高校體育教學(xué)中VR 技術(shù)的應(yīng)用可行性分析

張凱凱

（新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003）

一、VR 技術(shù)的含義和特點(diǎn)

（一）VR 的含義

VR 指的是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，它融合了計(jì)算機(jī)的圖形處理技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)和傳感技術(shù)在內(nèi)的多種技術(shù)，通過(guò)多種技術(shù)來(lái)營(yíng)造類似真實(shí)環(huán)境的虛擬場(chǎng)景，從而讓參與者在特定的設(shè)備中體會(huì)到與真實(shí)世界等同的感覺(jué)。一般情況下，VR 是借助多項(xiàng)具體的物理設(shè)備來(lái)進(jìn)行推廣，如VR 頭盔和VR 虛擬眼鏡，當(dāng)用戶佩戴專業(yè)的設(shè)備后就能在VR 技術(shù)所營(yíng)造的環(huán)境包裹下從虛擬環(huán)境中與其中的物體或人物進(jìn)行一定程度的互動(dòng)，也能夠通過(guò)特定的傳感裝置來(lái)獲取相應(yīng)的觸覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)。目前，隨著VR 技術(shù)的成熟，其逐漸應(yīng)用到更多的場(chǎng)景中例如教學(xué)活動(dòng)。在高校體育教學(xué)中使用VR 技術(shù)能夠有利于提高教學(xué)的效果、豐富教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)形式、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性，從而讓更多的學(xué)生能夠受益于應(yīng)用VR 技術(shù)的體育課堂。

（二）VR 技術(shù)的特點(diǎn)

1.沉浸性

VR 設(shè)備把包括圖形處理技術(shù)在內(nèi)的多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而營(yíng)造出與真實(shí)世界環(huán)境基本等同的虛擬世界，而在這個(gè)虛擬世界中所有參與的用戶都能夠有種身臨其境的感覺(jué)。因此VR 技術(shù)能夠讓所有用戶沉浸于其所構(gòu)建的虛擬場(chǎng)景中，讓所有的參與者以及用戶都能夠從中獲得全方位的視覺(jué)效果。

2.互動(dòng)性

在經(jīng)過(guò)VR 設(shè)備顯示出并通過(guò)計(jì)算機(jī)生成的三維虛擬空間中，參與用戶可以借助設(shè)備中的傳感器來(lái)?yè)碛姓鎸?shí)的觸覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)感受，并且這種感受會(huì)隨著與VR 虛擬環(huán)境中的人物或物體的互動(dòng)過(guò)程中而逐漸生動(dòng)和形象。參與者可以通過(guò)手持轉(zhuǎn)感器手柄來(lái)實(shí)現(xiàn)自身與虛擬環(huán)境中的物品或人物的交流與互動(dòng)過(guò)程。例如當(dāng)參與者在佩戴了高科技傳感器手套后，在虛擬環(huán)境中去觸碰環(huán)境中的物品時(shí)傳感器就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的指令來(lái)讓參與者的整個(gè)手部空間都能夠有所真實(shí)的反饋，讓用戶可以從虛擬環(huán)境中體會(huì)到與真實(shí)世界完全相同的感覺(jué)，這種交流與互動(dòng)性能夠讓參與者有更好的參與感受。

3.想象性

計(jì)算機(jī)處理后VR 設(shè)備顯示的虛擬環(huán)境可以是現(xiàn)實(shí)教學(xué)中難以呈現(xiàn)出來(lái)的場(chǎng)景，例如在物理學(xué)中的地球磁場(chǎng)、化學(xué)中的微觀物質(zhì)的反應(yīng)、地理學(xué)中的地殼運(yùn)動(dòng)和生物學(xué)中的細(xì)胞分裂等，通過(guò)VR 技術(shù)則能夠非常輕松的實(shí)現(xiàn)這些知識(shí)或抽象物體與環(huán)境的構(gòu)造。

