趙 朦 耿文光 張 禾

大學(xué)體育教材中AR技術(shù)應(yīng)用的實(shí)踐研究——以羽毛球教學(xué)為例*

趙 朦 耿文光 張 禾

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，江蘇 南京 210095）

文章介紹了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）的概念、在高校體育類(lèi)以及其他學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用情況，以羽毛球教學(xué)為例,探討了AR技術(shù)應(yīng)用于高校體育教材編寫(xiě)、課程設(shè)計(jì)的可行性，運(yùn)用文獻(xiàn)資料法、探索性研究法、專(zhuān)家訪談法分析了由此給體育教學(xué)帶來(lái)的益處，并給出了AR課程開(kāi)發(fā)流程。AR技術(shù)已經(jīng)在其他學(xué)科包括體育學(xué)科展開(kāi)運(yùn)用，但目前AR體育教材開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)尚屬空白，本研究根據(jù)大學(xué)體育教學(xué)的特點(diǎn)以羽毛球教學(xué)為例嘗試了將AR技術(shù)引入到體育教材編寫(xiě)和體育教學(xué)中，對(duì)開(kāi)發(fā)流程和學(xué)生接受度做了初步探索，但由于經(jīng)費(fèi)和技術(shù)的不足還沒(méi)有進(jìn)行具體數(shù)據(jù)的測(cè)量，如果今后將AR體育教材完整化，又有較好的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)效果，不但能激發(fā)學(xué)生的興趣，提高老師的教學(xué)效果，也為未來(lái)體育教學(xué)走入信息化時(shí)代、體育教學(xué)改革和體育教學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

AR技術(shù)；體育教材；羽毛球教學(xué)

1 AR技術(shù)的概念

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，即Augmented Reality，縮寫(xiě)AR，也稱(chēng)混合現(xiàn)實(shí)，在臺(tái)灣也被稱(chēng)為擴(kuò)增現(xiàn)實(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息（視覺(jué)信息、聲音、味道、觸覺(jué)等），通過(guò)科學(xué)技術(shù)模擬仿真后再疊加到現(xiàn)實(shí)世界被人類(lèi)感官所感知,也就是通過(guò)各種傳感設(shè)備使用戶(hù)“沉浸”到該環(huán)境中,增加用戶(hù)的參與度[1]，從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)和環(huán)境直接進(jìn)行自然交互，呈現(xiàn)給使用戶(hù)一個(gè)感官效果真實(shí)的新環(huán)境[2]，這種技術(shù)叫做增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)AR技術(shù)[3]。

2 AR技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)的現(xiàn)狀梳理與典型案例

2.1 AR技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用

黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)將VR、AR技術(shù)運(yùn)用在了武術(shù)訓(xùn)練中，建立了一個(gè)“籠子”型的360度攝像頭捕捉系統(tǒng)，可以有效的捕捉運(yùn)動(dòng)員各個(gè)角度的技術(shù)動(dòng)作，但是該技術(shù)運(yùn)用的缺點(diǎn)是不能大范圍的運(yùn)用于教學(xué)，學(xué)生人數(shù)受限制，并且造價(jià)相對(duì)較高。上海體育學(xué)院也將AR技術(shù)運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)損傷的學(xué)習(xí)，學(xué)生可通過(guò)專(zhuān)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備點(diǎn)擊設(shè)備中現(xiàn)實(shí)或虛擬的屏幕了解所要學(xué)習(xí)的知識(shí)。由此可見(jiàn)，信息技術(shù)在體育教學(xué)中也慢慢開(kāi)始應(yīng)用，但目前尚未普及，大部分高校體育教學(xué)中運(yùn)用的信息技術(shù)手段有限，尤其是VR、AR、MR以及人工智能這類(lèi)新技術(shù)，這也是體育學(xué)科在一些技術(shù)手段方面落后于其他學(xué)科的原因。

