摘要：【目的】探讨元宇宙技术在体育教材领域的应用，及其对体育教材数字化转型升级的潜在价值。【方法】本文从元宇宙在体育教材领域的相关意涵出发，阐述了其为体育教材建设带来的新突破，提出了新要求，并介绍了目前元宇宙技术在体育教材建设中的新实践。【结果】元宇宙技术在体育教材领域的应用可为教学模式带来变化，提供沉浸式的学习体验，改善教学环境，提高教学效果。【结论】元宇宙技术为体育教材建设带来了新的突破，对体育教学数字化转型升级具有重要意义，为未来体育教育创新提供了新的方向和机遇。

　　本文著录格式：王曼，陈巍，胡彦博 . 元宇宙与高校体育专业教材建设“不期而遇”后的思与行——以交互技术为视角 [J]. 中国传媒科技，2024，31（7）：18-22.

　　基金项目：河北省高等教育教学改革研究与实践项目（项目编号：2021GJJG127）。

　　作者简介：王曼（1990—） ，女，河北秦皇岛，编辑，研究方向为体育课程与教材建设；陈巍（1981—），男，河北衡水，教授，博士研究生导师，研究方向为运动生理学与神经生物学；胡彦博（1977—），男，山东海阳，副编审，研究方向为数字化教育资源研发工作。

　　党的十八大以来，以习为核心的党中央高度重视和关心教材建设。党的二十大报告首次提出“加强教材建设和管理”，表明了教材建设国家事权的重要属性，凸显了教材工作在党和国家事业发展全局中的重要地位 [1]。近年来，随着传统媒体和新兴媒体的融合发展，以及互联网和媒介技术的不断演进，包括 5G、增强现实（AR）、虚拟现实（VR）、混合现实（MR）和人工智能（AI）等技术的发展，“元宇宙”概念应运而生，为传统教材的转型升级提供了全新的出版传播体系。在这一背景下，加快和推动出版深度融合发展，构建数字时代的新型出版传播体系，不仅是建设“文化强国”和“出版强国”的必然要求，也是打造“数字中国”的重要路径 [2]。当前我国正处于实施“体育强国”和“健康中国”战略的关键时期，培养适应新时代的体育专业人才成为体育院校的重要使命。高校体育专业教材高质量建设对推动体育人才培养质量具有关键的支撑作用。然而，目前体育专业教材在使用过程中存在诸多问题，包括静态内容的局限性、互动性不足、缺乏沉浸式的实操体验及个性化学习等。例如，传统《运动解剖学》教材的静态图像和文字描述难以充分展示人体运动的复杂解剖结构和动态过程，学生难以在二维平面上获得对动作三维结构的深刻理解。教材的互动性不足，使学生在自学过程中缺乏有效的反馈和互动，学习效果难以得到保障。这些问题可以通过融入“元宇宙”技术加以解决。例如，“元宇宙”技术可以提供沉浸式的学习环境，通过虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术，学生可以身临其境地观察和操作虚拟的个体在运动状态下的解剖结构，获得更为直观和深入的理解。同时，智能化的交互系统可提供实时的反馈和指导，增强学习的互动性和个性化。此外，“元宇宙”技术可以整合多种媒体资源，提供丰富的学习体验，并且能够快速更新内容，反映最新的研究成果和教学需求。在“元宇宙”环境下，体育教材建设必将进一步形成新的业态。本文基于对当前体育专业教材与“元宇宙”融合的发展方向和潜力的探讨，结合实际应用案例阐明建设思路，旨在为新时代高校体育专业教材的数字化转型升级提供理论参考。

　　“元宇宙”是平行于现实世界的虚拟世界，或称数字世界 [3]。它并非传统意义上的单一新技术，而是由六大支撑技术构成。其中，交互技术通过 VR、AR、MR、全息影像技术、脑机交互技术和传感技术等，为人们提供了一个共享的虚拟空间，使用户实现沉浸式虚拟体验。交互技术的出现与发展，为改变传统教材的呈现形式、拓展教材内容时空，以及变革传统教育教学方式、转变师生关系等方面提供了新的可能性。

