(許昌學(xué)院 體育學(xué)院， 河南 許昌 461000)

較之其他專業(yè)，體育專業(yè)具有其自身的特殊性，主要體現(xiàn)在體育專業(yè)需要掌握足球、籃球、排球、田徑、武術(shù)、體操、游泳等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的理論、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)即術(shù)科.毋庸置疑，當(dāng)前我國(guó)體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)存在著一些問(wèn)題：(1)在教學(xué)內(nèi)容方面，我國(guó)體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)內(nèi)容大多是來(lái)源于70年代末、80年代初的全國(guó)體育院校統(tǒng)編教材，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展雖然內(nèi)容有所更新，但總體來(lái)看仍然較為陳舊，與當(dāng)前大、中、小學(xué)學(xué)生等教學(xué)對(duì)象的實(shí)際體育需求脫鉤.運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目主要是以傳統(tǒng)的競(jìng)技運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目如足球、籃球等為主，并未普遍引入教學(xué)對(duì)象感興趣、愛(ài)參與的新興時(shí)尚運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目.(2)在教學(xué)手段方面，體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)長(zhǎng)期以來(lái)都是以教師為主、通過(guò)講解示范的教學(xué)形式傳授術(shù)科技術(shù)，從而導(dǎo)致技術(shù)教學(xué)容易流于形式化，普遍忽視基本動(dòng)作規(guī)范性.(3)在教學(xué)設(shè)施方面，教學(xué)場(chǎng)地、設(shè)施、器材等往往受限于教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足的剛性約束難以滿足教學(xué)所需，特別是近年來(lái)新興的網(wǎng)球、高爾夫等對(duì)場(chǎng)地設(shè)施要求較高的項(xiàng)目.(4)在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)主要采用的是終結(jié)性評(píng)價(jià)的形式，而注重專業(yè)學(xué)生術(shù)科學(xué)習(xí)過(guò)程成效的過(guò)程性評(píng)價(jià)等還是未能占據(jù)主導(dǎo)地位.在構(gòu)建“體育強(qiáng)國(guó)”、“健康中國(guó)”的新時(shí)代背景下，社會(huì)更加迫切的需要高素質(zhì)的體育專業(yè)人才，由此如何提高體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)質(zhì)量成為提升體育專業(yè)術(shù)科教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵問(wèn)題之一.目前理論界已有一些學(xué)者對(duì)于虛擬仿真技術(shù)引入體育專業(yè)術(shù)科教學(xué)進(jìn)行了探討，這些研究成果均認(rèn)為虛擬仿真技術(shù)引入體育專業(yè)術(shù)科教學(xué)具有必要性和可行性，能夠解決當(dāng)前體育專業(yè)術(shù)科教學(xué)中所存在的一些問(wèn)題，這些理論探討都是真知灼見(jiàn)，但是現(xiàn)實(shí)應(yīng)用性不足，本研究主要探討虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中如何運(yùn)用的問(wèn)題.

1 虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中運(yùn)用的必要性

1.1 規(guī)避教學(xué)中的意外

體育專業(yè)術(shù)科所涉及的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目較多，這些運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目既包括散打、搏擊等一些對(duì)抗性很強(qiáng)的項(xiàng)目，也包括游泳等危險(xiǎn)性較高的項(xiàng)目，此外田徑項(xiàng)目中的標(biāo)槍、鉛球、鏈球等對(duì)于同一場(chǎng)地內(nèi)的其他同學(xué)或人員也易造成人身傷害.由此為避免出現(xiàn)教學(xué)意外，一些開設(shè)體育專業(yè)的院校在其術(shù)科課堂教學(xué)中往往將這些項(xiàng)目摒棄，或是縮減這些項(xiàng)目的課時(shí)與場(chǎng)地.通過(guò)虛擬仿真技術(shù)如在訓(xùn)練室內(nèi)設(shè)置虛擬的項(xiàng)目訓(xùn)練場(chǎng)景、條件，就可以有效規(guī)避術(shù)科課堂教學(xué)中可能出現(xiàn)的意外與風(fēng)險(xiǎn)，從而使體育專業(yè)學(xué)生能夠習(xí)得術(shù)科項(xiàng)目技術(shù)并熟練之.

