VR 技術在高校網球教學中的應用

朱德龍，楊繼宏

（1.合肥師范學院體育科學學院，合肥 230061；2.安徽理工大學體育部，安徽淮南 232001）

教學方法的改革有利于提高學生的主動性、積極性和創造性，培養學生的獨立思考能力，提升學生的創新思維和創新能力〔1-2〕。由于受到傳統教學觀念的影響，新時代的教育改革并沒有達到理想的狀態，應試教育依然存在。傳統的教學方法重知識、重考試，忽視了學生的能力培養，這樣培養的學生難以滿足市場和社會的需求〔3〕。隨著時代的發展，社會需要的是高素質的綜合人才，學生的學習能力、創新能力、溝通能力越來越受到社會的重視。在傳統的教學課堂上學生無法獲得這些能力，需要對教學方法進行改革〔4〕。

隨著互聯網技術的快速發展，VR（virtual reality）技術開始出現，并得到了較大的發展，作為全新的虛擬現實技術，VR 技術有著廣闊的運用場景。此外，VR 技術能夠為用戶營造身臨其境的感覺，給用戶帶來全新的體驗，在體育教學上也有著巨大的應用空間。網球相對于其他運動項目，在高校內的開設時間較短，但是受到學生的熱烈歡迎。目前，大多數高校網球課堂教學仍然以教師為主導，學生處于被動的狀態，在傳統的教學模式下學生并不能完全地掌握網球的動作要領〔5〕。基于此，運用VR 技術探討PBL（project-based learning）教學法在網球課堂中的創新應用，目的是讓學生在自主學習中發現問題并解決問題，以提升網球教學的學習效果。

1 基礎理論

1.1 關于PBL教學法的研究通過文獻檢索發現，從20 世紀90 年代開始，我國高校開始采用PBL 教學法。聶晶等〔6〕通過文獻資料法和SWOT 分析法，指出PBL 教學模式在體育課程的應用上具有充分調動學生主體性等優勢、學生接受新型教學的思維方式轉變不及時等劣勢、信息時代能夠提供PBL 學習資源的機遇以及PBL 教學師資不足等挑戰。冉翔等〔7〕探究了基于PBL 的翻轉課堂教學模式在高校體育公共課應用上的必要性和可行性，認為PBL 教學模式可以改善當前公共體育課教學目標不明確、教學模式不豐富的困境，極大地契合了當前學生的學習需求。周桂琴〔8〕提出PBL 的構成四要素為“問題、學生、教師、反思”，并結合《體育概論》將PBL 教學法融入體育理論教學中，為體育實踐提供了理論參考。平欣瑤〔9〕采用專家訪問法、教學實驗法、問卷調查法和數理統計法等，認為PBL 教學法可以通過微信平臺的輔助達到較好的教學模式，并通過調查研究得出PBL 教學法融入網球教學后，學生的學習興趣更高、教學效率更高的結論。代理〔10〕經過實驗對照，認為PBL 教學法應用在網球正手抽擊球技術教學中，能夠極大地提高學員的身體素質和團隊協作能力。通過文獻總結發現，PBL 教學法在教學中的運用較多，但是在體育學領域的研究較為有限，在網球教學上的應用更少。由此可見，結合VR 技術的PBL 教學法在網球教學中的研究有著較大的創新性和研究價值。

