情境交互多媒体在现代体育教学中的应用研究

□ 李少波（四川大学体育学院　四川　成都　610065）

情境交互多媒体在现代体育教学中的应用研究

□ 李少波（四川大学体育学院四川成都610065）

构建情境感知交互多媒体的运动实验室，是基于目前大学生体质持续下降，对体育课教学的内容兴趣不高，自主锻炼的意识薄弱等问题而提出的一种沉浸式教育方式。在这里，学生真正参与课堂的整个过程，并且作用于课程的推进，不再是传统意义上的被动接受。运动实验室通过创建多媒体工具书、人机交互的体育运动游戏、三维动画展示与同步软件和装置动画，实现了资源共享，可以高效地、直观地展示动作技术和讲解内容，可以利用多视图切换、三维全视角旋转等技术操作对模型进行特定的观察和多角度、多视距的全景观察，同时可将自录动作视频和三维动画通过软件结合进行对比，并通过模拟游戏，动作感知，虚拟体验来及时巩固和反馈动作要领的掌握情况，突破了传统单纯课程教学的时间和空间以及教师胜利的局限；从而系统地优化了教学过程和环境；有效提高了学生分析问题、解决问题的能力，极大地调动了学生的学习兴趣和求知欲望，使学生由一个被动的学习者转变为一个自主的学习者，充分调动了学生学习的主动性和学习潜能的发挥，使学生的主体地位得到了充分的体现，同时也实现了体育教学传播途径的创新与进展，促进了体育教育、教学科学化、信息化的进一步发展。

交互多媒体体育教学应用

1、基本思路和研究方法

本课题在国内外已有相关研究的基础上，着重从学生的心理特征和行为特征，对教学进行科学高效的合理化设计与构建，以专业体育理论及实践经验为基础，结合动画制作，传感等程序设计，从传统教学中吸取精华，运用类比分析、案例分析、比较借鉴、同步查漏、系统创新等多种方法，寓教于乐，在培养学生学习兴趣的同时，潜移默化地对其引导，从而提高其接受能力，更加高效地提高教学质量。本课题的基本核心框架模型如图所示：

2、研究的主要内容

2.1、运动实验室的多媒体工具书的研究

运动实验室的多媒体教学把体育运动项目的课本教材转变成一种多媒体工具书的形式。首先使目录或标题能以可控制的视频画面的形式呈现；并能使四个及其以上的动态视频画面在可随意操控的前提下，能够同时播放，并且具有定格动态画面、放大视频镜头、实现动画自动重复回放、模拟传统书籍的查阅浏览行为等功能，从而形成由传统的学习方式向更先进、更科学的学习模式的过渡，进而实现体育教学传播途径的新突破。

2.2、运动实验室的人机交互的体育运动游戏的研究

运动实验室计算机操作部分的运动项目游戏操作机制设置为关卡及升级制。每一个关卡针对一个或者几个关键动作点进行设计，学生只有进行正确的相关操作和选择，才能进入下一环节，而当其做出错误选择时，该系统便会自动给予提示。这样，在学习的过程中，学生就可进行探索性的实践，加之形式本身就具有娱乐性，从而引导他们进行自主地学习。而由于每个关卡设置的是动作的关键点，这样就会在不知不觉中让他们记住动作要领。另外，若学生动作做不到位或不知该动作是否合乎技术要求时，也可重新游历游戏关键点，从而也可作为一种查出非规范动作的辅助工具。通过对错误动作的及时纠正和对其进步的奖励机制，必然会在潜移默化中使学生更加牢固、更加熟练的掌握体育运功技能和体育理论基本知识。