　　一切“元宇宙”中所见的可交互内容生产皆可视作元宇宙出版 [4]。教材的基本功能之一是知识传播，而这一传播过程最基本的要求是具备特定的载体和空间。体育知识的传播具有鲜明的动态特性，正因如此，能够综合运用媒介技术的元宇宙成为传播体育知识的理想工具。

　　综上，笔者认为：基于元宇宙技术的体育专业教材是为实现体育教学目标、满足体育教学实际需求而应运而生的。它是继“互联网＋体育”、体育数字化、智能体育、智慧体育之后的又一创新成果。通过将纸质媒介与智能技术群深度融合，不仅增强了体育知识技能传播的交互性、沉浸感和多维化，还成功突破了时空条件的限制，实现了学习内容的虚实结合，极大地提升了教学与学习的效率，成为一种智能化的媒介。

　　从认知角度看，知识可分为两大类：认知性知识和操作性知识 [5]。众所周知，体育属于操作性较强的学科 [6]。同时，体育也是认知性知识学科。有趣的是，体育的认知性知识特征与传统的数语外认知性知识特征具有较大差异，体育的认知性知识并不是孤立静止的，而是变化发展的，学生需要动态地、全面地理解这些知识。由于体育这样一种动态特点，促使体育教材和体育资源等要不断地向着可动化发展。过去，传统体育教材只能利用图片增强其可读性，如《运动解剖学》教材利用黑白线条绘制人物图画并标注运动解剖学姿势与方位术语，或以照片形式辅助讲解人体在运动时的形态特征；又如《体育史》《奥林匹克学》《中国武术史》等教材仅能插入大量史料图片来配合讲解教材内容，导致很多内容抽象难懂，难以满足学生的求知需求。元宇宙技术的出现，可将图片视觉体验由2D 升级到 3D，借助设备能够透视到人体内部，利用虚拟仿真技术可以对史料图进行还原，让学习者有更好的临场感。交互技术赋能体育教材识记类和观赏类资源中：第一，解决了知识点抽象问题。如可观察机体在运动状态下组织和器官的工作情况，清晰、直观地看到人体在做仰卧起坐时、进行排球扣球时有哪些肌肉在参与，心脏的跳动、血液的流动出现了哪些变化。第二，足不出户体验历史场景 [7]。如“行走”在斯巴达观看其体育活动；观赏各个时代、地域的体育文物。第三，实现人物逼线] 。如与世界各地体育名人“共聚一堂”等。元宇宙的时空拓展性，不但丰富了资源的展现形式，使学习者加深理解和记忆所学知识，而且使其可以通过“穿越时空的隧道”参与到古往今来的任何已知体育活动中，促使其文化认同更加深刻。

　　体育学唯一的“本体性”知识即运动技术知识，运动实践是体育学区别于其他学科的独特研究对象和最鲜明的外在特征 [9]。学习一项运动技术最好的方式不是用文字和图片告诉他这个项目的动作要领是什么，而是真真切切地让他体验到、触碰到这个项目。元宇宙与体育术科教材的结合，主要可以从两个方面对体育教学实现提质增效。一方面是元宇宙具有能突破时空与感官限制的技术优势。通过在虚拟体育空间中设立多种体育教学、训练沉浸式场景，拓展体育教学空间、时间维度，让学生在特定设计的体育运动场景中进行体验式应用性学习 [10]。与教材相配套的资源，只需学习者戴上 VR 设备，就能享受到不受环境限制的运动体验 [11]。这一优势，使现实中需经费投入较大的运动项目也可利用元宇宙交互技术在教学中得以实现。例如，在教室中，学生即可如同身在高尔夫球场般，挥着高尔夫球杆，进行高尔夫球练习。另一方面是元宇宙具有的指示和引导作用。通过投射的方式，或借助相应人体端点穿戴设备，学生即可独自跟着“虚拟老师”进行技术动作的学习，这一优势部分替代了物理世界中的老师，使学生可以随时学习动作、规范掌握技能，形成因材施教、教学相长的良性互动。