1.2 減少場(chǎng)地設(shè)施條件的限制

在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中引入虛擬仿真技術(shù)可以減少場(chǎng)地設(shè)施條件的限制.例如據(jù)本研究了解，目前國(guó)內(nèi)已有23家體育專業(yè)院校開設(shè)了高爾夫球課程，但是擁有專業(yè)高爾夫練習(xí)場(chǎng)的院校寥寥無(wú)幾，僅有上海體育學(xué)院、武漢體育學(xué)院等幾家老牌體育專業(yè)院校以及臨沂大學(xué)等新建校區(qū)的高校.由此一些院校已經(jīng)通過(guò)虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行高爾夫球項(xiàng)目教學(xué)，如杭州師范大學(xué)體育與健康學(xué)院利用其國(guó)家級(jí)的運(yùn)動(dòng)健身科技虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心進(jìn)行高爾夫球的虛擬仿真教學(xué).又如一些運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目如滑雪的場(chǎng)地設(shè)施具有季節(jié)性的特征，由此沈陽(yáng)體育學(xué)院、哈爾濱體育學(xué)院都積極引入了虛擬仿真技術(shù)將滑雪項(xiàng)目的課堂教學(xué)轉(zhuǎn)化為全季節(jié)性.

1.3 規(guī)避高難動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)傷害

一些體現(xiàn)高、難、美的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目如體操一直以來(lái)都是體育專業(yè)術(shù)科教學(xué)的主要對(duì)象，然而在這些運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的課堂教學(xué)過(guò)程中往往因?yàn)橐恍└唠y動(dòng)作導(dǎo)致學(xué)生遭受運(yùn)動(dòng)傷害，甚至終身殘疾.通過(guò)虛擬仿真技術(shù)對(duì)項(xiàng)目訓(xùn)練器材設(shè)施進(jìn)行合理改造，能夠使得受訓(xùn)的學(xué)生規(guī)避高難度動(dòng)作可能導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)傷害，并且能夠幫助受訓(xùn)的學(xué)生打破畏懼心理，可以放心大膽的去練習(xí)動(dòng)作并精益求精不斷熟練、優(yōu)化.

1.4 適應(yīng)課程教學(xué)改革的新趨勢(shì)

黨的十九大明確提出在新時(shí)代我國(guó)要加快推進(jìn)“體育強(qiáng)國(guó)”、“健康中國(guó)”建設(shè).體育專業(yè)在此背景下需要進(jìn)行課程教學(xué)改革，由此提升人才培養(yǎng)質(zhì)量滿足“體育強(qiáng)國(guó)”、“健康中國(guó)”建設(shè)所需.另一方面，隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的不斷推陳出新，許多新興的教育理念和模式產(chǎn)生，將虛擬仿真技術(shù)引入課程教學(xué)對(duì)被教育者進(jìn)行視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)以及知、情、意的全方位刺激與體驗(yàn)，從而使課程教學(xué)達(dá)成交互式、網(wǎng)絡(luò)式并實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂的目標(biāo).體育術(shù)科課堂教學(xué)因課程內(nèi)容即運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)性、參與性、重復(fù)性、團(tuán)隊(duì)性、復(fù)雜性、體驗(yàn)性、多重感官協(xié)調(diào)作用性等特征，尤其適用于虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行教學(xué)模式的改革，從而提升術(shù)科課程教學(xué)質(zhì)量.

