【摘 要】本文闡述中職武術(shù)教學(xué)中三維動畫技術(shù)在增強武術(shù)示范教學(xué)的視覺呈現(xiàn)感、降低武術(shù)練習(xí)中運動損傷發(fā)生率上的優(yōu)勢，論述基于三維動畫技術(shù)的中職武術(shù)教學(xué)方案以及基于“3DMAX+VRP”技術(shù)的武術(shù)教學(xué)案例，提出加強教師三維動畫教學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)、建設(shè)三維動畫教學(xué)軟硬件設(shè)施體系、構(gòu)建立體的教學(xué)考評方案等教學(xué)保障措施。

【關(guān)鍵詞】三維動畫技術(shù) 中職 武術(shù)教學(xué) 3DMAX? VRP

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）05B-0166-03

如何提升中職武術(shù)課的視覺呈現(xiàn)效果，最大化激發(fā)中職學(xué)生對武術(shù)運動練習(xí)的興趣，一直以來都是中職武術(shù)教學(xué)改革面臨的重要問題。長久以來，在中職武術(shù)套路教學(xué)和訓(xùn)練中，大部分教師主要采用錄像播放、課件展示等二維視覺傳達手段組織教學(xué)，這些常規(guī)的教學(xué)方法對于學(xué)習(xí)能力和基礎(chǔ)較差的中職學(xué)生來說，難以持續(xù)地起到激發(fā)他們武術(shù)練習(xí)主動性的作用。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，將三維動畫技術(shù)引入中職武術(shù)教學(xué)的理念逐漸被提出。筆者認為，三維動畫技術(shù)十分多元，能夠起到對武術(shù)套路虛擬三維仿真、視覺傳達呈現(xiàn)和動作套路有效分解演示等作用，能夠作為中職武術(shù)課教學(xué)的有益輔助。

一、中職武術(shù)教學(xué)中三維動畫技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

（一）增強武術(shù)示范教學(xué)的視覺呈現(xiàn)感

運用三維動畫技術(shù)能夠較好地建立武術(shù)套路訓(xùn)練的動作模型，并能夠建立起動作模型與練習(xí)者動作之間的軌跡練習(xí)，從三維成像的角度量化地描述練習(xí)者在三維空間中的武術(shù)動作軌跡，實現(xiàn)從實際套路到虛擬三維的匹配，有利于增強武術(shù)示范教學(xué)的視覺呈現(xiàn)感。張勝利研究了應(yīng)用 3DMAX 軟件制作武術(shù)示范教學(xué)模式，讓模型做出與練習(xí)者一樣的動作，最終生成武術(shù)套路三維動畫序列的方法，該方法應(yīng)用于中職武術(shù)教學(xué)后能夠有效地提升中職學(xué)生觀賞武術(shù)套路示范的興趣。付成林用VR技術(shù)建立了武術(shù)套路的空間三維坐標（X、Y、Z），能夠通過在虛擬環(huán)境下捕捉練習(xí)者的武術(shù)動作生成對應(yīng)的空間三維動畫軌跡，大大提升武術(shù)教學(xué)示范的效果。上述研究成果都證實了三維動畫技術(shù)在增強武術(shù)示范教學(xué)視覺呈現(xiàn)感上的作用。

（二）降低武術(shù)練習(xí)中運動損傷發(fā)生率

中職學(xué)生處在生長發(fā)育的關(guān)鍵時期，倘若由于武術(shù)練習(xí)中的不規(guī)范動作導(dǎo)致運動損傷，會對他們的健康成長帶來負面影響。然而，長久以來針對中職學(xué)生武術(shù)練習(xí)的防范運動損傷策略并不多，因此，中職學(xué)生武術(shù)練習(xí)的運動損傷發(fā)生率相對較高。自明等人對黑龍江省內(nèi) 30 所中職院校的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2016—2018 年，受訪院校學(xué)生參與武術(shù)練習(xí)的運動損傷發(fā)生率呈年均 5% 的增長態(tài)勢。以三維動畫技術(shù)創(chuàng)設(shè)武術(shù)套路教學(xué)情境或平臺，能夠?qū)⑿w腿、豎叉等難度系數(shù)較高的武術(shù)練習(xí)動作做成三維動畫，并借助虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)呈現(xiàn)給中職學(xué)生，讓學(xué)生在觀看高難度武術(shù)套路動作細節(jié)的基礎(chǔ)上更好地進行演練，達到提前預(yù)見和清晰解讀的教學(xué)作用。通過反復(fù)觀看三維動畫的武術(shù)套路模擬示范，學(xué)生能夠準確地掌握動作的練習(xí)規(guī)范，有利于降低實際訓(xùn)練中的運動損傷發(fā)生率。

