计算机仿真技术在体育领域中的应用

艾依来提·阿合尼亚孜

（新疆体育职业技术学院 新疆 乌鲁木齐 830001）

前言

计算机仿真技术是一项综合性的技术，具有较强的实用性和时代性。在我国的教育领域，计算机仿真技术的应用范围比较广泛，例如物理教学、化学教学、机械设计教学、电子电路及旅游管理教学等学科教学中都有应用。随着社会的发展，市面上出现了很多种类的仿真软件，给人们的生产和生活带来了很多的便利。从实践来看，计算机仿真技术在体育教育领域的应用还比较有限，因此，积极尝试和探索将计算机仿真技术应用到体育教学中，发挥仿真技术的优势力量，有利推动体育教学的发展成效。

1、计算机仿真技术的内涵及特点介绍

1.1、简述计算机仿真技术的内涵

简单来说，计算机仿真技术，就是建立仿真模型，并实施仿真实验的现代科学技术的一种。该项技术首先需要建立起研究系统的模型，并结合实际的环境特点，开展实际的研究、分析及实验的方法。做为一种重要的研究方法和实验技术，计算机仿真技术直接应用在系统研究中。

1.2、计算机仿真技术的类型

（1）智能仿真。

所谓智能仿真，就是基于原有计算机仿真系统，将相关知识及人类思维进行融入。仿真技术和人工智能技术的深入融合，对基本知识的开发途径进行构造，进而实现仿真效果的提升。

（2）面向对象的仿真。

计算机仿真技术的发展速度是非常快的，如今，面向对象的仿真是计算机仿真技术发展过程中的重要标志。将系统视为由相互作用的对象而组成，通过研究功能设计，提升构建模型的易理解程度，进而实现从层次来对模型进行观察。

（3）分布交互的仿真。

在分布交互方式中，属于是多仿真器进行的交互合作，从而形成合成环境模式下的仿真技术。这种类型的方针技术主要在层次结构、协议、数据库技术等方面进行应用，把不同位置上的各个仿真器进行连接，然后对须以实物实施仿真模拟。

1.3、计算机仿真技术的基本特点分析

与其他技术相比较，计算机仿真技术应用在教育教学过程中，其的“真实性”是其他技术手段所不能企及的，凸显出了主体沉浸性、自然交互性、物体自主性、全面感知性等基本特点。

对计算机仿真技术来说，最典型的特征就是用户对虚拟场景的沉浸。计算机仿真技术要注重人机环境的创建，带领用户进入到一个与客观环境相似，但是又超越客观时空，能够沉浸其中而又能轻松驾驭的空间环境当中，简单来说，就是运用多维信息，构建出可以进行掌控的空间环境。能够达到或者部分达到这样的目标的系统，包括一切与之相关的具有自然模拟、逼真体验的技术与方法，综合起来都属于仿真系统的范围。一般来讲，依据用户参与的形式以及沉浸的程度的差异性，可以对仿真系统进行不同种类的划分，包括，简易型仿真系统；分布式仿真系统、增强型仿真系统、沉浸型仿真系统。

经过科学家的长期研究表明，人类的记忆具有一定的规律可循。人们要想长久的记住一些内容，必须要经过长期的、反复的记忆才能实现长久性的记忆。在传统的教育教学中，教师的课堂授课往往是短时间的、一次性的，因此，学生在课堂学习中，很难完全的记住教师讲授的知识内容，直接影响到了课堂教学的质量和效果。仿真训练系统是一种能够激发学生的创造意识的环境，学生在缺少教师的监督情况下，能够自主的参与到学习当中，并多次反复的试验自行设计的试验方案，直到将所学的知识全部掌握。在实践中，仿真教学也被称之为仿真训练，是一种多渠道综合作用的教学方法。学生通过仿真环境的营造，可以充分的调动感觉通道、运动通道及思维通道的学习技能，不仅理解能力提高了，而且学习和掌握知识的效果明显变好了。依据国外权威专家的实验结论，仿真教学中学生的学习效果要面向高于传统课堂教学的效果。

2、计算机仿真技术实践中的应用流程

其一，针对问题进行阐述。对现实中存在的问题进行适当的描述和阐述，对计算机仿真技术的对象、目的及相关的基础性要求等进行有效明确。接下来，依据教学研究工作的目的、要求及实践需求等，对计算机仿真技术的规模特征、制约条件等进行研究和确定；

其二，积极构建原始化的数学模型。所谓的数学模型，主要是针对某种特定的事物系统或者数量关系进行实际构建，通过使用规范、标准的数学语言，达到对数学结构的近似化、概括化的描述目标。计算机仿真技术是一项创新技术，其是建立在模型技术基础之上的，其模型建构的质量和准确性非常关键，直接关乎着仿真技术的精准性，并对之后的实践具有较大的影响，需要认真对待，保证模型建构的高质量；

其三，对仿真系统数学模型进行实际建构。依据建制的原有的数学模型，运用计算机技术开始设计科学的技术模块，并且在此过程中，不断对已经完成的模型进行完善和补充，针对发现的不足和漏洞进行弥补，进一步提升数学模型的质量。这个过程，也被专业人士称之为第二次建模；

其四，进入到编程和调试的阶段。依据之前建成的数学模型，开展具体的计算机编程，之后还要对编程的效果的进行具体的调试，对期间发现的不足进行补足，对漏洞进行弥补，使之逐渐走向完善；

