高职院校体育排球训练中虚拟现实技术的应用

（连云港中医药高等职业技术学校 江苏 连云港 222000）

前言

排球在我国已有100多年的发展历史，并成为了高职院校体育教学中的重要组成部分之一。高职院校的体育排球教学，不仅是培养学生团结协作能力的重要手段，还是提升其身体素质的有效途径，但排球基础技术较难，不易被掌握，若学生仅依靠短期的教学课程学习，他们在学习排球理论知识以及正确运用排球基本动作方面会面临非常大的困难；同时，在短期的课程训练中，学生的动作易出错，且无法得到及时纠正，极易养成错误的排球动作习惯，这对他们的排球学习十分不利。此外，在以往的排球教学中，体育教师主要采用与学生在场地上一起训练的授课方式，而这样的教学方式会受到时间、空间的限制；且单一的动作教学，学生极易失去兴趣。近些年，随着高职体育教学逐渐信息化、数字化，越来越多教师借助信息技术来辅助教学，虚拟现实技术作为信息技术的重要组成部分，其应用至高职体育排球教学中，使排球教学效果获得较大的提升。基于此，本文就虚拟现实技术的概念、基本类型、特点以及在排球教学中应用的可行性进行分析，并总结出虚拟现实技术在高职体育排球教学中的应用策略，以进一步提高排球教学质量，促进排球普及与发展。

1、虚拟现实技术概念

虚拟现实技术又称为VR技术，是一种新型信息技术，其主要通过利用三维图形生成技术、高分辨率显示技术、多传感交互技术来形成三维逼真的虚拟环境。虚拟现实技术的应用，主要是让使用者使用相关传感设备、输入设备等进入虚拟的空间，并成为空间中的一员，与虚拟世界中的各种对象进行交互、操作及感知等，进而收获身临其境的体验。感知性、交互性、构想性与浸没感是虚拟现实技术的4个基本特征，该技术能让使用者拥有身临其境感，并通过交互作用，帮助使用者启发构想。它的应用，打破了以往人类除了亲身经历之外只能间接了解环境的模式，使人们进一步扩展自己的认知领域以及手段。

2、虚拟现实技术的基本类型

现阶段的虚拟现实技术，主要包括桌面虚拟现实系统、投影式系统、沉浸虚拟现实系统、增强型虚拟现实系统与分布式虚拟现实系统5大类。这些不同的系统均具有不同的特点，且分别应用于不同的领域，而在教学领域中常用的虚拟现实技术类型为投影式系统，其具备自由度大、佩戴设备轻便、沉浸感高的特点，能收获较为理想的虚拟现实的效果。桌面虚拟现实系统多应用于娱乐、工程、建筑等领域中，其价格经济适用，相关技术仅需在电脑上即可实现。沉浸虚拟现实系统主要应用于实验室中，该类型的沉浸感好，但技术较为复杂，价格昂贵。增强型虚拟现实系统是将虚拟现实景象与真实环境结合的技术，其具备巨大的应用前景。分布式虚拟现实系统主要是计算机网络和虚拟现实技术相结合，能利用网络将不同用户置于一个虚拟空间进行交流，属于未来虚拟现实技术的发展新方向。

3、虚拟现实技术的特点

3.1、趣味性强

虚拟现实技术是一种人机交互技术，趣味性强是它的主要特点。主要是因为，虚拟现实技术能制造出虚拟的人物、环境及光影等，而在应用虚拟现实技术时，使用者能充分感受虚拟现实技术所构建的三维模型的奇妙之处，进而产生浓厚的兴趣。换一种说法就会，虚拟现实技术所创造的三维模型，能根据使用者的需求实现实时互动，而通过计算机捕捉程序了解患者的一举一动，并在三维模型中获得反馈。这样的实时交互技术，能让使用者获得全新的认知体验，并在与虚拟空间的交互中产生新鲜感以及乐趣。因此，该技术在体育排球教学中应用，对激发学生学习兴趣具有一定作用。