二、基于三維動畫技術(shù)的中職武術(shù)教學(xué)方案及案例

（一）教學(xué)方案

張懷雨等人認為，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，應(yīng)基于互聯(lián)網(wǎng)教育平臺這個大的載體實踐“三維動畫+武術(shù)”課程教學(xué)，將互聯(lián)網(wǎng)教育平臺與三維動畫技術(shù)有機結(jié)合起來，為中職學(xué)生打造“線上+線下”“多階段體驗式”武術(shù)學(xué)習(xí)體驗。有鑒于此，筆者構(gòu)建了基于三維動畫技術(shù)的中職武術(shù)教學(xué)方案。教學(xué)方案中，將教學(xué)過程分為課前、課中和課后三個階段，并基于“移動教學(xué)平臺+平板電腦+校內(nèi)移動網(wǎng)”構(gòu)成的信息網(wǎng)絡(luò)化載體開展相應(yīng)教學(xué)，如圖 1 所示。

1.課前。教師依托移動教學(xué)平臺上傳有關(guān)武術(shù)練習(xí)的預(yù)習(xí)資源，資源內(nèi)容以三維動畫仿真視頻為主，結(jié)合文字、課件等多樣素材，并利用移動教學(xué)平臺上的“學(xué)習(xí)任務(wù)單”功能向教學(xué)班學(xué)生發(fā)送學(xué)習(xí)任務(wù)通知，引導(dǎo)學(xué)生在線觀看武術(shù)練習(xí)三維動畫視頻，在腦海中建立起學(xué)習(xí)武術(shù)套路的表象。學(xué)生在這個過程中遇到問題，可在線與教師進行交流探討。

2.課中。師生以平板電腦為載體，在校園移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下對課前預(yù)習(xí)的武術(shù)套路動作進行反復(fù)回顧，在此基礎(chǔ)上教師在 VR、AR 等三維虛擬仿真情境下完成武術(shù)套路動作的演示，教師的演示武術(shù)套路動作軌跡可被 VR、AR 等三維軟件記錄下來，并生成軌跡模型，方便學(xué)生練習(xí)時反復(fù)觀看，細細品味。之后，學(xué)生結(jié)合教師演示的三維動作軌跡和移動教學(xué)平臺上的三維武術(shù)動作仿真視頻兩類資源進行自主練習(xí)，練習(xí)過程中同樣可借助 VR、AR 等三維軟件生成個體練習(xí)的軌跡模型。

3.課后。教師仍以移動教學(xué)平臺為載體布置關(guān)于武術(shù)套路練習(xí)的在線作業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生在線完成作業(yè)。此外，教師將學(xué)生課內(nèi)練習(xí)武術(shù)動作的三維軌跡模型發(fā)送至平臺，引導(dǎo)學(xué)生觀看自己的三維練習(xí)軌跡，更好地發(fā)現(xiàn)練習(xí)中存在的問題，并通過課后反復(fù)練習(xí)不斷消除問題，掌握過硬的武術(shù)套路技能。

（二）基于“3DMAX+VRP”技術(shù)的武術(shù)教學(xué)案例

筆者基于“3DMAX+VRP”技術(shù)創(chuàng)設(shè)中職武術(shù)課程三維動畫虛擬現(xiàn)實教學(xué)系統(tǒng)，并將設(shè)計完成的武術(shù)三維動畫教學(xué)資源上傳至超星慕課平臺，構(gòu)建一體化的武術(shù)移動教學(xué)平臺，對學(xué)生開展“線上+線下”及“多階段體驗式”武術(shù)教學(xué)。

1.課前。教師借助 3DMAX 軟件和 VRP 三維互動平臺創(chuàng)設(shè)武術(shù)三維動畫技術(shù)教學(xué)展示資源，具體的方法為：首先，運用 MAYA 創(chuàng)設(shè)武術(shù)運動員身體模型，并導(dǎo)出為 3DS 文件，導(dǎo)入3DMAX 軟件中，對人物模型的骨骼關(guān)節(jié)進行運動幀設(shè)置，以使模型運動能夠與真人武術(shù)練習(xí)有機吻合。其次，將 3DMAX 中制作好的三維人體模型導(dǎo)入至 VRP，并進行模型轉(zhuǎn)化、觸發(fā)器編輯等交互設(shè)置，實現(xiàn)武術(shù)套路練習(xí)與三維人物模型動畫的匹配和有效互動。最后，按照不同的武術(shù)套路動作，如五步拳、螳螂拳等，制作三維人物模型練習(xí)動畫教學(xué)資源并上傳至超星慕課平臺，構(gòu)建完整的教學(xué)資源庫。學(xué)生可在課前登錄超星慕課平臺，自主觀看三維化的武術(shù)套路動作。