2 虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中運(yùn)用的原則

2.1 圍繞學(xué)習(xí)運(yùn)用多重教學(xué)資源的原則

虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中運(yùn)用的原則之一就是圍繞學(xué)習(xí)運(yùn)用多重教學(xué)資源的原則.從教學(xué)論的角度來(lái)看，既往的體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)主要是教師作為主體通過(guò)師傅向徒弟傳授技藝的方式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的理論、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)教授活動(dòng)，也就是說(shuō)教師是學(xué)生能夠獲得的主要的且是唯一的學(xué)習(xí)資源來(lái)源，教師本身的有關(guān)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的理論、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)水平，教學(xué)技能及水平?jīng)Q定了學(xué)生運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目學(xué)習(xí)質(zhì)量.在現(xiàn)代教育技術(shù)不斷運(yùn)用的當(dāng)前，將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)，從而將繁雜的教學(xué)內(nèi)容以及枯燥、單一的教學(xué)形式轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)、真實(shí)、有序以及豐富多樣的呈現(xiàn)及模擬.另一方面，教師將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)可以通過(guò)制作與設(shè)計(jì)具有強(qiáng)大交互功能的課件如在線課程、MOOC課程等，既能擴(kuò)展學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)資源獲取渠道，又能夠?qū)崿F(xiàn)師生在學(xué)習(xí)方面的信息全時(shí)互動(dòng)及溝通，從而能夠在學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)、師生交互溝通、學(xué)習(xí)資源全時(shí)共享、多重教學(xué)形式整合運(yùn)用等方面體現(xiàn)出“以學(xué)為中心”，從而使學(xué)生在運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的理論、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)學(xué)習(xí)活動(dòng)中獲得課程意義建構(gòu)、擴(kuò)展學(xué)習(xí)資源、優(yōu)化學(xué)習(xí)方式進(jìn)而提升教學(xué)質(zhì)量.

2.2 正確展示運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的原則

體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)主要圍繞運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的理論、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)而進(jìn)行，其中技術(shù)體現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目人體動(dòng)作的固有本質(zhì)，因而成為體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)的中心.另一方面，體育專業(yè)所培養(yǎng)出來(lái)的人才主要是學(xué)校體育以及大眾健身所需要的教學(xué)及指導(dǎo)專業(yè)人士，因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目技術(shù)教學(xué)必然要求是動(dòng)作規(guī)范、正確，但在當(dāng)前由于體育專業(yè)術(shù)科教師自身動(dòng)作的規(guī)范性難以保障，術(shù)科技術(shù)教學(xué)水平存在客觀差異性導(dǎo)致如何使學(xué)生習(xí)得正確、規(guī)范的技術(shù)動(dòng)作是體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)，需要建立正確展示運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作的原則.例如對(duì)于體操項(xiàng)目，一是可以通過(guò)將技術(shù)動(dòng)作正確、規(guī)范的高水平專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員通過(guò)光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)獲得其技術(shù)動(dòng)作的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)三維人體模型進(jìn)行建模，從而展現(xiàn)在學(xué)生面前使得學(xué)生能夠獲得正確、規(guī)范動(dòng)作的直觀認(rèn)識(shí)，同時(shí)也可以在學(xué)生身體上安置電子肌肉貼片，將學(xué)生的技術(shù)動(dòng)作模擬下來(lái)，通過(guò)電子計(jì)算機(jī)與高水平專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作進(jìn)行比照顯示，從而有效的矯正學(xué)生錯(cuò)誤的動(dòng)作，并使學(xué)生獲得正確、規(guī)范的動(dòng)作定型.

