虛擬現實VR技術在現代物流管理教學中的應用

康開潔

摘要：由于5G等移動信息技術、物聯網、大數據分析、人工智能等更加先進的科技的興起，利用虛擬現實技術目前也構建了新型的物流信息技術系統。伴隨物信息技術的迅速產品化、生產成本的指數級降低，以及政府的積極引導，我國物流產業將迎來全面智能化時期。該文著重以長風網的VR科技應用平臺為例，剖析了虛擬現實技術與物流專業人員如何進行物料管理信息共享、全程控制、提升物流管理效益效率的具體教學經驗。

關鍵詞：虛擬現實技術??智能??VR??物流管理

中圖分類號：F250-4;G642???文獻標識碼：A

Application?of?VR?Technology?in?Modern?Logistics?Management?Teaching

KANG?Kaijie

（Lanzhou?Resources?&?Environment?Voc-Tech?University，?Lanzhou，?Gansu?Province，?730021?China）

Abstract：?Due?to?the?rise?of?mobile?information?technologies?such?as?5G?and?more?advanced?technologies?such?as?Internet?of?Things，?big?data?analysis?and?artificial?intelligence，?a?new?logistics?information?technology?system?has?also?been?constructed?by?virtual?reality?technology?at?present.?With?the?rapid?productization?of?logistics?information?technology，?the?exponential?reduction?of?production?costs，?and?the?active?guidance?of?the?government，?China's?logistics?industry?will?usher?in?a?period?of?comprehensive?intelligence.?Taking?the?VR?technology?application?platform?of?CFNET.ORG.CN?as?an?example，?this?paper?focuses?on?the?specific?teaching?experience?of?virtual?reality?technology?and?logistics?professionals?on?how?to?share?material?management?information，?control?the?whole?process，?and?improve?the?benefit?and?efficiency?of?logistics?management.

Key?Words：?Virtual?reality?technology;?Intelligence;?VR;?Logistics?management

高校數字化教育教學高質量發展是“全面”“充分”“長遠”的發展，需把全球參與作為重要路徑，協作豐富高校數字化資源與教育教學多元主體[1]。目前，智能商業C2B（Customer?to?Business，消費者到企業）商業模式中最突出的特點就是以用戶為主體，用戶由對產品的消極受眾變成了主動參加者。企業未來發展方向是在“點—線—面—體”的框架中，將當下的各家互聯網創業公司進行分類，以便企業更清楚自己在未來的發展道路。研究發現：智能商業背景下的數字經濟發展可以顯著提升公共服務質量，但提升效應隨數字經濟發展水平的提高而遞減，因而作用結果也呈現區域異質性，在中西部地區數字經濟釋放的公共服務類專業使用虛擬現實技術賦能效應更強。

1?虛擬現實VR技術的背景

近年來，我國政府先后出臺了《國務院政府辦公室有關大力發展電子商務加速培社會經濟發展新動能的若干意見》等政策措施，通過頂層設置發揮政策措施的前瞻引導功能，為本土日常生活業務電商平臺發展和網約物流業務的發展，乃至“互聯網+服務型產業”體系建設與發展營造了良好的政策環境。步入移動互聯時代之后，由于大數據分析、新型大數據、云計算等新信息的突破發展，以大數字推動、平臺支持和線上線下協同的新型經濟形態出現爆發式增長，逐漸出現了“互聯網+服務業”等新型業態，大大推動了我國傳統生活服務業規模的數字化轉型升級和提質增效[2]。

1.1虛擬現實VR技術

信息化與物流業的融合過程本質上是一個自組織過程[3]。目前VR（Virtual?Reality，虛擬現實）行業已經形成了一個以設備為基礎的生態圈，已涵蓋了零部件、硬件設施、互動設備、信息處理和技術服務的研究開發、游戲生產、平臺分發、產品運營等眾多細分領域，VR生態圈覆蓋面很廣，已具有將產業做大的基礎條件和能力。

