电商小件商品快速货决策虚拟仿真实验
2018年仅在“双十一”当天就产生快递包裹13.52亿件,如何针对如“618”、“双十一”因订单多而产生的“单理不出”、“货送不走”等问题进行大数据分析与决策,是电子商务人才培养的重要内容。本项目依托国家电子商务虚拟仿真实验教学中心开发的实验教学系统,利用3D建模、虚拟仿真、语音导航等技术,建构“电商小件商品快速拣货决策”虚拟场景,学生在情景沉浸中学习拣货作业模式及流程,并利用大数据分析做出决策。
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实验教学项目负责人情况
姓名 蒋老师 性别 出生年月 1977-07-01
学历 博士研究生 学位 博士 专业技术职务 副教授
行政职务 国家级电子商务虚拟仿真实验教学中心常务副主任 院系 管理工程与电子商务学院
教学研究情况

(主持的教学研究课题(含课题名称、来源、年限,不超过5项);作为第一署名人在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文(含题目、刊物名称、时间,不超过10项);获得的教学表彰/奖励(不超过5项))

1.主持的教学研究课题

(1)     浙江省高等教育十三五教学改革研究项目:基于政产学研创的电子商务协同育人模式研究,2018,课题主持人

(2)     浙江省教育科学规划项目:国家级电子商务虚拟仿真实验教学中心运行模式与资源库建设研究,2017,课题主持人

(3)     浙江省财政实验室专项建设项目:家级电子商务虚拟仿真实验教学中心运行模式与资源库建设》,2017,课题主持人

(4)     浙江省财政实验室专项建设项目:电子商务虚拟实验教学平台建设,2016,课题主持人

(5)     中国(杭州)电子商务试验区跨境电商学科建设项目:跨境电商学科建设,2018,课题主持人

2.教学研究论文

(1) Jiang Changbing. Integrating the Use of Spreadsheet Software in Logistics Education: An Illustration of the Use of Microsoft Office Excel in Inventory Control[J]. Advances in Information Sciences and Service Sciences, Vol. 4, No. 14, 2012, pp. 8-15,

(2) 刘福奇,蒋长兵等著. 电子商务虚拟仿真实验教学在浙江工商大学的创新与实践[M]. 中国财富出版社, 2017,核心完成人

(3) 蒋长兵. 值得借鉴的国外物流教育模式[J], 物流技术与应用,  (人大复印资料F14《物流管理》2010年第6期全文转载),2010(03), 独立完成

(4) 蒋长兵等译, Benjamin S. Blanchard物流工程与管理(简体中文第六版)工商管理经典译丛 [M].中国人民大学出版社,2008, 第一主译

(5) 蒋长兵编著. 国际物流学教程(2) [M].中国物资出版社, 2012.08, 独立完成

(6) 蒋长兵编著. 物流概论(2)[M].电子工业出版社, 2012.03, 独立完成

(7) 蒋长兵编著. 物流系统工程[M]. 电子工业出版社,2011.03, 独立完成

(8) 蒋长兵编著. 运输与配送管理:建模与仿真[M].电子工业出版社, 2011.04, 独立完成

(9) 蒋长兵等著. 我国路桥业生产率分析及实证研究[M].中国财富出版社, 2017,第一作者

(10) 蒋长兵等著. 浙江省物流产业发展推进模式与机制研究[M]. 浙江工商大学出版社,2013.09,第一作者

3.教学表彰/奖励

(1)     国家级教学成果奖二等奖:基于分层组合、工管融合、多元结合的三创型智慧商务人才培养探索与实践,20184/13

(2)     浙江省教学成果奖一等奖向智慧商务的分层组合、工管融合、多元结合三创人才培养探索与实践,20164/8

(3)     浙江省教学成果奖一等奖向区域经济发展的电子商务OAA创新人才培养模式,20099/10

(4)    中国物流与采购联合会物华图书奖 《国际物流实务2010,独立完成。

(5)     指导学生课题获奖:“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生电子商务“创新、创意及创业”挑战赛、挑战杯大学生创业计划等竞赛国家级一等奖1次、二等奖2次、省级一等奖2次、省二三等奖4次。

学术研究情况

(近五年来承担的学术研究课题(含课题名称、来源、年限、本人所起作用,不超过5项);在国内外公开发行刊物上发表的学术论文(含题目、刊物名称、署名次序与时间,不超过5项);获得的学术研究表彰/奖励(含奖项名称、授予单位、署名次序、时间,不超过5项))

1.学术研究课题

(1)     浙江省自然科学基金基于元胞自动机理论的多层多阶物流网络空间优化与演化模型研究(LY15G020007),2015,课题主持人

(2)     浙江省公益技术研究社会发展项目浙江省港口大宗商品电子交易平台运行机制及关键技术研究和开发(2012C23016)2012,课题主持人

(3)     教育部人文社会科学研究项目基于多层元胞自动机理论的区域物流网络演化机制及优化模型研究(11YJC630081)2011,课题主持人

(4)     浙江省社会科学基金一般课题浙江省物流产业发展推进模式与机制研究(11YD22YB)2011,课题主持人

(5)     浙江省社会科学基金重点课题国家《物流业调整和振兴规划》计划实施背景下浙江构建集群式物流产业体系研究(09CGYD012Z)2009,课题主持人

2.学术论文

(1) Changbing JiangLi Shufang, Li Liang. Research on Productive Efficiencies Measurement based on Three-Stage           Super DEA Model A Case of Chinese Road and Bridge Enterprises [J], Int. J. Computing Science and Mathematics, Vol. 8, No. 5, 2017, pp. 475-493, 第一作者

(2) Chia-Te Wei, Hong Zuo, Chang-Bing Jiang*, and Shu-fang Li. Modeling Multilevel Supplier Selection Problem Based on Weighted-Directed Network and Its Solution [J], Discrete Dynamics in Nature and Society, Volume 2017, Article ID 8470147, pp. 1-12, 通讯作者

(3) Changbing Jiang, Li Shufang, Li Liang. Research on Productive Efficiencies Measurement of Chinese Toll Highway Enterprises based on Super-Efficiency DEA and Windows Analysis [J], Int. J. Wireless and Mobile Computing, Vol. 13, No. 4, 2017, pp. 336-349, 第一作者

(4) Changbing Jiang. Research on Effectiveness and Scientificalness of Logistics Based on PCA-DEA Approach: An Illustrative Example from Yangtze River Delta Port of China [J]. Advances in Information Sciences and Service Sciences, Vol. 5, No. 6, 2013, pp. 1-8, 独立完成

(5) Changbing Jiang, Chunhua Ju, Guanglan Zhou, Yi Zhou. An algorithmic approach for solving SPP using microsoft excel software add-in tools for miniature networks, International Journal of Advancements in Computing Technology, Vol. 5, No. 3, 2013, pp. 517-524第一作者

3.学术研究表彰/奖励

(1)     教育部高校科研优秀成果奖(科学技术)二等奖:市多元异构数据集成计算关键技术及产业化应用,20177/13

(2)     浙江省科学技术奖二等奖:持复杂环境的城市公共安全智能管理与集成化技术研究及应用,201210/15

(3)     中国物流与采购联合会课题一等奖:持浙江省块状经济发展的集群式物流产业体系研究,20101/2

(4)     中国物流学会优秀论文二等奖:Excel插件求解小规模旅行商问题的一种可靠规划求解方法(英文)20111/1

(5)     中国物流学会优秀论文三等奖:PCA-DEA方法的物流网络能力评价研究:中国的实证分析 (英文)20111/1

实验教学项目教学服务团队情况
团队主要成员
序号 姓名 所在单位 专业技术职务 行政职务 承担任务 备注
团队其他成员
序号 姓名 所在单位 专业技术职务 行政职务 承担任务 备注
{xh} {xm} {xx} {zyzw} {xzzw} {cdrw} {bz}
项目团队总人数:5 人高校人员数量:5人 企业人员数量:0人
实验目的

