黃日峰
回顧我國的教育方式的歷史,從遠(yuǎn)古的用樹枝石子教學(xué),到傳統(tǒng)的粉筆書本,再到如今的各項多媒體教案教具,我們的教育方式和手段不斷的升級。尤其是進(jìn)入了21世紀(jì)之后,我國的各領(lǐng)域都有了質(zhì)的飛躍,虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為新的信息發(fā)展的產(chǎn)物,在教育行業(yè)的應(yīng)用前景是非常好的。而學(xué)校教育中的體育教學(xué),是非常常規(guī)和基礎(chǔ)的課程,通過理論和實踐教授學(xué)生運(yùn)動方面的知識并進(jìn)行實際運(yùn)動。因此在教育過程中會有一些較為抽象的部分不方便學(xué)生能夠很好的理解。所以,虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用能夠很好的解決這一難題,將虛擬現(xiàn)實技術(shù)運(yùn)用到當(dāng)今體育教學(xué)中是非常有必要的。
1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概述
1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念及特點
虛擬現(xiàn)實技術(shù)(Virtual Reality)簡稱為VR,是通過計算機(jī)等電子信息技術(shù)所打造成的一種模擬的世界,虛擬的環(huán)境。通過運(yùn)用智能技術(shù)、傳感技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等一些列高科技技術(shù),設(shè)計出的專門的傳感設(shè)備能夠讓使用的用戶有一種身臨其境的感覺。它能夠為用戶提供超出視覺之外的,聽覺、觸覺、感知力等各方面近乎真實的各項體驗。目前,虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)日益發(fā)展,越來越成熟和完善。已經(jīng)運(yùn)用到了很多領(lǐng)域,像醫(yī)療、娛樂、教育、軍事、航空航天等都有虛擬現(xiàn)實技術(shù)的涉獵,而它應(yīng)用的領(lǐng)域還在不斷的擴(kuò)大。目前,虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)在體育教育方面進(jìn)行了相應(yīng)的實施。
1.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點
(1)沉浸性
虛擬現(xiàn)實技術(shù)就是通過一系列的高科技,通過計算機(jī)技術(shù),結(jié)合人類的聽覺、視覺、觸覺等生理性的特點,利用具有傳導(dǎo)功能的設(shè)備,為人們創(chuàng)造虛擬的環(huán)境,令人們能夠達(dá)到身臨其境的感覺,無論是畫面、聲音還是觸覺,都近乎逼真,非誠常自然。在虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)造的特定的環(huán)境中,人們可以沉浸式的體驗,也可以進(jìn)行學(xué)習(xí)。
(2)交互性
在運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的時候,人類可以通過設(shè)備,對自己所處的虛擬環(huán)境進(jìn)行調(diào)整,對畫面、聲音等一系列感受進(jìn)行把控,能夠令虛擬的環(huán)境與現(xiàn)實的感受更好的進(jìn)行結(jié)合,令使用者具有更好的體驗。
(3)多感知性
虛擬現(xiàn)實技術(shù)為了使使用者具有更自然逼真的體驗,在視覺、聽覺、觸覺、運(yùn)動感等多方面感知上都進(jìn)行了開發(fā),更逼近于真實。
(4)構(gòu)想性
虛擬現(xiàn)實技術(shù)所創(chuàng)造出的虛擬環(huán)境,都是可以根據(jù)使用者的需求進(jìn)行特意的設(shè)計。設(shè)計者對所預(yù)想的空間進(jìn)行構(gòu)想和設(shè)計,打造出所需要的三維四維的立體空間。
1.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的類型
(1)沉浸型
沉浸型的虛擬現(xiàn)實技術(shù),需要有專門的系統(tǒng)和設(shè)備,讓使用者與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互,傳遞各種視覺、聽覺、觸覺等感官感受,可以避免被外界打擾,為使用者打造更好的體驗。但通常沉浸型的設(shè)備的費(fèi)用較高。