2.3 清晰、完整展示展示技術(shù)動(dòng)作的原則

體育專業(yè)術(shù)科所教授的許多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目都強(qiáng)調(diào)完成技術(shù)動(dòng)作的速度，如排球的扣球技術(shù)動(dòng)作、籃球的突破過(guò)人技術(shù)動(dòng)作、跳高的過(guò)桿技術(shù)動(dòng)作、短跑的前傾壓線技術(shù)動(dòng)作，然而這些技術(shù)動(dòng)作在現(xiàn)實(shí)中很難通過(guò)慢動(dòng)作或慢速展現(xiàn)給學(xué)生，由此可以通過(guò)虛擬仿真技術(shù)來(lái)加以解決，例如通過(guò)畫幅速率高達(dá)4 800幀/秒的3DSMAX虛擬攝像機(jī)，可以將這些高速率的技術(shù)動(dòng)作以慢動(dòng)作的形式清晰地顯現(xiàn)出來(lái)從而有利于學(xué)生觀看、理解并掌握這些技術(shù)動(dòng)作環(huán)節(jié).另一方面，許多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目動(dòng)作由于一側(cè)身體的遮擋導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法形成有關(guān)此技術(shù)動(dòng)作的正確動(dòng)作表象，例如籃球突破過(guò)人技術(shù)動(dòng)作中，學(xué)生往往只看到運(yùn)球手的技術(shù)動(dòng)作，對(duì)于非運(yùn)球手由于自身以及防守對(duì)象身體的遮擋很難看到相應(yīng)的保護(hù)技術(shù)動(dòng)作.因此采用虛擬仿真技術(shù)可以對(duì)技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行全方位、多角度的展現(xiàn)，學(xué)生可以通過(guò)電子計(jì)算機(jī)的鼠標(biāo)、鍵盤等對(duì)技術(shù)動(dòng)作選擇適宜的方位與角度進(jìn)行觀察和分析.

3 虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中的運(yùn)用

3.1 設(shè)立虛擬學(xué)習(xí)情境

從認(rèn)知心理學(xué)的角度來(lái)看，運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的理論、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)的學(xué)習(xí)與掌握，事實(shí)上是學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)環(huán)境互動(dòng)建構(gòu)的過(guò)程，由此在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)過(guò)程中必須要通過(guò)設(shè)立積極參與、互動(dòng)的學(xué)習(xí)情境，從而使學(xué)生掌握運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的理論、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)，并自覺(jué)自愿的形成一種開放、自主、互動(dòng)的學(xué)習(xí)模式.通過(guò)虛擬仿真技術(shù)可以在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中形成一個(gè)虛擬學(xué)習(xí)情境，該情境能夠有效促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)：一是通過(guò)電子計(jì)算機(jī)所生成的可視化的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目場(chǎng)地、設(shè)施、器材以及虛擬的運(yùn)動(dòng)員，可以使學(xué)生通過(guò)視覺(jué)來(lái)對(duì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行多角度的觀察與分析，從而有利于形成正確動(dòng)作定型的感知；通過(guò)語(yǔ)音提示可以使學(xué)生了解運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的理論基礎(chǔ)以及技術(shù)動(dòng)作的要點(diǎn)，從而使學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目技術(shù)動(dòng)作，并對(duì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用形成一定的認(rèn)知和理解；通過(guò)觸覺(jué)等可以使學(xué)生掌握其自身在現(xiàn)實(shí)情境中難以掌握的高難技術(shù)動(dòng)作，從而有利于鞏固技術(shù)動(dòng)作(見(jiàn)圖1).另一方面，在此虛擬學(xué)習(xí)情境中，學(xué)生可以通過(guò)虛擬技術(shù)進(jìn)行高水平運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員的角色扮演，從而能夠全方位、多角度、深體驗(yàn)各類運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，由此將自身的課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)、技術(shù)動(dòng)作實(shí)踐活動(dòng)、積極情緒體驗(yàn)以及課余訓(xùn)練等整合為一體，增強(qiáng)學(xué)習(xí)過(guò)程中的趣味性.此外，體育專業(yè)術(shù)科教師通過(guò)虛擬學(xué)習(xí)情境豐富和擴(kuò)展術(shù)科課堂學(xué)習(xí)資源，從而使得學(xué)生能夠進(jìn)行學(xué)習(xí)擴(kuò)展.能夠與學(xué)生形成有效的互動(dòng)，有助于交互式學(xué)習(xí)模式的建構(gòu)，從而促進(jìn)教學(xué)方式方法的多樣化，提升教學(xué)質(zhì)量.

