VR 技術(shù)在高校網(wǎng)球教學(xué)中的應(yīng)用

朱德龍，楊繼宏

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

教學(xué)方法的改革有利于提高學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力〔1-2〕。由于受到傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響，新時(shí)代的教育改革并沒有達(dá)到理想的狀態(tài)，應(yīng)試教育依然存在。傳統(tǒng)的教學(xué)方法重知識(shí)、重考試，忽視了學(xué)生的能力培養(yǎng)，這樣培養(yǎng)的學(xué)生難以滿足市場(chǎng)和社會(huì)的需求〔3〕。隨著時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)需要的是高素質(zhì)的綜合人才，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、溝通能力越來越受到社會(huì)的重視。在傳統(tǒng)的教學(xué)課堂上學(xué)生無法獲得這些能力，需要對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革〔4〕。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，VR（virtual reality）技術(shù)開始出現(xiàn)，并得到了較大的發(fā)展，作為全新的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，VR 技術(shù)有著廣闊的運(yùn)用場(chǎng)景。此外，VR 技術(shù)能夠?yàn)橛脩魻I造身臨其境的感覺，給用戶帶來全新的體驗(yàn)，在體育教學(xué)上也有著巨大的應(yīng)用空間。網(wǎng)球相對(duì)于其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，在高校內(nèi)的開設(shè)時(shí)間較短，但是受到學(xué)生的熱烈歡迎。目前，大多數(shù)高校網(wǎng)球課堂教學(xué)仍然以教師為主導(dǎo)，學(xué)生處于被動(dòng)的狀態(tài)，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下學(xué)生并不能完全地掌握網(wǎng)球的動(dòng)作要領(lǐng)〔5〕。基于此，運(yùn)用VR 技術(shù)探討PBL（project-based learning）教學(xué)法在網(wǎng)球課堂中的創(chuàng)新應(yīng)用，目的是讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，以提升網(wǎng)球教學(xué)的學(xué)習(xí)效果。

1 基礎(chǔ)理論

1.1 關(guān)于PBL教學(xué)法的研究通過文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，從20 世紀(jì)90 年代開始，我國高校開始采用PBL 教學(xué)法。聶晶等〔6〕通過文獻(xiàn)資料法和SWOT 分析法，指出PBL 教學(xué)模式在體育課程的應(yīng)用上具有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主體性等優(yōu)勢(shì)、學(xué)生接受新型教學(xué)的思維方式轉(zhuǎn)變不及時(shí)等劣勢(shì)、信息時(shí)代能夠提供PBL 學(xué)習(xí)資源的機(jī)遇以及PBL 教學(xué)師資不足等挑戰(zhàn)。冉翔等〔7〕探究了基于PBL 的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高校體育公共課應(yīng)用上的必要性和可行性，認(rèn)為PBL 教學(xué)模式可以改善當(dāng)前公共體育課教學(xué)目標(biāo)不明確、教學(xué)模式不豐富的困境，極大地契合了當(dāng)前學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。周桂琴〔8〕提出PBL 的構(gòu)成四要素為“問題、學(xué)生、教師、反思”，并結(jié)合《體育概論》將PBL 教學(xué)法融入體育理論教學(xué)中，為體育實(shí)踐提供了理論參考。平欣瑤〔9〕采用專家訪問法、教學(xué)實(shí)驗(yàn)法、問卷調(diào)查法和數(shù)理統(tǒng)計(jì)法等，認(rèn)為PBL 教學(xué)法可以通過微信平臺(tái)的輔助達(dá)到較好的教學(xué)模式，并通過調(diào)查研究得出PBL 教學(xué)法融入網(wǎng)球教學(xué)后，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更高、教學(xué)效率更高的結(jié)論。代理〔10〕經(jīng)過實(shí)驗(yàn)對(duì)照，認(rèn)為PBL 教學(xué)法應(yīng)用在網(wǎng)球正手抽擊球技術(shù)教學(xué)中，能夠極大地提高學(xué)員的身體素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。通過文獻(xiàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)，PBL 教學(xué)法在教學(xué)中的運(yùn)用較多，但是在體育學(xué)領(lǐng)域的研究較為有限，在網(wǎng)球教學(xué)上的應(yīng)用更少。由此可見，結(jié)合VR 技術(shù)的PBL 教學(xué)法在網(wǎng)球教學(xué)中的研究有著較大的創(chuàng)新性和研究?jī)r(jià)值。

