姜顯亮 / 武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理系

VR/AR技術(shù)對高職高專物流管理專業(yè)日常教學(xué)的影響

姜顯亮 / 武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理系

本文簡要介紹了VR/AR技術(shù)，對VR/AR技術(shù)在當(dāng)前高職高專院校物流專業(yè)日常教學(xué)中的應(yīng)用問題做出了簡要分析：VR/AR技術(shù)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，但由于本身處于發(fā)展初期，尚未大規(guī)模低成本的普及開，因而在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上和采購與使用成本上存在一定的不足。

虛擬現(xiàn)實(shí)；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)；傳統(tǒng)教學(xué)；智能實(shí)訓(xùn)室

1.VR/AR技術(shù)概述

1.1 功能特點(diǎn)

虛擬實(shí)境（Virtual Reality），簡稱VR技術(shù)，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境，是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三度空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時(shí)、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。使用者進(jìn)行位置移動(dòng)時(shí)，電腦可以立即進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，將精確的3D世界影像傳回產(chǎn)生臨場感。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR），看到的場景和人物全是假的，是把人的意識(shí)代入一個(gè)虛擬的世界。

AR(Augmented Reality，即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，也稱為混合現(xiàn)實(shí))，是在虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的信息將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，增加用戶對現(xiàn)實(shí)世界的感知，從而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)的增強(qiáng)。

1.2 在物流教育中的運(yùn)行模式

物流管理專業(yè)很多課程需要大量的實(shí)際的體驗(yàn)，例如叉車等物流設(shè)備的操作，物流倉庫布局設(shè)計(jì)對后期運(yùn)行的影響，港口物流及安保級(jí)別較高的保稅物流園區(qū)的初步認(rèn)知等等。而受限于場地，資金，時(shí)間和安全等多方面的因素限制，這些教學(xué)內(nèi)容實(shí)地開展的難度十分巨大。因而VR/AR技術(shù)的大規(guī)模使用恰恰能夠滿足物流管理專業(yè)在這部分內(nèi)容上的教學(xué)需求。

校方通過和軟件公司的合作開發(fā)，可以研發(fā)出大涉及大型配送中心、機(jī)場、碼頭、港口等的虛擬仿真教學(xué)內(nèi)容。從而讓學(xué)生不出學(xué)校就能較為真實(shí)的感受到這些物流場所的物流運(yùn)作模式。

2.物流管理專業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的缺陷

2.1 傳統(tǒng)教學(xué)手段較為抽象枯燥，基于工作情景教學(xué)不容易實(shí)現(xiàn)

當(dāng)前大部分物流管理專業(yè)的課程依然采用較為傳統(tǒng)的教學(xué)方式。老師只能通過PPT、圖片、視頻等基本的多媒體手段進(jìn)行授課。學(xué)生只能被動(dòng)式的進(jìn)行聆聽和筆記，教學(xué)效率偏低，尤其是很多日常生活不容易涉及到的物流場景，學(xué)生知識(shí)吸收消化效率低。整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生處于十分被動(dòng)的地位，難以發(fā)揮自身學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。、

2.2 部分課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)風(fēng)險(xiǎn)大、教學(xué)成本費(fèi)用較高

以筆者負(fù)責(zé)的《物流設(shè)施設(shè)備》實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)為例，該實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)對學(xué)生消化吸收《物流設(shè)施設(shè)備》課程內(nèi)的各種知識(shí)有極其重大的意義。每年校方都會(huì)組織學(xué)生到大型物流企業(yè)、港口企業(yè)進(jìn)行參觀。但受制于企業(yè)本身場地限制，不可能面對100多學(xué)生組成的參觀隊(duì)伍做到一對一的個(gè)性化知識(shí)講授。能夠保證所有校外參觀的學(xué)生安全往返就已經(jīng)占用的了實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師大量的個(gè)人精力。這樣的實(shí)訓(xùn)其教學(xué)效果可想而知。

少部分教學(xué)經(jīng)費(fèi)較為充足的學(xué)校也會(huì)購置叉車、智能堆垛機(jī)等大中型物流設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)。但由于這些設(shè)備維修和保養(yǎng)的成本也較為高昂，且服務(wù)的專業(yè)又一般僅限于物流管理專業(yè)，導(dǎo)致設(shè)備利用率偏低，整體的運(yùn)營成本居高不下。

3.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在物流專業(yè)教學(xué)中的優(yōu)勢與不足

3.1 擁有為師生在校學(xué)習(xí)交流搭建了一種高度仿真的教學(xué)環(huán)境優(yōu)勢

在物流管理專業(yè)日常教學(xué)中應(yīng)用VR/AR技術(shù)可以大幅度提升學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。因?yàn)閷W(xué)生通過佩戴上虛擬仿真設(shè)備后，所聽所看所感受到的物流工作場景與真實(shí)的世界雖然有一定的差別，但已經(jīng)比學(xué)生自己自我想象要精準(zhǔn)許多。和醫(yī)學(xué)、航空航天等教學(xué)類似，大量的仿真物流設(shè)備可以通過VR/AR技術(shù)對多種物流設(shè)施設(shè)備進(jìn)行模擬操作，對大型的物流工作場景如港口、碼頭、機(jī)場等的物流運(yùn)作流程可以有更為直觀的認(rèn)識(shí)。大大降低了學(xué)習(xí)設(shè)備操作的時(shí)間成本和安全風(fēng)險(xiǎn)，也減輕了校方帶學(xué)生外出實(shí)訓(xùn)所承擔(dān)的安全責(zé)任。

