虛擬仿真技術（實驗）在高校體育專業教學的應用

中圖分類號：G807

DOI：10.16655/j.cnki.2095-2813.2024.14.000

備注：null

作者簡介：王建軍（1971—），男，大學本科，中級-講師; 研究方向為體育教育。

普通作者：null

作者簡介：王建軍（1971-），男，本科，講師，研究方向為體育教育。

摘要：在高等教育體育專業領域內，虛擬仿真技術的引入與應用已成為教學創新的重要標志，對提升教學質量、優化教學模式起到了關鍵作用。該技術融合了“自主式”“設計式”與“互動式”等先進教學方法，顯著提升了學生的學習動力與參與度。本文通過深入剖析當前高校體育課程中虛擬仿真實驗教學項目的實際建設與應用情況，旨在揭示其面臨的挑戰與發展瓶頸，并提出一系列具有針對性的改革策略與發展建議。本文的研究不僅能夠為高校體育課程虛擬仿真實驗教學體系的進一步完善與發展提供堅實的理論支撐與實踐指導，也能夠為體育教育在數字化轉型的大背景下如何更有效地培養高素質體育人才提供重要思路與方向。

關鍵詞：虛擬仿真技術；高校；體育專業教學；應用

Application of Virtual Simulation Technology （Experiment） in the Teaching of Physical Education in Colleges and Universities

WANG? Jianjun

（School of Physical Education， Xi'an University of Petroleum， Xi'an，Shaanxi Province， 710065 China）

Abstract：In the field of physical education in higher education， the introduction and application of virtual simulation technology has become an important symbol of teaching innovation， which plays a key role in improving teaching quality and optimizing teaching mode. This technology combines advanced teaching methods such as "autonomy"， "design" and "interaction"， which significantly improves students' learning motivation and participation. By deeply analyzing the actual construction and application of virtual simulation experiment teaching project in college physical education courses， this paper aims to reveal its challenges and development bottlenecks， and puts forward a series of targeted reform strategies and development suggestions. The research in this paper can not only provide solid theoretical support and practical guidance for the further improvement and development of the virtual simulation experimental teaching system of physical education courses in colleges and universities， but also provide important ideas and directions for how to train high-quality physical education talents more effectively in the context of digital transformation.

Key Words： Virtual simulation technology; Colleges and universities; Physical education teaching; App; Application

隨著數字技術的迅猛發展，我國高等教育正邁入數字化轉型的新紀元，在這一進程中，高等教育機構積極整合豐富的數字資源，成功開展了大規模的在線教學實踐，為教育改革與創新奠定了堅實基礎。教育部對虛擬仿真實驗教學項目予以高度關注，視其為數字化課程改革的核心領域，并強調應深化數字化、信息化技術與國家虛擬仿真實驗教學項目的有機融合，全面提升教學質量和水平。對于高校體育專業教學而言，虛擬仿真技術的應用更具戰略意義。傳統的體育課程由于多種因素的制約，其實踐性和應用性亟待提升。因此，引入虛擬仿真技術，不僅可以有效突破時間、空間和資源等方面的限制，提升教學效率，更能為學生提供沉浸式的學習體驗，幫助他們直觀感知體育知識，實現知行合一[1]。這一創新舉措對于推動高校體育專業教學內容和模式的深層次改革，提升教育質量，加速教育發展具有重要的戰略意義。

1虛擬仿真技術（實驗）在高校體育專業教學中應用的必要性分析

1.1教學數字化建設的必然趨勢

虛擬仿真技術在高校體育專業教學中的應用，是高等教育數字化建設的必然趨勢。鑒于數字化技術的持續進步與全面應用，其與高等教育的融合已成為不可逆轉的時代潮流。在此背景下，高校體育課程亟需采納虛擬仿真實驗教學系統，以推動教學創新與發展。這一舉措不僅符合現代化教育的發展方向，更是高校體育課程適應數字化時代、提升教學質量的必然要求。因此，高校應積極探索虛擬仿真技術在體育專業教學中的應用，以推動體育教育的持續進步與發展。

