VR虚拟设备对中国少年足球战术训练的应用研究

2018-03-06宋志刚孔凡明

少年体育训练 2018年1期

宋志刚，孔凡明，张峻

（1.海淀区体育运动学校，北京 100083；2.北京体育大学研究生院，北京 100084）

党的十八大以来，体育界都在积极为我国从体育大国到体育强国做着各方面的努力。校园足球青训问题是竞技体育研究的热点，也得到了学术界的广泛关注。然而中国足球的成绩差强人意，并没有太大起色。众所周知，足球运动是一项竞争激烈的对抗性项目，对运动员的身体素质、运动技能以及战术能力要求颇高，目前我国对足球项目运动员战术能力的如何行之有效的提高研究较为广泛，但却是老生常谈。发展青少年足球运动从娃娃抓起是夯实足球运动长足发展的重要之处。本文旨在从不视角度汇集、总结权威教练员和专家对少年足球运动战术进攻意识的认识与态度，提炼出专家对衡量足球运动员战术能力标准的建议，以制定科学的评价标准，利用世界先进的技术手段VR虚拟技术全天候对少年足球运动员的技战术训练进行科学干预。首先，对海淀区4支少年足球队运动员训练现状进行研究与分析，并利用VR HTC VIVE新型的训练设备对进攻运动员进行干预性训练；然后，采用科学的评价标准，分别对海淀区4支少年足球队运动员训练前期、训练后期2次测试进行评分；最后，对前测与后测所得到的数据进行对比分析并得出结论。研究成果为提高我国少年足球运动员的战术执行能力提供理论指导，促进我国足球运动项目的发展与提高从基础到实战得以实质性的一手数据支持。

1 相关概念的界定

1.1 足球战术能力的概念

足球运动员的战术能力是指队员在发挥技术的过程中，支配自己行动，带有一定战术目的，从而在场上表现出来的行为。战术执行能力在一定程度上决定着比赛的胜负。它是运动员在运动实践中具有的经验、才能和知识的反映，是运动员潜意识里的观点和战略思想，是运动员在比赛中判断能力、应变能力、合理地运用技术和实现战术等能力的概括。足球战术能力的特点：（1）自觉目的性。足球运动员在比赛中表现出来的行为，无论在进攻还是防守方面，在一定程度上是与战术目的密切相关的。战术的执行能力更是对运动员在场上表现出来的战术思维能力的直接反映。（2）行动的预见性。众所周知，足球运动属于同场对抗型项目，竞争激烈，攻守变化极快，场上情况瞬息万变。正是它的种种不确定因素，才使得这项运动更为精彩。因此，它对运动员在场上预判能力的要求也是颇高的。采取相应的对策，就必须培养运动员战术执行能力的预见性，洞察场上形势的变化，预见未来攻守过程的发展方向，使得运动员在场上的表现更为出色。（3）足球战术意识的择优性。战术意识的择优性表现为运动员在比赛中，当出现某一战术局面时，运动员会从几种可行的具体的战术动作方法中选择其中一种相对最好的行动方法。足球战术的能力更是要求运动员能从自己潜意识的思想里选出一种相对最好的行动方案，从而表现到运动赛场上。

1.2 VR虚拟技术

在我国，各级政府积极推动虚拟现实发展，虚拟现实已被列入“十三五”信息化规划、中国制造2025、互联网+等多项国家重大文件中，工信部、发改委、科技部、文化部、商务部出台了相关政策。目前国内VR热度持续高涨，但是由于VR产品的普及与应用力度相对较弱，导致大多数消费者只闻其名，不见其形。伴随着技术瓶颈的攻克、设备成本的降低和沉浸感的提升，为VR从“神坛”走向平民化提供了发展契机。

虚拟现实（Virtual Reality，简记为VR）技术，又称灵境技术，它通过计算机创建出一种仿真视觉、听觉和嗅觉的环境，用户在这种计算机生成的模拟环境中体验虚拟世界，并沉浸其中。

一般而言，完整的VR系统环境主要由计算机设备、应用软件系统、输入和输出设备以及数据库4个部分组成。虚拟现实中的“现实”可以理解为世界上存在的物理意义上或功能意义上的任何事物或环境，可以是现实世界存在的，也可以是现实世界无法实现的。而“虚拟”完全是由计算机构建的虚拟世界，故计算机是实现人与虚拟现实沟通的载体。综上所述，虚拟现实系统是以计算机技术为核心、由人为主导、计算机为载体的人机交互系统。

有研究表明，人类在与外界的交流过程中，靠视觉收集到的信息占总信息量的65%，听觉约占20%，触觉约占10%，味觉约占2%。由此可见，视觉和听觉收集到的信息占了人类感知信息的绝大部分。所以，在计算机软件中对于视觉和听觉类信息的合理组合运用可以使人们更好地理解所要表达的内容。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

