虛擬仿真技術(shù)作為新時(shí)代信息化的重要產(chǎn)物,以逼真的方式仿真現(xiàn)實(shí)世界中的人和事,結(jié)合人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等,從而進(jìn)行交互試驗(yàn),讓人們感受身臨其境的感覺(jué)。虛擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的仿真技術(shù)和現(xiàn)代化的教學(xué)思路,具有沉浸式、交互性、逼真性等一系列特點(diǎn)。如今,虛擬仿真技術(shù)已被應(yīng)用于食品領(lǐng)域中的各個(gè)行業(yè),尤其是在食品開(kāi)發(fā)和食品營(yíng)銷(xiāo)行業(yè)中。虛擬現(xiàn)實(shí)交互技術(shù)在食品開(kāi)發(fā)與食品營(yíng)銷(xiāo)領(lǐng)域中的運(yùn)用,有助于發(fā)揮虛擬技術(shù)的優(yōu)勢(shì),促進(jìn)食品開(kāi)發(fā)的進(jìn)程。而將虛擬交互技術(shù)運(yùn)用到食品營(yíng)銷(xiāo)中,有助于在信息化時(shí)代增加食品營(yíng)銷(xiāo)的力度和宣傳性。由陳躍文編著,浙江工商大學(xué)出版社出版的《食品產(chǎn)品開(kāi)發(fā)虛擬仿真》一書(shū),從食品產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、食品營(yíng)銷(xiāo)等多個(gè)方面論述了虛擬仿真技術(shù)在其中發(fā)揮的積極作用。通過(guò)對(duì)虛擬仿真技術(shù)的實(shí)際操作步驟以及教學(xué)實(shí)驗(yàn)案例等多方面的分析,為食品開(kāi)發(fā)與營(yíng)銷(xiāo)提供了新思路。
虛擬仿生技術(shù)作為現(xiàn)代化信息技術(shù)的重要產(chǎn)物之一,是計(jì)算機(jī)技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、人工智能技術(shù)等多種技術(shù)集合的一種現(xiàn)代化技術(shù)方式。虛擬仿真技術(shù)往往是由兩個(gè)獨(dú)立部分構(gòu)成的,分別是計(jì)算機(jī)硬件部分和由軟件為主體搭建的傳感器部分,二者在維護(hù)交互理念下,形成了獨(dú)立的虛擬空間。通過(guò)該種虛擬空間的狀態(tài),人們可以進(jìn)行交互性試驗(yàn)操作,從而有效節(jié)約時(shí)間成本,提升食品工程試驗(yàn)的精準(zhǔn)度。同時(shí),由于實(shí)驗(yàn)人員通過(guò)三維虛擬空間的運(yùn)用和展示,可以有效地展現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果,無(wú)形中增加了實(shí)驗(yàn)人員的體驗(yàn)感,增強(qiáng)其技術(shù)知識(shí)的運(yùn)用和操作技巧,增強(qiáng)了自身的理解能力。目前,中國(guó)諸多高校都將虛擬交互技術(shù)應(yīng)用到食品工業(yè)領(lǐng)域的研究與學(xué)習(xí)過(guò)程中,可以有效克服由于設(shè)備不足等的系列問(wèn)題,更直觀地展示試驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果,從而更好地增強(qiáng)學(xué)生的理解與學(xué)習(xí)能力,提升學(xué)習(xí)效能。
高校將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到食品工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)過(guò)程中,同時(shí)也編排了一系列的課程,其中《食品工程原理》是食品專(zhuān)業(yè)中的一項(xiàng)基本課程,而《食品工藝學(xué)》則是食品工程領(lǐng)域中的核心課程。在《食品工程原理》中,由于該課程的涉及知識(shí)面較廣,理論公式較多,整個(gè)計(jì)算過(guò)程較為繁瑣,導(dǎo)致很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生了諸多的學(xué)習(xí)障礙。為了解決以上問(wèn)題,中國(guó)眾多高校都已經(jīng)或者計(jì)劃開(kāi)始以試驗(yàn)授課的形式來(lái)教授《食品工程原理》一書(shū),例如,華南理工大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)已將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到食品工程的教學(xué)與授課過(guò)程中,并取得了良好的反饋與效果。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)《食品工程原理》課程教學(xué)組已引進(jìn)了食品工程原理的試驗(yàn)仿真軟件,通過(guò)該軟件可以有效地模擬食品工程原理中的諸多試驗(yàn),有效演示試驗(yàn)過(guò)程,極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。江南大學(xué)在《食品工程原理》試驗(yàn)過(guò)程中引入了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),通過(guò)仿真技術(shù)的應(yīng)用,可以讓學(xué)生建立各個(gè)單元試驗(yàn)的感性認(rèn)識(shí),提升了《食品工程原理》在試驗(yàn)過(guò)程中的效率和質(zhì)量。