齊珂露

中圖分類號：G849.3 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識：A ? ? 文章編號：1009-9328（2022）01-158-02

摘 ?要 ?將VR技術(shù)應(yīng)用于高爾夫球運動教學(xué)是目前較為普遍的高爾夫球教學(xué)方法。本文基于高爾夫球模擬器與實際教學(xué)相結(jié)合，采用文獻(xiàn)資料法、內(nèi)容分析法、觀察法等研究方法，探究VR技術(shù)在高爾夫教學(xué)領(lǐng)域的成效與問題，并深入剖析虛擬現(xiàn)實技術(shù)與體育教學(xué)相結(jié)合的價值所在，提出相關(guān)建議指導(dǎo)于學(xué)校高爾夫球教學(xué)實踐，以期為體育與新技術(shù)發(fā)展在理論上提供可行建議。

關(guān)鍵詞 ?虛擬仿真 ?高爾夫教學(xué) ?VR技術(shù)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，虛擬仿真（Virtual Reality）技術(shù)已被視為一項引領(lǐng)未來發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，目前其已廣泛運用于醫(yī)療、軍事、工業(yè)、教育、娛樂等領(lǐng)域。VR技術(shù)通過計算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建出來的虛擬世界可以再現(xiàn)現(xiàn)實世界，體驗者可借助視、聽、觸覺等多種傳感系統(tǒng)與虛擬世界進(jìn)行自然交互，獲得身臨其境的效果。此項技術(shù)已運用于高爾夫運動項目教學(xué)之中，解決了現(xiàn)實中諸多實際問題。本文通過對現(xiàn)有高爾夫球仿真技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行研究，探索高爾夫虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)實踐中的可能性，為VR技術(shù)與高爾夫球課堂教學(xué)深度融合提供理論參考和實踐依據(jù)。

一、當(dāng)前高爾夫球?qū)嵕敖虒W(xué)遇到的現(xiàn)實困境

一個標(biāo)準(zhǔn)的高爾夫球場有18個洞，球場內(nèi)設(shè)置有發(fā)球臺、球道、果嶺以及長草、沙坑、水塘等障礙區(qū)，占地面積約2000畝，其建設(shè)還受到政策、經(jīng)濟(jì)以及地形、土壤、水源等的影響，建造成本極高。因此，在校園內(nèi)建設(shè)一個標(biāo)準(zhǔn)球場具有不現(xiàn)實性;在商業(yè)性球場進(jìn)行長期教學(xué)實踐由于費用昂貴、交通不便等因素而具有不可能性。

部分場地充足的高校會選擇建設(shè)高爾夫練習(xí)場，占地面積約50～100畝，周圍配有果嶺區(qū)和沙坑區(qū)供學(xué)生練習(xí)。但仍有大部分學(xué)校由于經(jīng)費、場地供不應(yīng)求等原因無法建設(shè)練習(xí)場。同時，高爾夫練習(xí)場的場地、場景單一化也影響著教學(xué)實踐的開展，在學(xué)生掌握基本的高爾夫球技能后，練習(xí)場無法滿足學(xué)生在技能提高練習(xí)中場地多樣、障礙多重、挑戰(zhàn)多變的需求，大大降低了后期學(xué)習(xí)效果，技能水平提高效果不顯著。

打擊靶布教學(xué)占地面積最小，在初期教學(xué)中可用度較高，初學(xué)者可以進(jìn)行簡單的擊球、揮桿練習(xí)，但其功能結(jié)構(gòu)單一，打擊墊與打擊布的近距離范圍大大限制了球的飛行，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中僅能練習(xí)基礎(chǔ)動作，無法看見球的飛行彈道和飛行距離，使后期教學(xué)實踐陷入困境。

二、VR技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀為高爾夫球教學(xué)發(fā)展提供可能性

（一）VR技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代美國就提出了VR的概念，隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)在世界對VR技術(shù)的研究更為普遍、迅速。VR技術(shù)現(xiàn)已用于諸多領(lǐng)域。在軍事領(lǐng)域的研究一直是推動虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的原動力，目前依然是VR技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域[1]。

