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(xué)本科，中級-講師; 研究方向?yàn)轶w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?yàn)轶w育教育。

摘要：在高等教育體育專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，虛擬仿真技術(shù)的引入與應(yīng)用已成為教學(xué)創(chuàng)新的重要標(biāo)志，對提升教學(xué)質(zhì)量、優(yōu)化教學(xué)模式起到了關(guān)鍵作用。該技術(shù)融合了“自主式”“設(shè)計式”與“互動式”等先進(jìn)教學(xué)方法，顯著提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力與參與度。本文通過深入剖析當(dāng)前高校體育課程中虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項目的實(shí)際建設(shè)與應(yīng)用情況，旨在揭示其面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展瓶頸，并提出一系列具有針對性的改革策略與發(fā)展建議。本文的研究不僅能夠?yàn)楦咝ｓw育課程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的進(jìn)一步完善與發(fā)展提供堅實(shí)的理論支撐與實(shí)踐指導(dǎo)，也能夠?yàn)轶w育教育在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下如何更有效地培養(yǎng)高素質(zhì)體育人才提供重要思路與方向。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；高校；體育專業(yè)教學(xué)；應(yīng)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(shù)字技術(shù)的迅猛發(fā)展，我國高等教育正邁入數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新紀(jì)元，在這一進(jìn)程中，高等教育機(jī)構(gòu)積極整合豐富的數(shù)字資源，成功開展了大規(guī)模的在線教學(xué)實(shí)踐，為教育改革與創(chuàng)新奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。教育部對虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項目予以高度關(guān)注，視其為數(shù)字化課程改革的核心領(lǐng)域，并強(qiáng)調(diào)應(yīng)深化數(shù)字化、信息化技術(shù)與國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項目的有機(jī)融合，全面提升教學(xué)質(zhì)量和水平。對于高校體育專業(yè)教學(xué)而言，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用更具戰(zhàn)略意義。傳統(tǒng)的體育課程由于多種因素的制約，其實(shí)踐性和應(yīng)用性亟待提升。因此，引入虛擬仿真技術(shù)，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(xué)效率，更能為學(xué)生提供沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，幫助他們直觀感知體育知識，實(shí)現(xiàn)知行合一[1]。這一創(chuàng)新舉措對于推動高校體育專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和模式的深層次改革，提升教育質(zhì)量，加速教育發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

1虛擬仿真技術(shù)（實(shí)驗(yàn)）在高校體育專業(yè)教學(xué)中應(yīng)用的必要性分析

1.1教學(xué)數(shù)字化建設(shè)的必然趨勢

虛擬仿真技術(shù)在高校體育專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，是高等教育數(shù)字化建設(shè)的必然趨勢。鑒于數(shù)字化技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步與全面應(yīng)用，其與高等教育的融合已成為不可逆轉(zhuǎn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，以推動教學(xué)創(chuàng)新與發(fā)展。這一舉措不僅符合現(xiàn)代化教育的發(fā)展方向，更是高校體育課程適應(yīng)數(shù)字化時代、提升教學(xué)質(zhì)量的必然要求。因此，高校應(yīng)積極探索虛擬仿真技術(shù)在體育專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，以推動體育教育的持續(xù)進(jìn)步與發(fā)展。

1.2推進(jìn)教學(xué)改革模式的根本需求

鑒于傳統(tǒng)體育課程在教學(xué)資源、場地設(shè)施及經(jīng)費(fèi)支持等方面所面臨的制約，引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)至關(guān)重要，該技術(shù)能為學(xué)生提供高度仿真的學(xué)習(xí)環(huán)境，使他們得以體驗(yàn)傳統(tǒng)教學(xué)中難以觸及的場景，不僅有助于深化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，更能為其自主學(xué)習(xí)和個性化發(fā)展提供有力支持，完全符合現(xiàn)代教育對于提升學(xué)生綜合素質(zhì)的嚴(yán)格要求[2]。因此，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)納入教學(xué)改革模式，已成為當(dāng)前教育發(fā)展的迫切需求。