1.1.1虛擬現實VR技術發展日益成熟

由于虛擬現實的發展與日益完善，技術標準也在逐漸出臺，對產品的觀察場角、透光率、畫面清晰度、佩戴的舒適性等都做出了許多要求。同時對于與應用領域貼合密切的新科技技術，如社區發展所急需的很多人互動科技、制造使用的空間定位技術、無線技術等也做出了一些創新。同時由于空間定位系統與很多人互動科技的開發，促使了很多人互動VR游戲、社交互動等產品的誕生，VR互動可以實現關系式數據庫管理系統之間的合作與互動，從而有效的克服了單人VR體驗的缺點，進一步增強了體驗感受，用戶可以在各種形式的虛擬環境中與社交互動更為真實。各大虛擬現實頭顯企業也在積極參與的研究無線頭顯，而由于一體機科技、近場無線藍牙、Wi-Fi功能、5G高速傳輸、物聯網、人工智能、柔性顯示器、移動式高性能圖像運算卡等新科技的迅速發展，與計算機終端連接的線纜數量將會逐漸減少，而無線VR科技也將成為新潮流。國內外的產業機構將積極參與制訂VR技術標準，加強產學研協作，VR的共性科技研究也將取得重大突破。

1.1.2人工智能在物流行業應用場景分析

近年來，人工智能、大數據分析和人工智能等新型信息通信科技不斷發展壯大，正加快在實體經濟的各個領域蔓延人工智能正在影響整個產業[4]，物流就是其中之一。物流是對不同地點之間產品流動的管理。供應商和客戶的全球網絡使物流運營復雜化，物流公司既包含易于自動化的任務，也包含可以從機器學習算法中受益的復雜流程。在現代通用型人工智能技術的支持下，不同行業的垂直式人工智能應用正在蓬勃發展。物流配送作為比較傳統的大眾行業，將從交通、倉庫、物流配送管理和經營等各場景中得到人工智能技術的徹底改變。以人工智能感知、自主決策、圖片和視頻信息處理與大數據分析、自然語言處理、生物信息圖譜、數據挖掘和統計分析計算為代表的人工智能技術，將大幅度地減少物流配送企業的運作成本和人工勞動強度，顯著提高了物流配送企業的科技效能和服務水平，并促進了整個物流配送產業由傳統勞動密集型行業向技術密集型服務行業的過渡。圖1是前瞻產業研究院的數據[5]。

1.2虛擬現實VR技術促進教學質量提升

隨著VR技術的成熟和硬件設備的不斷完善，虛擬現實技術在逐步地推廣運用。在沉浸式、交互式的體驗下，從教育理念、教學方式、教學體驗、教學展示等方面突破傳統教育的瓶頸，讓教育煥發出新活力，VR技術對教育行業的積極性主要表現在以下方面。

1.2.1培養學生智能商業思維

新商科語境下的“新商科”人才培養模式，彰顯出新的商務思想。商務、技術和人們日常生活中日益深度結合的智能商業時代，商學院人才培養同時也需要逐漸建構出“統計邏輯思維”“數據思維”“交互思維”，而這些邏輯思維的交叉和整合將成為商界人才發展的關鍵動力源泉。但高校在課堂教學中，總是注重學生對知識點的記憶、模仿與重復訓練，卻忽略學生對知識點的再發現，也忽略了培養學生的批判思維能力和實驗創新能力。新商科云在線通過VR虛擬現實商品運營情景式的綜合實訓，讓學人既是學人也是經營戶和組織者，在實訓過程學會應用所學知識，掌握未知領域的學習能力，同時平臺仿真創業過程，讓學生體驗企業的初創、成長、經營、成功或失敗的過程，對學生的成長與后續學習起到至關重要的作用。

1.2.2滿足學生全新教學體驗場景的需求

VR設備可以把課程中抽象的知識與理論整合在模擬的情境中鮮活的表現出來，在形式上引導學習者投入到課程中，增強對課程內容的好奇心，用交互的形式探查、研究更深入的知識點。沉浸式教學方式相對于傳統教育中知識扁平化的特點，VR技術能夠給學生營造一個特殊的場景，讓他們置身于多元化知識的場景中，在呈現方式上更加立體，沉浸式教學帶來身臨其境的感覺，有效幫助學生加深知識印象。

