丁斌

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)軍事體育部，大慶 163319）

1 計算機輔助技術(shù)在體育教學(xué)中的作用

1.1 為學(xué)生提供直觀且形象的感受

在傳統(tǒng)的教學(xué)方式之下，往往就是教師對相關(guān)的動作要點進(jìn)行講解，之后，再通過自身的示范來把教學(xué)完成，但是，在教師對學(xué)生進(jìn)行講解的這一過程當(dāng)中，學(xué)生往往會由于這些理論知識內(nèi)容的枯燥、學(xué)習(xí)內(nèi)容的抽象而不能夠把精神集中。而在教師向?qū)W生進(jìn)行示范的這一過程當(dāng)中，很多動作通常就是轉(zhuǎn)瞬即逝，學(xué)生要想完全記清楚就是十分困難了，更別說是學(xué)會了，在這樣的情況之下，必然會對教學(xué)的質(zhì)量產(chǎn)生消極的影響。但是，采用多媒體輔助技術(shù)的教學(xué)，教師可以把所要講解和示范的內(nèi)容全部制作成為多媒體課件，在課堂上，教師通過把課件播放給學(xué)生，通過視頻加上教師自身講解，來把比較抽象的理論變得具體化和形象化，在這之后再傳授給學(xué)生，必然要有效得多，這樣也能夠促使學(xué)生注意力集中[1]。而在進(jìn)行存在有難度的動作的示范的時候，采用多媒體視頻示范的方式，來反復(fù)地把視頻做出回放，就能夠促使學(xué)生對每一個動作都能把握好，這樣一來，必然能夠有效地使學(xué)生體育技能的提升[2]。

1.2 激發(fā)學(xué)生興趣，提升學(xué)習(xí)狀態(tài)

通過多媒體的教學(xué)，通過大量聲音、文字以及圖像的綜合使用，來為學(xué)生帶來新的課堂體驗，使學(xué)生不僅僅能夠在傳統(tǒng)教學(xué)的枯燥乏味得到擺脫，而且還能夠?qū)Χ嗝襟w當(dāng)中所蘊含的豐富的信息進(jìn)行充分的利用，來促使學(xué)生在不知不覺中把相應(yīng)的知識掌握好。從而能夠有效地把學(xué)生的積極性和興趣調(diào)動起來，從而幫助學(xué)生在具體的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中能夠最大限度地把自己的想象力發(fā)揮出來。由于多媒體技術(shù)作用能夠?qū)崿F(xiàn)隨時隨地的把目前體育方面的最新消息把握好，而通過這些信息的掌握，不僅能夠使得學(xué)生的知識面得到拓寬，而且還能夠促使學(xué)生綜合素質(zhì)的不斷提升[3]。

1.3 促進(jìn)學(xué)生正確動作概念的樹立

和一般的文化教學(xué)不同的是，體育教學(xué)在動作上面有著十分高的要求，而對于這些動作的講解，教師都需要通過動作的分解來完成，這樣一來，就存在一個問題，那就是對于那些需要在一瞬間完成的動作，對于那些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的動作，教師必然是很難能夠?qū)⑵浞纸忾_來的，所以，對于這些動作，教師示范比較困難，毫無疑問學(xué)生就很難能夠有效掌握好。加上教師在進(jìn)行動作的示范的這一過程當(dāng)中，是很容易受到外來因素的干擾的，這樣一來，每一次向?qū)W生示范的動作都是或多或少存在差異的，這就在一定程度上更加加深了教學(xué)的困難。而通過運用計算機輔助技術(shù)，來把課堂上標(biāo)準(zhǔn)的動作向?qū)W生示范，在這樣的情況下，配之以教師的有效講解，就能夠把上述說到的限制因素排除，學(xué)生在這樣標(biāo)準(zhǔn)的動作之下，就能夠?qū)ψ约簞幼鞯臏?zhǔn)確性進(jìn)行保證[4]。

