摘要：本文運用文獻資料法、邏輯分析法等方法對虛擬現(xiàn)實技術(shù)在籃球教學(xué)中的應(yīng)用進行探析，通過對相關(guān)文獻的綜述和實證研究的分析，發(fā)現(xiàn)在高?；@球教學(xué)中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)可幫助學(xué)生獲得更為真實的感知體驗，提供更豐富的訓(xùn)練場景和情境，并能夠增強學(xué)生的主動性和參與度。同時，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還可以通過即時反饋機制幫助教師精準指導(dǎo)學(xué)生的動作技巧，提高教學(xué)效果。然而，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高?；@球教學(xué)中還存在一些挑戰(zhàn)，如設(shè)備成本高昂、技術(shù)穩(wěn)定性不足等問題，需要進一步地研究和改進，以此來利用該技術(shù)增強高校籃球教學(xué)效果，提高大學(xué)生籃球技能。

關(guān)鍵詞：人工智能 虛擬現(xiàn)實技術(shù) 高校 籃球教學(xué)

中圖分類號：G80 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8902-（2024）-20-157-3-ZQ

籃球作為一項全身性運動，除了需要技術(shù)的熟練掌握外，還需要對比賽情境的適應(yīng)能力。然而傳統(tǒng)的籃球教學(xué)存在著一些局限性，如教學(xué)內(nèi)容的單一、學(xué)生參與感的欠缺等。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用可以打破這些限制，通過模擬真實的比賽環(huán)境和動作細節(jié)，使學(xué)生能夠更加直觀地理解和體驗籃球的技術(shù)要素。本文旨在探討虛擬現(xiàn)實技術(shù)在籃球教學(xué)中的應(yīng)用，對其效果進行評估，從而為改善傳統(tǒng)教學(xué)模式提供一種創(chuàng)新的解決方案。通過本文的研究，希望能夠深入了解虛擬現(xiàn)實技術(shù)在籃球教學(xué)中的應(yīng)用潛力，同時探討其對學(xué)生技能提升和教學(xué)效果的影響，以此能夠為體育教育的創(chuàng)新提供一種全新的思路和實踐路徑。

1、相關(guān)理論與技術(shù)應(yīng)用

人工智能（AI）是現(xiàn)代信息科技領(lǐng)域最前沿的技術(shù)，可賦能眾多領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展，為社會提供更具智能化的產(chǎn)品與服務(wù)。從高校籃球運動發(fā)展的視角審視，人工智能以其多感知、數(shù)據(jù)驅(qū)動的特性，為籃球教學(xué)領(lǐng)域帶來了革命性的改變。

隨著科技的不斷革新，大數(shù)據(jù)和虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)正在教育領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用。最近的一項研究更是將這兩種技術(shù)結(jié)合，為高?；@球教學(xué)帶來了新的可能性。該研究利用大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，整合了學(xué)生在籃球運動中的各種數(shù)據(jù)，包括運動強度、運動周期、身體狀況等多元化的數(shù)據(jù)內(nèi)容。這項技術(shù)不僅為學(xué)生提供了更精確、更個性化的指導(dǎo)，還為他們提供了理解自身運動能力的機會。這樣，他們就可以根據(jù)自身的情況來調(diào)整訓(xùn)練計劃，從而更有效地提升運動技能。

大數(shù)據(jù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合，不僅改變了我們獲取和理解籃球教學(xué)數(shù)據(jù)的方式，也為學(xué)生提供了全新的學(xué)習(xí)工具，使他們能夠更深入地理解和參與籃球運動。這無疑為高?；@球教學(xué)打開了一扇新的大門，讓我們看到了未來的可能性。

1.1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在軍事、教育、體育領(lǐng)域的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）技術(shù)產(chǎn)生于20世紀60年代，是運用計算機圖形技術(shù)、人機交互技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、立體顯示技術(shù)和仿真技術(shù)等創(chuàng)造出虛擬環(huán)境，通過視、聽、觸覺等感覺通道使個體沉浸于其中并與虛擬環(huán)境互動的新興技術(shù)。

在教育領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實技術(shù)為學(xué)生構(gòu)建了一個沉浸式的學(xué)習(xí)環(huán)境，使他們能夠身臨其境地感受知識的魅力，進而更直觀地理解那些曾經(jīng)抽象難解的概念和理論。CovaciA等人開發(fā)了一個虛擬的籃球訓(xùn)練系統(tǒng)，主要利用了運動捕捉技術(shù)，學(xué)生可在沒有教師的情況下開展投籃訓(xùn)練。

