自制遥控发光提示器在聋人篮球教学和比赛中的应用效果研究

李 菁，杨再淮

自制遥控发光提示器在聋人篮球教学和比赛中的应用效果研究

李 菁1，杨再淮2

体育器材是体育运动的硬件之一，是进行体育运动的物质保障。在聋人篮球比赛中，由于人的视线和视角的局限性，以及在紧张比赛情况下人的注意力难以分散，所以传统摇彩旗的方式很难及时暂停比赛。因此，常常出现在裁判员判罚之后，比赛仍然无法停止的现象，有些时候裁判员甚至进入场内阻止比赛继续进行，这不但影响了比赛节奏和比赛的流畅性，更对在激烈比赛中已经耗费大量体力的运动员在体能方面造成极大的浪费。运用无线遥控的基本原理，自行设计研发出一款为听力障碍者在篮球教学、训练、比赛中起到及时提示作用的遥控发光提示器，采用试验法对比赛用时、攻防回合数、裁判耗时等指标进行统计分析，以此来检验自制器材的性能和效果。通过问卷调查和访谈相结合的方式对运动员、教练员以及裁判员使用后的满意度进行调查。研究结果证明，在聋人篮球比赛中采用“遥控发光提示器”对提高比赛的流畅性、观赏性和公平性等方面都优于传统器材，但在器材的尺寸和材质方面还有待于做进一步的技术提升。另外，在访谈过程中运动员、教练员和裁判员针对自制器材提出的意见和建议，为拓展残障人体育器材研发的思路和模式提供了参考。

遥控发光提示器；聋人；篮球教学；篮球比赛

在聋人运动中，彩旗是非常重要的器材，如篮球比赛中的彩旗，代替了裁判哨的功能，在比赛出现犯规、违例等需要暂时停止比赛的时候，裁判员会挥动彩旗为停止比赛起到提示作用。但由于人的视线和视角的局限性，以及在紧张比赛情况下人的注意力难以分散，所以在场边摇动彩旗很难及时暂停比赛，因此，常常出现在裁判员判罚之后，比赛仍然无法停止的现象，这不但影响了比赛节奏和比赛的流畅性，更对在激烈比赛中已经耗费大量体力的运动员的体能造成了极大的浪费。另外，在聋人体育教学中，由于听力问题，教师在授课过程中很难及时提示学生注意教师的指示。鉴于上述原因，本研究自主研发了“聋人篮球遥控发光提示器”，试图通过试验研究，检验自制仪器的性能和可行性，尽可能地解决目前聋人体育教学、训练、比赛中提示难的问题，为残障人体育的发展尽一份绵薄之力。

1 聋人篮球遥控发光提示器的理论构想和技术参数

1.1 理论构想

通过前人的研究发现，在聋人篮球比赛中，由于运动员自身的听力限制，使裁判员示意暂时停止比赛的信息不能够及时传达给比赛中的运动员，导致运动员和裁判员发生不必要的体力浪费。本研究基于上述原因，设想采用无线遥控的提示方式来替代传统的摇彩旗，以达到快速、有效停止比赛的目的。无线遥控的基本原理是由发射和接收2个部分组成的一个完整遥控电路，而自制遥控发光提示器是由一个无线遥控器和一个便于携带在运动员身上的发光体组成，这与无线遥控的基本原理是相符的。无线遥控的方式有很多，根据本研究的需要，自制遥控发光提示器采用载频电磁波遥控，无线发射部分是由一个能产生等幅振荡的高频载频振荡器和一个产生低频调制信号的低频振荡器组成。由于超再生式接收方式具有电路简单、性能适中、成本低廉的优点，所以接收器采用超再生式接收电路。本文对接收器最初的研究假设是震动提示，但由于人在运动过程中对震动的敏感度较低，如在走路时，手机的震动模式就很难被察觉，另外考虑震动比较费电，对电池的容量、重量和体积要求高，所以最终采用发光提示。

1.2 发射器的结构示意图

（1）发射天线，是高频电流在其周围空间产生电磁场的传播媒介，它使传送的信号向空间辐射，达到信号传输的目的；（2）发射信号灯，是向操作人提示发射器是否在正常工作的一个信号装置，如果不亮说明电路板回路不通；（3）电路板保护壳，采用热塑性塑料，又称为软塑料；（4）电路板和电池，具体型号见表1；（5）发射按键，发射器的开关，是用来接通或断开电路的原件；（6）保护按键的滑盖，主要是防止按键被动压迫，造成不必要的能源浪费（见图1）。