2 計算機輔助技術(shù)在體育技能提升中的應(yīng)用

2.1 計算機輔助技術(shù)在體育技能提升中應(yīng)用的功能要求

首先，就是要把虛擬訓(xùn)練的場景構(gòu)建起來。按照運動項目對訓(xùn)練場景的相關(guān)要求，來把模型建立起來。

其次，就是要進(jìn)行運動數(shù)據(jù)的獲取。這一點就是要通過傳感器跟蹤設(shè)備，來直接把運動實體的運動數(shù)據(jù)記錄下來，通過所記錄的運動數(shù)據(jù)，來把計算機動畫生成[5]。從這一方式的優(yōu)點上面來看，最大的優(yōu)點就是可以把學(xué)生真實的運動數(shù)據(jù)捕捉到，這樣所形成的畫面就會異常逼真，從而對其科學(xué)性也進(jìn)行了有效保障。

第三，就是要進(jìn)行生理生化以及心理數(shù)據(jù)的采集。對于生理生化以及運動員的心理等來講，可以說這三者是運動員所處的競技狀態(tài)的一個重要的反映，當(dāng)然，對于不同的運動項目來講，都是能夠通過各種傳感器以及智能化的儀器，來對運動員的生理生化的數(shù)據(jù)以及心理的數(shù)據(jù)實現(xiàn)采集。

第四，就是要進(jìn)行動作的重演和展現(xiàn)。對于這里所說的動作的重演和展現(xiàn)，實際上就是建立在計算機輔助仿真系統(tǒng)的要求上面的，對于傳統(tǒng)的攝像手段來講，要想把這些動作的再現(xiàn)以及重演等等實現(xiàn)是存在很大的困難的。這一點，舉個例子來講，對于體操這一體育項目來講，教練員通過對體操運動員實行模型的建立，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行重新的編排，從而來促使其產(chǎn)生新的技術(shù)動作，以此來把體操運動員的動作重現(xiàn)出來，這樣一來，運動員就能夠在完全虛擬的環(huán)境當(dāng)中，仿佛身臨其境般的體驗和感受，這樣一來，就能夠?qū)崿F(xiàn)對運動員技術(shù)的動作的改進(jìn)以及創(chuàng)新等等，最終促使運動員技能的提升。

第五，就是要對圖示化的訓(xùn)練效果做出分析。對于這一分析方式來講，所指的就是要通過圖示，來把誤差分析的結(jié)果表示出來，這樣的評估方式，主要包括兩種，分別是在線式評估方法以及離線式評估方法。

2.2 計算機輔助技術(shù)在體育技能提升中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

（1）獲取人體運動參數(shù)

對于人體運動參數(shù)的獲取來講，也就是要詳細(xì)的對運動員的運動做出分析和描述，并對運動員的行為做出理解，以此來把各種運動員運動參數(shù)獲得。對于這一點，主要可以分成兩個部分來講：

第一，快速且精確地把人體輪廓提取出來。對于這一技術(shù)來講，雖說困難但又十分重要的問題，之所以這么說是因為要想在動態(tài)的環(huán)境當(dāng)中，把圖像準(zhǔn)確地捕獲時會受到諸多因素的影響，這些因素包括了大氣的變化、光照條件的變化、背景的混亂干擾、運動目標(biāo)的影子以及物體和環(huán)境之間的遮擋等等。這一系列的因素，都在一定程度上使得人體輪廓的準(zhǔn)確獲取存在一定的困難[6]。在進(jìn)行人體輪廓的提取這一基礎(chǔ)之上，我們還能夠進(jìn)一步對動作全景圖的合成進(jìn)行研究，能夠?qū)崿F(xiàn)不同動作的疊加播放。對于動作全景圖來講，它在對運動員以及教練員進(jìn)行動作的分析以及整體動作的完成等等的情況方面存在很大的幫助。對于實現(xiàn)不同動作的疊加播放來講，它能夠把各種不同的動作全部疊加到一起，放在同一個背景之下進(jìn)行播放，這樣一來，對于運動員以及教練員在進(jìn)行動作的分析的時候，把微小的差別找出來。

