端正 宋波 許克云

摘 要：近年來，隨著科技的迅速發(fā)展，VR技術(shù)慢慢興起并逐漸滲透到各行各業(yè)，在體育行業(yè)VR技術(shù)也是進展的如火如荼。百年大計，教育為本，但VR技術(shù)在體育教學(xué)方面還沒有取得實質(zhì)性的改革。本文著重研究VR技術(shù)在體育教學(xué)領(lǐng)域所能打破的限制以及現(xiàn)實中存在的問題和弊端，探究其具體的發(fā)展方向與前景。希望能通過本文的分析，讓人們對VR技術(shù)在體育教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展前景有更為清晰的認識。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù) 體育教學(xué) 應(yīng)用前景

中圖分類號：G434 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2813（2018）09（b）-0227-03

Abstract： In recent years， with the rapid development of science and technology， VR technology has gradually emerged and gradually penetrated into all walks of life. VR technology is also in full swing in the sports industry. Education is based on the centennial plan， but VR technology has not made substantial reform in physical education teaching. This paper focuses on the limitations that VR technology can break in the field of physical education teaching， as well as the problems and drawbacks existing in reality， and explores its specific development direction and prospect. It is hoped that through the analysis of this paper， people can have a clearer understanding of the application and development prospect of VR technology in the field of sports teaching.

Key Words： VR technology； Physical education； The application prospect of

在多媒體技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)普及化的今天，VR技術(shù)作為一種新興技術(shù)正在以驚人的速度發(fā)展著?，F(xiàn)如今VR技術(shù)已經(jīng)涉及到方方面面，在體育方面也有所發(fā)展。百年大計，教育為本，VR技術(shù)在體育教學(xué)領(lǐng)域也是一種有諸多優(yōu)勢的新興技術(shù)。反觀我們現(xiàn)如今狀態(tài)下的體育教學(xué)模式，大多會存在教學(xué)場景資源受限、教學(xué)內(nèi)容單調(diào)缺乏個性化需求、線上教學(xué)以及課后監(jiān)督難以實現(xiàn)等問題。隨著VR技術(shù)發(fā)展的日益成熟，國家發(fā)布《教育部辦公廳關(guān)于2017—2022年開展示范性虛擬仿真實教學(xué)項目建設(shè)》更是促動了大量的院校和教學(xué)培訓(xùn)機構(gòu)將目光投到VR技術(shù)上，思考如何創(chuàng)造高質(zhì)量的新型教學(xué)模式。將VR技術(shù)和體育教學(xué)手段進行相應(yīng)的融合，不僅能夠有效地提高體育教學(xué)質(zhì)量，又能使學(xué)生獲得身臨其境的感受和體會。另一方面，將VR技術(shù)與體育教學(xué)有效的結(jié)合，可以促進學(xué)生的身心發(fā)展，滿足他們的個性化需求，更好地提高了體育教學(xué)水平以及學(xué)生對體育課程學(xué)習(xí)的積極性。

1 VR技術(shù)的含義

VR技術(shù)全稱虛擬現(xiàn)實技術(shù)（Virtual Reality），具有沉浸性、交互性、多感知性的特點，可以創(chuàng)建和體驗一種由計算機生成的虛擬世界，這里的“世界”是指具有真實感的立體圖形，它既可以是某種特定現(xiàn)實世界真實再現(xiàn)，也可以是構(gòu)想的世界。體驗者可以通過多感官知覺，在VR技術(shù)所模擬出的場景中進行一定的活動或交流。這種技術(shù)對很多領(lǐng)域有發(fā)展性的幫助，也是未來體育教學(xué)中必不可少的一種教學(xué)手段。在實際仿真模擬VR中，主要是通過應(yīng)用一系列傳感器集成設(shè)備，將傳感器的數(shù)據(jù)進行處理，使其變成融合信息，并聯(lián)合VR虛擬環(huán)境，實現(xiàn)人在物理環(huán)境中與虛擬空間的交互，發(fā)揮積極應(yīng)用價值。如圖1就是多感知的VR交互模型。