在娛樂領(lǐng)域，VR技術(shù)迅猛發(fā)展，有數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)VR線下體驗館數(shù)量已經(jīng)超過3萬家。高爾夫球VR游戲方面，有名的Oculus Quest（Meta平臺的一款VR頭盔）已經(jīng)推出兩款游戲供大眾娛樂——《Cloudlands2》《Putt By Topgolf》。

在教育領(lǐng)域，VR技術(shù)的應(yīng)用為教育發(fā)展提供了一個質(zhì)的飛躍。體育學(xué)科領(lǐng)域，高爾夫球運動由于場地問題，高爾夫虛擬仿真模擬器成為了較為典型的“VR+教育”的運用。

（二）高爾夫球仿真模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

高爾夫球仿真模擬技術(shù)又稱“高爾夫模擬器”，是利用計算機(jī)三維圖像處理模擬技術(shù)和高速運動物體測量技術(shù)，通過高清晰度投影，在屏幕上1：1復(fù)原仿真國際高爾夫球場場景和高爾夫球飛行場景的虛擬系統(tǒng)[2]。高爾夫球的飛行監(jiān)測需要借助于虛擬系統(tǒng)的感應(yīng)器來實現(xiàn)。根據(jù)幕布顯示屏可以將其分為單屏模擬高爾夫系統(tǒng)、寬屏模擬高爾夫系統(tǒng)、環(huán)屏模擬高爾夫系統(tǒng)和立體模擬高爾夫系統(tǒng)。此類設(shè)備占地面積小，且室內(nèi)場地面積較充足的情況下還可以附加果嶺推桿區(qū)、休息區(qū)等設(shè)施。

目前一些社會認(rèn)可度較高、走在行業(yè)研發(fā)前列的品牌公司，如衡泰信設(shè)計的室內(nèi)高爾夫模擬器有自帶的動感平臺，擊球者站立的打擊位會隨著坡度變動，人高球低，球高人低;模擬果嶺推桿時，在一定近距離范圍內(nèi)會出現(xiàn)真實的與仿真參數(shù)信息中對應(yīng)距離的球洞，球洞前的坡度也會隨著參數(shù)中果嶺的坡度變動;可以進(jìn)行遠(yuǎn)程對戰(zhàn)，線上青少年考級等。

三、虛擬仿真教學(xué)模式在教學(xué)實踐中的實際意義

1.解決場地配置問題，不易受環(huán)境影響。高爾夫模擬器占地面積小，相比標(biāo)準(zhǔn)球場和練習(xí)場其成本更低，這對于很多學(xué)校來講都具有可實施性。室內(nèi)高爾夫受天氣或商業(yè)俱樂部的逐利性影響很小，課程開展穩(wěn)定性高[3]。尤其是北方地區(qū)冬季氣候寒冷，維護(hù)成本高，同時存在運動安全隱患，各球場、練習(xí)場會在秋冬季封場，開春后再開場，封場期間無法進(jìn)行高爾夫球運動與教學(xué)。室內(nèi)高爾夫球模擬器則完全可以避免這類情況的發(fā)生。

2.設(shè)備投入成本較低，減少教學(xué)成本支出。一臺中檔次的高爾夫模擬器價格在10～20萬元，前期投入成本低，后期也無人工成本開支且不用進(jìn)行草坪維護(hù)，大大減少了高爾夫球教學(xué)成本。