第二，準(zhǔn)確地捕獲運動員運動數(shù)據(jù)。對于運動捕獲技術(shù)來講，它主要就是通過對傳感器以及三維形式的充分利用，來把真實人體的動作記錄下來，在這之后，計算機就能夠按照所記錄的數(shù)據(jù)來對屏幕上的虛擬人產(chǎn)生驅(qū)動。對于這一方式來講，從其優(yōu)點來看，最主要就是它是主體人運動的一個復(fù)制品，正是因為此，它的效果才十分的逼真，同時還能夠把許多比較復(fù)雜的運動生成。這一方法，比較典型的運動捕獲的設(shè)備包括：光學(xué)式設(shè)備、電磁式設(shè)備以及機械室設(shè)備。從運動捕獲這一工作的具體流程上面來看，它主要包括了規(guī)劃、原始數(shù)據(jù)的獲取、跟蹤、辨識、骨架轉(zhuǎn)換以及對虛擬角色的映射等等的過程。從運動捕獲的數(shù)據(jù)處理方式上面來看，主要包括了運動的信號處理、運動的偏移映射、運動的混合、運動物理以及運動圖等等。

（2）物理和生理建模

對于目前所說的計算機輔助技術(shù)體育仿真系統(tǒng)當(dāng)中的人體建模來講，它所指的往往就是以人體物理特征和生理特性為基礎(chǔ)的模型的建立，需要指出的是，這里所說的人體物理特性所指的主要就是人體形態(tài)、人體結(jié)構(gòu)、人體素質(zhì)、人體運動能力以及人體適應(yīng)能力等等。這里所說的生理特性所指的主要就是人體的脈搏、血壓以及肺活量等等，是生理上新陳代謝的指標(biāo)，也是器官以及各個系統(tǒng)的機能指標(biāo)。具體來講，這一點主要包括了兩個方面。

第一，虛擬人動畫。這一技術(shù)主要是從上個世紀(jì)的80年代開始的，一直發(fā)展至今，共經(jīng)歷了四個發(fā)展階段，這四個階段：運動學(xué)控制階段、動力學(xué)控制階段、基于控制器的運動控制以及運動捕獲，在這四個階段當(dāng)中，運動捕獲技術(shù)所具有的特點就是高效，并且真實感比較強[7]。

第二，實時繪制以及交互。我們知道，對于模型的建立來講，它主要是涉及到的虛擬場景以及虛擬人等的問題，并且還包括了具體的虛擬人參與到虛擬體育仿真環(huán)境當(dāng)中，在這樣的情況之下，進(jìn)行實時繪制和交互就異常重要了。從實時繪制交互技術(shù)的分類上面來看，主要可以分成可見性判斷繪制技術(shù)、層次細(xì)節(jié)繪制技術(shù)以及基于圖像的繪制技術(shù)。另外，需要指出的就是，這里所說的交互指的就是運動員通過計算機輔助技術(shù)當(dāng)中的交互識別，和系統(tǒng)產(chǎn)生相互的作用。這里所說的計算機輔助技術(shù)交互設(shè)備，主要包括了電磁跟蹤設(shè)備、攝像機、觸覺設(shè)備、三維導(dǎo)航設(shè)備以及口頭通訊設(shè)備等等。這里所說的交互，是通過交互這樣的方式，來進(jìn)行人體物理特性以及生理特性等等參數(shù)的選擇[8]。

3 計算機輔助技術(shù)在體育技能提升中的應(yīng)用效果分析——以跳遠(yuǎn)為例

隨機選取了某學(xué)校的學(xué)生40名，將其分成兩組，每組20人，即對照組和實驗組，對實驗組實行的是計算機輔助技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，而對照組則使用普通的教學(xué)方法教學(xué)，在實驗完之后，采用SPSS14.0軟件來對其結(jié)果進(jìn)行對比和分析。在經(jīng)過統(tǒng)計和分析之后，得出以下的結(jié)論：

首先，從實驗組和對照組運動學(xué)習(xí)情況來看（表1）。

表1 實驗組和對照組運動學(xué)習(xí)情況Table 1 Motor learning status of experimental group and control group