2.2 AR技術(shù)在其他學(xué)科領(lǐng)域中的應(yīng)用

近些年，AR技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域[4]，AR技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用案例也越來(lái)越多[5]，美國(guó)華盛頓大學(xué)開(kāi)發(fā)名為“Magic Book”[6]的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，使傳統(tǒng)出版讀物的圖文描述轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體成像，開(kāi)創(chuàng)了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育教學(xué)中應(yīng)用的初倪。北京師范大學(xué)現(xiàn)代教育研究所研發(fā)的“未來(lái)之書(shū)”[7]，該團(tuán)隊(duì)制作了一本虛實(shí)融合的立體交互書(shū)，利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的圖像識(shí)別、三維成像等技術(shù)克服傳統(tǒng)圖書(shū)的不足，帶來(lái)了新的教學(xué)模式和方法。上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬閔行薔薇小學(xué)制作的《微微本草》[8]，是國(guó)內(nèi)首套結(jié)合AR技術(shù)的中國(guó)傳統(tǒng)本草文化科普啟蒙讀物。該校2018年將AR技術(shù)引入其校本課程“微微本草”中，以紙質(zhì)教材內(nèi)容為基礎(chǔ)，以AR數(shù)字化資源為核心，以AR交互學(xué)習(xí)系統(tǒng)為支撐，融入整個(gè)“導(dǎo)入—探究—實(shí)踐—分享—評(píng)估”等教學(xué)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的探索精神與實(shí)踐能力，培養(yǎng)“未來(lái)型”綜合素質(zhì)人才。該套讀物第一輯全十冊(cè)，包括蒲公英、蓮、橘、銀杏、菊、桑、薄荷、姜、棗、山楂等十種孩子生活中常見(jiàn)的“藥食同源”本草植物。具體運(yùn)用主要包括以下幾方面：

（1）動(dòng)畫(huà)解說(shuō)

該套讀物在開(kāi)篇的本草解說(shuō)中運(yùn)用AR技術(shù)展示二維動(dòng)畫(huà)，旁白配音，讓原本難以理解的知識(shí)點(diǎn)，比如本草的別名、生長(zhǎng)過(guò)程、藥理介紹等，化為語(yǔ)音視頻解釋?zhuān)S富圖書(shū)內(nèi)容，讓本草更加生動(dòng)地展示在學(xué)生面前，增加趣味性，同時(shí)也讓學(xué)生加深知識(shí)點(diǎn)印象。

（2）3D模型

在本草詳細(xì)部位的剖析介紹時(shí)利用AR立體化本草，將三維的植物展現(xiàn)在學(xué)生面前，通過(guò)滑動(dòng)手機(jī)或者pad屏幕來(lái)轉(zhuǎn)植物方向、放大細(xì)節(jié)部位等，彌補(bǔ)傳統(tǒng)圖片展示的不足，拉進(jìn)學(xué)生與本草的距離。

（3）互動(dòng)測(cè)試

測(cè)試環(huán)節(jié)通過(guò)AR進(jìn)入H5互動(dòng)頁(yè)面，通過(guò)游戲闖關(guān)的形式測(cè)試小讀者對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，起到測(cè)評(píng)與復(fù)習(xí)鞏固的作用。H5互動(dòng)的形式可有效提升小讀者的參與感，激發(fā)積極性。

（4）手工視頻

在手工活動(dòng)上運(yùn)用AR技術(shù)，展示真人講解的手工活動(dòng)視頻，讓學(xué)生在因?yàn)楣ぷ髅β?，家長(zhǎng)無(wú)法參與指導(dǎo)的情況下也可以觀看學(xué)習(xí)。

3 AR技術(shù)運(yùn)用于體育教材的可行性分析

3.1 硬件保障

AR體育教材硬件包括前端和后端，教師使用的前端硬件簡(jiǎn)單易便攜，只需一部手機(jī)或電腦[9]，一本體育教材即可，如果系統(tǒng)升級(jí)，脫離二維碼，那么只需一部手機(jī)掃描實(shí)物或自主點(diǎn)擊選項(xiàng)學(xué)習(xí)即可。學(xué)生使用的前端硬件可以為手機(jī)（手機(jī)攝像頭）或電腦（攝像頭）[9]，也可以為頭戴式AR設(shè)備（AR眼鏡）。