1.3延伸與拓展教學(xué)內(nèi)容的有效途徑

受制于有限的教學(xué)時數(shù)與環(huán)境條件，高校體育課程在融合前沿理論與解決實(shí)踐教學(xué)難題方面面臨諸多挑戰(zhàn)，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容相對陳舊，亟需創(chuàng)新。然而，隨著虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)的引入，高校體育教學(xué)迎來了新的發(fā)展機(jī)遇，該技術(shù)不僅能夠促進(jìn)多學(xué)科前沿知識與體育教學(xué)內(nèi)容的深度融合，還能夠通過交互式實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，為學(xué)生提供全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。浙江工商大學(xué)便是一個典型案例，該校成功構(gòu)建了常壓低氧體能虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，該平臺不僅解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的諸多難題，如微觀實(shí)驗(yàn)不直觀、特色課程難以實(shí)施等，還確保了最前沿的體育訓(xùn)練知識能夠全面覆蓋全體學(xué)生[3]。這一創(chuàng)新舉措顯著提升了教學(xué)資源的利用率和知識轉(zhuǎn)化率，為高校體育教學(xué)內(nèi)容的延伸與拓展提供了堅實(shí)支撐。因此，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)無疑將成為推動高校體育教學(xué)改革與創(chuàng)新的重要力量。

2高校體育課程開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)困境

2.1虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項目建設(shè)與開發(fā)團(tuán)隊知識儲備不足

在推進(jìn)高校體育虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項目的過程中，體育教師團(tuán)隊普遍面臨知識儲備不足的問題，盡管他們在體育教學(xué)、訓(xùn)練與競賽方面有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但在數(shù)字化教育技術(shù)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)知識相對薄弱。構(gòu)建高效的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，要求教師不僅要精通體育及相關(guān)交叉學(xué)科的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，還需具備系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力和數(shù)字化信息技術(shù)的深厚底蘊(yùn)。與此同時，與開發(fā)團(tuán)隊的溝通成為項目成功的關(guān)鍵，然而，由于開發(fā)人員普遍缺乏體育專業(yè)知識，難以全面理解體育課程的核心要點(diǎn)和知識融合的重要性，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系設(shè)計與實(shí)際需求存在顯著差距[4]。此外，虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)在體育教學(xué)中的應(yīng)用尚處于探索階段，缺乏可借鑒的經(jīng)驗(yàn)和資源，成為制約項目開發(fā)的瓶頸。因此，高校需加強(qiáng)體育教師團(tuán)隊在數(shù)字化技術(shù)和教學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的培訓(xùn)，提升與開發(fā)團(tuán)隊的溝通效率，并積極探索虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)在體育教學(xué)中的應(yīng)用路徑，以推動體育教學(xué)的創(chuàng)新與發(fā)展。

2.2虛擬仿真實(shí)驗(yàn)研究應(yīng)用涉及高校體育課程范疇的匱乏

體育課程作為增強(qiáng)學(xué)生體質(zhì)、培養(yǎng)鍛煉習(xí)慣及提升運(yùn)動技能的重要途徑，其理論研究基礎(chǔ)深厚，涉及運(yùn)動教學(xué)與體能訓(xùn)練等多個方面，研究范圍廣泛且與自然學(xué)科及社會科學(xué)緊密相連，形成了深厚的學(xué)術(shù)積淀。然而，當(dāng)前虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在體育領(lǐng)域的研究主要集中于高度專業(yè)化的細(xì)分領(lǐng)域，對其在體育課程中的應(yīng)用前景及發(fā)展方向探討不足，與高校體育課程的實(shí)際需求存在顯著脫節(jié)。具體而言，不僅缺乏針對高校體育課程特點(diǎn)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論研究，而且在實(shí)踐應(yīng)用層面，國家級項目中的體育類項目數(shù)量寥寥無幾，且應(yīng)用領(lǐng)域狹窄，主要局限于特定專業(yè)領(lǐng)域[5]。即便是在高校內(nèi)部，虛擬仿真技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用也僅限于初步探索階段，遠(yuǎn)未形成規(guī)?；?、系統(tǒng)化的應(yīng)用格局。這種研究與實(shí)踐的脫節(jié)狀況，嚴(yán)重制約了虛擬仿真技術(shù)在高校體育教學(xué)中的潛力發(fā)揮，亟待引起相關(guān)部門和學(xué)術(shù)界的深刻反思與積極應(yīng)對，以推動其在體育教學(xué)領(lǐng)域的全面發(fā)展。

