VR技术在体育教学中的应用前景分析

端正 宋波 许克云

摘 要：近年来，随着科技的迅速发展，VR技术慢慢兴起并逐渐渗透到各行各业，在体育行业VR技术也是进展的如火如荼。百年大计，教育为本，但VR技术在体育教学方面还没有取得实质性的改革。本文着重研究VR技术在体育教学领域所能打破的限制以及现实中存在的问题和弊端，探究其具体的发展方向与前景。希望能通过本文的分析，让人们对VR技术在体育教学领域的应用发展前景有更为清晰的认识。

关键词：VR技术 体育教学 应用前景

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2018）09（b）-0227-03

Abstract： In recent years， with the rapid development of science and technology， VR technology has gradually emerged and gradually penetrated into all walks of life. VR technology is also in full swing in the sports industry. Education is based on the centennial plan， but VR technology has not made substantial reform in physical education teaching. This paper focuses on the limitations that VR technology can break in the field of physical education teaching， as well as the problems and drawbacks existing in reality， and explores its specific development direction and prospect. It is hoped that through the analysis of this paper， people can have a clearer understanding of the application and development prospect of VR technology in the field of sports teaching.

Key Words： VR technology； Physical education； The application prospect of

在多媒体技术和计算机网络信息技术普及化的今天，VR技术作为一种新兴技术正在以惊人的速度发展着。现如今VR技术已经涉及到方方面面，在体育方面也有所发展。百年大计，教育为本，VR技术在体育教学领域也是一种有诸多优势的新兴技术。反观我们现如今状态下的体育教学模式，大多会存在教学场景资源受限、教学内容单调缺乏个性化需求、线上教学以及课后监督难以实现等问题。随着VR技术发展的日益成熟，国家发布《教育部办公厅关于2017—2022年开展示范性虚拟仿真实教学项目建设》更是促动了大量的院校和教学培训机构将目光投到VR技术上，思考如何创造高质量的新型教学模式。将VR技术和体育教学手段进行相应的融合，不仅能够有效地提高体育教学质量，又能使学生获得身临其境的感受和体会。另一方面，将VR技术与体育教学有效的结合，可以促进学生的身心发展，满足他们的个性化需求，更好地提高了体育教学水平以及学生对体育课程学习的积极性。

1 VR技术的含义

VR技术全称虚拟现实技术（Virtual Reality），具有沉浸性、交互性、多感知性的特点，可以创建和体验一种由计算机生成的虚拟世界，这里的“世界”是指具有真实感的立体图形，它既可以是某种特定现实世界真实再现，也可以是构想的世界。体验者可以通过多感官知觉，在VR技术所模拟出的场景中进行一定的活动或交流。这种技术对很多领域有发展性的帮助，也是未来体育教学中必不可少的一种教学手段。在实际仿真模拟VR中，主要是通过应用一系列传感器集成设备，将传感器的数据进行处理，使其变成融合信息，并联合VR虚拟环境，实现人在物理环境中与虚拟空间的交互，发挥积极应用价值。如图1就是多感知的VR交互模型。

2 VR技术在体育教学应用的三个“打破”

2.1 打破时空与资源的限制，增强教学的沉浸感

虚拟现实技术通俗地讲就是利用计算机来模拟出各种现实的场景环境，以满足人们的需求。在当今的体育教学中，由于项目存在一定的危险性以及家长和校方的顾虑而无法开展，利用VR设备可以大大降低危险，避免学生受伤。比如在学习散打的过程中，仅靠教学场地和器材并不能模拟出真实的对抗场面，且存在一定的危险性。而通过VR技术可以随机模拟体育教学训练环境，打破时空与资源的限制，提高对战环境中的战术和招式的多样性与灵活性，可以让学生大胆有效地运用所学习的技术动作，让学生更好的沉浸到模拟的实战场景中，增加学生的学习兴趣。

2.2 打破传统的体育教学模式，增强课程的多样性

在传统的体育教学中的教学大纲和教学内容枯燥乏味，大多数包括田径、篮球的传统项目，教学中还是以“放羊式”的形式主义为主，无法满足新时期学生的兴趣要求。在体育教学中使用VR技术，相应的模拟出让学生倍感新奇的虚拟场景，满足学生对于前端科技的好奇与追求，大大增强了学生的学习积极性，提高了教学质量。

体育教学对体育场地、设备以及天气的要求比较严格，如果其中的一項受限，课程就无法开展。例如南方地区因气候原因无法开展滑雪等雪上运动，若引入VR技术则可以轻易的模拟出需要的场景，突破了传统的体育课程对场地等条件的限制，丰富了课程的多样性，能够使学生在教学中体验感更为真切。