2 VR技術(shù)在體育教學(xué)應(yīng)用的三個“打破”

2.1 打破時空與資源的限制，增強教學(xué)的沉浸感

虛擬現(xiàn)實技術(shù)通俗地講就是利用計算機來模擬出各種現(xiàn)實的場景環(huán)境，以滿足人們的需求。在當(dāng)今的體育教學(xué)中，由于項目存在一定的危險性以及家長和校方的顧慮而無法開展，利用VR設(shè)備可以大大降低危險，避免學(xué)生受傷。比如在學(xué)習(xí)散打的過程中，僅靠教學(xué)場地和器材并不能模擬出真實的對抗場面，且存在一定的危險性。而通過VR技術(shù)可以隨機模擬體育教學(xué)訓(xùn)練環(huán)境，打破時空與資源的限制，提高對戰(zhàn)環(huán)境中的戰(zhàn)術(shù)和招式的多樣性與靈活性，可以讓學(xué)生大膽有效地運用所學(xué)習(xí)的技術(shù)動作，讓學(xué)生更好的沉浸到模擬的實戰(zhàn)場景中，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2 打破傳統(tǒng)的體育教學(xué)模式，增強課程的多樣性

在傳統(tǒng)的體育教學(xué)中的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味，大多數(shù)包括田徑、籃球的傳統(tǒng)項目，教學(xué)中還是以“放羊式”的形式主義為主，無法滿足新時期學(xué)生的興趣要求。在體育教學(xué)中使用VR技術(shù)，相應(yīng)的模擬出讓學(xué)生倍感新奇的虛擬場景，滿足學(xué)生對于前端科技的好奇與追求，大大增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高了教學(xué)質(zhì)量。

體育教學(xué)對體育場地、設(shè)備以及天氣的要求比較嚴格，如果其中的一項受限，課程就無法開展。例如南方地區(qū)因氣候原因無法開展滑雪等雪上運動，若引入VR技術(shù)則可以輕易的模擬出需要的場景，突破了傳統(tǒng)的體育課程對場地等條件的限制，豐富了課程的多樣性，能夠使學(xué)生在教學(xué)中體驗感更為真切。

2.3 打破教學(xué)監(jiān)督的限制，增強學(xué)習(xí)的時效性

在當(dāng)今的體育教學(xué)中，還是需要教師面對面地指導(dǎo)與幫助。體育技能的學(xué)習(xí)不能只靠課上學(xué)習(xí)，還需要課后的練習(xí)，而VR技術(shù)則可以充當(dāng)部分教師的職能，給學(xué)生提供精確的指導(dǎo)，同時也可以清晰地記錄出動作組成的畫面，對學(xué)生的動作進行捕捉和回放，以檢測學(xué)生動作的正確性和規(guī)范性，設(shè)備對學(xué)生的動作進行評價，指出不足，有利于提高學(xué)習(xí)效果。在練習(xí)過程中，教師通過電腦分析可以得出每個學(xué)生具體的學(xué)習(xí)情況，以及階段性地給學(xué)生和教師以績效反饋，便于教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況的整體掌握和監(jiān)督，增強學(xué)習(xí)的時效性，有針對性地對每個學(xué)生制定適合的學(xué)習(xí)計劃。

3 VR技術(shù)在應(yīng)用中存在的現(xiàn)實問題和弊端

3.1 硬件設(shè)備不夠完善

如今的科技產(chǎn)品無非包括硬件和軟件兩個方面，硬件的好壞，根本上決定了數(shù)據(jù)的處理、運算等，對于VR技術(shù)來說，還沒有找到一個標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)硬件。目前，在市面上流行的體感交互設(shè)備主要有兩種。一種是基于全身動作捕捉的kinet體感交互設(shè)備，另一種則是基于手勢捕捉的交互設(shè)備Leap Motion。但是目前為止，因為VR設(shè)備的不成熟，體驗者戴上VR眼鏡后效果模糊，甚至還沒有一款能夠在長時間使用后能不產(chǎn)生眩暈感的，嚴重影響體驗。目前將VR設(shè)備與體育課程教學(xué)相結(jié)合的研究還不夠深入，并且硬件設(shè)備存在著體積大、價格昂貴等現(xiàn)實問題，所以很難在當(dāng)今的體育教學(xué)中開展。

3.2 人們對VR設(shè)備的認識不夠全面

九五計劃，中國國家自然科學(xué)基金，國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃都將VR技術(shù)作為一個研究項目，可見VR技術(shù)當(dāng)今的火熱程度。但由于VR技術(shù)還是一個新興技術(shù)，我國對于VR技術(shù)的研究相較于發(fā)達國家較晚，所以對于該技術(shù)的應(yīng)用研究還在發(fā)展階段，這就導(dǎo)致了人們對該技術(shù)的認識不夠全面。其實VR技術(shù)不僅僅運用在大多數(shù)人理解的游戲娛樂領(lǐng)域，而且在體育教學(xué)、訓(xùn)練、課件制作等方面也具有很大的優(yōu)勢。

