◇西北師范大學(xué)體育學(xué)院 何青云

隨著5G時(shí)代的到來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被各個領(lǐng)域廣泛所使用。在體育領(lǐng)域，虛擬現(xiàn)實(shí)已成為體育賽事轉(zhuǎn)播的的重要技術(shù)，但目前鮮有將其真正實(shí)踐于高校體育教學(xué)過程中。本文梳理我國關(guān)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對促進(jìn)技術(shù)動作學(xué)習(xí)、體育教學(xué)可行性和體育教學(xué)新模式的研究文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能有效促進(jìn)體育知識學(xué)習(xí)、加強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知和情感體驗(yàn)、實(shí)現(xiàn)異地交互等，對個別學(xué)者的觀點(diǎn)也做出述評，并建議未來應(yīng)加強(qiáng)定量研究，特別是在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)促進(jìn)體育技術(shù)動作的學(xué)習(xí)方面。

1 前言

目前，VR已被廣泛運(yùn)用于各個行業(yè)，體育領(lǐng)域也同樣在使用VR帶給人的體驗(yàn)，特別在賽事轉(zhuǎn)播方面，VR技術(shù)的應(yīng)用已逐漸成熟。在體育教學(xué)實(shí)踐方面，雖然現(xiàn)階段還是以多媒體技術(shù)較廣泛，虛擬技術(shù)還用的比較少[1]，但借助虛擬技術(shù)的體育教學(xué)相關(guān)研究并非鮮見，國內(nèi)各高校都進(jìn)行了相關(guān)的研究。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是可以拓寬體育教學(xué)手段的新方法，也給教學(xué)過程注入新的創(chuàng)造力和創(chuàng)新意識[2]。與此同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于體育教學(xué)也存在一些問題值得關(guān)注，比如設(shè)施昂貴、佩戴不方便等[3]?；诖?，梳理現(xiàn)有的研究成果，以期達(dá)到對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體育教學(xué)應(yīng)用的深刻認(rèn)識，同時(shí)也是為將來體育工作者的研究提供參考。充分認(rèn)識它的優(yōu)缺點(diǎn)，有助為以后的體育教學(xué)創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)，這對將來的體育課程教學(xué)改革有著重要意義。

2 研究結(jié)果

2.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality，簡稱VR）是應(yīng)用計(jì)算機(jī)生成的一種模擬環(huán)境，通過各種傳感設(shè)備使用戶“投入”到環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶與環(huán)境進(jìn)行自然交互的技術(shù)[4]。它也被稱作“靈境”技術(shù)，虛擬環(huán)境中所構(gòu)造的物體是可以伴隨位置的變化而變化，用戶通過佩戴傳感設(shè)備使完全身臨其境的感覺。完整的VR系統(tǒng)環(huán)境主要包括實(shí)現(xiàn)構(gòu)建交互的計(jì)算機(jī)設(shè)備、完成虛擬靈境的物體模型、圖像、聲音等的管理、實(shí)現(xiàn)互動的輸入和輸出設(shè)備、存儲虛擬環(huán)境中物體及信息的數(shù)據(jù)庫四個部分。VR并不是近幾年才出現(xiàn)新產(chǎn)品，它的第一代產(chǎn)品可追溯到二十世紀(jì)六十年代，當(dāng)時(shí)人們并不重視[5]。隨著芯片、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展成熟，在2014年Facebook收購了Oculus之后，市場資本開始傾向VR研發(fā)，VR技術(shù)也被大眾所熟知[6,9,12]。

2.2 應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對促進(jìn)技術(shù)動作的研究

目前，國內(nèi)有學(xué)者利用VR創(chuàng)設(shè)的運(yùn)動場景情景作為心理干預(yù)的手段，研究了不同項(xiàng)目的運(yùn)動員動作技術(shù)的表現(xiàn)。楊勇濤（2015）等人對虛擬環(huán)境中的知覺動作和心理訓(xùn)練的研究表明，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)解決了傳統(tǒng)研究中的知覺和動作分離現(xiàn)象，同時(shí)也指出國外的研究結(jié)果表明運(yùn)動員在虛擬環(huán)境中能夠準(zhǔn)確做出手球、棒球、足球等所需要的攔截動作[7,9]。宋宇（2020）等人為了比較傳統(tǒng)心理技能訓(xùn)練和正念訓(xùn)練促進(jìn)壓力運(yùn)動表現(xiàn)的效果，利用VR模擬出賽場觀眾、對手等壓力情景，讓其參加射擊比賽游戲，再此過程中為了造成更大的比賽壓力，在進(jìn)行游戲時(shí)通過指導(dǎo)語告知選手?jǐn)≌邔诒荣惡蠼邮茈姄鬧8]。

