虚拟仿真实验教学 邀你身临其境来体验

近日，北京市教育委员会发布了《关于公布北京市2019年虚拟仿真实验教学项目名单的通知》（京教函〔2019〕549号），我校 “冰雪运动防护虚拟仿真实验”“足球比赛基础攻防战术虚拟仿真实验”“动作技术的生物力学测试与评价方法实验”等三项目获得立项，体育学类共获批五项。

近年来，北京体育大学深化“三个转型”综合改革，推动科技从传统经验型向现代科技型转型发展。学校高度重视虚拟仿真实验教学项目建设，2018年9月开始，多次组织相关专家教授研讨，经过各位专家教授近1年多的努力，于2019年9月完成项目建设并推荐到北京市教育委员会。

冰雪运动防护虚拟仿真实验

“冰雪运动防护虚拟仿真实验”项目内容是运动康复专业本科教育中《运动损伤学》等核心课程的重要内容，项目以冰雪运动中较为有代表性的冰球运动为背景，以虚拟现实场景，学生互动参与的形式对冰球运动中最常出现的脑震荡、心脏骤停、膝内侧副韧带损伤、髋内收肌拉伤、肩关节脱位、桡骨远端骨折6种情况的现场及场外识别和处理进行学习。学生在学习和考核模块中，按照实际场景的逻辑顺序，随着情景的变化，模拟经历在真实情况下对各类伤害发生时需要进行的各类处理工作。

通过实验的实施，使学生掌握脑震荡、心脏骤停、髋内收肌拉伤、膝内侧副韧带损伤、肩关节脱位及桡骨远端骨折等损伤的标准评估流程；掌握冰雪运动中高发损伤的现场处理方法，掌握现场伤员搬运、心肺复苏术、急性损伤处置的POLICE原则、骨折及关节脱位的临时固定等方法；提高学生在遇到运动损伤突发事件时的快速反应能力和应变能力，为实际参加训练和比赛的保障工作奠定基础。

上图：膝关节内侧副韧带损伤比赛录像

下图：膝关节内侧副韧带损伤实验场景

足球比赛基础攻防战术虚拟仿真实验

“足球比赛基础攻防战术虚拟仿真实验”项目是北京体育大学足球虚拟仿真项目团队针对我国足球运动员在基础战术场景的认知、理解与决策能力上的短板，研发出的一套利用虚拟仿真技术提高运动员在足球比赛基础攻防战术场景下，做出更正确决策行为的教学科研项目。

“足球比赛基础攻防战术虚拟仿真实验”利用虚拟仿真技术，通过让受训运动员以第一视角置身于比赛战术场景中进行选择战术决策和行动。通过反复在虚拟场景下进行识别和决策过程，最终达到提高表象训练的效率。通过该项目的虚拟训练与真实训练场景相结合的反复练习，能够使受训学生更快地提高在相关战术场景下做出正确判断的能力。最大限度地减少人力、物力、时间等方面的消耗，提高教学和学习效率。

真实场景简化

比赛场景虚拟化

战术场景决策

动作技术的生物力学测试与评价方法实验

"动作技术的生物力学测试与评价方法实验"项目采用虚拟仿真技术突破真实实验难以推广的瓶颈，为学生创设虚拟实验环境、虚拟运动员被试、仿真性交互过程以及虚拟实验数据，通过理论学习、操作训练和自主研究三个步骤，使学生能够深入理解运动生物力学研究的核心仪器的理论知识，同时在实验操作中练习运动生物力学测试的核心技能，逐步成为基础理论扎实、专业素养过硬、综合技能突出、创新能力出众的运动人体科学创新型科研人才和创业型实践人才。

项目采用情境式实验教学方法，通过虚拟仿真技术，为学生提供与真实纵跳测试实验场景和运动生物力学研究流程十分相似的虚拟环境，使学生真实介入这种高仿真的虚拟情境中，切身去操作执行研究并接受与自己的操作相对应的仿真性反馈。

虚拟测力台操作面板

通过操作面板，调整虚拟红外镜头的位置和角度，虚拟红外镜头所覆盖的拍摄范围在软件中也相应的改变

给虚拟被试运动员粘贴无线电极盒

对照肌肉模型，

确认电级盒位置是否正确

除以上三个北京市立项的2019年虚拟仿真实验教学项目，北京体育大学还研发了“乒乓球裁判虚拟仿真实验”项目。未来，在虚实结合、交叉互补的实验教学方面，北京体育大学还将不断探索、不断前行。

乒乓球裁判虚拟仿真实验

"乒乓球裁判虚拟仿真实验"项目针对乒乓球裁判教学中难以实现的内容进行了虚拟画面的制作，集合教学、练习、考核于一体，其中的场景和器材均采用3D建模技术制作，可全角度自由观察，操作细节清晰，仿真度高。

项目旨在通过虚拟仿真实验教学手段，突破传统真实实验瓶颈，为学生提供虚拟比赛场景、虚拟竞赛运动员、仿真性判罚情景和虚拟裁判员执裁等，使得学生在虚拟条件下学习与体验乒乓球竞赛临场执裁的情景，使学生在学习中对乒乓球竞赛的临场执裁有更真切的体会与感受；真实的看到相关现实状况的出现，加深对理论的认识，也增加日后真实临场时的判断经验；通过虚拟裁判员临场操作，让学生更好的观察裁判员在临场过程中的操作程序。

单裁制裁判员关于擦边的判断

错误案例讲解

考核界面

北体官微：20191116期

内容来源：中国运动与健康研究院、运动人体科学国家级实验教学实验示范中心

校对监制：秦培栋、刘 萍

责任编辑：卢 雪