3.2 形成有效的教學(xué)模式

虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中的運(yùn)用，顯然是不能依據(jù)傳統(tǒng)的體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)模式來(lái)加以實(shí)施，需要依據(jù)體育專業(yè)術(shù)科教學(xué)的規(guī)律和特征來(lái)形成有效的教學(xué)模式.本研究認(rèn)為這一有效的教學(xué)模式是一個(gè)結(jié)構(gòu)化的教學(xué)模式，該教學(xué)模式是對(duì)傳統(tǒng)的單一化、公式化體育專業(yè)術(shù)科教學(xué)模式的創(chuàng)新，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)使得體育專業(yè)術(shù)科教學(xué)的教學(xué)規(guī)律、認(rèn)知規(guī)律以及學(xué)習(xí)情感體驗(yàn)?zāi)軌蛘闲纬梢粋€(gè)完整的、有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我進(jìn)步的交互式教學(xué)機(jī)制(圖2).該教學(xué)模式在教學(xué)方法上由強(qiáng)調(diào)對(duì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目技術(shù)動(dòng)作的正確記憶轉(zhuǎn)而強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目整體思維和理念，即強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的理論、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)學(xué)習(xí)、掌握與運(yùn)用為一體，并能進(jìn)行創(chuàng)造性的深化與延伸，從而有助于學(xué)生運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目教學(xué)能力的形成，同時(shí)也能對(duì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目形成全方位、多角度的體驗(yàn)并能樂(lè)在其中.從教學(xué)內(nèi)容的角度來(lái)看，該教學(xué)模式能夠?qū)鹘y(tǒng)的、主要在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地設(shè)施上所教授的、抽象、空洞、晦澀的體育專業(yè)術(shù)科教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具體、形象、易理解的多媒體教學(xué)內(nèi)容，從而使學(xué)生能夠容易理解教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)造性，給學(xué)生思考術(shù)科如何更為有效的學(xué)習(xí)與教學(xué)給予了充分的留白.也有利于打破教師教授、學(xué)生被動(dòng)接受的呆板、單調(diào)的教學(xué)氣氛，有利于形成積極、生動(dòng)、趣味性強(qiáng)的教學(xué)氣氛，能夠促進(jìn)學(xué)生自我學(xué)習(xí)，有助于形成團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)氛圍，并能形成正確的學(xué)習(xí)自我評(píng)價(jià)，積極改進(jìn)不斷進(jìn)步[1].總之，虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中的運(yùn)用，能夠使得學(xué)生在科技與體育的相互交融中感知到復(fù)雜、抽象的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目理論、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)，有利于將學(xué)生的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感官體驗(yàn)融入到術(shù)科學(xué)習(xí)之中，從而達(dá)到傳統(tǒng)的體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)難以獲得的學(xué)習(xí)效果紅利，實(shí)現(xiàn)最佳的教學(xué)效果.

圖1 體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中的虛擬學(xué)習(xí)情境

圖2 虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中的有效教學(xué)模式

3.3 實(shí)現(xiàn)多重教學(xué)目標(biāo)

圖3 虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中的多重教學(xué)目標(biāo)

