VR技術在體育教學中的應用探討

□王 海

近年來，隨著多媒體技術的不斷普及，也使以網絡信息為基礎的VR技術實現飛速發展。我國的體育教學模式存在教學場景與資源的限制，在疫情影響下尤為明顯，教學和課后練習難以實現。在新時期國家發布大量創新政策，促進高校與教育工作者提升對VR技術的應用重視，并結合VR技術，實現高質量教學體系的構建，進而達到體育教學與VR技術之間融合發展的目的，這種方式也能讓學生獲得身臨其境的體會與感受，還能夠有效地提高體育教學質量，幫助學生提高運動技術水平，創造優異成績，充分滿足他們的個性化需求，提升學生對于體育課程學習的積極性。這種技術在體育教學中進行應用是對傳統體育教學模式的革新，完善體育教學體系，讓學生通過高科技更好、更快地掌握體育技能與知識。

一、VR技術的概念與特征

(一)VR技術的概念。虛擬現實是VR技術的中文翻譯意思，在發展過程中，可以將其歷史追溯到1968年，第一代真正的VR設備是麻省理工計算機科學家發明的，進而為技術的發展奠定基礎。1989年美國提出關于該技術的相關概念，并且在當時主要將其技術應用在航空航天領域和軍事領域，由于相關設備笨重，進而也未能全面地進入到大眾視野當中。近幾年，隨著技術的不斷創新和改革，也使得VR技術不斷進入到大眾的生活和事業中，該技術中還包含5G網絡技術、仿真技術，同時，還包含互聯網時代背景下的人工智能技術、多媒體技術等多種技術，經計算機處理后傳輸到VR眼鏡顯示出仿真虛擬環境，用戶可以利用傳感器與電子設備進行交流。如今的VR技術已經融入到社交與教育游戲等相關領域，越來越多的高校將VR技術應用于體育教學當中，開辟了體育教學新模式。

(二)VR技術的特征。VR技術具有多感知性、想象性、交互性、沉浸性4種特征。一是多感知性，高端VR設備會提供人體運動聽覺、觸覺、感覺等，科技公司不斷創新技術，幫助用戶獲得更多真實的體驗。在用VR設備進行歷史狀態感知時，不僅可以讓用戶感受到觸覺感知、聽覺感知，還帶有一種溫度和濕度感知、嗅覺感知等，進而提升其感知效果，讓學生感覺自己仿佛真的置身于全力拼搏、緊張激烈的比賽現場。二是具有想象性，VR設備顯示的虛擬環境是現實教學中無法顯示出的，比如動作全角度逐秒分析、微觀生物力學等，在教學期間，一些教學重點和難點問題，可以通過一些立體圖像運用VR設備顯示出來，不斷為學生營造一種3D空間環境，使學生在這種環境和場景下，增強知識的直觀性學習能力與水平，還可以強化學生理性與感性的認知，推動學生創造性思維能力的有效發展，幫助課堂教學提升良好效果。三是具有交互性，在VR設備顯示出的三維虛擬環境中，學生可以利用傳感設備，如傳感手柄、觸感手套等與模擬系統進行交互，在通過觸感手套了解虛擬環境相關物體時，也能不斷帶給學生一種震動摩擦的感覺，幫助學生了解和感受到虛擬環境中真實物體的存在和特點，通過傳感手柄來切換虛擬環境中的顯示模式，運動狀態和物體的視角等，幫助學生隨意地與系統進行真實交互。四是沉浸性，VR設備呈現出的三維立體圖像可以將學生的視角帶入三維學習空間，提供全方位的視覺效果與逼真的模擬場景，讓學生沉浸其中。

二、VR技術應用于體育教學的優勢

(一)增強學生學習實效性。當前學生在體育課程學習過程中，采用教師面對面的教學方式，注重學生理論知識講解，卻忽略學生課后技能的練習。將VR技術融入到體育教學中，可以幫助學生進行課后練習，給予學生充分的指導，同時以視頻的形式為學生制作與動作、畫面有關的教學視頻，還可以通過對學生學習動作規范性、準確性特征進行分析等形式，做好針對學生的評價工作，以此來促進學生學習效果的增強。在日常體育練習期間，教師還可以結合計算機掌握不同學生具體的學習進度，還能通過VR技術階段性提供學生學習成績反饋、評價工作內容等形式，幫助教師更好感受和了解學生整體的學習情況，進而制作有針對性的教學方案與學習計劃，提高課堂傳授效率。

(二)增強教學課程多樣性。體育課程教學內容較多，需要提升教學課程的多樣性，實際上課中以放養式教學為主。對于新時期的學生興趣要求無法滿足，將VR技術融入到體育教學中去，通過計算機運算模擬出讓學生感到新鮮的場景，以滿足學生青春期的追求與好奇，有助于提高教學質量。在實際的體育課堂中對天氣、設備以及體育場地要求比較嚴格，不滿足其中的任何一項，體育課程就無法繼續進行，如南方在體育課上無法進行滑雪教學，而將VR技術融入到體育教學中可以模擬出相應的雪景，打破了傳統體育教學中對于場地的限制，增強了體育課程的多樣性，讓學生在體育教學中的體驗感增加。

