VR技術(shù)在高等師范院?；@球教學(xué)中的應(yīng)用研究

滕育松 周海洋

(1.遼寧師范大學(xué)體育學(xué)院;2.遼寧輕工職業(yè)學(xué)院 遼寧大連 116000)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的虛擬現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷被完善創(chuàng)新，并且應(yīng)用到各行各業(yè)，隨著一些先進(jìn)設(shè)備被引入各個體育運動項目教學(xué)當(dāng)中，體育運動項目的訓(xùn)練質(zhì)量和教學(xué)效果都得到了很大程度的提升。傳統(tǒng)的教學(xué)訓(xùn)練中，訓(xùn)練時間和訓(xùn)練量的不斷增加，使得學(xué)生出現(xiàn)了身體和心理的雙重疲勞，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)技戰(zhàn)術(shù)的效果。為了避免這種情況，提升教學(xué)水平，需要選取一些新的科技設(shè)備來提升教學(xué)水平。VR 技術(shù)作為一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，它可以使計算機生成一種模擬環(huán)境，使用戶通過仿真系統(tǒng)能沉浸到該環(huán)境中。與傳統(tǒng)的教學(xué)授課方法手段相比較，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實多媒體技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多源信息融合、用戶交互、三維動態(tài)視景等多種功能，為學(xué)生構(gòu)建以技術(shù)、教育和空間為匯聚內(nèi)容的交互式情景教學(xué)課程模式［1］，學(xué)生在虛擬情景教育過程中完成籃球知識與技能的學(xué)習(xí)，同時可以激發(fā)學(xué)生對籃球課程學(xué)習(xí)的興趣，對籃球課程教學(xué)效率和課堂教學(xué)效果的提升具有重要的意義。

1 VR虛擬技術(shù)的概念

VR技術(shù)是英文Virtaul Reality技術(shù)的中文簡稱，又叫虛幻或真實虛擬科技，這個概念在20世紀(jì)80年代初就被美國VPL 公司的創(chuàng)辦人藍(lán)尼所提出［2］。具體來講，VR技術(shù)其實是多媒體與計算機技術(shù)進(jìn)行結(jié)合的產(chǎn)物，它可以使人在特定環(huán)境中實現(xiàn)身臨其境的感覺，將現(xiàn)實的一些體育技能動作學(xué)習(xí)帶到教室，使學(xué)生理解這項動作的具體細(xì)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛好，同時提高動作技能。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

以VR 技術(shù)在高等師范院?；@球教學(xué)中的應(yīng)用研究為研究對象。

2.2 研究方法

2.2.1 文獻(xiàn)資料法

通過中國知網(wǎng)和圖書館等平臺，查閱有關(guān)VR現(xiàn)實技術(shù)、籃球技術(shù)教學(xué)，高等師范院?；@球等相關(guān)資料，為本研究提供了堅實的理論基礎(chǔ)與方法依據(jù)。

2.2.2 實驗法

（1）實驗對象選取遼寧師范大學(xué)體育學(xué)院籃球?qū)ｍ棸啻蠖袑W(xué)生為實驗對象，將實驗對象隨機分成兩組，每組20 名學(xué)生，一組為實驗組；另一組為對照組。實驗組進(jìn)行為期8周，每周3次，每次20 min的VR設(shè)備訓(xùn)練干預(yù)，對照組不進(jìn)行干預(yù)。

（2）實驗設(shè)備采用的HTC Vive 是由HTC 與Valve聯(lián)合開發(fā)的一款VR虛擬現(xiàn)實頭戴式顯示器。

（3）實驗的控制。兩組同學(xué)都為同班同學(xué)，日常規(guī)作息規(guī)律基本一致，且均沒有參加課外訓(xùn)練等干擾因素，在教學(xué)過程中任課教師和測試教師均一致，測試內(nèi)、標(biāo)準(zhǔn)和地點都無明顯差異。

（4）測試的項目和指標(biāo)

參考國家體育總局籃球運動管理中心最新修訂與發(fā)布實施的《青少年籃球技能評定標(biāo)準(zhǔn)（7～18歲）》規(guī)定要求的基本內(nèi)容，選取1 min30 s自投自搶、左右手運球折返為學(xué)生的籃球技術(shù)的測評指標(biāo)，以立定跳遠(yuǎn)和一分鐘俯臥撐為學(xué)生的身體素質(zhì)測試指標(biāo)。

