劉 瑩

（武漢設(shè)計工程學(xué)院，湖北 武漢 430000）

計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用研究

劉 瑩

（武漢設(shè)計工程學(xué)院，湖北 武漢 430000）

文章主要對計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用進行研究，通過對計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)和高效體育教學(xué)必要性和現(xiàn)狀的分析，提出計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用策略，以期將計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)有效地應(yīng)用于高校體育教學(xué)中，實現(xiàn)高校體育教學(xué)質(zhì)量和效率的提高，促進現(xiàn)代高校體育教學(xué)的健康發(fā)展。

高校體育教學(xué)；虛擬現(xiàn)實技術(shù)；計算機

計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)是計算機應(yīng)用技術(shù)中一種通過對現(xiàn)實環(huán)境進行模擬生成仿現(xiàn)實環(huán)境的技術(shù)，通過對傳感器的充分應(yīng)用實現(xiàn)體驗者和模擬環(huán)境的交互傳感。計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種綜合了計算機圖形圖像處理、多種模式選擇、傳感認知識別、智能語音、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)等多種技術(shù)領(lǐng)域交互的成果，可以廣泛投入到醫(yī)學(xué)、航空、航天、建筑、軍事、娛樂、教育等多個領(lǐng)域中進行模擬體感互動，實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實的融合發(fā)展，具有非常深遠的教學(xué)意義。計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)在當(dāng)前高校體育教學(xué)中還處于空白，通過對計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用實施，可以生動地將體育教學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)出來，營造富有趣味的教學(xué)環(huán)境，不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還能使學(xué)生的專業(yè)技能知識得到較高效率的掌握，實現(xiàn)高校體育教學(xué)質(zhì)量的提高。

1 計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用背景

1.1 計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)

計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合了多種科學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)融合發(fā)展而成，其主要目的是營造出一種針對感官感覺接近現(xiàn)實環(huán)境的虛擬現(xiàn)實的環(huán)境，突破傳統(tǒng)意義仿真技術(shù)不能對人感官進行模擬的缺陷，實現(xiàn)了人體與計算機設(shè)備感官交互的虛擬技術(shù)，其主要依靠五大基礎(chǔ)構(gòu)成模塊得以實現(xiàn)，分別是：檢測、反饋、傳感器、控制以及3D建模。通過檢測和反饋模塊檢測體驗者的指令信息是否得以構(gòu)建，再通過傳感器模塊和控制模塊實現(xiàn)指令的傳遞與控制，最終將現(xiàn)實世界和虛擬環(huán)境進行連接，以此達到3D建模模塊的有效生成和運用。計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有3種特征，即沉浸性、交互性和感知共享性。這是因為計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)是通過對人體五感特征進行仔細分析，建立與現(xiàn)實世界1∶1的3D模型，達到現(xiàn)實世界中等效的視覺、聽覺、觸覺和動覺的體感，更容易使體驗者身臨其境，并且突破了傳統(tǒng)意義上的計算機控制交互行為，利用傳感設(shè)備進行虛擬交互，是操作更加方便，還可以無限地拓展體驗者的想象空間，通過對虛擬世界的

構(gòu)建達到體驗者想要的效果。

1.2 計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)和高校體育教學(xué)結(jié)合的必要性

計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)是對計算機人工智能技術(shù)的一個深化，將計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)運用到高校體育教學(xué)領(lǐng)域中，是對高校體育教學(xué)模式的一種全新探索，改變傳統(tǒng)面授的教學(xué)方式，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，通過對計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)的構(gòu)建，帶領(lǐng)學(xué)生進入不同體感的體育教學(xué)環(huán)境中，激發(fā)學(xué)生的參與積極性與興趣，實現(xiàn)體育教學(xué)的順利實施。通過對計算機虛擬技術(shù)的應(yīng)用，在高校體育教學(xué)中可以大大縮短訓(xùn)練教學(xué)的時間，不僅可以達到真實直觀的教學(xué)效果，還能不斷激發(fā)學(xué)生自學(xué)的意識，從而促進高校體育教學(xué)的順利實施，而對于傳統(tǒng)教學(xué)中關(guān)于教學(xué)設(shè)備經(jīng)費的投入也可以相應(yīng)地減少。在體育教學(xué)中，有許多對抗競技的項目，而現(xiàn)實中的訓(xùn)練往往會因為操作不當(dāng)引發(fā)一些教學(xué)事故，導(dǎo)致學(xué)校在體育項目的開設(shè)中對這類項目進行了剔除，而計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)的有效融合，則可以避免實際操作中可能帶來的損傷，使學(xué)生在非常安全的環(huán)境中進行有效的訓(xùn)練。針對一些具有教學(xué)設(shè)備、場地等有較高要求的體育項目，計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)也可以更好地進行模擬，不僅彌補了現(xiàn)實高校體育教學(xué)中客觀條件的不足，還能實現(xiàn)人性化教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)建。計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅能突破現(xiàn)實時間和空間的界限，還能實現(xiàn)高校教學(xué)環(huán)境的改善和提高。實現(xiàn)高校體育教學(xué)中的計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，可以使高校體育教學(xué)中教學(xué)模式發(fā)生巨大改變，由傳統(tǒng)的課程教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動參與教學(xué)，實現(xiàn)現(xiàn)代化的高科技教學(xué)理念深入學(xué)校課堂，使學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在需求得到巨大的滿足，促進學(xué)生創(chuàng)新思維的生成。計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于高校體育教學(xué)還可以使一些無法進入課堂的高端設(shè)備和場地得到應(yīng)用，讓學(xué)生切實體會操作和學(xué)習(xí)的樂趣，優(yōu)化體育教學(xué)中的內(nèi)容，從而實現(xiàn)教學(xué)任務(wù)的完成和效率的提高，以達到現(xiàn)代化高校體育教學(xué)改革的目的。

