混合現實技術在高校籃球教學中的應用研究

摘要：混合現實（Mixed Reality，MR）技術是虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術和增強現實（Augmented Reality，AR）技術的結合，可以將虛擬場景和現實環境融為一體，為學生帶來身臨其境的互動體驗。本文通過對混合現實技術在教學場地、籃球基本技術、基本戰術與比賽、學習動機與參與感、個性發展等方面在高校教學中的應用的探討，展現了混合現實技術在突破傳統教學場地、資源、時間限制，獲得即時動作反饋，提高學生的學習效率和練習效果等方面的優勢。同時也提出，混合現實技術在目前實際應用過程中，還面臨著技術成本高、操作復雜等挑戰。隨著技術的逐漸成熟與發展，這些問題將會得到解決，混合現實技術在今后高校教學中蘊含著巨大的潛力。

關鍵詞：混合現實技術" 高校籃球教學" 技戰術訓練" 即時反饋" 個性化學習

中圖分類號：G841 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8902-（2025）-06-076-3-TGY

當今社會，信息技術飛速發展，現代教育正經歷著前所未有的變革，科技手段在教育中的應用已成為提升教學質量的重要途徑。在此背景下，體育教學也逐步引入了新技術。尤其是在籃球教學中，傳統的教學模式受限于場地、資源和個性化教學等因素，已經無法滿足日益增長的教學需求。虛擬現實（VR）、增強現實（AR）等技術已逐步進入體育教育領域，并且在技術訓練、戰術模擬等方面展現出巨大潛力。作為融合了虛擬現實（VR）技術與增強現實（AR）技術的新技術，混合現實（MR）技術通過將虛擬與現實環境融為一體，不僅提升了教學的互動性和沉浸感，還打破了場地與資源的限制，為體育教學帶來了全新的可能性。

籃球作為高校體育教學中的重要組成部分，其教學目標不僅是提高學生的身體素質，還在于培養他們的團隊協作能力、戰術意識和比賽實戰能力。然而，傳統的籃球教學模式往往局限于課堂理論講解與練習的結合。由于高校籃球教學中學生人數較多，教學資源有限，教師難以兼顧每個學生的學習需求，個性化指導較為困難，導致教學效果存在很大的差異。體育課程引入混合現實技術，結合其技術優勢，克服當前因體育環境的干擾而造成的體育課程中斷、取消、推遲等情況，進而提升體育課程教學質量，保障廣大學生的體質健康，為健康中國這一目標保駕護航。

1、混合現實技術概述

混合現實（MR）是將虛擬現實（VR）與增強現實（AR）相結合的技術，通過這種技術，虛擬對象和現實環境能夠無縫融合，使用戶既能感知到周圍的物理環境，又能夠與虛擬的物體或角色進行互動。與虛擬現實相比，混合現實不僅僅是完全沉浸在虛擬世界中；而與增強現實相比，混合現實能夠通過更加復雜的交互方式將虛擬和現實場景緊密結合，達到更強的沉浸感和互動性。截至目前，微軟公司已經發布了兩代HoloLens產品（如圖1），這是MR概念在其真正產品中的首次實現。

科技的進步為教育形態的變革提供了新的助力，新技術的應用對學生的學習環境、方式和內容產生了重大影響。目前，VR、AR技術在很多領域都已經越發成熟，也取得了很多優異的成果。MR技術作為VR、AR這兩種技術的集大成者，雖然在軟硬件上還存在著很大的不足，但是其潛力和未來發展趨勢已被大家廣泛認可。在技術人員的共同努力下，MR技術已經在教育教學、醫療衛生、機械工程等方面取得了初步應用。

2、高校籃球教學的現狀與挑戰

在當今高校體育課程中，籃球課程教學一直占有相當重要的地位，但教學方法往往還是采用局限性較大的傳統方式。高校的籃球場地設施跟過去相比，在規模和環境上已經有了很大的改善，但相比日益增長的在校學生人數，還是遠遠不能滿足學生巨大的需求，加上學生有限的日常練習時間，進一步影響了學生的學習效果。大學的籃球教學一般都是在固定場地進行練習，但日常授課班級較多，學生缺乏足夠的練習空間這種情況更為嚴重。在多為室外場地的練習環境中，天氣條件也是一個相當重要的制約因素，這一切都給籃球教學的實際操作提出了嚴峻挑戰。

籃球是一項強調個人技術和團隊協作的運動，在日常教學中，學生的技術水平、身體素質、學習進度等方面往往差別很大。傳統的大班教學模式，教師做不到實時關注每個學生的動作細節，對學生的一些錯誤動作不能在短時間內糾正，這就造成無法對每個學生進行個性化指導，嚴重影響了學生籃球技術的掌握與提高。