VR技術特有的互動體驗，能夠賦予教學內容以娛樂性和互動性，讓學生采用相對更貼切的交互方式用眼看、用耳聽、動手做、用腦想，真正實現多元互動教學。融合了增強現實技術與虛擬現實技術之后，將通過搭建高度模擬的教育環境，并輔以圖像、音頻、動漫等各種手段展示內容，把抽象、晦澀難懂的知識點用更為生動有趣、形象、完整的形式展示，以提升學習者的體驗性。

1.2.3物流教學與虛擬現實VR技術的結合

VR科技運用到物流教育領域，有其獨特的優點。在物流教學中運用VR技術，可以給學習者創造生動、真實的教學環境，比如設計倉庫布置、運用物流設施、漫游港口、物流園區等，可以在比較難到的地方里，創造虛擬現實教學體驗，進而加快學生學習速度，強化學生學習內容。學生們親自去感受、體會，比空洞抽象的說理更具有說服力。

運用虛擬現實技術，能夠同時構建多個虛擬試驗室，如可以模擬的各種倉庫、物流中心、海港碼頭、航空港、設施設備訓練場等實踐場所，具有普通試驗室無法比擬的優越性。運用虛擬現實技術所構建出來的虛擬實習場地，其“設備”與“部件”是虛擬的，可以隨時生成新的“設備”來改變實驗內容，讓學生實際練習中盡快地緊跟新技術的開發腳步。

2.1物流專業教學中的VR實訓平臺

未來虛擬仿真技術教學將成為物流專業人員實訓技術課程的重要方法，VR實訓技術系統將成為物流專業人員實訓過程中的得力幫手，應當緊密聯系當前的行業發展趨勢，緊密結合學校定位、學科優勢、培養特色和行業領域研究的研究成果，搭建物流VR實訓平臺，提升院校物流專業的人才培養水平。

利用VR技術將教學與實訓的內容立體化、互動化呈現，打造全沉浸認知、AR增強認知、VR設計實訓等一系列教學與實訓資源，涵蓋倉儲、運輸、配送等多個物流教學領域，同時支持海量內容的拓展。物流VR實訓平臺搭載了各種物流VR實訓資源服務器、客戶端的網絡化教學集成系統，平臺的各個客戶端通過網絡組件對資源服務器中的各種教學資源進行訪問并多種方式呈現。通過物流VR實訓平臺的應用，可實現多項物流VR實訓教學課程的開展，如圖2所示。

2.2?物流VR教學實訓環境

采用領先的VR設備，搭載各種虛擬仿真教學與實訓系統的服務器，同時支持各種終端的接入。將學習者置身于虛擬世界當中，能夠借助設備操控，實現自由漫游，同時也能夠利用視野、聽力和虛幻的自然環境開展交互，從而創造學習自由度高、擴展性強、視覺效果優異的可視化感受，使教師盡情地激發創意，感受全面、立體化的沉浸式教育。

根據教育和實訓流程的統一要求，構建了物流VR教育和實訓流程的環境，共包括三個功能區，依次是：A區，VR全沉浸認知實訓區；B區，虛擬仿真教學區；C區，AR規劃實訓區。提供不同情境不同知識點的課程實踐，通過對真實的理論知識掌握并提高能力，通過虛擬作業感受真實工作，通過虛擬設計規劃進行工程水平的提高。

3?物流VR/AR實訓平臺

據中國前瞻行業研究院的研究數據表明，“人工智能+”物流應用重點分布在智慧倉庫管理與智能物流兩個方面。所以文章著重從VR智慧倉儲和VR運輸配送兩個實訓系統闡述。

3.1虛擬現實倉儲管理實訓

虛擬現實倉庫的操作與實訓融合了虛擬現實技術和增強現實技術，依托于以現實的智能化倉庫為建設原型，從虛擬環境中實時還原了現代化倉儲企業的工作環境和流程，從認識、運用和技術三層面多角度展示了倉儲場所布置、倉庫安全操作技術、倉庫系統裝備應用、倉庫操作過程、倉庫操作規范等五部分知識，內容包括現代倉儲企業建設思想與服務規范，通過完整、細致的系統，展示了智能化倉庫中的先進設備與操作流程。培養學員倉庫運營管理能力、倉庫設施配備操作技能、倉儲管理作業能力，以及在各類崗位上任職能力，提高學生分析問題的能力、倉儲工作職業能力、職業道德素質和可持續發展能力。

