VR技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用探討

□王 海

近年來(lái)，隨著多媒體技術(shù)的不斷普及，也使以網(wǎng)絡(luò)信息為基礎(chǔ)的VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)飛速發(fā)展。我國(guó)的體育教學(xué)模式存在教學(xué)場(chǎng)景與資源的限制，在疫情影響下尤為明顯，教學(xué)和課后練習(xí)難以實(shí)現(xiàn)。在新時(shí)期國(guó)家發(fā)布大量創(chuàng)新政策，促進(jìn)高校與教育工作者提升對(duì)VR技術(shù)的應(yīng)用重視，并結(jié)合VR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量教學(xué)體系的構(gòu)建，進(jìn)而達(dá)到體育教學(xué)與VR技術(shù)之間融合發(fā)展的目的，這種方式也能讓學(xué)生獲得身臨其境的體會(huì)與感受，還能夠有效地提高體育教學(xué)質(zhì)量，幫助學(xué)生提高運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平，創(chuàng)造優(yōu)異成績(jī)，充分滿足他們的個(gè)性化需求，提升學(xué)生對(duì)于體育課程學(xué)習(xí)的積極性。這種技術(shù)在體育教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用是對(duì)傳統(tǒng)體育教學(xué)模式的革新，完善體育教學(xué)體系，讓學(xué)生通過(guò)高科技更好、更快地掌握體育技能與知識(shí)。

一、VR技術(shù)的概念與特征

(一)VR技術(shù)的概念。虛擬現(xiàn)實(shí)是VR技術(shù)的中文翻譯意思，在發(fā)展過(guò)程中，可以將其歷史追溯到1968年，第一代真正的VR設(shè)備是麻省理工計(jì)算機(jī)科學(xué)家發(fā)明的，進(jìn)而為技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。1989年美國(guó)提出關(guān)于該技術(shù)的相關(guān)概念，并且在當(dāng)時(shí)主要將其技術(shù)應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域，由于相關(guān)設(shè)備笨重，進(jìn)而也未能全面地進(jìn)入到大眾視野當(dāng)中。近幾年，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改革，也使得VR技術(shù)不斷進(jìn)入到大眾的生活和事業(yè)中，該技術(shù)中還包含5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真技術(shù)，同時(shí)，還包含互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下的人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)等多種技術(shù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后傳輸?shù)絍R眼鏡顯示出仿真虛擬環(huán)境，用戶可以利用傳感器與電子設(shè)備進(jìn)行交流。如今的VR技術(shù)已經(jīng)融入到社交與教育游戲等相關(guān)領(lǐng)域，越來(lái)越多的高校將VR技術(shù)應(yīng)用于體育教學(xué)當(dāng)中，開(kāi)辟了體育教學(xué)新模式。

(二)VR技術(shù)的特征。VR技術(shù)具有多感知性、想象性、交互性、沉浸性4種特征。一是多感知性，高端VR設(shè)備會(huì)提供人體運(yùn)動(dòng)聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、感覺(jué)等，科技公司不斷創(chuàng)新技術(shù)，幫助用戶獲得更多真實(shí)的體驗(yàn)。在用VR設(shè)備進(jìn)行歷史狀態(tài)感知時(shí)，不僅可以讓用戶感受到觸覺(jué)感知、聽(tīng)覺(jué)感知，還帶有一種溫度和濕度感知、嗅覺(jué)感知等，進(jìn)而提升其感知效果，讓學(xué)生感覺(jué)自己仿佛真的置身于全力拼搏、緊張激烈的比賽現(xiàn)場(chǎng)。二是具有想象性，VR設(shè)備顯示的虛擬環(huán)境是現(xiàn)實(shí)教學(xué)中無(wú)法顯示出的，比如動(dòng)作全角度逐秒分析、微觀生物力學(xué)等，在教學(xué)期間，一些教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，可以通過(guò)一些立體圖像運(yùn)用VR設(shè)備顯示出來(lái)，不斷為學(xué)生營(yíng)造一種3D空間環(huán)境，使學(xué)生在這種環(huán)境和場(chǎng)景下，增強(qiáng)知識(shí)的直觀性學(xué)習(xí)能力與水平，還可以強(qiáng)化學(xué)生理性與感性的認(rèn)知，推動(dòng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的有效發(fā)展，幫助課堂教學(xué)提升良好效果。三是具有交互性，在VR設(shè)備顯示出的三維虛擬環(huán)境中，學(xué)生可以利用傳感設(shè)備，如傳感手柄、觸感手套等與模擬系統(tǒng)進(jìn)行交互，在通過(guò)觸感手套了解虛擬環(huán)境相關(guān)物體時(shí)，也能不斷帶給學(xué)生一種震動(dòng)摩擦的感覺(jué)，幫助學(xué)生了解和感受到虛擬環(huán)境中真實(shí)物體的存在和特點(diǎn)，通過(guò)傳感手柄來(lái)切換虛擬環(huán)境中的顯示模式，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和物體的視角等，幫助學(xué)生隨意地與系統(tǒng)進(jìn)行真實(shí)交互。四是沉浸性，VR設(shè)備呈現(xiàn)出的三維立體圖像可以將學(xué)生的視角帶入三維學(xué)習(xí)空間，提供全方位的視覺(jué)效果與逼真的模擬場(chǎng)景，讓學(xué)生沉浸其中。

