计算机“虚拟现实”技术在高校体育训练中的应用

赵宗俊 何欢营 文永霞

（新疆理工学院 新疆 阿克苏 843100）

引言

体育训练本身具有极强的实践性和综合性，高校在开展体育训练时如果方法得当，训练有素，能够为学生后续的发展创新奠定良好的基础。近年来，随着我国知识经济的不断发展，高校应当积极主动思考如何灵活运用现代信息技术实现体育训练的智能化发展。在这样的背景下，计算机虚拟现实技术应运而生，在社会各个行业各个领域中都得到了广泛的普及运用并取得了显著的成效。对于我国教育行业而言，计算机虚拟现实技术的灵活运用能够切实推动教学质量的提升，提高体育训练的整体效果，发挥出训练的价值作用。但值得思考的是，计算机虚拟现实技术在现阶段的教学运用并没有凸显出体育训练的专业性、有效性、规范性，在未来这也将是高校体育训练需要不断实践探究的问题所在。

1、计算机虚拟现实技术的相关概念及主要特征

所谓虚拟现实技术，我们也将其称之为VR技术，其在一定程度上被认为是目前计算机行业人机界面高端技术的典型代表，通过实现网络交互、网络沉浸以及网络构想带给用户全新的感官体验，最大程度的满足了用户的实际需求。从一定意义上来讲，VR技术渗透结合了人工智能技术、网络计算机技术、计算机图形以及传感器技术等等，在这样的背景下，基于高校体育训练渗透融入计算机虚拟现实技术能够实现教学质量的提升，可以将其看作是我国教育行业的革命性改革。这一技术改变了传统滞后的教学模式和教学方法，在院校中营造出积极良好的自我学习环境及氛围，引导教师和学生与时俱进，不断革新学习方法，掌握扎实的理论知识及高超的实践操作技能，立足于信息环境为学生提供多元化的学习平台及学习模式。在体育训练中运用计算机虚拟现实技术能够创设出虚拟的器材系统，根据用户的实际需求以及对新设备的要求不断更新完善培训的具体内容，创新教学场景，通过这样的方式实现技术发展与培训教学的同步开展。另外，基于VR技术能够充分凸显出系统的交互性特征，学生在虚拟的教学场景中发挥自身的作用，明确自身地位并全身心投入其中，以此提高自身的实践训练质量及效果。与此同时，在虚拟环境中所开展的一系列体育训练从根本上杜绝了潜在的危险，学生可以在模拟的场景中反复练习，直到掌握训练技巧为止。

由此可见，虚拟现实技术在一定程度上将计算机与多元化的传感器进行了系统的整合，对学生日常生活和工作的场景进行了有效的模拟。该项技术已经过长达40余年的发展，尤其是随着现代信息技术、传感器元件性能的不断创新提高，为计算机虚拟技术的进一步优化提供了相应的环境。据调查显示，虚拟现实技术具有以下四个特点：

1.1、多感知性

从一定意义上来讲，计算机虚拟现实技术的重要特点应当体现在多感知性。众所周知，虚拟现实技术要充分发挥其价值作用离不开计算机软硬件设备设施以及多元化传感器的技术体现，因此该项技术能够立足于实际现状对物体的动作以及具体的图像进行高效的采集。与此同时，虚拟现实技术还能够对非特异性的信息进行收集整合，例如，力场、磁场等等，通过一定的手段方式对其所产生的一系列信息数据进行有效的分析判断，并且将最终的成果以图像或是图谱的方式全面展示给用户。由此可见，上述感知的综合性特征直接实现了虚拟现实技术的多感知性。

1.2、交互性

根据上文我们可以看出，虚拟现实技术通过对计算机技术网络技术的高效运用模拟出真实的环境及场景，但与此同时，相关技术人员也可以通过自身的人为操作直接对模拟的场景进行更改，通过这样的方式将现实和虚拟进行了系统化的整合，由此凸显出一定的交互性特征，现实和虚拟也存在一定的交互特点。与此同时，相关的技术人员及用户可以根据自身的实际需求模拟出现实中并不存在的场景，而这一特征灵活被运用于影视拍摄以及物理实验等等方面。

1.3、构想性

从一定意义上来讲，计算机虚拟现实技术所体现出的交互性与构想性具有一定的相似性，都是利用该项技术模拟出现实中真实或是不存在的场景或是环境，但构想性的特征则更为突出的体现在能够最大程度将人们的想象空间进行拓展延伸，利用开发人员的想象力搭建起生活中完全不存在场景或是过去曾经存在的场景。