图1 发射器的结构示意图

1.3 接收器的结构示意图

（1）魔术扣，是日常生活中常见的一种连接辅料，这里用于提示器与衣服的连接；（2）硅胶底座，不但能够起到防震的作用，还能够在激烈的比赛对抗中保护运动员不被提示器损伤，另外，硅胶还具有吸潮防锈、耐水、耐氧化的优点，在运动员大量出汗之后，这种材质具有优异的拒水性，为电子设备在湿条件下使用提供了可靠的保障；（3）电路板和电池，具体型号见表1；（4）反光膜，本器材选择了高强级作为反光层的材料是因为，其反光亮度比工程级的反光膜亮3倍且使用寿命长，并能够在亮环境下达到优质的反光效果；（5）LED，能够直接把电转化为光，其特点是体积小、光损耗小，价格便宜；（6）有机玻璃外壳，是迄今为止合成透明材料中质地最优异的，是外壳材料的最佳选择（见图2）。

图2 接收器的结构示意图

1.4 发射器和接受器的技术参数

表1 发射器和接受器的技术参数

2 传统摇彩旗的方式和聋人篮球遥控发光提示器的配置和操作

一般情况下，聋人篮球比赛中的临场裁判判罚时是一边吹哨一边摇彩旗（见图3、图4），但由于在篮球裁判培养的范畴内没有专门的聋人篮球裁判，所以很多裁判不适应用彩旗执裁。因此，有一些比赛会在篮球场的2个端线配备助理裁判，专门负责在临场裁判响哨的时候挥动彩旗，作为提示（见图5、图6）。但由于各种原因，提示作用往往不明显，有时甚至需要挥旗的裁判跑进场内与球员发生身体接触来阻止比赛继续进行。

图3 执法裁判直接用彩旗

图4 摇彩旗试验场景

图5 底线配备助理裁判

图6 底线配备助理裁判

通过专家访谈发现，提示器的佩戴位置应在运动员的左胸口（见图7），原因有：（1）该位置符合人体315-225度的视野范围；（2）胸大肌和接收器的硅胶底座能够起到减震、保护作用。图8中，黑色圈示意的位置是运动员佩戴提示器的位置，白色圈是裁判员手持的发射器，当哨声响起时按下发射器，同时佩戴在运动员身上的接收器闪烁。发射器可以由执法裁判自己掌握，也可以交由记录台负责停表的裁判掌握。当信号发出后，多个提示点一起闪烁，能够覆盖运动员的视野死角，当一部分球员停止下来之后，另一部分也会很快意识到比赛停止了。

图8 提示器试验场景

图7 接收器位置

3 试验对象和方法

3.1 试验对象

试验对象是上海市聋哑青年技术学校男子篮球队，共15名队员。按照听力损失程度划分，一级聋3人，二级聋2人，一级重听9人，二级重听1人。根据全国残障人体育竞赛规程中聋人篮球竞赛参赛要求，参赛运动员必须符合聋人运动员最低分级标准（双耳听力损失均大于55分贝），具体分类和分级，请参见中国听力残疾分类分级标准。

3.2 试验方法

首先，试验对象按照以往正常的比赛方式进行比赛，裁判的方法也按照传统的摇彩旗方式进行，同时用摄像机记录比赛的全过程，共记录5场比赛，通过录像观察，统计每场比赛的攻防回合数和每次裁判鸣哨到比赛完全停止所用的时间。然后，将彩旗替换为“聋人篮球遥控发光提示器”，让每个运动员在胸前佩戴提示器再进行5场比赛，同样用摄像机记录比赛的全过程，同时统计上述2个指标。最后，对使用彩旗和自制遥控发光器的数据进行对比分析，从而检验提示器的试验效果。

4 试验结果与分析

4.1 对摇彩旗和提示器的比赛用时进行比较

一场篮球比赛的“净时间”是固定的，即比赛开始到结束，纯粹的比赛时间为40 min。但在瞬息万变的比赛中，难免会出现暂停、换人、各种犯规、违例等情况，当比赛中出现这些状况时，裁判员会示意停表（即比赛时间停止），处理完之后开表，继续比赛。因此，通常把“净时间”与裁判员处理这些状况所用的时间相加，称作“毛时间”。因此，本文提出以下假设。

H1：在听力障碍者的篮球比赛中，采用摇彩旗的方式和采用自制提示器的方式用时（毛时间）无显著差异。

二者最大差值为4′43″，最小差值为负数，平均差值只有39 s（见表2），说明采用提示器的比赛并不能够明显地缩短比赛的“毛时间”。原因是，比赛中每场响哨的次数不一样，根据比赛观察，“毛时间”比较长的比赛都打的相对激烈，因此产生的违例和犯规就比较多，而这些状况的产生又是随机的。另外，第1场比赛的“毛时间”比采用提示器的第1场比赛少5 min，根据现场观察，虽然之前已经让球员尝试适应新的裁判方式，采用提示器做过练习，但在第1场比赛中球员仍然处于适应期，由于对提示器的不适应，比赛显得不够顺畅。在之后的几场比赛中，能够明显感觉到球员已经基本适应自制遥控发光提示器。