二、VR技術(shù)應(yīng)用于體育教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

(一)增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)效性。當(dāng)前學(xué)生在體育課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，采用教師面對(duì)面的教學(xué)方式，注重學(xué)生理論知識(shí)講解，卻忽略學(xué)生課后技能的練習(xí)。將VR技術(shù)融入到體育教學(xué)中，可以幫助學(xué)生進(jìn)行課后練習(xí)，給予學(xué)生充分的指導(dǎo)，同時(shí)以視頻的形式為學(xué)生制作與動(dòng)作、畫面有關(guān)的教學(xué)視頻，還可以通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)作規(guī)范性、準(zhǔn)確性特征進(jìn)行分析等形式，做好針對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)工作，以此來(lái)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的增強(qiáng)。在日常體育練習(xí)期間，教師還可以結(jié)合計(jì)算機(jī)掌握不同學(xué)生具體的學(xué)習(xí)進(jìn)度，還能通過(guò)VR技術(shù)階段性提供學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)反饋、評(píng)價(jià)工作內(nèi)容等形式，幫助教師更好感受和了解學(xué)生整體的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而制作有針對(duì)性的教學(xué)方案與學(xué)習(xí)計(jì)劃，提高課堂傳授效率。

(二)增強(qiáng)教學(xué)課程多樣性。體育課程教學(xué)內(nèi)容較多，需要提升教學(xué)課程的多樣性，實(shí)際上課中以放養(yǎng)式教學(xué)為主。對(duì)于新時(shí)期的學(xué)生興趣要求無(wú)法滿足，將VR技術(shù)融入到體育教學(xué)中去，通過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算模擬出讓學(xué)生感到新鮮的場(chǎng)景，以滿足學(xué)生青春期的追求與好奇，有助于提高教學(xué)質(zhì)量。在實(shí)際的體育課堂中對(duì)天氣、設(shè)備以及體育場(chǎng)地要求比較嚴(yán)格，不滿足其中的任何一項(xiàng)，體育課程就無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，如南方在體育課上無(wú)法進(jìn)行滑雪教學(xué)，而將VR技術(shù)融入到體育教學(xué)中可以模擬出相應(yīng)的雪景，打破了傳統(tǒng)體育教學(xué)中對(duì)于場(chǎng)地的限制，增強(qiáng)了體育課程的多樣性，讓學(xué)生在體育教學(xué)中的體驗(yàn)感增加。

(三)增強(qiáng)高校教學(xué)沉浸感?，F(xiàn)今體育教學(xué)中，一些體育項(xiàng)目由于具有危險(xiǎn)性，教師和家長(zhǎng)出于學(xué)生安全方面考慮而無(wú)法進(jìn)行學(xué)習(xí)，這時(shí)候?qū)R技術(shù)應(yīng)用到體育教學(xué)中，可以降低危險(xiǎn)性。如在學(xué)習(xí)武術(shù)散打中，傳統(tǒng)教學(xué)的器材與教學(xué)場(chǎng)景并不能模擬出真實(shí)的教學(xué)場(chǎng)面，在實(shí)際對(duì)練中危險(xiǎn)性較強(qiáng)，將VR技術(shù)融于實(shí)際的體育教學(xué)訓(xùn)練環(huán)境中，虛擬對(duì)戰(zhàn)環(huán)境的招式和戰(zhàn)術(shù)的靈活性與多樣性，幫助學(xué)生更好地進(jìn)入到實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、VR技術(shù)存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題

