計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校體育教學(xué)中的實(shí)踐

劉洋 湖南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行模擬，最終生成仿現(xiàn)實(shí)環(huán)境的一種技術(shù)。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)充分利用利用傳感器，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)者與模擬環(huán)境的交互傳感。這種技術(shù)幾乎可以廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，例如建筑、娛樂(lè)、軍事等等，每一個(gè)領(lǐng)域都可以進(jìn)行模擬體感互動(dòng)，以此將現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界融合到一起，對(duì)教學(xué)方面具有深刻的影響。但是從目前的狀況來(lái)看，我國(guó)高校在體育教學(xué)中還未引用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到高校體育教學(xué)中，將會(huì)使高校的體育教學(xué)表現(xiàn)的淋漓盡致，為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)具有趣味性的學(xué)習(xí)環(huán)境，不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，而且還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。

一、計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將計(jì)算機(jī)圖形圖像處理、傳感認(rèn)知識(shí)別、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)以及智能語(yǔ)音等等這些計(jì)算機(jī)技術(shù)相互融合到一起，最終形成了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)[1]。傳統(tǒng)的仿真技術(shù)中無(wú)法對(duì)人們的感官進(jìn)行模擬，但是計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的主要目的就是為人們營(yíng)造出一種接近于感官所感覺(jué)到的一種虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，這種技術(shù)打破了傳統(tǒng)仿真技術(shù)里面存在的缺陷，真正實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)設(shè)備與人體感官之間的相互交流。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)之所以有這么大的功效，主要是因?yàn)樗蓚鞲衅鳌?D建模、檢測(cè)、控制以及反饋這五個(gè)大模塊構(gòu)成。通過(guò)檢測(cè)模塊和反饋模塊來(lái)檢測(cè)體驗(yàn)者內(nèi)心的指令信息能夠進(jìn)行構(gòu)建，隨后再通過(guò)控制模塊以及傳感器模塊將指令進(jìn)行控制和傳遞，最后將虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系到一起，通過(guò)這些步驟時(shí)3D建模模塊能夠有效的生成以及應(yīng)用。

交互性、感知共享性以及沉浸性這三個(gè)特征是計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最明顯的特征[2]。因?yàn)橛?jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)對(duì)人體感知的特征進(jìn)行分析，將虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界建成1：1的具有空間感的3D模塊，幾乎可以達(dá)到現(xiàn)實(shí)世界中等的觸覺(jué)、視覺(jué)以及聽(tīng)覺(jué)等等這樣的體感，讓每一位體驗(yàn)者有種身臨其境的感覺(jué)，而且還突破了傳統(tǒng)意義上運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的行為。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用傳感器進(jìn)行虛擬之間的交互，與傳統(tǒng)的仿真技術(shù)相比，不僅操作起來(lái)更加方便快捷，而且還能夠?qū)Ⅲw驗(yàn)者的想象空間進(jìn)行無(wú)限的拓展，無(wú)限期的滿足體驗(yàn)者想要達(dá)到的效果。

二、計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校體育教學(xué)中應(yīng)用的重要性

(一)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，換句話來(lái)說(shuō)其實(shí)就是對(duì)人工智能技術(shù)的一個(gè)更深層次的虛化。高校體育教學(xué)過(guò)程中引用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是傳統(tǒng)高中體育教學(xué)中一種全新的教學(xué)模式。通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，改變傳統(tǒng)體育教學(xué)中面授的教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將學(xué)生帶領(lǐng)到一種全新的、不同體感的學(xué)習(xí)環(huán)境中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。將計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到高校體育教學(xué)過(guò)程中，不僅大大縮短了學(xué)生訓(xùn)練的時(shí)間，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，而且還能夠達(dá)到高校開(kāi)設(shè)體育課程的真實(shí)效果，進(jìn)而促進(jìn)高校體育教學(xué)的順利開(kāi)展。除此之外，將計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用到高校體育教學(xué)過(guò)程中，與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，還大大減少了一些教學(xué)設(shè)備的投入，降低了學(xué)校開(kāi)展體育課程的教學(xué)成本[3]。

