虚拟仿真技术下物流实训室建设思考

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　　 基金项目：2020年中国物流学会、中国物流与采购联合会研究课题 孙静《虚拟仿真技术下物流實训室建设思考》（编号：2020CSLKT3-247）
　　摘 要：为解决高校物流管理专业在实验实训教学面临投入大、实施难、危险大、观摩难的问题，进一步探究计算机虚拟仿真技术下的物流实训室建设价值，本论文以高校计算机仿真技术下的物流实训室构建为案例，提出计算机物流仿真实训室的构建方案，规划其基本构建框架，并分析计算机物流仿真实训室的主要功能。计算机物流仿真实训室的构建可有效实现生产物流、配送中心、港口物流以及供应链的仿真，在理实一体化教学、社会服务以及科研项目开发与服务中发挥着不可或缺的重要作用。
　　 关键词：虚拟仿真;物流实训室;实训教学
　　 一、研究目的
　　现有的物流管理实验教学体系、教学手段不能够满足高质量物流专业人才培养的需要，主要原因是有一些物流管理方向的实验项目具有高危险性、高消耗性、高成本、极端环境下具有不可及、不可逆的操作特点，如库存控制、运输调度的仿真，分拣、仓储和配送的仿真，堆存与船舶装卸功能的仿真，由于高校受教学场地条件的限制，如果使用常规的实验设备是无法进行实验教学工作的，这样学生就无法掌握物流管理专业相关的理论知识与操作的技术，而物流管理虚拟仿真实验室系统，就可以完全实现上述实验教学项目，进而拓展学生的知识面，大大提高学生的案例分析与动手操作能力。
　　二、研究的意义
　　（一）实验教学改革与创新的需要
　　开放式虚拟仿真物流实验室，采用多媒体技术电脑上创建虚拟实验室环境，实验室中可以提供虚拟实验仪器，进行实验的学生通过互联网在接近真实的人机交互界面完成相关的实验，同时实验环境下还可以提供实验教学的一体化管理功能。仿真实验教学资源与真实实验教学资源相结合，可以进一步完善实验教学体系。
　　（二）实践教学的需要
　　物流虚拟仿真教学，可以部分或全部替代高危险性、高消耗性、高成本的实践操作环节，从而解决现实实践教学资源不足的问题。高校建设虚拟仿真物流实验室，在学生去企业实习之前，通过仿真教学软件的演练，从理论上了解物流、供应链的具体流程，了解并掌握物流设备的操作方法，然后再去企业参观学习，这样就可以达到事半功倍的效果。
　　三、建设物流虚拟实训室遵循的原则
　　建设物流管理虚拟仿真实验教学中心，可达到资源共享、教学互动、不受时空限制、全天候的信息化实验教学目的，对提高学校物流管理专业人才培养质量起到了很好的促进作用。
　　（一）经济性
　　实验室使用的设备都是虚拟设备，不存在破坏、磨损等问题，可反复实验、使用，既满足实践教学的需要，又节省了实验经费、进而提高办学的效益。
　　（二）开放性
　　虚拟仿真实验操作，可以彻底打破空间的限制，在任何时间、地点可以给任何实验操作者提供学习、工作、研究的实验场所，可以实现实验教学与科学研究的同步进行。
　　（三）安全性
　　对一些高危险、高成本、破坏性或极端环境的实验，可在虚拟实验室完成。
　　（四）灵活性
　　虚拟实验室尽量采用易维护、易扩充的器件。学生可根据自己设计的实验报告设计、创建归属个人需求的实验模块、或在系统中已有的功能模块的基础上，通过改进、组合的方式建立新的模块。
　　（五）交互性
　　在虚拟实验中实验人员，可依据自身的要求，使用虚拟实验室提供的虚拟器件设计、搭建具体实验模型，同时系统可以在实验中提供实验的过程控制功能，而且系统还具有将实验者的操作进行信息的反馈功能。
　　（六）抗干扰性
　　可以避免硬件实验带来的实验目的的无关的干扰，如：仪器故障等所造成的影响。