表2 摇彩旗和提示器的比赛用时比较

表3显示，t=0.493，相伴概率P=0.636＞0.05，表明H1是成立的，即在听力障碍者的篮球比赛中，采用摇彩旗的方式和采用提示器的方式用时（毛时间）无显著差异，而且通过试验证明，毛时间不能够客观有效地反应自制遥控发光提示器的应用效果。

表3 摇彩旗和提示器的比赛用时比较结果（n=5）

4.2 对摇彩旗和提示器的比赛裁判耗时进行比较

在健全人的篮球比赛中，通常裁判员在鸣哨之后比赛就会立即停止，由于在高对抗的比赛中运动员们都非常重视体力的合理分配，所以根本不会出现鸣哨后继续比赛的情形。但听力障碍者在比赛时，由于不能够及时接收到比赛停止的信号（哨音），所以经常会出现鸣哨后比赛仍然继续的情况，直到场上运动员陆续全部意识到裁判已经挥旗示意比赛停止之后，比赛才能够完全停止，裁判员才可以继续进行接下来的判罚程序。因此可以认为，一场比赛的裁判耗时（裁判耗时指，在裁判过程中，从裁判员鸣哨到开始向球员或者记录台做判罚手势的这一段时间）越短，比赛的连贯性越好，观赏性也越好，越能够接近健全人的篮球运动水平，同时也能够为体力有优势的球队提供保障，维持比赛的公平性。因此本文认为，将裁判耗时和裁判次数结合起来统计，能够对比出使用彩旗和自制遥控发光提示器的差别，故本文提出以下假设。

H2：在听力障碍者的篮球比赛中，采用摇彩旗方式和提示器的裁判耗时无显著差异。

从现场观察来看，试验对象都是有一定训练基础和比赛经验的听力障碍篮球运动员，所以对场上出现的普通犯规和常见的违例都比较敏感。大部分情况下，在裁判响哨示意的同时，场上球员就基本已经意识到有犯规或者违例的发生，所以裁判耗时与健全人的几乎没有差别。但有部分不明显的、或者存在争议的球，如携带球、干扰球、干涉球等，比赛中不太常见的违例，或者在激烈对抗中不明显的违例，球员们就不太敏感，这类违例的裁判耗时相对较长。其他指的是比赛中除侵人犯规、常见违例、争球之外的一些状况，如干扰球等不常见的违例，教练员或者球队的技术犯规，24 s违例等。在这些情况下，场上球员基本处于毫无停止比赛意识的状态，裁判员要立即停止比赛，对于听力障碍的残障运动员来说是比较困难的，所以这一部分的裁判耗时最长（见表4）。

表4 使用彩旗和提示器的各种裁判平均耗时

从每场的数据似乎看不出摇彩旗和提示器裁判平均耗时有太大的差距（见表5），但从各种裁判平均耗时能够清楚地看到，在“其他”这一项中有10.05 s的差值（见表6）。也就是说，在比赛中每出现一次这样的响哨，平均能节约10 s的时间，而本文认为10 s足以对比赛的连贯性造成很大的影响。

表5 摇彩旗和提示器的裁判平均耗时/s

表6 摇彩旗和提示器的各种判罚平均耗时/s

表7显示，t=7.718，相伴概率P=0，说明H2是不成立的，即在听力障碍者的篮球比赛中，采用摇彩旗和提示器的裁判耗时存在显著差异，说明自制遥控发光提示器的确能够缩短比赛的各种判罚平均耗时。

表7 摇彩旗和提示器的各种判罚耗平均数与标准差（n=5）

4.3 对聋人篮球遥控发光提示器的满意度调查

通过问卷与访谈相结合的方式对15名试验对象、2名教练员、5名体育老师、6名裁判员进行了调查，了解他们对遥控发光提示器的满意情况及使用体会，为器材的改进提供意见和建议。

4.3.1 对试验对象的调查结果 从调查结果来看，15名被试者对提示器的使用效果有13人表示很满意，2人表示比较满意，总体来说满意度还是比较高的。但对于提示器的位置、尺寸和材质，被试者有各种不同的意见。通过访谈了解到，运动员由于长期使用彩旗，在激烈的比赛中，开始2场对新的提示点不太适应，仍然习惯于寻找场边的彩旗，但从第3场之后，对新的信号提示逐渐适应，而且感觉提示点多，闪烁的光刺激相较于彩旗更具有提示效果。由于篮球比赛的项目特征是一对一攻防，在比赛过程中始终要密切关注对手的行动，所以提示大部分来源于对手身上的发光点，对于提示器的位置87%的人认为很满意，但仍有2名被试者觉得不太满意。原因是，在本次试验中将提示器放在了运动服的左边，有个别左利手的球员表示，如果放在右边的话会比左边更加舒服。针对这个问题本文做了相应的解释，提示器与衣服连接的魔术扣是可以缝制在球服任何位置的，所以可以根据球员的技术特点选择提示器的放置位置。总体来说，15名被试者普遍认为多点的发光提示比摇彩旗更具提示效果，同时被试者也表示，如果提示器能够更加轻薄，发光效率更好，这会使他们的技战术发挥的更加自如，这也正是提示器今后技术升级和改进的主要方向。