1.2 關于網球教學的研究隨著網球運動在國內的流行，學習網球的群體也越來越多，尤其在高校網球受到學生的追捧。陳浩琦〔11〕指出當前網球的教學方法過于單一，并指出高校網球教學改革需要融入自主性的教學方法，并且要加強高校體育文化的氛圍輸出。趙曉東等〔12〕基于ATP 世界排名“破百”視角進行網球運動員的素質研究，指出我國男子網球競爭激烈但缺乏高水平的團隊和科學化的訓練，并提出應當著重培養后備人才、提高職業化發展水平等建議，由此可見當前高校網球教學改革的必要性。歐吉林〔13〕通過實證研究，提出了高校網球公共課教學中的創新方法：先學習雙手反手擊球技術再學習正手擊球技術；先學習截擊球技術再學習削球技術等，在技術性層面闡述了具體的網球教學方法。丁瑩等〔14〕分析了多球教學法和傳統教學模式，認為網球運動時間長且間歇短，當前網球運動員應當制定科學的學習方法，通過有氧平衡能力訓練、有氧力量訓練以及柔韌與靈敏的訓練教學等方法，提高網球技術。徐迪等〔15〕認為網球教學應當個性化，學生是學習的主體，教師主要扮演著引導者的角色，以學生為主體更能激發學生的學習興趣，提高教學質量，達到預期的教學效果。目前，國內關于網球教學的研究主要集中在技戰術方面，目的還是在于促進學生對動作要領的掌握，在比賽中通過不同技戰術的搭配運用取得勝利。不同的學者提出的教學方法存在著差異，每一種教學方法也有著自身的優點和不足。本文結合最新的VR 技術，通過其和PBL 教學法的有機結合，力求探索出一種有效的網球教學方法。

2 基于VR 技術的PBL 教學法在網球教學中的應用實驗設計

2.1 研究對象以基于VR 技術的PBL 教學法在高校網球教學中的應用為研究主題，以合肥師范學院和安徽理工大學網球班的40 名學生為實驗對象，進行為期一個學期的教學實驗，其中實驗組學生20 人，男生15 人，女生5 人；對照組學生20 人，男生15 人，女生5 人。實驗組利用VR 技術結合PBL 教學法，對照組則采用傳統的教學模式。實驗周期為一學期，持續16 周，每周上課一次，一次持續80 min，共計32 個學時。將每節課的實驗數據進行收集整理，分析基于VR 技術的PBL 教學法與傳統教學模式的教學效果。

2.2 關鍵指標根據學術界的研究結果，對于學生網球能力的衡量主要分為兩個關鍵指標：一是學生自身的身體素質，是學生進行網球運動的基礎；二是網球專項技術，是學生通過專業的網球訓練之后所獲得的網球能力，是衡量網球教學效果的關鍵指標〔16〕。

身體素質：扇形跑、立定跳遠、長跑（女生800 m跑/男生1 000 m 跑）。

專項技能：上手發球、底線對拉、正反手擊球。

2.3 變量測定

（1）身體素質

立定跳遠、長跑為常規測試項目，所有實驗對象需要按照任課教師的指令完成測試即可。扇形跑需要按照圖1 所示完成測試。

在圖1 中的5 個點放置標志桶，實驗對象以站立起跑姿勢在起點準備，聽到指令后迅速開始移動，加速沖向1 號點位將標識桶取回原點，按此方法依次將2、3、4、5 號標識桶取回原點，由任課教師記錄時間。為了保證實驗的準確性，實驗的進行在虛擬的VR 環境中進行，在實驗過程中實驗對象完成情況能夠進行詳細的分解。

圖1 扇形跑示意圖

（2）專項技術能力

網球的發球技術是一分的起點，對于比賽的勝負有著重要的影響，好的發球技術能夠幫助運動員在比賽場上占據主動性，能夠更好地發揮預設的比賽戰術〔17〕。在發球技術測試中，若實驗對象的發球落地位于a 區，計2 分，落于b 區，計1 分。見圖2。假若位于分界線上則計2 分，每位實驗對象發球10個。底線對拉、正反手擊球是比賽雙方在對抗中的重要技術，成功得1 分，失敗得0 分，分別記錄比賽雙方的得分數據。考慮到個體網球技術水平的差異，因此在測試時采用VR 技術，使所有的實驗對象都和同一位網球運動員進行比賽，保證實驗結果的科學性。

圖2 發球技術測試示意圖

3 結果與討論

3.1 身體素質分析由表1 可知：在實驗開始之前，實驗組和對照組在扇形跑、立定跳遠和長跑測試成績上的整體水平差異不大，實驗組和對照組學生的身體素質相當。通過t 檢驗結果可知：實驗組和對照組在扇形跑、立定跳遠和長跑測試成績上差異無統計學意義（P>0.05）。由于參與實驗的學生均為體育學院的學生，實驗對象都具有一定的運動基礎，因此身體素質要好于普通學生。