1. 项目建设的背景

第一,国家战略需要。中国所提出的“一带一路”、“互联网+”、“中国制造2025”其战略核心是扩大出口,发展电子商务是其重点,也是国家意志所在。2018年中国电子商务交易总额超过30万亿元,生成快递包裹数量达507.1亿件,10年增长10倍,已常态化进入单日快递“亿件时代”,仅在2018年“双十一”当天主要电商企业全天共产生快递物流包裹13.52亿件。如何针对如“618”、“双十一”等电商大促时因订单多而产生的“单理不出”、“货送不走”等问题进行大数据分析和人工智能辅助决策,是电子商务、物流管理专业人才培养的重要内容。

第二,教学场景需要。电商小件商品快速拣货实验是电子商务、物流管理专业人才培养的重要内容。但由于电商大促的非常态化、营商环境的不可复制性以及拣货作业对业务场景的依赖性,导致快速拣货实验难以在教学中常态化的开展,并成为传统教学的难点。

本项目的建设既符合国家大政方针的重大政策需求,又符合社会生活的现实需要,也是培养电子商务、物流管理人才的迫切需要。因此,本项目坚持需求导向,紧密结合经济社会发展对高校人才培养的需求,紧密结合专业特色和行业产业发展最新成果,紧密结合学校定位和人才培养特点进行建设。

本项目依托国家级电子商务虚拟仿真实验教学中心开发的虚拟仿真实验教学系统,综合利用3D建模、VR和语音识别等现代信息技术,建构现实教学中做不到做不好做不了做不上电商小件商品快速拣货决策的三维虚拟场景,让受训学生如临其境,在情景沉浸中学习电商小件商品拣货作业模式及流程,并利用大数据分析并做出决策,培养与提升学生物流运作能力和数据分析能力。本实验开发了网页版和虚拟现实VR版,网页版便于校内外师生共享使用,虚拟现实VR版则利用其超强的沉浸感、体验式、交互式相结合达到更好地训练技能的目的。

2. 本实验项目建设的目的

通过本实验项目的实施,达到如下几方面的教学目的:

(1)认知性实验教学:充分利用虚拟现实、三维可视化技术,通过构建电商物流园区三维数字化模型,以高清、实时、动态的方式对园区进行全方位立体展示,使受训者以沉浸感、体验式方式扮演园区管理人员或工作人员进行现场参观式教学,提升受训者对电商物流园区布局、仓储设施、分拣物流设备的认知能力。

(2)设计性实验教学:受训者可针对不同营商环境(订单数、品项数、拣货量)设计不同拣选策略,并通过标准化方法学习与训练,实现对小件商品拣货技能的知识传授、能力培养、素质提高和创新精神的综合培养。

(3)综合性实验教学:对电商小件商品拣货过程虚拟仿真,受训者可以进行摘取式、播种式、摘播式等拣选模式的具体操作,让受训者能够清晰直观的了解以电商仓库各库区、各货位存放的物品信息,拣货等作业流程;使受训者全面了解电商物流园区的物流运作模式,包括电商货物接单、订单分析、补货作业、出库作业、拣货作业、贴标、打包、分拣出库等实验过程操作,提升学生物流实践操作能力。

(4)创新性实验教学:针对单多货少单少货多单多货多等电商的不同营商环境进行反复试验,以找出适合不同营商环境的最佳拣货策略,提升受训者对大数据分析和处理的能力。

实验课时
实验所属课程所占课时:
6
该实验项目所占课时:
2
实验原理

(简要阐述实验原理,并说明核心要素的仿真度)

根据《电子商务类教学质量国家标准》,《电子商务物流管理》课程作为电子商务运营与管理方向核心主干课程(目前高校使用的典型教材如图1所示),其教学任务在于培养电子商务类学生的物流管理能力及数据分析处理能力。

图1.png

图1《电子商务物流管理》相关教材

本实验项目作为《电子商务物流管理》课程的核心实验,其讲授和考核的知识点及实验原理如下:

1. 电商物流园区功能区块划分与布局

电商物流园区功能区块划分与布局对电子商务、物流管理等专业学生是基础性认知实验。一般来说,物流园区要具备商务办公、展示洽谈、仓储配送、产业实训、信息服务、综合服务等多项服务功能。因物流园区类型不同,其主要功能也会有所差异。其主要功能及区块划分包括商务办公中心、企业成长中心、城际物流中心、城区配送中心、运输服务中心、信息服务中心、商务服务中心、生活服务中心等。

物流园区的功能不是提供简单的物业租赁管理,而应将其定位为“服务于物流企业”的第四方平台运营商,通过系统地提供“整合资源、规范管理、提升服务”来创造价值。实验的实体模型与虚拟仿真模型如图2(a)~(b)所示。

图2.png

图2(a) 杭州保税物流中心实体               图2(b) 物流中心虚拟仿真模型


2. 电商仓库库区布局

仓库布局是在一定区域或库区内,对仓库的数量、规模、地理位置和仓库设施、道路等各要素进行的科学规划和总体设计。应在充分利用现有仓库内部空间的情况下,根据储存物资特点、公司财务状况、市场竞争环境和顾客需求情况来适时改变仓库布局。其目标是:(1)提高仓库产出率。(2)便于管理人员进行仓库作业管理,提高仓库内存储物资流动速度。(3)获得最低仓库成本费用。(4)在运输、保管、装卸物资等方面提高对顾客的服务水平。(5)给仓库管理人员提供良好工作环境与条件。实验实体模型与虚拟仿真模型如图3(a)~(b)所示。

图3.png

图3(a) 佳成国际仓库实体         图3(b)电商仓库虚拟仿真模型

3. 电商仓库设备认知

仓储设备是指能够满足储藏和保管物品需要的技术装置和机具,其并非仅指以房屋、有锁之门等外在表征的设备,具体可分为装卸搬运设备和保管设备、计量设备、养护检验设备、通风照明设备、消防安全设备、劳动防护设备以及其他用途设备和工具等。实验的实体模型与虚拟仿真模型如图4(a)~(b)所示。

图4.png

4(a) 佳成国际矩阵分拣AGV小车实体    图4(b)电商仓库AGV小车虚拟仿真模型

4. 电商订单处理

订单处理分存货查询与订单分配两个步骤。

(1)存货查询确认。若拣货区存货不足不能满足拣货作业需求时,需从仓储区进行补货作业,如仓储区数量也不能满足需求时,通知采购部门采购并通知电商部门延迟交货或取消订单。

(2)订单分配。存货确认并进行必要的补货作业后,最主要的就是将订单汇总、分类、以便确定最优的拣货策略,订单分配方式可以按单一订单分配或按批次分配,具体拣货策略可采用按单拣选(摘取式)、批量拣选(播种式)、单到人前(摘播式)拣货方法。

订单分配基本方法:

(1)计算订单拣取时间。订单处理人员要事先计算每个订单或每批订单的可能拣取时间,以便有计划的安排出货先后顺序;(2)计算拣取每一个(一公斤、一个纸箱、一件)货物的标准时间,且将它设计于电脑记录标准拣取时间档,将此标准时间记录下来,就能方便的推算出整个的货物拣取时间;(3)有了拣取标准时间后,可依每个品种的订购数量(所耗时间)再配品项的寻找时间,计算出每个种类的拣取时间;(4)根据每一订单或每批订单的种类及考虑每批订单的标准拣取时间算出;(5)依订单排定出货时间与拣货顺序。实验的实体模型与虚拟仿真模型如图5(a)~(b)所示。

图5.png

5(a) 电商企业实际拣货单           图5(b) 虚拟仿真电子拣货单

5. 补货作业

补货作业是将货物从仓库保管区域搬运到拣货区的工作。当仓库模式为存拣分离的时候,会有对应的补货任务。补货作业主要应包括:确定所需补充的货物,领取商品,做好上架前的各种打理、准备工作,补货上架。在补货时机上可采用批次补货、定时补货或随机补货三种方式。实验的实体模型与虚拟仿真模型如图6(a)~(b)所示。

图6.png

6(a) 电商企业实际补货作业           图6(b) 补货作业虚拟仿真模型

6. 拣货作业-按单拣选(摘取式)

摘取式拣货是拣货人员或拣货工具巡回于各个货位并将订单所需货物取出,完成拣货任务,货位相对固定,而拣货人员或拣货工具相对运动。摘取式分拣的基本流程是:储物货位相对固定,而拣选人员或工具相对运动,所以又称作人到货前式工艺。形象地说,类似人们进入果园,在一棵树上摘下熟了的果子后,再转到另一棵树前摘果,所以又形象称之为摘果式分拣。

摘取式的优点是:一个订单在拣选后一次完成,不必再分选、合并;作业方法单纯;提前期短;导入容易且弹性大;适用于大量订单的处理。

但它也有明显的缺点是:商品品种多时,拣选行走路径加长,拣取效率降低;多个工人同时拣取不同的大数量订单时,会在通道处发生拥挤,拣选区域大时,搬运系统设计困难。

摘取式拣选的作业流程是:(1)补货:从仓储区向拆零拣选区送货,并且逐个货位上架;(2)沿线拣选:周转箱沿着拣货流水线移动,拣货人员从货架上取货,放入周转箱;(3)复核装箱:拣选结束后,对已经装入周转箱的货物进行核对(品种、数量等),有时还需要换箱装货;(4)集货待运:把已经复核装箱完毕的货箱送到发货区。实验的实体模型与虚拟仿真模型如图7(a)~(b)所示。

图7.png

7(a) 电商企业摘取式拣货作业           图7(b) 摘取式虚拟仿真拣货作业模型

7. 拣货作业-批量拣选(播种式)

播种式拣选是拣货人员或工具从储存点集中取出各个订单共同需要的货物,然后巡回于各订单的货位之间,将货物按订单需求量放在各订单的货位上,再取出下一种共同需求商品,如此反复进行直至按订单需求将全部货物取出并分放完毕。同时也完成各个订单的分拣工作。

播种式拣货的特点是订单货位固定,分拣人员和工具相对运动。播种式拣货需要集中取出众多订单共同需要的货物,再将货物分放到事先规划好的配货货位上。这就需要若干订单有共同需求,形成共同的批量之后,再对订单共同需求进行统计,同时规划好各订单的配货货位进行集中取出,分放配货的操作。所以,这种工艺难度较大,计划性较强,容易发生错误。但该方法有利于人员和设备的合理调配,合理使用拣货路线,便于综合考虑,统筹安排,发挥规模效益。

播种式拣货的作业流程为:(1)汇总拣货:从仓储区将该波次所需货物全部拣出,送到拆零分拣区,逐个放到分拣线上;(2)沿线分货(含复核装箱):待分播货箱沿着流水线移动,分拣人员从流水线上的箱中取货,放入货架箱内。间歇性复核、装箱;(3)集货待运:把已经复核装箱完毕的货箱送到发货区,等待运出。实验的实体模型与虚拟仿真模型如图8(a)~(b)所示。

图8.png

8(a) 电商企业播种式拣货作业           图8(b) 播种式虚拟仿真拣货作业模型

8. 拣货作业-摘播式(单到人前)

摘播式(单到人前)是按照某种特征将要发货的订单分组,如承运商的所有订单为一组,一次完成这一组订单,下一波再拣选另一组的拣货作业方式。实验的实体模型与虚拟仿真模型如图9(a)~(b)所示。

图9.png

9(a) 佳辰国际单到人前拣货作业(大黄蜂)   图9(b) 单到人前拣选虚拟仿真模型

9. 发货作业-扫码复核/包装封箱/打贴面单/分拣作业

发货作业包括扫码复核,以便确认拣货作业是否正确,如拣货出错退回拣选任务重新拣选。如拣选正确包装封箱,打贴面单后加入快递分拣作业环节。实验的实体模型与虚拟仿真模型如图10(a)~(b)所示。

图10.png
10(a) 顺丰快递分拣发货作业           图10(b) 发货作业虚拟仿真模型

10. 不同订单分批条件下拣货作业模式对比分析

三种拣货模式对比,可多次设置不同实验参数,反复实验后进行对比,也可与系统中总的后台数据进行对比,加深对拣货模式及其实用条件的理解和把握。

通过对国家电子商务虚拟仿真实验教学中心、省跨境电商重点实验教学示范中心及省电子商务与商务大数据技术工程实验室合作的实训基地、实习基地的长期合作,本实验项目在很大程度上还原了企业的电子商务物流管理实体运作,本项目实验核心要素的仿真度如表1所示。

1 本项目实验核心要素的仿真度

表1.png

知识点:3
  1. (1) 使学生全面了解电商园区的物流运作,包括电商货物接单、货物仓储、出库、分拣、贴标、打包、出库等物流流程,培养学生的物流管理能力;
  2. (2) 让学生可以进行摘取式、播种式、摘播式等典型拣货模式操作,并能根据营商环境进行拣选方式的分析与决策,培养学生的物流实践操作能力;
  3. (3) 培养学生能根据订单历史数据、物流拣货作业数据,能在既定的货架上进行货位优化布局,进行货品优化摆放分析与决策,培养学生的数据分析能力。
实验仪器设备

本实验项目通过Unity3D开发平台,构建了实验所需的三维虚拟仿真场景及设备,并通过浙江工商大学国家级电子商务虚拟仿真实验教学中心(http://www.hzecunion.com/)及公共服务平台(http://www.51thankyou.com/service/)进行开放式辐射共享。本实验项目不仅需要较多的虚拟设备,而且需要多种软件技术融合构建,并嵌入决策模型。

本项目所需的装置和软件主要包括如下几项:

1.Unity3D插件【用于实验虚拟场景的构建】;

2.实验电脑及互联网【网页版实验用】;

3.音箱/耳麦【用于播放语音提示和接收语音作业指令】;

4.电商小件商品快速分拣决策虚拟仿真实验教学系统【拥有软件著作权的自主专利实验教学系统(软件著作权登记编号:2019SR0958724)】;

5.浙江工商大学虚拟仿真实验教学信息化管理平台网站【实验管理、开放、共享平台】;

