計算機虛擬現實技術在高校武術教學中的應用研究

摘要：文章以虛擬現實技術（VR）為對象，利用SWOT工具進行了“VR+高校武術”的教學分析，梳理了“VR+高校武術”帶來的教學變革：促進學生掌握武術體式、給予學生更多武術練習機會、模擬多場景的武術比賽等；探索了“VR+高校武術”的教學實踐路徑：配全VR技術設施、編制武術學習方案、開啟視頻號VR的全新武術課堂等，嘗試借助VR技術全面更新武術教學體系，帶給高校學生極具科技感的武術課堂，以此展現VR技術的教學功能。

關鍵詞：VR；武術；數據

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.04.035

中圖分類號：G 807.4，TP 3" " " " " " " "文獻標示碼：A" " " " " " " "文章編碼：1672-7274（2023）04-0-03

Research on the Application of Computer Virtual Reality Technology in College Wushu Teaching

WANG Wei

（Shanxi Water Conservancy Vocational and Technical College， Taiyuan 030027， China）

Abstract： This paper takes virtual reality technology （VR） as the object， uses SWOT tool to carry out the teaching analysis of \"VR+college martial arts\"， and combs the teaching reform brought by \"VR+college martial arts\"： promoting students to master martial arts styles， giving students more opportunities to practice martial arts， simulating multi-scene martial arts competitions， etc; Explored the teaching practice path of \"VR+college martial arts\"： equipped with full VR technology facilities， compiled martial arts learning programs， opened a new martial arts class with video number VR， and tried to use VR technology to comprehensively update the martial arts teaching system， bring college students a highly scientific and technological martial arts class， so as to show the teaching function of VR technology.

Key words： VR; a martial art; data

1" “VR+高校武術”的SWOT分析

1.1 優勢

VR技術能夠從課程練習、體式學習、模擬比賽等多個方面，變革原有的武術教學方法，是開創國內體育課程新格局的絕佳工作。VR技術表現出信息感知能力較強、人機交互性較高、課程規劃有序、場景多樣性等優勢，能夠導入武術動作，設定體式規范范圍，結合學生動作，給出體式評分，有效解決二維圖片體式指導的缺陷，能夠顯著降低武術體式學習的難度，帶給學生更優質的武術學習體驗。在教學平臺中，教師可從“武術技能”“練習場景”“多人對決”“雙人比拼”等方面設計教學方案，開發出線上的“武術課件”“武術知識庫”“遠程指導”“對戰交流”等學習模塊。如圖1所示，是一名學生戴著VR護目鏡，對著空氣進行拳擊練習的虛擬圖，其間教師可全程查看學生拳擊動作的規范性。

圖1中的“6930”是結合學生武術動作規范性給出的評分，“1：51”表示的是學生拳擊練習的時間，“11”表示學生連續11個拳擊動作符合規范。由此可見：VR技術帶來的武術練習過程，相當于全程記錄學生的拳擊表現，動態給予學生1對1的武術技能指導，能夠及時發現學生拳擊動作的不足，便于學生以更規范的體式完成武術練習[1]。

1.2 劣勢

“VR+高校武術”體系中尚存諸多不足，具體表現是：平臺設施不全面、技術成熟性不高、硬件占地空間較大、技術全面普及的成本較高、尚未成功建立多人對抗模式。針對此類教學問題，尚需科技創新，各高校加大經費投入，逐步建成VR教學體系。在課程資源不完整、產品性能有差異等各類因素影響下，該系統可能會降低武術教學的課程推進速度。比如，當出現技術故障時，課程無法有序進行，會延誤課程進度。

1.3 機會

信息技術的持續更新，轉變了教師原有的課程設計思想，使其傾向于模擬仿真教學方法。各國體育課程中，均開發了不同類別的仿真平臺，向人們展示極具優勢的教學功能。比如，mooc教學平臺成為VR技術融合武術體系的資源庫，能夠導入相關的武術課程、武術體式圖片、動作講解等內容。在國內體教的環境下，讓武術文化融合課程，能夠帶給學生全新的體育運動體驗。