4.3.2 对教练员的调查结果 教练员和协助试验的体育老师在提示器对聋人篮球比赛的促进作用以及与聋人运动规律的相符程度上予以了高度的肯定。通过访谈了解到，教练员和老师们对提示器的前景十分看好，他们认为，提示器不但可以用于比赛，在平时的训练中需要进行技战术指导的时候也可以用来召集运动员，而且可以应用于其他体育比赛中，如果价格便宜，甚至可以作为聋人学校的体育课器材。他们的意见和建议为提示器的发展提供了新的思路，但教练员也对器材的安全性表示了担忧，毕竟篮球是一项激烈对抗的运动项目，提示器的材质是否能够经受起考验，不是几场比赛就能检验出来的。的确，这个问题也是提示器研发者首要考虑和亟需验证的关键所在。

4.3.3 对裁判员的访谈结果 从满意度调查结果来看，6名临场裁判和教练员、老师一样，在提示器对聋人篮球比赛的促进作用以及与聋人运动规律的相符程度这2个方面的满意度比较高。而且在访谈中他们表示，使用提示器之后，裁判入场阻止比赛继续进行的情况几乎没有了，提示器的确能够提高比赛的流畅性，比赛看起来紧凑而激烈。但在发射器的使用上，有4名裁判表示不太满意，他们希望提示器的发射还是由记录台负责比较好，这样他们就可以像执裁健全人比赛那样自如，否则手持发射器和手持彩旗一样，让他们感觉不舒服。另外，在访谈中裁判员还提醒到，如果器材推广的话，训练、上课用的提示器和比赛用的应当有所区别，尤其是发射的频率应该不一样，甚至可以多样，如果能够像遥控汽车锁那样，最好做到每一套都用不同的频率发射和接受，否则在比赛过程中有可能会被别的信号干扰，影响比赛正常进行。在提示器的安全性和尺寸材质方面，裁判员虽然没有像教练员那么重视，但也表达了“安全第一”的观点。

5 总结与展望

本文为听力障碍者在球类比赛中及时暂停比赛，设计研发出了一款借助无线遥控原理携带在身上的提示器，并通过对使用自制遥控发光提示器和摇彩旗2种方式的耗时比较，证明自制器材在加快比赛节奏、提高比赛流畅性等方面是有效果的，但由于资金方面的原因，该器材在材料和技术层面上都还存在诸多不足。如果今后能够将电路板制作的更加薄、小，并通过3D打印完成外壳的设计，该器材一定能够为听力障碍者球类比赛提供应有的帮助，同时也能够成为聋人学生体育教学辅助器材。

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Applied Effects of Remote Controlled Lighting Indicators in Basketball Teaching and Matches for theDeaf

LI Jing1，YANG Zaihuai2
（1.School of PE and Coaching，Shanghai Sport University，Shanghai 200438，China；2.School of PE and Sports，Macao Poly⁃technic Institute，Macao）

Based on the principles of wireless controlling，a remote-controlled lighting indicator was created specially for deaf basketball players in their training and matches with the purpose of delivering timely information.The author adopted index of time limit，offensive rounds，referee time-consuming etc.for statistical analysis with the method of experimentation.Meanwhile，the authors conducted the investigation about athletes，coach and referees satisfaction of using equipment through combination of questionnaire and interview.It was proven that the equipment had better effects compared with traditional devices in terms of creating a fair competitive environment and better view for the audience，as well as reducing the down time during basketball matches.However，the equipment should be further technical upgraded on the size and material.Suggestions about the equipment mentioned by athletes，coaches and referees through interview provided the reference of thoughts and mode for Ramp;D of disabled people sports facilities.

remote-controlled lighting indicator；the deaf；basketball teaching；basketball match

G 818.3

A

1005-0000（2014）02-147-04

2013-06-26；

2013-12-25；录用日期：2013-12-26

上海市教委创新项目（项目编号：13YS072）

李 菁（1979-），女，陕西商州人，博士，副教授，研究方向为体育教育训练学。

1.上海体育学院体育教育训练学院，上海200438；2.澳门理工学院体育运动高等学校，澳门。