1.2推進教學改革模式的根本需求

鑒于傳統體育課程在教學資源、場地設施及經費支持等方面所面臨的制約，引入虛擬仿真實驗教學技術至關重要，該技術能為學生提供高度仿真的學習環境，使他們得以體驗傳統教學中難以觸及的場景，不僅有助于深化學生的學習體驗，更能為其自主學習和個性化發展提供有力支持，完全符合現代教育對于提升學生綜合素質的嚴格要求[2]。因此，將虛擬仿真實驗教學納入教學改革模式，已成為當前教育發展的迫切需求。

1.3延伸與拓展教學內容的有效途徑

受制于有限的教學時數與環境條件，高校體育課程在融合前沿理論與解決實踐教學難題方面面臨諸多挑戰，導致教學內容相對陳舊，亟需創新。然而，隨著虛擬仿真實驗教學技術的引入，高校體育教學迎來了新的發展機遇，該技術不僅能夠促進多學科前沿知識與體育教學內容的深度融合，還能夠通過交互式實驗模式，有效培養學生的實踐能力，為學生提供全新的學習體驗。浙江工商大學便是一個典型案例，該校成功構建了常壓低氧體能虛擬仿真實驗教學平臺，該平臺不僅解決了傳統實驗教學中的諸多難題，如微觀實驗不直觀、特色課程難以實施等，還確保了最前沿的體育訓練知識能夠全面覆蓋全體學生[3]。這一創新舉措顯著提升了教學資源的利用率和知識轉化率，為高校體育教學內容的延伸與拓展提供了堅實支撐。因此，虛擬仿真實驗教學技術無疑將成為推動高校體育教學改革與創新的重要力量。

2高校體育課程開展虛擬仿真實驗教學的現實困境

2.1虛擬仿真實驗教學項目建設與開發團隊知識儲備不足

在推進高校體育虛擬仿真實驗教學項目的過程中，體育教師團隊普遍面臨知識儲備不足的問題，盡管他們在體育教學、訓練與競賽方面有著豐富的實踐經驗，但在數字化教育技術和實驗教學領域的專業知識相對薄弱。構建高效的虛擬仿真實驗教學體系，要求教師不僅要精通體育及相關交叉學科的實驗應用，還需具備系統的實驗設計能力和數字化信息技術的深厚底蘊。與此同時，與開發團隊的溝通成為項目成功的關鍵，然而，由于開發人員普遍缺乏體育專業知識，難以全面理解體育課程的核心要點和知識融合的重要性，導致實驗教學體系設計與實際需求存在顯著差距[4]。此外，虛擬仿真教學實驗在體育教學中的應用尚處于探索階段，缺乏可借鑒的經驗和資源，成為制約項目開發的瓶頸。因此，高校需加強體育教師團隊在數字化技術和教學實驗方面的培訓，提升與開發團隊的溝通效率，并積極探索虛擬仿真教學實驗在體育教學中的應用路徑，以推動體育教學的創新與發展。

2.2虛擬仿真實驗研究應用涉及高校體育課程范疇的匱乏

體育課程作為增強學生體質、培養鍛煉習慣及提升運動技能的重要途徑，其理論研究基礎深厚，涉及運動教學與體能訓練等多個方面，研究范圍廣泛且與自然學科及社會科學緊密相連，形成了深厚的學術積淀。然而，當前虛擬仿真實驗教學在體育領域的研究主要集中于高度專業化的細分領域，對其在體育課程中的應用前景及發展方向探討不足，與高校體育課程的實際需求存在顯著脫節。具體而言，不僅缺乏針對高校體育課程特點的虛擬仿真實驗教學理論研究，而且在實踐應用層面，國家級項目中的體育類項目數量寥寥無幾，且應用領域狹窄，主要局限于特定專業領域[5]。即便是在高校內部，虛擬仿真技術在體育教學中的應用也僅限于初步探索階段，遠未形成規模化、系統化的應用格局。這種研究與實踐的脫節狀況，嚴重制約了虛擬仿真技術在高校體育教學中的潛力發揮，亟待引起相關部門和學術界的深刻反思與積極應對，以推動其在體育教學領域的全面發展。