從上述表格可以看出，實驗組在運動學(xué)習(xí)量表前后側(cè)差值平均數(shù)的得分是0.23，而對照組僅僅只是-1.35，要明顯高于對照組，在運動認(rèn)知分量表、在運動情感分量表以及在運動技能分量表等等上面的平均數(shù)，實驗組都要比對照組來的高。在經(jīng)過了t的檢驗之后，對大學(xué)生學(xué)習(xí)的影響有著明顯的差異，并且這一差異是趨于整體的，只有在技能分上面，兩者之間的差距比較小。從中可以知道，采用計算機輔助技術(shù)進(jìn)行體育教學(xué)，是具有明顯效果的，也就是說，計算機輔助技術(shù)在體育技能提升當(dāng)中有著積極作用[9]。

其次，從實驗組和對照組在學(xué)習(xí)前后測差異的 差值檢驗上面來看（表2）。

表2 實驗組和對照組在學(xué)習(xí)前后測差異的差值檢驗Table 2 Differences test of experimental group and control group difference measured before and after learning

從上表當(dāng)中我們可以看出，t=-4.72，p=0.01<0.05，所以可以判斷出差異比較顯著，另外，從認(rèn)知和情感這兩個分量表上面來看，可以說都是達(dá)到了比較明顯的水平，只有在技能分量表上面，并沒有達(dá)到比較顯著的差異，從中可以得出這樣的結(jié)論：在技能方面并不會由于計算機輔助技術(shù)的使用而得到提升，但是在其他方面都能夠有所提升。

第三，從實驗組運動學(xué)習(xí)量表前后測差異上面來看（表 3）。

表3 實驗組運動學(xué)習(xí)量表前后差異Table 3 Differences of experimental group pretest and posttest in motor learning scale

從上表當(dāng)中，我們可以看出，對實驗組的差異實行了t的檢驗之后，在運動學(xué)習(xí)、情感以及技能上面都達(dá)到了顯著的水平，從中可以得出這樣的結(jié)論：在學(xué)生經(jīng)過了計算機輔助教學(xué)之后，在情感以及技能等等上面都會得到提升，這一教學(xué)方式是能夠?qū)W(xué)生的技能學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要的影響的。

4 結(jié)語

主要研究了計算機輔助技術(shù)在體育技能提升當(dāng)中的有效應(yīng)用的問題，針對這一技術(shù)在體育教學(xué)中的作用以及這一技術(shù)在體育技能提升中的關(guān)鍵性技術(shù)以及功能要求等進(jìn)行了詳細(xì)的分析[10]。從中可以知道，把多媒體技術(shù)和體育教學(xué)有機地結(jié)合起來，不僅能夠有效提升學(xué)生的知識面，而且還能促使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解更加深刻，對教學(xué)技術(shù)動作的掌握更加牢固，最終有效提升學(xué)生的體育技能，是一種值得推廣的技術(shù)。

［1］李宏強.普通高校體育教師怎樣利用多媒體進(jìn)行體育教學(xué)［J］.考試周刊，2009，34：11-13.

［2］李平，孟躍華.多媒體在體育教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中國信息技術(shù)教育，2009，16：25-34.

［3］童燕.多媒體環(huán)境下高校體育專業(yè)體操教學(xué)方法的研究［D］.長沙：湖南師范大學(xué)，2009.

［4］徐士韋，譚小勇，陶應(yīng)軍.多媒體技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用探析［J］.山西體育科技，2009（3）：19-25.

［5］袁鵬.多媒體課件在體育教學(xué)中的理論研究與探索［J］.企業(yè)科技與發(fā)展，2010（12）：46-56.

［6］劉永祥，吳進(jìn)新，胥凡.多媒體課件在高校太極拳教學(xué)中的優(yōu)勢作用［J］.西昌學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版，2008（4）：78-79.

［7］張勇.淺談多媒體技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用［J］.內(nèi)江科技，2010（6）：11-12.

［8］李航.高校體育多媒體教學(xué)應(yīng)用的現(xiàn)狀分析［J］.內(nèi)江科技，2009（8）：65-66.

［9］姚艷雅.淺談多媒體在體育教學(xué)中的運用［J］.中國信息技術(shù)教育，2009，14：23-26.

［10］張偉東，孟凡會，白海軍，等.普通高校體育教輔開放平臺的設(shè)計與應(yīng)用［J］.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報，2012，24（4）88-91.