艾依來(lái)提·阿合尼亞孜

（新疆體育職業(yè)技術(shù)學(xué)院 新疆 烏魯木齊 830001）

前言

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和時(shí)代性。在我國(guó)的教育領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣泛，例如物理教學(xué)、化學(xué)教學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)、電子電路及旅游管理教學(xué)等學(xué)科教學(xué)中都有應(yīng)用。隨著社會(huì)的發(fā)展，市面上出現(xiàn)了很多種類的仿真軟件，給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了很多的便利。從實(shí)踐來(lái)看，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在體育教育領(lǐng)域的應(yīng)用還比較有限，因此，積極嘗試和探索將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用到體育教學(xué)中，發(fā)揮仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)力量，有利推動(dòng)體育教學(xué)的發(fā)展成效。

1、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的內(nèi)涵及特點(diǎn)介紹

1.1、簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的內(nèi)涵

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，就是建立仿真模型，并實(shí)施仿真實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一種。該項(xiàng)技術(shù)首先需要建立起研究系統(tǒng)的模型，并結(jié)合實(shí)際的環(huán)境特點(diǎn)，開(kāi)展實(shí)際的研究、分析及實(shí)驗(yàn)的方法。做為一種重要的研究方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)直接應(yīng)用在系統(tǒng)研究中。

1.2、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的類型

（1）智能仿真。

所謂智能仿真，就是基于原有計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，將相關(guān)知識(shí)及人類思維進(jìn)行融入。仿真技術(shù)和人工智能技術(shù)的深入融合，對(duì)基本知識(shí)的開(kāi)發(fā)途徑進(jìn)行構(gòu)造，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)仿真效果的提升。

（2）面向?qū)ο蟮姆抡妗?/p>

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展速度是非常快的，如今，面向?qū)ο蟮姆抡媸怯?jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的重要標(biāo)志。將系統(tǒng)視為由相互作用的對(duì)象而組成，通過(guò)研究功能設(shè)計(jì)，提升構(gòu)建模型的易理解程度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從層次來(lái)對(duì)模型進(jìn)行觀察。

（3）分布交互的仿真。

在分布交互方式中，屬于是多仿真器進(jìn)行的交互合作，從而形成合成環(huán)境模式下的仿真技術(shù)。這種類型的方針技術(shù)主要在層次結(jié)構(gòu)、協(xié)議、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等方面進(jìn)行應(yīng)用，把不同位置上的各個(gè)仿真器進(jìn)行連接，然后對(duì)須以實(shí)物實(shí)施仿真模擬。

1.3、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的基本特點(diǎn)分析

與其他技術(shù)相比較，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用在教育教學(xué)過(guò)程中，其的“真實(shí)性”是其他技術(shù)手段所不能企及的，凸顯出了主體沉浸性、自然交互性、物體自主性、全面感知性等基本特點(diǎn)。

對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來(lái)說(shuō)，最典型的特征就是用戶對(duì)虛擬場(chǎng)景的沉浸。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)要注重人機(jī)環(huán)境的創(chuàng)建，帶領(lǐng)用戶進(jìn)入到一個(gè)與客觀環(huán)境相似，但是又超越客觀時(shí)空，能夠沉浸其中而又能輕松駕馭的空間環(huán)境當(dāng)中，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是運(yùn)用多維信息，構(gòu)建出可以進(jìn)行掌控的空間環(huán)境。能夠達(dá)到或者部分達(dá)到這樣的目標(biāo)的系統(tǒng)，包括一切與之相關(guān)的具有自然模擬、逼真體驗(yàn)的技術(shù)與方法，綜合起來(lái)都屬于仿真系統(tǒng)的范圍。一般來(lái)講，依據(jù)用戶參與的形式以及沉浸的程度的差異性，可以對(duì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行不同種類的劃分，包括，簡(jiǎn)易型仿真系統(tǒng)；分布式仿真系統(tǒng)、增強(qiáng)型仿真系統(tǒng)、沉浸型仿真系統(tǒng)。