2.3部分高校不重視虛擬仿真技術（實驗）在高校體育專業教學中的應用

虛擬仿真實驗教學系統作為當今教育技術的前沿工具，正日益成為教育數字化轉型的關鍵驅動力，其在高校體育專業教學中的潛在價值巨大，不僅能為學生營造更為直觀、生動且全面的學習環境，還可有效促進理論與實踐的深度融合。然而，遺憾的是，盡管國內已有部分高校積極投入該領域的開發與實踐，但從宏觀層面審視，真正在體育教學中充分發揮虛擬仿真實驗教學系統優勢并取得顯著成效的案例仍屬鳳毛麟角[6]。深究其中原因，首先在于資源分配的不均，有限的經費往往優先流向學校的特色或重點學科，體育類課程在資源競爭中常處于不利地位。其次，部分高校領導層對體育教學創新的重視程度不足，認為傳統教學方法已能滿足基本教學需求，從而忽視了虛擬仿真技術在提升教學質量方面的巨大潛力。最后，體育教學管理部門在創新方面的主動性欠缺，未能積極申報和推動虛擬仿真實驗教學項目的開展。這些問題的存在，無疑嚴重制約了高校體育專業教學的創新步伐，亟待引起各方的高度重視與深入探討。

3高校體育課程虛擬仿真實驗教學體系的建設視角

3.1使用上“堅持以學習者為中心”的建設視角

隨著信息化時代的蓬勃發展，教育領域正逐步邁向以學習者為中心的新紀元，其中個性化教育服務與創新性實踐能力的培養成為教育改革的重中之重。在這一時代背景下，虛擬仿真技術的引入與應用為高校體育課程帶來了革命性的變革，成為推動教育現代化進程的重要力量。高校體育虛擬仿真教學實驗項目的設計與實施，必須秉持嚴謹、科學的態度，遵循“虛實結合，以實為本”的原則，針對那些涉及體育前沿知識、教學資源匱乏、難以真實再現的教學內容，如三級跳遠動作的生物力學分析、技術動作的精準演示以及運動損傷的風險評估等，傳統的教學方式往往難以勝任，而虛擬仿真技術則能夠打破時空限制，為學生提供高度逼真、可交互的學習環境，幫助他們更好地掌握實踐技能和方法。以三級跳遠教學為例，傳統的教學方式往往受限于場地、器材等因素，難以讓學生充分體驗和理解跳遠動作的技術要領，而通過虛擬仿真技術，教師可以構建一個高度仿真的跳遠場景，讓學生在虛擬環境中進行模擬練習，學生可以通過觀察虛擬演示、操作虛擬器械等方式，深入了解跳遠動作的生物力學原理、技術細節以及運動過程中的力學變化[7]。同時，虛擬仿真系統還能夠對學生的跳遠動作進行實時捕捉與分析，為教師提供精準的教學反饋，從而幫助學生及時糾正錯誤動作，提高運動表現。此外，虛擬仿真技術在高校體育課程中的應用還體現在對學生實踐創新能力的培養上，通過構建開放式的虛擬實驗環境，學生可以自主設計實驗方案、調整實驗參數、觀察實驗現象，從而培養他們的實踐操作能力、創新思維和解決問題的能力。這種以學習者為中心的教學方式，不僅能夠激發學生的學習興趣和主動性，還能夠培養他們的自主學習能力和終身學習習慣。

