1. 实验简介

 近年来，我国冰雪运动快速发展，特别是2022年北京冬奥会的成功申办，为冰雪运动繁荣发展带来了重大机遇。为完成国家“三亿人参与冰雪”目标，落实推进河北省委省政府的【26号】文件，加速“3000万人参与冰雪”的战略任务，深入贯彻我院“合理定位、扎根河北、发展特色、突出应用、开放办学”方针，以为冰雪运动技能为核心，面向全国，培养具备冰雪专业技能及服务能力的高素质应用型冰雪技术技能人才，服务社会，助力冬奥。冰雪运动作为新兴专业，在课程设置和教学上需要遵循冰雪项目季节性特征。虚拟仿真技术作为一门融合了多媒体技术、传感技术、图形图像处理技术、智能技术等多种技术于一身的应用型技术，既能高度模拟真实的情境，又能突破时间和空间的限制而超越现实，同时在虚拟的场景中通过交互式学习和训练，对学习者来说又有极大的吸引力，非常好的解决了传统教学中交互真实场景难以被还原的难题，极大的提升了教学效果。

2022年冬奥会的日益临近以及各大国际赛事在国内的举办，促使在教学过程中进行多语言环境的运用。利用虚拟现实技术创设的虚拟现实语言教学的三维场景，加上配套的教学内容，很好的满足了学习者对“自然真实的交互情境”和“反复大量的接触和使用语言”的要求，极大的提升了教学效果。

本项目研究主要内容均基于通过虚拟现实技术、人工智能技术、大数据分析技术等高新技术设计建设，探究其与冰雪运动课程的结合，并覆盖冰雪运动课程教学过程的学生课前预习、课中实训、课后巩固的全流程，同时整个教学过程中的实训数据、测试数据均会汇总，形成学情大数据，有效支持教师进行课程的个性化设计和精细化升级，此外，引入的人工智能技术为课程的大量实训提供智能测评功能，让实训评价标准可量化、可执行，减少教师评价工作量的同时，提高实训占有率和实训质量，真正实现学生在“做中学、学中做”，为培养出高素质应用型人才打下基础。

1. 实验原理：

随着社会生产力和科学技术的不断发展，各行各业对虚拟现实/仿真技术的需求日益旺盛，虚拟现实/仿真技术逐步渗透到人们生活的各个领域，并成为推动产业创新发展的重要力量。在教育领域，虚拟现实/仿真技术因其特有的沉浸性、交互性和构想性，迅速成为继多媒体、计算机网络之后，最具有应用前景的一项技术，国家和地方政府大力支持利用虚拟现实/虚拟仿真技术建设一流本科课程，推进课程改革创新。

虚拟仿真技术作为一门融合了多媒体技术、传感技术、图形图像处理技术、智能技术等多种技术于一身的应用型技术，既能高度模拟真实的情境，又能突破时间和空间的限制而超越现实，同时在虚拟的场景中通过交互式学习和训练，对学习者来说又有极大的吸引力，非常好的解决了传统教学中交互真实场景难以被还原的难题。

本项目建设内容均基于虚拟现实技术、人工智能技术、大数据分析技术等高新技术设计建设，能够覆盖冰雪运动课程教学过程的学生课前预习、课中实训、课后巩固的全流程，同时整个教学过程中的实训数据、测试数据均会汇总，形成学情大数据，有效支持教师进行课程的个性化设计和精细化升级，此外，引入的人工智能技术为课程的大量实训提供智能测评功能，让实训评价标准可量化、可执行，减少教师评价工作量的同时，提高实训占有率和实训质量，真正实现学生在“做中学、学中做”，为培养出高素质应用型人才打下基础。

