體育訓(xùn)練中應(yīng)用信息技術(shù)確定負(fù)荷處方及成績(jī)預(yù)測(cè)的研究①

王東輝

（三門(mén)峽市實(shí)驗(yàn)中學(xué)體育教研室 河南 三門(mén)峽 472000）

在體育教學(xué)訓(xùn)練比賽方面信息技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展程度預(yù)示著一個(gè)國(guó)家體育現(xiàn)代化的水平。信息體育教學(xué)訓(xùn)練被深入研究和開(kāi)發(fā)比賽應(yīng)用軟件，對(duì)我國(guó)體育電子化的實(shí)現(xiàn)，世界體育高峰的攀登是非常重要的環(huán)節(jié)。這也預(yù)示著當(dāng)今健康和體育的發(fā)展趨勢(shì)。

本校對(duì)信息技術(shù)在體育教學(xué)、訓(xùn)練比賽方面的應(yīng)用研究非常重視。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)體育教學(xué)訓(xùn)練比賽的理論、方法、數(shù)據(jù)、手段等信息的收集，并對(duì)這些信息具體的、大量的、系統(tǒng)的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從這當(dāng)中對(duì)符合人體生理機(jī)能和科學(xué)規(guī)律的進(jìn)行提取，經(jīng)生化指標(biāo)驗(yàn)證（如血乳酸、血色素、尿蛋白、激素等）實(shí)踐分析[1]，并結(jié)合功能先進(jìn)的信息技術(shù)設(shè)備，初步研制成了體育教學(xué)、訓(xùn)練、比賽系統(tǒng)應(yīng)用軟件。此軟件基本內(nèi)容見(jiàn)下文。

1 基本內(nèi)容

1.1 間歇教學(xué)、訓(xùn)練比賽定量計(jì)算安排方案模塊

體育教師和教練員經(jīng)常會(huì)遇到這樣一個(gè)共性問(wèn)題，即如何根據(jù)學(xué)生身體素質(zhì)、生理機(jī)能等特點(diǎn)來(lái)制訂一次運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，既不大又不小的教學(xué)課和訓(xùn)練課，如運(yùn)動(dòng)負(fù)荷過(guò)大，易引起過(guò)度疲勞，過(guò)小則達(dá)不到教學(xué)訓(xùn)練效果。

為了解決這一問(wèn)題，我們研制的計(jì)算組合方程式[x+(x-z)x×An+Bn]=C來(lái)確定運(yùn)動(dòng)負(fù)荷大小問(wèn)題，此方程式可根據(jù)每個(gè)人的特點(diǎn)準(zhǔn)確地計(jì)算出任何想從事跑步鍛煉的人，上至高水平的運(yùn)動(dòng)員，下至不同年齡健身者的間歇定量負(fù)荷安排處方。公式中C（計(jì)算后得出的信息）代表完成的指定段落、組數(shù)、次數(shù)所需要的間歇時(shí)間；x表示現(xiàn)有的成績(jī)能力水平是由被測(cè)定者輸入的已知變量；Z、An、Bn為各相關(guān)變量系數(shù)（此變量系數(shù)與被測(cè)者所選的段落、組數(shù)相關(guān)）。此計(jì)算方程公式的核心，使進(jìn)行間歇鍛煉的人員享有適合個(gè)人特點(diǎn)的、具體的教學(xué)訓(xùn)練計(jì)劃方案，鍛煉課是按照這些計(jì)劃進(jìn)行的，適宜的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷量和強(qiáng)度，可以使其在下一次課前恢復(fù)充分，又可以使鍛煉效果達(dá)到最佳[2]。練習(xí)者可結(jié)合自己的想法，運(yùn)用計(jì)算機(jī)程序計(jì)算得出的數(shù)據(jù)，制定出具體的鍛煉方案。本軟件程序?qū)?huì)像秒表一樣成為鍛煉者的重要輔助工具，它可以做到運(yùn)動(dòng)成績(jī)有效地、定量地被帶到頂峰，同時(shí)對(duì)于那些缺乏經(jīng)驗(yàn)的人員來(lái)說(shuō)，他們可以了解到怎樣評(píng)價(jià)自己在鍛煉中進(jìn)步情況的方法。軟件中跑的距離、速度、重復(fù)次數(shù)可選擇的范圍很廣[4]，因此，可以客觀地按學(xué)生的需要來(lái)制訂教學(xué)訓(xùn)練比賽計(jì)劃，可以作速度練習(xí)、速率練習(xí)、耐力練習(xí)和多種混合練習(xí)等鍛煉方案。