3.運動圖像數(shù)據(jù)分析，提升教學(xué)質(zhì)量水平。高爾夫球虛擬仿真技術(shù)具備高清攝影錄像與時速感應(yīng)，學(xué)生在模擬擊球后，屏幕會顯示高爾夫球的飛行彈道，計算機(jī)系統(tǒng)還能分析擊球的角度、速度、飛行軌跡等具體數(shù)據(jù)，同時提供運動人員的動作慢放，因此模擬高爾夫系統(tǒng)具有強大的現(xiàn)場數(shù)據(jù)可分析性[4]。在虛擬仿真教學(xué)中，教師可以通過學(xué)生擊球的實時數(shù)據(jù)與動作錄像對學(xué)生的技術(shù)動作進(jìn)行評估，有利于錯誤動作的改正和基礎(chǔ)動作的完善。特別是在快速下桿過程中，要求動作快速且連貫，學(xué)生對自身的細(xì)微動作變化不易察覺。這時通過觀看回放與慢放，加強師生對運動對象的身體動作變化的直觀感受，可為老師指導(dǎo)學(xué)生動作提供圖像信息，有效提高教學(xué)質(zhì)量，提升技能水平。每次每生學(xué)習(xí)的相關(guān)教學(xué)數(shù)據(jù)也可以作為日后其體能、技戰(zhàn)術(shù)、心理、智能訓(xùn)練的重要依據(jù)，為后期教師在課程優(yōu)化、教學(xué)設(shè)計創(chuàng)新方面提供一個可靠的數(shù)據(jù)參考。

4.教學(xué)虛擬場景多樣，增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。高爾夫仿真模擬器中模擬了如瀑布練習(xí)場、標(biāo)準(zhǔn)練習(xí)場、切推桿練習(xí)等多種練習(xí)場模式以及許多世界知名球場，教師可以根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)選擇不同的虛擬場景進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)場景多樣化、教學(xué)手段現(xiàn)代化有助于教師教學(xué)設(shè)計科學(xué)化和學(xué)生學(xué)習(xí)多元化、自主化，大大提升教學(xué)趣味性。

5.互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程連線，提高學(xué)生競技能力。高爾夫虛擬仿真模擬技術(shù)支持遠(yuǎn)程對戰(zhàn)，不同地區(qū)不同學(xué)校的學(xué)生可通過聯(lián)機(jī)進(jìn)行同場18洞模擬比賽。在真實18洞球場，球手會被分到不同的球洞分別開球，且場地寬廣，每個球洞間隔較遠(yuǎn)距離，教師不能同時看到每生每洞的表現(xiàn)，而室內(nèi)高爾夫模擬比賽教師可以在場觀察到學(xué)生每桿的狀態(tài)，為后面的教學(xué)提供實踐指導(dǎo)。

綜上所述，高爾夫球仿真模擬技術(shù)可以解決高爾夫教學(xué)方面的多重困境，用于教學(xué)具有極高的現(xiàn)實性，該教學(xué)模式的應(yīng)用無論在理論基礎(chǔ)還是實踐依據(jù)上都具有可實施性。

四、高爾夫虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)實踐中面臨的挑戰(zhàn)

充足購入模擬設(shè)備的費用仍是大多數(shù)學(xué)校面臨的經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)。雖然室內(nèi)高爾夫仿真模擬器的價格相比標(biāo)準(zhǔn)球場和練習(xí)場較低，但有意愿并有能力、購買多臺設(shè)備的學(xué)校并不普遍。由于購入設(shè)備數(shù)量有限，課堂教學(xué)可能會出現(xiàn)設(shè)備緊缺、課堂擁擠的現(xiàn)象，不易于實現(xiàn)理想的教學(xué)效果。因此如何進(jìn)行教學(xué)設(shè)計、分配練習(xí)任務(wù)是教師在虛擬仿真模擬教學(xué)中應(yīng)該特別注意的，提高教師教學(xué)管理能力也尤為重要。

無真實觸覺感受是虛擬仿真模擬教學(xué)面臨的最大挑戰(zhàn)。當(dāng)學(xué)生在進(jìn)行特殊球處理時，如沙坑救球、長草區(qū)救球等，室內(nèi)高爾夫模擬器不能提供真實的沙坑、長草和樹木，學(xué)生在打擊墊上進(jìn)行擊球無法感受到特殊區(qū)域與球道的區(qū)別，難以認(rèn)識其真實難度，這對于學(xué)生在特殊球處理能力上的提高具有一定限制。戶外的刮風(fēng)、下雨、烈日等特殊天氣也是高爾夫球運動散發(fā)的特殊魅力之一，天氣的變化會給訓(xùn)練或比賽帶來更大的挑戰(zhàn)。室內(nèi)仿真模擬器每個球洞雖有不同天氣設(shè)計，但這與處在真實的天氣狀況中的感受也是差別甚遠(yuǎn)，這對學(xué)生在特殊天氣處理與適應(yīng)能力方面的提升也有所限制。