1.2 關(guān)于網(wǎng)球教學(xué)的研究隨著網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)在國內(nèi)的流行，學(xué)習(xí)網(wǎng)球的群體也越來越多，尤其在高校網(wǎng)球受到學(xué)生的追捧。陳浩琦〔11〕指出當(dāng)前網(wǎng)球的教學(xué)方法過于單一，并指出高校網(wǎng)球教學(xué)改革需要融入自主性的教學(xué)方法，并且要加強(qiáng)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(jìn)行網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員的素質(zhì)研究，指出我國男子網(wǎng)球競(jìng)爭(zhēng)激烈但缺乏高水平的團(tuán)隊(duì)和科學(xué)化的訓(xùn)練，并提出應(yīng)當(dāng)著重培養(yǎng)后備人才、提高職業(yè)化發(fā)展水平等建議，由此可見當(dāng)前高校網(wǎng)球教學(xué)改革的必要性。歐吉林〔13〕通過實(shí)證研究，提出了高校網(wǎng)球公共課教學(xué)中的創(chuàng)新方法：先學(xué)習(xí)雙手反手擊球技術(shù)再學(xué)習(xí)正手擊球技術(shù)；先學(xué)習(xí)截?fù)羟蚣夹g(shù)再學(xué)習(xí)削球技術(shù)等，在技術(shù)性層面闡述了具體的網(wǎng)球教學(xué)方法。丁瑩等〔14〕分析了多球教學(xué)法和傳統(tǒng)教學(xué)模式，認(rèn)為網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)且間歇短，當(dāng)前網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員應(yīng)當(dāng)制定科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，通過有氧平衡能力訓(xùn)練、有氧力量訓(xùn)練以及柔韌與靈敏的訓(xùn)練教學(xué)等方法，提高網(wǎng)球技術(shù)。徐迪等〔15〕認(rèn)為網(wǎng)球教學(xué)應(yīng)當(dāng)個(gè)性化，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師主要扮演著引導(dǎo)者的角色，以學(xué)生為主體更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。目前，國內(nèi)關(guān)于網(wǎng)球教學(xué)的研究主要集中在技戰(zhàn)術(shù)方面，目的還是在于促進(jìn)學(xué)生對(duì)動(dòng)作要領(lǐng)的掌握，在比賽中通過不同技戰(zhàn)術(shù)的搭配運(yùn)用取得勝利。不同的學(xué)者提出的教學(xué)方法存在著差異，每一種教學(xué)方法也有著自身的優(yōu)點(diǎn)和不足。本文結(jié)合最新的VR 技術(shù)，通過其和PBL 教學(xué)法的有機(jī)結(jié)合，力求探索出一種有效的網(wǎng)球教學(xué)方法。

2 基于VR 技術(shù)的PBL 教學(xué)法在網(wǎng)球教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 研究對(duì)象以基于VR 技術(shù)的PBL 教學(xué)法在高校網(wǎng)球教學(xué)中的應(yīng)用為研究主題，以合肥師范學(xué)院和安徽理工大學(xué)網(wǎng)球班的40 名學(xué)生為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，進(jìn)行為期一個(gè)學(xué)期的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)驗(yàn)組學(xué)生20 人，男生15 人，女生5 人；對(duì)照組學(xué)生20 人，男生15 人，女生5 人。實(shí)驗(yàn)組利用VR 技術(shù)結(jié)合PBL 教學(xué)法，對(duì)照組則采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)周期為一學(xué)期，持續(xù)16 周，每周上課一次，一次持續(xù)80 min，共計(jì)32 個(gè)學(xué)時(shí)。將每節(jié)課的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，分析基于VR 技術(shù)的PBL 教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)模式的教學(xué)效果。

2.2 關(guān)鍵指標(biāo)根據(jù)學(xué)術(shù)界的研究結(jié)果，對(duì)于學(xué)生網(wǎng)球能力的衡量主要分為兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)：一是學(xué)生自身的身體素質(zhì)，是學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)；二是網(wǎng)球?qū)ｍ?xiàng)技術(shù)，是學(xué)生通過專業(yè)的網(wǎng)球訓(xùn)練之后所獲得的網(wǎng)球能力，是衡量網(wǎng)球教學(xué)效果的關(guān)鍵指標(biāo)〔16〕。

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

專項(xiàng)技能：上手發(fā)球、底線對(duì)拉、正反手擊球。

2.3 變量測(cè)定

（1）身體素質(zhì)