2.3部分高校不重視虛擬仿真技術(shù)（實(shí)驗(yàn)）在高校體育專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)作為當(dāng)今教育技術(shù)的前沿工具，正日益成為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵驅(qū)動力，其在高校體育專業(yè)教學(xué)中的潛在價值巨大，不僅能為學(xué)生營造更為直觀、生動且全面的學(xué)習(xí)環(huán)境，還可有效促進(jìn)理論與實(shí)踐的深度融合。然而，遺憾的是，盡管國內(nèi)已有部分高校積極投入該領(lǐng)域的開發(fā)與實(shí)踐，但從宏觀層面審視，真正在體育教學(xué)中充分發(fā)揮虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)優(yōu)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(jīng)費(fèi)往往優(yōu)先流向?qū)W校的特色或重點(diǎn)學(xué)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(lǐng)導(dǎo)層對體育教學(xué)創(chuàng)新的重視程度不足，認(rèn)為傳統(tǒng)教學(xué)方法已能滿足基本教學(xué)需求，從而忽視了虛擬仿真技術(shù)在提升教學(xué)質(zhì)量方面的巨大潛力。最后，體育教學(xué)管理部門在創(chuàng)新方面的主動性欠缺，未能積極申報和推動虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項目的開展。這些問題的存在，無疑嚴(yán)重制約了高校體育專業(yè)教學(xué)的創(chuàng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)視角

3.1使用上“堅持以學(xué)習(xí)者為中心”的建設(shè)視角

隨著信息化時代的蓬勃發(fā)展，教育領(lǐng)域正逐步邁向以學(xué)習(xí)者為中心的新紀(jì)元，其中個性化教育服務(wù)與創(chuàng)新性實(shí)踐能力的培養(yǎng)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(shù)的引入與應(yīng)用為高校體育課程帶來了革命性的變革，成為推動教育現(xiàn)代化進(jìn)程的重要力量。高校體育虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)項目的設(shè)計與實(shí)施，必須秉持嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的態(tài)度，遵循“虛實(shí)結(jié)合，以實(shí)為本”的原則，針對那些涉及體育前沿知識、教學(xué)資源匱乏、難以真實(shí)再現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容，如三級跳遠(yuǎn)動作的生物力學(xué)分析、技術(shù)動作的精準(zhǔn)演示以及運(yùn)動損傷的風(fēng)險評估等，傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往難以勝任，而虛擬仿真技術(shù)則能夠打破時空限制，為學(xué)生提供高度逼真、可交互的學(xué)習(xí)環(huán)境，幫助他們更好地掌握實(shí)踐技能和方法。以三級跳遠(yuǎn)教學(xué)為例，傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往受限于場地、器材等因素，難以讓學(xué)生充分體驗(yàn)和理解跳遠(yuǎn)動作的技術(shù)要領(lǐng)，而通過虛擬仿真技術(shù)，教師可以構(gòu)建一個高度仿真的跳遠(yuǎn)場景，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行模擬練習(xí)，學(xué)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(yuǎn)動作的生物力學(xué)原理、技術(shù)細(xì)節(jié)以及運(yùn)動過程中的力學(xué)變化[7]。同時，虛擬仿真系統(tǒng)還能夠?qū)W(xué)生的跳遠(yuǎn)動作進(jìn)行實(shí)時捕捉與分析，為教師提供精準(zhǔn)的教學(xué)反饋，從而幫助學(xué)生及時糾正錯誤動作，提高運(yùn)動表現(xiàn)。此外，虛擬仿真技術(shù)在高校體育課程中的應(yīng)用還體現(xiàn)在對學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上，通過構(gòu)建開放式的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生可以自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而培養(yǎng)他們的實(shí)踐操作能力、創(chuàng)新思維和解決問題的能力。這種以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)方式，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，還能夠培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力和終身學(xué)習(xí)習(xí)慣。