2.2.3 問卷調(diào)查法

根據(jù)研究需要在查閱相關(guān)文獻(xiàn)后，結(jié)合體育科學(xué)研究方法，對于問卷設(shè)計的一些要求進(jìn)行了問卷設(shè)計，主要是對實驗后學(xué)生對于課堂教學(xué)情況反饋問卷，并且進(jìn)行了信效度的檢驗。

2.2.4 數(shù)理統(tǒng)計法

通過采用SPSS、Excel軟件對實驗前后的測試成績指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 實驗前后實驗組與對照組籃球?qū)I(yè)技能考核成績對比分析

3.1.1 實驗前兩組籃球?qū)I(yè)技能測試成績結(jié)果與分析

在教學(xué)干預(yù)開始前，對選取的兩組籃球小組進(jìn)行籃球?qū)I(yè)技能的測試，確保實驗在無其他干擾因素的條件下進(jìn)行。

由表1 可知，選取的兩組籃球小組專業(yè)技能測試成績的結(jié)果差別并不大，1 min30 s 自投自搶P=0.729＞0.05，左右手運球折返P=0.706＞0.05，說明在教學(xué)實驗前，實驗組和對照組學(xué)生的專項技能考核成績無顯著性差異。

表1 實驗前兩組籃球?qū)I(yè)技能考核成績對比分析（n=20）

3.1.2 實驗后兩組籃球?qū)I(yè)技能測試成績結(jié)果與分析

由表2 可知，在實驗組和對照組進(jìn)行籃球課程的學(xué)習(xí)后，學(xué)生的籃球?qū)I(yè)技能測試成績結(jié)果均有提高，說明無論是常規(guī)教學(xué)方法，還是結(jié)合了VR技術(shù)的訓(xùn)練方法，都一定程度上促進(jìn)了學(xué)生籃球技能水平的提升。對實驗后實驗組和對照組籃球技能測試成績進(jìn)行獨立t檢驗，結(jié)果顯示，在左右手運球折返技術(shù)方面，實驗組和對照組兩組均不存在顯著性差異（P=0.867＞0.05），而1 min30 s自投自搶技術(shù)的測試成績存在顯著性差異（P=0.016＜0.05），說明VR 技術(shù)與學(xué)生的投籃專業(yè)技術(shù)成績存在著統(tǒng)計學(xué)的關(guān)聯(lián)。

表2 實驗后兩組籃球?qū)I(yè)技能測試成績結(jié)果與分析（n=20）

試分析其原因，無論是哪種教學(xué)方法，都可以促進(jìn)學(xué)生籃球技能水平的提升，對于單項技術(shù)來說，左右手運球折返測試中，兩組受試者實驗后的數(shù)據(jù)并沒有顯示出明顯差異，認(rèn)為出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是運球?qū)ｍ梽幼鞅容^簡單，主要考驗學(xué)生的左右球性的熟練度和耐力素質(zhì)，這一點與采用VR 虛擬化教學(xué)的差異并不大，所以沒有顯現(xiàn)出明顯的差異。但是，在原地投籃1 min30 s自投自搶項目當(dāng)中，兩組的成績顯示出了顯著性差異，認(rèn)為這一現(xiàn)象的背后的原因是，投籃作為一種核心技術(shù)，在技術(shù)動作的掌握上比較復(fù)雜，不容易掌握，在職業(yè)賽場的運用都存在很明顯的差異。例如：現(xiàn)役NBA 球員本西蒙斯等一些大牌球員，其職業(yè)生涯外線的命中率甚至不足40%［3］。因此，在傳統(tǒng)教學(xué)法中，投籃活動作為難以掌握的一項復(fù)雜技術(shù)，其練習(xí)的密度及場地因素，也可能會限制學(xué)生的練習(xí)，教師不可能一一指導(dǎo)每一個學(xué)生進(jìn)行投籃技術(shù)動作的學(xué)習(xí)，長此以往，學(xué)生就會對籃球這項技術(shù)失去興趣。另外，學(xué)生很難全面理解教師講解的投籃技術(shù)動作，而在VR技術(shù)營造出的更真實的虛擬環(huán)境下進(jìn)行投籃，可以更好地理解投籃技術(shù)環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)，而且學(xué)生的練習(xí)密度和練習(xí)次數(shù)會隨著VR技術(shù)的進(jìn)步而增加，這樣學(xué)生可以更好地理解各種專項投籃技術(shù)的訓(xùn)練原理和使用范圍以及真實的投籃感受。VR 技術(shù)既是促進(jìn)體育教學(xué)的新工具、創(chuàng)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的新資源，又是優(yōu)化體育學(xué)習(xí)的新環(huán)境，改善教學(xué)方法的新手段［4］，也從另一方面提高了學(xué)生對于籃球的學(xué)習(xí)興趣，從而更好地提升自己的投籃技術(shù)水平。