與傳統(tǒng)的二維教學(xué)視頻相比，三維動畫技術(shù)制作的武術(shù)套路演示動作資源更直觀、立體，觀賞性更好，且能夠反復(fù)觀看。而從細節(jié)上品讀練習(xí)精髓，能夠更為有效地抓住中職學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣點。此外，借助超星慕課平臺上的“留言”“公告欄”“聊天工具”等媒介，學(xué)生可以就不懂的武術(shù)套路問題及時與教師進行溝通，解決疑難問題，初步建構(gòu)起動作練習(xí)的表象。

2.課中。課中階段以“現(xiàn)場練習(xí)+三維仿真+三維動態(tài)捕捉”為教學(xué)過程。首先，教師利用多媒體網(wǎng)絡(luò)播放設(shè)備再次為學(xué)生展示超星平臺上的三維武術(shù)練習(xí)動畫，并接受學(xué)生的提問，最大限度幫助學(xué)生掃清動作練習(xí)的理論和實踐障礙。其次，教師運用訓(xùn)練場的三維捕捉設(shè)備為學(xué)生展示武術(shù)套路。三維捕捉設(shè)備是一個“三維感光+動態(tài)鏡頭捕捉”的儀器，教師練習(xí)前將三維感光標簽貼在身體上，這些標簽具有感光特性，能夠被現(xiàn)場設(shè)置的多方位攝像頭采集到光信號，練習(xí)者的武術(shù)套路動作能夠通過三維感光標簽產(chǎn)生光信號，這些能夠反映武術(shù)套路動作的光信號被現(xiàn)場的攝像頭采集后，進過計算機中的 VR 軟件進行處理，生成武術(shù)動作三維空間坐標的相關(guān)動作數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過二次識別，能夠在 VR 軟件上生成對應(yīng)的人物動作三維模型，從而讓教師的武術(shù)動作練習(xí)逼真地還原在電腦上，產(chǎn)生一一映射式的三維動畫效果。之后，學(xué)生結(jié)合教師演示的三維動作軌跡和移動教學(xué)平臺上的三維武術(shù)動作仿真視頻兩類資源進行自主練習(xí)，練習(xí)過程中同樣可借助 VR、AR 等三維軟件生成個體練習(xí)的軌跡模型。

3.課后。一方面，教師在超星慕課平臺上發(fā)布與課中武術(shù)練習(xí)有關(guān)的文字性作業(yè)，要求學(xué)生按時登錄平臺完成作業(yè)，以達到幫助學(xué)生夯實武術(shù)理論知識的目的。另一方面，教師將學(xué)生課內(nèi)練習(xí)武術(shù)動作的三維軌跡模型發(fā)送至平臺，引導(dǎo)學(xué)生觀看自己的三維練習(xí)軌跡，查找自身練習(xí)中存在的問題，并結(jié)合問題反復(fù)練習(xí)，提高學(xué)生武術(shù)學(xué)習(xí)效率。

三、基于三維動畫技術(shù)的中職武術(shù)教學(xué)保障措施

（一）加強教師三維動畫教學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)

傳統(tǒng)的中職武術(shù)教學(xué)僅要求教師具備武術(shù)教學(xué)技能及常規(guī)的多媒體授課技能，但從長遠來說，若教師僅具備上述技能，難以持續(xù)有效地激勵中職學(xué)生學(xué)習(xí)武術(shù)的積極性。以三維動畫技術(shù)創(chuàng)設(shè)中職武術(shù)教學(xué)情境，通過三維動畫、虛擬仿真和動態(tài)捕捉等手段創(chuàng)設(shè)全新的武術(shù)課堂，能夠更好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)武術(shù)的積極性，但對武術(shù)教師教學(xué)能力卻提出了更高的要求。要上好一堂基于三維動畫技術(shù)的武術(shù)課，教師除具備傳統(tǒng)的武術(shù)教學(xué)素養(yǎng)外，還需要掌握三維動畫技術(shù)的相關(guān)理論和實踐操作技能，如 VR 技術(shù)、3DMAX 技術(shù)、動態(tài)捕捉技術(shù)、MOOC 教學(xué)技能等。這就需要中職學(xué)校加強對教師相關(guān)技能的培訓(xùn)，讓武術(shù)教師具備上三維動畫武術(shù)課的教學(xué)素養(yǎng)，這是確保課程教學(xué)效果的首要保障措施。