VR智能物流實訓系統是采用虛擬現實技術，以智能化的電子商務倉庫為建設原型，借助VR技術真實地還原了現代化物流配送中的作業環境與流程，形成的VR+物流教學產品。該體系從認識、流程、設計等幾個層次展示倉庫設施配備、作業過程、布置規范的培訓內容，全方位且細致地展示智能倉庫的先進設備與作業過程，達到對物流人員就知識、專業技能和決策能力的全方位訓練。

3.1.1?VR智能化倉庫作業系統

為了實現垛口、車輛、物理格口之間的主動協調，以及進行車輛調度引導、智能停車，業界可采用對物流車輛實施智能掃描、裝卸垛口安裝智能感應器等方式。在智能倉儲操作平臺中，對搬運自動機器人、分揀機器人和齒軌梭等實現有序操作和配合，可以極大提高倉儲作業的處理速度、揀取準確率和存儲密度。根據計算幾百億只SKU（Stock?Keeping?Unit）產品的總容積數量和包裝盒規格，并采用深度學習算法技術，由系統智慧化統計并提出產品耗材類型與包裝排序，以便于合理安排箱型與產品擺放方案；并進行對產品數量、規格等的統計與分析，對生產各階段的產品包裝、配送車輛等資源實施智慧調配。

3.1.2?VR智能化倉庫流程操作

VR智能化技術以倉儲操作過程為起點，采用圖像和語言說明的方式介紹庫存信息、倉庫操作過程設計的技術與注意事項，具體內容涉及客戶信息、工作計劃、倉儲計劃、入庫計劃、轉裝計劃、分揀規劃、出貨計劃。學員通過實操的方式，熟悉物流操作的基本過程，如消防操作、揀選操作、收運操作、轉包裝操作、建倉操作、復核包裝操作、分揀發貨操作、存貨盤庫操作、堆碼操作、貨到人選球作業。操作結束后，系統會自動對學生的操作進行評分。

3.1.3實訓課程安排

適用于物流基礎、物流管理概論、倉儲管理、倉儲作業實務、倉儲作業管理、倉儲規劃與設計、物流系統規劃與設計等課程的配套實訓教學。

3.1.4?VR虛擬倉儲運營系統

VR系統以真實企業的物流倉儲中心為原型，采用虛擬仿真技術高仿真還原倉庫中的作業環境和各種設施設備，同時以實訓任務驅動的形式模擬入庫、出庫等倉儲作業流程，讓學生在逐步完成任務后，能夠熟悉各項倉儲作業流程、掌握倉儲作業核心技能。

學生在系統中能夠模擬倉管員、理貨員、搬運工、揀選員、復核員等多種角色進行實訓操作。整個系統中涉及的流程包括訂單錄入、入庫驗收、堆碼理貨、搬運上架、單據核銷、出庫揀貨、出庫復核、出庫理貨等，真正做到了倉庫中常見作業流程全覆蓋。系統最終通過分析學生的實訓操作用時和操作規范性，來考核學生的實訓效果并進行評分。

3.2虛擬現實運輸配送實訓

虛擬現實及VR設備中的物流配送實訓班以“運輸管理實務”“配送管理實務”兩大物流服務基礎專業的教學任務入手，借助虛擬現實技術開發以及強化學生實踐技能，堅持任務導向的教學理念，以適應物流服務企業對物流經營人員在貨物運輸管理和經營服務等項目中工作的專業知識、技能和素養的需求為宗旨，以各種物流服務企業承載的配送服務為主體設計教學工作目標。實訓教學內容主要涉及高速公路貨運物流、鐵道運送物流、航空貨物運輸、多式聯運以及物流配送中心的布置計劃、物流配送路線計劃、物流配送方案設計等，主要根據物流與配送公司運輸活動的實際過程進行，貫通完成各個實訓課程項目，強調對學員基本專業技能的訓練，貫通融入理論知識教學、強化操作技能培訓，突出對學員實際操作能力與解題能力的訓練，并透過對眾多來自于運輸實際中的個案剖析，培養學員自主思維和能力。