經(jīng)過(guò)科學(xué)家的長(zhǎng)期研究表明，人類的記憶具有一定的規(guī)律可循。人們要想長(zhǎng)久的記住一些內(nèi)容，必須要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的、反復(fù)的記憶才能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久性的記憶。在傳統(tǒng)的教育教學(xué)中，教師的課堂授課往往是短時(shí)間的、一次性的，因此，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中，很難完全的記住教師講授的知識(shí)內(nèi)容，直接影響到了課堂教學(xué)的質(zhì)量和效果。仿真訓(xùn)練系統(tǒng)是一種能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)的環(huán)境，學(xué)生在缺少教師的監(jiān)督情況下，能夠自主的參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中，并多次反復(fù)的試驗(yàn)自行設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方案，直到將所學(xué)的知識(shí)全部掌握。在實(shí)踐中，仿真教學(xué)也被稱之為仿真訓(xùn)練，是一種多渠道綜合作用的教學(xué)方法。學(xué)生通過(guò)仿真環(huán)境的營(yíng)造，可以充分的調(diào)動(dòng)感覺(jué)通道、運(yùn)動(dòng)通道及思維通道的學(xué)習(xí)技能，不僅理解能力提高了，而且學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)的效果明顯變好了。依據(jù)國(guó)外權(quán)威專家的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，仿真教學(xué)中學(xué)生的學(xué)習(xí)效果要面向高于傳統(tǒng)課堂教學(xué)的效果。

2、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)實(shí)踐中的應(yīng)用流程

其一，針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行闡述。對(duì)現(xiàn)實(shí)中存在的問(wèn)題進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿枋龊完U述，對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的對(duì)象、目的及相關(guān)的基礎(chǔ)性要求等進(jìn)行有效明確。接下來(lái)，依據(jù)教學(xué)研究工作的目的、要求及實(shí)踐需求等，對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的規(guī)模特征、制約條件等進(jìn)行研究和確定；

其二，積極構(gòu)建原始化的數(shù)學(xué)模型。所謂的數(shù)學(xué)模型，主要是針對(duì)某種特定的事物系統(tǒng)或者數(shù)量關(guān)系進(jìn)行實(shí)際構(gòu)建，通過(guò)使用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)語(yǔ)言，達(dá)到對(duì)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的近似化、概括化的描述目標(biāo)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，其是建立在模型技術(shù)基礎(chǔ)之上的，其模型建構(gòu)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性非常關(guān)鍵，直接關(guān)乎著仿真技術(shù)的精準(zhǔn)性，并對(duì)之后的實(shí)踐具有較大的影響，需要認(rèn)真對(duì)待，保證模型建構(gòu)的高質(zhì)量；

其三，對(duì)仿真系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行實(shí)際建構(gòu)。依據(jù)建制的原有的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)始設(shè)計(jì)科學(xué)的技術(shù)模塊，并且在此過(guò)程中，不斷對(duì)已經(jīng)完成的模型進(jìn)行完善和補(bǔ)充，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的不足和漏洞進(jìn)行彌補(bǔ)，進(jìn)一步提升數(shù)學(xué)模型的質(zhì)量。這個(gè)過(guò)程，也被專業(yè)人士稱之為第二次建模；

其四，進(jìn)入到編程和調(diào)試的階段。依據(jù)之前建成的數(shù)學(xué)模型，開(kāi)展具體的計(jì)算機(jī)編程，之后還要對(duì)編程的效果的進(jìn)行具體的調(diào)試，對(duì)期間發(fā)現(xiàn)的不足進(jìn)行補(bǔ)足，對(duì)漏洞進(jìn)行彌補(bǔ)，使之逐漸走向完善；

其五，對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行具體實(shí)踐。在此過(guò)程中，需要用到計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)系統(tǒng)，依據(jù)之前制定的目的、目標(biāo)及步驟，逐步的開(kāi)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并對(duì)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄；