二、高校體育教學(xué)現(xiàn)狀以及VR 技術(shù)在其中的應(yīng)用意義

（一）高校體育教學(xué)現(xiàn)狀

目前高校體育教學(xué)大部分課程的教學(xué)活動(dòng)基本上是按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式，側(cè)重于理論知識(shí)的講解，但在一定程度上忽略了實(shí)踐運(yùn)用。傳統(tǒng)的教學(xué)模式雖然能夠保證教學(xué)進(jìn)度和知識(shí)的系統(tǒng)性與全面性，但是卻在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性上不能夠起到較為積極的效果，而且會(huì)讓學(xué)生感覺(jué)課程枯燥且乏味。并且傳統(tǒng)的教學(xué)模式下高校體育課程采用新型技術(shù)的次數(shù)和頻率略顯不。

（二）VR 技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用意義

1.VR 技術(shù)能夠突破時(shí)間與空間的限制，即便是在室內(nèi)也能夠通過(guò)VR 技術(shù)所營(yíng)造出來(lái)的虛擬場(chǎng)景來(lái)完成等同于室外的各種訓(xùn)練活動(dòng)。高校體育的一部分教學(xué)過(guò)程可能受場(chǎng)地或者天氣等外在環(huán)境的影響而無(wú)法有效的開(kāi)展，但是VR 技術(shù)能夠讓計(jì)算機(jī)模擬出來(lái)類似的虛擬環(huán)境，學(xué)生就能夠在該虛擬環(huán)境中完成各類體育知識(shí)的學(xué)習(xí)。

2.VR 技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用還有利于更新教學(xué)的模式與方法。VR 技術(shù)互動(dòng)性的特點(diǎn)可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以及提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性。高校體育教師在使用VR 設(shè)備開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)時(shí)，能夠豐富教學(xué)的方法并提高教學(xué)的效果，針對(duì)一些無(wú)法或者難以展現(xiàn)的體育內(nèi)容通過(guò)VR 技術(shù)來(lái)進(jìn)行呈現(xiàn)，這將有利于擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面。

3.VR 技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用有利于時(shí)刻監(jiān)督學(xué)生的課上學(xué)習(xí)狀況。當(dāng)學(xué)生在使用VR 設(shè)備來(lái)進(jìn)行體育知識(shí)的學(xué)習(xí)時(shí)，該設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行監(jiān)督，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到難題的解決程度以及整堂課的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并匯總，體育教師根據(jù) VR 設(shè)備提供的數(shù)據(jù)來(lái)修改教學(xué)計(jì)劃，制定出更加個(gè)性化的教學(xué)方案。

三、VR 技術(shù)在高校體育教學(xué)中應(yīng)用的可行性分析

（一）有效突破時(shí)間與空間的限制

VR 技術(shù)能夠有效突破高校體育教學(xué)過(guò)程中受時(shí)間和空間限制程度較高的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。由于VR 技術(shù)能營(yíng)造類似于真實(shí)世界的虛擬環(huán)境，在該虛擬環(huán)境中所有參與的用戶都能夠在不局限于特定時(shí)間和特定空間而獲得類似于真實(shí)環(huán)境中的體驗(yàn)。在高校的體育教學(xué)中，學(xué)生可以借助VR 設(shè)備模擬的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，彌補(bǔ)因外在環(huán)境和條件的限制而無(wú)法開(kāi)展的教學(xué)活動(dòng)。例如在教授滑雪的相關(guān)知識(shí)時(shí)，VR 技術(shù)就可以營(yíng)造其與真實(shí)雪山相同的虛擬環(huán)境，讓學(xué)生們?cè)谂宕魃峡纱┐髟O(shè)備后切身體會(huì)并學(xué)習(xí)滑雪的相關(guān)技巧和動(dòng)作。但在真實(shí)環(huán)境下，高校就很難真正讓學(xué)生們?nèi)セ﹫?chǎng)或者去真實(shí)大自然中的雪山來(lái)學(xué)習(xí)滑雪的相關(guān)動(dòng)作和知識(shí)。因此VR 技術(shù)能夠讓高校體育教學(xué)中的一些教學(xué)活動(dòng)與知識(shí)能夠進(jìn)行有效的模擬，并且突破了客觀時(shí)間與空間對(duì)于教學(xué)活動(dòng)的限制。