3.2.1?3D運輸實訓系統

3D運輸實訓系統采用了運輸任務驅動的模式進行設計。系統通過讓學生模擬運輸企業的工作人員來完成整個貨物運輸作業流程，以培養學生的貨物運輸作業與管理能力，使得學生了解公路運輸、鐵路運輸、水路運輸、航空運輸、多式聯運等業務流程，從而擴展學生的運輸知識體系。該實訓體系將理論與實際、課堂與游戲的有效融合，寓教于樂，既提高了學生對于知識的了解水平，也培養了學生的實際操作意識，符合了教育理實合一的基本要求。適用于《運輸管理實務》課程的配套實訓教學。

3.2.2?3D配送實訓系統

3D配送實訓系統，是一款基于虛擬仿真技術，對配送中心進行實景1：1建模，選取連鎖零售企業經營數據，所搭建的虛擬仿真教學系統。系統以倉庫作業過程、物流路徑優化、汽車運力調度、企業經營成本核算等內容，把知識情景化，將實際情景和理論知識加以有機融合，在增強學生情景化理解的同時，調動了學生的學習積極性和主動性，從而提高了學生對倉配有關知識點的掌握，提升學生調配與運營的職業能力，滿足未來實體化教學需求。

3.3?虛擬現實物流文化認知實訓

虛擬現實物流歷史知識實訓是通過虛擬現實設備，融感知、感受、交流于一身，通過物流發展歷史介紹、貨物解讀、物流現代知識技術體驗、物流交通設備演示四個部分對物流歷史展開全面立體化的詮釋，輔以豐富多彩的交互方式，給學習者帶來更真切的感官感受，使學習者更形象地了解物流歷史發展知識，提高學習者對物流歷史的全面理解，提升學生的知識整合能力。

VR物流文化認知系統涵蓋了物流發展史、物流的不同種類、物流相關技術以及物流相關設備的基礎知識，采用漫游+場景交互+資料播放+互動答題的形式，分別完成了解物流發展史、解讀物流、了解物流技術、了解物流設備四個階段的物流知識體驗任務，可以幫助學生進行多方位、多角度的物流相關文化知識學習，加強了學生對物流文化知識的理解與掌握。

3.4虛擬現實物流安全認知實訓

虛擬現實物流安全認知實訓采用對虛擬現實技術的深入研究，圍繞著環境安全、員工安全、設施安全、物流安全等四大類任務，對學員實施了全方位、多角度的安全意識教育，通過實踐操作的方式，讓學生使用正確的方法排除安全隱患，全面掌握倉儲安全知識。

VR物流安全認知系列是一個向中小學生進行物流安全認知學習，以培養中小學生物流安全與防范意識的教育產品。利用VR虛擬現實裝置，使用者可以在虛擬現實環境中自主探索，在提高對物流園區了解程度的時候，實現隨機引發的學習任務，從而掌握物流安全的有關知識。系統內設環境安全、員工安全、設施安全、物流安全等四大類功能，可以對使用者開展全方位、多角度的物流安全訓練，規范物流作業操作意識。

虛擬現實設施設備認知實訓采用了虛擬現實技術與強化的現實信息技術進行研究，并根據在運輸過程各階段和不同的操作過程對所采用的物流系統和裝備進行了實訓學習。產品主要闡述了各種設施和裝備的基本功能、構造特性。通過產品對上述設施和裝備的基本功能、構造特征和使用范圍的闡述，使學生對現代物流設施的正確選用、合理選擇、準確運用和精細化操作有更深刻的理解，進一步認識現代物流技術設備和現代物流網絡的基本功能，提升實操能力，為在物流企業就業打下堅實的基礎。