國內(nèi)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展借助了國務(wù)院《關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》的產(chǎn)業(yè)政策春風(fēng)，各相關(guān)業(yè)內(nèi)企業(yè)加大投入，專注于虛擬現(xiàn)實技術(shù)系統(tǒng)組成硬件和軟件產(chǎn)品研發(fā)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)將沿著虛擬現(xiàn)實與現(xiàn)實世界在感知系統(tǒng)上的對等性，“沒有什么是做不到的，只有我們想不到的”這一夢想邁進。學(xué)習(xí)者可以實現(xiàn)“意隨心動”，可以沉浸在虛擬現(xiàn)實中并與之互動，通過眼看、耳聽、鼻聞、手動以及大腦思考的過程，獲得“做的經(jīng)驗”。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的整體構(gòu)造主要分為硬件與軟件的相互融合，能夠利用沉浸式體驗讓人置身其中，并成為虛擬環(huán)境中的一部分（見圖1）。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在體育領(lǐng)域的研究也頗有成效，北京仿真中心、浙江大學(xué)等都是國內(nèi)研究虛擬現(xiàn)實技術(shù)的主要科研院所，他們基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)了進行健身的運動器材系統(tǒng)。如虛擬保齡球健身機系統(tǒng)，它是結(jié)合三維圖形顯示、動畫、交互式碰撞檢測和圖像處理技術(shù)開發(fā)成功的一項新產(chǎn)品，有效地縮短了保齡球運行的球道長度，節(jié)省了場地資源和經(jīng)費投入，還有體育仿真中心研發(fā)的虛擬健身車等，都是VR技術(shù)在健身行業(yè)的典型應(yīng)用。

1.2、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在籃球教學(xué)中的潛在應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在籃球教學(xué)中的應(yīng)用眾多，主要表現(xiàn)在多個方面（如圖2）：

數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對籃球教學(xué)數(shù)據(jù)進行深入分析，提供詳細的統(tǒng)計信息和趨勢分析；

動作捕捉和姿勢識別。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以通過攝像頭或傳感器等設(shè)備對學(xué)生的運動進行實時捕捉和分析。通過分析學(xué)生的動作姿勢，系統(tǒng)可以給出針對性的指導(dǎo)和改進建議，幫助學(xué)生提高籃球技術(shù)水平和動作表現(xiàn)；

虛擬訓(xùn)練和模擬比賽。虛擬現(xiàn)實技術(shù)具備模擬實際籃球比賽環(huán)境，學(xué)生可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行訓(xùn)練，模擬比賽的壓力和戰(zhàn)術(shù)決策，提前熟悉各種情況并獲得實戰(zhàn)經(jīng)驗；

個性化籃球?qū)W習(xí)。通過學(xué)生的學(xué)習(xí)和動作數(shù)據(jù)，人工智能系統(tǒng)能夠根據(jù)每個學(xué)生的獨特特點和個性化需求，精心制定并推薦個性化的學(xué)習(xí)計劃和內(nèi)容。教師也可以通過此種方式做出針對性的教學(xué)計劃，做到因材施教，分層教學(xué)；

裁判輔助和視頻判定。在學(xué)習(xí)籃球裁判內(nèi)容方面，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以幫助學(xué)生裁判員進行判罰決策和判定爭議。通過分析比賽視頻和使用相關(guān)算法，可以提供客觀、準確的裁判輔助決策，減少錯誤判決的發(fā)生，并提高教學(xué)比賽和實際比賽的公正性。

2、虛擬現(xiàn)實技術(shù)與籃球教學(xué)的融合

2.1、虛擬場景的構(gòu)建與呈現(xiàn)

構(gòu)建籃球教學(xué)虛擬場景是借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)的。虛擬現(xiàn)實技術(shù)對現(xiàn)實場景的模擬可以讓學(xué)生“身臨其境”，一覽全景，但是看到的場景和人物全是假的，因此可以安全地模擬教學(xué)。對于虛擬場景的構(gòu)建要確定籃球教學(xué)虛擬場景的類型和目標（圖3），例如室內(nèi)或室外場地、比賽場景或特定技術(shù)動作的練習(xí)場景等，根據(jù)教學(xué)需求和教學(xué)目標來確定場景的設(shè)置。然后使用3D建模軟件或虛擬現(xiàn)實平臺上的場景編輯工具，創(chuàng)建與學(xué)校實際場地相似的虛擬場景模型并設(shè)計場景的細節(jié)，包括籃球場地的大小、地面標識、籃框位置等。