(2)簡易型
通常簡易型的虛擬現(xiàn)實技術(shù)只需要簡單的計算機(jī)設(shè)備即可,系統(tǒng)和設(shè)備都較為簡單,價格也很低廉,一般運(yùn)用在一些簡單是試驗中,較為經(jīng)濟(jì)實惠,也被更大范圍的推廣使用,但缺點是交互性較差。
(3)共享型
虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠達(dá)到共享,是需要借助于各個地區(qū)不同的用戶,通過專門的系統(tǒng)將這些用戶連接起來,對某一個虛擬環(huán)境等進(jìn)行共同使用,并且能夠共同協(xié)作。共享型的虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以共享各種不同的資源,節(jié)省人力物力,使資源能夠得到充分的利用。但由于涉獵的地區(qū)較大較廣,人員也較多,對系統(tǒng)設(shè)備的要求較高,在協(xié)作方面的難度也較高。
2 當(dāng)前體育教育的特點和發(fā)展趨勢
2.1 當(dāng)今體育教育的特點
(1)體育教學(xué)資源信息數(shù)字化
無論是傳統(tǒng)的語文數(shù)學(xué)等課程教育還是體育教育,計算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。數(shù)字信息化的時代,能夠更好的利用資源,在教學(xué)上和技術(shù)方面都更加穩(wěn)定。且數(shù)字化的也能夠更加高效快速,提高效率,節(jié)省成本。
(2)體育教學(xué)信息資源共享
對于體育教育來說,區(qū)別于傳統(tǒng)科目具有教材教輔等進(jìn)行共享,體育教育目前也隨著科技的進(jìn)步,逐漸信息化,全國甚至全球的信息、新聞、錄像、影音等都可以在第一時間進(jìn)行共享,便于體育教學(xué)以及學(xué)生的學(xué)習(xí)和認(rèn)知。
(3)體育教學(xué)越來越被重視
隨著社會的不斷進(jìn)步,信息的不斷共享,讓大家除了加強(qiáng)了對應(yīng)試教育的科目更加關(guān)注以外,也對學(xué)生的身心更加重視,因此體育教育也被放在了主體地位,學(xué)生可以通過體育教育,更好的了解體育的基本知識和內(nèi)容,進(jìn)行體育鍛煉等。
2.2 體育教育的發(fā)展趨勢
(1)體育教育逐漸走向合作共享
隨著社會的發(fā)展,我們逐步走入信息化的時代。人們的工作和生活,處處都被信息化所覆蓋。我們?nèi)祟?,回顧發(fā)展和成長的歷史,一直都是以團(tuán)隊和合作來工作和生活的。目前,時代的發(fā)展,單一的講解體育知識的傳統(tǒng)教育已經(jīng)不適用于現(xiàn)代的教育需要了。我們?yōu)榱伺嘤龈嘈聲r代的青年,也需要融合更多國際化的先進(jìn)的信息和技術(shù),因此,合作共享是必然發(fā)展的道路。
(2)體育教育的教學(xué)環(huán)境多樣化
新時代的到來,對于體育教育來說,傳統(tǒng)的教室以及體育場已經(jīng)不能完全的滿足教學(xué)的需要。計算機(jī)等其他的電子設(shè)備,已經(jīng)在體育教育中得到的應(yīng)用,教學(xué)的手段不斷的得到豐富,學(xué)生可以不限制與體育場和教室,也能夠?qū)W習(xí)到體育知識,并且觀察到體育動作的教學(xué)視頻等進(jìn)行實踐,實現(xiàn)了體育教學(xué)環(huán)境的多樣化。
(3)體育教學(xué)的學(xué)習(xí)場景虛擬化
傳統(tǒng)的體育教學(xué),通常是講解體育的知識,講解體育運(yùn)動的技術(shù)要領(lǐng),并且通過教師的親身的不斷示范進(jìn)行教學(xué)。但對著科技的發(fā)展時代的進(jìn)步,傳統(tǒng)教學(xué)方式已經(jīng)滿足不了時下的需求。并且,傳統(tǒng)的教學(xué)方式也容易出現(xiàn)單一、枯燥的情況,大大影響了學(xué)生的積極性和主動性。但是,現(xiàn)在已經(jīng)可以利用多媒體等方式,將體育的教學(xué)內(nèi)容通過電子信息技術(shù)展現(xiàn)在學(xué)生面前,建立虛擬的學(xué)習(xí)場景,令學(xué)生身臨其境,更好的體驗和感受。
(4)體育教學(xué)模式逐漸多元化