1.4、沉浸性

沉浸性特征应当是虚拟现实技术极其重要的特征体现。从一定意义上来讲，通过对计算机虚拟现实技术的有效运用能够满足人们对场景的实际需求，同时提高人们交流互动的欲望。众所周知，在逼真的场景中通常用户会有身临其境之感，从而产生与现实场景相同的感受，这也是沉浸性特征的主要体现。

1.5、其他特征

除开上述基本特征之外，计算机虚拟现实技术还具有较多的与计算机技术息息相关的特征。例如，高效快捷的信息处理、精准的数据分析、科学的图像采集、音频播放等等能力，都使得虚拟现实技术在现代社会行业领域中得到了广泛的推广运用。

2、虚拟现实技术运用于大学体育训练的重要现实意义及必要性

2.1、有效规避体育训练中可能存在的意外

在体育训练开展过程中，通常会出现很多具有对抗性的项目类型，例如，跆拳道、拳击等等，这些项目活动在实际训练过程中或多或少会发生一些意外伤害，造成学生身体受伤，因此很多高校为了规避风险选择不开设这些项目课程。在这样的背景下，如果能够利用计算机虚拟现实技术对这些具有一定危险性的项目进行模拟，就能够从根本上杜绝风险的产生，规避伤害事故。具体而言，模拟出的教学场景能够引导学生放开手脚，对每一个动作行为进行模仿示范，不再担心受伤。另外，这样的方式方法还能够帮助学生对自身的行为进行有效的纠正测评，及时发现自身在训练过程中存在的不足和缺陷并且不断完善，以此提高学习的质量和效率。

2.2、减少训练中高难度动作造成的运动伤害

随着我国体育行业的不断发展创新，对抗性项目活动不仅仅具有危险性，同时整体学习难度较大，部分学生为了提高自身的操作技能会反复训练，但由于难度过高导致运动伤害。通过对计算机虚拟现实技术的有效运用可以全面的回避高难度动作可能造成的运动伤害，学生立足于虚拟的学习环境对高难度动作进行挑战。

2.3、弥补生活物质条件不足和缺陷

根据相关的实践调查研究我们可以看出，大多数高校在开展体育训练过程中会由于物质条件、资金资源的不足无法从真正意义上满足运动训练的实际要求，大多数高校会在条件允许的情况下购置相应的训练设备设施并且建设相应的训练场所，久而久之，越来越多的运动项目会由于资金的缺乏被取消。而通过对计算机虚拟现实技术的有效应用能够有效缓解这一问题，学生根据自身需求及兴趣爱好进行项目训练，通过这样的方式最大程度的增强自身感官体验，院校也在此基础上节省了成本支出。

3、高校体育训练中计算机“虚拟现实”技术的创新性应用及思路

高校在开展体育训练的过程中首先应当转变自身传统滞后的教学模式及理念，从真正意义上意识到计算机虚拟现实技术的特征及价值优势，将其灵活运用于体育训练过程中，从而切实提高整体教学效率及质量。根据上文我们可以看出，不管是高校的体育训练还是计算机虚拟现实技术的有效运用均存在一定的不足和缺陷，二者的整合优化必须立足于有效切入点，在此基础上进行改革创新，基于仿真系统的搭建、技术动作的标准化、规范化管理营造出积极良好的训练环境氛围，从真正意义上实现异地互动，以此贯彻落实教学的创新应用。

3.1、基于虚拟现实技术对体育训练中的技术动作进行虚拟与现实的对比

从一定意义上来讲，高校开展体育训练本质上是为了提高学生的体育素养，使其掌握高超的技能技巧，通过反复的实践训练不断规范自身技术动作，实现标准化、科学化发展。随着现代信息技术的飞速发展，越来越多的国家和地区运用多元化的技术手段搭建起动作仿真虚拟系统，能够切实实现对体育相关动作的分解示范，帮助学生更为全面客观的了解动作的标准性，并且不断提高自身的体育能力。根据相关的实践调查研究我们可以看出，这样的仿真系统会对运动员训练过程中的具体行为进行深入的分析讲解，帮助训练者快速找到自身动作的缺陷和瑕疵，在此基础上调整优化训练目标任务开展针对性的实训，以此提高学生的整体综合素养。由此可见，这样的仿真系统应当是计算机虚拟现实技术的重要体现，高校在开展体育训练时有针对性的将这一系统引入其中能够切实推动体育教学的进一步发展和创新。值得注意的是，相关的体育教师也应当正确看待体育仿真系统的价值作用，并灵活掌握计算机虚拟现实技术的使用方法、使用技巧，深入分析不同学生的体育训练基础及相关能力，因材施教，实现学生的共同发展。

