刘 莹

（武汉设计工程学院，湖北 武汉 430000）

计算机虚拟现实技术在高校体育教学中的应用研究

刘 莹

（武汉设计工程学院，湖北 武汉 430000）

文章主要对计算机虚拟现实技术在高校体育教学中的应用进行研究，通过对计算机虚拟现实技术和高效体育教学必要性和现状的分析，提出计算机虚拟现实技术在高校体育教学中的应用策略，以期将计算机虚拟现实技术有效地应用于高校体育教学中，实现高校体育教学质量和效率的提高，促进现代高校体育教学的健康发展。

高校体育教学；虚拟现实技术；计算机

计算机虚拟现实技术是计算机应用技术中一种通过对现实环境进行模拟生成仿现实环境的技术，通过对传感器的充分应用实现体验者和模拟环境的交互传感。计算机虚拟现实技术是一种综合了计算机图形图像处理、多种模式选择、传感认知识别、智能语音、互联网网络等多种技术领域交互的成果，可以广泛投入到医学、航空、航天、建筑、军事、娱乐、教育等多个领域中进行模拟体感互动，实现虚拟与现实的融合发展，具有非常深远的教学意义。计算机虚拟现实技术在当前高校体育教学中还处于空白，通过对计算机虚拟现实技术的应用实施，可以生动地将体育教学内容表现出来，营造富有趣味的教学环境，不仅能提高学生的学习积极性，还能使学生的专业技能知识得到较高效率的掌握，实现高校体育教学质量的提高。

1 计算机虚拟现实技术在高校体育教学中的应用背景

1.1 计算机虚拟现实技术

计算机虚拟现实技术结合了多种科学领域的技术融合发展而成，其主要目的是营造出一种针对感官感觉接近现实环境的虚拟现实的环境，突破传统意义仿真技术不能对人感官进行模拟的缺陷，实现了人体与计算机设备感官交互的虚拟技术，其主要依靠五大基础构成模块得以实现，分别是：检测、反馈、传感器、控制以及3D建模。通过检测和反馈模块检测体验者的指令信息是否得以构建，再通过传感器模块和控制模块实现指令的传递与控制，最终将现实世界和虚拟环境进行连接，以此达到3D建模模块的有效生成和运用。计算机虚拟现实技术具有3种特征，即沉浸性、交互性和感知共享性。这是因为计算机虚拟现实技术是通过对人体五感特征进行仔细分析，建立与现实世界1∶1的3D模型，达到现实世界中等效的视觉、听觉、触觉和动觉的体感，更容易使体验者身临其境，并且突破了传统意义上的计算机控制交互行为，利用传感设备进行虚拟交互，是操作更加方便，还可以无限地拓展体验者的想象空间，通过对虚拟世界的

构建达到体验者想要的效果。

1.2 计算机虚拟现实技术和高校体育教学结合的必要性

计算机虚拟现实技术是对计算机人工智能技术的一个深化，将计算机虚拟现实技术运用到高校体育教学领域中，是对高校体育教学模式的一种全新探索，改变传统面授的教学方式，提升学生学习的主动性，通过对计算机虚拟现实技术的构建，带领学生进入不同体感的体育教学环境中，激发学生的参与积极性与兴趣，实现体育教学的顺利实施。通过对计算机虚拟技术的应用，在高校体育教学中可以大大缩短训练教学的时间，不仅可以达到真实直观的教学效果，还能不断激发学生自学的意识，从而促进高校体育教学的顺利实施，而对于传统教学中关于教学设备经费的投入也可以相应地减少。在体育教学中，有许多对抗竞技的项目，而现实中的训练往往会因为操作不当引发一些教学事故，导致学校在体育项目的开设中对这类项目进行了剔除，而计算机虚拟现实技术的有效融合，则可以避免实际操作中可能带来的损伤，使学生在非常安全的环境中进行有效的训练。针对一些具有教学设备、场地等有较高要求的体育项目，计算机虚拟现实技术也可以更好地进行模拟，不仅弥补了现实高校体育教学中客观条件的不足，还能实现人性化教学环境的创建。计算机虚拟现实技术不仅能突破现实时间和空间的界限，还能实现高校教学环境的改善和提高。实现高校体育教学中的计算机虚拟现实技术的应用，可以使高校体育教学中教学模式发生巨大改变，由传统的课程教学转变为学生主动参与教学，实现现代化的高科技教学理念深入学校课堂，使学生学习的内在需求得到巨大的满足，促进学生创新思维的生成。计算机虚拟现实技术应用于高校体育教学还可以使一些无法进入课堂的高端设备和场地得到应用，让学生切实体会操作和学习的乐趣，优化体育教学中的内容，从而实现教学任务的完成和效率的提高，以达到现代化高校体育教学改革的目的。