當(dāng)今社會是信息化飛速發(fā)展的社會,網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)飛速發(fā)展,電子信息共享越來越常規(guī)。體育教學(xué)也像其他的傳統(tǒng)學(xué)科一樣,學(xué)生可以通過各種方式獲取信息。因此,在體育教學(xué)中,不單單是傳統(tǒng)的講授示范的教學(xué)方式,教師也需要利用網(wǎng)絡(luò)等幫助學(xué)生進(jìn)行電子信息的篩選,輔助學(xué)生獲得更加有效的信息自主學(xué)習(xí)。
3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在體育教育方面應(yīng)用的領(lǐng)域
3.1 知識學(xué)習(xí)
這個領(lǐng)域的應(yīng)用,是顯而易見的。學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)體育方面的各種知識和技能,通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點,可以帶領(lǐng)學(xué)生觀看和體驗從前從未接觸到的場景和領(lǐng)域,感受由于低于問題或其他方面條件的限制而無法觀察和學(xué)習(xí)到的內(nèi)容,另一方面,虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠讓知識和場景更加直觀和形象,便于學(xué)生理解和學(xué)習(xí)。
3.2 技能訓(xùn)練
虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有沉浸型和交互性的特點,能夠在虛擬環(huán)境中全身心的融入和體驗。在特定的虛擬教學(xué)環(huán)境中,能夠提高學(xué)生的專注度,動作和技術(shù)講解也會更加清晰,有助于學(xué)生在技能訓(xùn)練方面的提升。而現(xiàn)實環(huán)境中,學(xué)生就很可能因為不同教師在技能教學(xué)方面細(xì)節(jié)的差異或水平的差異而影響學(xué)生對體育技能方面的訓(xùn)練,并且,虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠提供具有針對性的轉(zhuǎn)移訓(xùn)練,對提升技能方面有著非常大的作用。
3.3 心理訓(xùn)練
在體育教育方面,虛擬現(xiàn)實技術(shù)對體育競技等有著非常大的作用。對于參與和從事體育競技的學(xué)生來說,往往心理方面的壓力遠(yuǎn)超過身體和技能方面存在的困境。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠為學(xué)生提供身歷其境的逼真的虛擬賽場,打造自然真實的比賽環(huán)境,能夠減少學(xué)生對于賽場的膽怯,提高心理素質(zhì),增強(qiáng)抗壓能力。
3.4 虛擬運(yùn)動實驗
現(xiàn)實虛擬技術(shù)可以設(shè)定不同的環(huán)境和場景,學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行測試,根據(jù)自己對虛擬環(huán)境的生理方面的承受能力,來調(diào)節(jié)和測試出最適合學(xué)生的運(yùn)動方法和各項的指標(biāo),能夠更加有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,便于學(xué)生能夠更加合理健康的進(jìn)行運(yùn)動和學(xué)習(xí)。
3.5 學(xué)術(shù)交流
體育教學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)方式往往還是存在于教輔教材等紙質(zhì)媒體上和課堂、操場等教師的親身示范。但是利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),就可以共享更多的技術(shù)和信息,方便各個不同地域的學(xué)生和學(xué)者,對體育方面的相關(guān)知識和技能進(jìn)行學(xué)術(shù)方面的交流,并且也可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)將需要分享的內(nèi)容更加直觀的進(jìn)行展示和講解。
4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在體育教育方面的具體實施