3.1.1 頭戴式AR設(shè)備（AR眼鏡）

頭戴式AR設(shè)備[10]（AR眼鏡）可以在不同空間產(chǎn)生的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)效果，攜帶方便，佩戴者可以手持球拍，通過(guò)AR眼鏡顯示出來(lái)的不同角度的3D立體的小人，進(jìn)行隨時(shí)隨地的模仿練習(xí)，AR眼鏡增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)出的虛擬人物更加生動(dòng)立體逼真，并且可以轉(zhuǎn)換不同角度便于學(xué)生仔細(xì)觀察，學(xué)生可以通過(guò)佩戴AR眼鏡隨時(shí)隨地進(jìn)行交叉互動(dòng)、運(yùn)動(dòng)參與，如圖1。

圖1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）眼鏡設(shè)備

3.1.2 手機(jī)（手機(jī)攝像頭）

手機(jī)（手機(jī)攝像頭）是當(dāng)代每個(gè)人隨身攜帶的通訊設(shè)備，較之于AR眼鏡更能降低成本，AR眼鏡需要一定的資金來(lái)購(gòu)買(mǎi)器材，并且目前市面上的AR眼鏡普遍造價(jià)偏高，如果想要簡(jiǎn)單易操作并且成本較低，一個(gè)手機(jī)就可以解決，學(xué)生可以通過(guò)點(diǎn)擊應(yīng)用軟件，利用手機(jī)攝像頭掃描二維碼或?qū)嵨锞涂梢猿霈F(xiàn)3D立體的動(dòng)態(tài)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)小人，學(xué)生可以通過(guò)翻轉(zhuǎn)小人的不同角度進(jìn)行細(xì)致的學(xué)習(xí)，如圖2，學(xué)生可以通過(guò)手機(jī)掃描出不同角度的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)小人。當(dāng)然教師和學(xué)生也可以利用電腦或電腦攝像頭來(lái)操作，但相較于電腦，手機(jī)更加便捷。

圖2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）手機(jī)攝像頭設(shè)備

無(wú)論是通過(guò)AR眼鏡還是手機(jī)攝像頭，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)出來(lái)的人物或其他虛擬形象都可以脫離固定位置隨時(shí)移動(dòng)、翻轉(zhuǎn)，例如書(shū)本上、沙發(fā)上、桌面等不同地方均可以呈現(xiàn)，相較于2D的圖片或視頻，更加立體生動(dòng)，并且可以放大或縮小、翻轉(zhuǎn)不同角度觀察細(xì)節(jié)動(dòng)作，如圖3，在書(shū)本上呈現(xiàn)的不同角度的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)立體效果。

AR體育教材開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的后端硬件包括制作服務(wù)器、發(fā)布服務(wù)器、資源服務(wù)器等采用目前主流中端服務(wù)器即可，如DELL R290，為保障系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，可以構(gòu)建服務(wù)器群，采用虛擬化服務(wù)器和存儲(chǔ)技術(shù)，在節(jié)約硬件投入的同時(shí)可以獲得更高更穩(wěn)定的性能。因此，AR體育教材開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的硬件方面完全可行，無(wú)論是前端還是后端，市面上的硬件供應(yīng)商日益增多，硬件產(chǎn)品越來(lái)越豐富。

3.2 軟硬技術(shù)

據(jù)了解，目前AR技術(shù)已經(jīng)日益成熟，市面上的技術(shù)廠商也日益增多。本人通過(guò)電話訪問(wèn)，面談訪問(wèn)等形式，了解到制作AR教材開(kāi)發(fā)的主要環(huán)節(jié)如拍攝3D視頻、3D建模[11，12]、資源錄入等所涉及的技術(shù)問(wèn)題都可以解決，只是需要錄入項(xiàng)目的數(shù)量，拍攝和錄入內(nèi)容的復(fù)雜性也決定資金投入的多少。另外，開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)的AR體育教材應(yīng)用APP所涉及的開(kāi)發(fā)與呈現(xiàn)技術(shù)也早已完善。因此，用于AR體育教材開(kāi)發(fā)的軟硬件技術(shù)已成熟。

