[摘 要] 以现代物流实践教学存在的问题为切入点，引入VR技术，分析了VR技术的概念、基本特征和分类。着重研究了VR技术在物流教学系统规划设计、物流设施设备、运输、仓储实践教学中的应用，并与传统的实践教学模式进行比较，总结VR技术在物流实践教学中的特点。VR技术的有效应用创新了物流实践教学模式并提高了物流实践教学水平。
[关 键 词] VR技术；物流管理；实践教学
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）36-0190-02
当前的职业教育要求学生除了具备一定的理论知识之外，还应具备较强的实践操作能力，以适应企业多方面、多层次的需求。对物流专业的实践教学来说，熟练的物流设备操作和完善的物流计划统筹是关键所在，而职业学校受到资金和场地等因素的制约，较难提供系统和真实的实践环境，限制了学生的实践操作机会。
一、物流实践教学存在的问题
（一）物流实训室建设不完善，教学设施匮乏
物流实践教学要求诸多物流软件及物流设备的支持，如物流设施设备操作、物流中心作业、仓储与配送等课程。这类课程要求学校进行大量的资金投入，一次性资金投入后也需要较高的后期维护成本，且随着技术的进步，实训实践设施也需要适时更新换代，而学校往往很难做到及时更新，导致在校实践与企业实际操作的脱轨。
（二）校企合作顾虑多，校外实践效果有限
学生进行企业实践时，企业从自身利益或安全角度出发，往往不安排或较少安排核心岗位并限制危险设施设备的使用，如叉车、各类专用运输车等，因而学生的实践操作能力很难得到提升。此外，企业实践与学校教学有时也存在时间安排的冲突，这也导致了实践教学的不便。
以上问题反映出物流专业实践教学的实际困难，VR技术的虚拟仿真特性可有效创建逼真的物流环境，并可根据企业实际要求及时更新，提高学生学习兴趣的同时，也增强了学生的实践能力，使学校实践教学更好地适应企业需求。
二、VR技术概述
（一）概念
VR（Virtual Reality）技术，即虚拟现实技术，该技术借助计算机平台，结合多媒体、传感和仿真科技，利用虚拟现实硬件和软件资源实现人与计算机间的有效交互和沟通。利用VR技术创建的虚拟空间，凭借视觉、听觉、触觉等的感官体验让使用者产生身临其境的感受。
（二）基本特征
在诸多关于VR技术的研究总结中，VR技术“3I”特性最为显著，即沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）和想象性（Imagination）。沉浸性指使用者借助外界交互设备，通过自身感知系统对虚拟环境的投入程度。交互性是指使用者操作交互设备控制虚拟物体的难易程度和得到反馈的自然程度。想象性是指使用者通过与虚拟环境的不断交互从而得到感性和理性的深化，萌发出更强的创造力。
（三）分类
根据构造VR系统所倾向的不同交互程度，VR系统一般可分类为桌面VR系统、沉浸式VR系统和分布式VR系统。
1.桌面VR系统通过低级工作站和计算机实现仿真并借助计算机显示屏完成观察，设备要求低，沉浸感较差，但运作成本低也易于普及，主要用于教学演示。
2.沉浸式VR系统利用数据手套、头盔显示器、VR眼镜、操纵手柄等交互设备，使参与者暂时隔离于真实环境，产生身临其境之感，但该系统设备昂贵，不易推广。
3.分布式VR系统在沉浸式VR系统基础上，结合网络技术将各地用户联结起来，共享同一个虚拟环境，即实现同时间多用户异地协同交互作业。
三、VR技术在物流管理专业实践教学中的应用
VR技术的多样性和操控性可综合融通现代物流教学所涉及的管理、计算机、机械、自动化等多个学科，具有较强的实践应用意义。
（一）VR技术在物流系统规划设计中的应用
物流作为一门综合应用学科，物流系统布局规划设计需要在掌握物流设施设备操作、业务流程运作及运营管理的基础上进行有效统筹规划。例如，在物流园区的规划设计中，学生需要考虑物流中心、配送中心、运输枢纽、物流信息中心、管理中心、物流基础设施等的设置，相关规划直接影响园区企业的物流效率和运营成本，设计环节繁杂，运作难度大。传统的沙盘模拟操作虽然可以达到一定的设计效果，但是原始投资大，场地要求高，粗放式的模拟操作难以顾及所有细节，整体设计缺乏动态变化，难以做到细节修改的实时优化。
VR技术采用三维建模技术，构建物流园区的三维场景并通过配套硬件和专业软件加以驱动。目前，AutoMod、Flexsim、RaLC等仿真软件均可用于建立可视化的三维模型物流仿真系统。借助3D动画仿真模块，学生可自行设计、规划和分析物流设备、人员配备、园区布局及数据处理等信息，并可充分调动各种物流设施、设备，其中不仅涉及常规储运设备（如货架、叉车、手推车等），更涵盖了多种先进的自动智能设备（如AGV无人搬运车、升降机、旋转货架、自动立体仓库等）。利用VR技术的综合虚拟模拟特性，教师及学生可自由设计园区方案，在任意修改各种数据的同时进行多种设计方案自由切换，并比较各种设计方案的优劣势。
（二）VR技术在物流设施设备实践教学中的应用
作为现代物流系统的基础，物流设施设备种类繁多、价格昂贵，且更新速度较快。在传统教学中，老师多采用图片、视频展示的形式向学生介绍各类设施设备，刻板的教学模式限制了学生的认知度。部分学校即便采购了物流设备，又会面临设备不全面或更新换代问題，且设备少、学生多的现状也限制了学生的实操机会。