1.2 教學(xué)比賽前預(yù)測(cè)成績(jī)（預(yù)測(cè)模塊一）

在體育訓(xùn)練課或者教學(xué)課中，輸入學(xué)生的教學(xué)訓(xùn)練實(shí)際完成情況、生理素質(zhì)、身體素質(zhì)、生化指標(biāo)生理機(jī)能等綜合指標(biāo)到計(jì)算機(jī)中，經(jīng)過(guò)程序的判斷和分析，對(duì)學(xué)生在下一次測(cè)驗(yàn)或比賽中應(yīng)能取得的成績(jī)進(jìn)行預(yù)測(cè)[3]。我們經(jīng)常把教學(xué)比賽安排在課堂教學(xué)中，以提高學(xué)生練習(xí)的積極性，在沒(méi)跑之前，根據(jù)學(xué)生前幾次課的練習(xí)情況將指標(biāo)輸入到計(jì)算機(jī)中，經(jīng)程序運(yùn)算事先得出學(xué)生達(dá)到的成績(jī)能力水平。

1.3 比賽中預(yù)測(cè)成績(jī)（預(yù)測(cè)模塊二）

比賽中預(yù)測(cè)比賽成績(jī)，即學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)比賽中滿(mǎn)足下列兩個(gè)條件即可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)精確的預(yù)測(cè)。學(xué)生或運(yùn)動(dòng)員在一次比賽中，同時(shí)兼報(bào)兩項(xiàng)如200m兼400m或800m兼1500m。兼者在第一個(gè)項(xiàng)目的比賽中，基本處于正常發(fā)揮，依此為依據(jù)，預(yù)測(cè)第二項(xiàng)比賽結(jié)果。按計(jì)算機(jī)提示回答輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息后，計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)計(jì)算得出:正常發(fā)揮時(shí)應(yīng)達(dá)到的成績(jī)水平。供教師、教練、學(xué)生參考。

1.4 賽后綜合分析、診斷、評(píng)價(jià)的比賽情況（診斷、評(píng)價(jià)模塊）

根據(jù)提示輸入學(xué)生或運(yùn)動(dòng)員比賽成績(jī)，回答計(jì)算機(jī)提出的問(wèn)題，計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)程序計(jì)算處理，得出綜合分析、診斷、評(píng)價(jià)的結(jié)果，供教師、教練、學(xué)生參考。

1.5 學(xué)生氣質(zhì)類(lèi)型分析及測(cè)試（預(yù)測(cè)模塊三）

根據(jù)計(jì)算機(jī)的提示回答問(wèn)題，計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)計(jì)算統(tǒng)計(jì)得出相應(yīng)的結(jié)果，推薦分析各氣質(zhì)類(lèi)型的學(xué)生適宜的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，供教師、教練員、學(xué)生、運(yùn)動(dòng)員參考。

1.6 《國(guó)家體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》測(cè)試模塊（測(cè)試評(píng)分模塊）

圖1 體育教學(xué)訓(xùn)練比賽計(jì)算機(jī)智能處理系統(tǒng)流程圖表

表1 部分運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練前后成績(jī)對(duì)照表

將《標(biāo)準(zhǔn)》所測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、評(píng)分、可任意查詢(xún)、打印、報(bào)表整理、儲(chǔ)存與分析等。減輕了體育教師的負(fù)擔(dān)、避免了統(tǒng)計(jì)過(guò)程中的繁瑣和經(jīng)常出現(xiàn)的誤差。