3.2設(shè)計上“突出體育課程特點(diǎn)”的建設(shè)視角

在構(gòu)建高校體育課程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系時，應(yīng)以凸顯體育課程特色為首要原則，緊密結(jié)合教學(xué)核心內(nèi)容，精心設(shè)計學(xué)習(xí)路徑與方式，以達(dá)成對知識體系的系統(tǒng)掌握與深度理解。例如，浙江工商大學(xué)便成功運(yùn)用了前沿虛擬仿真技術(shù)，創(chuàng)建了運(yùn)動急救虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺，該平臺不僅集成了心肺復(fù)蘇、AED操作、止血包扎等核心實(shí)踐教學(xué)模塊，更通過高度仿真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，為學(xué)生提供了身臨其境的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。此種教學(xué)模式的實(shí)施，顯著提升了學(xué)生的技術(shù)動作掌握精準(zhǔn)度，同時在模擬實(shí)戰(zhàn)中深化了對運(yùn)動損傷預(yù)防與應(yīng)對策略的理解，有效增強(qiáng)了其實(shí)踐操作與自主學(xué)習(xí)能力。鑒于此，高校體育課程在融合虛擬仿真技術(shù)時，應(yīng)嚴(yán)格遵循教育教學(xué)規(guī)律，以培養(yǎng)學(xué)生終身體育理念和科學(xué)健身技能為目標(biāo)，全面提升學(xué)生的體育文化素養(yǎng)。同時，應(yīng)不斷拓展虛擬仿真技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用場景，持續(xù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，確保技術(shù)應(yīng)用的針對性和實(shí)效性，通過不斷探索與實(shí)踐，使虛擬仿真技術(shù)成為推動高校體育教育改革與創(chuàng)新的重要力量，為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)、高效的體育學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在此過程中，高校需保持對新技術(shù)、新方法的敏銳洞察力，以確保體育教學(xué)始終與時俱進(jìn)，滿足社會發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求。

3.3應(yīng)用上“具備開放創(chuàng)新共享”的建設(shè)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(shí)驗(yàn)教學(xué)項目的建設(shè)應(yīng)秉持開放、創(chuàng)新和共享的理念，主動融入并適應(yīng)我國高等教育體系的變革趨勢，不僅要在實(shí)踐中持續(xù)豐富和更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，更要致力于實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的最大化開放與共享。以具體實(shí)踐為例，各高校可以依據(jù)自身的體育特色和優(yōu)勢，結(jié)合地區(qū)文化和傳統(tǒng)體育元素，打造獨(dú)具特色的體育課程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項目，如可以結(jié)合地方的武術(shù)傳統(tǒng)，開發(fā)虛擬武術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)和學(xué)習(xí)武術(shù)的精髓，這樣的項目既體現(xiàn)了地方特色，又豐富了體育課程內(nèi)容。在資源共享方面，通過構(gòu)建統(tǒng)一的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和資源庫平臺，不同高校、不同地區(qū)乃至不同專業(yè)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源得以匯聚和共享。例如，北方高校的冰雪運(yùn)動虛擬仿真教學(xué)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(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和互補(bǔ)。此外，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項目也為體育師資隊伍的建設(shè)提供了新的契機(jī)，通過跨學(xué)校、跨地區(qū)的合作與交流，教師可以共同研討虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法和策略，分享教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而提升整體的教學(xué)水平，這種合作模式有助于打破地域限制，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)師資資源的均衡分布。同時，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項目的建設(shè)不僅是一個技術(shù)應(yīng)用的過程，更是一個教育創(chuàng)新的過程，需要不斷探索體育實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，緊密結(jié)合實(shí)際教學(xué)活動的需求，整合各種教育資源，以推動體育教學(xué)的深化改革和創(chuàng)新發(fā)展。在此過程中，還應(yīng)注重與國際先進(jìn)水平的對接與交流，借鑒和吸收國際上的成功經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐成果，以提升我國高校體育虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項目的建設(shè)水平和應(yīng)用效果，爭取通過不斷的努力和創(chuàng)新，打造出具有國際影響力的體育虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)品牌。

4結(jié)語

隨著教育技術(shù)的不斷革新，虛擬仿真技術(shù)在高校體育專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用非常重要。從教學(xué)數(shù)字化建設(shè)的必然趨勢，到推進(jìn)教學(xué)改革模式的根本需求，再到延伸與拓展教學(xué)內(nèi)容的有效途徑，其必要性顯而易見。然而，現(xiàn)實(shí)中卻存在諸多困境，如項目開發(fā)團(tuán)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(fā)，堅持以學(xué)習(xí)者為中心，同時在設(shè)計上突出體育課程的特點(diǎn)，以期能夠?yàn)楦咝ｓw育專業(yè)教學(xué)帶來革命性的變革，進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出更多具備創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的體育專業(yè)人才。

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