1.4 挑戰

當前，VR技術成功地被用于國內的工業生產、軍事布防、醫學研究、文娛創作等多個行業中。教育界作為各行業人才孵化的關鍵行業，應明確VR技術的融合意義。在實際教學中，在仿真武術比賽過程、處理各類武術課件信息等方面，需要進行大量實踐，方可發現其中問題。技術操作、技術應用，將會成為“VR+高校武術”的主要挑戰。

2" “VR+高校武術”帶來的教學改革

2.1 促進學生掌握武術體式

武術課程中含有“身法”“腿法”“拳法”等多種學習內容，部分動作是“身體角度+出拳”“轉身+出腿”，要求學生規范掌握動作要領，保持身體、手臂、腿之間的協調性，規范進行武術練習。在各類武術體式中，有的對學生平衡力要求較高，有的對學生臂力、腿力的要求較高。高難度體式，對于初學者而言，學習難度較大。學生需要借助多次練習，讓身體各部位肌肉形成運動記憶，才能逐步理解各體式之間的關聯。在武術發展的進程中，動作難度越來越大，從初期的“360°接馬步”發展成“720°接豎叉”。武術課程，要求學生反復練習技術動作，而教師課堂時間有限，無法達到這個需求。在“VR+高校武術”體系建立后，學生可結合自身武術學習需求，自主多次觀看武術動作示范，選擇模擬練習的教學模式，調整體式，跟著虛擬平臺進行練習，逐步掌握各類武術體式的技巧。

2.2 模擬多場景的武術比賽

武術學習任務中有踢腿、展臂、翻騰、下叉、彎腰等動作，具有相當難度。比如，進行翻騰轉體后，要求學生雙腳平穩落地，不可出現站立不穩、身體搖晃等現象。在武術訓練的過程中，學生經歷多次練習，能夠掌握動作技巧，平穩落地。在武術比賽中，會出現表演者不自現象，引起動作失誤現象。借助VR技術，模擬各類比賽場景，在學生體式練習中，導入“觀眾呼喊聲”“隊員加油聲”“嚴肅裁判聲”，動態展現武術動作的“得分情況”，便于學生熟悉此種比賽環境，在參加武術活動、武術表演時，能夠以平穩心態發揮運動技巧，提高武術體式表演的成功率。

3" “VR+高校武術”的教學實踐

3.1 補充VR技術設施

建立“VR+高校武術”的課程體系，高校需引進各項先進技術，配齊相應的設備。表1是“VR+高校武術”教學體系所需的各類設施。

教學中，教師使用全景相機、VR目鏡，獲取學生武術動作。數據經整理后，以視頻形式進行存儲，再進行2D、3D的數據處理，師生均可多次播放練習視頻，分析動作的規范性。

3.2 編制武術學習方案

建立“VR+高校武術”的教學體系時，教師應從現實課程、虛擬練習兩個方向，進行課程設計，編制武術學習方案。武術的學習任務有“體式”“功能”“體育”三個部分，教師可利用VR技術進行聯合教學。確定教學任務后，優化教材內容，教師選擇當前社會VR教學的實踐資訊，引導學生形成武術思想。比如，佛山嶺南文化研究中心與其他學院共同研發出“VR-體育武術捕捉”項目，于2018年正式上線，全面收集武術數據，建立了武術數據庫。如圖2所示，是“小念頭-右三扶手”的武術動作。

教師應用VR技術與武術融合的相關技術設備，可營建極具科技感的武術學習環境，增強學生對“VR+武術”學習模式的認可。

3.3 開啟視頻號VR的全新武術課堂

將VR技術融入武術課程后，可虛擬展現各類武術體式，搜索各地區相關的武術資料。比如，學生僅知曉“峨眉武術”，卻不知“峨眉武術”的相關技巧。教師可利用VR平臺，向學生展示部分“峨眉武術”的體式資料。借助平臺，高效補充各類武術的內容，引導學生對比各類武術特點，延展武術學習內容。

3.4 設計多樣性的武術學習情境

3.4.1 “臨場”