4.1 運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)制作體育教學(xué)課件
針對于體育的教學(xué),不應(yīng)該單單只是知識方面的講解和學(xué)習(xí),而是通過知識和技巧方面的講解后能夠順利的完成相應(yīng)的動作,掌握相對應(yīng)的技術(shù)要領(lǐng)。因此,在體育教學(xué)方面,可以根據(jù)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點,設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)場景和環(huán)境,讓學(xué)生們佩戴虛擬現(xiàn)實技術(shù)的眼鏡等設(shè)備,身臨其境,親自感受和觀看到動作的要領(lǐng)。并且可以不斷的重復(fù)、方面,反復(fù)觀看,鞏固和加強(qiáng)對該動作的理解。而這些操作教師可以通過計算機(jī)進(jìn)行整體的把控,掌握課程的進(jìn)度。這樣的方式也能夠增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,對于跳遠(yuǎn)這項體育運(yùn)動,分為立定跳遠(yuǎn)、三級跳遠(yuǎn)、記性跳遠(yuǎn)等。拿立定跳遠(yuǎn)舉例,立定跳遠(yuǎn)分為預(yù)擺、起跳騰空和落地緩沖等步驟,每一步驟都有其相應(yīng)的技巧。但在實際的傳統(tǒng)教學(xué)中,會由教師進(jìn)行親身動作示范,但由于觀看角度的限制,動作完成的較快,學(xué)生很可能無法很好的掌握技術(shù)要領(lǐng)。在這種時候,虛擬現(xiàn)實技術(shù)就可以很好的解決這一問題,通過虛擬現(xiàn)實眼鏡或其他設(shè)備近距離、慢速的反復(fù)觀看動作,直到完全掌握。
但虛擬現(xiàn)實技術(shù)不應(yīng)該獨(dú)立存在,更應(yīng)該與傳統(tǒng)教學(xué)相互配合,由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有設(shè)備、資金等各種實際條件的限制,可能不一定能夠高頻次的使用,所以,需要傳統(tǒng)教學(xué)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)教學(xué)相輔相成。
4.2 運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)做體育訓(xùn)練
在虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以應(yīng)用的領(lǐng)域上,已經(jīng)說明虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以運(yùn)用到心理訓(xùn)練、技能培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流等方面,具體談?wù)撘幌绿摂M現(xiàn)實技術(shù)在訓(xùn)練方面的實際操作。
在學(xué)校的教育教學(xué)中,除了給普通學(xué)生進(jìn)行講授,同時還需要針對體育特長生等進(jìn)行更具有專業(yè)性的訓(xùn)練。這類的學(xué)生需要更加具有針對性訓(xùn)練,同時也需要在技能培訓(xùn)上更加專業(yè),從而來突破自身的極限。但由于體育生較多,每一個都需要自身專門的訓(xùn)練計劃和體系以及特殊的訓(xùn)練場地,想要全部擁有就需要花費(fèi)高昂的費(fèi)用。但虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以設(shè)計出一套符合訓(xùn)練環(huán)境和條件的,并且價格相對低廉的虛擬空間供學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。例如,對于籃球運(yùn)動的學(xué)生,想要提高偷懶的準(zhǔn)確度,在傳統(tǒng)環(huán)境下可能需要去到籃球場不斷的偷懶,但可能需要多次的不斷偷懶才能意識到自己的具體問題。但通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),就可以佩戴相應(yīng)的眼鏡和手套進(jìn)行偷懶練習(xí),不僅解決了場地的問題,還能夠在投籃中清晰的看到自己投籃過程中籃球的運(yùn)動曲線,及時的進(jìn)行調(diào)整,大大提升了投籃進(jìn)步的效率。
