元宇宙視域下虛擬仿真實驗教學研究
——以前廳服務與管理課程為例

張俊洋

江蘇師范大學，江蘇 徐州 221116

根據旅游管理專業人才培養方案的培養目標，旅游管理專業本科學生不僅要具備較高的文化素養，更要掌握較強的專業技能和管理能力，以滿足用人單位的需要，為旅游行業發展提供人才支撐。學生專業技能和管理能力的訓練是專業實驗教學面臨的重要任務。前廳服務與管理作為旅游管理專業主干課程，具有較強的實踐應用性，對學生專業技能和管理能力的提升具有重要作用。根據長期的前廳服務與管理課程實驗教學實踐和調研，目前傳統的前廳服務與管理課程實驗教學中，有的存在實驗教學資源匱乏、難以觸及旅游企業核心業務、難以模擬旅游企業真實硬件和軟件環境、沉浸感不足導致學生參與度不高、互動性不強等問題。元宇宙視域下，通過虛擬現實技術在實驗室呈現酒店前廳業務活動的真實場景，利用沉浸技術讓學生完全融入虛擬環境中，借助人機交互開展各項實驗活動，有助于解決上述問題，改善實驗教學效果，具有重要的理論和現實意義。

一、元宇宙及其實驗教學應用

元宇宙（Metaverse）最早由史蒂芬森（Stephenson）于1992 年在其創作的科幻小說《Snow Crash》中提出，是一個由計算機生成的、與現實世界平行的虛擬網絡世界［1］。元宇宙是整合通信技術、云計算、大數據、人工智能、虛擬現實、區塊鏈等技術的新一代互聯網應用，通過用戶自主創作內容把現實世界的經濟、社交、身份系統帶入虛擬世界中，塑造出虛實融合、虛實共生的新社會形態。元宇宙具有三方面特征：1.萬物交互，在元宇宙環境下所有用戶可進行實時互動，如操控互動、互動學習等。2.虛實融合，用戶可跨越現實和虛擬兩個世界，實現商業、身份和社交活動的融合。3.去中心化，利用區塊鏈技術實現各類信息保真、身份認證［2］。

元宇宙概念提出后，其打破了現實實驗教學環境的諸多限制，可以規避實驗中安全隱患，不受上課地點的限制，上課時間安排更加靈活。正因如此，元宇宙逐漸應用于實驗教學，在更廣泛的實驗領域發揮其優勢，為實驗教學提供了極大的便利。

二、前廳服務與管理課程虛擬仿真實驗教學必要性

（一）酒店不可移動導致的實驗教學資源匱乏

酒店具有不可移動性，不能直觀呈現前廳部的業務流程，影響學生學習積極性。利用虛擬仿真技術模擬出酒店前廳部的各類場景，開發出前廳服務與管理課程的實驗項目，使學生在場景中身臨其境地任意漫游。這種新穎的教學模式，改善了傳統教學模式中的弊端，豐富了旅游實驗教學資源，大幅度提高旅游教學質量和效果。

（二）難以觸及酒店核心業務

在校外頂崗實習過程中，因經營風險考慮，酒店所提供的前廳實習崗位大都避開了客房預訂、辦理入住、結賬收銀、夜審等核心業務，使得學生對酒店前廳運營管理無法深入了解。在校內開發和建設可實現酒店前廳全面業務活動的實戰仿真環境，直觀呈現酒店前廳經營的各項業務流程，讓廣大學生能夠系統、全面、深入地參與酒店前廳部多崗位的仿真協作演練，全方位提升知識運用能力、實踐技能和創新能力。

（三）難以模擬酒店真實硬件和軟件環境

實體酒店不僅占有較大的物理空間，而且建造成本高，管理復雜，制約了實體實驗室的長遠發展。酒店使用的定制化軟件都是商用版，建設成本較高，并且需要定期維護和升級，在實驗室建設真實的酒店軟件環境不現實。虛擬仿真教學實驗平臺只用較低的設備成本，就可以通過虛擬環境、仿真過程的方式實現不同酒店多部門的呈現和軟件的更新換代。借助云計算技術，大量的虛擬化網絡設備共同運行于數量有限的物理服務器上，可大幅降低能耗與運行維護成本，提供綠色、低碳、環保的實驗環境。