從概念上看，虛擬現(xiàn)實(shí)是與虛擬環(huán)境的交互中實(shí)現(xiàn)人的多種感知體驗(yàn)或心理體驗(yàn)，同時(shí)也是能激發(fā)學(xué)生的感官認(rèn)知和思維模式[7]，所以通過模擬賽場時(shí)的比賽情景，將感知覺與動作結(jié)合起來的訓(xùn)練或研究無疑是正向利用科技的正確選擇，但是基于現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有沉浸感的特點(diǎn)，利用它來提高技術(shù)動作真的可靠嗎？筆者認(rèn)為對初學(xué)者而言，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教學(xué)一方面提高的興趣的同時(shí)，另一方面也可能導(dǎo)致技術(shù)動作變形，主要原因是它無法達(dá)到與現(xiàn)實(shí)完全相同的條件，而初學(xué)者動作容易受外界因素影響而變形，所以當(dāng)佩戴一定設(shè)備時(shí)，對身體的控制能力可能會降低。因此，利用VR提高技術(shù)動作時(shí)，對于不同水平的學(xué)生和不同學(xué)習(xí)的階段選擇非常重要。將VR作為心理干預(yù)的一種手段，是一種新穎的方法，但也存在一定的問題，比如虛擬比賽的場景與真實(shí)的場景對運(yùn)動員心理影響是否存在差異，差異大小如何，也即通過虛擬出的場景對運(yùn)動員造成的心理壓力是否具有可行性。這在國內(nèi)的研究是鮮見的。

2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于體育教學(xué)的可行性及操作的研究

將VR應(yīng)用于體育教學(xué)，不僅對體育教學(xué)工作一種全新感受，而且是對教師和學(xué)生的情感體驗(yàn)。它對促進(jìn)師生的教與學(xué)的過程注入新的創(chuàng)造力和創(chuàng)新意識[2]。在可行性方面研究成果較多，但從學(xué)理層面分析和實(shí)證性研究較少，大部分學(xué)者基于辯證的思維提出自己的觀點(diǎn)。錢?。?017）認(rèn)為在高校體育教學(xué)中應(yīng)用VR可以避免體育活動意味的發(fā)生，比如擊劍和跆拳道等容易發(fā)生意外的項(xiàng)目、降低高難度的體育訓(xùn)練傷害、彌補(bǔ)體育設(shè)施方面的不足、提高學(xué)生的積極性和創(chuàng)造力等[9-10]；這種觀點(diǎn)多少有點(diǎn)偏頗，首先從運(yùn)動本身來說，損傷是一直客觀存在的，任何運(yùn)動項(xiàng)目都存在損傷的風(fēng)險(xiǎn)，不能因?yàn)閾p傷風(fēng)險(xiǎn)高而舍棄它，更多關(guān)注點(diǎn)應(yīng)該是如何在現(xiàn)實(shí)實(shí)踐中降低風(fēng)險(xiǎn)，而不是以虛擬的游戲帶給人的情感體驗(yàn)，不能否認(rèn)他對運(yùn)動該項(xiàng)目的認(rèn)知和理論學(xué)習(xí)有促進(jìn)作用，比如李建榮等人（2014）也指出虛擬教育環(huán)境可以突破傳統(tǒng)教學(xué)的缺陷，直觀的破解教學(xué)的重難點(diǎn)，同時(shí)作者認(rèn)為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育中具有廣闊的應(yīng)用前景，特別是在高職院校[11]。王忠孝（2010）等人也同樣認(rèn)為VR可以有效提高教學(xué)質(zhì)量[12]。但只考慮受傷的風(fēng)險(xiǎn)而參加虛擬的學(xué)習(xí)是對體育項(xiàng)目和體育精神的理解偏差；其次它的相對設(shè)備昂貴，并且需要佩戴一定的設(shè)備進(jìn)行一系列操作才可進(jìn)行，這就對技術(shù)動作的準(zhǔn)確性把握難度加大，同時(shí)也對學(xué)校的各方面能力提出高要求。安沙沙（2017）等人對VR應(yīng)用于高校的可行性分析中指出，從它本身來說，VR技術(shù)可以突破時(shí)空限制和應(yīng)用前景廣闊，從教學(xué)角度，一是可以提高學(xué)生的興趣和教學(xué)效果；二是通過跟蹤數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控學(xué)習(xí)的行為[13]；這種觀點(diǎn)也更多的偏重情感的體驗(yàn)，作者的觀點(diǎn)表明它對初學(xué)項(xiàng)目的認(rèn)識以及監(jiān)控學(xué)習(xí)行為有積極作用，筆者也同意這一觀點(diǎn)。當(dāng)然，VR作為現(xiàn)代科技的產(chǎn)物，用于分析體育動作技術(shù)和體驗(yàn)休閑健身活動是可行的。王晶（2011）從傳統(tǒng)錄像與VR區(qū)別的角度認(rèn)為，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以克服傳統(tǒng)錄像只能在一個角度進(jìn)行觀察某一動作的弊端[14]。李杰（2018）通過實(shí)驗(yàn)研究了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下運(yùn)動模式的不同對小學(xué)生能量消耗與心率變異性的差異，同時(shí)也探討VR游戲的強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明現(xiàn)實(shí)拳擊游戲能量消耗較接近中等強(qiáng)度運(yùn)動效果，對消耗熱量、運(yùn)動健身與體適能方面由顯著效果。這也就說明利用VR可以達(dá)到健身的目的[15]。