3.2、易于操作

易于操作属于虚拟现实技术的另一个特点，在操作过程中，操作者仅需根据使用者的需求将指令输入计算机软件中，并做相应调节，随后通过计算机验算获得三维模拟情景。在体育排球教学中，多应用投影式系统的虚拟现实技术，体育教师在应用过程中，仅需将所准备的课件、视频等输入投影软件中，即可创造出逼真的三维模型，使学生拥有一个直观、交互的学习环境。此外，随着虚拟现实技术的广泛应用，该技术在体育教学中的适用性得到了进一步拓展，且使用门槛也在逐渐降低，体育教师能更好地掌握操作技巧。

3.3、模拟环境逼真

虚拟现实技术能通过计算机运算让三维建模逼真的模拟出相应的环境，并根据使用者的需求发生变化；同时，该技术不仅能模拟形象、声音、光线等环境，还能模拟雨、风、气味及触感等环境因素，这就成为该技术最为显著的特点——模拟环境逼真。在逼真的模拟环境中，使用者能获得身临其境的体验，且在虚拟空间进行交互的过程中，使用者会有流连忘返的感触，进而受到更为真实的感觉。因此，在排球教学中应用虚拟现实技术，能为学生创造更为逼真的教学环境，如在基本排球动作教学中应用，能让学生直观的观察排球专业运动员的动作，从而更好地学习并掌握排球基本动作要领，克服排球基本动作运用难的问题。

4、虚拟现实技术在高职院校体育排球教学中应用的可行性分析

4.1、打破传统教学的时空限制

在传统的排球教学中，教学多在室内或室外排球场进行，这样的教学会受到场地、天气以及时间等条件的限制，导致排球教学需求无法满足，这会严重降低教学的效率及质量。而虚拟现实技术的应用，能有效打破高职体育排球教学的时间、空间限制，通过该技术模拟排球运动情景，即使教学不在排球场中开展，也能让学生拥有身临其境的感觉。当排球教学不再受时间、空间的限制时，体育教师则可利用课余时间将大量的排球理论知识传授给学生。例如，在课余时间，体育教师通过模拟排球的基本工作讲解视频给学生观看，而在逼真的模拟环境个中，学生能近距离观察，并将理论联系实际，从而更好的掌握排球理论知识。故虚拟现实技术打破了以往排球教学受时空的限制，使教学效率及教学质量进一步提升。

4.2、激发学生学习兴趣

以往的排球教学中，体育教师多采用现场与学生一起训练进行授课，而这样的授课方法会出现“重技能，轻理论”现象；同时，大部分教师、学生均认为体育教师属于一门室外运动的教学，难免忽视理论知识；且即使部分教师进行理论知识讲解，而学生也会因知识的枯燥、难懂而失去学习的兴趣。此外，单一的排球技能授课方式也极易导致学生失去兴趣，主要是因，一般情况下的体育课教学，在教授基本的动作知识后，体育教师多让学生自由训练，而因兴趣不足以及体育教师的监督不到位，导致大部分学生选择其他体育项目，这对学生所学的排球基本技能的巩固十分不利。因此，激发学生的学习兴趣是高职体育教学的重要任务，而虚拟现实技术的应用，则能有效的实效一个教学任务。虚拟现实技术的去趣味性十分强，在排球教学中运用，能为学生模拟一个逼真的运动场景，在逼真的场景中进行交互，学生能沉浸到教学中；且不一样的体验能让学生对排球学习充满好奇、兴趣，进而增强他们的学习热情。

4.3、创新教学方法，提升教学质量

以往的排球教学方式较为单一，在理论知识教学方面，体育教师多采用“讲解式”、“灌输式”教学方法；在排球基本技能教学方面，则常采用示范性教学方法。而长期运用这样的教学方法，学生难以全面掌握排球的理论知识以及基本技能，且在技能运用上也十分生疏。而虚拟现实技术的应用，能进一步丰富排球教学内容，给体育教学创新教学方法提供了新的思路；且通过排球动作的逼真模拟，能让学生获得更为直观、生动的学习环境，使其在联想中学习、运用排球的基本技能。此外，利用虚拟现实技术，能捕捉、记录、回放学生在课堂中所练习的动作，这对有效检测学生对排球动作的掌握程度，此时体育教师予以学生针对性的指导与评价，则能进一步提高学生的学习效果及教学质量。