　　实验教材是体育教材体系中的重要内容和环节。有研究表明，虚拟实验能够帮助学生获得与实体实验同样甚至更好的学习效果 [12]。结合体育专业实验课程的性质及已出版体育实验教材对实验的需求，未来元宇宙可从以下两个方面为体育实验教材赋能：一是真实显现动物、人体实验情景，辅助实验技能培训。例如，《运动生理学实验》教材中的“大脑皮质运动区功能定位和去大脑僵直”实验，需要学校具备能够进行活体动物实验的空间。按照传统实验教材构建的虚拟实验，既可为有条件进行实体实验的学校学生提供辅助练习的平台，又可为没有实体实验环境的学校学生提供模拟实验环境，以帮助学生更好地学习理论知识和掌握实验技能。二是提供一个受限较小的实验平台，进行实体实验无法呈现或危险性较大或成本高昂的实验。例如，高等教育出版社出版的《体育保健学实验》（第三版）教材，目前已实现纸质教材与华南师范大学教学团队建设的“运动性猝死的风险筛查与现场急救”虚拟仿真实验相结合，解决了在真实运动情景中运动性猝死事件具有不确定性，以及实验对象无法呈现的“瓶颈”[13]。

　　此外，还有一些应用性、实操性较强的体育类专业课教材，若在其中加入虚拟仿真资源也将大幅提升教材的感染力。例如，在《运动处方》教材中加入制定运动处方流程的虚拟练习场景及开具运动处方的软件等。目前，“运动康复专业”的部分教材，已将一些具有康复功能的体育电子游戏写入其中，作为运动康复训练的一部分。若能将教材中介绍的体育电子游戏和模拟康复操作的资源链接在教材中，不但可筑能课堂，还可助力运动康复专业人才培养。

　　“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”教学是一个多元复杂的过程，学生对学习的内在态度决定了学习的质量，而这个内在态度就是学生对学习的兴趣。于漪提出“激发学生兴趣要抓住新、趣、情、思四个字”[14]。元宇宙技术进入体育教材打破了“图文学体育”的静态模式，交互方式将由 2D 交互向更具线D 交互转变，使晦涩难懂的体育知识与动作技术讲解“动”起来、清晰起来，这正契合了——新。新技术赋能好内容，元宇宙多元丰富的衍生内容创作，使学习者需要某项运动战术分析时，便有知名解说等趣味性方式出现，即满足了学习者的——趣。与传统教材相比，未来的元宇宙教材不再是单一的阅读，而是将情景化与教材内容相结合，针对性地设计场景、模拟情景过程 [15]，让学生在高度沉浸式的情景中将理论应用到实践。程志理 [16] 认为，从生活世界现实感的存在，一旦进入运动场域，无论是运动者还是观赏者就都进入了游戏状态，获得乐趣以及成就感的满足，身心愉悦。由此可见，元宇宙可设置的“情”是多于物理世界的。综上，元宇宙与纸质教材的结合，为教材中原有的知识赋予了更多的元素，使得在课堂教学探索过程中，学生更愿意发挥自己的主观能动性——思。因此，在这样轻松、新奇、愉快的氛围中学习知识，会更有助于激发学习者的学习兴趣。

　　近年来，元宇宙技术在体育与出版领域的政策文件日益增多，为数字化体育教材的发展提供了新动力。2019 年，国务院办公厅颁布《体育强国建设纲要》明确提出了“打造体育融媒体产品”的目标。2021 年，国务院印发《全民健身计划（2021—2025 年）》提到了智能体育和支持虚拟运动，以“推动体育产业高质量发展”和“提供全民健身智慧化服务”。在出版领域，2022 年，中央宣传部印发《关于推动出版深度融合发展的实施意见》强调对大数据、云计算、人工智能、区块链等信息技术革命成果的创新运用，推进出版业的数字化发展。《出版业“十四五”时期发展规划》提出了出版产业数字化、数据化和智能化的发展目标。上述文件从不同层面对元宇宙时代体育教材建设的融合创新、数字化发展和智能升级提出了要求。为确保元宇宙体育教材的有序发展，需要相关部门加强对其建设的顶层设计。这包括健全元宇宙出版体制机制、制定相关标准体系、完善数字版权司法保障，以及明确牵头部门和监管部门等。与其他教材相比，元宇宙体育教材最大的区别在于其内容具有的“体育属性”。它需要通过将人的身体活动和教材知识点相结合来完成学习。因此，教材建设的重点必须符合“体育属性”，关注教材使用者的使用行为，打造以应用为主、服务至上、示范引领 [17] 为原则的适应新时代要求的体育教材。