3.3 需求分析

通過(guò)訪談法的形式訪問(wèn)南京體育學(xué)院、南京中醫(yī)藥大學(xué)等一些較早一批研究增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能的專(zhuān)家學(xué)者，他們對(duì)于AR體育教材都有較高的評(píng)價(jià)，并且對(duì)于未來(lái)高校體育教學(xué)、中小學(xué)體育教學(xué)，甚至國(guó)家競(jìng)技體育的訓(xùn)練應(yīng)用都會(huì)有較好的推動(dòng)作用，未來(lái)的需求必不可少；本人也隨機(jī)走訪一些高校，對(duì)在校大學(xué)生進(jìn)行了訪問(wèn)，學(xué)生們對(duì)于這種新興的具有科技含量的事物充滿了好奇感和興趣，愿意嘗試以及使用，并且他們也愿意通過(guò)一學(xué)期至兩學(xué)期的體育課程來(lái)體驗(yàn)教學(xué)效果。

3.4 學(xué)科發(fā)展

現(xiàn)代教學(xué)模式越來(lái)越多的向新授課模式靠近，其他學(xué)科的教學(xué)也越來(lái)越多的加入了信息化教學(xué)，多個(gè)學(xué)校開(kāi)設(shè)了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，VR的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，包括在一些廣告業(yè)、文體娛樂(lè)、航空航天、軍事領(lǐng)域等也都運(yùn)用了AR的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的一些技術(shù)，科技不斷的進(jìn)步，打破許多常規(guī)、老套的模式，VR、AR技術(shù)也越來(lái)越多的運(yùn)用到了教育、科研當(dāng)中，一些地域、氣候、經(jīng)濟(jì)等因素不能解決的問(wèn)題，學(xué)生都可以通過(guò)VR、AR技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。在體育領(lǐng)域，同樣的由于地域、氣候、經(jīng)濟(jì)、空間等問(wèn)題而接觸不到的體育項(xiàng)目，教師都可以通過(guò)VR、AR的形式講解給學(xué)生，而由于體育項(xiàng)目的特殊性，大多項(xiàng)目都需要與現(xiàn)實(shí)環(huán)境結(jié)合在一起，所以AR技術(shù)更適合體育教學(xué)，AR體育教材的逐步完善也為體育信息化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3.5 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

大學(xué)體育課中普遍一周只有一次課，如果想達(dá)到非常明顯的教學(xué)效果并不容易，由于體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn)不同，技術(shù)難度參差不齊，普通大學(xué)生對(duì)于較難技術(shù)動(dòng)作很難掌握，如果學(xué)生課上掌握不熟練，課下則更容易忘記，AR技術(shù)運(yùn)用到體育教學(xué)中，立體的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)效果生動(dòng)有趣，可以有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[13]，學(xué)生在課上不能完全掌握的技術(shù)可以在課下從AR技術(shù)編制的體育教學(xué)中進(jìn)行課下練習(xí)，大大地提高了教學(xué)效果，AR的生動(dòng)形象、即時(shí)反饋等特點(diǎn)，對(duì)于教與學(xué)具有非常重要的輔助作用，結(jié)合體育教學(xué)的特點(diǎn)應(yīng)用AR技術(shù)編制體育教材對(duì)于提高體育教學(xué)質(zhì)量具有非常積極的意義[14]。

4 AR技術(shù)應(yīng)用于體育教材的構(gòu)建

4.1 大學(xué)體育教學(xué)的特點(diǎn)——學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)

大學(xué)體育區(qū)別于初高中體育課程，大多數(shù)是學(xué)生每學(xué)期分選項(xiàng)上課，除了一些專(zhuān)業(yè)體育院校，普通大學(xué)體育課程大多都是基礎(chǔ)的公共選修課，為教師一人授課，班級(jí)學(xué)生跟學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)模式，課后很難得到有效監(jiān)控，如果課下不加強(qiáng)練習(xí)，則教學(xué)效果一般。