应用VR技术在电脑上创建各种物流设施设备模型，让学生通过鼠标、键盘、VR眼镜或操纵手柄等外部设施操作虚拟设备，达到清晰、直观的操控体验。学生也无需受到时间、空间的限制，利用自身闲暇时间多次练习设备操作，更有针对性地提升设备操控能力。此外，即便外部设备不断更新，VR技术支持重新建模便可大大减少资源浪费并节省资金成本。以港口物流中经常用到的龙门钢吊为例，此类起重机多设在电站、港口、露天贮料场、港口和铁路货站等地并进行搬运和安装作业，价格昂贵占地面积大且危险系数大。VR技术可以解决此类设备存在于教学中的现实问题，通过建模，学生不仅可以全方位地观察起重机，而且可以更全面地了解起重机的特性功能，更可以对其进行拆装，在一个绝对安全的环境下提升实践技能并提高实操能力。
（三）VR技术在运输实践教学中的应用
随着交通运输业的不断发展，物流需求量显著增加，寻求合理优化的物流运输环境和制订切实可行的交通路线综合方案成为教学必然需求。借助Vissim、TransCAD、Anylogic、Arena等主流仿真软件，VR技术在采集并完善网络节点和运输路线实时数据的基础上，为物流运输实践教学提供直观的操作平台。
在公路运输实践教学方面，VR技术以三维虚拟图像准确描述物流运输路线状态，真实反映车流、人流及其他交通运输元素（如路线等级、停车场、交通标识、标线、信号灯、车站、交通枢纽等），并能针对物流时间和空间的变化情况准确分析物流关键因素以及不同因素间的关联性，分析道路情况并进行有效运输计划优选、调度指挥、作业流程优化、交通安全评估等，以此完成整体编制计划。在铁路、航空和海洋运输实践教学方面，VR技术凭借综合交通数据平台进行交通设备适用性分析和有效客货流组织分析。在学生充分了解各类运输方式的优缺点及经济特性的情况下，针对不同商品选定适用的运输设备并进行跨国或长途运输客货运输计划及方案编制，具体包括客货流运输线路设定、交通运输站址选定、运输客货流预测分析等，最终通过VR系统进行各种方案评估和选择。
（四）VR技术在仓储实践教学中的应用
仓储作为物流的主要功能之一，仓储系统的完善设计对整体物流系统的运作效率起着决定性的作用。目前，仓储课程的教学多采用WMS仓管系统，该系统通过入库、出库、仓库调拨、库存调拨等完成对批次管理、库存盘点、虚仓管理、物料对应等方面的运用管理。虽然该系统让学生多层面地了解了仓储流程，但无法培养学生对仓储整体运作的操控能力以及发生变化时的应对处理能力。
VR环境下，系统中涉及的货架、堆垛机械、分拣机、托盘、搬运车、传输机等以及仓库辅助设施（如温度监视器、防火防盗警报器、监视器等）均可通过VR仿真系统虚拟呈现。学生在仓库模拟系统中可全方位观察仓库的整体情况，并以角色扮演的形式参与各个环节的实际操作。从入库作业（入库订单处理、入库验收、理货、搬运、入库上架）到移库作业，再到出库作业（出库订单处理、出库、拣选、发货），程序颇多，环节繁杂。学生可根据系统指令分别担任信息员和仓管员，反复练习并掌握不同角色下的工作职责和操作任务。此外，学生可以以竞赛的形式巩固学习成果，更加深刻地理解仓储系统下的作业流程。
四、VR技术在物流管理专业实践教学中应用的特点
（一）沉浸性式教学带入强烈真实感
VR技术下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，易于理解和操作，激发学生学习兴趣的同时，也提高了学生的操作能力。
（二）资源有效共享提升实践课效率
在VR技术下，实训室采用软件和硬件结合教学的模式，其中涉及的数据采集与处理、实训设备、实训环境全都借助计算机及网络进行，使用者可不受次数、时间、人数的限制反复练习，极大地提升了实训设施和设备的利用率以及实践课效率。
（三）新型互动模式培养学生创造性
VR环境下的新形态教学，师生共同参与下有了更多交流和互动的机会。教师由以往图表或图片的传统模式转变为内容新颖应用性强的新型实践教学，而学生由以往的被动灌输式学习转变为多种参与形态的主动式学习。师生互动增加了学生的学习兴趣和积极性，促进了学生创新能力的培养。
VR技术为物流实践教学提供了现代化的教学方式，教学任务驱动下的虚拟系统、虚拟设备、虚拟沙盘对物流系统规划设计、物流设施设备、运输、仓储方面的实践教学产生了积极、正面的影响。不仅避免了以往实践教学中的危险，节约了大量成本，而且创新了教学模式并激发了学生的学习热情，极大地提高了物流实践教学效率并提升了物流实践教学水平。
参考文献：
[1]许婧.“VR技术在物流工程专业实践教学中的应用研究[J].物流工程与管理，2016，38（7）：279-280.
[2]陈榕.虚拟现实技术在物流园区规划中的应用[J].物流科技，2012（7）：71-72.
[3]何世偉，周磊山.交通运输虚拟仿真实验教学中心软件技术[J].系统仿真学报，2016，28（2）：322-328.
[4]张勇，丁楠.基于虚拟现实技术的物流运输路线规划系统设计[J].物流技术，2013，32（17）：201-204.
[5]李玲.基于VR技术和flexsim仿真的物流实训教学设计[J].现代商贸工业，2017（23）：35-36.
[6]郭勇陈，贾佳丽，王皎琳，等.VR技术在高校经管类实验教学中的应用研究[J].实验室科学，2016，19（2）：70-75.