　　四、物流虚拟仿真实训室设计方案
　　（一）实训室硬件系统设计方案
　　物流虚拟仿真实训室的硬件系统主要应由以下四部分组成：物流业务模拟实验室、仓库、控制室、多媒体机房。其中物流业务模拟实验室应具备的基本硬件设备为：条码打印机、POS机、手持终端、电子标签、无线射频采集器。仓库应具备的基本硬件设备为：标准货架、标准托盘、电瓶叉车等。多媒体机房应具备的基本硬件设备为：由服务器、学生机、扫描仪、打印机、数码相机、刻录机、投影仪、电子显示屏等。
　　（二）实训室软件系统设计方案
　　物流仿真实训室，以基础认知-技术实验-应用创新的方式，设计物流基础认知平台、智能物流全流程应用创新系统、物流信息技术实践平台三个层次环节，并以理论与实践相结合，虚拟化方式实训和实际物流系统相结合实训，巩固学生的物流专业知识。让学生在实验模拟演练和真实物流场景运营的过程中，掌握运营管理和技术操作开发等实用工作技能，掌握物流全流程的运作系统，从而为将来就业或创业打下良好的基础。物流仿真实训室建设的主要功能模块包含：物流基础学习认知平台：物流电子沙盘系统、供应链实训软件。智能物流全流程应用创新系统：电子商务平台实验系统、物流仓储实验系统（含VR虚拟化仓储系统与物流载体与货物跟踪系统）、生产物流平台实验系统、光指引辅助分拣系统、WEBGIS+运输监控与路径导航平台系统、智能快递柜系统。物流信息技术实践平台：物流信息技术实战训练包、物流信息技术创新应用平台。
　　（三）ITMC物流电子沙盘软件安装环境要求
　　1.服务器配置
　　处理器：Intel i9 8核，硬盘总容量：4T，内存总容量：32G，硬盘类型：SAS，带19寸液晶屏。
　　操作系统：windows server 2008/2012
　　数据库：Sql Server 2008
　　2.学生机建议配置
　　CPU：Intel i5处理器/ i7处理器 　　内存：4G
　　操作系统：windows 7＼8＼10
　　3.Flexsim运行环境
　　操作系统：Windows2000/XP/Vista
　　编译系统：Microsoft VC++ .NET 2005/2008
　　CPU：英特尔*奔腾R双核处理器1.73GHz或同等配置以上
　　内存：最低配置：256M、建议配置：1G
　　硬盘：最低配置：40G、建议配置：80G
　　显卡：最低配置：独立显卡NVIDIA GeForce系列、建议配置： 256M DDR2 NVIDIA GeForce 8300GS
　　扩展接口：USB端口2个以上
　　网络环境：局域网允许访问
　　4.Odoo企业信息管理系统
　　CPU：Intel处理器 4核 以上
　　内存：8G以上
　　硬盘：50G以上
　　操作系统：Windows/Linux
　　软件环境支持： 该系统需要Python运行环境
　　（四）物流电子沙盘系统功能介绍
　　物流企业信息系统基本操作功能：模拟实现物流服务企业的基本业务操作，主要包含：仓库标准资料管理、办公标准资料管理、运输工具资料管理、人事工资资料信息维护、运输路径地图维护、运输路径规划信息管理、运输货物的出入库管理、货物调拨调整信息管理、订单资料维护、客户资料维护等。
　　物流企业模拟运营功能：通过模拟数据及模拟客户订单等信息构建虚拟的市场环境，为学生提供模拟物流企业经营的操作界面和实时数据，让学生通过平台操作与互动体验物流企业运营业务的相关操作环节，以多环节、多角色的切换，可以让学生全面体验物流企业日常业务的流程，提高物流知识教学和实训效果。系统要能实现以小组为单位进行数据交互，同一小组内成员可扮演不相同的工作岗位展开并行作业，不同小组之间可以在同一市场环境中互相竞争，并能够对物流企业运营效果进行分析。