籃球技術的學習是籃球運動的基礎，更難掌握的是籃球戰術，戰術的執行和團隊的配合是籃球比賽中必不可少的環節。然而，戰術教學往往依賴于實際比賽的模擬和團隊協作訓練。而傳統教學模式受場地、時間和學生人數的限制，戰術演練的靈活性不足，不能讓學生充分體驗和理解戰術變化的復雜性和多變性。

3、混合現實技術在高校籃球教學中的應用

3.1、場地限制的突破

混合現實技術最大的好處是可以突破場地的限制。傳統高校籃球教學往往依靠固定的場地和設施，而這些場地與設施在具體授課過程中經常受到外界因素的干擾。混合現實技術的使用，讓教師可以在任何的空曠場地中創建虛擬授課環境，任何標準和設施的籃球場地都可以通過混合現實技術實現，免除了教師需要根據不同教學內容需求，布置相應情景的教學場地的苦惱。學生也不再受限于固定教學場所的不足，可以在不受干擾的情況下進行練習。這樣可使體育場地資源利用率大大提高，同時也避免了場地資源的浪費。

傳統的籃球教學受限于天氣等外部因素，尤其是在室外場地進行練習時，雨雪等惡劣天氣會直接影響教學計劃，而混合現實技術的虛擬練習環境不受天氣條件的影響，學生可以在室內利用混合現實設備進行與現實場地相同的訓練和比賽模擬，從而保證教學的連貫性和效果。

3.2、籃球基本技術

基本技術的學習與掌握是籃球教學的重中之重，它包含了多種技巧的傳授與運用，如傳球技巧的掌握，投籃動作的練習，運球技巧的強化等。由于學生人數較多，傳統的籃球教學模式對教師的要求也相應較高，個別學生由于個人學習能力或者身體狀況等原因，練習過程中極易出現錯誤動作，且難以被及時發現并得到糾正。此時，混合現實技術的即時動作捕捉與反饋功能就可以發揮作用，它能夠引導并糾正學生的錯誤動作，使其直觀地觀察到正確的動作方法和發力模式，讓學生在有限的時間內高效完成學習任務。

例如，在投籃技術的教學課程中，我們就可以借助混合現實技術，在學生進行投籃動作學習時，既可以虛擬出專業教師的影像，講解并示范動作要點，指導學生進行練習，也可以虛擬出籃球和場地。在學生的練習過程中，可以及時糾正其錯誤動作和發力模式，使其在正確完成技術動作時能夠順利完成投籃，避免因缺乏正確的動作指導，而反復大量地進行錯誤練習，提高學生學習效率，增強學生的成就感和獲得感，增加學生的正向情緒價值，并提高學生學習興趣。

3.3、籃球戰術演練與模擬比賽

籃球是一項強調團隊配合與戰術執行的運動，而對比賽勝負至關重要的就是對戰術的掌握和領會。但是，傳統籃球教學難點較多，尤其是模擬比賽時，場地、人員、時間等資源都受到限制，導致在實際比賽中，學生對戰術理解不夠充分，執行不到位，而混合現實技術能夠有效解決這些問題，通過虛擬場景的搭建和交互，提高戰術教學的質量和效率。

例如，在籃球戰術的學習課程中，教師可以根據比賽的需要，借助虛擬現實環境，詳細地講解和示范戰術。可以通過虛擬選手模擬虛擬場地中的戰術執行過程，學生可以從多個角度觀察選手的移動、配合以及戰術變化，幫助學生更加直觀地理解戰術要點。混合現實技術所帶來的學習環境，比傳統的戰術板或視頻講解更加生動形象，能夠讓戰術的學習更加符合實際比賽情景，加深學生印象并強化學習效果。

由于籃球運動為團體項目，因此籃球運動的開展還受參賽選手這一因素影響，混合現實技術的應用，使得這些困難迎刃而解。通過創立虛擬比賽場景，學生參加籃球比賽不再受同伴與對手的限制，可以根據自己的技術水平和身體情況，建立相應的比賽情境。同時，學生也可以邀請自己的同學加入比賽，使得原本需要場地、器材、裁判等必備條件才能夠進行的比賽，變得不再那么困難。

3.4、學習動機與參與感的提升

混合現實技術一改以往的籃球教學模式，使得原本枯燥無味，且學習效果有限的籃球課堂有了質的飛躍。這種全交互式且沉浸式的教學方式，能夠明顯地調動學生的學習熱情和積極性，使學生能夠全身心地參與學習過程中。混合現實技術的應用，能達到將虛擬與現實環境融合為真實環境的效果，能使學生具有在真實環境中進行練習的感覺。通過與虛擬教練和虛擬隊友的互動，學生能夠在寓教于樂的游戲化學習環境中得到技能的提升。

