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科技赋能高校特殊体质学生体育课程:智能设备与虚拟现实技术的应用探索

康誉昌
  
体育时空
2024年16期
兰州工业学院

中图分类号:G807.4   文献标识:A     文章编号:1009-9328(2024)08-209-03

摘  要  本文深入讨论了针对具有特殊体质特征的大学生设计个性化体育课程的重要性及相关实施方案。通过对特殊群体的详细分类和特征分析,对现有大学体育课程的施教情况和所面临的挑战进行了深入剖析。详细介绍了各类智能设备和虚拟现实技术的多种类型、主要功能、适用场景及其优势和存在的限制。通过探索将这些先进技术集成到体育教学中的实际操作性和效果,提出了一系列创新的教学策略和建议,旨在通过技术手段提升教学效果,更好地满足特殊体质学生的运动需求,从而提高整体的教学质量。

关键词  科技赋能  高校特殊体质学生  体育课程  智能设备  虚拟现实技术

一、高校特殊体质学生体育课程的现状与挑战

(一)特殊体质学生的分类与特点

特殊体质学生分类通常分为以下几大类型。一是心血管系统疾病学生,通常表现出较弱的心脏功能,耐力不足,参与运动时可能会出现心悸和胸闷等不适症状。在学练过程中,应对运动强度和持续时间进行严格限制,同时密切监测心率变化,以确保运动的安全性[1]。二是呼吸系统疾病学生,其呼吸道十分敏感,空气质量、运动强度及环境温度等因素都可能引发呼吸困难。该类患者的呼吸速率常呈现浅快状态,容易产生疲劳感,首需考虑改善周围的呼吸环境,并控制运动强度,以减少不适症状的发生[2]。三是肌肉骨骼系统疾病学生,通常表现出肢体力量不均衡和关节活动范围受限,导致身体的平衡与协调能力较差。这类学生群体需要制定专门的力量训练计划,以增强肌肉力量、提高关节活动度及培养平衡和协调能力[3]。四是代谢性疾病学生,他们的代谢功能可能存在异常。例如,糖尿病患者需特别关注血糖监测与饮食搭配,而肥胖症患者则面临着体重负荷、关节压力及运动耐力不足的挑战。在教学时有氧运动与饮食控制相结合显得尤为重要,以提高整体代谢水平。五是神经系统疾病学生,他们可能遭遇运动控制障碍、知觉异常及沟通困难。根据这类学生的特殊需求,需要设计相应的运动项目,注重动作的分解与反复练习,以促进社交互动、心理适应,并提高生活质量[4]。

(二)高校特殊体质学生体育课程的现状

1.课程设置方面

(1)个性化课程少。高校体育课程多面向普通学生,特殊体质学生难找到适合课程,且常规项目不适合他们。

(2)课程内容针对性不强。对身体协调性差和肥胖学生等,缺乏系统训练内容且未考虑多因素设置合理课程。

2.教学方法方面

(1)教学方法传统单一。对特殊体质学生个体差异考虑不足,如教轮椅篮球未考虑平衡控制等因素。

(2)缺乏分层教学。未根据学生身体状况和运动能力分层指导,导致部分学生跟不上或觉得内容简单。

3.学生参与度方面

(1)参与积极性不高。身体原因和枯燥课程使特殊体质学生缺乏兴趣,如脊柱侧弯学生觉得矫正训练课程乏味。

(2)参与程度受限。特殊体质学生因身体特殊性不能全程参与课程,如先天性心脏病学生剧烈运动时只能观看。

(三)高校特殊体质学生体育课程面临的挑战

1.安全风险与保障。特殊体质学生在运动过程中面临较高的安全风险,需要更加严格的安全保障措施。

2.个性化需求与满足。不同类型的特殊体质学生具有不同的身体特点和需求,如何满足个性化需求是一个巨大的挑战。

3.教学资源与师资力量。专业的教学资源和师资力量相对匮乏,难以满足特殊体质学生体育课程的教学需求[5]。

二、智能设备在高校特殊体质学生体育课程中的应用

(一)智能设备的类型与功能

1.运动手环、智能手表等可穿戴设备。采用实时监控技术来追踪学生的身体活动指标,如心率、步行次数以及他们的睡眠质量,能为教学带来个性化的洞见。其生理指标的分析使得教师能够更精确地了解学生的健康状态和日常习惯,进而能够针对每位学生的具体情况进行教学上的个性化调整。该方法不仅优化了教学方法,也促进了学生健康和学习效率的提升。