3.2 實驗前后實驗組與對照組身體素質(zhì)測試成績對比

由表3 可知，在實驗前對選取的兩組籃球運動員的身體素質(zhì)測試成績結(jié)果進(jìn)行了分析，在立定跳遠(yuǎn)（P=0.691＞0.05）和一分鐘俯臥撐（P=0.843＞0.05）中均沒有顯著性差異，身體素質(zhì)水平的差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義，可以作為實驗樣本進(jìn)行教學(xué)實驗［5］。

表3 實驗前兩組身體素質(zhì)測試成績對比分析（n=20）

由表4 可知，在實驗后對反映身體素質(zhì)能力的立定跳遠(yuǎn)和一分鐘俯臥撐內(nèi)容進(jìn)行了測試，并對測試結(jié)果進(jìn)行了分析檢驗，從實驗后測得的身體素質(zhì)成績的t值和P值可以看出，兩組學(xué)生的身體素質(zhì)均沒有顯著性差異。其原因可能是通過VR技術(shù)，學(xué)生雖然實現(xiàn)了多樣化的學(xué)習(xí)，有效地促進(jìn)了學(xué)生和師生之間的相互交流和課堂氛圍，但是對于學(xué)生身體素質(zhì)的影響比較小。

表4 實驗后兩組身體素質(zhì)測試成績對比分析（n=20）

3.3 實驗后學(xué)生對籃球課堂教學(xué)的效果評價與分析

為了更好地將VR 技術(shù)應(yīng)用到高?；@球教學(xué)課堂中，了解學(xué)生學(xué)習(xí)后最真實的感受與看法，對學(xué)生進(jìn)行了問卷反饋的調(diào)查，對實驗后的兩個組分別發(fā)放了課程滿意度的問卷，對于課堂興趣、課堂組織、課堂氛圍和教學(xué)滿意度4 個方面進(jìn)行了調(diào)查和統(tǒng)計，并進(jìn)行了分析。

由表5可以得知，VR技術(shù)應(yīng)用到籃球教學(xué)中，感興趣的有14 人，占總?cè)藬?shù)的75%；一般感興趣的有3 人，占15%；不感興趣的有2人，占10%。根據(jù)結(jié)果顯示，大部分學(xué)生對VR技術(shù)應(yīng)用到籃球教學(xué)中比較感興趣，只有極少部分的學(xué)生對VR 技術(shù)運用到籃球教學(xué)當(dāng)中不太感興趣。原因是實驗對象都是大二的學(xué)生，他們都愿意接受新的事物，對于新的教學(xué)方法來說比較感興趣，因為一直都在接收傳統(tǒng)的教學(xué)模式，所以對這種新的教學(xué)方法特別感興趣。

表5 VR技術(shù)應(yīng)用到籃球教學(xué)中是否感興趣人數(shù)調(diào)查表（n=20）

從圖1可以看出，實驗組中學(xué)生認(rèn)為VR技術(shù)課堂組織方法非常新穎和比較新穎的人共有16 人，占比80%；對照組感覺到新穎的有6 人，占30%。分析其原因，可能是本次采用的VR技術(shù)教學(xué)法主要是學(xué)生通過VR視頻來反饋鞏固所學(xué)的技術(shù)，很多學(xué)生認(rèn)為這種上課方式和以前經(jīng)歷的籃球課完全不一樣，VR技術(shù)可以很好地提高學(xué)生技能學(xué)習(xí)的主動性，從而促進(jìn)籃球技能的提高。