4.1.1動(dòng)作性、形象性

大學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)體育課程時(shí)普遍是沒(méi)有基礎(chǔ)的，動(dòng)作協(xié)調(diào)性、速度、力量等身體素質(zhì)都較為一般，大學(xué)生形象普遍偏瘦弱或偏胖，大多戴眼鏡，很少能看到一些肌肉發(fā)達(dá)、身材勻稱(chēng)、健碩的健身體型。以羽毛球課程為例，在一學(xué)期的課程當(dāng)中，學(xué)生在反復(fù)的學(xué)習(xí)和練習(xí)下大多也只能掌握非?；A(chǔ)的技術(shù)動(dòng)作，對(duì)于相對(duì)較難的吊球、殺球、搓球、推球等技術(shù)項(xiàng)目，學(xué)生的掌握程度較差，而對(duì)于已掌握的基礎(chǔ)動(dòng)作，例如設(shè)為考試項(xiàng)目的正手發(fā)高遠(yuǎn)球技術(shù)，學(xué)生動(dòng)作、質(zhì)量大多良莠不齊，在身體素質(zhì)測(cè)試中，達(dá)到優(yōu)秀的大學(xué)生數(shù)量有限。

4.1.2大學(xué)體育教材對(duì)于大學(xué)體育教學(xué)的作用

大學(xué)體育教學(xué)主要以實(shí)踐課教學(xué)為主，理論教學(xué)為輔，但是大學(xué)體育教材對(duì)于教師進(jìn)行大學(xué)體育教學(xué)起著非常重要的作用，大學(xué)體育除了教授學(xué)生技術(shù)動(dòng)作，還要讓學(xué)生了解相關(guān)的歷史起源、相關(guān)規(guī)則、教法學(xué)法規(guī)則等，讓學(xué)生明確大學(xué)體育在學(xué)校教育中的地位和作用，樹(shù)立終身體育的指導(dǎo)思想和理念。

4.1.3大學(xué)紙質(zhì)體育教材運(yùn)用的特點(diǎn)

大學(xué)體育紙質(zhì)教材對(duì)于大學(xué)實(shí)踐教學(xué)起著承上啟下的作用，大學(xué)生可以在體育課前通過(guò)紙質(zhì)教材預(yù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，對(duì)即將所學(xué)內(nèi)容有個(gè)初步印象，通過(guò)體育課中教師所教技術(shù)動(dòng)作，在課后通過(guò)紙質(zhì)教材進(jìn)行復(fù)習(xí)，可以鞏固加深教學(xué)內(nèi)容。

4.2 在體育教材中加入增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)的目的

基于上述大學(xué)體育教學(xué)的特點(diǎn)，我們考慮在體育教材中引入增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)?，F(xiàn)代傳統(tǒng)的體育教學(xué)大多是教師在課堂上教，學(xué)生跟做的模式，課程基本上是一周一個(gè)課時(shí)，對(duì)于一些技術(shù)難度較大的動(dòng)作，例如：羽毛球的頭頂滑板吊球技術(shù)、反手搓網(wǎng)前球技術(shù)等，學(xué)生課后若不復(fù)習(xí)，較難的細(xì)節(jié)動(dòng)作則很難體會(huì)和掌握，所以想要達(dá)到較好的教學(xué)效果，就需要一些有效的教學(xué)手段來(lái)輔助課堂課后去學(xué)習(xí)和練習(xí)。AR技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)生成一種逼真的視、聽(tīng)、力、觸和動(dòng)等感覺(jué)的虛擬環(huán)境，通過(guò)各種傳感設(shè)備使用戶(hù)“沉浸”到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)和環(huán)境直接進(jìn)行自然交互。AR把虛擬的圖像和文字訊息與現(xiàn)實(shí)生活景物結(jié)合在一起，很多AR應(yīng)用已經(jīng)在Android和iPhone智能手機(jī)上紛紛亮相，呈現(xiàn)效果讓大家驚艷不已，所以本研究也是想將AR技術(shù)與課堂的技術(shù)教學(xué)相結(jié)合[13]，開(kāi)發(fā)與教材配套的APP，學(xué)生們可以課上課下通過(guò)手機(jī)掃碼或掃描圖片、文字，用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的方式跳出立體的3D動(dòng)態(tài)圖和文字解說(shuō)，進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí),從而也可以很好的開(kāi)發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

4.3 以羽毛球?yàn)槔狝R體育教材的系統(tǒng)性總體設(shè)計(jì)