針對不同的運(yùn)動項(xiàng)目，許多學(xué)者也對VR的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的研究，涉及到的項(xiàng)目包括高爾夫、武術(shù)、帆船、足球、排球、籃球等[4,16-20]。但他們研究還是基于邏輯分析的層面，主要還是考慮的能降低成本、提高興趣、增加直觀認(rèn)知等，而對具體的提高現(xiàn)實(shí)技術(shù)動作缺乏研究。其實(shí)，借助VR對某一項(xiàng)目的技戰(zhàn)術(shù)特征分析是一把利器，但它更多的還是影響的學(xué)生的認(rèn)知，并不能完全代替現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練。另外，體育項(xiàng)目中許多是需要借助器械的，而VR設(shè)備并不能實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)器械完全一樣的感受，比如在重量、大小、尺寸等方面，這可能也是VR未來創(chuàng)新的點(diǎn)，因此就目前來看，在訓(xùn)練技術(shù)動作時(shí)，VR更加適合初學(xué)者的徒手練習(xí)時(shí)使用。

對于操作層面的研究，部分學(xué)者對人們?nèi)绾卧隗w育中實(shí)現(xiàn)交互的技術(shù)進(jìn)行了研究，王繼康、張枝等人（2015，2020）提出了將VR應(yīng)用于體育教學(xué)的技術(shù)可以從“三維建模技術(shù)”“模型驅(qū)動技術(shù)”“聲合成技術(shù)”“跟蹤與視點(diǎn)感應(yīng)技術(shù)”四個方面考慮[21-22]。陳冬梅（2020）指出“5G智慧體育教學(xué)”方案，整體構(gòu)架由終端、網(wǎng)絡(luò)、云、平臺四部分構(gòu)成，它的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是VR視頻直播。主要流程包括視頻采集、傳輸處理、視頻播放三個階段[23]。蘇毅（2020）通過研究借助VR設(shè)計(jì)動作模擬系統(tǒng)時(shí)指出，基于VR設(shè)計(jì)出的體能訓(xùn)練動作模擬系統(tǒng)比傳統(tǒng)動作模擬還原度好[24]。

2.4 通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)探索體育教學(xué)模式的研究

構(gòu)建新型體育教學(xué)模式是我國體育教學(xué)的發(fā)展新方向，目前，許多學(xué)者都對基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的體育教學(xué)模式的進(jìn)行了探索。劉衡（2013）等人結(jié)合認(rèn)知理論構(gòu)建基于現(xiàn)實(shí)技術(shù)的新型體育教學(xué)模式，此模式是基于教師設(shè)定特殊場景，通過刺激學(xué)生感覺器官來提高綜合體育能力[3]。劉桂文（2014）利用三維建模技術(shù)、立體聲合成等技術(shù)纖細(xì)闡釋了構(gòu)建體育教學(xué)模式的具體操作以及特殊處理辦法[25]。同樣這種模型更多的是提升體育知識的學(xué)習(xí)效率。

3 結(jié)語

隨著5G時(shí)代的到來，在體育教學(xué)中，VR技術(shù)具有很好的應(yīng)用前景，會帶給人們一定的啟發(fā)和創(chuàng)設(shè)新的教學(xué)環(huán)境，VR技術(shù)的使用對體育知識的學(xué)習(xí)有著積極的作用，同時(shí)它也可以提高學(xué)生的興趣以及促進(jìn)學(xué)生對體育認(rèn)知，但目前的研究還不能涵蓋體育教學(xué)的所有方面，尤其缺乏虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于高校體育教學(xué)的定量研究。