(三)增強高校教學沉浸感。現今體育教學中，一些體育項目由于具有危險性，教師和家長出于學生安全方面考慮而無法進行學習，這時候將VR技術應用到體育教學中，可以降低危險性。如在學習武術散打中，傳統教學的器材與教學場景并不能模擬出真實的教學場面，在實際對練中危險性較強，將VR技術融于實際的體育教學訓練環境中，虛擬對戰環境的招式和戰術的靈活性與多樣性，幫助學生更好地進入到實戰場景中，提高學生的學習興趣。

三、VR技術存在的現實問題

(一)技術研發不夠成熟。在實際的VR軟件研發過程中，由于研發資金過于昂貴、研發技術不夠成熟等原因。致使當今VR設備模擬場景還原度不高、真實體驗性較差。通過計算對虛擬場景進行模擬等形式，也會導致其場景只出現場地和天氣等信息，難以給予使用者較高質量的體驗感和感知，損害了VR技術的未來發展形象。如VR技術應用于體育賽事中，賽季轉播NBA揭幕戰時，由于缺乏相關軟件開發的資源庫，導致在轉播中出現了種種突發問題與情況，這些都是軟件技術不夠成熟所導致的，因此應加大資金投入創新VR軟件技術，以期帶給學生更好的教學體驗。此外，近些年VR技術被真正的重視起來，一些企業為了節省資金，導致市場上VR產品的質量參差不齊，廉價的VR設備根本無法滿足體育教學需求，高昂的生產成本將制約VR技術的相關普及。

(二)對VR設備缺乏認知。國家高技術研究發展計劃、中國國家自然科學基金九五計劃等都將為VR技術作為研究項目，在當前科學領域發展中具有重要地位。在我國VR技術還屬于新興技術，研究發展相對較落后，新時期背景下，相關人員對于VR技術還需要進一步了解。在VR技術的使用方面，不僅運用在娛樂游戲等領域，在課件制作、實戰訓練、體育教學等方面也具有很大優勢，提高人們對VR設備的認知，可以為VR技術在我國的未來發展應用打下基礎。在現階段大多數的人眼里，VR技術僅是新的游戲設備，在教學方面尚未被普及與開發，甚至認為與電子游戲一樣會耽誤學生的學習進度，這種認知情況也對VR產品的普及造成了一定影響。

(三)硬件設備缺乏完善。在當前在VR硬件設備發展的過程中，一種是手勢捕捉交互設備；另一種是全身性動作捕捉體感交互設備。由于VR技術的不成熟，過早投入市場等原因，導致體驗者戴上VR眼鏡以后有頭暈目眩的感覺，目前沒有任何一款產品在長時間使用后不產生此感的，用戶戴上VR眼鏡后視覺模糊效果較差，不利于提升VR技術的虛擬現實體驗感。在體育課程與相關技術設備的融合方面存在缺乏力度、硬件設施不完善的問題，進而也給相關實際教學的應用和發展工作帶來難度。

四、體育教學中VR技術的應用策略

(一)體育教學訓練中融入VR技術。在融入該技術的過程中，可以加強對學生學習技能的培訓，為學生營造良好的虛擬空間，還要結合現代化的教育手段，加強真實比賽環境、場景的模擬，進而使學生充分參與到沉靜式的體育學習當中。不斷推動學生運動水平和技能的發展，實現該技術與學生個性化培養之間的有效融合。在針對危險性的體育活動中，也可以結合VR技術加強真實教學情境的創設，這樣不僅可以防止教學事故的發生，還能使學生在自由搏擊的訓練中，提升實戰能力，可以將實戰對手的參數輸入VR設備服務器中，模擬對手的真實水平，讓學生找到對方弱點，輕裝上陣，真實發揮出自己的應有水平。

(二)制作教學課件中融入VR技術。在體育教學中融入VR技術可以幫助學生提升學習水平，還加強了師生間的互動。在體育技能教學中利用VR技術制作體育動作課件，能夠幫助克服學生觀察片面的局限，顯示出更為精準的動作細節，學生可以全方位觀察。在制作教學課件中融入VR技術是將新鮮技術與體育教學相結合，更好地構建現代化教學模式。

(三)網絡遠程教學中融入VR技術。VR技術有效保障了教學中高清音視頻、教師影像數據、教學方案等數據的快速傳輸、同步調閱，在先進技術的支持下，構建新型體育教學模式。VR+遠程教學不受時間、地點、氣候的限制，相對于傳統面對面的教學方式，可以緩解師資力量不足的問題，讓異地的學生享受到優質的體育教學資源。鼓勵學校廣泛開展VR+遠程教學的應用，豐富教學課程，優化教學流程，改善教學環境，提高教學水平，提升學生學習的自主性和積極性，促進體育教學現代化發展。

五、結語

目前VR技術雖然取得了良好發展，但要應用于實際的體育教學中仍存在諸多問題，如一定程度上削弱學生的應變能力、軟硬件技術不夠成熟、售價和成本過高等，需要科研人員在技術方面進行創新，在資源庫方面進行豐富。當體育教學與VR技術進行碰撞之后，將會打破傳統體育教學，提高教學效率與學生體驗感，相信不久的將來，隨著VR技術的日漸成熟，VR技術肯定可以與體育教學進行良好結合，幫助學校在體育教學上豐富教學模式、提高教學質量、調動學習積極性，幫助師生充分體驗到科學技術帶來的福利。