VR虛擬設備對中國少年足球戰術訓練的應用研究

宋志剛，孔凡明，張 峻

（1.海淀區體育運動學校，北京 100083；2.北京體育大學研究生院，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國做著各方面的努力。校園足球青訓問題是競技體育研究的熱點，也得到了學術界的廣泛關注。然而中國足球的成績差強人意，并沒有太大起色。眾所周知，足球運動是一項競爭激烈的對抗性項目，對運動員的身體素質、運動技能以及戰術能力要求頗高，目前我國對足球項目運動員戰術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。發展青少年足球運動從娃娃抓起是夯實足球運動長足發展的重要之處。本文旨在從不視角度匯集、總結權威教練員和專家對少年足球運動戰術進攻意識的認識與態度，提煉出專家對衡量足球運動員戰術能力標準的建議，以制定科學的評價標準，利用世界先進的技術手段VR虛擬技術全天候對少年足球運動員的技戰術訓練進行科學干預。首先，對海淀區4支少年足球隊運動員訓練現狀進行研究與分析，并利用VR HTC VIVE新型的訓練設備對進攻運動員進行干預性訓練；然后，采用科學的評價標準，分別對海淀區4支少年足球隊運動員訓練前期、訓練后期2次測試進行評分；最后，對前測與后測所得到的數據進行對比分析并得出結論。研究成果為提高我國少年足球運動員的戰術執行能力提供理論指導，促進我國足球運動項目的發展與提高從基礎到實戰得以實質性的一手數據支持。

1 相關概念的界定

1.1 足球戰術能力的概念

足球運動員的戰術能力是指隊員在發揮技術的過程中，支配自己行動，帶有一定戰術目的，從而在場上表現出來的行為。戰術執行能力在一定程度上決定著比賽的勝負。它是運動員在運動實踐中具有的經驗、才能和知識的反映，是運動員潛意識里的觀點和戰略思想，是運動員在比賽中判斷能力、應變能力、合理地運用技術和實現戰術等能力的概括。足球戰術能力的特點：（1）自覺目的性。足球運動員在比賽中表現出來的行為，無論在進攻還是防守方面，在一定程度上是與戰術目的密切相關的。戰術的執行能力更是對運動員在場上表現出來的戰術思維能力的直接反映。（2）行動的預見性。眾所周知，足球運動屬于同場對抗型項目，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，才使得這項運動更為精彩。因此，它對運動員在場上預判能力的要求也是頗高的。采取相應的對策，就必須培養運動員戰術執行能力的預見性，洞察場上形勢的變化，預見未來攻守過程的發展方向，使得運動員在場上的表現更為出色。（3）足球戰術意識的擇優性。戰術意識的擇優性表現為運動員在比賽中，當出現某一戰術局面時，運動員會從幾種可行的具體的戰術動作方法中選擇其中一種相對最好的行動方法。足球戰術的能力更是要求運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，從而表現到運動賽場上。

1.2 VR虛擬技術

在我國，各級政府積極推動虛擬現實發展，虛擬現實已被列入“十三五”信息化規劃、中國制造2025、互聯網+等多項國家重大文件中，工信部、發改委、科技部、文化部、商務部出臺了相關政策。目前國內VR熱度持續高漲，但是由于VR產品的普及與應用力度相對較弱，導致大多數消費者只聞其名，不見其形。伴隨著技術瓶頸的攻克、設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展契機。

虛擬現實（Virtual Reality，簡記為VR）技術，又稱靈境技術，它通過計算機創建出一種仿真視覺、聽覺和嗅覺的環境，用戶在這種計算機生成的模擬環境中體驗虛擬世界，并沉浸其中。

一般而言，完整的VR系統環境主要由計算機設備、應用軟件系統、輸入和輸出設備以及數據庫4個部分組成。虛擬現實中的“現實”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境，可以是現實世界存在的，也可以是現實世界無法實現的。而“虛擬”完全是由計算機構建的虛擬世界，故計算機是實現人與虛擬現實溝通的載體。綜上所述，虛擬現實系統是以計算機技術為核心、由人為主導、計算機為載體的人機交互系統。

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，在計算機軟件中對于視覺和聽覺類信息的合理組合運用可以使人們更好地理解所要表達的內容。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

以VR虛擬技術手段對少年足球運動員戰術執行能力的提高效果為研究對象，選取北京市海淀區4所小學校園足球特色校的32名足球校隊球員為調查對象。隊員詳細信息見表1。

2.2 研究方法

2.2.1 文獻資料法 在北京體育大學圖書館搜集與課題相關的文獻資料，同時在中國知網、維普中文期刊服務平臺（網絡版）、萬方數據知識服務平臺進行文獻檢索，并對以上資料通過邏輯分析與歸納進行分類梳理。