表1 實驗前身體素質分析

由表2 可知：在實驗結束后實驗組和對照組的扇形跑、立定跳遠和長跑測試成績均有提升，從提升幅度來看，實驗組的提升程度要明顯高于對照組。從t 檢驗結果來看，實驗組和對照組的成績差異有統計學意義（P<0.01），說明基于VR 技術的PBL教學法要明顯優于傳統教學法，在高校網球教學中有著較強的應用價值。優秀的身體素質是學習網球的基礎，基于VR 技術的PBL 教學法的運用有利于提升學生的身體素質，為學習網球奠定基礎。

表2 實驗后身體素質分析

3.2 專項技能分析由表3 可知：在上手發球、底線對拉和正反手擊球的測試成績上，實驗前實驗組和對照組的成績相當，說明在實驗開始前實驗組和對照組的學生網球運動能力相當。從t 檢驗結果來看，兩組學生測試成績差異無統計學意義（P>0.05），可以開展教學實驗。

表3 實驗前專項技能分析

由表4 可知：實驗后兩組學生專項技能的上手發球、底線對拉和正反手擊球成績均有提升，說明無論是傳統的教學方式還是基于VR 技術的PBL教學法，均對實驗對象網球專項技能的提升有積極意義。實驗組和對照組的測試成績差異有統計學意義（P<0.01），且實驗組的成績提升更為明顯，表明基于VR 技術的PBL 教學法要明顯優于傳統教學法，對于學生專項技能的提升作用較大。

表4 實驗后專項技能分析

網球專項技能的提升受到較多因素的影響，如力量、移動速度、判斷能力等〔18〕。實驗組和對照組的學生均是網球專業的學生，具備一定的網球基礎，因此專業的訓練，對成績提升具有一定的幫助。通過與VR 技術結合的PBL 教學方法的運用，在實驗過程中能夠對學生的擊球動作實現完全的分解，發現其中存在的問題，在訓練中得到不斷的糾正，保證運動動作的準確性。通過長時間的訓練，能夠內化為學生的運動能力，從而不斷提升學生的競技水平〔19〕。

4 建議

（1）提升教師專業水平。基于VR 技術的PBL教學法的運用對教師有著較高的要求，任課的體育教師需要對PBL 教學法有著全面深刻的理解，并能在實際教學活動中進行靈活的運用。體育教師需要結合課程的具體情況和實際運用場景，根據不同的教學內容來設置不同的課程情景問題，在課堂上再運用特殊的技能引導學生解答。為了提升PBL 教學法在體育課程上的運用效果，需要對教師進行培訓，提升教師的專業水平。在教師正式上崗之前，進行針對性的培訓，使教師的教學活動更加專業。

（2）創新網球訓練方法。目前國內高校大多采用傳統的教學法，傳統教學法有著成本低、操作簡單的優勢。昂貴的技術設備是當前高校體育訓練的瓶頸，高校相關單位應積極創新體育訓練法，讓VR技術能夠進入高校體育訓練中。相關單位應加大投入和宣傳力度，轉變高校教師的觀念，與專業的科技公司合作，制作更為優良的教學素材，建立數據庫，讓VR 技術能夠更廣泛地服務于體育訓練。VR技術作為一種輔助的訓練手段，在高校教學中取得了良好的效果，但并不能完全取代傳統的訓練方法，在實際教學中要將二者相互結合，取長補短，充分發揮二者的優勢。

（3）靈活進行角色轉換。在PBL 教學活動中，學生為教學活動的主體，與傳統的教學模式相比，PBL教學法的實施需要師生進行角色轉變，教師從課堂的主導者轉變為課堂的引導者，通過設置不同的問題，引導學生解決問題，在解決問題的過程中提升學生的運動技能。學生應該從被動的接受者，轉變為主動的學習者，在課程學習過程中主動學習網球運動的理論知識，在課后積極進行訓練，鞏固課堂的學習內容，規范技術動作，不斷提升運動技能。