VR技術(shù)應(yīng)用于普通高校乒乓球教學(xué)訓(xùn)練中的研究綜述獲獎(jiǎng)科研報(bào)告【摘要】本文采用文獻(xiàn)資料法、邏輯分析法對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）在普通高校乒乓球教學(xué)與訓(xùn)練中的應(yīng)用進(jìn)行研究，旨在更好地提高乒乓球課的訓(xùn)練效果，獲取優(yōu)異的比賽成績(jī)，為了探求普通高校乒乓球教學(xué)與訓(xùn)練的新模式和新策略，為我國(guó)高校乒乓球教學(xué)改革提供一定的理論參考。

【關(guān)鍵詞】VR技術(shù);高校;乒乓球;教學(xué)與訓(xùn)練

乒乓球作為我國(guó)的國(guó)球，是我國(guó)民眾非常引以為傲的一項(xiàng)體育項(xiàng)目，我國(guó)的乒乓球運(yùn)動(dòng)員以高超精湛的技能，在世界體育競(jìng)賽中取得了輝煌成就，乒乓球運(yùn)動(dòng)也越來(lái)越受人們的喜愛(ài)，我國(guó)各大高校也相繼將乒乓球項(xiàng)目引進(jìn)校園，并開(kāi)設(shè)了專門(mén)的乒乓球課程。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及教學(xué)改革的不斷深入，VR技術(shù)作為新的教學(xué)媒體，它不僅能有效地提高體育教學(xué)的質(zhì)量，獲得身臨其境的感受和體會(huì)，也帶來(lái)了一種全新的體育教學(xué)手段，正被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到競(jìng)技體育的教學(xué)與訓(xùn)練中。

1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR技術(shù)）

VR技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的簡(jiǎn)稱，是應(yīng)用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，通過(guò)各種傳感設(shè)備使用戶“投入”到環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互的技術(shù)。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)學(xué)實(shí)習(xí)、建筑設(shè)計(jì)、軍事訓(xùn)練、體育訓(xùn)練、娛樂(lè)游戲等許多領(lǐng)域，并且開(kāi)始進(jìn)入教育領(lǐng)域，它曾與多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教育被看作是教學(xué)領(lǐng)域的三大創(chuàng)新技術(shù)。在乒乓球訓(xùn)練中運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不僅可以減輕實(shí)際空間中某些培訓(xùn)操作的困難和危險(xiǎn)，而且可以顯著降低培訓(xùn)成本。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將是繼多媒體、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之后，在體育教育領(lǐng)域內(nèi)最具有應(yīng)用前景的一項(xiàng)技術(shù)。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校乒乓球教學(xué)訓(xùn)練中的應(yīng)用

2.1VR技術(shù)應(yīng)用于乒乓球教學(xué)實(shí)踐中

VR技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)逼真的乒乓球教學(xué)場(chǎng)景，能將技術(shù)動(dòng)作以三維動(dòng)畫(huà)的形式呈現(xiàn)在教師與學(xué)生面前，學(xué)生的每一次動(dòng)作及運(yùn)動(dòng)軌跡都被準(zhǔn)確地捕捉并記錄在計(jì)算機(jī)上，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確直觀，動(dòng)態(tài)演示與數(shù)據(jù)的同屏對(duì)比使得學(xué)生更快理解并掌握技術(shù)要點(diǎn)，提高上課效果。VR技術(shù)可捕捉學(xué)生練習(xí)中表現(xiàn)最好的瞬間，記錄與分析學(xué)生的身體數(shù)據(jù)，有利于糾正姿勢(shì)，提高練習(xí)效率。例如學(xué)生在練習(xí)正手拉弧圈球時(shí)可以記錄學(xué)生在完成最佳動(dòng)作時(shí)的擊球角度、力度和球速。在訓(xùn)練結(jié)束后，學(xué)生可以戴上特制的VR技術(shù)眼鏡或頭盔沉浸式回顧、記憶、學(xué)習(xí)、強(qiáng)化技術(shù)動(dòng)作要領(lǐng)。

2.2VR技術(shù)應(yīng)用于高校乒乓球運(yùn)動(dòng)隊(duì)訓(xùn)練中

VR技術(shù)可通過(guò)傳感器跟蹤設(shè)備記錄在乒乓球訓(xùn)練中運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作參數(shù)，將運(yùn)動(dòng)員在完成動(dòng)作過(guò)程中的發(fā)力狀況，三維坐標(biāo)，重心變化等信息錄入計(jì)算機(jī)中，將其生成計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)。并將運(yùn)動(dòng)員日常訓(xùn)練中生理生化和心理指標(biāo)記錄在計(jì)算機(jī)中，建立運(yùn)動(dòng)員數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)每次的訓(xùn)練效果進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，教練員可通過(guò)隨時(shí)捕捉的數(shù)據(jù)對(duì)運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行即時(shí)回放并反復(fù)研究，觀看動(dòng)作環(huán)節(jié)的角度與軌跡，也可將不同時(shí)段之間的相同技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行同向?qū)Ρ?，發(fā)現(xiàn)兩次技術(shù)動(dòng)作差距，找到不足以便改善運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)作、鞏固正確的姿勢(shì)。又因乒乓球運(yùn)動(dòng)是技能主導(dǎo)型隔網(wǎng)對(duì)抗型項(xiàng)目，比賽成績(jī)不僅取決于自身的水平，還取決于對(duì)手的水平，只有跟不同打法，不同水平的對(duì)手練習(xí)才能更快地提高自己的水平。要找到那么多不同打法不同水平的對(duì)手是很難的，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以虛擬不同打法的高手，開(kāi)展針對(duì)性的訓(xùn)練。在賽前甚至可以虛擬出對(duì)手的打法，先進(jìn)行適應(yīng)訓(xùn)練，從而在比賽中戰(zhàn)勝對(duì)手。

