1.实验目的

人体运动科学是一门大综合交叉学科，其实验涵盖运动生物力学、运动解剖学、运动生理学及田径、武术、健美操等多门体育学理论和实践课程内容。该项目涵盖上述课程对应的实验教学内容，同时积极探索德智体美劳“五育并举”中体育育人的基本途径，建立具有体育特色的课堂思政和课后五延伸体系，实现理论与实践相结合，教学与育人的有机结合。

 本项目是在深入思考传统实验教学中的以下问题后，开展的系统性实验教学改革项目。

 第一，解决理论课基本原理难理解问题，实现知识呈现的“可视化”。传统体育实验教学中，解剖学标本、现代生物学实验条件限制因素强；生理学、生物力学的微观实验无法开展；运动瞬时性特色受时空限制，导致体育实践类课程学生难学、教师难教，无法重现。通过虚拟仿真技术，可以达到“环境为虚、动作为实”，实现实验教学的“课堂革命”，解决了理论课基本原理难理解的难题。

  第二，解决专业基础课与运动实践“两张皮”问题，实现理论与实践相结合。针对专业基础课如何服务运动训练教学与科学健身这一普遍问题，将虚拟仿真技术方法引入实验教学，强化实验的沉浸感和互动性，大大提高了体育专业人体科学以及运动技术诊断类实验教学的效果和质量，有助于学生对人体科学和运动促进健康相关知识的学习和掌握，有利于学生掌握正确的运动技术和发展体能的科学方法，可以提高理论知识对运动实践的科学指导作用。

  第三，解决实验资源不足与缺乏问题，优化实验条件与教学实验的有效性。从生物力学角度对运动技术进行深入思考和剖析是体育专业师范生的立身之本，而现实中运动技术学习资源稀少，且缺乏系统化和完整性，同时优质实验资源的共享程度偏低。根据人体基本动作形式开展不同项目类别的运动生物力学虚拟仿真实验，必将在节约实验空间、运行成本，保证有限资源共享和使用最大化方面做出巨大贡献。

 第四，充分利用现代教育技术手段，提高教育教学质量和效果。西北师范大学体育学院是甘肃省内唯一一所具有开设运动生物力学课程的高校，并拥有该专业硕士研究生学位点。现代教学技术“线上虚拟交互与线下实训相结合”的方式亦能够方便学生自主学习，有效提高学生的运动实践能力，将有助于提升我校体育学科在全省，乃至全国范围的影响力，促进西北地区体育学科的全面发展。

 本项目以人体基本动作形式为框架，将不同运动项目实施过程中的同类别动作形式进行整合分析和监控，将运动执行过程中的骨杠杆、关节枢纽、肌肉动力、动量传递、环节协同、骨骼肌收缩机理、肌肉用力的肌电图检测等，通过虚拟仿真技术融入，虚拟仿真动画再现，将实验项目教学与实际运动训练、大众健身指导服务融为一体，旨在解决“难理解、难掌握、难应用”的难题，为我校体育公选课课程资源开发提供资源。课程建成后，利用网络推广，更有助于大众健身的科学指导及我省欠发达地区中小学的“教育扶智”工作的开展，并为推动我省甘肃省十大生态产业中数据信息产业的发展提供新思路。 

 本着以“实践问题为导向的学生能力培养”这一核心，以无法复制的“体育动作技术原理与肌电评价虚拟可视化”、“抽象理论虚拟可视化”、“运动技术诊断可视化”，通过“不同课程融合”，“线上线下融合”，“课内课外融合”，采用校企合作模式，以“实缺补虚、宁实不虚、以实为主、虚实结合”的开发思路，力图打造有利于体育专业人才培养、公共体育课程开发、大众科学健身“受众广、效益丰”的虚拟仿真实验教学体系。目的在于使学生及健身人群掌握不同类别动作的骨骼肌功能性解剖学及肌肉收缩原理、科学诊断与训练监控方法，掌握动作规范及肌电图测试与评价，不断加强学生的实际综合应用能力的培养。