VR虛擬設(shè)備對中國少年足球戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練的應(yīng)用研究

宋志剛，孔凡明，張 峻

（1.海淀區(qū)體育運(yùn)動學(xué)校，北京 100083；2.北京體育大學(xué)研究生院，北京 100084）

黨的十八大以來，體育界都在積極為我國從體育大國到體育強(qiáng)國做著各方面的努力。校園足球青訓(xùn)問題是競技體育研究的熱點(diǎn)，也得到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。然而中國足球的成績差強(qiáng)人意，并沒有太大起色。眾所周知，足球運(yùn)動是一項(xiàng)競爭激烈的對抗性項(xiàng)目，對運(yùn)動員的身體素質(zhì)、運(yùn)動技能以及戰(zhàn)術(shù)能力要求頗高，目前我國對足球項(xiàng)目運(yùn)動員戰(zhàn)術(shù)能力的如何行之有效的提高研究較為廣泛，但卻是老生常談。發(fā)展青少年足球運(yùn)動從娃娃抓起是夯實(shí)足球運(yùn)動長足發(fā)展的重要之處。本文旨在從不視角度匯集、總結(jié)權(quán)威教練員和專家對少年足球運(yùn)動戰(zhàn)術(shù)進(jìn)攻意識的認(rèn)識與態(tài)度，提煉出專家對衡量足球運(yùn)動員戰(zhàn)術(shù)能力標(biāo)準(zhǔn)的建議，以制定科學(xué)的評價標(biāo)準(zhǔn)，利用世界先進(jìn)的技術(shù)手段VR虛擬技術(shù)全天候?qū)ι倌曜闱蜻\(yùn)動員的技戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練進(jìn)行科學(xué)干預(yù)。首先，對海淀區(qū)4支少年足球隊運(yùn)動員訓(xùn)練現(xiàn)狀進(jìn)行研究與分析，并利用VR HTC VIVE新型的訓(xùn)練設(shè)備對進(jìn)攻運(yùn)動員進(jìn)行干預(yù)性訓(xùn)練；然后，采用科學(xué)的評價標(biāo)準(zhǔn)，分別對海淀區(qū)4支少年足球隊運(yùn)動員訓(xùn)練前期、訓(xùn)練后期2次測試進(jìn)行評分；最后，對前測與后測所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析并得出結(jié)論。研究成果為提高我國少年足球運(yùn)動員的戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行能力提供理論指導(dǎo)，促進(jìn)我國足球運(yùn)動項(xiàng)目的發(fā)展與提高從基礎(chǔ)到實(shí)戰(zhàn)得以實(shí)質(zhì)性的一手?jǐn)?shù)據(jù)支持。

1 相關(guān)概念的界定

1.1 足球戰(zhàn)術(shù)能力的概念

足球運(yùn)動員的戰(zhàn)術(shù)能力是指隊員在發(fā)揮技術(shù)的過程中，支配自己行動，帶有一定戰(zhàn)術(shù)目的，從而在場上表現(xiàn)出來的行為。戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行能力在一定程度上決定著比賽的勝負(fù)。它是運(yùn)動員在運(yùn)動實(shí)踐中具有的經(jīng)驗(yàn)、才能和知識的反映，是運(yùn)動員潛意識里的觀點(diǎn)和戰(zhàn)略思想，是運(yùn)動員在比賽中判斷能力、應(yīng)變能力、合理地運(yùn)用技術(shù)和實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)等能力的概括。足球戰(zhàn)術(shù)能力的特點(diǎn)：（1）自覺目的性。足球運(yùn)動員在比賽中表現(xiàn)出來的行為，無論在進(jìn)攻還是防守方面，在一定程度上是與戰(zhàn)術(shù)目的密切相關(guān)的。戰(zhàn)術(shù)的執(zhí)行能力更是對運(yùn)動員在場上表現(xiàn)出來的戰(zhàn)術(shù)思維能力的直接反映。（2）行動的預(yù)見性。眾所周知，足球運(yùn)動屬于同場對抗型項(xiàng)目，競爭激烈，攻守變化極快，場上情況瞬息萬變。正是它的種種不確定因素，才使得這項(xiàng)運(yùn)動更為精彩。因此，它對運(yùn)動員在場上預(yù)判能力的要求也是頗高的。采取相應(yīng)的對策，就必須培養(yǎng)運(yùn)動員戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行能力的預(yù)見性，洞察場上形勢的變化，預(yù)見未來攻守過程的發(fā)展方向，使得運(yùn)動員在場上的表現(xiàn)更為出色。（3）足球戰(zhàn)術(shù)意識的擇優(yōu)性。戰(zhàn)術(shù)意識的擇優(yōu)性表現(xiàn)為運(yùn)動員在比賽中，當(dāng)出現(xiàn)某一戰(zhàn)術(shù)局面時，運(yùn)動員會從幾種可行的具體的戰(zhàn)術(shù)動作方法中選擇其中一種相對最好的行動方法。足球戰(zhàn)術(shù)的能力更是要求運(yùn)動員能從自己潛意識的思想里選出一種相對最好的行動方案，從而表現(xiàn)到運(yùn)動賽場上。