立定跳遠(yuǎn)、長(zhǎng)跑為常規(guī)測(cè)試項(xiàng)目，所有實(shí)驗(yàn)對(duì)象需要按照任課教師的指令完成測(cè)試即可。扇形跑需要按照?qǐng)D1 所示完成測(cè)試。

在圖1 中的5 個(gè)點(diǎn)放置標(biāo)志桶，實(shí)驗(yàn)對(duì)象以站立起跑姿勢(shì)在起點(diǎn)準(zhǔn)備，聽到指令后迅速開始移動(dòng)，加速?zèng)_向1 號(hào)點(diǎn)位將標(biāo)識(shí)桶取回原點(diǎn)，按此方法依次將2、3、4、5 號(hào)標(biāo)識(shí)桶取回原點(diǎn)，由任課教師記錄時(shí)間。為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行在虛擬的VR 環(huán)境中進(jìn)行，在實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)對(duì)象完成情況能夠進(jìn)行詳細(xì)的分解。

圖1 扇形跑示意圖

（2）專項(xiàng)技術(shù)能力

網(wǎng)球的發(fā)球技術(shù)是一分的起點(diǎn)，對(duì)于比賽的勝負(fù)有著重要的影響，好的發(fā)球技術(shù)能夠幫助運(yùn)動(dòng)員在比賽場(chǎng)上占據(jù)主動(dòng)性，能夠更好地發(fā)揮預(yù)設(shè)的比賽戰(zhàn)術(shù)〔17〕。在發(fā)球技術(shù)測(cè)試中，若實(shí)驗(yàn)對(duì)象的發(fā)球落地位于a 區(qū)，計(jì)2 分，落于b 區(qū)，計(jì)1 分。見圖2。假若位于分界線上則計(jì)2 分，每位實(shí)驗(yàn)對(duì)象發(fā)球10個(gè)。底線對(duì)拉、正反手擊球是比賽雙方在對(duì)抗中的重要技術(shù)，成功得1 分，失敗得0 分，分別記錄比賽雙方的得分?jǐn)?shù)據(jù)?？紤]到個(gè)體網(wǎng)球技術(shù)水平的差異，因此在測(cè)試時(shí)采用VR 技術(shù)，使所有的實(shí)驗(yàn)對(duì)象都和同一位網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行比賽，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性。

圖2 發(fā)球技術(shù)測(cè)試示意圖

3 結(jié)果與討論

3.1 身體素質(zhì)分析由表1 可知：在實(shí)驗(yàn)開始之前，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在扇形跑、立定跳遠(yuǎn)和長(zhǎng)跑測(cè)試成績(jī)上的整體水平差異不大，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生的身體素質(zhì)相當(dāng)。通過t 檢驗(yàn)結(jié)果可知：實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組在扇形跑、立定跳遠(yuǎn)和長(zhǎng)跑測(cè)試成績(jī)上差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。由于參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生均為體育學(xué)院的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)對(duì)象都具有一定的運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)，因此身體素質(zhì)要好于普通學(xué)生。

表1 實(shí)驗(yàn)前身體素質(zhì)分析

由表2 可知：在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的扇形跑、立定跳遠(yuǎn)和長(zhǎng)跑測(cè)試成績(jī)均有提升，從提升幅度來看，實(shí)驗(yàn)組的提升程度要明顯高于對(duì)照組。從t 檢驗(yàn)結(jié)果來看，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的成績(jī)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01），說明基于VR 技術(shù)的PBL教學(xué)法要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)法，在高校網(wǎng)球教學(xué)中有著較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。優(yōu)秀的身體素質(zhì)是學(xué)習(xí)網(wǎng)球的基礎(chǔ)，基于VR 技術(shù)的PBL 教學(xué)法的運(yùn)用有利于提升學(xué)生的身體素質(zhì)，為學(xué)習(xí)網(wǎng)球奠定基礎(chǔ)。

表2 實(shí)驗(yàn)后身體素質(zhì)分析

3.2 專項(xiàng)技能分析由表3 可知：在上手發(fā)球、底線對(duì)拉和正反手擊球的測(cè)試成績(jī)上，實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的成績(jī)相當(dāng)，說明在實(shí)驗(yàn)開始前實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的學(xué)生網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)能力相當(dāng)。從t 檢驗(yàn)結(jié)果來看，兩組學(xué)生測(cè)試成績(jī)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），可以開展教學(xué)實(shí)驗(yàn)。