5 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在體育教育中的優(yōu)點和前景展望
5.1 可以避免體育教學(xué)中的事故和傷害
體育本身是屬于一種通過不斷的身體運(yùn)動練習(xí)來增強(qiáng)體制,保證身體健康的學(xué)科。在某一方面,屬于支配自己身體的行為,對于體育特長上來說,更是需要挑戰(zhàn)身體的極限。體育往往是辛苦的,難受的,甚至在每年都有因為過度的運(yùn)動而導(dǎo)致生命的危險。另外需要體育器材的運(yùn)動,例如,鉛球、標(biāo)槍、滑冰等運(yùn)動也由于害怕同學(xué)間因為不小心而受傷漸漸的消失在體育教學(xué)中。令體育的傳承大大的被削弱。但通過虛擬現(xiàn)實技術(shù),就可以完美的解決這一問題,既能夠還原最真實的運(yùn)動體驗,又能夠在較為安全的環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)。
5.2 彌補(bǔ)教學(xué)條件的不足
隨著時代的發(fā)展,我國經(jīng)濟(jì)條件不斷的進(jìn)步,校園內(nèi)體育的教學(xué)越來越受重視。國家和政府部門也在近些年不斷的在校園建立運(yùn)動場、體育館等運(yùn)動的場地,也購買了大量的運(yùn)動器材等。但很多的學(xué)校仍然存在經(jīng)營管理不善等各種原因不能夠充分的使用相關(guān)的場地,另外還有一些特殊的地區(qū),由于現(xiàn)有的環(huán)境條件,無法興建相應(yīng)的運(yùn)動場所。那么虛擬現(xiàn)實技術(shù)就可以在這方面進(jìn)行彌補(bǔ),拯救由于教學(xué)條件不足帶來的遺憾。
5.3 虛擬人物形象的使用
近些年虛擬人物越來越流行,無論是將真實的人物打造成虛擬人物,還是憑空設(shè)計出的虛擬人物,都非常受大眾的喜歡,例如洛天依等虛擬人物,成為很多學(xué)生的偶像。在體育教學(xué)中,也可以設(shè)計大眾喜愛的虛擬人物來對體育知識和體育動作能進(jìn)行講解和示范,提升學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。
5.4 突破時間、空間等限制
虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點是可以根據(jù)需要,隨意的設(shè)計所需要的場景和環(huán)境,因此,虛擬現(xiàn)實技術(shù)是可以完全的突破時間和空間,帶領(lǐng)學(xué)生感受過去的歷史場景和經(jīng)典時刻。在體育教育方面,就可以帶領(lǐng)學(xué)生感受在過去歷史上某一重大體育競技賽事的場景,還可以去還原、模仿當(dāng)時的比賽,讓學(xué)生親身體驗當(dāng)時的賽場環(huán)境,甚至可以還原當(dāng)時的場地、器材等的使用感,讓學(xué)生感受歷史上體育競技的難度。同時,對于很多對地域環(huán)境有要求的運(yùn)動,例如滑冰、滑雪、單板等運(yùn)動,可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)打造特定的空間,進(jìn)行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,突破時間和空間上的選址,更好的達(dá)到體育的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的效果。
6 結(jié)語
綜上所述,即使時代在不斷的發(fā)展和進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)在不斷的提升,但是在我國,體育教育還是存在著很多的不足。教育模式還是相對來說較為落后的。由于體育學(xué)科與傳統(tǒng)的語文、數(shù)學(xué)等學(xué)科的教育模式不同、重視程度也不同,就會存在師資力量薄弱、體育場地、器材不足、教育管理水平落后等等的問題,不利于我國現(xiàn)在培養(yǎng)全方位發(fā)展的復(fù)合型人才的需要。因此,虛擬現(xiàn)實技術(shù)由于具有的沉浸性、感知性、交互性等特點,能夠突破時間、空間、場地等外在條件限制的能力,促進(jìn)了當(dāng)前體育教育的發(fā)展和進(jìn)步。加快了體育教育的革新和升級,是體育教育的環(huán)境和體系都有了質(zhì)的飛躍,為我們國家培養(yǎng)復(fù)合型人才起到了重要的作用。
(作者單位:遼寧公安司法管理干部學(xué)院)