1.2 VR虛擬技術(shù)

在我國，各級政府積極推動虛擬現(xiàn)實(shí)發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)已被列入“十三五”信息化規(guī)劃、中國制造2025、互聯(lián)網(wǎng)+等多項(xiàng)國家重大文件中，工信部、發(fā)改委、科技部、文化部、商務(wù)部出臺了相關(guān)政策。目前國內(nèi)VR熱度持續(xù)高漲，但是由于VR產(chǎn)品的普及與應(yīng)用力度相對較弱，導(dǎo)致大多數(shù)消費(fèi)者只聞其名，不見其形。伴隨著技術(shù)瓶頸的攻克、設(shè)備成本的降低和沉浸感的提升，為VR從“神壇”走向平民化提供了發(fā)展契機(jī)。

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡記為VR）技術(shù)，又稱靈境技術(shù)，它通過計算機(jī)創(chuàng)建出一種仿真視覺、聽覺和嗅覺的環(huán)境，用戶在這種計算機(jī)生成的模擬環(huán)境中體驗(yàn)虛擬世界，并沉浸其中。

一般而言，完整的VR系統(tǒng)環(huán)境主要由計算機(jī)設(shè)備、應(yīng)用軟件系統(tǒng)、輸入和輸出設(shè)備以及數(shù)據(jù)庫4個部分組成。虛擬現(xiàn)實(shí)中的“現(xiàn)實(shí)”可以理解為世界上存在的物理意義上或功能意義上的任何事物或環(huán)境，可以是現(xiàn)實(shí)世界存在的，也可以是現(xiàn)實(shí)世界無法實(shí)現(xiàn)的。而“虛擬”完全是由計算機(jī)構(gòu)建的虛擬世界，故計算機(jī)是實(shí)現(xiàn)人與虛擬現(xiàn)實(shí)溝通的載體。綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是以計算機(jī)技術(shù)為核心、由人為主導(dǎo)、計算機(jī)為載體的人機(jī)交互系統(tǒng)。

有研究表明，人類在與外界的交流過程中，靠視覺收集到的信息占總信息量的65%，聽覺約占20%，觸覺約占10%，味覺約占2%。由此可見，視覺和聽覺收集到的信息占了人類感知信息的絕大部分。所以，在計算機(jī)軟件中對于視覺和聽覺類信息的合理組合運(yùn)用可以使人們更好地理解所要表達(dá)的內(nèi)容。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

以VR虛擬技術(shù)手段對少年足球運(yùn)動員戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行能力的提高效果為研究對象，選取北京市海淀區(qū)4所小學(xué)校園足球特色校的32名足球校隊球員為調(diào)查對象。隊員詳細(xì)信息見表1。