3.3 軟件技術(shù)開發(fā)不夠成熟

在軟件研發(fā)層面，由于軟件研發(fā)技術(shù)不夠成熟、研發(fā)資金過于昂貴，導(dǎo)致了當(dāng)今部分軟件的虛擬場景的模擬還原度不夠高，虛擬場景的體驗感不夠真切，模擬出來的虛擬場景只有簡單的場地、天氣等基本信息，使用者的沉浸感不強。當(dāng)前的VR技術(shù)多用于體育賽事直播，例如2015—2016賽季轉(zhuǎn)播的NBA揭幕戰(zhàn)“勇士VS鵜鶘”，但是缺乏關(guān)于體育教學(xué)的軟件開發(fā)和相關(guān)軟件教學(xué)的資源庫，因此對于教育科研人員有必要首先解決這個問題。

4 VR技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用前景

當(dāng)VR技術(shù)和體育教學(xué)進行有效結(jié)合時，使用者處于虛擬環(huán)境中會產(chǎn)生一定的興奮性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。當(dāng)學(xué)生有了一定的積極性后，會發(fā)揮主觀能動性自主進行學(xué)習(xí)，大大提高了學(xué)習(xí)的效率。雖然現(xiàn)狀下的VR技術(shù)存在著諸多弊端，隨著科技的提高，軟硬件技術(shù)的不斷完善，成本也隨之下降，VR技術(shù)在體育教學(xué)中將會發(fā)揮更為重要的作用，極有可能會衍生出更多應(yīng)用的形式。

4.1 利用VR技術(shù)制作體育教學(xué)課件

在體育技能的學(xué)習(xí)中，利用VR技術(shù)制作體育動作教學(xué)課件可以給學(xué)生帶來生動逼真的教學(xué)環(huán)境，同時克服學(xué)生觀察面的局限性，以及更為精準(zhǔn)的動作細節(jié)。利用VR技術(shù)制作體育教學(xué)課件進行教學(xué)作為一種新興的教學(xué)模式，更好地將體育教學(xué)與新興技術(shù)相結(jié)合，促進現(xiàn)代化教學(xué)的發(fā)展。

4.2 利用VR技術(shù)開展網(wǎng)絡(luò)遠程教學(xué)

當(dāng)今運用計算機技術(shù)以及新媒體技術(shù)進行網(wǎng)絡(luò)遠程教學(xué)，開發(fā)新的體育教學(xué)模式已經(jīng)是體育教學(xué)領(lǐng)域的熱點問題。而VR技術(shù)不受時空的限制，實現(xiàn)交互性、沉浸性的教學(xué)，打破了傳統(tǒng)面對面的教學(xué)模式，能夠使學(xué)生在體會動作的同時，和教師交流和討論，大大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性，進一步促進了體育教學(xué)的現(xiàn)代化發(fā)展進程。

4.3 利用VR技術(shù)進行體育教學(xué)訓(xùn)練

利用VR技術(shù)能為學(xué)生的課上、課后的技能學(xué)習(xí)訓(xùn)練提供一個特定的虛擬空間，并采用各種先進的教學(xué)方法，模擬出相應(yīng)的比賽環(huán)境，學(xué)生可以全身心地沉浸其中開展針對性的練習(xí)，能夠提高學(xué)生技能水平。在具有危險性的體育項目中，利用VR技術(shù)可以免除教學(xué)事故的發(fā)生，例如自由搏擊項目的學(xué)習(xí)訓(xùn)練中，可以模擬出實戰(zhàn)對手的技戰(zhàn)術(shù)水平，讓學(xué)生沒有顧慮的發(fā)揮自身水平。

5 結(jié)語

雖然VR技術(shù)在近年來取得了較好的發(fā)展，但是在體育教學(xué)中的應(yīng)用還存在諸多現(xiàn)實問題。如成本和售價過高、軟硬件技術(shù)不夠成熟、可能在一定程度上削弱學(xué)生現(xiàn)實的交流和應(yīng)變能力等。但VR技術(shù)的潛力是巨大的，而且體育也是一種強有力的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，當(dāng)VR技術(shù)和體育運動原理結(jié)合產(chǎn)生碰撞后，必然是體育教學(xué)領(lǐng)域的又一重大突破。在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的當(dāng)今社會，相信不久后VR技術(shù)所受限制的客觀因素將逐漸減少，只要能將VR技術(shù)和體育教學(xué)進行較好的結(jié)合，對改善教學(xué)環(huán)境、調(diào)動學(xué)生積極性、提高教學(xué)質(zhì)量、豐富教學(xué)模式等方面將起到極大的推進作用。

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