傳統(tǒng)的體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)目標(biāo)較為單一，大體都是熟悉和掌握某一運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的基礎(chǔ)技術(shù)動(dòng)作，能夠運(yùn)用技術(shù)動(dòng)作完成基本的、簡(jiǎn)單的戰(zhàn)術(shù)配合等.虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)多重教學(xué)目標(biāo)(見(jiàn)圖3)，主要是情感目標(biāo)、教學(xué)目標(biāo)以及技能目標(biāo).體育帶給人的是豐富多樣的體驗(yàn)如成功體驗(yàn)、賽場(chǎng)體驗(yàn)、社交體驗(yàn)、攻關(guān)體驗(yàn)，然而在傳統(tǒng)的體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)往往重視技術(shù)傳授而極少涉及到體驗(yàn)，虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中的運(yùn)用能夠給學(xué)生帶來(lái)豐富的情感體驗(yàn)由此形成了情感目標(biāo).虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)中的運(yùn)用所帶來(lái)的技能目標(biāo)也與傳統(tǒng)的體育專業(yè)術(shù)科課堂教學(xué)不同，主要體現(xiàn)在鏡面刺激、形態(tài)刺激、聽(tīng)覺(jué)刺激三個(gè)方面.所謂鏡面刺激是指由虛擬仿真技術(shù)與攝影攝像相結(jié)合，從而使學(xué)生在技能學(xué)習(xí)過(guò)程中可以看到自身的實(shí)時(shí)影像，猶如鏡相一樣，能夠及時(shí)糾正自身的錯(cuò)誤動(dòng)作.所謂形態(tài)刺激是指學(xué)生能夠通過(guò)對(duì)虛擬出來(lái)的高水平專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作進(jìn)行觀察和比較，從而能夠不斷的糾正自身錯(cuò)誤動(dòng)作形態(tài)，形成正確、規(guī)范的技術(shù)動(dòng)作[2].第三聽(tīng)覺(jué)刺激.以往教師在糾錯(cuò)時(shí)基本是視覺(jué)判斷動(dòng)作所出的問(wèn)題然后在學(xué)生練習(xí)過(guò)程中應(yīng)用字、詞、口令等提醒學(xué)生.虛擬技術(shù)實(shí)時(shí)偵測(cè)掃描練習(xí)者動(dòng)作，在出現(xiàn)動(dòng)作順序、幅度、方向等問(wèn)題時(shí)可以由不同的人聲、音樂(lè)、警告來(lái)提示練習(xí)者糾正其錯(cuò)誤動(dòng)作[3].由此情感目標(biāo)與技能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提高綜合體育能力.

4 教學(xué)個(gè)案分析—虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)籃球課堂教學(xué)中的運(yùn)用

本研究選取許昌學(xué)院體育學(xué)院2017級(jí)體育教育專業(yè)學(xué)生一個(gè)班共35人作為實(shí)驗(yàn)班，將其作為虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)籃球課堂教學(xué)的實(shí)施對(duì)象，具體在籃球理論教學(xué)、技術(shù)教學(xué)、戰(zhàn)術(shù)教學(xué)三個(gè)方面進(jìn)行實(shí)施.

4.1 虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)籃球理論教學(xué)中的應(yīng)用

籃球作為現(xiàn)代競(jìng)技體育項(xiàng)目具有悠久的歷史，自1891年籃球在美國(guó)馬薩諸塞州誕生以來(lái)已歷經(jīng)一百多年，在籃球漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程中形成了不同的發(fā)展時(shí)期以及不同的風(fēng)格流派，如美式籃球、歐式籃球等，因此籃球運(yùn)動(dòng)沉淀和形成了龐大的理論知識(shí)體系，涉及到籃球的進(jìn)攻、防守兩大領(lǐng)域的技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)創(chuàng)新，裁判規(guī)則的理解與運(yùn)用，技術(shù)動(dòng)作的力學(xué)分析等等[4].正因如此，僅通過(guò)體育專業(yè)籃球?qū)ｍ?xiàng)教師的PPT理論授課、講解以及錄像教學(xué)都不足以使學(xué)生掌握籃球這一項(xiàng)目的理論知識(shí)體系.本研究通過(guò)運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)形成了一個(gè)專業(yè)籃球網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)能夠在線傳輸、更新和觀看各類籃球教學(xué)視頻、音頻、文字教學(xué)資料，也能夠進(jìn)行籃球虛擬游戲以及在線交流，即能夠形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)虛擬空間，該空間能夠匯集有關(guān)籃球運(yùn)動(dòng)發(fā)展歷程、技戰(zhàn)術(shù)發(fā)展脈絡(luò)、流派風(fēng)格等理論知識(shí)的各類學(xué)習(xí)資源，學(xué)生能夠根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況和愛(ài)好興趣程度選擇適宜的內(nèi)容來(lái)加以學(xué)習(xí)和擴(kuò)展.同時(shí)對(duì)于籃球項(xiàng)目的一些理論重難點(diǎn)內(nèi)容，如籃球技術(shù)動(dòng)作的力學(xué)特征、各肌肉與關(guān)節(jié)的發(fā)力順序以及人體運(yùn)動(dòng)軌跡等，都可以通過(guò)虛擬的高水平籃球?qū)ｍ?xiàng)運(yùn)動(dòng)員來(lái)加以演示，從而使學(xué)生掌握這些重難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，由此能夠取得較好的教學(xué)效果.