2.2 研究方法

2.2.1 文獻(xiàn)資料法 在北京體育大學(xué)圖書館搜集與課題相關(guān)的文獻(xiàn)資料，同時在中國知網(wǎng)、維普中文期刊服務(wù)平臺（網(wǎng)絡(luò)版）、萬方數(shù)據(jù)知識服務(wù)平臺進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，并對以上資料通過邏輯分析與歸納進(jìn)行分類梳理。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)法 研究采用非實(shí)驗(yàn)設(shè)計中單組，前測、后測方法即：

O1 X O2

在這一模型中，O1表示在接受實(shí)驗(yàn)處理X之前對變量進(jìn)行的前測，取得基線觀測值；X表示引入的實(shí)驗(yàn)處理；O2表示實(shí)驗(yàn)處理結(jié)束后對變量的后測。最后，采用參數(shù)檢驗(yàn)中成對樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，檢驗(yàn)前測成績均數(shù)和后測成績均數(shù)有無可靠差異。

本研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)備由HTC VIVE提供硬件支持，西班牙巴塞羅那Soccer Dream 公司提供軟件支持。實(shí)驗(yàn)方案：選取海淀區(qū)4所校園足球特色校的足球校隊主力球員，4所學(xué)校分別為清華大學(xué)附屬小學(xué)、北京醫(yī)科大學(xué)附屬小學(xué)、北京科技大學(xué)附屬小學(xué)和清華大學(xué)附屬小學(xué)上地學(xué)校。具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案：從海淀區(qū)4所學(xué)校隨機(jī)選取32名受試對象對其進(jìn)行為期4周的實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)驗(yàn)組和對照組各16名，對4所學(xué)校的實(shí)驗(yàn)組對象進(jìn)行每周3次，每次10min（特殊情況除外，如霧霾天氣進(jìn)行調(diào)整）的VR虛擬設(shè)備訓(xùn)練干預(yù)，對照組進(jìn)行正常的訓(xùn)練。采用科學(xué)的評價標(biāo)準(zhǔn)，3名專家分別對海淀區(qū)4支少年足球隊進(jìn)攻運(yùn)動員訓(xùn)練前期以及VR虛擬設(shè)備訓(xùn)練后期2次測試進(jìn)行評分，同時對前測與后測所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析并得出結(jié)論。

2.2.3 專家評分法 3位足球領(lǐng)域的專家通過實(shí)地考察和觀看第1周和第4周的比賽視頻對受試者進(jìn)行專家打分。

2.2.4 數(shù)理統(tǒng)計法 運(yùn)用SPSS 24.0軟件對專家前測和后測的成績進(jìn)行配對樣本t檢驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化指標(biāo)。

3 結(jié)果與分析

3.1 實(shí)驗(yàn)組和對照組前測成績對比分析

從表2可以看出，實(shí)驗(yàn)組前測平均成績?yōu)?5.76±5.24，對照組前測平均成績?yōu)?6.66±5.77。通過配對樣本t檢驗(yàn)可以看出，實(shí)驗(yàn)組和對照組前測運(yùn)動水平大致相同，兩者之間不具有顯著性差異（P＞0.05）。

3.2 實(shí)驗(yàn)組和對照組前后測成績提高幅度對比分析

經(jīng)過4周的VR訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)組前測平均成績?yōu)?5.76，后測平均成績?yōu)?1.41；對照組前測平均成績?yōu)?6.66，后測平均成績?yōu)?7.50。通過配對樣本t檢驗(yàn)可以看出，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，相比于對照組，實(shí)驗(yàn)組自身前、后測成績提高幅度明顯（P＜0.05）。

表1 受試對象人口統(tǒng)計學(xué)特征

表2 總體樣本實(shí)驗(yàn)組和對照組前后測成績對比

3.3 各個學(xué)校前后測成績提高幅度對比分析

經(jīng)過4周的VR訓(xùn)練，清華大學(xué)附屬小學(xué)實(shí)驗(yàn)組前測平均成績?yōu)?6.62，后測平均成績?yōu)?0.21；對照組前測平均成績?yōu)?8.82，后測平均成績?yōu)?1.65。通過配對樣本t檢驗(yàn)可以看出，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，相比于對照組，實(shí)驗(yàn)組自身前、后測成績提高幅度明顯（P＜ 0.05）。