（四）學生參與度不高、互動性不強

在傳統的前廳服務與管理課程實驗教學中，學生不能身臨其境參與到整個實驗環節，實驗教學中存在師生之間、學生與實驗環境之間互動性不強的問題，影響學生實驗的主動性和創新性。通過采用沉浸式虛擬現實技術，學生與教師之間，學生與實驗環境之間都可以自由交互，方便師生進行交互式的教學模擬體驗，從而激發學生學習興趣，增強學生學習的主動性和創新性。

三、元宇宙視域下虛擬仿真實驗教學可行性分析

（一）沉浸式學習情境

元宇宙下的虛擬仿真實驗教學系統借助數字孿生技術，可以構建現實酒店的虛擬版本。學生借助VR 設備通過創設的虛擬角色進入虛擬酒店，通過操控虛擬角色完成具體實驗項目，為學生呈現更逼真的實驗情景，增強沉浸感。同時系統可以完整記錄實驗過程的各項數據并對實驗過程及結果作出評價，供學生及教師參考。元宇宙可以構建不同的虛擬實驗情景，為學生提供不同的交互環境方式，達到前所未有的沉浸式交互體驗。實驗情景可以隨時更換，學生可以按照實驗項目難易程度選擇實驗情景，滿足不同層次的訓練要求，避免同一情景下的重復訓練，增強實驗項目的靈活性和真實性。

（二）實驗風險低

元宇宙中可以實現不同的虛擬實驗情景，特別是現實環境中風險較高的實驗項目，可以借助虛擬現實來實現。例如前臺接待中的結賬收銀業務需要注意的事項很多，在實際操作中容易出錯。一旦出錯，需要服務人員彌補酒店損失，具有較高的風險。在元宇宙中通過虛擬仿真技術可以重復實驗，允許出錯，學生在不斷練習中逐漸掌握結賬收銀業務，大大降低了風險。

（三）實驗成本低

元宇宙下的虛擬仿真實驗教學系統通過構建虛擬實驗情景，可以減少現實硬件設備和軟件系統的支出。同時，元宇宙下的硬件設備建成后，可以使用不同的軟件系統、功能模塊及數據采集分析系統，滿足不同課程實驗項目的開發和共享，降低實驗成本。

（四）交互式學習

元宇宙虛擬仿真實驗教學系統中為學生構建不同身份的虛擬形象，學生可以與自己的虛擬形象進行交互，同時可以通過自己的虛擬形象與同學和老師進行交互。交互式學習可以激勵學生自主學習，自己探索知識，找到解決問題的方法。交互式學習改變了以往灌輸式教育方式，有利于提升學生參與度，改善學習效果。

四、元宇宙下的前廳虛擬仿真實驗教學項目開發與共享機制

（一）虛擬鏡像世界的建構

虛擬鏡像世界的構建包括虛擬酒店、虛擬機場、虛擬車站等與前廳業務相關的虛擬空間。其中最主要的是虛擬酒店的構建，包括酒店內部前廳部各部門空間構建及酒店外部正門入口及停車場等。同時，創建不同部門崗位的工作人員形象，學生以不同崗位工作人員身份進入虛擬酒店，完成角色扮演任務。

（二）系統架構

元宇宙酒店前廳虛擬仿真實驗系統的架構主要包括硬件設備、軟件系統、功能模塊及數據采集分析系統。硬件設備主要包括高性能計算機、網絡通訊設備、VR 設備及數據采集設備。軟件系統主要包括VR 軟件系統、元宇宙系統和數據采集系統。功能模塊是指引學生開展具體實驗項目的模塊，包括用戶管理等基礎功能模塊和實驗項目導引等專業功能模塊。數據采集分析系統主要是對學生實驗過程進行數據采集和分析，完整記錄學生整個實驗過程，并對整個實驗過程進行分析，分析結果反饋給學生和老師。

（三）教學項目的設計

本文的研究重點是對前廳服務與管理課程的實驗教學項目進行虛擬仿真開發。該課程的虛擬仿真實驗教學項目可從大堂功能布局、前臺客房預訂、散客入住登記、問詢服務、離店結賬服務、賓客投訴處理等六個方面進行設計和開發。以前臺接待散客入住登記項目為例介紹實驗教學項目的開發過程（見下文）。