2.2、手勢和身體追蹤技術(shù)的應(yīng)用

通過籃球手勢和身體追蹤技術(shù)，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中模擬真實的籃球動作，如投籃、傳球、運球等（如圖4）。這種直觀的互動方式不僅增加了教學(xué)的趣味性，還提供了更加自然和流暢的操控方式。在虛擬現(xiàn)實籃球教學(xué)中，身體追蹤技術(shù)允許學(xué)生的動作被實時記錄和映射到虛擬環(huán)境中，從而使得學(xué)生能夠全身投入到虛擬場景中。無論是調(diào)整投籃姿勢、變換傳球角度還是進行快速變向動作，都可以通過身體的真實動作來實現(xiàn)。這種身體追蹤技術(shù)為學(xué)生提供了更加身臨其境的體驗，讓他們感受到籃球運動的真實性和挑戰(zhàn)性。身體追蹤技術(shù)的應(yīng)用不僅局限于籃球教學(xué)，它在籃球訓(xùn)練和技術(shù)分析中也具有重要作用，學(xué)生可用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對籃球技巧進行訓(xùn)練。

2.3、運動行為識別和分析

利用可穿戴系統(tǒng)對籃球教學(xué)中學(xué)生的運動行為進行監(jiān)測識別，可穿戴設(shè)備系統(tǒng)一般包括：傳感監(jiān)測組件（可穿戴材料、智能織物和傳感器等）；執(zhí)行和處理組件（執(zhí)行器、系統(tǒng)處理單元和無線通訊模塊等）；反饋和交互組件（軟件界面、算法、數(shù)據(jù)處理等），通過可穿戴系統(tǒng)來捕捉學(xué)生的運動數(shù)據(jù)，并利用高精度的傳感器和算法進行實時的姿態(tài)追蹤和行為識別。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)不僅可以實時識別學(xué)生的運動行為，還可以根據(jù)運動數(shù)據(jù)進行深入的分析。通過對學(xué)生打球時的運動軌跡、速度、加速度等數(shù)據(jù)進行分析，可以評估學(xué)生的技術(shù)水平和身體素質(zhì)，教師可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)對課堂教學(xué)中存在的不足進行優(yōu)化，同時教師也可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)評估學(xué)生的技術(shù)水平和身體素質(zhì)，來進行運動隊選拔，將識別的數(shù)據(jù)作為選拔的參考，提升運動選材的高效性。

2.4、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化——戰(zhàn)術(shù)模擬學(xué)習(xí)

目前，大部分高校對于籃球戰(zhàn)術(shù)部分的教學(xué)效果并不明顯，班級中學(xué)生籃球水平參差不齊，對于戰(zhàn)術(shù)的理解也大不相同，在實際跑位當中配合度不夠，學(xué)習(xí)效果不佳。針對戰(zhàn)術(shù)模擬學(xué)習(xí)的部分，利用虛擬現(xiàn)實可以充分利用智能技術(shù)，模擬各種籃球戰(zhàn)術(shù)（如圖5）。

圖5 虛擬現(xiàn)實模擬籃球戰(zhàn)術(shù)圖

戰(zhàn)術(shù)內(nèi)容按籃球戰(zhàn)術(shù)分類設(shè)計德波爾戰(zhàn)術(shù)、芝加哥配合、場角的配合、中鋒繞切、高位策應(yīng)、交叉切入和弱側(cè)掩護等多個二級戰(zhàn)術(shù)配合動作激活按鈕。在虛擬環(huán)境中對籃球戰(zhàn)術(shù)進行模擬，從而可以多角度地觀看和展示科學(xué)規(guī)范的籃球運動員連續(xù)動態(tài)的戰(zhàn)術(shù)配合線路，通過直接生動的視覺圖像有利于運動員清晰形象思維，總結(jié)規(guī)范合理的戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練方法。

3、虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于籃球教學(xué)中的挑戰(zhàn)

3.1、教學(xué)與技術(shù)應(yīng)用的匹配

目前，高?；@球的教學(xué)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用的匹配上還存在不足，例如動作捕捉限制，對于細微的手部和手指動作的捕捉可能不夠準確，這會影響教學(xué)中對于技術(shù)細節(jié)的傳授和訓(xùn)練。在運動感知和身體反饋上也會存在一定問題，雖然在虛擬現(xiàn)實中可以模擬籃球場景和動作，但缺乏真實的運動感知和身體反饋，這對于學(xué)生的運動技巧和空間感的培養(yǎng)可能存在一定的局限。

