計算機虛擬現實技術在高校體育教學中的實踐

范懷軻

（武漢職業技術學院。 湖北 武漢 430074）

所謂計算機虛擬現實技術，其實就是通過合理運用計算機技術，對現實環境進行真實的模擬。計算機虛擬現實技術充分利用利用傳感器，以此來實現體驗者與模擬環境的交互傳感。這種技術幾乎可以廣泛地應用到各個領域，如建筑、娛樂、軍事等等，每一個領域都可以進行模擬體感互動，以此將現實世界與虛擬世界融合到一起，對教學方面具有深刻的影響。但是從目前的狀況來看，我國高校在體育教學中還未引用虛擬現實技術，將虛擬現實技術應用到高校體育教學中，將會使高校的體育教學表現得淋漓盡致，為學生營造一個創造一個良好的學習環境，不僅能夠激發學生的學習興趣，而且還能夠提高學校的教學質量。

1 計算機虛擬現實技術

計算機虛擬現實技術將計算機圖形圖像處理、傳感認知識別、互聯網網絡以及智能語音等等這些計算機技術相互融合到一起，最終形成了虛擬現實技術 。傳統的仿真技術中無法對人們的感官進行模擬，但是計算機虛擬現實技術存在的目的就是為了打破這種局面，解決這一缺陷，通過一系列相關的技術為人們營造出一種接近于感官所感覺到的一種虛擬現實環境，真正實現計算機設備與人體感官之間的相互交流。計算機虛擬現實技術之所以有這么大的功效，主要是因為它由傳感器、3D 建模、檢測、控制以及反饋這五個大模塊構成。通過運用檢測以及反饋這兩個模塊對體驗者內心的指令信息進行監測，并對其進行合理的構建，然后通過控制以及傳感器這兩個模塊將指令進行控制和傳遞，最后將虛擬世界與現實世界聯系到一起，通過這些步驟時3D 建模模塊能夠有效的生成以及應用。

交互性、感知共享性以及沉浸性這三個特征是計算機虛擬現實技術最明顯的特征 。計算機虛擬現實技術通過分析人體感知的特征，將現實世界與虛擬世界建成具有空間感且同比的3D 模塊，讓每一位體驗者幾乎可以實踐與現實世界同等的觸覺以及視覺，產生身臨其境的錯覺。計算機虛擬現實技術利用傳感器進行虛擬之間的交互，與傳統的仿真技術相比，不僅操作起來更加方便快捷，而且還能夠將體驗者的想象空間進行無限的拓展，滿足每一位體驗者的無限遐想。

2 高校體育教學中合理應用計算機虛擬現實技術的重要性

2.1 激發學生學習的積極性

計算機虛擬現實技術，換句話來說其實就是對人工智能技術的一個更深層次的虛化。高校體育教學過程中引用計算機虛擬現實技術，是傳統高中體育教學中一種全新的教學模式。通過使用計算機虛擬現實技術，對傳統的面授這一教學方式進行了一個特別大的翻轉，有效激發了學生自主學習的積極性。計算機虛擬現實技術將學生帶領到一種不同體感的、新穎的學習環境中，激發學生學習的興趣，提高學校的教學質量。將計算機虛擬現實技術運用到高校體育教學過程中，不僅大大縮短了學生訓練的時間，激發學生自主學習，而且還能夠達到高校開設體育課程的真實效果，進而促進高校體育教學的順利開展。除此之外，高校體育教學過程中通過運用計算機虛擬現實技術，還大大減少了一些教學設備的投入，降低了學校開展體育課程的教學成本 。

2.2 保障學生的安全

在高校的體育教學課程中，一般情況下，對抗競技項目比較多，學生們為了能夠拿到更高的名次，奮不顧身，往往特別容易由于操作不當而引發安全事故。安全事故發生頻率較高的競技項目，學校一般都會從體育教學各個項目中除掉。但是將計算機虛擬現實技術運用到高校的各個體育教學項目中，則可以防止出現實際操作過程中有操作不當出現的安全問題，讓學生在一個安全的環境下開展體育訓練。有些高校對體育教學的要求比較高，例如教學場地、教學設備等等這些，計算機虛擬現實技術同樣可以對其進行更好的模擬，不僅降低了這些高校開展體育教學的成本，而且還改善和提高了高校的教學環境。