(一)技術(shù)研發(fā)不夠成熟。在實(shí)際的VR軟件研發(fā)過(guò)程中，由于研發(fā)資金過(guò)于昂貴、研發(fā)技術(shù)不夠成熟等原因。致使當(dāng)今VR設(shè)備模擬場(chǎng)景還原度不高、真實(shí)體驗(yàn)性較差。通過(guò)計(jì)算對(duì)虛擬場(chǎng)景進(jìn)行模擬等形式，也會(huì)導(dǎo)致其場(chǎng)景只出現(xiàn)場(chǎng)地和天氣等信息，難以給予使用者較高質(zhì)量的體驗(yàn)感和感知，損害了VR技術(shù)的未來(lái)發(fā)展形象。如VR技術(shù)應(yīng)用于體育賽事中，賽季轉(zhuǎn)播NBA揭幕戰(zhàn)時(shí)，由于缺乏相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)的資源庫(kù)，導(dǎo)致在轉(zhuǎn)播中出現(xiàn)了種種突發(fā)問(wèn)題與情況，這些都是軟件技術(shù)不夠成熟所導(dǎo)致的，因此應(yīng)加大資金投入創(chuàng)新VR軟件技術(shù)，以期帶給學(xué)生更好的教學(xué)體驗(yàn)。此外，近些年VR技術(shù)被真正的重視起來(lái)，一些企業(yè)為了節(jié)省資金，導(dǎo)致市場(chǎng)上VR產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊，廉價(jià)的VR設(shè)備根本無(wú)法滿足體育教學(xué)需求，高昂的生產(chǎn)成本將制約VR技術(shù)的相關(guān)普及。

(二)對(duì)VR設(shè)備缺乏認(rèn)知。國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃、中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金九五計(jì)劃等都將為VR技術(shù)作為研究項(xiàng)目，在當(dāng)前科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展中具有重要地位。在我國(guó)VR技術(shù)還屬于新興技術(shù)，研究發(fā)展相對(duì)較落后，新時(shí)期背景下，相關(guān)人員對(duì)于VR技術(shù)還需要進(jìn)一步了解。在VR技術(shù)的使用方面，不僅運(yùn)用在娛樂(lè)游戲等領(lǐng)域，在課件制作、實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練、體育教學(xué)等方面也具有很大優(yōu)勢(shì)，提高人們對(duì)VR設(shè)備的認(rèn)知，可以為VR技術(shù)在我國(guó)的未來(lái)發(fā)展應(yīng)用打下基礎(chǔ)。在現(xiàn)階段大多數(shù)的人眼里，VR技術(shù)僅是新的游戲設(shè)備，在教學(xué)方面尚未被普及與開(kāi)發(fā)，甚至認(rèn)為與電子游戲一樣會(huì)耽誤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，這種認(rèn)知情況也對(duì)VR產(chǎn)品的普及造成了一定影響。

(三)硬件設(shè)備缺乏完善。在當(dāng)前在VR硬件設(shè)備發(fā)展的過(guò)程中，一種是手勢(shì)捕捉交互設(shè)備；另一種是全身性動(dòng)作捕捉體感交互設(shè)備。由于VR技術(shù)的不成熟，過(guò)早投入市場(chǎng)等原因，導(dǎo)致體驗(yàn)者戴上VR眼鏡以后有頭暈?zāi)垦５母杏X(jué)，目前沒(méi)有任何一款產(chǎn)品在長(zhǎng)時(shí)間使用后不產(chǎn)生此感的，用戶戴上VR眼鏡后視覺(jué)模糊效果較差，不利于提升VR技術(shù)的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)感。在體育課程與相關(guān)技術(shù)設(shè)備的融合方面存在缺乏力度、硬件設(shè)施不完善的問(wèn)題，進(jìn)而也給相關(guān)實(shí)際教學(xué)的應(yīng)用和發(fā)展工作帶來(lái)難度。