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)在《食品工程原理》教學(xué)過(guò)程中,開(kāi)發(fā)運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)和仿真技術(shù),并將二者進(jìn)行了有效結(jié)合,提升了學(xué)生實(shí)際處理問(wèn)題的能力。而吉林大學(xué)則在該領(lǐng)域中進(jìn)行了進(jìn)一步的探索,從食品工程單元簡(jiǎn)單的實(shí)際操作出發(fā),到采用3D虛擬仿真形式的出現(xiàn),整個(gè)過(guò)程中提升了學(xué)生對(duì)《食品工程原理》課程的三傳理論原理、食品工程思維等的理解能力,有效地提升了學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。綜上,通過(guò)以上案例的分析,諸多高校將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到食品工程領(lǐng)域中,尤其是試驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,有效地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,從而取得了更好的實(shí)際教學(xué)效果。
在信息化多維發(fā)展的時(shí)代,新穎個(gè)性化的食品營(yíng)銷(xiāo)策略不僅有助于帶動(dòng)食品企業(yè)的銷(xiāo)售,更加有助于激發(fā)整個(gè)食品市場(chǎng)開(kāi)發(fā)與營(yíng)銷(xiāo)。為此,運(yùn)用更加先進(jìn)的技術(shù)對(duì)食品市場(chǎng)的變化與未來(lái)趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)與演示,可以更加直觀地展示整個(gè)發(fā)展態(tài)勢(shì)?;诖耍梢愿鶕?jù)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)變化構(gòu)建相應(yīng)的模型,從而對(duì)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)方式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并制定科學(xué)有效的營(yíng)銷(xiāo)策略。因此,將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到食品營(yíng)銷(xiāo)過(guò)程中可以產(chǎn)生諸多的優(yōu)勢(shì)。
(1) 虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到食品營(yíng)銷(xiāo)領(lǐng)域中,有助于展現(xiàn)市場(chǎng)需求。對(duì)整個(gè)食品市場(chǎng)的需求分析是企業(yè)確定合適營(yíng)銷(xiāo)策略的依據(jù),在傳統(tǒng)的市場(chǎng)需求分析中,主要采取的是調(diào)查問(wèn)卷、訪談等方式,該種方式不僅難以掌握整個(gè)市場(chǎng)需求的準(zhǔn)確性以及數(shù)據(jù)的及時(shí)性,且數(shù)據(jù)樣本并不具備相關(guān)的代表性。由于實(shí)際數(shù)據(jù)的缺失和準(zhǔn)確性不足等問(wèn)題,也會(huì)導(dǎo)致食品企業(yè)在制定相關(guān)的營(yíng)銷(xiāo)策略中出現(xiàn)一定的差錯(cuò)。而通過(guò)運(yùn)用虛擬交互技術(shù)可以有效地根據(jù)市場(chǎng)的需求,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)特定群體進(jìn)行集體性的問(wèn)卷調(diào)查分析,從而通過(guò)關(guān)鍵詞檢索的方式了解該消費(fèi)群體的實(shí)際情況,有效地在短時(shí)間內(nèi)了解整個(gè)市場(chǎng)的需求。同時(shí),如果部分調(diào)查結(jié)果和所選擇的樣本數(shù)量較多,對(duì)于市場(chǎng)變化的反應(yīng)與研究不具有代表性,也難以提供更加準(zhǔn)確全面的情報(bào)分析。因此,在食品市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)過(guò)程中,加入虛擬仿真技術(shù)可以通過(guò)仿真系統(tǒng)的運(yùn)用與感知,展示當(dāng)前消費(fèi)者的市場(chǎng)需求變化與動(dòng)態(tài),從而更加精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)食品需求變化方向。
(2) 虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到食品營(yíng)銷(xiāo)領(lǐng)域中,有助于展現(xiàn)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。由于市場(chǎng)變化具有潛在性與不確定性,因此,食品企業(yè)要想獲取更加全面有效的“情報(bào)”,不僅需要人力、物力的投入,更加需要技術(shù)層面的支持,從而根據(jù)已有的“情報(bào)”來(lái)制定更加全面科學(xué)的對(duì)策。因此,基于市場(chǎng)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)變化來(lái)構(gòu)建虛擬預(yù)測(cè)模型,可以將風(fēng)險(xiǎn)降低到最小值,也可以將風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行提升預(yù)測(cè)。通過(guò)《食品產(chǎn)品開(kāi)發(fā)虛擬仿真》一書(shū)可以發(fā)現(xiàn),在早期食品市場(chǎng)進(jìn)行營(yíng)銷(xiāo)模型的構(gòu)建多數(shù)都是依托仿真設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行的,一定層面上可以獲取更加精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)。