6.硬件装置(可选):环形屏幕沉浸式显示系统、工程投影机、图形工作站、立体眼镜、同步信号发射器、ART光学追踪交互系统、HTC沉浸式头盔交互系统。【VR版实验需要,网页版实验不需要该设备】。

实验材料(或预设参数等)

实验预设参数与环境:

1. 电商物流园区虚拟场景:采用Unity3DVR技术生成逼真的视、听、触觉一体化的电商物流园区虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的物流作业设备进行交互,从而让受训者产生亲临其境的感受和体验。

2. 物流作业相关设备:通过Unity3D技术构建拣货作业虚拟现实模型,包括自动化立体仓库、巷道式堆垛机、自动搬运车、传送带、流利货架、周转箱、电子标签辅助拣货系统、自动封箱机、自动贴单机、称重扫码一体机、环形分拣系统。

3. 拣货作业人员:通过计算机动画、运动学仿真、动力学仿真等技术方法实现人体造型和模拟人体行为,包括货物拿取、投放、行走,并自动统计作业时效和行走步数,供决策分析使用。

实验教学方法

(举例说明采用的教学方法的使用目的、实施过程与实施效果)

1. 教学方法的使用目的

(1)使学生全面了解电商园区的运作模式,包括电商货物接单、货物仓储、出库、分拣、贴标、打包、出库等实验操作;

(2)学生可以进行摘取式、播种式、摘播式等拣选模式的操作,并可以根据订单特性进行拣选方式的分析与决策;

(3)学生可以根据历史订单在既定的货架布局上进行货品优化摆放分析与决策。

2. 实施过程

本实验操作根据不用用户的需求及对知识点的把握程度及难易程度的不同弄个,分为4类不同学生用户,包括普教、高职、本科、社会人员,不同用户的操作要求及评分有不同,实验总流程如图11所示。

图11.png

11 实验总流程


不同用户交互性操作步骤如表2所示。

2 不同用户交互性操作步骤

表2.png

3. 实施效果

结合学校电子商务的研究成果与虚拟现实技术,充分利用虚拟现实、三维可视化、网络通信等先进技术,通过构建物流园区三维数字化模型,以高清、实时、动态的方式对物流园区进行全方位立体展示,使学生全面虚拟扮演物流园区的管理与工作人员,可以获得园区内实时、细微、全面的信息,达到可见、可控、可靠、方便、安全、节能的目的。对仓储物流过程仿真模拟,让学生能够清晰直观的了解以电商仓库各库区、各货位存放的物品信息,分拣线等作业流程。 

实验方法与步骤要求

(学生交互性操作步骤应不少于10步)

实验方法描述:

本实验教学过程中高度融合实体与仿真软件,充分遵循能实不虚、虚实结合、以虚扩实、相互补充的原则开展教学活动。课程开始之前,学生必须学习完《电子商务物流管理》等理论课程,要求学生必须牢固掌握前述知识点,并充分结合个知识点熟悉物流中心实体和仿真软件等实验仪器设备及实验材料。实验过程中,要求学生通过预设参数完整地针对电商小件商品拣货过程的可操作内容进行反复操作,最终使得每位学生系统性地掌握电商小件商品拣货的几种实验的全流程操作及适用范围。

学生交互性操作步骤数:
11
学生交互性操作步骤说明:

1. 获取实验教学账号

登录国家电子商务虚拟仿真实验教学中心“电商小件商品快速拣货作业虚拟仿真实验教学平台”(www.hzecunion.com/zgslab/),如图12所示,注册并获取实验教学账号,如图13所示。如需按班级集中开设虚拟仿真实验,教师需注册教师账号并设置课程代码,学生需注册并加入相应课程代码。如未形成班级,学生也可分散独立实验。教师、高校学生、高职学生、中小学生、企业培训用户皆可注册使用该实验教学项目。

图12.png

12 实验教学项目登录首页

图13.png

13 用户注册登录界面

2. 登录并加入实验项目

完成步骤1获取实验教学账号后,可登录实验(如图14所示)。分班级的集中实验教师端需要在“实验数据”→“实验课程”栏目里增加实验教学项目的任务信息,并设置好课程代码,学生端需在实验数据→实验课程栏目里找到“加入实验”按钮,输入教师分配的课程代码进入相应实验课程项目,即可启动相应实验教学任务(如图15所示)。如分散实验可不加入教师实验项目直接进入实验。

图14.png

14 登录实验

图15.png

15 分班集中实验学生端

3. 实验阶段一:认知性实验操作

本实验共分认知性实验、设计性实验、综合性实验、创新性实验四个阶段。第一次启动实验需加载实验教学资源,下载40M数据包,视网络条件需要1-3分钟时间。启动实验后,可按照实验导航和语音提示进行实验操作(实验步骤与流程如图16所示)。认知性实验学生可以通过鼠标和键盘对电商物流园区三维建筑场景进行平移、拉近、360°内外部旋转等查看,以了解电商物流园区布局、物流仓库布局及物流实施设备的认知。

图16.png

16 实验步骤与流程

(1)电商物流园区漫游

360°浏览:学生可以通过鼠标、键盘,对电商物流园区建筑场景进行360°内外部旋转查看,如图17所示。

图17.png

17 电商物流园区场景预览

鸟瞰浏览:以高空视角鸟瞰整个建筑场景,并可进行平移、拉近/远等视角转换,更加友好式的漫游、浏览,如图18所示。

图18.png

18 鸟瞰示意图

自主漫游:学生也可使用键盘(WASD)进行第一人称视角自主漫游,并可实时调整相机参数,可修改漫游相机当前的高度和行进速度,以达到较好的园区参观浏览体验;行走过程中采用碰撞检测实现与场景地面和墙体的干涉检查,避免穿透效果,如图19所示。

图19.png

19 第一人称视角自主漫游

自动漫游:学生可按预设线路进行自动漫游,系统提供三条自动漫游路径,三维视图沿某个固定路径自动行走,可调整漫游速度和循环播放参数。并可自定义路线关键点形成自动漫游路径,如图20所示。

图20.png

20 自动漫游

(2)智能仓库漫游

电商仓库布局:对整个仓库进行布局展示,方便学生了解整个仓库的构成。在仓库布局上采用三维标识作为热区,可用鼠标点击进行快速定位,同时可进行语音讲解。

查询定位:系统内置检索,可快速搜索园区重要职能布局及设备设施位置及其基础信息。

基础信息可视化:系统做到对设备、设施类资产按各种条件进行组合检索,能够点击拾取场景物体对象,查询库内设备的空间位置及其运行状态等信息;每个物体都有特定的属性,如图21所示。

图21.png

21 电商仓库可视化体验呈现

(3)仓储物流设备认知

在定位到设备或者行走到设备区间时,自动弹出或点击设备即可查看相关信息,展示设备的运行状态。也可单独进入设备认知实验环节,可旋转、拉升实验设备,详细查看实验设备文字描述或听取语音介绍,如图22所示。

图22.png

图22 设备认知介绍

4. 实验阶段二:设计性实验操作

(1)营商环境参数设置

模拟电商企业的营商环境,设置不同拣货参数,包括订单总数(Entry)、货物总品项数(Item)、拣货总数(Quantity)(如图23所示),系统根据学生预设参数从电商运营大数据抽取后台相应订单数据,形成拣货指令(如图24所示)。一般来说,不同营商环境采用的拣货策略会有不同,表3为摘取式(多对一)和播种式(一对多)两种典型拣货策略。