經(jīng)過4周的VR訓(xùn)練，北京科技大學(xué)附屬小學(xué)實(shí)驗(yàn)組前測平均成績?yōu)?7.58，后測平均成績?yōu)?5.52；對照組前測平均成績?yōu)?4.96，后測平均成績?yōu)?9.07。通過配對樣本t檢驗(yàn)可以看出，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，相比于對照組，實(shí)驗(yàn)組自身前、后測成績提高幅度明顯（P＜ 0.05）。

經(jīng)過4周的VR訓(xùn)練，北京醫(yī)科大學(xué)附屬小學(xué)實(shí)驗(yàn)組前測平均成績?yōu)?6.15，后測平均成績?yōu)?0.52；對照組前測平均成績?yōu)?8.37，后測平均成績?yōu)?5.26。通過配對樣本t檢驗(yàn)可以看出，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，相比于對照組，實(shí)驗(yàn)組自身前、后測成績提高幅度明顯（P＜ 0.05）。

經(jīng)過4周的VR訓(xùn)練，清華大學(xué)附屬小學(xué)上地學(xué)校實(shí)驗(yàn)組前測平均成績?yōu)?1.67，后測平均成績?yōu)?8.73；對照組前測平均成績?yōu)?3.76，后測平均成績?yōu)?2.85。通過配對樣本t檢驗(yàn)可以看出，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，相比于對照組，實(shí)驗(yàn)組自身前、后測成績提高幅度明顯（P＜ 0.05）。

綜上所述，無論是VR虛擬技術(shù)還是足球運(yùn)動，二者的結(jié)合只有通過建立科學(xué)合理的訓(xùn)練方案才能實(shí)現(xiàn)，是科技助力的運(yùn)動訓(xùn)練。海淀區(qū)4所校園足球特色校的足球校隊主力球員的測試結(jié)果雖然呈現(xiàn)出顯著性的效果，但是由于干預(yù)時間只能插空進(jìn)行，所以對時間的增加或者測試人員換成青年、成年隊員是否會有更好的效果還需今后繼續(xù)研究。從理論到實(shí)踐再從實(shí)踐到理論，在建設(shè)體育強(qiáng)國的道路上科技助力勢必是提高運(yùn)動成績的助推器。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié) 論

VR虛擬技術(shù)作為少年足球運(yùn)動員的輔助性戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練設(shè)備，對戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練有顯著性的提高；VR虛擬技術(shù)作為少年足球輔助戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練性設(shè)備，需要科學(xué)地安排訓(xùn)練時間；VR虛擬技術(shù)作為科技助力的新手段得到了實(shí)質(zhì)性的驗(yàn)證，其功能和實(shí)效性得到了運(yùn)動員、教練員和項(xiàng)目專家的認(rèn)可。

4.2 建 議

VR虛擬技術(shù)作為新興訓(xùn)練手段，其便捷性需要提高；VR虛擬軟件的真實(shí)性需要與競賽環(huán)境高度契合；VR虛擬技術(shù)在少年足球隊的推廣與應(yīng)用應(yīng)該廣泛開展。

[1]牛健壯，任祥鈺，牛崢，等.基于VR平臺的體育精品課程建設(shè)與實(shí)踐——以足球課程為例[J].體育世界：學(xué)術(shù)版，2017（6）.

[2]朱偉.虛擬人足球比賽決策系統(tǒng)研究[D].西安：西安電子科技大學(xué)，2008.

[3]耿建華，馬成全.足球戰(zhàn)術(shù)意識的特點(diǎn)及分類[J].北京體育大學(xué)學(xué)報，2004，27（8）：1151-1152.

[4]田麥久.運(yùn)動訓(xùn)練學(xué)[M].北京：人民體育出版社，2012.

[5]周舟，楊宏萍.青少年足球戰(zhàn)術(shù)意識培養(yǎng)研究 [J].青少年體育， 2016（1）：30-32.