雖然在籃球教學(xué)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用匹配方面已經(jīng)取得了一定的進展，但仍存在一定的不足之處，虛擬現(xiàn)實技術(shù)如要與籃球教學(xué)更好地匹配，需進一步突破技術(shù)瓶頸，提供更加精準、個性化和身臨其境的籃球教學(xué)體驗。

3.2、進一步研發(fā)和改進方向

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在籃球教學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的成果，但仍有一些方面可以進一步研發(fā)和改進，提高教學(xué)效果和使用體驗。

在場景設(shè)計方面上需進一步優(yōu)化，做到能夠模擬各種不同的比賽場景和球場情況，使其更加逼真、真實，以提供更全面的教學(xué)體驗；在動作捕捉技術(shù)上需不斷加強，尤其是對細微的手部動作和手指動作，以求提供更細致精確的反饋和指導(dǎo)?？梢越Y(jié)合機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等方法，進一步提高動作捕捉的精度和實時性；VR籃球教學(xué)在改進的過程中還需引入互動交流和多人協(xié)作的功能，使師生之間能夠進行交流和討論?？梢酝ㄟ^語音和實時對戰(zhàn)等方式，營造更加真實的社交環(huán)境；進一步融合其他技術(shù)，結(jié)合增強現(xiàn)實技術(shù)可以將虛擬籃球場疊加到現(xiàn)實環(huán)境中，為訓(xùn)練者提供更加豐富的學(xué)習(xí)場景。

4、結(jié)語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)為學(xué)生提供了身臨其境的學(xué)習(xí)體驗，能夠提升他們在籃球技術(shù)方面的接受度和適應(yīng)性。但在高?；@球教學(xué)中仍面臨一定挑戰(zhàn)，我們需要進一步改進動作捕捉技術(shù)，以提高動作捕捉的準確性和實時性；需要根據(jù)學(xué)生的不同水平和需求提供個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和進度；還需要加強互動交流和多人協(xié)作的功能，提高學(xué)生之間的合作與協(xié)調(diào)能力等。在未來的研究中，可以進一步融合其他技術(shù)，如增強現(xiàn)實、人工智能等，創(chuàng)造更加豐富多樣的教學(xué)方式和體驗。同時，我們還可以開展更多的實證研究，深入評估虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高校籃球教學(xué)中的有效性和可行性。

總體來說，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高?；@球教學(xué)中具有巨大的潛力。通過持續(xù)的研究和改進，我們可以進一步提升虛擬現(xiàn)實技術(shù)的質(zhì)量和效益，為高校籃球教學(xué)帶來更好的教學(xué)效果和學(xué)習(xí)體驗。

參考文獻：

[1]孟海華.Gartner：2018年前沿技術(shù)預(yù)測[J].科技中國，2018（03）.

[2]夏敏.淺談虛擬現(xiàn)實技術(shù)[J].通訊世界，2017（02）.

[3]駱書陽.VR技術(shù)的軍事化運用淺探[J].電腦知識與技術(shù)，2016，12（20）.

[4]宋巍.TPI教學(xué)方法對高爾夫球初學(xué)者全揮桿技術(shù)影響的研究[D].河北師范大學(xué)，2016.

[5]COVACIA，POSTELNICUCC，PANFIRAN，etal.Avirtualrea-litysimulatorforbasketballfreethrowskillsdevelopment[C]//ProcofDoCEIS，2012.

[6]林華.虛擬現(xiàn)實技術(shù)融合警務(wù)技能教學(xué)探討性研究[J].體育科學(xué)研究，2019，23（02）.

[7]韋艷嬌.沉浸式虛擬現(xiàn)實課堂設(shè)計方案研究[D].上海師范大學(xué)，2017.

[8]劉秋月，周敏，張矛矛.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在足球中的應(yīng)用綜述[J].當代體育科技，2014，4（21）.

[9]陳小微，樓五艷.基于混合現(xiàn)實的數(shù)字交互全景虛擬展示系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2021，44（12）.

[10]PantelopoulosA，BourbakisNG.ASurveyonWearableSensor-BasedSystemsforHealthMonitoringandPrognosis[J].IEEETransactionsonSystems，Man，andCybernetics，PartC（ApplicationsandReviews），2010，40（01）.

[11]TengX-F，ZhangY-T，PoonCCY，etal.Wearablemedicalsys

temsforp-Health[J].IEEEReviewsinBiomedicalEngineering，2008（1）.

[12]李濤，朱海蓮.基于虛擬環(huán)境模擬籃球戰(zhàn)術(shù)的動態(tài)展示[J].寧波教育學(xué)院學(xué)報，2008，10（06）.