　　学生学习功能：在实验操作的过程中，学生既可以从战略高度来观察物流企业管理与运营的全貌，也可以亲身体验物流管理的主要环节，并学习如何解决实践中将会遇到的各种典型问题。通过模拟实验系统的演练，学生可以进行备货、运输、仓储、物料搬运、配送、订单履行、物流网络设计、存货管理、供应/需求计划、外包管理以及客户服务水平确定等战略、战术、运营层面的决策与实施。
　　教师管理功能：软件设计要方便教师指导管理、方便学生成绩评价，能够体现评价的公平、公正。系统要能够提供进度监控功能，方便教师掌握各组学生的经营状态，并能够根据学生的模拟操作效果评价学生的学习效果。同时，老师应该能够通过把控系统的时间进度数据来把控整体教学过程。
　　（五）物流电子沙盘系统的使用方案
　　1.拟承担实验课程：《物流信息管理》（物流管理专业）
　　2.拟开设的实验项目：物流沙盘基本操作实验、运输工具规划模拟实验、货物入库模拟实验、货物运输模拟实验、物流成本管理实验、 物流服务企业初期建设运营实践、 物流配送中心规划与建设运营实践、 物流服务营销与客户管理实践。
　　3.年实验人、时数测算：《物流信息管理》：32×150=4800人时
　　（六）物流电子沙盘系统预期使用效率
　　物流电子沙盘软件能够满足物流管理专业的课程实践教学需求。根据实验室评价利用率计算标准，物流电子沙盘软件年预期承担教学任务能够有效提升实验室利用率。如果新的物流电子沙盘软件能够购买并及时投入使用，首先，能够大大提高专业的实训水平，学生通过物流电子沙盘软件，能够更好地掌握物流管理相关知识，提高动手操作能力;此外，该软件有助于专业组织学生参加学科竞赛并取得良好成绩，为学院、专业评估评价添砖加瓦。
　　五、实施效果
　　（一）理论与实践教学相统一
　　在物流管理专业课程讲授的过程中，我们既需要學生掌握理论基础知识，还需要学生掌握实践操作技能。通过虚拟仿真物流实训室，可以为学生提供优质、直观的学习环境，学生通过虚拟仿真物流实验项目的演练，实现了物流运营、操作等流程的仿真模拟，提高了学生对于物流知识的理解与掌握程度;同时虚拟仿真物流实验项目的实施，学生可以直观地了解物流行业的具体应用与实践过程;实践的过程中学生通过构建的物流仿真系统模型，可以很好地了解物流运行的流程;学生可以通过物流仿真项目参与到虚拟的港口物流服务、仓储物流服务，极大地增强了学生学习的积极性，从而提高了学生对于教学知识的掌握程度，有效提升教师的教学效果。
　　（二）服务于科研项目
　　通过虚拟仿真物流实验室的使用，师生通过仿真模型的建立，来评估、预测物流系统可行性，检测实际应用物流系统的优势、劣势，通过劣势分析进行研究改进。虚拟仿真物流实验室可为物流专业的相关研究提供科学研究环境、帮助科研人员、师生对仿真技术的深化研究探讨，推动物流专业向快速、智能化的方向发展;虚拟仿真物流实验室可以辅助完成：配送中心物流、生产物流、港航物流、铁路枢纽物流等物流系统科研项目的实施与开展。虚拟仿真物流实验室可以模拟现代物流系统的法杖现状，并为物流行业的发展与不断完善提供依据，进而提升物流科研人员的研究能力、研究深度、广度。
　　参考文献：
　　[1]高红.基于智慧物流的高校物流专业实践策略研究[J].大众投资指南，2019（15）.
　　[2]柴天姿，刘肇民，刘柳，王华.实用型物流实验室建设研究[J].中国现代教育装备，2018（09）.
　　作者简介：孙静（1976-），女，汉族，辽宁省新民人，辽宁对外经贸学院教授，系主任，系主任。研究方向：计算机及应用。
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