2 计算机虚拟现实技术在高校体育教学的应用研究策略

2.1 计算机虚拟技术在高校体育教学应用研究的客观要求

在高校体育教学中应用计算机虚拟现实技术，要实现计算机虚拟现实技术进行有效的运用，一般主要的设计应用方向有：校园环境模拟、体育课堂模拟、实际教学环境模拟以及交互课件设计。校园环境模拟是通过数码相机对校园环境进行图像的捕捉，使上传后的校园素材逼真化，或呈现立体的效果，从而使参与的学生产生强烈的现实感；体育课堂模拟是对体育课堂教学时间和空间的拓展，建立较为真实的虚拟培训环境，运用丰富的交互式教学方法，轻松实现高校体育教学；实际教学环境模拟需要对体育教学的相关设施等数据进行有效真实的输入，将其真实地展现，可以实现减少高校相关教学经费的目的；交互课件设计主要是对课堂交互性进行实现，利用相关技术的描述实现学习资源的共享，达到有效学习的目的。

2.2 计算机虚拟现实技术在高校体育教学实际项目中的应用

计算机虚拟现实技术在高校体育教学中的应用将会使一个革命性的变革，它是对传统教学的一种颠覆，将传统的单一式的教学向多元化的综合性专业化的教学进行转变，使单项体育教学变得更具深度和广度。

在健美操项目的体育教学中，计算机虚拟现实技术为学生和教室提供一个虚拟现实的健美操场馆，并赋予虚拟真人化的教学示范NPC，学生可以个性化地选择适合自身的教学示范进度，并使用具象化描述的方式与教师针对健美操学习的难点进行沟通，完成动作规范化学习。在排球、篮球等球类项目的体育教学中，需要教师将动作分解的要点进行详细的解说，而学生可以利用虚拟现实技术在教师解说要点的过程中，进行跟随学习，并通过相关技术感受标准化的发球力度、幅度和动作的顺序，以此进行自我感知学习，同时交互式的虚拟现实技术，还能将单个的学生进行网络连接，组成小组模式，学校仅仅需要提供高科技虚拟技术设备的环境就可以实现“实际化”的组织教学。在跳水项目的体育教学中，通过计算机虚拟技术对跳水运动员的标准跳水动作进行细节性的展示，包括对跳水运动员在空中的各种动作的角度的标记，利用计算机后台进行各种角度数据的分析和标准数据的标记，使学生从细节上进行对比分析，从而了解自身在实际跳水运动中的动作的缺点，并通过不断地训练进行自我学习和纠正。计算机虚拟现实技术应用于高校体育教学不仅能实现个性化的自身进度的学习，还能因地制宜、因材施教，实现创新化、差异化的人才培养。

3 结语

高校体育教学在当前的高校教育中面临着改革的瓶颈，在实际教学中需要学生达到综合的运动技能和熟练掌握运动战术，这就需要不断地进行实际训练，但往往现实中难以达到较好的体育教学效果。将计算机虚拟现实技术融入高校体育教学中，是对高校体育教学改革创新的方式之一，利用计算机虚拟现实功能，实现体育教学空间和时间的有效利用，增强学生的学习积极性和主动性，从而实现体育教学的目的。虽然，当前对于计算机虚拟现实技术的应用还处于初级阶段，因相关客观条件的制约无法广泛应用和推广，但从长远意义考量，这将是未来高校体育教学改革中不可忽视的改革方向之一，不仅能实现高校体育教学质量和效率的提高，还能促进未来现代化的高校体育教学的健康发展。

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[4]韩阳.计算机虚拟现实技术在高校教学中的应用[J].电子制作，2015（10）：134.

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Research on the application of computer virtual reality technology in college physical education

Liu Ying
（Wuhan Institute of Design and Sciences, Wuhan 430000, China）

This article mainly makes a research aiming at application of computer virtual reality technology in the universities sports teaching, through the analysis of the necessity and current situation of computer virtual reality technology and the high effciency of sports teaching, putting forward application strategy of computer virtual reality technology in physical education in colleges and universities, in order effectively apply computer virtual reality technology to physical education in colleges and universities, to achieve improvement of quality and effciency of PE teaching in colleges and universities, promoting the healthy development of the modern university physical education.

college physical education; virtual reality technology; computer

刘莹（1983— ），女，湖北武汉，硕士，讲师；研究方向：体育教学训练。