4.2 虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)籃球技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

體育專業(yè)籃球技術(shù)教學(xué)在整個(gè)籃球課堂教學(xué)體系中占據(jù)極為重要的地位，掌握正確、規(guī)范的技術(shù)動(dòng)作是技術(shù)教學(xué)的基本教學(xué)目標(biāo).傳統(tǒng)的體育專業(yè)籃球技術(shù)教學(xué)效果好壞取決于多重因素——教師動(dòng)作講解與示范的質(zhì)量好壞，學(xué)生對(duì)于技術(shù)動(dòng)作要領(lǐng)的理解消化程度，學(xué)生技術(shù)動(dòng)作的重復(fù)次數(shù)等.教師對(duì)于學(xué)生技術(shù)動(dòng)作掌握好壞的評(píng)價(jià)方法大體上也就是通過(guò)肉眼觀察進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)，由此容易產(chǎn)生誤差.本研究將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于體育專業(yè)籃球技術(shù)教學(xué)之中，能夠形成一個(gè)師生交互式的虛擬教學(xué)環(huán)境，如教師講解三步上籃動(dòng)作時(shí)，學(xué)生可以通過(guò)電子計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)同步觀察虛擬情境下的該技術(shù)動(dòng)作運(yùn)用的身體姿態(tài)、發(fā)力角度、發(fā)力力度以及發(fā)力順序等，從而使學(xué)生觀看到正確的技術(shù)動(dòng)作，并且可以給學(xué)生的相應(yīng)的肢體貼上電子肌肉貼片，讓學(xué)生進(jìn)行該技術(shù)動(dòng)作的實(shí)際操作，然后由虛擬設(shè)備記錄下學(xué)生的身體姿態(tài)、發(fā)力角度、發(fā)力力度、發(fā)力順序，并與正確、規(guī)范的動(dòng)作軌跡進(jìn)行比較，從而使學(xué)生更快更準(zhǔn)確的掌握技術(shù)動(dòng)作.

4.3 虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)籃球戰(zhàn)術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

籃球運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)多人同場(chǎng)對(duì)抗的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，在其百年發(fā)展歷程中形成了豐富多樣的戰(zhàn)術(shù)配合，由此進(jìn)行體育專業(yè)籃球課堂教學(xué)必須重視戰(zhàn)術(shù)教學(xué)活動(dòng).籃球戰(zhàn)術(shù)豐富多樣、空間感強(qiáng)、直觀性差需要有較高的球商才能較好的理解并能運(yùn)用，因而成為體育專業(yè)籃球課堂教學(xué)中長(zhǎng)期存在的難點(diǎn).本研究將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于體育專業(yè)籃球戰(zhàn)術(shù)教學(xué)之中，教師可以模擬出若干個(gè)基本戰(zhàn)術(shù)組合行動(dòng)路線，并通過(guò)人機(jī)交互設(shè)備使得學(xué)生能夠在戰(zhàn)術(shù)演練過(guò)程中進(jìn)行交流，使得學(xué)生能夠在戰(zhàn)術(shù)演練中各司其職，有效發(fā)揮各自的作用.同時(shí)也能夠通過(guò)學(xué)生身體佩戴無(wú)線電子信號(hào)系統(tǒng)將戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)路線遷移至電子戰(zhàn)術(shù)面板之上，讓學(xué)生觀摩自身的戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)路線并與正確的戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)路線進(jìn)行比較，從而有利于學(xué)生深刻理解和體會(huì)戰(zhàn)術(shù)的思想意圖、行動(dòng)路線指南等，并能在復(fù)雜的賽場(chǎng)情況下正確的選擇和實(shí)施戰(zhàn)術(shù).