表3 實(shí)驗(yàn)前專項(xiàng)技能分析

由表4 可知：實(shí)驗(yàn)后兩組學(xué)生專項(xiàng)技能的上手發(fā)球、底線對(duì)拉和正反手擊球成績(jī)均有提升，說明無論是傳統(tǒng)的教學(xué)方式還是基于VR 技術(shù)的PBL教學(xué)法，均對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象網(wǎng)球?qū)ｍ?xiàng)技能的提升有積極意義。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的測(cè)試成績(jī)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01），且實(shí)驗(yàn)組的成績(jī)提升更為明顯，表明基于VR 技術(shù)的PBL 教學(xué)法要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)法，對(duì)于學(xué)生專項(xiàng)技能的提升作用較大。

表4 實(shí)驗(yàn)后專項(xiàng)技能分析

網(wǎng)球?qū)ｍ?xiàng)技能的提升受到較多因素的影響，如力量、移動(dòng)速度、判斷能力等〔18〕。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的學(xué)生均是網(wǎng)球?qū)I(yè)的學(xué)生，具備一定的網(wǎng)球基礎(chǔ)，因此專業(yè)的訓(xùn)練，對(duì)成績(jī)提升具有一定的幫助。通過與VR 技術(shù)結(jié)合的PBL 教學(xué)方法的運(yùn)用，在實(shí)驗(yàn)過程中能夠?qū)W(xué)生的擊球動(dòng)作實(shí)現(xiàn)完全的分解，發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，在訓(xùn)練中得到不斷的糾正，保證運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。通過長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練，能夠內(nèi)化為學(xué)生的運(yùn)動(dòng)能力，從而不斷提升學(xué)生的競(jìng)技水平〔19〕。

4 建議

（1）提升教師專業(yè)水平。基于VR 技術(shù)的PBL教學(xué)法的運(yùn)用對(duì)教師有著較高的要求，任課的體育教師需要對(duì)PBL 教學(xué)法有著全面深刻的理解，并能在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中進(jìn)行靈活的運(yùn)用。體育教師需要結(jié)合課程的具體情況和實(shí)際運(yùn)用場(chǎng)景，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容來設(shè)置不同的課程情景問題，在課堂上再運(yùn)用特殊的技能引導(dǎo)學(xué)生解答。為了提升PBL 教學(xué)法在體育課程上的運(yùn)用效果，需要對(duì)教師進(jìn)行培訓(xùn)，提升教師的專業(yè)水平。在教師正式上崗之前，進(jìn)行針對(duì)性的培訓(xùn)，使教師的教學(xué)活動(dòng)更加專業(yè)。

（2）創(chuàng)新網(wǎng)球訓(xùn)練方法。目前國內(nèi)高校大多采用傳統(tǒng)的教學(xué)法，傳統(tǒng)教學(xué)法有著成本低、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。昂貴的技術(shù)設(shè)備是當(dāng)前高校體育訓(xùn)練的瓶頸，高校相關(guān)單位應(yīng)積極創(chuàng)新體育訓(xùn)練法，讓VR技術(shù)能夠進(jìn)入高校體育訓(xùn)練中。相關(guān)單位應(yīng)加大投入和宣傳力度，轉(zhuǎn)變高校教師的觀念，與專業(yè)的科技公司合作，制作更為優(yōu)良的教學(xué)素材，建立數(shù)據(jù)庫，讓VR 技術(shù)能夠更廣泛地服務(wù)于體育訓(xùn)練。VR技術(shù)作為一種輔助的訓(xùn)練手段，在高校教學(xué)中取得了良好的效果，但并不能完全取代傳統(tǒng)的訓(xùn)練方法，在實(shí)際教學(xué)中要將二者相互結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)。

（3）靈活進(jìn)行角色轉(zhuǎn)換。在PBL 教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生為教學(xué)活動(dòng)的主體，與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，PBL教學(xué)法的實(shí)施需要師生進(jìn)行角色轉(zhuǎn)變，教師從課堂的主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂的引導(dǎo)者，通過設(shè)置不同的問題，引導(dǎo)學(xué)生解決問題，在解決問題的過程中提升學(xué)生的運(yùn)動(dòng)技能。學(xué)生應(yīng)該從被動(dòng)的接受者，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的學(xué)習(xí)者，在課程學(xué)習(xí)過程中主動(dòng)學(xué)習(xí)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)的理論知識(shí)，在課后積極進(jìn)行訓(xùn)練，鞏固課堂的學(xué)習(xí)內(nèi)容，規(guī)范技術(shù)動(dòng)作，不斷提升運(yùn)動(dòng)技能。