四、體育教學(xué)中VR技術(shù)的應(yīng)用策略

(一)體育教學(xué)訓(xùn)練中融入VR技術(shù)。在融入該技術(shù)的過(guò)程中，可以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)技能的培訓(xùn)，為學(xué)生營(yíng)造良好的虛擬空間，還要結(jié)合現(xiàn)代化的教育手段，加強(qiáng)真實(shí)比賽環(huán)境、場(chǎng)景的模擬，進(jìn)而使學(xué)生充分參與到沉靜式的體育學(xué)習(xí)當(dāng)中。不斷推動(dòng)學(xué)生運(yùn)動(dòng)水平和技能的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)與學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)之間的有效融合。在針對(duì)危險(xiǎn)性的體育活動(dòng)中，也可以結(jié)合VR技術(shù)加強(qiáng)真實(shí)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，這樣不僅可以防止教學(xué)事故的發(fā)生，還能使學(xué)生在自由搏擊的訓(xùn)練中，提升實(shí)戰(zhàn)能力，可以將實(shí)戰(zhàn)對(duì)手的參數(shù)輸入VR設(shè)備服務(wù)器中，模擬對(duì)手的真實(shí)水平，讓學(xué)生找到對(duì)方弱點(diǎn)，輕裝上陣，真實(shí)發(fā)揮出自己的應(yīng)有水平。

(二)制作教學(xué)課件中融入VR技術(shù)。在體育教學(xué)中融入VR技術(shù)可以幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)水平，還加強(qiáng)了師生間的互動(dòng)。在體育技能教學(xué)中利用VR技術(shù)制作體育動(dòng)作課件，能夠幫助克服學(xué)生觀察片面的局限，顯示出更為精準(zhǔn)的動(dòng)作細(xì)節(jié)，學(xué)生可以全方位觀察。在制作教學(xué)課件中融入VR技術(shù)是將新鮮技術(shù)與體育教學(xué)相結(jié)合，更好地構(gòu)建現(xiàn)代化教學(xué)模式。

(三)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)中融入VR技術(shù)。VR技術(shù)有效保障了教學(xué)中高清音視頻、教師影像數(shù)據(jù)、教學(xué)方案等數(shù)據(jù)的快速傳輸、同步調(diào)閱，在先進(jìn)技術(shù)的支持下，構(gòu)建新型體育教學(xué)模式。VR+遠(yuǎn)程教學(xué)不受時(shí)間、地點(diǎn)、氣候的限制，相對(duì)于傳統(tǒng)面對(duì)面的教學(xué)方式，可以緩解師資力量不足的問(wèn)題，讓異地的學(xué)生享受到優(yōu)質(zhì)的體育教學(xué)資源。鼓勵(lì)學(xué)校廣泛開(kāi)展VR+遠(yuǎn)程教學(xué)的應(yīng)用，豐富教學(xué)課程，優(yōu)化教學(xué)流程，改善教學(xué)環(huán)境，提高教學(xué)水平，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性，促進(jìn)體育教學(xué)現(xiàn)代化發(fā)展。

五、結(jié)語(yǔ)

目前VR技術(shù)雖然取得了良好發(fā)展，但要應(yīng)用于實(shí)際的體育教學(xué)中仍存在諸多問(wèn)題，如一定程度上削弱學(xué)生的應(yīng)變能力、軟硬件技術(shù)不夠成熟、售價(jià)和成本過(guò)高等，需要科研人員在技術(shù)方面進(jìn)行創(chuàng)新，在資源庫(kù)方面進(jìn)行豐富。當(dāng)體育教學(xué)與VR技術(shù)進(jìn)行碰撞之后，將會(huì)打破傳統(tǒng)體育教學(xué)，提高教學(xué)效率與學(xué)生體驗(yàn)感，相信不久的將來(lái)，隨著VR技術(shù)的日漸成熟，VR技術(shù)肯定可以與體育教學(xué)進(jìn)行良好結(jié)合，幫助學(xué)校在體育教學(xué)上豐富教學(xué)模式、提高教學(xué)質(zhì)量、調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，幫助師生充分體驗(yàn)到科學(xué)技術(shù)帶來(lái)的福利。