VR技术在体育教学中的应用探讨

□王 海

近年来，随着多媒体技术的不断普及，也使以网络信息为基础的VR技术实现飞速发展。我国的体育教学模式存在教学场景与资源的限制，在疫情影响下尤为明显，教学和课后练习难以实现。在新时期国家发布大量创新政策，促进高校与教育工作者提升对VR技术的应用重视，并结合VR技术，实现高质量教学体系的构建，进而达到体育教学与VR技术之间融合发展的目的，这种方式也能让学生获得身临其境的体会与感受，还能够有效地提高体育教学质量，帮助学生提高运动技术水平，创造优异成绩，充分满足他们的个性化需求，提升学生对于体育课程学习的积极性。这种技术在体育教学中进行应用是对传统体育教学模式的革新，完善体育教学体系，让学生通过高科技更好、更快地掌握体育技能与知识。

一、VR技术的概念与特征

(一)VR技术的概念。虚拟现实是VR技术的中文翻译意思，在发展过程中，可以将其历史追溯到1968年，第一代真正的VR设备是麻省理工计算机科学家发明的，进而为技术的发展奠定基础。1989年美国提出关于该技术的相关概念，并且在当时主要将其技术应用在航空航天领域和军事领域，由于相关设备笨重，进而也未能全面地进入到大众视野当中。近几年，随着技术的不断创新和改革，也使得VR技术不断进入到大众的生活和事业中，该技术中还包含5G网络技术、仿真技术，同时，还包含互联网时代背景下的人工智能技术、多媒体技术等多种技术，经计算机处理后传输到VR眼镜显示出仿真虚拟环境，用户可以利用传感器与电子设备进行交流。如今的VR技术已经融入到社交与教育游戏等相关领域，越来越多的高校将VR技术应用于体育教学当中，开辟了体育教学新模式。

(二)VR技术的特征。VR技术具有多感知性、想象性、交互性、沉浸性4种特征。一是多感知性，高端VR设备会提供人体运动听觉、触觉、感觉等，科技公司不断创新技术，帮助用户获得更多真实的体验。在用VR设备进行历史状态感知时，不仅可以让用户感受到触觉感知、听觉感知，还带有一种温度和湿度感知、嗅觉感知等，进而提升其感知效果，让学生感觉自己仿佛真的置身于全力拼搏、紧张激烈的比赛现场。二是具有想象性，VR设备显示的虚拟环境是现实教学中无法显示出的，比如动作全角度逐秒分析、微观生物力学等，在教学期间，一些教学重点和难点问题，可以通过一些立体图像运用VR设备显示出来，不断为学生营造一种3D空间环境，使学生在这种环境和场景下，增强知识的直观性学习能力与水平，还可以强化学生理性与感性的认知，推动学生创造性思维能力的有效发展，帮助课堂教学提升良好效果。三是具有交互性，在VR设备显示出的三维虚拟环境中，学生可以利用传感设备，如传感手柄、触感手套等与模拟系统进行交互，在通过触感手套了解虚拟环境相关物体时，也能不断带给学生一种震动摩擦的感觉，帮助学生了解和感受到虚拟环境中真实物体的存在和特点，通过传感手柄来切换虚拟环境中的显示模式，运动状态和物体的视角等，帮助学生随意地与系统进行真实交互。四是沉浸性，VR设备呈现出的三维立体图像可以将学生的视角带入三维学习空间，提供全方位的视觉效果与逼真的模拟场景，让学生沉浸其中。

二、VR技术应用于体育教学的优势

(一)增强学生学习实效性。当前学生在体育课程学习过程中，采用教师面对面的教学方式，注重学生理论知识讲解，却忽略学生课后技能的练习。将VR技术融入到体育教学中，可以帮助学生进行课后练习，给予学生充分的指导，同时以视频的形式为学生制作与动作、画面有关的教学视频，还可以通过对学生学习动作规范性、准确性特征进行分析等形式，做好针对学生的评价工作，以此来促进学生学习效果的增强。在日常体育练习期间，教师还可以结合计算机掌握不同学生具体的学习进度，还能通过VR技术阶段性提供学生学习成绩反馈、评价工作内容等形式，帮助教师更好感受和了解学生整体的学习情况，进而制作有针对性的教学方案与学习计划，提高课堂传授效率。

(二)增强教学课程多样性。体育课程教学内容较多，需要提升教学课程的多样性，实际上课中以放养式教学为主。对于新时期的学生兴趣要求无法满足，将VR技术融入到体育教学中去，通过计算机运算模拟出让学生感到新鲜的场景，以满足学生青春期的追求与好奇，有助于提高教学质量。在实际的体育课堂中对天气、设备以及体育场地要求比较严格，不满足其中的任何一项，体育课程就无法继续进行，如南方在体育课上无法进行滑雪教学，而将VR技术融入到体育教学中可以模拟出相应的雪景，打破了传统体育教学中对于场地的限制，增强了体育课程的多样性，让学生在体育教学中的体验感增加。