2.心率监测器、血压计等医疗设备。为了保障学生在参与体育活动时的健康与安全,特别是对于患有心血管问题的学生,监控其生理指标成为一项十分关键的任务。教师通过持续地观察学生的健康状况,可以有效预防可能发生的健康危机,并确保这些学生能够安全地参与各项体育活动。此举不仅减少了健康风险,而且为所有学生营造了一个更安全和包容性更强的体育学习氛围。

3.运动传感器、姿态分析仪等专业设备。通过仔细观察和分析学生在体育活动中的动作和姿势,教练可以准确发现学生在运动技能上的不足之处。该分析对于制定符合学生个别需要的训练方案极为重要。基于这些数据,教练能够设计出更精确和目标明确的训练计划,这不仅有助于提高学生的运动技能,同时也提高了训练的效率和针对性。

(二)智能设备应用的优势与挑战

1.优势。可实时监测学生的运动状态,为教师提供个性化的教学参考,提高教学效果。并能及时发现学生的生理异常,采取相应的应急处理措施,保障学生的安全。同时根据学生的身体状况和运动数据,制定个性化的训练方案,满足学生的个性化需求。

2.挑战。其一,智能设备的价格相对较高,对于一些高校来说,可能存在设备成本的压力。其二,智能设备收集的学生运动数据涉及个人隐私,需要加强数据安全管理。其三,教师和学生需要一定的技术水平才能正确使用智能设备,这可能会成为应用的障碍[6]。

三、虚拟现实技术在高校特殊体质学生体育课程中的应用

(一)虚拟现实技术的原理与特点

虚拟现实技术主要通过先进的设备,为用户创造出逼真的虚拟环境。其显著特点为虚拟现实设备为学生提供了极具沉浸感的体验,使他们仿佛身处于真实的运动场景中,从而显著提高了参与体育课程的积极性和学习兴趣。例如,在滑雪训练中,学生能够真实感受到雪地的质感和滑行的速度,增强了他们的学习投入感。而虚拟现实技术的交互性非常强大,学生可以与虚拟环境进行多方面的互动,完成各种运动任务。该互动不仅促进了学生运动技能的提升,还增强了他们的协调能力。例如,在虚拟篮球训练中,学生可以通过手势控制进行投篮等动作,该互动体验极大丰富了他们的学习过程。虚拟技术同时也能够创造出丰富多样的运动场景,充分激发学生的创造力和想象力。

(二)虚拟现实技术在体育课程中的应用场景

1.运动技能训练。在虚拟教学环境中,学生锻炼各类体育技能将得到保障。尤其是在学练技巧类运动时,学生能够做到往复学练,安全得到较大保障。

2.康复治疗与心理干预。对于具有特殊体质的学生来说,虚拟现实(VR)技术在体育活动中非常重要。使用这种技术,学生能够进行有效的康复训练,不仅帮助他们恢复身体功能,而且在减轻心理压力方面发挥积极作用,从而改善他们的心理健康。

3.体育赛事与文化体验。虚拟现实技术为学生带来了参与体育活动的全新模式。这项技术不止限于观看比赛,学生能通过它仿佛身处比赛现场,亲身体验不同体育项目的独特魅力。这种沉浸式体验有助于学生更为透彻地了解体育运动的文化背景,从而增强他们对体育的知识和文化理解。

(三)虚拟现实技术应用的优势与挑战

1.优势。虚拟现实技术的应用为学练提供了一个安全的环境,从而有效避免了由于身体条件所带来的安全隐患。凭借其优越的沉浸感和交互性,虚拟现实技术显著提高了学生的参与度和学习兴趣。该技术能够模拟出复杂的运动场景,从而提升教学效率,帮助学生更快速地掌握所需的运动技能。

2.挑战。虚拟现实技术的引入成本普遍较高,相关设备的价格相对昂贵,导致部分高校在资金方面承压。设备之间可能存在兼容性问题,导致不兼容的情况,需要进行统一管理和维护。开发符合教学需求的虚拟现实资源难度较大,往往需要依赖专业技术和高素质人才的支持。

四、智能设备与虚拟现实技术的融合应用

(一)融合应用的可行性与必要性

智能设备追踪学生的身体状态及其活动水平,虚拟现实(VR)技术收集学生关键信息。两者融合可提供特殊体质学生安全又丰富的教育场景,从而弥补学生的学习短板,也极大提升了教学的质量与效果。通过智能技术应用,教学方式变得更多元,能够满足不同分类特殊体质学生学习体育的需求。