AR體育教材應(yīng)從課程設(shè)計(jì)、教材編寫(xiě)、開(kāi)發(fā)配套APP入手，教材內(nèi)容包括體育運(yùn)動(dòng)的多個(gè)項(xiàng)目，以羽毛球運(yùn)動(dòng)為例，首先進(jìn)行羽毛球各項(xiàng)技術(shù)的拍攝3D動(dòng)態(tài)圖進(jìn)行建模[15]，例如正手擊后場(chǎng)高遠(yuǎn)球技術(shù)、頭頂滑板吊球技術(shù)、正反手搓球技術(shù)等的全方位的3D立體動(dòng)態(tài)視頻，配合該技術(shù)的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行文字解說(shuō)，將建模好的3D動(dòng)態(tài)模型[16]及圖片素材存入數(shù)據(jù)中[17]，在相配套的書(shū)本教材中，學(xué)生可用配套的APP掃描書(shū)本中的圖片或者二維碼就可以看到增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的3D立體動(dòng)態(tài)模型圖，這些動(dòng)態(tài)模型圖可以通過(guò)觸摸手機(jī)屏幕進(jìn)行放大、縮小和360度的多方面旋轉(zhuǎn)查看，如果想了解詳細(xì)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，還可以繼續(xù)點(diǎn)擊了解詳情，這樣學(xué)生不管是在課上還是課下都可以點(diǎn)擊掃描，更好地鞏固學(xué)習(xí)技術(shù)（圖4）。如果技術(shù)開(kāi)發(fā)更加精進(jìn)，學(xué)生也可以通過(guò)該APP脫離課本，直接掃描實(shí)物，或掃描正在進(jìn)行的羽毛球相關(guān)技術(shù)動(dòng)作，掃描以后會(huì)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)出相應(yīng)的動(dòng)態(tài)圖或者多個(gè)選擇項(xiàng)目，可以進(jìn)一步點(diǎn)擊查看或觀看。

5 存在的制約因素與解決辦法

5.1 制約因素

5.1.1 經(jīng)費(fèi)不足

目前開(kāi)發(fā)AR體育教材，遇到最大的困難就是經(jīng)費(fèi)問(wèn)題，AR市場(chǎng)近些年剛剛興起，大多用于廣告業(yè)、工業(yè)設(shè)計(jì)、航空航天等高投入行業(yè)，如果使用開(kāi)發(fā)好的成品模型和應(yīng)用價(jià)格相對(duì)較低，如果定制化拍攝、建模，價(jià)格相對(duì)較高[11]，針對(duì)體育教材來(lái)說(shuō)，從單一項(xiàng)目入手相對(duì)容易，若多個(gè)項(xiàng)目同時(shí)拍攝、全部建模則經(jīng)費(fèi)需求較大。

5.1.2 技術(shù)難度

AR應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)難度相對(duì)較高[18]，目前市面上提供開(kāi)發(fā)服務(wù)的企業(yè)良莠不齊[19]，若進(jìn)行簡(jiǎn)單拍攝、建模一些公司尚可，能做到場(chǎng)景逼真、沉浸感強(qiáng)、細(xì)節(jié)優(yōu)秀的公司不多。另外，AR應(yīng)用若想獲得較好效果，對(duì)如微軟holense眼鏡這類(lèi)專(zhuān)用設(shè)備的依賴(lài)性較大，具有研發(fā)這類(lèi)設(shè)備能力的企業(yè)屈指可數(shù)。技術(shù)難度較高也影響著制作周期，效果較好的教材、APP、眼鏡等AR類(lèi)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)。若因此想制作一個(gè)完整的AR體育教材，則需要一定的時(shí)間，完善內(nèi)容。

5.1.3 國(guó)內(nèi)缺少相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)和研究成果

隨著教育信息化進(jìn)程推進(jìn),國(guó)外將AR應(yīng)用于教育領(lǐng)域的研究越來(lái)越多,大部分的研究關(guān)注AR對(duì)某一學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)習(xí)成效的具體作用。而國(guó)內(nèi)關(guān)于AR與教育結(jié)合的研究較少,教育領(lǐng)域的AR應(yīng)用研究還不成熟[20]。這就導(dǎo)致了AR體育教材開(kāi)發(fā)的難度增加，國(guó)內(nèi)可參考的相關(guān)研究成果有限，也缺少專(zhuān)門(mén)研究AR體育教材的相關(guān)團(tuán)隊(duì)。