2.3、运动实验室的三维动画软件技术的研究

运动实验室的三维动画软件技术，可按教师要求建立整套规范的、适合教学的人物模型，并按标准的体育运动技术设置模型的全套动作。在本项目中，三维动画将与应用软件相结合，功能包括：体育项目动作360度可选择的分角度展示，针对不同年龄人群不同身体比例的角色模型动画设置，身高模糊调整，身体部位选择性显示（以解决身体遮挡的问题），动作节奏调整，定帧选择展示等。学生可随着相应体育项目的动作节奏来录制自己的动作，再导入软件内，选择相应的模型与自己的影像重叠，然后将动作同步播放，也可进行暂停操作。这样，学生就能清楚地看出自己哪些动作不够标准，哪些动作不符合要求，从而使自身错误动作得到有效的纠正。这样就解决了老师不能依次循环指导的问题，同样可使一切问题更加清晰化。本软件根据各个年龄段人的身材比例不同，设置不同的动画角色。根据人的生长特征，在明确的客体年龄范围内将适用人群分类，如少儿，少年，成年人，老年人等。另外，根据每个人的身材的不同，可以在上一选择的基础上，进行小范围的拉伸等来贴近自身比例。随着技术的发展，录制自己的动作视频并不是一件难事，所以本软件提供同步对比功能。学生可以根据相关项目动画视频的节拍或者音乐进行练习，然后进行录制，并将视频放在基于层级管理的图像显示模式软件中的底层区域，将三维角色动画放在上层，在对比中就能明显找到问题的所在。为了解决身体遮挡的情况，比如扎马步同时两臂前举的动作中，三维角色的身体会遮挡住影像对象的手臂动作，此时，学生就可以选择隐藏三维角色在此动作中不需要展示的部分，从而进行仔细地对比。

3、研究结果与创新：

3.1、将游戏与体育教学相结合

如今随着电子科技的发展和普及，越来越多新兴的教育方式不断涌现出来。这些并不只是单纯形式上的变化，更是一种思维模式和教学引导方式的改变。游戏兼具娱乐性和益智性，因此被积极地应用于幼教和语言学习中。而如今，体育类游戏的确存在，娱乐性丰富，但缺乏实际意义。另外，体育运动的根本还是在于健身，让人们走出去。而现在人们的生活方式趋于依赖室内空间和电子设备。我们旨在满足学生甚至更广泛群体在对游戏的心理需求的基础上，同时让游戏过程本身具有更大的现实意义，并且通过教学，使其具备相应体育项目的理论基础和技术要点知识，从而成为激励因子让他们走出去大展拳脚。在体育教学中，这个也是一个基本思路，旨在让学生在学习的过程中，找到乐趣，从而积极主动的进行学习和户外运动。

3.2、同步动画

在各种教学中，我们不乏见到三维动画的身影，但是更多的情况下，人们使用它的原因都是希望可以让演示更加生动，突破人类教师无法达到的示范功能，并且以新技术作为亮点，提高学生的兴趣。在此项目中，除了以上的功能外，我们要更深入、更充分地利用三维动画的特性，与体育教学进行结合。我们将改变观看者被动接受信息的交流方式，而是让他们作为参与者，进行交互。在同步动画的实现中，我们进行了人性化的设计，可以满足各年龄段不同身体比例和不同身材的广泛人群需求，并且可以针对自己所需要展示对比的部分进行控制，从而具备主动性。

3.3、传感设备的应用

传感设备如今被更多地应用于工业、科技以及电影等领域，所以在生活中，人们对它依旧感到很陌生。在新兴的动画形式中，传感器被应用于装置动画，旨在提高人机之间的参与性和交互性，而建立在人类感知和机械程序设定的共同基础上，就使其兼具了感性和理性的特征。在此项目中，我们旨在通过传感设备对学生的动作进行判断，通过分析对比，理性地反馈不准确的动作，同时以诙谐的方式用定位灯光闪烁和动画影像提示学生其错误动作和有可能引起的后果。这样，在教师的指导下和设备相对精准理性的辅助下，学生既能从理论和技术上明确其自身问题，又能在学习中更加直观地对动作进行感受和体会。

[四川省教育厅人文社会科学重点研究基地——体育社会科学研究中心课题,项目编号:TY2013206.]

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