(二)保障學(xué)生的安全

在高校的體育教學(xué)課程中，一般情況下，對(duì)抗競(jìng)技項(xiàng)目比較多，學(xué)生們?yōu)榱四軌蚰玫礁叩拿?，奮不顧身，往往特別容易由于操作不當(dāng)而引發(fā)安全事故，安全事故發(fā)生頻率較高的競(jìng)技項(xiàng)目，學(xué)校一般都會(huì)從體育教學(xué)項(xiàng)目中剔除。但是將計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入到高校體育教學(xué)中，則可以防止出現(xiàn)實(shí)際操作過(guò)程中有操作不當(dāng)出現(xiàn)的安全問(wèn)題，讓學(xué)生在一個(gè)安全的環(huán)境下開(kāi)展體育訓(xùn)練。有些高校對(duì)體育教學(xué)的要求比較高，例如教學(xué)場(chǎng)地、教學(xué)設(shè)備等等這些，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)同樣可以對(duì)其進(jìn)行更好的模擬，不僅降低了這些高校開(kāi)展體育教學(xué)的成本，而且還改善和提高了高校的教學(xué)環(huán)境。

(三)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力

計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用，不僅能夠打破空間以及現(xiàn)實(shí)時(shí)間的界限，而且還能夠改善和提高學(xué)校的教學(xué)環(huán)境[4]。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用使高校的體育教學(xué)發(fā)生了重大的改變，由傳統(tǒng)的學(xué)生被迫學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí)，將高科技的教學(xué)理念逐步深入到高校的體育教學(xué)課堂中，滿足學(xué)生的內(nèi)在需求，激發(fā)學(xué)生的大膽創(chuàng)新能力。除此之外，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用還可以使高校能夠應(yīng)用到一些無(wú)法進(jìn)入高校體育課堂的場(chǎng)地和高端設(shè)備。讓學(xué)生真正的體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，熟練掌握所學(xué)的知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率，最終達(dá)到學(xué)校的教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化高校體育教學(xué)的目的。

三、計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于高校體育教學(xué)的要求

要想使計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠有效的應(yīng)用在高校體育教學(xué)中，那么計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的設(shè)計(jì)方向主要有以下幾個(gè)方面：實(shí)際體育教學(xué)環(huán)境的模擬、體育教學(xué)課堂的模擬、高校校園環(huán)境模擬以及教學(xué)課件交互的模擬[5]。實(shí)際體育教學(xué)環(huán)境模擬，需要將現(xiàn)實(shí)體育教學(xué)所需要的相關(guān)設(shè)施等等這些數(shù)據(jù)真實(shí)的輸入，相關(guān)設(shè)施將會(huì)真實(shí)的展現(xiàn)在模擬環(huán)境中，大大減少高校在教學(xué)方面的支出；體育教學(xué)課堂的模擬，是對(duì)體育教學(xué)課堂空間以及教學(xué)時(shí)間的拓展，為學(xué)生建立一個(gè)比較真實(shí)的虛擬培訓(xùn)環(huán)境，再結(jié)合交互式的教學(xué)方法，輕松地實(shí)現(xiàn)高效體育教學(xué)目的。高校校園環(huán)境模擬，主要是通過(guò)運(yùn)用數(shù)碼照相機(jī)對(duì)校園里的環(huán)境進(jìn)行拍照，盡量使所拍的照片能夠真實(shí)地反映出校園環(huán)境，或者為學(xué)生呈現(xiàn)出一種立體感的效果，進(jìn)而讓學(xué)生從眉心產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的現(xiàn)實(shí)感。體育教學(xué)課件交互的模擬，主要是實(shí)現(xiàn)課堂的交互性，利用一些相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行描述，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享，提高學(xué)校的教學(xué)效率。

四、計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校體育教學(xué)各個(gè)項(xiàng)目中的應(yīng)用