以VR虚拟技术手段对少年足球运动员战术执行能力的提高效果为研究对象，选取北京市海淀区4所小学校园足球特色校的32名足球校队球员为调查对象。队员详细信息见表1。

2.2 研究方法

2.2.1 文献资料法在北京体育大学图书馆搜集与课题相关的文献资料，同时在中国知网、维普中文期刊服务平台（网络版）、万方数据知识服务平台进行文献检索，并对以上资料通过逻辑分析与归纳进行分类梳理。

2.2.2 实验法研究采用非实验设计中单组，前测、后测方法即：

O1 X O2

在这一模型中，O1表示在接受实验处理X之前对变量进行的前测，取得基线观测值；X表示引入的实验处理；O2表示实验处理结束后对变量的后测。最后，采用参数检验中成对样本t检验进行数据分析，检验前测成绩均数和后测成绩均数有无可靠差异。

本研究的实验设备由HTC VIVE提供硬件支持，西班牙巴塞罗那Soccer Dream 公司提供软件支持。实验方案：选取海淀区4所校园足球特色校的足球校队主力球员，4所学校分别为清华大学附属小学、北京医科大学附属小学、北京科技大学附属小学和清华大学附属小学上地学校。具体实验设计方案：从海淀区4所学校随机选取32名受试对象对其进行为期4周的实验，其中实验组和对照组各16名，对4所学校的实验组对象进行每周3次，每次10min（特殊情况除外，如雾霾天气进行调整）的VR虚拟设备训练干预，对照组进行正常的训练。采用科学的评价标准，3名专家分别对海淀区4支少年足球队进攻运动员训练前期以及VR虚拟设备训练后期2次测试进行评分，同时对前测与后测所得到的数据进行对比分析并得出结论。

2.2.3 专家评分法 3位足球领域的专家通过实地考察和观看第1周和第4周的比赛视频对受试者进行专家打分。

2.2.4 数理统计法运用SPSS 24.0软件对专家前测和后测的成绩进行配对样本t检验，进一步优化指标。

3 结果与分析

3.1 实验组和对照组前测成绩对比分析

从表2可以看出，实验组前测平均成绩为15.76±5.24，对照组前测平均成绩为16.66±5.77。通过配对样本t检验可以看出，实验组和对照组前测运动水平大致相同，两者之间不具有显著性差异（P＞0.05）。

3.2 实验组和对照组前后测成绩提高幅度对比分析

经过4周的VR训练，实验组前测平均成绩为15.76，后测平均成绩为21.41；对照组前测平均成绩为16.66，后测平均成绩为17.50。通过配对样本t检验可以看出，实验结束后，相比于对照组，实验组自身前、后测成绩提高幅度明显（P＜0.05）。

表1 受试对象人口统计学特征

表2 总体样本实验组和对照组前后测成绩对比

3.3 各个学校前后测成绩提高幅度对比分析

经过4周的VR训练，清华大学附属小学实验组前测平均成绩为16.62，后测平均成绩为20.21；对照组前测平均成绩为18.82，后测平均成绩为21.65。通过配对样本t检验可以看出，实验结束后，相比于对照组，实验组自身前、后测成绩提高幅度明显（P＜ 0.05）。

经过4周的VR训练，北京科技大学附属小学实验组前测平均成绩为17.58，后测平均成绩为25.52；对照组前测平均成绩为14.96，后测平均成绩为19.07。通过配对样本t检验可以看出，实验结束后，相比于对照组，实验组自身前、后测成绩提高幅度明显（P＜ 0.05）。

经过4周的VR训练，北京医科大学附属小学实验组前测平均成绩为16.15，后测平均成绩为20.52；对照组前测平均成绩为18.37，后测平均成绩为15.26。通过配对样本t检验可以看出，实验结束后，相比于对照组，实验组自身前、后测成绩提高幅度明显（P＜ 0.05）。

经过4周的VR训练，清华大学附属小学上地学校实验组前测平均成绩为11.67，后测平均成绩为18.73；对照组前测平均成绩为13.76，后测平均成绩为12.85。通过配对样本t检验可以看出，实验结束后，相比于对照组，实验组自身前、后测成绩提高幅度明显（P＜ 0.05）。

综上所述，无论是VR虚拟技术还是足球运动，二者的结合只有通过建立科学合理的训练方案才能实现，是科技助力的运动训练。海淀区4所校园足球特色校的足球校队主力球员的测试结果虽然呈现出显著性的效果，但是由于干预时间只能插空进行，所以对时间的增加或者测试人员换成青年、成年队员是否会有更好的效果还需今后继续研究。从理论到实践再从实践到理论，在建设体育强国的道路上科技助力势必是提高运动成绩的助推器。