混合現實技術在籃球教學上也能運用游戲元素，激發學生的競爭意識和學習勁頭。通過設定挑戰任務和積分制度，使學生在虛擬環境中不斷地進行自我挑戰，完成逐漸增加難度的任務后可獲得一定的積分或虛擬獎勵，從而促使學生不斷提升自身籃球技能水平，以應對日益激烈的競爭環境。引入游戲化的教學模式，能夠使學生從被動地接受知識轉化為積極主動地學習知識，讓學生以更高的熱情投入到籃球學習中。

3.5、數據分析與個性化發展

混合現實技術的另一大好處是，在混合現實環境中，學生的每個動作和技術表現都會被記錄下來。混合現實設備能夠用內置的傳感器記錄學生的每一個動作，如運球、傳球以及投籃等技戰術細節。并借助大數據分析功能，對學生在訓練中的優勢與不足進行辨識分析，據此生成詳細的動作分析報告，從而讓學生對自己的學習情況有一個比較直觀的認識。通過分析報告，教師也可以根據學生的實際技術水平、體能狀況和學習進度，動態調整訓練內容及難度，為其制定一套更符合個人情況的訓練計劃。例如，為投籃命中率較低的學生設置更多的投籃訓練，為防守意識較弱的學生設計更多的防守戰術演練，為體能較為薄弱的學生設置更多體能練習。這種個性化的訓練方案能夠顯著提高教學效果，幫助學生更快地提升技能水平。在整個教學過程中，教師和學生都能對學習的過程和最終效果有更清晰的認識。

4、未來展望

4.1、技術的成熟與普及

隨著技術的進步，混合現實設備將變得更輕便易用、更經濟實惠。隨著5G網絡的普及和數據傳輸速率的提高，混合現實技術的實時交互性和體驗質量將得到增強，為高校提供更為流暢的學習體驗。同時，混合現實設備成本的降低，為更多學校采用混合現實技術進行教學提供了可能。

4.2、內容與課程的設計

隨著混合現實技術的不斷發展，學校應該加快組建專業團隊，團隊成員應包含教育、心理、體育、統計、計算機、游戲開發等相關領域的專家，運用混合現實技術制作體育特色課程。從多個學科領域通力合作，不僅可以促進混合現實技術的革新與運用，也可以促進教育事業的可持續發展。

將混合現實技術運用到籃球教學中，如何設計課程內容也十分重要。今后，應開發專門針對籃球教學的混合現實課程及移動應用程序，包括大量的虛擬授課素材、互動練習及配套的考核辦法，便于教師對混合現實技術進行有效地運用。另外，對教師進行相應的培訓及配套技術支持也必不可少，應做到與時俱進，使教師真正發揮混合現實技術的長處。

4.3、反饋機制與評估體系的建立

應用混合現實技術進行教學時，要建立有效的反饋機制和考核制度，保證技術的應用能夠切實提高學生的學習效果。教師通過定期收集學生的反饋信息，可不斷對教學策略進行調整，使學生的學習體驗得到優化。針對不同學生的個性化發展，系統要定期對訓練方案進行更新，使之適應學生不斷變化的需求。針對不同水平和層次的學生，也要建立相應的評價指標體系，進一步確保客觀真實地反映教學效果。

5、結論

混合現實技術在籃球教學中所表現出來的巨大潛力和廣闊的前景令人矚目。虛擬與現實相結合，在突破傳統籃球教學受場地、設備、時間以及個性化指導等方面限制的同時，又提供了一種全新的授課方式。混合現實技術對學生技能學習能力和戰術認識能力的有效提升，無論是從理論上講，還是從實際上看，都是非常有成效的。盡管混合現實技術的應用前景十分廣闊，但在實際推廣過程中，也面臨著技術成本較高、操作較復雜等挑戰。將混合現實技術引入高校籃球課程教學，在為今后的教育改革提供新的思路和方向的同時，也為混合現實技術的發展提供了有益的借鑒與啟示。隨著技術的發展以及應用的不斷深入研究，混合現實技術將會在高校課程教學中發揮更大的作用，為推進學生的全面發展貢獻力量。

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基金項目：1.本文系2023年鄭州經貿學院教學改革研究項目“基于MR技術的河南省民辦高校籃球課程教學改革探究”（項目編號：jg2322）；2.河南省民辦教育協會2024年度調研課題“基于混合現實技術的民辦高校籃球課程教學改革探究”（項目編號：HNMXL20240394）階段性成果之一。

作者簡介：趙天賜（1989-），男，漢族，河南鄭州人，研究生，講師，研究方向：體育教學與訓練。