3.2設計上“突出體育課程特點”的建設視角

在構建高校體育課程虛擬仿真實驗教學體系時，應以凸顯體育課程特色為首要原則，緊密結合教學核心內容，精心設計學習路徑與方式，以達成對知識體系的系統掌握與深度理解。例如，浙江工商大學便成功運用了前沿虛擬仿真技術，創建了運動急救虛擬仿真實驗平臺，該平臺不僅集成了心肺復蘇、AED操作、止血包扎等核心實踐教學模塊，更通過高度仿真的實驗環境，為學生提供了身臨其境的學習體驗。此種教學模式的實施，顯著提升了學生的技術動作掌握精準度，同時在模擬實戰中深化了對運動損傷預防與應對策略的理解，有效增強了其實踐操作與自主學習能力。鑒于此，高校體育課程在融合虛擬仿真技術時，應嚴格遵循教育教學規律，以培養學生終身體育理念和科學健身技能為目標，全面提升學生的體育文化素養。同時，應不斷拓展虛擬仿真技術在體育教學中的應用場景，持續優化實驗設計，豐富實驗內容，確保技術應用的針對性和實效性，通過不斷探索與實踐，使虛擬仿真技術成為推動高校體育教育改革與創新的重要力量，為學生提供更加優質、高效的體育學習體驗。在此過程中，高校需保持對新技術、新方法的敏銳洞察力，以確保體育教學始終與時俱進，滿足社會發展和人才培養的需求。

3.3應用上“具備開放創新共享”的建設視角

在新時代高等教育改革的背景下，高校體育虛擬仿真實驗教學項目的建設應秉持開放、創新和共享的理念，主動融入并適應我國高等教育體系的變革趨勢，不僅要在實踐中持續豐富和更新實驗教學內容，更要致力于實驗教學資源的最大化開放與共享。以具體實踐為例，各高校可以依據自身的體育特色和優勢，結合地區文化和傳統體育元素，打造獨具特色的體育課程虛擬仿真實驗項目，如可以結合地方的武術傳統，開發虛擬武術訓練系統，讓學生在虛擬環境中體驗和學習武術的精髓，這樣的項目既體現了地方特色，又豐富了體育課程內容。在資源共享方面，通過構建統一的虛擬實驗環境和資源庫平臺，不同高校、不同地區乃至不同專業的優質教學資源得以匯聚和共享。例如，北方高校的冰雪運動虛擬仿真教學資源，可以被南方缺乏冰雪條件的高校所借鑒和使用，從而實現資源的優化配置和互補。此外，虛擬仿真實驗教學項目也為體育師資隊伍的建設提供了新的契機，通過跨學校、跨地區的合作與交流，教師可以共同研討虛擬實驗教學的方法和策略，分享教學經驗，進而提升整體的教學水平，這種合作模式有助于打破地域限制，促進優質師資資源的均衡分布。同時，虛擬仿真實驗教學項目的建設不僅是一個技術應用的過程，更是一個教育創新的過程，需要不斷探索體育實驗教學的特點，緊密結合實際教學活動的需求，整合各種教育資源，以推動體育教學的深化改革和創新發展。在此過程中，還應注重與國際先進水平的對接與交流，借鑒和吸收國際上的成功經驗和實踐成果，以提升我國高校體育虛擬仿真實驗教學項目的建設水平和應用效果，爭取通過不斷的努力和創新，打造出具有國際影響力的體育虛擬仿真實驗教學品牌。

4結語

隨著教育技術的不斷革新，虛擬仿真技術在高校體育專業教學中的應用非常重要。從教學數字化建設的必然趨勢，到推進教學改革模式的根本需求，再到延伸與拓展教學內容的有效途徑，其必要性顯而易見。然而，現實中卻存在諸多困境，如項目開發團隊知識儲備的不足、體育課程范疇的匱乏以及部分高校的不重視等。鑒于此，有必要從使用者的角度出發，堅持以學習者為中心，同時在設計上突出體育課程的特點，以期能夠為高校體育專業教學帶來革命性的變革，進一步提升教學質量，培養出更多具備創新精神與實踐能力的體育專業人才。

參考文獻

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