(三)增强高校教学沉浸感。现今体育教学中，一些体育项目由于具有危险性，教师和家长出于学生安全方面考虑而无法进行学习，这时候将VR技术应用到体育教学中，可以降低危险性。如在学习武术散打中，传统教学的器材与教学场景并不能模拟出真实的教学场面，在实际对练中危险性较强，将VR技术融于实际的体育教学训练环境中，虚拟对战环境的招式和战术的灵活性与多样性，帮助学生更好地进入到实战场景中，提高学生的学习兴趣。

三、VR技术存在的现实问题

(一)技术研发不够成熟。在实际的VR软件研发过程中，由于研发资金过于昂贵、研发技术不够成熟等原因。致使当今VR设备模拟场景还原度不高、真实体验性较差。通过计算对虚拟场景进行模拟等形式，也会导致其场景只出现场地和天气等信息，难以给予使用者较高质量的体验感和感知，损害了VR技术的未来发展形象。如VR技术应用于体育赛事中，赛季转播NBA揭幕战时，由于缺乏相关软件开发的资源库，导致在转播中出现了种种突发问题与情况，这些都是软件技术不够成熟所导致的，因此应加大资金投入创新VR软件技术，以期带给学生更好的教学体验。此外，近些年VR技术被真正的重视起来，一些企业为了节省资金，导致市场上VR产品的质量参差不齐，廉价的VR设备根本无法满足体育教学需求，高昂的生产成本将制约VR技术的相关普及。

(二)对VR设备缺乏认知。国家高技术研究发展计划、中国国家自然科学基金九五计划等都将为VR技术作为研究项目，在当前科学领域发展中具有重要地位。在我国VR技术还属于新兴技术，研究发展相对较落后，新时期背景下，相关人员对于VR技术还需要进一步了解。在VR技术的使用方面，不仅运用在娱乐游戏等领域，在课件制作、实战训练、体育教学等方面也具有很大优势，提高人们对VR设备的认知，可以为VR技术在我国的未来发展应用打下基础。在现阶段大多数的人眼里，VR技术仅是新的游戏设备，在教学方面尚未被普及与开发，甚至认为与电子游戏一样会耽误学生的学习进度，这种认知情况也对VR产品的普及造成了一定影响。

(三)硬件设备缺乏完善。在当前在VR硬件设备发展的过程中，一种是手势捕捉交互设备；另一种是全身性动作捕捉体感交互设备。由于VR技术的不成熟，过早投入市场等原因，导致体验者戴上VR眼镜以后有头晕目眩的感觉，目前没有任何一款产品在长时间使用后不产生此感的，用户戴上VR眼镜后视觉模糊效果较差，不利于提升VR技术的虚拟现实体验感。在体育课程与相关技术设备的融合方面存在缺乏力度、硬件设施不完善的问题，进而也给相关实际教学的应用和发展工作带来难度。

四、体育教学中VR技术的应用策略

(一)体育教学训练中融入VR技术。在融入该技术的过程中，可以加强对学生学习技能的培训，为学生营造良好的虚拟空间，还要结合现代化的教育手段，加强真实比赛环境、场景的模拟，进而使学生充分参与到沉静式的体育学习当中。不断推动学生运动水平和技能的发展，实现该技术与学生个性化培养之间的有效融合。在针对危险性的体育活动中，也可以结合VR技术加强真实教学情境的创设，这样不仅可以防止教学事故的发生，还能使学生在自由搏击的训练中，提升实战能力，可以将实战对手的参数输入VR设备服务器中，模拟对手的真实水平，让学生找到对方弱点，轻装上阵，真实发挥出自己的应有水平。

(二)制作教学课件中融入VR技术。在体育教学中融入VR技术可以帮助学生提升学习水平，还加强了师生间的互动。在体育技能教学中利用VR技术制作体育动作课件，能够帮助克服学生观察片面的局限，显示出更为精准的动作细节，学生可以全方位观察。在制作教学课件中融入VR技术是将新鲜技术与体育教学相结合，更好地构建现代化教学模式。

(三)网络远程教学中融入VR技术。VR技术有效保障了教学中高清音视频、教师影像数据、教学方案等数据的快速传输、同步调阅，在先进技术的支持下，构建新型体育教学模式。VR+远程教学不受时间、地点、气候的限制，相对于传统面对面的教学方式，可以缓解师资力量不足的问题，让异地的学生享受到优质的体育教学资源。鼓励学校广泛开展VR+远程教学的应用，丰富教学课程，优化教学流程，改善教学环境，提高教学水平，提升学生学习的自主性和积极性，促进体育教学现代化发展。

五、结语

目前VR技术虽然取得了良好发展，但要应用于实际的体育教学中仍存在诸多问题，如一定程度上削弱学生的应变能力、软硬件技术不够成熟、售价和成本过高等，需要科研人员在技术方面进行创新，在资源库方面进行丰富。当体育教学与VR技术进行碰撞之后，将会打破传统体育教学，提高教学效率与学生体验感，相信不久的将来，随着VR技术的日渐成熟，VR技术肯定可以与体育教学进行良好结合，帮助学校在体育教学上丰富教学模式、提高教学质量、调动学习积极性，帮助师生充分体验到科学技术带来的福利。