3.2 擁有對學(xué)生掌握物流實(shí)訓(xùn)知識(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)性的跟蹤的優(yōu)勢

采用以VR/AR技術(shù)為基礎(chǔ)的智能實(shí)訓(xùn)室自主學(xué)習(xí)平臺(tái),有效地解決了院校從“線下教育與管理”與“線上教育與管理”相結(jié)合的新生態(tài)模式，打破了過去傳統(tǒng)的常態(tài)化教學(xué)模式，利用現(xiàn)在新技術(shù)全方位融合，打造一種新穎、獨(dú)特的教學(xué)模式與管理方式，提高了與學(xué)生互動(dòng)性，交互性。

智能實(shí)訓(xùn)室自主學(xué)習(xí)平臺(tái)也可以成功與原有開發(fā)系統(tǒng)對接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。利用小小的智能手機(jī)完成了實(shí)訓(xùn)室簽到、在線學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)評價(jià)、社交學(xué)習(xí)、服務(wù)支持等功能，提高了實(shí)驗(yàn)訓(xùn)使用率，提升了人性化服務(wù)水平，充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)室對口服務(wù)職能。

3.3 存在采購成本高昂，設(shè)備維護(hù)與運(yùn)營費(fèi)用短期難以下降的不足

IDC資深移動(dòng)設(shè)備分析師稱：“相比其他新技術(shù)來說，VR頭顯市場已經(jīng)在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)增長緩慢，主要是因VR領(lǐng)域投資和用戶教育門檻過高。雖然近期所有主流頭顯的降價(jià)會(huì)幫助頭顯的普及，但在用戶掏錢之前，如何給予消費(fèi)者機(jī)會(huì)去了解、試用產(chǎn)品，仍然是大多數(shù)公司要面對的重要瓶頸。”

至于AR頭顯，IDC的VR/AR調(diào)研中心副總裁Tom Mainelli稱：消費(fèi)級(jí)AR頭顯普及還有一段距離，因?yàn)槟壳按蠖鄶?shù)人會(huì)優(yōu)先會(huì)通過手機(jī)屏幕體驗(yàn)AR內(nèi)容。如今，蘋果（ARKit）和谷歌（ARCore）都推出相關(guān)AR SDK，方便開發(fā)者進(jìn)行AR內(nèi)容的創(chuàng)建。因此，今后我們將會(huì)看到大量的AR手機(jī)應(yīng)用，這些都將有利于將來AR智能眼鏡的加速普及，但前期由于價(jià)格因素出貨量可能并不會(huì)很高。

3.4 存在使用VR的過程中有多種情況會(huì)產(chǎn)生眩暈感的不足

（1）從硬件上來講，目前以如今的科技還無法做到能夠高度還原真實(shí)場景的VR產(chǎn)品，在如今VR還沒有開始盈利的時(shí)候，許多廠商為了節(jié)約成本，會(huì)采用降低設(shè)備配置生產(chǎn)的VR產(chǎn)品，所以許多用戶使用配置達(dá)不到使用要求的VR產(chǎn)品自然會(huì)產(chǎn)生眩暈感。

（2）VR界面中的視覺反差，實(shí)際運(yùn)動(dòng)與大腦運(yùn)動(dòng)不能夠正常匹配，影響大腦判斷從而產(chǎn)生眩暈感，簡單來說當(dāng)你大腦從視覺系統(tǒng)中接受到從VR設(shè)備設(shè)備中傳來的運(yùn)動(dòng)畫面，大腦就會(huì)指揮的身體進(jìn)行協(xié)同的與接受畫面同步的運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上身體并沒有動(dòng)，從小腦中會(huì)傳遞會(huì)錯(cuò)誤的信號(hào)使得身體保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，大腦接收到錯(cuò)誤信號(hào)無法正確處理，人身上的其他器官就會(huì)產(chǎn)生紊亂，產(chǎn)生眩暈感。

（3）部分使用者對VR展示內(nèi)容會(huì)產(chǎn)生眩暈感。如今VR設(shè)備上的相當(dāng)一部分應(yīng)用軟件是簡單的直接從PC電腦版上移植的，實(shí)際上這些應(yīng)用軟件的界面并不適合VR展示。不同的軟件處理系統(tǒng)難以達(dá)到同步兼容。再者應(yīng)用本身的畫面問題，部分展示的內(nèi)容畫面感光線太強(qiáng)或者太弱都不能讓用戶感到舒適。

4.結(jié)語

VR設(shè)備幀間延遲跟不上人的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)人已經(jīng)做到了相應(yīng)的動(dòng)作畫面還沒有刷新出來，會(huì)有微小的延遲感，當(dāng)感官與幀率不同步會(huì)產(chǎn)生眩暈感。

[1]許婧 VR技術(shù)在物流工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用研究 《物流工程與管理》 2016-07-15.

[2]孫凱 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在物流實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的作用 科技視界2014-05-25.

[3]魏民 在職業(yè)教育應(yīng)用視角下的VR/AR技術(shù) 中國電化教育總第362期 2017年3月.

[4]王同聚 虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR/AR）技術(shù) 在教學(xué)中的應(yīng)用與前景展望 數(shù)字教育 2017-02-20.

[5]VR&AR實(shí)訓(xùn)室解決方案——中教暢享（北京）科技有限公司.

[6]物流人才培養(yǎng)VR/AR教育解決方案——北京絡(luò)捷斯特科技發(fā)展股份有限公司編撰.

姜顯亮,男,講師,主要從事物流管理與電子商務(wù)方面教學(xué)和科研工作。