典型實驗項目：散客入住登記

一、實驗目標

（一）能掌握前臺接待一般的服務流程。（重點）

（二）能處理前臺接待中的突發事件。（難點）

二、實驗內容

（一）散客入住登記程序

1.看客人有無預訂

（1）客人抵店時，表示歡迎，詢問客人有無預訂

（2）若有預訂，問清客人訂房人姓名，確認訂房內容

（3）沒有預訂，查看房態表，有房間，介紹房間情況，為客人選房；無房間，婉謝客人，介紹相近飯店

2.協助客人填寫入住登記表

（1）請客人填寫入住登記表

（2）核對、掃描有關證件

3.排房定房價

（1）為客人分配房間

（2）確認房價和離店日期

4.確認付款方式

確定付款方式并收取押金

5.發放歡迎卡及解釋相關事宜

（1）發放房卡及相關資料

（2）提醒客人貴重物品寄存及退房時間

（3）詢問客人是否需要行李員幫助

（4）告知客人電梯位置并祝住店愉快

6.信息儲存

（1）將所有信息輸入電腦

（2）檢查信息正確性，并輸入客人檔案中

（3）登記卡放進客人檔案中以便隨時查詢

（二）前臺接待中常見問題及處理

1.確認預定環節常見問題及處理

（1）當天預訂單上沒有客人的名字

（2）停留天數與預定不符

（3）客人提前抵店

（4）飯店提供的客房類型、價格與客人的要求不符

2.校驗證件環節常見問題及處理

（1）客人要求用一個證件同時開兩間客房

（2）住店客人要求保密

三、操作程序

教師系統和學生系統主要內容的具體操作如下：

下載：元宇宙酒店前廳虛擬仿真實驗系統。

虛擬平臺1：虛擬酒店

該平臺主要提供酒店虛擬前臺的運營環境，進入前廳部前臺散客入住登記項目。

虛擬平臺2：虛擬前廳散客入住登記系統平臺

該平臺主要完成前廳散客入住登記的相關業務操作。后臺根據學生操作智能評分，輸出實驗報告。

四、實驗效果

讓學生身臨其境去感受酒店前臺散客入住登記的整體業務流程，培養學生的應變能力。通過虛擬酒店前臺和學生角色模擬，演示前臺散客入住登記的技能技巧和業務流程，并通過解決前臺接待中常見的問題，提升學生應用所學知識解決問題的能力。

五、教學評價

根據《星級飯店訪查規范》中前廳散客入住登記的評價標準，把入住登記的操作規范嵌入實驗項目的實驗操作步驟中，系統根據學生操作智能評分，給出評價。根據學生多次練習，動態評估學生學習效果，便于教師后臺檢測學生學習情況。同時，元宇宙酒店前廳虛擬仿真實驗系統中借助區塊鏈技術，支持評價主體多元化并且評價數據不會被隨意更改，也會完整記錄過程性評價和最終評價。這樣的評價方式更加注重過程性評價，同時評價主體多元化，評價結果更加客觀公正，為學習者提供更加準確的評價，有利于改善學習者學習效果。學生學習過程的數據反饋給教師，可以為教師完善教學方案提供參考依據。

（四）共享機制

元宇宙下的前廳虛擬仿真實驗教學系統基于5G 網絡環境，構建開放入口，學生通過高性能計算機訪問服務器進入虛擬仿真實驗教學系統。同時，學生需要配合使用VR 設備及數據采集設備，以期達到沉浸式效果并完成實驗過程數據收集。遠程訪問也可以通過平板電腦、智能手機等無線設備登錄網址，完成實驗操作。

五、結語

元宇宙應用于實驗教學，通過構建沉浸式虛擬空間場景，可以實現現實環境下難以完成的實驗項目，同時也具有低風險、低成本、互動性強等優勢。本文以前廳服務與管理課程為例，探討了在元宇宙環境下虛擬世界的構建，虛擬仿真實驗系統的架構，教學項目的設計及共享機制，以期進一步推進旅游管理專業實驗課程建設。