高校體育教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將會(huì)是高校的體育教學(xué)發(fā)生一個(gè)巨大的變化，顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，將傳統(tǒng)的單一化的教學(xué)模式逐步向現(xiàn)代化多元式的教學(xué)模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，使每一項(xiàng)體育教學(xué)項(xiàng)目變得更加具有深度[6]。

(一)計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在健美操教學(xué)中的應(yīng)用

將計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到健美操教學(xué)中，將會(huì)為學(xué)生提供一個(gè)虛擬而又現(xiàn)實(shí)的健美操場(chǎng)地，而且還能為學(xué)生賦予一個(gè)比較真實(shí)的、人性化的教學(xué)示范NPC，學(xué)生在這個(gè)虛擬的環(huán)境中可以自由的選擇自己喜歡的、適合自己的教學(xué)進(jìn)度，還可以通過(guò)具象化的描述方式與體育教師記性溝通，讓所學(xué)的動(dòng)作更加規(guī)范。

(二)計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在排球、籃球等教學(xué)項(xiàng)目中的應(yīng)用

在排球、籃球等球類的體育教學(xué)項(xiàng)目中，體育教師要講每一個(gè)訓(xùn)練項(xiàng)目的動(dòng)作要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，學(xué)生利用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教師說(shuō)明的要點(diǎn)過(guò)程中緊跟學(xué)習(xí)，并且通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)感受標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)球姿勢(shì)、發(fā)球力度以及幅度等等，通過(guò)這些進(jìn)行自我感知的學(xué)習(xí)[7]。不僅如此，交互式的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還能夠組織單個(gè)的學(xué)生，對(duì)每一個(gè)單個(gè)學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，將他們連接在一起組成一個(gè)小組，高校只需要為學(xué)生提供一個(gè)高科技虛擬技術(shù)設(shè)備的環(huán)境，將會(huì)實(shí)現(xiàn)模擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)際化的教學(xué)。

(三)計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在跳水項(xiàng)目中的應(yīng)用

將計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在跳水項(xiàng)目中，將跳水運(yùn)動(dòng)員標(biāo)準(zhǔn)的跳水動(dòng)作詳細(xì)的展示在計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)中，對(duì)運(yùn)動(dòng)員在空中做的各種動(dòng)作進(jìn)行標(biāo)記，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)每一個(gè)動(dòng)作的角度的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記、分析，讓每一位學(xué)生都能夠從細(xì)節(jié)上進(jìn)行對(duì)比分析，從每一個(gè)細(xì)節(jié)上發(fā)現(xiàn)自己在跳水過(guò)程中存在的不足，后期通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)加以改正。

在高校體育教學(xué)中運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不僅能夠使學(xué)生實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的自身學(xué)習(xí)進(jìn)度，而且還便于學(xué)校因地制宜、因材施教的進(jìn)行教學(xué)，為國(guó)家培養(yǎng)差異化的人才。

五、總結(jié)

綜上所述，各個(gè)高校的體育教學(xué)在當(dāng)下的環(huán)境中都在面臨著改革這一大問(wèn)題，要求每一位學(xué)生都能夠達(dá)到綜合的運(yùn)動(dòng)技能，能夠熟練的掌握每一運(yùn)動(dòng)技術(shù)。但是在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生即使通過(guò)不斷的訓(xùn)練也難以達(dá)到最終的教學(xué)效果。所以，將計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成功的運(yùn)用于高校的體育教學(xué)中，是對(duì)高校體育教學(xué)的一大創(chuàng)新。通過(guò)利用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，有效利用高校的體育教學(xué)時(shí)間和空間，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高校的教學(xué)目的。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)從目前的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，雖然還處于一種初級(jí)發(fā)展階段，由于一些比較客觀的因素白未能將其廣泛得向社會(huì)各界推廣，但是我們從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展來(lái)看，將計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成功的應(yīng)用于高校的體育教學(xué)中將會(huì)是高校體育教學(xué)中不可忽略的一部分，不僅能夠提高高校體育教學(xué)的效率以及質(zhì)量，而且還能夠促進(jìn)我國(guó)高校未來(lái)現(xiàn)代化體育教學(xué)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。