5、高职院校体育排球教学的虚拟现实技术应用策略

5.1、在排球理论知识讲解中应用

排球理论知识主要包括排球发展史、排球技能、排球战术的基本理论排球训练理论与方法等等，这些知识十分广泛。若仅依靠体育教师的讲解，学生难以深入理解并理论，且在高职的体育教学中，排球属于短期教学，而在短期的课时中，大部分体育教师将排球的基本技能及运用、团队协作战术等作为重点教学内容，这就导致排球理论知识的课时较少，体育教师不仅无法全面讲解，学生还难以理解并掌握相关知识。虚拟现实技术的应用，则能有效解决这一问题，体育教师积极收集与排球相关各种信息资源，将排球理论知识整合至虚拟的为挽留空间内，并为学生健康一个排球专项的虚拟图书馆。例如，在排球发展史教学中，体育教师为学生创设发展情景，让学生置身其中感受排球的发展历程，使其在虚拟的排球天地中了解排球的过去、现在及将来。又如，在排球技能教学中，体育教师给学生提供动作模拟的场景，通过三维模拟环境感受排球不同动作，能让学生更为直观、细致、全面的观察每一个动作。尤其在关于排动作的力学等知识教学时，体育教师课通过虚拟人物技术建立可视的人物运动过程，展示某一排球动作在用力时人体肌肉学的力学特征、发力顺序和人体运动轨迹等吗，以通过逼真的场景以及身临其境的体会，是学生对排球理论知识充分兴趣，并更好地学习、掌握排球技能。通过专项排球虚拟图书馆的建立，能让学生的学习时间、空间不再受限制，体育教师可在线上指导学生进行学习；同时也可让学生在课余时间进行自主搜索进行学习，在课上体育教师检查学生自习效果，这不仅减轻了体育教师的教学压力，还有效节省了排球教学课时。此外，理论知识与学生开展排球运动训练的基础，专项排球虚拟图书馆能贯穿于整个排球课时，在训练期间，学生若存在疑问，即可自行查询寻找答案，进而为后续的排球动作训练打下良好的基础。

5.2、在排球运动技能训练中应用

在高职体育排球教学中，排球运动技能训练是重要教学内容组成部分之一。在传统教学中，体育教师对于某一排球运动，主要采用示范讲解方式，而这样的教学方式，学生并不能真正掌握、领悟动作的要点，这也就导致他们的训练效果欠佳。若在教学过程中，体育教师的动作示范不到位，学生则无法掌握正确的动作要领，且对教师所讲解的内容难以消化。可见，这样的教学极易受教师、学生理解能力、教学条件等多种因素的影响，导致排球运动技能训练难以获得理想的教学效果。虚拟现实技术的应用，能将仿真技术与多媒体技术结合起来，并生成一种逼真的交互式环境，使学生拥有真实的感觉。例如，在正面上手发球技能教学时，体育教师利用多媒体是投影技术，将专业人员的正面上手发球动作模拟出来，让学生在模拟情景中可一边观察动作，一边与虚拟的人体见身体交流，进而感受在正面上手发球时，身体个部分的发力力度、顺序等，并产生运动感觉共鸣，最终掌握正确的正面上手发球。又如，在传球技能教学中，体育教师选择多个传球动作进行模拟教学，让学生在虚拟人的各种传球动作中领会排球传球的精髓；同时体育教师让学生跟随虚拟人的动作模仿传球动作，使学生拥有真实的传球感觉，进而更好地掌握传球动作要领。通过多媒体与仿真技术结合给学生提供排球运动技能训练虚拟环境，能让学生在与虚拟人进行身体对话是感受排球基本动作技能要求，且在逼真的模拟环境中，学生的感觉能力能得到提升，进而跟随虚拟人开展排球运动技能训练。同时，虚拟现实技术的交互性、沉浸性等特点，能让学生虚拟的环境中全身心投入到训练中，并根据不同的排球技能进行针对性的训练，这不仅能让学生更快、更准确的掌握动作要领，还能提高排球教学效果。