（二）建設(shè)三維動畫教學(xué)軟硬件設(shè)施體系

基于三維動畫技術(shù)的中職武術(shù)教學(xué)的有效實施，需要建設(shè)相應(yīng)的軟硬件設(shè)施體系。具體來說，硬件方面包括武術(shù)套路光學(xué)捕捉設(shè)備、武術(shù)動作三維虛擬仿真設(shè)備、武術(shù)動作三維實訓(xùn)練習(xí)室等，軟件方面包含三維虛擬仿真軟件、慕課教學(xué)平臺、武術(shù)動作三維動畫教學(xué)資源等。上述軟硬件教學(xué)設(shè)施的建設(shè)不僅需要投入一定的人力、物力和財力，還需要有充足的開發(fā)、應(yīng)用、維護和完善周期。中職學(xué)校應(yīng)結(jié)合自身實際情況出臺相適應(yīng)的三維動畫教學(xué)軟硬件設(shè)施建設(shè)方案，在建設(shè)完成后，針對實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問題不斷進行完善，形成校本化的三維動畫武術(shù)教學(xué)設(shè)施體系，為武術(shù)教學(xué)提供堅實的軟硬件外部保障。

（三）構(gòu)建立體的教學(xué)考評方案

為確保基于三維動畫技術(shù)的中職武術(shù)教學(xué)效果，需要制訂并實施一套相匹配的教學(xué)考評方案?；谌S動畫技術(shù)的武術(shù)教學(xué)與傳統(tǒng)的武術(shù)教學(xué)過程大為不同，因此在考核上也需要更為全面和立體。一方面，中職學(xué)校應(yīng)對武術(shù)教師的教學(xué)技能進行考評，包括教師運用三維動畫技術(shù)進行武術(shù)教學(xué)的好評率、教師三維動畫技術(shù)的應(yīng)用能力等;另一方面，還應(yīng)對學(xué)生在三維動畫環(huán)境下學(xué)習(xí)武術(shù)的技能進行全面考評，如學(xué)生登錄移動在線平臺學(xué)習(xí)的頻度和質(zhì)量、學(xué)生實際動作與標準三維虛擬模型動作之間的吻合度等。

三維動畫技術(shù)的發(fā)展為中職武術(shù)教學(xué)的創(chuàng)新帶來了契機，全面地引入三維動畫技術(shù)構(gòu)建武術(shù)教學(xué)體系成為中職武術(shù)課教改的新方向。為使武術(shù)教學(xué)與時俱進，各中職學(xué)校應(yīng)加大三維動畫教學(xué)設(shè)施的投入，加強對武術(shù)教師的培養(yǎng)，為武術(shù)教學(xué)的三維化改革鋪平道路。

【參考文獻】

[1]丹慧芬.基于學(xué)生職業(yè)發(fā)展需求的專業(yè)武術(shù)教學(xué)改革探討[J].廣西教育，2015（31）.

[2]劉林利.三維動畫在武術(shù)套路教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].武術(shù)研究，2019（5）.

[3]金若塵.三維動畫在武術(shù)套路教學(xué)與訓(xùn)練中的應(yīng)用[J].科教導(dǎo)刊（上旬刊），2017（7）.

[4]張勝利，閆 民，張玉彬.三維動畫在武術(shù)套路教學(xué)與訓(xùn)練中的應(yīng)用[J].體育學(xué)刊，2012（1）.

[5]付成林.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在峨眉武術(shù)教育中的應(yīng)用前景分析[J].中華武術(shù)（研究），2018（11）.

[6]自 明，董艷國，張巧生.VR在武術(shù)訓(xùn)練中的應(yīng)用研究[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報，2015（6）.

[7]張懷雨，周小青，張冬琴，等.“互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)”：VR技術(shù)與武術(shù)散打教學(xué)融合的理性思考[J].中國學(xué)校體育（高等教育），2018（10）.

[8]胡彩芬.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校武術(shù)課堂教學(xué)中的應(yīng)用路徑[J].運動，2015（8）.

【基金項目】2018年度廣西職業(yè)教育教學(xué)改革研究一般項目“視覺傳達在中職學(xué)校體育課武術(shù)教學(xué)運用與探索”（GXZZJG2018B135）。

【作者簡介】植玉香（1983— ），女，漢族，籍貫廣西貴港，講師，現(xiàn)就職于貴港市職業(yè)教育中心，研究方向為中職教育體育教學(xué)管理。

（責(zé)編 王悅之）