在使用过程中，体育教师可以根据教学目标及教学大纲有针对性地在系统中增加标准的体育动作行为，之后利用计算机技术将这一行为进行有效的分解，帮助学生在训练开展之前对规定动作有着更为全面、系统、客观的理解和认知，在脑海中形成初步的轨迹印象。教师也可以组织开展实践训练，深入分析学生训练过程中所体现出的体育技能掌握情况及其动作的不足，通过这样的方式帮助学生更为透彻的意识到自身的动作行为，同时也拉近了师生之间的距离，彼此之间有效互动交流，共同推动教学的发展创新。

3.2、灵活运用计算机虚拟现实技术对体育训练动作进行虚拟与虚拟的对比

根据调查研究我们可以看出，传感器应当是基于计算机虚拟现实技术的长期发展演变而成，目前在社会中取得了显著的成就。但值得注意的是，目前我国所使用的传感器技术对于部分极其细微的信号感知仍然存在一定的缺陷和不足，在开展体育训练的过程中不能凸显出教学的细节性和高效性，仅仅依靠虚拟动作与现实动作的对比分析是无法满足实际需求的。在这样的背景下，相关技术人员及教师应当充分利用计算机虚拟现实技术基于网络平台构建出体育训练的标准动作行为，并且深入分析影响学生训练的主要因素，通过二者之间的对比，实现了虚拟与虚拟之间的分析，以此快速高效地找到二者的不同之处。由此可见，通过对计算机虚拟现实技术中虚拟与虚拟的分析对比能够切实提高学生对自身行为动作的系统化认知，明确自身行为与标准行为之间的差距，以此制定出切实可行、有针对性的学习目标任务，不断提高自身的训练质量。

3.3、利用虚拟现实技术搭建虚拟化的训练场所，营造良好训练氛围

良好积极教学环境及氛围的营造能够切实的推动高校体育训练质量的提升，更好的发挥出计算机虚拟现实技术的价值作用。在这样的背景下，为了凸显出教学的创新性、科学性，高校体育教师应当在教学中营造出虚拟化的环境及场所，带给学生以身临其境之感。从一定意义上来讲，计算机虚拟现实技术本质上充分结合了计算机系统营造出学习环境，但本质上这样的环境是学生所想象出的空间，而正是由于这一技术充分体现出学生的创造性和想象力，使得学生在进行体育训练时能够更全身心的集中注意力，找到体育训练的乐趣，从而激发自身主动性、积极性，以更为饱满的热情参与到训练过程中。在这样的背景下，高校体育教师必须深入分析不同学生的兴趣爱好及学习能力、学习水平，运用计算机虚拟现实技术搭建起学生感兴趣的逼真的训练场所和环境，使得学生快速适应学习场地并积极投入到实际训练过程中，提高自身的训练水平。与此同时，在这样的虚拟教学环境中，教师也可以有针对性的增加一些体育竞赛活动前的集训，所有参与训练的学生可以在仿真系统中积极主动的参与到多元化的竞赛活动中，通过角逐选出每周排名前三的学生，给予一定的奖励和肯定，通过这样的方式大多数学生热情高涨，不断的竞争协作能够引导学生全面地感受到体育训练的现实意义及对自身持续发展的重要影响，同时正确平衡竞争与协作之间的关系，为自身体育素养的提升奠定了良好的基础。

3.4、利用计算机虚拟现实技术打破时空限制，有效实现体育异地互动训练

从一定意义上来讲，计算机虚拟现实技术在高校体育训练中发挥着至关重要的作用，其在一定程度上打破了传统教学模式上时间、空间对于教学工作的限制，逐渐实现了异地互动训练。计算机虚拟现实技术本身具有极强的交互性特征，体育教师在开展实践教学的过程中可以针对这一特征开展异地锻炼。据了解，部分高校在进行体育训练的过程中由于缺乏典型项目，很多学生即便很感兴趣也无法第一时间掌握相应的训练技巧，也不能提高自身的体育能力，满足多元化的训练要求。在这样的背景下，高校应当灵活运用计算机虚拟现实技术创设相应的体育训练仿真系统，学生可以根据自身的兴趣爱好找到自身感兴趣的、具有一定典型性和先进性的项目活动进行自主学习，同时也可以立足于仿真系统学习其他高校的优质体育课程，通过这样的方式拓宽了学生的知识面，丰富了其训练项目内容，久而久之，帮助学生养成良好的体育运动习惯，并提高自身的体育精神及体育素养。

4、结束语

综上所述，高校体育教师应当基于虚拟现实技术对体育训练中的技术动作进行虚拟与现实的对比、虚拟与虚拟的对比，利用虚拟现实技术搭建虚拟化的训练场所，营造良好训练氛围，利用计算机虚拟现实技术打破时空限制，有效实现体育异地互动训练。