3.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高校乒乓球教學(xué)訓(xùn)練中的影響

3.1VR技術(shù)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)行為

傳統(tǒng)的乒乓球課程教學(xué)模式比較單一，教學(xué)內(nèi)容比較單調(diào)，教學(xué)方式比較枯燥，主要依靠教師的教授為主，教學(xué)內(nèi)容也是固定好的內(nèi)容，反復(fù)學(xué)習(xí)同樣的內(nèi)容，練習(xí)同樣的動(dòng)作，難免使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。VR技術(shù)應(yīng)用，使得教學(xué)不再是傳統(tǒng)教學(xué)課堂中的你聽(tīng)我講，更多的是發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生自覺(jué)學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性、積極性和主動(dòng)性。VR技術(shù)能夠提供更直觀、更形象的教學(xué)環(huán)境內(nèi)容，能夠刺激學(xué)生的感官，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維。通過(guò)對(duì)VR技術(shù)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和教學(xué)內(nèi)容開(kāi)發(fā)，結(jié)合VR設(shè)備和輔助的硬件設(shè)備，實(shí)時(shí)記錄教師教學(xué)過(guò)程，跟蹤教學(xué)數(shù)據(jù)，有效地監(jiān)控教師的教學(xué)行為。并可通過(guò)VR設(shè)備記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，有效地監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)行為。

3.2VR技術(shù)保證了訓(xùn)練的科學(xué)性和正確性

VR技術(shù)是借助計(jì)算機(jī)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練動(dòng)作進(jìn)行定量分析，再以圖形的方式表示最終的結(jié)果。乒乓球運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練時(shí)可以利用VR技術(shù)捕捉他們的運(yùn)動(dòng)軌跡、動(dòng)作幅度、擊球的角度、旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度等具體元素，建立一套完整的運(yùn)動(dòng)員大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。我們可事先將世界優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作錄入系統(tǒng)，通過(guò)技術(shù)捕捉運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作軌跡，然后利用VR技術(shù)完整地還原出運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作細(xì)節(jié)，與之前錄入的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作做對(duì)比，幫助運(yùn)動(dòng)員找出自己的不足，規(guī)范自己的動(dòng)作。另外，通過(guò)計(jì)算機(jī)的專業(yè)分析技術(shù)，分析出每位運(yùn)動(dòng)員的特點(diǎn)和不足之處，有針對(duì)性地幫助他們制訂相應(yīng)的訓(xùn)練計(jì)劃，相對(duì)于以往的團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練，這種個(gè)性化的訓(xùn)練更有利于提高訓(xùn)練質(zhì)量，保證訓(xùn)練的科學(xué)性和正確性。

4.VR技術(shù)應(yīng)用于高校乒乓球教學(xué)訓(xùn)練中的問(wèn)題

4.1成本和技術(shù)制約了VR技術(shù)在高校乒乓球教學(xué)中的發(fā)展

由于VR技術(shù)屬于電子科技類(lèi)產(chǎn)品，更新?lián)Q代快，研發(fā)成本高，因而發(fā)展較緩慢。制造VR設(shè)備的都是有實(shí)力的大公司，如：三星、索尼、HTC等，他們的設(shè)備售價(jià)昂貴且不太適用于乒乓球教學(xué)，想要一套適用于乒乓球教學(xué)訓(xùn)練的設(shè)備還需要再原有設(shè)備上進(jìn)行改造、升級(jí)，因此新開(kāi)發(fā)的設(shè)備自然價(jià)格不菲，昂貴的制造成本在一定程度上阻礙了VR技術(shù)在乒乓球教學(xué)中的發(fā)展，這也成為制約VR技術(shù)在高校發(fā)展和普及的重要因素。

4.2VR技術(shù)在乒乓球教學(xué)中的程序及內(nèi)容開(kāi)發(fā)不成熟

目前市場(chǎng)上VR技術(shù)大多用于電子競(jìng)技領(lǐng)域，多功能性強(qiáng)大的VR設(shè)備僅存于實(shí)驗(yàn)室之中，VR軟件的設(shè)計(jì)也多出自于游戲廠商，與體育、教育領(lǐng)域相關(guān)的軟件少之又少。因此，VR硬件和軟件開(kāi)發(fā)的不成熟勢(shì)必影響VR技術(shù)應(yīng)用于乒乓球教學(xué)。

5.結(jié)論

將VR技術(shù)運(yùn)用于高校的乒乓球教學(xué)訓(xùn)練中，可以極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高訓(xùn)練效率，監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，保證訓(xùn)練的科學(xué)性和正確性。隨著信息時(shí)代的日趨成熟和“互聯(lián)網(wǎng)+”的大力帶動(dòng)，VR技術(shù)對(duì)