　　一个新现象出现，往往同掷硬币一样，具有两面性。一方面，元宇宙可能会对现实社会及现有的规则造成多重冲击，如导致主体行动能力退化 [18]；另一方面，大数据也有助于提升技能隐性知识并使之显性化，元宇宙提供的多种“境”，可供运动员虚拟吃一堑，现实长一智，极大地推动体育技能和理论的发展 [19]。

　　在元宇宙的世界里育人，需要对“教育限度”有所警惕和明晰。这种限度需要对建设的教材资源进行深度思考：什么教材内容和教学资源是可以通过元宇宙、进入元宇宙和在元宇宙中解决的，什么内容是没有意义甚至可能带来一系列弊端的。例如，有学者认为，亲身参与活动是体育教学中主体感受生命存在、进行心智淬炼的重要方式 [20]。而又有学者认为元宇宙产生的脱域与离身将彻底改变以身体作为本体论的体育[21]。与体育相比，元宇宙与游戏的关系更为紧密 [22]，让参与者沉迷在虚拟世界里无法自拔。此外，元宇宙世界极度依赖视觉，而我国青少年的近视率近年来居高不下 [23]。如果体育教育进入元宇宙时代，在学习效能提高和学习资源丰富的同时，该如何平衡学生学习与屏幕时间之间的关系，最大限度地降低学生沉溺其中对身体健康的影响。针对此，本文提出如下建议：第一，在选择体育教材资源呈现方式时，应着重考虑如何将物理世界与虚拟世界相融合，而不是简单地让肢体摆脱物理上的束缚。第二，在教材内容选择方面，要明确体育教学的实际目的，切勿本末倒置以技术为中心。第三，在研发教材数字化资源过程中，应考虑到学生心理、身体发育等因素。第四，在编写体育教材内容时，加入引导学生对元宇宙形成正确认知的内容，避免学生沉迷和成瘾，教其合理控制使用时间。综上，在将元宇宙引进体育教材的过程中，应该既提倡拥抱它，让它最大限度地为我们提高效率，又不刻意地去接近它，而是结合体育教材通过身体运动获得知识的特征，充分将元宇宙的创新元素用到实处。

　　元宇宙与现实世界相互交融，边界不再清晰。但是，现有体育教材数字化建设还多集中于与单个数字技术的结合，如书中插入二维码，链接动作示范图片、技术讲解视频等，数字资源只作为教材的一个“点缀”，与元宇宙的概念还相距甚远。目前，元宇宙教材建设的难点在于尚无针对各专业、课程的教材内容与元宇宙教学方式适配情况的系统性整理，即缺乏元宇宙教材体系。在此背景下，如何将元宇宙真正地与体育教材的编写、教学的使用相结合，是对新时代体育教材建设提出的又一个新要求。从教材建设的源头来看，首先要求体育教材编写者要与时俱进，提高对元宇宙的认识，拥有能够将元宇宙技术应用到体育教材中的能力。其次可尝试构建基于体育具身认知特性的元宇宙交流、互动、答疑、作业等功能的线上场域，创设体育教材元宇宙学习系统。最后可利用体育具有的超越语言、文化、社会的能力，以及元宇宙优势，将教材学习连接网络世界，与线上资源网站、全世界学习者相联系，拓展教材的边界及加强资源的互通。

　　元宇宙体育教材的发展离不开相应设备的发展和相关科研的成果。当前，与元宇宙相关的体育专利并不少见，如应用全息影像技术沉浸在冰川、赛场、星际中骑动感单车或跑步；在健身房里，与虚拟“健身教练”一起举铁；在定制的 3D 环境中，观看各种体育赛事等。但是，目前的元宇宙设备、产品还多集中于健身和娱乐业，针对体育教学实际应用的较少。若想让元宇宙真正进入体育课堂，现有的 AR、VR、手部传感器、虚拟手套等基础设备还需向易携带、高性能创新，虚拟运动场地还需向低成本等方向研发。在产品设计上，出版单位可与设备制造商、内容制作商和高校科研所多方合作，共同建设出符合体育教材呈现与教学实际应用的设备与环境。另外，元宇宙功能的呈现，基础平台是重要支撑。出版社在数字化转型升级的大背景下，应持续优化元宇宙支撑环境，打造元宇宙关键技术创新平台和产品公共服务平台。