其六，對(duì)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行周密的驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)多次的認(rèn)真操作仿真實(shí)驗(yàn)，針對(duì)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)已經(jīng)建制的模型進(jìn)行驗(yàn)證，并對(duì)期間發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和不足，進(jìn)行及時(shí)的修正，盡量達(dá)成仿真技術(shù)應(yīng)用模型的預(yù)期建設(shè)目標(biāo)，取得良好的實(shí)驗(yàn)效果。

3、當(dāng)前計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在體育領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

3.1、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在現(xiàn)代體育學(xué)科教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用

隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)被運(yùn)用到了體育學(xué)科的教學(xué)中，一方面，豐富了體育教學(xué)的方法和手段，對(duì)活躍課堂教學(xué)氛圍，發(fā)揮著積極的作用，另一方面，有效激發(fā)了學(xué)生參與體育學(xué)習(xí)的興趣，幫助學(xué)生提升對(duì)復(fù)雜體育項(xiàng)目或者體育知識(shí)的理解和掌握，帶給學(xué)生不同的體育學(xué)習(xí)體驗(yàn)，進(jìn)一步提升體育教學(xué)的質(zhì)量和實(shí)際效果。

在當(dāng)前的體育教學(xué)過(guò)程中，體育教師的教學(xué)方法往往比較單一，對(duì)于很多的體育教學(xué)內(nèi)容來(lái)說(shuō)，體育教師會(huì)通過(guò)親身進(jìn)行體育動(dòng)作的示范，并對(duì)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，然后要求學(xué)生依據(jù)教師的動(dòng)作示范，進(jìn)行相關(guān)體育動(dòng)作的練習(xí)，直至學(xué)生掌握相關(guān)體育動(dòng)作并達(dá)標(biāo)為止。在體育教學(xué)實(shí)踐中，有些體育教師的年齡偏大，對(duì)于作出標(biāo)準(zhǔn)的示范動(dòng)作具有較大的困難。還有的體育教師體育技能水平和戰(zhàn)術(shù)水平比較有限，不能全面、準(zhǔn)確的將相關(guān)的體育運(yùn)動(dòng)技能和戰(zhàn)術(shù)等知識(shí)傳授給學(xué)生，并且難以達(dá)到體育訓(xùn)練的目標(biāo)，一定程度上，不僅影響到了學(xué)生的體育學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率，而且對(duì)學(xué)生體育素養(yǎng)和體育習(xí)慣的培養(yǎng)起到了阻礙作用，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)和綜合能力的全面發(fā)展。

針對(duì)這樣的體育教學(xué)現(xiàn)狀，可以逐步將計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)運(yùn)用到體育教學(xué)當(dāng)中，發(fā)揮計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，有效彌補(bǔ)教師課堂教學(xué)中的劣勢(shì)，進(jìn)一步提升體育教學(xué)的質(zhì)量和效果。具體來(lái)講，依據(jù)具體的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的教學(xué)內(nèi)容，借助于計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)，開(kāi)發(fā)仿真模擬化的運(yùn)動(dòng)過(guò)程的技能戰(zhàn)術(shù)軟件，并引導(dǎo)學(xué)生在模擬化的運(yùn)動(dòng)環(huán)境中，學(xué)習(xí)相關(guān)的體育知識(shí)內(nèi)容，訓(xùn)練相關(guān)的體育運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作，不僅提升了體育教學(xué)的趣味性和科技性，而且有效激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性，提升了學(xué)生參與體育學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的實(shí)際質(zhì)量和實(shí)際效果，學(xué)生的體育學(xué)習(xí)成績(jī)也達(dá)到了令人滿意的水平。