3 不同拣货方式对比

表3.png

注:时间:每一出货单从拣货到验放完成的处理时间。

误差率:出货验放时发现的错单次数占出货单总数的比例。

数据来源:邵贵平. 电子商务物流管理(3), 人民邮电出版社出版, 201807, P143

屈冠银. 电子商务物流管理(4), 机械工业出版社出版, 201809, P196

图23.png

23 营商环境参数设置

图24.png

24 拣货指令生成

为对比不同营商环境不同拣货模式的效率和差异,本实验项目建议在不同参数下进行三次独立实验,三次独立实验的营商环境参数设置建议按表4设置,也可以任意设置。

4 营商环境对拣货方式的影响

表4.png

(2)补货作业

根据拣货作业指令,系统判断是否进行补货作业,如需补货,系统会从自动立体仓库取出货物,采用AGV小车送货到补货位,人工交互式将货物补入拣货区货位(如图25所示)

图25.png

25 补货作业

5. 实验阶段三:综合性实验操作

(1)互动式拣货作业

摘取式拣货作业:摘取式拣货是拣货人员或拣货工具巡回于各个货位并将订单所需货物取出,完成拣货任务,货位相对固定,而拣货人员成拣货工具相对运动。学生需要在手动模式下完成至少一个订单的货物拣货(如图26所示),完成任务后可切换到系统自动模式在5倍、10倍、20倍或30倍速度下由系统演示完成拣货作业(如图27所示),系统实时自动生成作业数据(如图28所示)

图26.png

26 摘取式(多对一)互动拣选作业(手动模式)

图27.png

27 摘取式(多对一)互动拣选作业(自动模式)

图28.png

28 拣货作业数据看板

播种式拣货作业:播种式拣选是由自动立体仓库集中取出各个订单共同需要的某种货物,并由AGV小车送货到拣货区,由拣货人员巡回于各订单对应的货位之间,将货物按订单需求量放在各订单的对应的周转箱内,完成作业后再取出下一种共同需求商品,如此反复进行直至按订单需求将全部货物取出并分放完毕,同时也完成各个订单的分拣工作。学生需要在手动模式下完成至少一个订单的货物拣货(如图29所示),完成任务后可切换到系统自动模式在5倍、10倍、20倍或30倍速度下由系统演示完成拣货作业(如图30所示),系统实时自动生成作业数据。

图29.png

29 播种式(一对多)互动拣选作业(手动模式)

图30.png

30 播种式(一对多)互动拣选作业(自动模式)

摘播式拣货作业:摘播式(单到人前)是按照某种特征将要发货的订单分组,如承运商的所有订单为一组,一次完成这一组订单,下一波再拣选另一组的拣货作业方式。学生需要在手动模式下完成至少一种货物的拣货作业(如图31所示),完成任务后可切换到系统自动模式在5倍、10倍、20倍或30倍速度下由系统演示完成拣货作业(如图32所示),系统实时自动生成作业数据。

图31.png

31 摘播式(多对多)互动拣选作业(手动模式)

图32.png

32 摘播式(多对多)互动拣选作业(自动模式)

第一次独立实验完成后,为对比不同营商环境下不同拣货模式的效率和差异,本实验项目建议在不同参数下进行第二次和第三次独立实验,三次独立实验的营商环境参数设置建议按上述表4设置,也可以任意设置。再次独立实验时请重复完成第三阶段的(1)互动式拣货作业的全部操作。

(2)发货作业操作

发货作业包括扫码复核,以便确认拣货作业是否正确,如拣货出错退回拣选任务重新拣选。如拣选正确包装封箱,打贴面单后加入快递分拣作业环节。发货作业及分拣作业操作如图33所示。

图33.png

33 发货作业及分拣作业

6. 实验阶段四:创新性实验操作

三次独立实验完成后,系统生成三次独立实验的拣货作业统计数据,并生成实验统计图表(如图34~45所示)。学生可导出实验数据,并对三种营商环境下三种不同拣货模式的效率进行分析,得出实验结论,完成实验报告并对实验项目进行评价。

图34.png

34 第一次实验拣货作业时间分析

图35.png

35 第一次实验拣货作业运动分析

图36.png

36 第一次实验拣货作业效率分析

图37.png

37 第二次实验拣货作业时间分析

图38.png

38 第二次实验拣货作业运动分析

图39.png

39 第二次实验拣货作业效率分析

图40.png

40 第三次实验拣货作业时间分析

图41.png

41 第三次实验拣货作业运动分析

图42.png

42 第三次实验拣货作业效率分析

图43.png

43 三次实验拣货作业时间对比分析

图44.png

44 三次实验拣货作业运动对比分析

图45.png

45 三次实验拣货作业效率对比分析

7. 立体显示与沉浸式体验实验

本实验步骤为有配套硬件设备的C/S版本VR系统提供的实验,可在国家电子商务虚拟仿真实验教学中心(http://www.hzecunion.com/)或其公共服务平台(http://www.51thankyou.com/service/)下载VR版。系统提供良好的VR兼容性,能够在大型投影环境、LED大屏显示系统,头盔显示器的等环境下进行沉浸式显示,并可支持数据手套、动作捕捉系统进行更丰富的人机交互体验,提供灵活方便的部署和应用(46~47为国家电子商务虚拟仿真实验教学中心VR版实验教学应用场景)

图46.png

46 单通道主动立体展示实验教学场景

图47.png

47 HTC头盔显示

实验结果与结论要求
是否记录每步实验结果:

实验结果与结论要求:
实验报告,心得体会
其他描述:

        无。

考核要求

考核评分主要记录交互操作流程,依据操作流程数据库列表进行校核、统计操作结果。

1. 依据每步操作完成情况评分

统计操作序列,并与操作流程进行对比,完成操作校对,统计每步操作完成量(%),并进行提示。操作完成量评分=∑每步操作评分*每步操作完成量(%),每步操作评分标准如表5所示。

5 每步操作完情况评分标准

表5.png 

2 依据操作时间评分

统计受训者操作时间、反映该受训者操作的熟练程度,表6表示受训者因操作时间不同的得分系数。


6 操作总时间及得分系数对照表 
表6.png

3. 综合评分

评分计算可视化并实时提供给用户查看,允许用户返回任意一步反复操作,并根据新的操作重新计算得分。总成绩计算为:

总成绩=操作总时间得分系数*∑(每步操作评分*每步操作完成量(%))

面向学生要求
专业与年级要求:
电子商务、物流管理、工商管理、市场营销、国际商务等本科专业及其它相关专业,要求年级在2年级及以上。
基本知识和能力要求:

要求学生有一定的电脑操作基础知识、懂电子商务物流的基本运作模式,了解电商物流的基本操作流程。

实验项目应用及共享情况
本校上线时间:
2017-09-01
已服务过的本校学生人数:
680
是否纳入到教学计划:
所属课程教学大纲:
近两年已完成的教学计划或授课提纲:
《电子商务物流管理》课程授课提纲.pdf
是否面向社会提供服务:
社会开放时间:
2017-10-08
已服务人数:
4000+
网络条件要求
说明客户端到服务器的带宽要求(需提供测试带宽服务)
本实验项目两种架构可访问,B/S架构客户端带宽最少2M带宽,C/S架构最少1M带宽。

说明能够支持的同时在线人数(需提供在线排队提示服务)
2000
用户操作系统要求
计算机操作系统和版本要求:

目前支持WindowsUnixIOS等主流操作系统。

其他计算终端操作系统和版本要求:

无。

支持移动端:
用户非操作系统软件配置要求
需要特定插件:

(勾选“是”,请填写)

插件名称:
Unity Web Player
插件容量:
0.5M
下载链接:
http://fastsoft.onlinedown.net/down/UnityWebPlayer.zip
其他计算终端非操作系统软件配置要求(需说明是否可提供相关软件下载服务)

      建议用户使用谷歌(Chrome火狐(Firefox浏览器。

谷歌chrome浏览器下载地址https://www.google.cn/chrome/

火狐浏览器下载地址http://www.firefox.com.cn/

用户硬件配置要求
计算机硬件配置要求:
I5以上处理器,3.0GHz以上 支持DX9 (shader model 3.0) 或DX11 (feature level 9.3) 的显卡,显存2GB以上。 8G以上内存 30G可用磁盘空间
其他计算终端硬件配置要求:
无。
用户特殊外置硬件要求
计算机特殊外置硬件要求:
无。
其他计算终端特殊外置硬件要求:
无。
网络安全
项目系统是否完成国家信息安全等级保护:

(勾选“是”,请填写)

国家信息安全等级保护:
一 级
系统架构图及简要说明
简要说明:

电商小件商品快速拣货决策虚拟仿真实验项目采用Unity3DWEBGL技术,并通过后台数据对接,使用户能够通过浏览器,随时随地的访问实验项目,完成实验。教师可分配班级,指派实验项目及任务,完成教学实验课程,便于教学管理。

电商小件商品快速拣货决策虚拟仿真实验项目以计算机图形学、多媒体、互联网网络技术为依托,并结合了企业实际应用场景和学校的教学应用需求。采用面向服务的软件架构,集虚拟仿真、数据处理、决策分析为一体,是一个具有良好交互性、设计性、和决策性的试验项目。

总体架构如图48所示,下面将按照从下至上的顺序分别阐述各层的功能。

(1)数据层

电商小件商品快速拣货决策虚拟仿真实验项目涉及到多种类别的用户信息,由用户信息数据库保存管理,包括中小学生、高职学生、高校学生、企业培训用户等等。用户完成实验的试验数据则由实验数据库来存储和管理。仿真实验所需的设备信息,包括设备名称、设备参数、设备介绍由设备信息库保存管理。

(2)支持层

支持层为电商小件商品快速拣货决策虚拟仿真实验项目提供用户信息管理、网络管理和数据管理,负责本项目的运行、维护和管理。

(3)服务层

服务层为电商小件商品快速拣货决策虚拟仿真实验项目提供用户注册登录、密码找回、实验资料和试验数据管理,为教师提供创建班级、分发实验任务和统计实验数据等服务。

(4)仿真层

仿真层主要包含以下功能:园区浏览、智能仓浏览、设备认知、互动性拣货实验、实验数据分析、实验报告生成等功能。

(5)应用层

电商小件商品快速拣货决策虚拟仿真实验项目面向多类型用户、以数据为依托,为企业提供可参考的决策意见,为教师提供便捷的教学实验,为学生提供良好的学习实践课程。

 图48.png

48 系统架构图

架构图.png

实验教学项目
开发技术:
VR,3D仿真
开发工具:
Unity3D,3D Studio Max,Maya,Visual Studio
运行环境:

服务器

CPU4核、内存16GB、磁盘40GB、显存1GB、GPU型号Intel Xeon(Skylake) Platinum 8163

操作系统

Windows Server

数据库

Mysql
备注说明无。
项目品质(如:单场景模型总面数、贴图分辨率、每帧渲染次数、动作反馈时间、显示刷新率、分辨率等)
本项目采用Unity3D作为三维互动开发工具,辅助工具包括:3DMax、Maya建模工具、Photoshop图像处理工具、Rider代码书写工具等。 项目品质: 单场景模型总面数:100000面; 贴图分辨率:1024*1024; 每帧渲染次数:60FPS; 显示刷新率:60Hz; 分辨率:1920*1080。
实验教学项目特色

(体现虚拟仿真实验项目建设的必要性及先进性、教学方式方法、评价体系及对传统教学的延伸与拓展等方面的特色情况介绍)

实验方案设计思路:

1. 实验方案设计思路

本项目全面贯彻实施教育部“科学规划、共享资源、突出重点、提髙效益、持续发展”的指导思想,秉承“以实为主、以虚为媒、虚实结合”的建设思路,充分利用浙江工商大学“大商科”建设优势、浙江工商大学国家级电子商务虚拟仿真实验教学中心资源建设及辐射服务优势、浙江省电子商务“先发优势”及“先行先试”优势,紧握信息化革命浪潮带来的机遇,打破当前电子商务和物流管理实验教学的瓶颈,实现实验教学内容和教学方法的跨越式进步。

2. 实验项目特色概括

总的来看,本项目具有如下三大特色:

一是项目地域优势明显:浙江工商大学地处浙江省杭州市,而杭州是“中国电子商务之都”,在电子商务领域有天然的“先发优势”、“先行先试”优势。

所谓世界电子商务看中国,中国电子商务看浙江,浙江电子商务看杭州,浙江电子商务继续保持全国领先优势,对经济发展的贡献不断凸显。电子商务已成为浙江践行“干在实处,走在前列”的标志性成果,也是继民营经济和专业市场之后浙江的又一张金名片。浙江工商大学地处浙江省杭州市钱塘新区,学校已与钱塘新区在跨境电商领域签署全面战略合作协议,围绕建设“全国跨境电商第一园、全国综保区第一流、全国数字贸易第一区”战略目标全面合作建设中国(杭州)跨境电商学院。区里拥有下沙电子商务园、浙商创业园·开发区电子商务园、浙江省海外留学人员创业园、杭州空港新城保税物流、杭州空港智慧物流产业园等电商物流园;钱塘新区已集聚了天猫国际、网易考拉等跨境电商企业500多家,累计实现跨境进口业务1.53亿单,交易金额约295亿元,为本项目落地开展实践教学提供了强有力的营商环境、实践教学案例及企业实际运作数据。

二是项目校本特色突出:项目积累深厚,教学和科研成果丰富,团队教学和科研能力过硬,构建了电商小件商品拣货作业决策理论研究到技能实训的完整的教学生态链。

浙江工商大学是国内最早一批设立电子商务专业的高校,是浙江省十二五、十三五优势专业,专业历年排名均在全国同类专业前列(邱均平5★,武书连A~A+),在浙江省省属高校同类专业中稳居第一,且有明显领先优势,在国内同类专业中具有很大影响。电子商务专业依托省一流学科(A)管理科学与工程,拥有国家和省级的学科九大支撑平台,包括全国唯一国家级电子商务虚拟仿真实验教学中心、国家教育部人文社科基地、国家首批互联网应用创新开放平台示范基地、省唯一跨境电商重点实验教学示范中心、省电子商务与物流重点实验室、省电子商务重点创新团队、省2011现代流通协同创新中心、省电子商务与商务大数据工程实验室、省电子商务与现代物流国际科技合作基地、省高等院校电子商务与物流创新团队等;还拥有浙江省电子商务研究院、杭州电子商务研究院、浙江现代商贸发展研究院等20余个研究机构,为首批中国(杭州)跨境电子商务人才培育基地(我校电子商务专业发展历程如表7所示)。从2006年首届开始连续主办浙江省大学生电子商务竞赛,与阿里巴巴、网易科技、信雅达、浙江物产、杭州电子商务产业园等省内外多个电子商务园区及大型电子商务企业建立了实践实训基地。在电子商务领域获得国家级教学成果二等奖1次,浙江省教学成果一等奖2次,浙江省科学技术一等奖2次,主持包括国家社科基金重大项目(“基于大数据的跨境电子商务统计监测、评估与监管体系研究”)等国家级相关科研课题20多项。本项目具有深厚的技术积累,团队成员理论研究和实验教学经验丰富,能力过硬,结构合理,成果丰硕,为电商小件商品快速分拣构建了一条从理论研究到技能实训,使本项目具有优越的校本特色。