圖1 實驗后兩組學(xué)生的課堂組織方法的評價分析圖

根據(jù)圖2的分析比較，可以清晰地看出，實驗組有18名學(xué)生認(rèn)為籃球的課堂教學(xué)氛圍非常活躍，占90%。對照組學(xué)生認(rèn)為課堂氣氛活躍的僅有3 人，占15%，3名學(xué)生認(rèn)為他們的籃球課堂氛圍一般，3 人感覺到沉悶，其中有1人感覺到非常無聊。因此，實驗組的學(xué)生在籃球課堂氛圍活躍度上要優(yōu)于對照組，VR技術(shù)的應(yīng)用比傳統(tǒng)教學(xué)更受學(xué)生的喜愛。試分析其原因：VR教學(xué)課堂中，學(xué)生可以模擬出比較喜愛的籃球技術(shù)動作，從細(xì)節(jié)剖析每個動作，學(xué)習(xí)肢體正確的活動方式，以免因錯誤的運動方式造成肢體損傷。在虛擬中進(jìn)行模仿練習(xí)［6］，提高了課堂的學(xué)習(xí)氛圍，相比于傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生可以每天跟不同的虛擬球星來練習(xí)，課堂體驗非常新穎，絕大多數(shù)學(xué)生都能保持比較活躍的學(xué)習(xí)狀態(tài)和良好的課堂氛圍。

圖2 實驗后兩組學(xué)生的課堂氛圍對比分析圖

由圖3 可以看出，在實驗組中學(xué)生對籃球課教學(xué)非常滿意和比較滿意的有18 人，占90%；對照組有8人，占40%。通過兩個組的對比可以看出，實驗組大部分人對籃球教學(xué)的滿意度比較高，而對照組大部分學(xué)生對籃球教學(xué)的滿意程度不高，兩組都沒有出現(xiàn)對教學(xué)非常不滿意的情況。試分析原因：VR技術(shù)應(yīng)用到籃球教學(xué)當(dāng)中，在籃球的課堂氛圍、教學(xué)滿意度等方面都優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)法，而學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)也由于新興技術(shù)的加入，得到了提高。

圖3 實驗后兩組教學(xué)滿意度對比

綜上所述，在教學(xué)實驗后，通過兩組學(xué)生對于本學(xué)期籃球課程的效果評價反饋，了解得知兩組學(xué)生對于教學(xué)的評價出現(xiàn)了較大的差異，大多數(shù)學(xué)生對于籃球教學(xué)中使用VR技術(shù)的學(xué)習(xí)是非常滿意的，從課堂氛圍和活躍度來講都得到了很大的提升，從整體來講，在籃球教學(xué)中使用VR技術(shù)，能夠使學(xué)生在主觀感受上和課堂氛圍活躍度以及學(xué)習(xí)興趣上都得到了很大的提升，對于課堂的教學(xué)組織也比較滿意。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

在實驗結(jié)束后，通過兩組技術(shù)成績測試結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，兩組的籃球基本技術(shù)成績均有明顯的提高，1 min30 s自投自搶技術(shù)成績，實驗組要明顯高于對照組。

對于實驗后的身體素質(zhì)測試結(jié)果來看，二者的身體素質(zhì)均有所提高，但兩組之間沒有顯著性差異，沒有統(tǒng)計學(xué)意義。

通過對兩組實驗后的教學(xué)效果進(jìn)行反饋評價，得知VR技術(shù)應(yīng)用到籃球教學(xué)當(dāng)中，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從課堂效果和組織來講，在課堂組織、課堂氛圍和課堂滿意度等方面，VR 教學(xué)法要優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)方法，也更容易受到學(xué)生的喜愛。

4.2 建議

因本次實驗由于客觀因素和設(shè)備的數(shù)量有限，教師應(yīng)該提前強調(diào)課堂紀(jì)律問題，規(guī)范學(xué)生的課堂行為，組織好學(xué)生正確和有序地使用設(shè)備，避免學(xué)生互相爭搶設(shè)備的情況。

切勿讓學(xué)生頻繁地使用VR設(shè)備，以避免學(xué)生對于VR 設(shè)備產(chǎn)生依賴，使學(xué)生之間缺乏溝通和交流，教師要充分發(fā)揮主導(dǎo)地位，把控好課堂秩序，VR 虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于技戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練的軟件需要更多大數(shù)據(jù)統(tǒng)計，編制更貼合實際訓(xùn)練或比賽的場景［7］。

在搜集和制作VR視頻素材過程當(dāng)中，教師要不斷提高自己的專業(yè)素養(yǎng)，選取確保能給專業(yè)學(xué)生給予標(biāo)準(zhǔn)示范動作的視頻等資料，以免干擾學(xué)生正常技術(shù)動作的學(xué)習(xí)，影響自己的教學(xué)進(jìn)度。