2.2.2 實驗法 研究采用非實驗設計中單組，前測、后測方法即：

O1 X O2

在這一模型中，O1表示在接受實驗處理X之前對變量進行的前測，取得基線觀測值；X表示引入的實驗處理；O2表示實驗處理結束后對變量的后測。最后，采用參數檢驗中成對樣本t檢驗進行數據分析，檢驗前測成績均數和后測成績均數有無可靠差異。

本研究的實驗設備由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。實驗方案：選取海淀區4所校園足球特色校的足球校隊主力球員，4所學校分別為清華大學附屬小學、北京醫科大學附屬小學、北京科技大學附屬小學和清華大學附屬小學上地學校。具體實驗設計方案：從海淀區4所學校隨機選取32名受試對象對其進行為期4周的實驗，其中實驗組和對照組各16名，對4所學校的實驗組對象進行每周3次，每次10min（特殊情況除外，如霧霾天氣進行調整）的VR虛擬設備訓練干預，對照組進行正常的訓練。采用科學的評價標準，3名專家分別對海淀區4支少年足球隊進攻運動員訓練前期以及VR虛擬設備訓練后期2次測試進行評分，同時對前測與后測所得到的數據進行對比分析并得出結論。

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

2.2.4 數理統計法 運用SPSS 24.0軟件對專家前測和后測的成績進行配對樣本t檢驗，進一步優化指標。

3 結果與分析

3.1 實驗組和對照組前測成績對比分析

從表2可以看出，實驗組前測平均成績為15.76±5.24，對照組前測平均成績為16.66±5.77。通過配對樣本t檢驗可以看出，實驗組和對照組前測運動水平大致相同，兩者之間不具有顯著性差異（P＞0.05）。

3.2 實驗組和對照組前后測成績提高幅度對比分析

經過4周的VR訓練，實驗組前測平均成績為15.76，后測平均成績為21.41；對照組前測平均成績為16.66，后測平均成績為17.50。通過配對樣本t檢驗可以看出，實驗結束后，相比于對照組，實驗組自身前、后測成績提高幅度明顯（P＜0.05）。

表1 受試對象人口統計學特征

表2 總體樣本實驗組和對照組前后測成績對比

3.3 各個學校前后測成績提高幅度對比分析

經過4周的VR訓練，清華大學附屬小學實驗組前測平均成績為16.62，后測平均成績為20.21；對照組前測平均成績為18.82，后測平均成績為21.65。通過配對樣本t檢驗可以看出，實驗結束后，相比于對照組，實驗組自身前、后測成績提高幅度明顯（P＜ 0.05）。

經過4周的VR訓練，北京科技大學附屬小學實驗組前測平均成績為17.58，后測平均成績為25.52；對照組前測平均成績為14.96，后測平均成績為19.07。通過配對樣本t檢驗可以看出，實驗結束后，相比于對照組，實驗組自身前、后測成績提高幅度明顯（P＜ 0.05）。

經過4周的VR訓練，北京醫科大學附屬小學實驗組前測平均成績為16.15，后測平均成績為20.52；對照組前測平均成績為18.37，后測平均成績為15.26。通過配對樣本t檢驗可以看出，實驗結束后，相比于對照組，實驗組自身前、后測成績提高幅度明顯（P＜ 0.05）。

經過4周的VR訓練，清華大學附屬小學上地學校實驗組前測平均成績為11.67，后測平均成績為18.73；對照組前測平均成績為13.76，后測平均成績為12.85。通過配對樣本t檢驗可以看出，實驗結束后，相比于對照組，實驗組自身前、后測成績提高幅度明顯（P＜ 0.05）。

綜上所述，無論是VR虛擬技術還是足球運動，二者的結合只有通過建立科學合理的訓練方案才能實現，是科技助力的運動訓練。海淀區4所校園足球特色校的足球校隊主力球員的測試結果雖然呈現出顯著性的效果，但是由于干預時間只能插空進行，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研究。從理論到實踐再從實踐到理論，在建設體育強國的道路上科技助力勢必是提高運動成績的助推器。

4 結論與建議

4.1 結 論

VR虛擬技術作為少年足球運動員的輔助性戰術訓練設備，對戰術訓練有顯著性的提高；VR虛擬技術作為少年足球輔助戰術訓練性設備，需要科學地安排訓練時間；VR虛擬技術作為科技助力的新手段得到了實質性的驗證，其功能和實效性得到了運動員、教練員和項目專家的認可。

4.2 建 議

VR虛擬技術作為新興訓練手段，其便捷性需要提高；VR虛擬軟件的真實性需要與競賽環境高度契合；VR虛擬技術在少年足球隊的推廣與應用應該廣泛開展。

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