2 計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校體育教學(xué)的應(yīng)用研究策略

2.1 計算機虛擬技術(shù)在高校體育教學(xué)應(yīng)用研究的客觀要求

在高校體育教學(xué)中應(yīng)用計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)，要實現(xiàn)計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行有效的運用，一般主要的設(shè)計應(yīng)用方向有：校園環(huán)境模擬、體育課堂模擬、實際教學(xué)環(huán)境模擬以及交互課件設(shè)計。校園環(huán)境模擬是通過數(shù)碼相機對校園環(huán)境進行圖像的捕捉，使上傳后的校園素材逼真化，或呈現(xiàn)立體的效果，從而使參與的學(xué)生產(chǎn)生強烈的現(xiàn)實感；體育課堂模擬是對體育課堂教學(xué)時間和空間的拓展，建立較為真實的虛擬培訓(xùn)環(huán)境，運用豐富的交互式教學(xué)方法，輕松實現(xiàn)高校體育教學(xué)；實際教學(xué)環(huán)境模擬需要對體育教學(xué)的相關(guān)設(shè)施等數(shù)據(jù)進行有效真實的輸入，將其真實地展現(xiàn)，可以實現(xiàn)減少高校相關(guān)教學(xué)經(jīng)費的目的；交互課件設(shè)計主要是對課堂交互性進行實現(xiàn)，利用相關(guān)技術(shù)的描述實現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的共享，達到有效學(xué)習(xí)的目的。

2.2 計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校體育教學(xué)實際項目中的應(yīng)用

計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用將會使一個革命性的變革，它是對傳統(tǒng)教學(xué)的一種顛覆，將傳統(tǒng)的單一式的教學(xué)向多元化的綜合性專業(yè)化的教學(xué)進行轉(zhuǎn)變，使單項體育教學(xué)變得更具深度和廣度。

在健美操項目的體育教學(xué)中，計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)為學(xué)生和教室提供一個虛擬現(xiàn)實的健美操場館，并賦予虛擬真人化的教學(xué)示范NPC，學(xué)生可以個性化地選擇適合自身的教學(xué)示范進度，并使用具象化描述的方式與教師針對健美操學(xué)習(xí)的難點進行溝通，完成動作規(guī)范化學(xué)習(xí)。在排球、籃球等球類項目的體育教學(xué)中，需要教師將動作分解的要點進行詳細的解說，而學(xué)生可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教師解說要點的過程中，進行跟隨學(xué)習(xí)，并通過相關(guān)技術(shù)感受標準化的發(fā)球力度、幅度和動作的順序，以此進行自我感知學(xué)習(xí)，同時交互式的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，還能將單個的學(xué)生進行網(wǎng)絡(luò)連接，組成小組模式，學(xué)校僅僅需要提供高科技虛擬技術(shù)設(shè)備的環(huán)境就可以實現(xiàn)“實際化”的組織教學(xué)。在跳水項目的體育教學(xué)中，通過計算機虛擬技術(shù)對跳水運動員的標準跳水動作進行細節(jié)性的展示，包括對跳水運動員在空中的各種動作的角度的標記，利用計算機后臺進行各種角度數(shù)據(jù)的分析和標準數(shù)據(jù)的標記，使學(xué)生從細節(jié)上進行對比分析，從而了解自身在實際跳水運動中的動作的缺點，并通過不斷地訓(xùn)練進行自我學(xué)習(xí)和糾正。計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于高校體育教學(xué)不僅能實現(xiàn)個性化的自身進度的學(xué)習(xí)，還能因地制宜、因材施教，實現(xiàn)創(chuàng)新化、差異化的人才培養(yǎng)。

3 結(jié)語

高校體育教學(xué)在當(dāng)前的高校教育中面臨著改革的瓶頸，在實際教學(xué)中需要學(xué)生達到綜合的運動技能和熟練掌握運動戰(zhàn)術(shù)，這就需要不斷地進行實際訓(xùn)練，但往往現(xiàn)實中難以達到較好的體育教學(xué)效果。將計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)融入高校體育教學(xué)中，是對高校體育教學(xué)改革創(chuàng)新的方式之一，利用計算機虛擬現(xiàn)實功能，實現(xiàn)體育教學(xué)空間和時間的有效利用，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，從而實現(xiàn)體育教學(xué)的目的。雖然，當(dāng)前對于計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用還處于初級階段，因相關(guān)客觀條件的制約無法廣泛應(yīng)用和推廣，但從長遠意義考量，這將是未來高校體育教學(xué)改革中不可忽視的改革方向之一，不僅能實現(xiàn)高校體育教學(xué)質(zhì)量和效率的提高，還能促進未來現(xiàn)代化的高校體育教學(xué)的健康發(fā)展。

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Research on the application of computer virtual reality technology in college physical education

Liu Ying
（Wuhan Institute of Design and Sciences, Wuhan 430000, China）

This article mainly makes a research aiming at application of computer virtual reality technology in the universities sports teaching, through the analysis of the necessity and current situation of computer virtual reality technology and the high effciency of sports teaching, putting forward application strategy of computer virtual reality technology in physical education in colleges and universities, in order effectively apply computer virtual reality technology to physical education in colleges and universities, to achieve improvement of quality and effciency of PE teaching in colleges and universities, promoting the healthy development of the modern university physical education.

college physical education; virtual reality technology; computer

劉瑩（1983— ），女，湖北武漢，碩士，講師；研究方向：體育教學(xué)訓(xùn)練。