書(shū)中對(duì)虛擬仿真技術(shù)在食品試驗(yàn)教學(xué)中的案例進(jìn)行了詳細(xì)分析,并總結(jié)了虛擬仿真技術(shù)在食品教學(xué)中的諸多優(yōu)勢(shì)。首先,虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用在食品教學(xué)試驗(yàn)中,有助于降低教學(xué)成本,豐富試驗(yàn)過(guò)程。食品科學(xué)領(lǐng)域中使用的設(shè)備,大多都較為昂貴,而且占地面積也較大。如果將部分的試驗(yàn)通過(guò)虛擬仿真的方式進(jìn)行,不僅可以有效地節(jié)省教學(xué)成本,更加可以豐富整個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目,讓學(xué)生可以接觸不同行業(yè)的新設(shè)備和新技術(shù),從而促進(jìn)多學(xué)科之間的融合性。目前,中國(guó)很多高校都與企業(yè)合作,構(gòu)建了虛擬仿真平臺(tái),并都將該技術(shù)應(yīng)用至試驗(yàn)教學(xué)中。例如,作者分析了面包制作、面團(tuán)調(diào)劑、烘烤等環(huán)節(jié)的應(yīng)用試驗(yàn),有效地節(jié)省了試驗(yàn)時(shí)間,提升了整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的有效性。虛擬仿真平臺(tái)和傳統(tǒng)食品工藝試驗(yàn)相結(jié)合的混合式教學(xué)模式,可以在有限的課業(yè)時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生掌握基本知識(shí),還能學(xué)到更多的試驗(yàn)過(guò)程,豐富了整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,有助于在降低教學(xué)成本,提升教學(xué)質(zhì)量。
其次,提高創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在食品領(lǐng)域中,相關(guān)機(jī)械設(shè)備構(gòu)造都較為復(fù)雜,科技含量高,學(xué)習(xí)難度較大,如果單純地通過(guò)老師的講解,學(xué)生很難理解其內(nèi)在的原理,而通過(guò)虛擬仿真技術(shù),運(yùn)用3D或2D動(dòng)畫(huà)的形式,可以更加直觀地展現(xiàn)整個(gè)食品加工過(guò)程中的基本原理。學(xué)生不僅可以高度地沉浸在虛擬環(huán)境下的試驗(yàn)過(guò)程,更加可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更好地將注意力集中在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中。同時(shí),虛擬仿真技術(shù)可以根據(jù)食品加工技術(shù)的發(fā)展,不斷更新自己的技術(shù)本身,實(shí)現(xiàn)高速度、低成本,試驗(yàn)過(guò)程與時(shí)俱進(jìn)有助于學(xué)生掌握現(xiàn)代化的生產(chǎn)過(guò)程,了解現(xiàn)代化的發(fā)展技術(shù)。此外,由于虛擬仿真技術(shù)不受時(shí)間、地點(diǎn)等相關(guān)因素的影響,學(xué)生可以在導(dǎo)師的引導(dǎo)下開(kāi)展工作,也可以獨(dú)立地進(jìn)行試驗(yàn),整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程可以反復(fù)進(jìn)行,有助于驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
最后,突出能力導(dǎo)向,考核客觀全面。由于企業(yè)生產(chǎn)的保密性,學(xué)生很難從課堂的基本知識(shí)和實(shí)習(xí)過(guò)程中掌握相關(guān)的操作,更好地了解生產(chǎn)設(shè)備中的具體思路和方法。而虛擬仿真技術(shù)在食品加工、食品營(yíng)銷(xiāo)、食品開(kāi)發(fā)等相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用,高度還原了食品工藝整個(gè)過(guò)程,學(xué)生不僅可以很好地掌握整個(gè)試驗(yàn)流程中的先進(jìn)技術(shù),更加可以提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和知識(shí)技能,使學(xué)生在試驗(yàn)過(guò)程中可以開(kāi)發(fā)更多的試驗(yàn)需求。此外,仿真技術(shù)的應(yīng)用還可以記錄學(xué)生的整個(gè)試驗(yàn)操作過(guò)程,有助于對(duì)每一步試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估,進(jìn)而反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。