5.3、在排球战术讲解教学中应用

排球是一种集体运动，在运动过程中团队的战术配合十分重要，故在排球教学中，战术教学属于重点教学组成部分。但排球战术变化多端，且受对方不同打法的影响，例如，立体进攻的进攻打法组合，该战术的空间感较强，直观性差，若仅依靠体育教师的讲解，学生难以完全掌握该战术，且体育教师的演示也存在较大难度。可见，针对排球战术讲解教学，若无直观性、生动性更强的教学方法，则难以达到预期教学效果。而运用虚拟现实技术，体育教师模拟出一个战术组合中的战术心动路线，并通过交互设备让学生与战术组合中的虚拟人进行交流，使学在交流中充分学习该战术组合。如立体进攻的进攻打法组合教学，该战术主要是指在快球的掩护下应用进攻战术，由前排运动员运用各种快变战术进攻，后排运动员则形成横向、纵向进攻打法。换一种说法就是，前排运动员与后排运动员快攻、强攻、时间与空间上的多方位组合进攻。体育教师将该战术的具体行动路线通过虚拟现实技术进行模拟，同时指导学生运用交互设备，与虚拟空间中的对象进行交流，若交流过程中，学生的战术行动符合该战术的行动路线，则学生的战术组合训练则为成功；若学生的的行动违反了战术的行动路线、配合目的，则交流停止，战术组合训练失败。通过这样的排球战术教学，学生能在自己的战术行动中感悟各种不同排球战术的战术思想、目的、行动路线以及在不同情况下该如何与队友配合。同时，身临其境般地开展战术训练，能进一步激发学生的学习兴趣，使学生对排球战术学生的学习积极性更高，从而提升自身的领悟能力以及战术运用能力。

5.4、在排球比赛配合教学中应用

排球战术教学的主要目的在于更好地开展比赛，在高职排球教学中，排球比赛不仅是检查学生排球技能及战术掌握情况的重要手段，还是培养学生团队协作能力的关键所在。因此，在排球教学比较中，大多是组织同班级相同水平的学生进行比赛。而在教学初始阶段，大部分学生对排球技能以及战术的掌握程度并不高，在排球比赛过程中难以达成战术配合，进而出现“排球发球比赛”现象，这不仅会降低学生的学习兴趣，还会影响排球教学的整体效果。虚拟现实技术的应用，能为学生模拟逼真的比赛场景，同时体育教师根据不同水平、不同风格为学生针对性模拟球队，这样既能让学生感受比赛的激烈氛围，激发其兴趣，又能提升他们的排球战术运用能力。例如，在防守配合教学方面，针对防守能力较差的学生，体育教师可为他们设计进攻能力一般的球队，让学生使用交互设备与虚拟空间中的对象进行交流，进而不断提升他们的防守能力。针对防守能力较好的学生，体育教师则可设计进攻能力强的球队，以增强比赛的激烈程度，使学生收获更好的比赛体验。又如，在进攻配合教学方面，体育教师可根据不同战术设计不同虚拟情景，并指导学生运用战术配合与虚拟空间中的对象进行交流，若学生之间的战术配合符合战术配合路线，则定为进攻成功。此外，体育教师让学生使用交互设备，进入到激烈的排球比赛现场中，以增强学生的比赛共感。通过在排球比赛配合教学中应用虚拟现实技术，能为学生提供一个逼真的比赛情景，使其在这样的虚拟环境中感受排球比赛的乐趣，这不仅能有激发学生的学习兴趣，调动其训练积极性，还能让他们获得针对性的训练，使他们在排球技能、战术方面的不足得到有效弥补，进而提高自身排球实战能力。

6、结束语

总而言之，应用虚拟现实技术辅助高职体育排球教学已经成一个新的教育改革趋势，该技术的应用，不仅能帮助体育教师构建一个全新、多变与多方位的教学环境，还能为学生提供一个直观、交互与自主探索的学习环境。这对激发学生学习兴趣，提高排球教学效果及质量具有重要的意义。但纵观现阶段高职体育排球教学情况，因体育教师教学理念、教学条件的限制，导致虚拟现实技术的应用存在较大难度。因此，在体育教学信息化、数字化背景下，体育教师要积极转变传统教学理念，全面认识虚拟现实技术，并通过不断探索、实践寻找虚拟现实技术辅助高职体育排球教学的有效策略，使虚拟现实技术的作用能在教学中充分发挥，进而实现排球教学任务。