4.4 虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)籃球課堂教學(xué)中的效果分析

4.4.1 學(xué)習(xí)效果分析

為了明確虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)籃球課堂教學(xué)中的效果，本研究將采取常規(guī)體育專業(yè)籃球課堂教學(xué)形式的許昌學(xué)院2017級(jí)體育教育專業(yè)另一個(gè)班作為對(duì)照班.在經(jīng)歷過(guò)1個(gè)學(xué)期共72個(gè)學(xué)時(shí)專業(yè)籃球課堂教學(xué)后，本研究向?qū)嶒?yàn)班和對(duì)照班的學(xué)生發(fā)放問(wèn)卷，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.調(diào)查結(jié)果如表1、表2、表3所示，從中我們可以看出實(shí)驗(yàn)班學(xué)生在課后對(duì)于籃球理論、技術(shù)以及戰(zhàn)術(shù)教學(xué)內(nèi)容所進(jìn)行的反思、鞏固和演練明顯好于對(duì)照組，說(shuō)明將虛擬仿真技術(shù)引入體育專業(yè)籃球課堂教學(xué)，能夠使得學(xué)生獲得較好的學(xué)習(xí)效果.

表1 學(xué)生課后反思理論教學(xué)內(nèi)容 單位：%

表2 學(xué)生課后鞏固技術(shù)教學(xué)內(nèi)容 單位：%

表3 學(xué)生課后演練戰(zhàn)術(shù)教學(xué)內(nèi)容 單位：%

4.4.2 教學(xué)效果分析

本研究對(duì)實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班采取教考分離的形式進(jìn)行籃球理論(采用100分制閉卷考試)、技術(shù)測(cè)試(罰球、1分鐘自投自搶、變速變向上籃、半場(chǎng)運(yùn)球投籃折返跑、15米變向運(yùn)球折返跑共5個(gè)技術(shù)項(xiàng)目，每項(xiàng)滿分20分，共計(jì)100分)采用教考分離的形式進(jìn)行測(cè)試，兩個(gè)班學(xué)生的測(cè)試成績(jī)進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn).籃球戰(zhàn)術(shù)測(cè)試則采取組織兩個(gè)班進(jìn)行教學(xué)比賽，由5名籃球?qū)I(yè)教師觀賽后對(duì)學(xué)生戰(zhàn)術(shù)水平進(jìn)行打分(滿分100分)的形式進(jìn)行測(cè)試.

從表4、表5、表6可知，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在籃球理論教學(xué)、技術(shù)教學(xué)、戰(zhàn)術(shù)教學(xué)3個(gè)方面的測(cè)試結(jié)果都存在顯著性差異(t值均>1，P值均<0.05)，說(shuō)明在經(jīng)過(guò)相同教學(xué)課時(shí)量的籃球課堂教學(xué)之后，采用虛擬仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)組教學(xué)效果更優(yōu).

表4 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組籃球理論教學(xué)效果的獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)

表5 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組籃球技術(shù)教學(xué)效果的獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)

表6 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組籃球技術(shù)教學(xué)效果的獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)