3.2、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在體育運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的實(shí)踐運(yùn)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是一項(xiàng)高科技，具有廣泛的應(yīng)用范圍，在社會(huì)生活中的很多領(lǐng)域，都能夠?qū)σ恍┲匾南到y(tǒng)、重要的現(xiàn)象或者重要的場(chǎng)景進(jìn)行模擬和仿真實(shí)踐。具體來(lái)說(shuō)，在開(kāi)展數(shù)學(xué)化的模型設(shè)計(jì)完成之后，開(kāi)始對(duì)該數(shù)學(xué)模型進(jìn)行系統(tǒng)化仿真模型的轉(zhuǎn)化，再借助于計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)，得到準(zhǔn)確性較高的數(shù)據(jù)結(jié)果，在系統(tǒng)程序的復(fù)雜操作和處理下，實(shí)現(xiàn)對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)的分析，并實(shí)施驗(yàn)證，盡可能的保證數(shù)據(jù)和技術(shù)的精準(zhǔn)性，對(duì)體育訓(xùn)練中的技能和戰(zhàn)術(shù)，能夠起到科學(xué)的實(shí)踐指導(dǎo)作用，為體育教育教學(xué)的發(fā)展助力。

4、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在體育教學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展前景展望

一般情況下，當(dāng)前的體育教學(xué)可以被分為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)。理論教學(xué)，指的是體育課堂教學(xué)中的理論知識(shí)教學(xué)部分；而實(shí)踐教學(xué)，往往指的是學(xué)生的室外教學(xué)活動(dòng)，往往具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在體育教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用前景比較廣闊。其一，在理論教學(xué)課堂上，體育教師可以借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)，制作仿真的課件，不僅可以豐富教學(xué)的形式和內(nèi)容，提升理論教學(xué)的趣味性和吸引力，而且可以有效的激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)體育的積極性和主動(dòng)性，提升體育理論教學(xué)的質(zhì)量和效率；其二，在體育實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)生依照教師的體育動(dòng)作示范進(jìn)行實(shí)際的訓(xùn)練練習(xí)，學(xué)生的訓(xùn)練練習(xí)效果，只能教師和其他學(xué)生看得到，學(xué)生本人卻不能準(zhǔn)確的、直觀的了解到自己的實(shí)際訓(xùn)練情況和實(shí)際練習(xí)水平。教學(xué)中，如果運(yùn)用了計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)軟件，學(xué)生就可以在仿真的虛擬環(huán)境中進(jìn)行練習(xí)和學(xué)習(xí)，其學(xué)習(xí)效果將大大不同。

從當(dāng)前的發(fā)展和教學(xué)實(shí)際來(lái)看，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了突破，例如，在游泳項(xiàng)目中，借助于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，就可以成功的模擬出游泳池的仿真場(chǎng)景，運(yùn)動(dòng)員即使不下水，只要相關(guān)的設(shè)備前作出游泳的各種姿勢(shì)和動(dòng)作，計(jì)算機(jī)的大屏幕上就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員在虛擬環(huán)境中的動(dòng)作。通過(guò)觀看自己的實(shí)際動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)員就會(huì)真實(shí)的了解到自己的技術(shù)動(dòng)作完成情況。例如，在汽車比賽練習(xí)中，也可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)，運(yùn)動(dòng)員在模擬的比賽環(huán)境中，通過(guò)相關(guān)設(shè)備的操作，就會(huì)仿佛置身于真實(shí)的汽車訓(xùn)練當(dāng)中，取得了良好的訓(xùn)練效果。雖然，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在體育領(lǐng)域得到了一定的應(yīng)用，發(fā)揮出了強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，但是我國(guó)的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目較多，要想全部運(yùn)用到仿真技術(shù)，還有很長(zhǎng)的路要走，需要克服很多的技術(shù)難關(guān)，但是，可以肯定的是，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在體育領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展空間。

5、結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)逐漸進(jìn)入到了人們的生活當(dāng)中，特別是在體育教育領(lǐng)域取得了一定的發(fā)展成績(jī)，發(fā)展前景不可限量。隨著社會(huì)的發(fā)展，其將在體育領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。