3.5虛擬現實冷鏈物流實訓

虛擬現實冷鏈運輸實訓班立足于冷藏設備制造公司基層管理人員崗位職業特點，以任務驅動的教學方式，引導學習者走進虛擬的水產品冷鏈運輸物流情景中，以實現任務為目標，逐步完成對水產品冷鏈運輸物流有關專業知識的全面掌握；以互動游戲為基礎，體驗實際操作流程;以知識點考試和任務考評為準則，檢查學員基礎知識和實際操作的掌握程度。

VR冷鏈物流實訓系統主要包括冷庫布局、設備認知和冷凍/冷藏魚冷鏈物流。

（1）冷庫布局：使學生了解冷庫中設施設備的用途；熟悉冷庫中的設備，并能正確使用設備。讓學生掌握冷庫中不同設備的作用和正確使用方式。

（2）設備認知：使學生了解冷庫的布局構成，掌握冷庫每個區域的作用。

（3）設備認知和冷凍/冷藏魚冷鏈物流：了解冷凍/冷藏魚冷鏈物流的業務流程；掌握水產品入庫的驗收標準；了解水產品進行冷凍前預處理的操作內容；了解并掌握常見凍結保鮮方法的特點和適用對象；了解水產品鍍冰和包冰衣技術；掌握魚類水產品包裝的注意事項和包裝工具；了解冷庫的溫度和濕度的設置；了解冷鏈貨物的預冷步驟和溫濕度監控技術；掌握冷藏車到貨的測溫對象和測溫方法。

4?虛擬現實技術在物流專業教學中的效果

為將虛擬現實技術引入到傳統教學改善教與學的成效，實現技術與教學的無縫對接，對實訓課程重新進行研究設計，采用物流VR/AR實訓平臺，可在不改變課程結構的前提下，通過引入虛擬現實實訓課程，讓教育變得容易、互動性更強、教學體驗感更佳。

虛擬現實實訓課程旨在訓練學生基于虛擬仿真場景進行認知、設計和實訓操作的能力，是對學生的整體思維能力、分析能力、解決問題能力、批判性學習和創新能力的綜合性培養，重在訓練學生利用虛擬仿真技術解決行業實際問題的能力，訓練學生利用創新性思維進行創造和優化的能力。

5?虛擬仿真實驗教學項目應用

在智能商業環境和受疫情影響的大背景下，通過分析提出促進學生能力的課堂教學目標、轉變課堂教學觀念促進素養意識養成、結合虛擬現實技術增進學生素養形成、推進了VR技術與高校課堂教學的深度融合[6]，學校以人才為中心，共同擔負著科學技術產品與服務的主要任務。我國虛擬仿真實驗教學項目的建立，將堅持信息化建設科技與教育教學深入融入的核心理念，以培養學生實驗能力、創新能力，提升教育質量為主旨，以教學實驗研究與教學資源的開放共享為目標，堅持特色建設，不斷創新機制，促進教育教學改革，推動學校教育實踐水平的總體提升。

高職教育虛擬現實仿真培訓基地的建立，既是進一步改造學校傳統教學育人手法，促進教師培養模式革新發展的迫切需要，又是進一步提高課程、教學活動、實訓中相互融通的教育教學活動，有效克服在職業教學實訓中看不到、進不去、成本高、風險大等特殊問題的關鍵舉措。

虛擬仿真實訓基地建設要以社會發展和市場需求為主導，用新思路、新方式、新方法制定基礎構建實施方案，融合各方資源，研究形成以學校為主、與企業合作、各具特色的實習基地創新共建模式，共同構筑校企合作橋梁。

6?結語

VR技術與高校課堂教學的融合度的高低是與專業特性的密切聯系的，雖然場景化虛擬仿真教學的應用多使用在工科類專業中，但越來越多的現代服務類專業在教學中也在不斷的探索利用場景化模擬手段提高實踐性教學的質量，加強學生的學習體驗，使課堂更加豐富和生動。

參考文獻

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[6] 高婷婷.基于大學生核心素養的高校課堂教學改革研究[D].哈爾濱：黑龍江大學，2021.