本实验项目将冰雪运动中的高山滑雪运动，分为三个大的模块，其中包含6个主要场景和其他场景，8个阶段（器材认知，高山滑雪技术学习，动作技术模拟学习，竞赛规则，滑雪场整体情况，服务中心接待，实验心得，实验报告）32个学时，通过6个实验步骤，学生可以进行现场观察，了解滑雪场的雪道分布、器材设施、综合接待中心等，从而了解滑雪场从购票开始至进入雪道的整体步骤，并通过多语言环境和VR沉浸式虚拟仿真教学满足学习者对“自然真实的交互情境”和“反复大量的接触和使用语言”的要求，在完成学习后学生可以即时进行相关的试题测试，检验学习成果。反馈实验心得并提交实验分析报告，从而提升教学效果。

一、本实验项目相关内容

（一）本实验项目设计的实验场景的仿真度高

本实验项目中描述的6个主要场景和其他场景都是学生在高山滑雪运动社会实践中会遇到的。过程仿真度高（实验设计 3个模块 8个实验步骤）。本实验项目设置了6个主要场景和其它场景，学生通过学习，掌握相关知识并完成测验。 特别提醒： 每个场景都要注意，区分场景的不同，注意时间节点，这针对性的回答问题。

场景一：VR虚拟仿真（沉浸式）高山滑雪器材介绍；

场景二：VR虚拟仿真（沉浸式）高山滑雪技术教学；

场景三：VR虚拟仿真（沉浸式）高山滑雪动作技巧模拟学习；

场景四：VR虚拟仿真（沉浸式）高山滑雪竞赛规则学习；

场景五：VR虚拟仿真（沉浸式）高山滑雪场场地设施情况简介；

场景六：VR虚拟仿真（沉浸式）多语言情景口语教学 。

（二）本实验项目设计实验过程仿真度高

本实验的实验过程要求学生先学习后测验，本实验项目提供了大量的知识点资源库、案例资源库、竞赛法规资源库等，要求学生先预习或复习相关知识，查阅、理解相关竞赛规则，注意不同场景学习， 注意实验中包括但不限器材认知，高山滑雪技术学习，动作技术模拟学习，竞赛规则，滑雪场整体情况，服务中心接待，实验心得，实验报告等，完成本实验项目中设计的多少个相关题目； 做出结论，给出依据，最后完成并提交实验分析报告。

（三）本实验项目测验结果仿真度高

本实验测验结果呈现在以下几个方面：

1. 过程性的测验

 每个场景都需要认真观察，搜集相关知识点等；

 2. 知识性的测试

随着学习进度的推移，会遇到不同的知识点，本实验项目设计了（多少道）相关题目，需要学习者依次完成并进行测试；

3. 正确思维方式的测验

本实验项目给出了高山滑雪基础理论知识、技术动作教学、竞赛规则、多语言下的实验场景，要求学生在学习过程中注意搜集、整理、聆听，最后做出结论，完成实验报告；   

4. 综合能力的测验

本实验要求学生能够自主通过模块的学习，掌握高山滑雪的基本知识与技能，并以多语言（沉浸式）学习模式，了解从咨询购票至进入滑雪场滑雪的基本流程，全方位培养学生基础理论知识、高山滑雪技术与教学指导的实践能力和沟通技巧等，使学生的综合素质得到提高。

 二、本实验项目的知识点

本实验项目设计主要知识点 10 多个。

1.器材的认识雪板、雪杖、滑雪鞋、滑雪服、头盔等；

2.如何穿脱雪鞋、雪板；

3.如何拿雪板；

4.滑行的基本站姿；

5.安全摔倒与起立；

6.平地滑行（交替滑步、同时推进）；

7.原地转向;

8.蹬坡技术（交替蹬坡、八字蹬破、横蹬坡）；

9.犁式直滑降与制动；

10.犁式转弯；

11.平行转弯；

12.竞赛规则介绍；

13.实用情景口语等

 

1. 实验要求

本实验项目面向所有在校大学生展开，对于冰雪运动专业学生可以作为日常教学的补充实验实践部分，对于其他专业学生可以提供零基础的沉浸式体验学习，涉及相关课程主要包括：高山滑雪、冰雪运动概述等相关内容知识。