5.2 解決辦法

5.2.1 尋求贊助

開(kāi)發(fā)AR體育教材，遇到的最大困難就是經(jīng)費(fèi)問(wèn)題，尋求一些資質(zhì)較好的公司、企業(yè)進(jìn)行贊助可以有效的解決當(dāng)前資金困難的問(wèn)題。

5.2.2 洽談合作

與市面上資質(zhì)較好，開(kāi)發(fā)制作技術(shù)精良的公司尋求合作，洽談開(kāi)發(fā)體育教材的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景，合作的互惠互利辦法，使開(kāi)發(fā)出的AR體育教材能夠呈現(xiàn)出更逼真、現(xiàn)實(shí)的效果。

5.2.3 廣告宣傳

開(kāi)發(fā)AR體育教材進(jìn)行一定程度上的廣告宣傳，不僅可以吸引一些資金注入、贊助商加盟，另外在各大高校、中小學(xué)、教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、喜愛(ài)健身的家庭、個(gè)人等進(jìn)行宣傳的話，也可以更好的擴(kuò)大AR體育教材的使用，增加學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)體育的信息化發(fā)展，廣告宣傳也可能會(huì)吸引更多的科研工作者、科研團(tuán)隊(duì)來(lái)研究、優(yōu)化AR體育教材，為更多的智能化體育提供幫助，使AR體育教材更加普及化。

5.2.4 建立科研團(tuán)隊(duì)

開(kāi)發(fā)AR體育教材需要一定的周期，并有一定的技術(shù)難度[20]，有較好的的科研團(tuán)隊(duì)合作，能夠提高開(kāi)發(fā)效率、增加科研成果。

6 結(jié)論

AR技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)學(xué)科包括體育學(xué)科展開(kāi)運(yùn)用，但目前AR體育教材開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)尚屬空白，本研究根據(jù)大學(xué)體育教學(xué)的特點(diǎn)以羽毛球教學(xué)為例嘗試了將AR技術(shù)引入到體育教材編寫(xiě)和體育教學(xué)中，對(duì)于開(kāi)發(fā)流程和學(xué)生接受度做了初步探索，但由于經(jīng)費(fèi)和技術(shù)的不足還沒(méi)有進(jìn)行具體數(shù)據(jù)的測(cè)量，擬解決方法為：（1）尋求贊助，解決當(dāng)前資金困難的問(wèn)題；（2）洽談合作，與市面上資質(zhì)較好，開(kāi)發(fā)制作技術(shù)精良的公司尋求合作，開(kāi)發(fā)出更精良的AR體育教材；（3）廣告宣傳，使AR體育教材更加普及化；（4）建立科研團(tuán)隊(duì)，提高開(kāi)發(fā)效率、增加科研成果。如果今后將AR體育教材完整化，又有較好的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)效果，不但能激發(fā)學(xué)生的興趣，提高老師的教學(xué)效果，也為未來(lái)體育教學(xué)走入信息化時(shí)代、體育教學(xué)改革和體育教學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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A Practical Research on AR Technology Applied in Physical Education College Textbooks--Taking Badminton Teaching as an Example

ZHAO Meng, etal.

(Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, Jiangsu, China)

江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度課題“VR與AR技術(shù)在高校球類(lèi)項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)教學(xué)與訓(xùn)練中的應(yīng)用研究”（項(xiàng)目編號(hào)：SKYZ2020024）；教育部人文社會(huì)科學(xué)研究規(guī)劃基金“高校體育綜合服務(wù)應(yīng)用程序（APP）的設(shè)計(jì)與初步實(shí)現(xiàn)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：18YJA890004）。

趙朦（1987—），碩士，講師，研究方向：體育教學(xué)、體育信息技術(shù)。

耿文光（1980—），碩士，副教授，研究方向：體育管理、體育信息技術(shù)。