7 浙江工商大学电子商务专业发展历程

表7.png 

三是项目技术特色显著:本项目采用企业营商真实大数据技术、语音导航技术、自主研发的专利技术等多种技术的融合,满足电子商务专业教学的情景性、实操性、流畅性和细腻性等特殊要求,突显了项目的先进性和训练的生态性。

项目采用企业营商真实大数据,建立了订单大数据分析模型,比绝大多数虚拟仿真项目采用模拟数据更加真实,分析结果更为可靠,更具有实践指导作用。通过语音导航技术,使受训者不仅仅只使用键盘和鼠标进行互动,使受训者的实验操作更具思维的流畅性和操作的连贯性,更适合电商物流现场作业的特点。自主研发的三种典型拣货策略能自动统计拣货作业人员工作时效、行走步数,能生成大数据分析报告,也能提供作业运行大数据供受训者分析。因此,企业营商真实大数据技术、语音导航技术、自主研发的专利技术的应用,突显了本项目的先进性和良好的生态性。

3. 项目建设的必要性

第一,国家战略需求。中国所提出的“一带一路”、“互联网+”、“中国制造2025”其战略核心是扩大出口,发展电子商务是其重点,也是国家意志所在。2018年中国电子商务交易总额超过30万亿元,生成快递包裹数量达507.1亿件,10年增长10倍,已常态化进入单日快递“亿件时代”,仅在2018年“双十一”当天主要电商企业全天共产生快递物流包裹13.52亿件。如何针对如“618”、“双十一”等电商大促时因订单多而产生的“单理不出”、“货送不走”等问题进行大数据分析和人工智能辅助决策,是电子商务、物流管理专业人才培养的重要内容。

第二,教学场景需求。电商小件商品快速拣货实验是电子商务、物流管理专业人才培养的重要内容。但由于电商大促的非常态化、营商环境的不可复制性以及拣货作业对业务场景的依赖性,导致快速拣货实验难以在教学中常态化的开展,并成为传统教学的难点。

本项目的建设既符合国家大政方针的重大政策需求,又符合社会生活的现实需要,也是培养电子商务、物流管理人才的迫切需要。因此,本项目坚持需求导向,紧密结合经济社会发展对高校人才培养的需求,紧密结合专业特色和行业产业发展最新成果,紧密结合学校定位和人才培养特点进行建设。

4. 项目建设的先进性

第一,聚焦电子商务、物流管理、数据科学与大数据技术多专业交叉中的拣货作业决策典型实验。本实验项目将电子商务专业中的《电子商务物流管理》、物流管理专业中的《物流运作管理》、数据科学与大数据技术专业中的《大数据分析方法与应用》三门课程典型实验有机结合,开发出了拣货作业决策典型实验,并将电子商务专业中的订单履约处理,物流专业中的拣货作业,数据科学与大数据技术专业中的数据分析有机结合,解决电商实验教学中跨学科融合难的问题。

第二,大规模可反复多次试验的虚拟仿真的实验环境。通过将真实营商环境下电子商务实验项目虚拟化,将实验流程制作成交互的教学程序及教学动画,打造网上数字物流拣货区,便于学生在虚拟仿真环境下进行反复多次的拣货实验操作,从而弥补真实实验的不足。电商小件商品快速分拣决策虚拟仿真实验教学为学生提供了不限次数的实验实训机会,使这一原本难以实现的经典实验成为了学生课桌上的常态化个性化学习设备,从而为学生在自主研究项目中深入探索奠定了坚实的基础。这种虚实结合,相互补充的教学方式,满足了大规模的本科生实验教学需要,又弥补了真实实验教学中电商大促的非常态化、营商环境的不可复制性以及拣货作业对业务场景的依赖性的不足,极大提升了实验教学的质量。

第三,沉浸式的虚拟仿真实验操作及交互式学习。由于真实实验教学中电商大促的非常态化、营商环境的不可复制性以及拣货作业对业务场景的依赖性,许多学生都无法亲自体验电子商务物流拣货决策这一经典实验。本项目开发的电商小件商品快速分拣决策虚拟仿真实验教学平台包括电商物流园区及仓储物流设备认知、订单处理与分析、拣货作业模式设计、交互式拣货作业、数据收集与分析等部分,每个部分都根据真实实验操作中的重点难点设置有多个步骤。沉浸式的虚拟仿真实验操作交互式学习有效地突破了真实实验情境的诸多限制,使学生深刻理解大规模拣货作业的拣货模式,并进行决策分析,通过直观学习实验流程、设置实验参数及处理实验数据,巩固电商小件商品快速分拣作业的知识点认知,提髙实践操作技能,有了这一教学项目,学生曾经难以亲自体验的经典实验成为了课程必修内容。

第四,学生利用虚拟仿真实验平台开展科学研究和创新创业活动相结合。项目将教师学术研究成果转化为虚拟仿真实验教学项目,实现了科研与教学的一体化,提髙了虚拟仿真实验教学平台的技术水平,拓展了虚拟仿真实验教学的范围,丰富了虚拟仿真实验教学的内容。并使得学生在实验教学过程中可以接触到经典的理论、先进的技术、方法和研究成果,有助于开拓视野,提升知识结构,培养综合设计和创新能力,提髙学生的自主科研水平,并进一步鼓励学生利用虚拟仿真实验平台开展科学研究和创新创业活动。它充分发挥实体实验教学和虚拟仿真实验教学的各自优势,同时涵盖了基础型、综合设计型和研究创新型等实验教学需求,尝试通过阶梯式、贯通式、共享式一体化的实验训练,为国家培养基础扎实、理论深厚、技能过硬的电商物流髙端人才做出贡献。

第五,有完整的虚拟仿真教学资源的可持续建设机制。本项目开发的虚拟仿真教学管理系统融虚拟仿真教学资源平台管理、教师和学生成员管理、学生成绩与实验报告管理、师生互动管理于一体,使学生能够随时随地完成虚拟仿真实验课程学习,教师能够通过系统记录对学生进行个性化指导。项目组所在学校有完善的虚拟仿真实验项目建设制度,对虚拟仿真教学资源建设有持续的人力物力和财力的投入,并有对教师的贡献进行评估和奖励的措施。通过校企融合将实验教学项目转化为社会服务及社会培训,这些教学项目部分地有偿向社会开放,其一部分收入将用于实验教学项目的完善和升级迭代建设中,一部分通过完善的激励机制反馈给教师。这些措施保证了中心虚拟仿真实验教学资源的持续开发、完善和提髙。

教学方法创新:

在教学方法上,为了达到更好的学习和训练效果,本项目采用了创新多样丰富的实验教学和能力训练的方式方法。

一是千人千面,关键实验参数可手动设置。对影响拣货效率与拣货模式选择的关键参数如订单数量(Entry)、货物品类(Item)、拣货数量(Quantity)可手动设置,并从企业营商真实大数据平台抽取符合条件的订单进行反复实验,做到千人千面,实行基于真实问题、案例互动式、研讨式教学。

二是用户手段操作与系统自动演示相结合。用户可直接在任意时间节点、任意操作流程扮演任意物流作业人员进行互动式、体验式实验操作,亦可采用系统自动演示,以加快仿真钟时间的方式直观呈现物流运作过程。

三是交互式语音提示、游戏式引导。实验操作过程AI智能人语音提示,用户可采用游戏角色扮演方式参与实验操作过程,增强了实验教学的沉浸感,增强了用户体验,达到了传统实验教学不可企及的用户参与度。

四是线上体验与讨论,线下研究与交流相结合。本项目采用网络教学,结合线上体验与讨论,辅以线下研究与交流,整个教学过程汇集了文本、图形、动画、语音、视频等多种媒体信息,能创造出图文声像并茂、生动逼真的教学环境,能在短时间内调动学生多种感官参与活动,使学生获取动态信息,充分激发和调动学生的学习兴趣和求知欲,有力促进学生跨境电商物流操作技能的培养和提升。

评价体系创新:

在实验项目评价体系上,本实验项目评分根据用户操作完成量、操作准确性、操作时间自动评分,对未达到要求的用户可回溯反复操作,以增强学生的竞争意识和学习热情。

在课程考核评价体系上,本实验所属课程为电子商务专业《电子商务物流管理》核心课程,项目直接纳入我校电子商务专业人才培养方案中,设置有1学分的《电子商务物流运作》开放实验教学项目、《电子商务VR体验式教学实验》通识课程,并根据本实验项目进行教学评价,实施对该项目的教学效果的外部评价。

在项目评价机制完善上,本实验根据本校师生的反馈和共享高校教师及学生的反馈,持续改进本项目的教学评价机制,并与共享高校积极探讨实验评价方法,已在中国(杭州)跨境电商人才联盟中的15所高校实现成绩互认、学分转换的评价机制(参与实验项目建设的院校见项目团队成员)

对传统教学的延伸与拓展:

从我校关于“小件商品快速分拣”的实验教学过程来看,可以把实验教学为四个阶段。第一个阶段为认知性实验,通过国家级/省级示范基地、省重点实验室校外实训基地进行企业现场实训教学,拓展电商物流园区、仓储物流设备的认知;第二阶段为设计型实验,通过国家社科重大项目、省工程实验室提供对接企业真实大数据,分析电商订单大数据,并对拣货作业模式方式进行设计;第三阶段为综合性实验,通过国家级/省级示范基地、省重点实验室进行虚拟仿真实验教学,深入练习拣货、发货、分拣等物流作业;第四阶段为创新性实验,通过国家级/省级示范基地、省重点实验室的实训环境,国家社科重大项目提供数理统计模型,省工程实验室提供大数据分析模型,对拣货作业模式进行大数据分析与建模,以对不同营商环境下拣货模式适用进行选择与分析,教学开展情况如表8所示。

通过综合运用校内外实验实训和工程应用平台,结合科研平台,项目构建了电商小件商品快速拣货作业全过程训练内容,使学生对电商企业营商环境、拣货作业模式及策略有了整体领会和掌握,解决了传统教学中零散训练的局限性,提升了学生电商物流综合作业能力。 

小件商品拣货作业教学开展情况

表8.png


实验教学项目持续建设服务计划

(本实验教学项目今后5年继续向高校和社会开放服务计划及预计服务人数)

项目持续建设与服务计划:

学校给与人力、资金、时间保障充分保障,实验平台不断迭代升级,并做好宣传推广工作,为高校、中小学和企业及培训中心持续服务。

面向高校的教学推广应用计划:

目前,我校国家级电子商务虚拟仿真实验教学中心已经授予50所高校为国家级电子商务虚拟仿真实验教学分中心,授予14家企业为国家级电子商务虚拟仿真实验教学实训基地(授牌仪式及决议如图49、图50所示,相关报道见国家电子商务虚拟仿真实验教学中心网站http://www.hzecunion.com/),与全国50多个高校签订资源共享协议,使用虚拟仿真实验教学平台的高校超过120所,每年惠及30,000余名学生,年实验人时数近 30 万人.时。目前使用本实验项目的学生超过4,000人,实验人时数超过 8,000 .时,使用的主要高校、培训机构、企业和中小学如表9所示。2017-2018连续两年开展4次全国虚拟仿真实验资源教学共享研讨会,培养了170余所高校310余名教师跨境电子商务创业/实务导师。

在今后5年将继续向高校开放、并持续更新,并做好教学服务,并计划每年服务不少于20所高校,受益学生不少于2000/年。

 图49.png

49 分中心、实训基地授牌仪式

 图50.png

50 授予分中心、实训基地的决定

9 部分用户单位
 
表9.png


面向社会的推广应用计划:

目前本仿真实验已为杭四中、普陀中学、岱山中学、杭九中、绿城中学等10多个中学使用,开放20余批学习任务,并为圆通、顺丰、佳辰物流公司内部培训系统。在今后5年将继续向社会和普教用户开放、并持续更新,并做好教学服务,并计划每年服务不少于20所中小学,受益学生不少于1000/年。

知识产权
软件著作权登记情况:
已登记

软件名称:
电商小件商品快速拣货决策虚拟仿真实验教学系统

是否与项目名称一致:


著作权人:
浙江工商大学

权利范围:
全部权利

登记号:
2019SR0958724
附件材料清单
政治审查意见(必须提供):

(本校党委须对项目团队成员情况进行审查,并对项目内容的政治导向进行把关,确保项目正确的政治方向、价值取向。须由学校党委盖章。无统一格式要求。)

政治审查.jpg
校外评价意见(可选提供):

(评价意见作为项目有关学术水平、项目质量、应用效果等某一方面的佐证性材料或补充材料,可由项目应用高校或社会应用机构等出具。评价意见须经相关单位盖章,以1份为宜,不得超过2份。无统一格式要求。)

校外评价意见.jpg
申报学校承诺意见

(本学校已按照申报要求对申报的虚拟仿真实验教学项目在校内进行公示,并审核实验教学项目的内容符合申报要求和注意事项、符合相关法律法规和教学纪律要求等。经评审评价,现择优申报。本虚拟仿真实验教学项目如果被认定为"国家虚拟仿真实验教学项目",学校将严格贯彻《教育部高等教育司关于加强国家虚拟仿真实验教学项目持续服务和管理有关工作的通知》(教高司函〔2018〕56号)的要求,承诺将监督和保障该实验教学项目面向高校和社会开放,并提供教学服务不少于5年,支持和监督教学服务团队对实验教学项目进行持续改进完善和服务)

项目负责人已认真填写、检查申报材料,保证内容真实、准确、有效。所申报的实验教学设计具有原创性,项目所属学校对本实验项目内容(包括但不限于实验软件、操作系统、教学视频、教学课件、辅助参考资料、实验操作手册、实验案例、测验试题、实验报告、答疑、网页宣传图片文字等组成本实验项目的一切资源)享有著作权,保证所申报的项目或其任何一部分均不会侵犯任何第三方的合法权益。

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项目属性
  • 专业大类:经济管理类
  • 所属学科:电子商务
  • 所属学校:浙江工商大学
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