　　目前，在体育专业教材应用元宇宙技术的案例中，主要采用的技术是 AR 技术。通过 AR 技术，体育专业教材得以突破传统的平面展示方式，为学习者带来更为生动、直观且具有互动性的学习体验。

　　“运动解剖学”是一门研究体育运动对人体形态结构和生长发育影响的学科，探索人体机械运动规律及其与体育运动技术之间的关系。相比其他课程，它具有术语繁多、知识点复杂、部分内容抽象等明显特点。传统的《运动解剖学》教材大多用图文结合的方式，插图多以黑白线条图片和静态运动动作图片为主，很难让学生清晰、直观、生动地理解“运动解剖学”的课程教学内容。在元宇宙环境下，高等教育出版社出版的新版《运动解剖学》教材根据学生年龄特点和身心发展规律，围绕课程目标和运动项目特点，制作了 40 余个运动动作的肌肉人，利用 AR 技术立体化展示运动状态下，人体肌肉有向心工作、离心工作、支持工作、固定工作等工作模式。通过与虚拟模型的互动，学生可深入理解运动解剖学原理在实际运动中的应用，如跑步时腿部肌肉的变化、引体向上时身体肌肉的发力顺序等。这种沉浸式、直观的学习体验将极大地激发学生的学习兴趣和识记效果，使“运动解剖学”这一原本较为抽象的学科变得生动有趣且易于理解，从而大幅提升教学效果（图 1）。

　　大学体育课程是寓促进身心和谐发展、思想品德教育、生活与体育技能教育于身体活动并有机结合的教育过程，是实施素质教育和培养德智体美劳全面发展人才的重要途径。调研结果显示，大学体育课程技能学习中存在部分教师采用传统的讲解和示范方式，星空体育网址缺乏创新性和多样性，导致学生参与度不高；学生在身体素质、运动基础和兴趣方面存在差异，但课程安排可能无法充分照顾到每个学生的特殊需求，使得一些学生进步较慢；大学体育课程课时相对较少，学生难以在有限的时间内充分掌握和巩固复杂的体育技能等问题。AR 技术能够为学生创建个性化的运动场景，根据学生的兴趣、能力和身体状况，定制专属的虚拟运动环境，帮助学生尽快掌握运动技能。人民邮电出版社出版的《大学体育与健康》教材，加入了 11 类运动项目的 AR 动作演示，通过这些 AR 动作演示，学习者可以全方位观察展示动作，从而更全面地理解动作要领；同时，学习者还可以将自己的动作与 AR 展示的标准动作进行实时对比，及时发现不足之处，快速做出调整和纠正。这种将现实与虚拟相结合的方式，极大地增强了学习者对运动技能学习的参与感和主动性，使他们能够更加积极地探索和尝试，从而更快地找到适合自己的学习方法和技巧。

　　随着信息技术的迅猛发展，一个现实与虚拟相连接的元宇宙世界正在日趋完善。与单纯的互联网不同，随着元宇宙的发展，相应的生产力、生产关系也将得到重塑。慎思笃行、积极接纳、尝试改变，元宇宙与体育教材建设的融合将带来翻天覆地的改变。未来的体育教材，不仅在内容呈现形式上有所突破，而且在传播方式、技术支持、服务模式上也会打破制约。目前，元宇宙应用于体育教材建设，乃至体育领域的探索尚处于初级阶段，因此，需要我们积极探索，科学合理地融入新理念、新技术、新模式，助推出版业的数字化转型。我们在抓住元宇宙给体育教材建设带来发展机遇的同时，也应客观、辩证地意识到事物本身的多面性。未来还需要将元宇宙相关技术融合到体育教材中进行实证分析，以验证元宇宙对体育教学的实际应用价值。

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　　原标题：《元宇宙与高校体育专业教材建设“不期而遇”后的思与行——以交互技术为视角》

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