在虛擬仿真模擬教學(xué)中，為了簡化打球流程與使用的便捷，教師會在一定程度上對高爾夫禮儀方面的傳授有所淡化，實景場地中存在的各類規(guī)則問題也會被相對弱化[5]，如在果嶺推桿時球員不能踩對方球員球正前方的區(qū)域，因為這將對對方推球時球的路線產(chǎn)生影響，而高爾夫室內(nèi)模擬器很難還原這樣的真實場景?；谶@類情況，就需要教師在教學(xué)過程中有意識地對高爾夫禮儀與規(guī)則進(jìn)行講解和強調(diào)，以強化學(xué)生的高爾夫禮儀與規(guī)則意識，深刻體會高爾夫這項紳士運動的豐富內(nèi)涵。

五、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

1.高爾夫虛擬仿真技術(shù)可以解決高爾夫教學(xué)實踐中場地不足、場景單一、下場費用昂貴等問題，廣泛運用到實際教學(xué)中可實施性大。

2.利用高爾夫運動虛擬仿真技術(shù)中的圖像與數(shù)據(jù)處理，在教學(xué)實踐中教師可以根據(jù)記錄數(shù)據(jù)針對學(xué)生的不同水平設(shè)計更科學(xué)的教學(xué)方案，可以大大提升教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生技能水平。

3.高爾夫仿真模擬器中錄入的多種虛擬練習(xí)模式與場景可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)從被動轉(zhuǎn)為主動。

4.教師或?qū)W生隨時都可以通過高爾夫仿真模擬器組織異地學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程聯(lián)機(jī)參與標(biāo)準(zhǔn)18洞比賽，教師可以全程觀察每一位同學(xué)的比賽狀態(tài)，有助于教師的指導(dǎo)工作，對提高學(xué)生技術(shù)能力起著積極作用。

5.高爾夫虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)實踐中同樣還存在學(xué)校購入設(shè)備不充足導(dǎo)致教學(xué)場地?fù)頂D、虛擬仿真技術(shù)無真實觸感以及為了簡化打球流程和使用便捷而淡化高爾夫禮儀與規(guī)則的情況。

（二）建議

1.充分利用好高爾夫虛擬仿真技術(shù)給實踐教學(xué)帶來的場地、場景、費用等方面的便利條件，同時學(xué)校需要在硬件設(shè)施方面加大投入與建設(shè)，為師生提供良好的教學(xué)環(huán)境。

2.教師在教學(xué)中需充分利用虛擬仿真技術(shù)的功能，發(fā)揮科技的力量，為課堂教學(xué)提供科學(xué)的指導(dǎo)。

3.現(xiàn)如今VR技術(shù)發(fā)展迅速，與之相關(guān)的AR、MR等技術(shù)也在不斷更新，無論是體育領(lǐng)域的專家或?qū)W校還是作為教學(xué)主體的師生，都需要特別關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，借助科技的力量促進(jìn)學(xué)校高爾夫?qū)嵺`教學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]宮曉東，邊鵬.交互設(shè)計[M].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2016.

[2]百度百科.高爾夫室內(nèi)模擬器[EB/OL].https：//mbd.baidu.com.

[3]孫遠(yuǎn)杰，袁升越.中小學(xué)校園高爾夫室內(nèi)模擬與實景場地教學(xué)模式對比分析[J].當(dāng)代體育科技，2021，11（24）：216-219.

[4]曾詩嵐，鄒俊.模擬高爾夫系統(tǒng)及其在我國的推廣思考[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報（社會科學(xué)版），2014（10）：138-140.

[5]孫遠(yuǎn)杰，袁升越.中小學(xué)校園高爾夫室內(nèi)模擬與實景場地教學(xué)模式對比分析[J].當(dāng)代體育科技，2021，11（24）：216-219.