(二)融合应用的模式与方法

开发智能装备的虚拟现实教学平台,对特殊体质学生的生理及运动情况进行实时监控。通过数据采集,平台优化设计符合个人需求学练方案。同时,系统能够实时提供安全警告以保证训练过程的安全与效率。在体育课程中,教师可以利用智能技术与虚拟现实技术(VR)来提升和完善其针对特殊体质学生的教学安排。通过智能设备,教师可有效追踪和评估学生的运动表现,虚拟现实技术提供沉浸式的学习空间来增强师生之间的互动。

五、科技赋能高校特殊体质学生体育课程的策略与建议

(一)结合可穿戴设备

智能手表在特殊教育工具中扮演着重要角色,尤其是在体育教学中。它们具备追踪学生体育活动中各种生理指标的功能,比如心跳速率和活动强度等。通过智能设备收集的数据,教师能够及时了解学生在运动过程中的学练情况,以此来优化教学方法和课程设计。智能手表还能激励学生为自己设定具体目标,并持续跟踪自身的提升,这能给学生的自信心以及学习积极性带来显著的提升效果。

(二)互动和游戏化学习

在体育教学中,融入游戏化的教学方法能够极大增强体质不同学生的学习动力。通过设计既具互动性也具挑战性的体育游戏,不仅可以适应不同体能水平的学生,还能激发他们的兴趣和增强团队合作意识。

(三)虚拟技术

利用虚拟技术,教育者能创建一个多维度的学习平台,来适应学生各种物理需求。例如,设计多样化的虚拟运动环境,可以让学生在一个既安全又受控制的环境中练习技能。该技术还能通过图像化演示运动步骤和技巧,帮助学生更深入地理解和掌握体育技能。

(四)协作学习环境

创建一个利用技术的合作学习区域能显著提升学生的互助和积极性。通过在线平台,学生可以共同参与团队项目,交流思想,并应对各种问题。这样的做法不只是加深了他们之间的联系,还促使他们分享个人经历和学习经验。对于那些有身体障碍的学生,这种网络互动平台的社交功能显得尤为关键,它不仅提升了整体的包容性,还有助于减少他们感受到的孤立感。

(五)教育工作者培训

让体育教师掌握科技的应用对于提升他们的授课质量极为关键。教育工作者需学习将各种技术工具整合进课程中,以丰富教学内容,并确保能特别照顾到体质有特殊需求的学生。为此,提供专门的培训以教授使用特定技术软件、分析学生成绩数据和根据学生个体差异调整教学方法的知识是必需的。

(六)反馈机制

在教育领域中,技术的进步为教师提供了一系列高效的反馈工具,这些工具能帮助教师即时掌握学生的学习情况。通过运用这些技术,教师可以定期对学生进行能力评估和进度监测。这样的机制不仅能暴露出学生在学习过程中可能遇到的问题,还反映了他们的学习体验。这种深入的了解是改善和精细化体育教学策略的基石。

六、结语

本文通过分析特殊体质学生的具体需求,阐述了特殊体质学生体育教学内容设计的关键,探讨智能设备和虚拟现实技术在特殊体质学生教学应用,以及其优势与挑战,同时提出智能设备和虚拟技术在特殊体质学生教学中的可行性策略。此外,研究也存在不足之处,如对于个案特殊体质学生情况研究较少,论述智能设备和虚拟技术时缺少实践,更多以文献理论及个人经验教训体现。还有在设计教学方案时及智能设备如何应用时没有考虑到实际情况,缺少实验数据支撑。在下一步的特殊体质学生教育中,应注重理论与实践相结合,更多考虑到学生的主体意愿,还要特别关注学生的心理健康和课堂融入。同时,教师作为研究者,对于科技发展的接受应乐意跟进,积极参加学习培训,持续探索以科技为支持的体育教学,以助力提高特殊体质学生的体育教育质量,确保其身心健康的发展得到有效支持。

参考文献:

[1]袁方正,王强,肖秋金,等.不同强度康复运动对急性心肌梗死后心功能不全患者的影响[J].吉林医学,2024,45(11):2624-2628.

[2]赵海平,王荣荣.神经重症气管切开患者气道功能康复与管理专家共识(2024)[J].中国康复理论与实践,2024,30(08):869-881.

[3]朱欢,庹艳芳,文凡,等.常见代谢性疾病微循环功能变化及有氧运动干预效应[J].湖北体育科技,2024,43(03):87-93.

[4]谭霜,韦冰心,刘国成,等.强化爬行训练对脑干卒中后平衡功能障碍的影响[J].中医康复,2024,1(06):1-5.

[5]林春月.提升海南高校特殊群体体育教学质量的对策建议[J].健与美,2024(11):114-116.

[6]张太腾洋.虚拟现实技术与运动健康训练研究[J].文体用品与科技,2024(23):91-93.

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