(大连东软信息学院物流工程系,辽宁 大连 116023)
基金项目:本文为辽宁省教育科学规划“十三五”项目“辽宁省教育科学规划”十三五“项目”(编号JG17DB043)的阶段性研究成果。
摘要:本文研究了物流工程专业在实践创新型人才培养中遇到的问题,并通过VR 技术构建的虚拟学习环境,让学生直观地观察物流事件的变化并操作物流虚拟设备,使学生在学习和实践的过程中产生与真实环境相同的感受,从而使学习过程变得形象、生动。VR与课程建设的深度融入将是未来课堂的发展趋势,会对人才培养模式产生深刻的正向影响。
关键词:卓越;演化博弈;信号博弈;控制机制
1.绪论
现阶段,VR(虚拟现实)技术在高等教育虽然还处于行业发展期,无论是设备技术的成熟程度,消费级产品的受市场认可程度还是内容的丰富程度,都还需要进一步的完善,但无疑VR技术已经开始深度介入了大学生教育领域,在方方面面对传统教育产生着影响。特别是对某些应用型较强的专业教育,其潜力非常之大,如汽车制造、物流、土木建筑等。
崭新的技术,会带来崭新的教育和学习思维。真实、互动、情节化的特点是VR技术独特的魅力所在。结合了益智游戏、情景化学习、协作学习、远程教育等多种特性的VR新技术,将会解决很多以前无法解决的学习中的问题。借助于VR技术,体验者能消除时间与空间造成的认知阻断。就物流专业来说,自动化立体仓库、冷链仓储、混沌存储等只能靠图片和视频进行想象的内容,在VR虚拟模型的帮助下,就可以有了感官上的深刻认识,这对于改变传统教育知识的扁平性有很大改观。
2.实践创新型人才培养中的学习环境问题
目前在我国高校中对VR技术远未达到普及的程度,但随着社会上的岗位对学生应用能力要求的不断提升,现有的学习环境出现了诸多问题。
(1)高校自建物流实训室建设不完备
高校自建物流实训室需要购置物流实训设施(例如叉车、传送带、货架、起重机等)、规划实训场地,这一系列工作都需要投入大量成本,而高校建设经费有限一般很难完全达到实训室的要求。即使一次达到要求,随着技术进步,实训设施更新换代快,要想维持较完善、较先进的物流实训室很难。
(2)与企业合作进行物流实训教学顾虑多,效果有限
与企业合作,到校企合作单位实训时,企业大多从自身利益以及安全角度出发,核心的岗位和设施设备的使用(例如叉车)一般不会让实训或实习学生接触,因此这样的实训学生反响也不好。另一方面校企合作单位的实训时间很难协调,有时候与学校的正常教学安排冲突,这一导致校外实训有一定的不便。
(3)VR的应用推广程度缓慢
目前,VR技术主要应用于军事和高校科研,在教育、工业领域应用还远远不足。在VR的感知方面,有关视觉合成方面的研究较多,对听觉、触觉关注较少,真实性、实时性不足;在交互效果方面,VR技术与人的自然交互不足,在语音识别、人工智能方面的效果尚不能令人满意;另外VR的软硬件操作技术门槛较高,限制了爱好者进行学习。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆国内进行VR成果的共享平台也很不健全。
3.基于VR的实验解决方案
(1)物流专业设施虚拟建模
通过VR软件创建各种物流设施设备的模型,通过鼠标、键盘、VR眼镜等外设来操纵虚拟设备,跟现实世界操作设备相差无几。当现实设备更新时只需要重新建模即可,非常方便,不用维护也不用担心设备过时造成资源浪费。例如在港口物流中经常用到的起重机,价格非常昂贵,动辄上百万,学校不可能购买一台起重机让学生实际操作。借助VR技术,通过建模,学生不仅可以全方位观察起重机,也可以对其进行拆装,还可以模拟驾驶而且十分安全,既加深了对设备的理解,同时又提高了实际操作能力。
(2)物流运营现场场景建模
以仓储系统为例,其涉及的作业环节繁琐,内容也比较枯燥。目前,大多数高校是通过仓储管理软件WMS来开展实践教学的,对学生理解仓储作业流程有一定的帮助,但学生是被动接收,对整个系统的认识不够立体,而且仓储作业随着环境的变化不断发生变化,应用WMS软件很难进行系统优化并实时看到优化结果。利用VR环境技术,不仅能生动形象地看到整个流程,还能方便地进行系统优化。学生也可以亲自操作各个环节,进行各岗位的角色扮演,以交互的方式模拟入库、拣选、包装、出库、补货等作业流程。在仓库模拟系统中,操作者可以全方位观察整个仓库,可以自由行走,可以根据指令出入库、拣货、理货,还可以展开竞赛,以游戏的方式教学,能够极大地激发学生的学习热情,自主学习,深刻地理解仓储系统作业流程,锻炼实践技能。类似地,还可以在生产物流系统、运输系统、供应链管理系统中进行场景建模。
(3)物流系统建模
物流规划设计人才是物流工程专业的重要培养方向之一,需要学生在掌握物流设备和业务流程、运营管理的基础上进行系统的规划布局和设计。由于物流系统的复杂性,高校在进行系统规划设计实践教学时,往往感到一筹莫展。比如物流园区的规划,它涉及众多的设备、人员配置、园区的布局以及工艺流程设计,非常复杂,设计难度很大。现有的做法是沙盘模拟,但投资很大,场地不够,很难顾及所有细节,而且建成后很难修改,整个设计是静态的,发现问题也难以实时优化。项目组应用VR技术正好弥补了这个缺陷,其良好的交互性使得设计结果变得可预知,其虚拟性使得空间不受限制,学生可以根据设计要求,任意增加设备、人员,设计方案的修改非常方便并能够实时进行仿真,多种设计方案可自由切换,设计者能真切地体会各方案的优劣。
4.结论
VR技术可以化被动为主动,提高学习主动性。传统教育的被动式教学,使一些课程中的重点、难点不能被学生真正理解,学习效果大打折扣。VR展现的强交互性和生动性,无疑能够使抽象而晦涩的知识点更全面、更有趣地表现出来,也能满足教学实践操作和大学生自适应探究学习的需求。
参考文献
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论文作者:蔡云 刘猛
论文发表刊物:《知识-力量》2019年4月上
论文发表时间:2019/1/25
标签:物流论文; 技术论文; 设备论文; 很难论文; 实训论文; 学生论文; 建模论文; 《知识-力量》2019年4月上论文;