2.3 激發學生的創新能力

計算機虛擬現實技術在高校體育教學中的應用，不僅能夠打破空間以及現實時間的界限，而且還能夠改善和提高學校的教學環境。這一技術的運用使高校的體育教學發生了非常大的變化，學生由被迫學習逐漸轉變為自主學習，將這些高科技的教學理念融入高校的體育教學課堂以后，不僅能夠在精神上滿足學生的內在需求，而且還能夠激發學生的大膽創新能力。除此之外，計算機虛擬現實技術的應用還可以使高校能夠應用到一些無法進入高校體育課堂的場地和高端設備。讓學生真正地體會到學習的樂趣，熟練掌握所學的知識，提高學習效率，最終達到學校的教學效果，實現現代化高校體育教學的目的。

3 計算機虛擬現實技術應用于高校體育各個項目教學中的要求

要想真正發揮計算機虛擬現實技術在高校體育教學中的作用，計算機虛擬現實技術的設計方向主要有以下幾個方面。實際體育教學環境的模擬、體育教學課堂的模擬、高校校園環境模擬以及教學課件交互的模擬 。我們在對實際的體育教學環境進行模擬模擬時，需要將現實體育教學所需要的相關設施等等這些數據真實的輸入，相關設施將會真實地展現在模擬環境中，大大減少高校在教學方面的支出；體育教學課堂的模擬，是對體育教學課堂的實踐以及空間進行無線的向外拓展，真正為學生建立一個比較真實的虛擬培訓環境，隨后再結合計算機虛擬現實技術交互式這一特點進行教學，使高校的體育教學目的很容易的達到效果。高校校園環境模擬，主要是通過運用數碼照相機對校園里的環境進行拍照，盡量使所拍的照片能夠真實地反映出校園環境，或者為學生呈現出一種立體感的效果，進而讓學生從眉心產生一種強烈的現實感。體育教學課件交互的模擬，主要是實現課堂的交互性，利用一些相關的技術進行描述，以此對教學資源進行共享，提高整個學校的辦事效率以及教學效率。

4 計算機虛擬現實技術在高校體育教學各個項目中的應用

4.1 計算機虛擬現實技術在健美操教學中的應用

將計算機虛擬現實技術應用到健美操教學中，不僅能夠為學生提供一個即現實又虛擬的健美操場地，而且還能為學生進行一個比較真實的、人性化的教學示范，學生在這個這樣的環境中可以隨便選擇自己喜歡的以及真正適合自己的教學方式，隨時調整自己的教學進度，在實際生活中，學生可以通過抽象化的描述方式與體育教師進行溝通，讓所學的動作更加規范。

4.2 計算機虛擬現實技術在排球、籃球等教學項目中的應用

在排球、籃球等球類的體育教學項目中，體育教師要講每一個訓練項目的動作要點進行詳細的說明，學生利用計算機虛擬現實技術在教師說明的要點過程中緊跟學習，并且通過計算機虛擬現實技術感受標準化的發球姿勢、發球力度以及幅度等等，通過這些進行自我感知的學習。除此之外，交互式的虛擬現實技術還能夠有效將每一個單個的學生組織起來，隨后對每一個單個學生進行網絡的連接，將他們連接在一起組成一個小組，高校只需要為學生提供一個高科技虛擬技術設備的環境，將會實現模擬現實的實際化的教學。

4.3 計算機虛擬現實技術在跳水教學項目中的應用

將計算機虛擬現實技術應用在跳水項目中，可以在計算機虛擬技術中對跳水運動員標準的跳水動作進行詳細的展示，標記運動員在空中做的各種動作，通過標記每一個動作的角度的標準數據，可以讓每一位學生都能夠從各個細節上進行對比，并從細節上發現自己在跳水過程中存在的不足，后期通過不斷的學習加以改正。

在高校體育教學中運用計算機虛擬現實技術，不僅能夠使學生實現比較個性化的學習進度，而且還便于學校因材施教的進行教學，為國家培養差異化的人才。

5 結 語

目前各高校的體育教學都面臨著改革這一大問題，要求每一位學生都能夠達到綜合的運動技能，能夠熟練地掌握每一運動技術。但是在實際的教學過程中，學生即使通過不斷的訓練也很難達到預想的效果。因此，高校的體育教學中運用計算機虛擬現實技術，是對高校體育教學的一大改變。計算機虛擬現實技術從目前的發展狀況來看，雖然還處于一種初級發展階段，由于一些比較客觀的因素而未能將其廣泛得向社會各界推廣，但是我們從長遠的發展來看，將計算機虛擬現實技術成功地應用于高校的體育教學中將會是高校體育教學中不可忽略的一部分，不僅能夠提高高校體育教學的效率以及質量，而且還能夠促進我國高校未來現代化體育教學的長遠發展。