其五，对仿真实验进行具体实践。在此过程中，需要用到计算机仿真技术系统，依据之前制定的目的、目标及步骤，逐步的开展实验内容，并对得到的实验结果进行准确的记录；

其六，对得到的实验结果进行周密的验证。经过多次的认真操作仿真实验，针对得到的实验结果，对已经建制的模型进行验证，并对期间发现的问题和不足，进行及时的修正，尽量达成仿真技术应用模型的预期建设目标，取得良好的实验效果。

3、当前计算机仿真技术在体育领域中的应用分析

3.1、计算机仿真技术在现代体育学科教学中的实践应用

随着我国计算机技术和网络信息技术的快速发展，计算机仿真技术被运用到了体育学科的教学中，一方面，丰富了体育教学的方法和手段，对活跃课堂教学氛围，发挥着积极的作用，另一方面，有效激发了学生参与体育学习的兴趣，帮助学生提升对复杂体育项目或者体育知识的理解和掌握，带给学生不同的体育学习体验，进一步提升体育教学的质量和实际效果。

在当前的体育教学过程中，体育教师的教学方法往往比较单一，对于很多的体育教学内容来说，体育教师会通过亲身进行体育动作的示范，并对相关的知识点进行讲解，然后要求学生依据教师的动作示范，进行相关体育动作的练习，直至学生掌握相关体育动作并达标为止。在体育教学实践中，有些体育教师的年龄偏大，对于作出标准的示范动作具有较大的困难。还有的体育教师体育技能水平和战术水平比较有限，不能全面、准确的将相关的体育运动技能和战术等知识传授给学生，并且难以达到体育训练的目标，一定程度上，不仅影响到了学生的体育学习质量和学习效率，而且对学生体育素养和体育习惯的培养起到了阻碍作用，不利于学生综合素质和综合能力的全面发展。

针对这样的体育教学现状，可以逐步将计算机的仿真技术运用到体育教学当中，发挥计算机仿真技术的优势，有效弥补教师课堂教学中的劣势，进一步提升体育教学的质量和效果。具体来讲，依据具体的体育运动项目的教学内容，借助于计算机的仿真技术，开发仿真模拟化的运动过程的技能战术软件，并引导学生在模拟化的运动环境中，学习相关的体育知识内容，训练相关的体育运动技术动作，不仅提升了体育教学的趣味性和科技性，而且有效激发了学生学习的热情和积极性，提升了学生参与体育学习和训练的实际质量和实际效果，学生的体育学习成绩也达到了令人满意的水平。

3.2、计算机仿真技术在体育运动训练中的实践运用

计算机仿真技术是一项高科技，具有广泛的应用范围，在社会生活中的很多领域，都能够对一些重要的系统、重要的现象或者重要的场景进行模拟和仿真实践。具体来说，在开展数学化的模型设计完成之后，开始对该数学模型进行系统化仿真模型的转化，再借助于计算机相关技术，得到准确性较高的数据结果，在系统程序的复杂操作和处理下，实现对有关数据的分析，并实施验证，尽可能的保证数据和技术的精准性，对体育训练中的技能和战术，能够起到科学的实践指导作用，为体育教育教学的发展助力。

4、计算机仿真技术在体育教学领域的发展前景展望

一般情况下，当前的体育教学可以被分为理论教学和实践教学。理论教学，指的是体育课堂教学中的理论知识教学部分；而实践教学，往往指的是学生的室外教学活动，往往具有较强的实践性。而计算机仿真技术在体育教学领域中的应用前景比较广阔。其一，在理论教学课堂上，体育教师可以借助于计算机技术和多媒体技术，制作仿真的课件，不仅可以丰富教学的形式和内容，提升理论教学的趣味性和吸引力，而且可以有效的激发和调动学生学习体育的积极性和主动性，提升体育理论教学的质量和效率；其二，在体育实践教学中，学生依照教师的体育动作示范进行实际的训练练习，学生的训练练习效果，只能教师和其他学生看得到，学生本人却不能准确的、直观的了解到自己的实际训练情况和实际练习水平。教学中，如果运用了计算机的仿真技术软件，学生就可以在仿真的虚拟环境中进行练习和学习，其学习效果将大大不同。

从当前的发展和教学实际来看，计算机仿真技术在体育领域的应用已经实现了突破，例如，在游泳项目中，借助于计算机仿真技术，就可以成功的模拟出游泳池的仿真场景，运动员即使不下水，只要相关的设备前作出游泳的各种姿势和动作，计算机的大屏幕上就会出现运动员在虚拟环境中的动作。通过观看自己的实际动作，运动员就会真实的了解到自己的技术动作完成情况。例如，在汽车比赛练习中，也可以运用计算机的仿真技术，运动员在模拟的比赛环境中，通过相关设备的操作，就会仿佛置身于真实的汽车训练当中，取得了良好的训练效果。虽然，计算机仿真技术在体育领域得到了一定的应用，发挥出了强大优势，但是我国的体育运动项目较多，要想全部运用到仿真技术，还有很长的路要走，需要克服很多的技术难关，但是，可以肯定的是，计算机仿真技术在体育领域具有广阔的发展空间。

5、结束语

随着科学技术的发展，计算机仿真技术逐渐进入到了人们的生活当中，特别是在体育教育领域取得了一定的发展成绩，发展前景不可限量。随着社会的发展，其将在体育领域发挥更大的作用。