高校使用VR技術能夠創設多樣性的學習情景，比如“臨場”情景，創設一個空白背景的練習室，讓學生自由練習武術動作。使其不受環境因素的干擾，教師利用平臺可獲取學生的“動作”“表情”，遠程指導學生進行武術練習。當學生武術運動有失誤時，教師可進行遠程指導，在屏幕指出位置，使學生明確體式應該達到的高度，以此簡化教學過程。

3.4.2 “文化學習”

教師在引入各類武術文化素材時，可利用VR技術創設多樣性文化場景。比如，借助峨眉、少林的環境特點，帶領學生感受峨眉、太極兩種武術的文化內涵，學習武術精髓。教師使用VR技術展示峨眉、少林各類武術的“形成”“變革”“發展”，以此加深學生對各類武術文化的認識。結合各類武術的歷史背景，利用VR虛擬創建“山川”“森林”等多個場景，拉近學生與武術文化之間的距離，帶領其感受武術內涵。

3.4.3 “實戰”

武術實戰是十分關鍵的訓練項目，能全面考查學生武術學習效果。教師可利用VR技術，設定多個主題的實戰情景，以此促進學生進行武術學習。引入影視劇的武俠劇情，利用VR場景設計實戰情景，如“光明頂之戰”“獨戰金輪法王”“少林寺決戰張三豐”等。以此增加學生實戰練習的主動性。練習中，依據學生動作的規范性、動作連貫性給出評分。按照分數高低，進行排名。學生可參加多次練習，最終顯示學生的最高分數。采取評分、排名的形式，促使學生多次練習，從中找出提高武術評分的技巧，逐步增強學生的武術實戰能力。

3.5 建立數字化學情監測體系

A高校教師使用VR技術，持續監測學生武術動作質量，班級內40名學生的武術動作平均成績為7.92±0.15分，相比使用VR技術前的7.71±0.11分，學生動作質量明顯提高。引入VR技術后，部分學生的武術練習次數增加。有4名學生經過數次自主練習，動作質量達到滿分。經過此次學情監測發現：利用VR技術可帶給學生更多的動作學習機會，使學生武術動作質量顯著提高。

在單套武術項目監測中，教師設定100分為滿分，得分85分以上是“優秀”，介于60至85分之間的是“良好”，60分以下為“一般”。教師引入VR技術前，班級內學生單套武術動作成績多數是65.12±0.56。進行一學期的VR輔助練習后，學生單套武術動作成績發生的變化較大，其中有30%的學生達到優秀成績，45%的學生分數處于“良好狀態”，僅有15%的學生未達到60分、且分數不低于40分。學情監測后，教師給出全新的VR技術教學方案。在單項武術項目學習方面，VR技術能夠結合學生武術特長，為學生規劃更具挑戰性的武術練習項目，以此培養出更多“優秀”級別的學生，增強武術教學方案調整的智慧性。

在武術集體配合實戰監測中，引入VR技術之前，班級學生能夠進行2次隊形變換，每次變換需要4分鐘，變換過程較為混亂。學生進行四個月的VR團隊模擬學習后，實戰中，學生能夠進行4次隊形變換，每次變換僅用55秒，變換過程有序。由此說明：VR技術引入后，學生在集體實戰中，能夠準確把握自身位置，更能從整體視角明確隊形變換的思想，融合于團隊之中。

4" 結束語

綜上所述，將VR技術用于武術教學中，表現出諸多優勢，可有效降低武術學習的難度，帶給學生更多武術練習的機會，學生會在平臺武術評分提示后，逐步提高動作質量。在教學實踐中，A高校教師進行班內武術學情監測發現：引入VR技術后，學生自主練習武術的時間明顯增加，動作質量、單項動作評分、團體協作等均有提升。由此證明：VR技術具有“武術動作指導”“單項武術強化”“培養學生團體作戰意識”等優勢，可用于高校武術教學中。■

參考文獻

[1] 陳姍．教育現代化背景下武術教學平臺的信息化建設[J]．湖北體育科技，2022，41（12）：1125-1128.