（二）有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

VR 技術(shù)沉浸性的特點(diǎn)能夠讓學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被有效地激發(fā)，并且很大程度上提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性。當(dāng)高校體育教學(xué)開(kāi)始將VR 技術(shù)應(yīng)用其中后，學(xué)生們就更容易受這類新興技術(shù)的吸引，充分發(fā)揮自身在學(xué)習(xí)上的積極性和主動(dòng)性，從而提高教學(xué)的效果。學(xué)生在佩戴VR 頭盔后，利用該技術(shù)呈現(xiàn)出來(lái)的景象能夠讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中的真實(shí)感受，整個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程不但能夠樹(shù)立起學(xué)生教學(xué)主體的地位而且還能夠讓VR 技術(shù)的交互式的特點(diǎn)來(lái)幫助學(xué)生加深對(duì)于各類體育知識(shí)點(diǎn)的印象，極大程度的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。

（三）有效監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況

隨著VR 技術(shù)逐漸趨于成熟，各式各樣的VR 設(shè)備不僅具備了還原現(xiàn)實(shí)環(huán)境等這一主要功能，而且還具備了記錄學(xué)生學(xué)習(xí)狀況、統(tǒng)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的能力。經(jīng)過(guò)VR 程序設(shè)計(jì)和教學(xué)內(nèi)容的開(kāi)發(fā)，再通過(guò)VR 設(shè)備和輔助硬件的配合，數(shù)字化的學(xué)習(xí)應(yīng)運(yùn)而生。在VR 技術(shù)所營(yíng)造的虛擬場(chǎng)景中，學(xué)生可根據(jù)個(gè)人的學(xué)習(xí)進(jìn)度來(lái)完成學(xué)習(xí)任務(wù)，這在一定程度上能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性同時(shí)教師也能夠通過(guò)VR 設(shè)備中的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，統(tǒng)計(jì)參與課程學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，從而對(duì)其進(jìn)行分析制定出最有效的教學(xué)方案。VR 技術(shù)下的程序設(shè)計(jì)和教學(xué)內(nèi)容的開(kāi)發(fā)是不斷完善教學(xué)模式和豐富教學(xué)內(nèi)容的重要工具，當(dāng)學(xué)生充分沉浸在VR所營(yíng)造的虛擬場(chǎng)景中，且在虛擬環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師也能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)來(lái)不斷完善教學(xué)模式。

（四）有效豐富高校體育教學(xué)的模式

VR 技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用，有利于逐步改進(jìn)體育教學(xué)的模式和改善體育教學(xué)體系。隨著VR 技術(shù)在高校體育教學(xué)中應(yīng)用的次數(shù)不斷增加和師生們應(yīng)用的熟練度不斷提高，與VR 技術(shù)相關(guān)的體育教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)體系將會(huì)逐漸得以豐富，學(xué)校也會(huì)逐漸加大對(duì)與VR 技術(shù)相關(guān)技術(shù)、資金與人力等方面的投入力度，逐漸豐富VR 技術(shù)的功能并且逐漸讓高校體育教學(xué)內(nèi)容更加豐富。當(dāng)前VR 體育教學(xué)軟件與硬件技術(shù)正隨著整體的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而不斷提高，正在為提高體育課程的教學(xué)效果作出重要的貢獻(xiàn)，未來(lái)體育教學(xué)的質(zhì)量以及效果將會(huì)在更加成熟且功能更加多樣化的VR 技術(shù)的幫助下取得更多的成果。

四、總結(jié)

VR 技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用不僅有利于提高教學(xué)的效果，而且有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性。當(dāng)前高校的體育教學(xué)活動(dòng)雖然取得了一定的成績(jī)，但是在一些地方仍然存在問(wèn)題。VR 技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用能夠有效彌補(bǔ)這些弊端和解決現(xiàn)存的問(wèn)題，并且還能夠在突破時(shí)間與空間限制、豐富教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式以及有效監(jiān)督學(xué)生學(xué)習(xí)狀況等方面發(fā)揮重要的積極作用，為體育課堂上的師生營(yíng)造全景式、真實(shí)性的虛擬環(huán)境。