2.3 打破教学监督的限制，增强学习的时效性

在当今的体育教学中，还是需要教师面对面地指导与帮助。体育技能的学习不能只靠课上学习，还需要课后的练习，而VR技术则可以充当部分教师的职能，给学生提供精确的指导，同时也可以清晰地记录出动作组成的画面，对学生的动作进行捕捉和回放，以检测学生动作的正确性和规范性，设备对学生的动作进行评价，指出不足，有利于提高学习效果。在练习过程中，教师通过电脑分析可以得出每个学生具体的学习情况，以及阶段性地给学生和教师以绩效反馈，便于教师对学生的学习情况的整体掌握和监督，增强学习的时效性，有针对性地对每个学生制定适合的学习计划。

3 VR技术在应用中存在的现实问题和弊端

3.1 硬件设备不够完善

如今的科技产品无非包括硬件和软件两个方面，硬件的好坏，根本上决定了数据的处理、运算等，对于VR技术来说，还没有找到一个标准化的技术硬件。目前，在市面上流行的体感交互设备主要有两种。一种是基于全身动作捕捉的kinet体感交互设备，另一种则是基于手势捕捉的交互设备Leap Motion。但是目前为止，因为VR设备的不成熟，体验者戴上VR眼镜后效果模糊，甚至还没有一款能够在长时间使用后能不产生眩晕感的，严重影响体验。目前将VR设备与体育课程教学相结合的研究还不够深入，并且硬件设备存在着体积大、价格昂贵等现实问题，所以很难在当今的体育教学中开展。

3.2 人们对VR设备的认识不够全面

九五计划，中国国家自然科学基金，国家高技术研究发展计划都将VR技术作为一个研究项目，可见VR技术当今的火热程度。但由于VR技术还是一个新兴技术，我国对于VR技术的研究相较于发达国家較晚，所以对于该技术的应用研究还在发展阶段，这就导致了人们对该技术的认识不够全面。其实VR技术不仅仅运用在大多数人理解的游戏娱乐领域，而且在体育教学、训练、课件制作等方面也具有很大的优势。

3.3 软件技术开发不够成熟

在软件研发层面，由于软件研发技术不够成熟、研发资金过于昂贵，导致了当今部分软件的虚拟场景的模拟还原度不够高，虚拟场景的体验感不够真切，模拟出来的虚拟场景只有简单的场地、天气等基本信息，使用者的沉浸感不强。当前的VR技术多用于体育赛事直播，例如2015—2016赛季转播的NBA揭幕战“勇士VS鹈鹕”，但是缺乏关于体育教学的软件开发和相关软件教学的资源库，因此对于教育科研人员有必要首先解决这个问题。

4 VR技术在体育教学中的应用前景

当VR技术和体育教学进行有效结合时，使用者处于虚拟环境中会产生一定的兴奋性，提高学生的学习积极性。当学生有了一定的积极性后，会发挥主观能动性自主进行学习，大大提高了学习的效率。虽然现状下的VR技术存在着诸多弊端，随着科技的提高，软硬件技术的不断完善，成本也随之下降，VR技术在体育教学中将会发挥更为重要的作用，极有可能会衍生出更多应用的形式。

4.1 利用VR技术制作体育教学课件

在体育技能的学习中，利用VR技术制作体育动作教学课件可以给学生带来生动逼真的教学环境，同时克服学生观察面的局限性，以及更为精准的动作细节。利用VR技术制作体育教学课件进行教学作为一种新兴的教学模式，更好地将体育教学与新兴技术相结合，促进现代化教学的发展。

4.2 利用VR技术开展网络远程教学

当今运用计算机技术以及新媒体技术进行网络远程教学，开发新的体育教学模式已经是体育教学领域的热点问题。而VR技术不受时空的限制，实现交互性、沉浸性的教学，打破了传统面对面的教学模式，能够使学生在体会动作的同时，和教师交流和讨论，大大提升了学生的学习积极性和自主性，进一步促进了体育教学的现代化发展进程。

4.3 利用VR技术进行体育教学训练

利用VR技术能为学生的课上、课后的技能学习训练提供一个特定的虚拟空间，并采用各种先进的教学方法，模拟出相应的比赛环境，学生可以全身心地沉浸其中开展针对性的练习，能够提高学生技能水平。在具有危险性的体育项目中，利用VR技术可以免除教学事故的发生，例如自由搏击项目的学习训练中，可以模拟出实战对手的技战术水平，让学生没有顾虑的发挥自身水平。

5 结语

虽然VR技术在近年来取得了较好的发展，但是在体育教学中的应用还存在诸多现实问题。如成本和售价过高、软硬件技术不够成熟、可能在一定程度上削弱学生现实的交流和应变能力等。但VR技术的潜力是巨大的，而且体育也是一种强有力的经济产业，当VR技术和体育运动原理结合产生碰撞后，必然是体育教学领域的又一重大突破。在科学技术迅速发展的当今社会，相信不久后VR技术所受限制的客观因素将逐渐减少，只要能将VR技术和体育教学进行较好的结合，对改善教学环境、调动学生积极性、提高教学质量、丰富教学模式等方面将起到极大的推进作用。

参考文献

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