1.7 多媒體在教學(xué)中的應(yīng)用（教學(xué)設(shè)計(jì)模塊）

在中文Pwoerpoint2003中，利用“超級(jí)鏈接”功能，可實(shí)現(xiàn)交互使用幻燈片，并集播放錄音、錄像、投影于一體。如在講授身體素質(zhì)與體育鍛煉的課時(shí)，首先在與計(jì)算機(jī)教學(xué)相配套的大屏幕上出現(xiàn)CCTV-5臺(tái)的公益廣告MTV歌曲，等歌曲播放完畢后，屏幕上再以動(dòng)畫(huà)形式打出本課標(biāo)題及要點(diǎn):速度素質(zhì)、力量素質(zhì)、耐力素質(zhì)、靈敏素質(zhì)、柔韌素質(zhì)、列表復(fù)習(xí)、綜合提示、個(gè)案分析。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)均設(shè)計(jì)2～3個(gè)自創(chuàng)按扭、手提喇叭、攝像機(jī)的圖形，他們各有各的妙用。如單擊手鈕，就可以跳轉(zhuǎn)到特定幻燈片，或運(yùn)行另一個(gè)嵌進(jìn)來(lái)的演示文稿:單擊喇叭，則正在演示的特定幻燈片會(huì)播放相近的聲音，以增強(qiáng)多媒體的課堂表現(xiàn)效果:單擊攝像機(jī)播放鈕，則會(huì)播放一段精彩的與課題緊密的相連的錄像數(shù)據(jù)，還是以該課為例，在講述了五種身體素質(zhì)的基本定義以后，學(xué)生已經(jīng)對(duì)身體素質(zhì)的概念有了初步的了解，為了檢測(cè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，設(shè)置了列表復(fù)習(xí)這一項(xiàng)。[5]在回顧速度素質(zhì)的概念時(shí)，將提問(wèn)，如學(xué)生回答正確，就點(diǎn)擊屏幕下方的小喇叭，播出與之相配合的掌聲與歡呼聲，以此表示對(duì)學(xué)生鼓勵(lì)。結(jié)束復(fù)習(xí)后將按小攝像機(jī)按扭，屏幕出現(xiàn)與綜合體育素質(zhì)之相關(guān)的錄像數(shù)據(jù)。這樣可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的各方面感覺(jué)器官，讓他們多聽(tīng)，多看，多思考。如此授課，利用聲、像、文等不同數(shù)據(jù)的快捷相互鏈接，使體育課充滿(mǎn)生機(jī)和活力，極大地充實(shí)了教學(xué)信息容量。

2 體育教學(xué)訓(xùn)練比賽計(jì)算機(jī)智能處理系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

（1）系統(tǒng)硬件環(huán)境。在586多媒體PC機(jī)系列和便攜機(jī)上運(yùn)行，聯(lián)網(wǎng)方式采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)。（2）系統(tǒng)軟件環(huán)境。在漢化Windows2003/XP環(huán)境下運(yùn)行。（3）體育教學(xué)訓(xùn)練比賽計(jì)算機(jī)智能處理系統(tǒng)流程（見(jiàn)圖1）。

為了讓使用者方便，學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單，我們將所有的功能模塊集中在一個(gè)菜單之下，各模塊間既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，這樣的一體化處理為擴(kuò)展系統(tǒng)的功能和修改系統(tǒng)提供了良好的工作接口，其內(nèi)容都有菜單提示、鼠標(biāo)選擇輸入。因此可以減速少使用者漢字輸入量，提高了輸入速度。

3 實(shí)踐效果

（1）體育課教學(xué):在徑賽項(xiàng)目的教學(xué)過(guò)程中，按身體素質(zhì)將學(xué)生分為2～4組，每組采用不同的鍛煉處方進(jìn)行練習(xí)，基本上可達(dá)到因人而異的鍛煉效果。（2）課外體育鍛煉:將軟件發(fā)放給學(xué)生，教師輔導(dǎo)，學(xué)生可根據(jù)自己的綜合情況，在計(jì)算機(jī)中自行安排鍛煉計(jì)劃。（3）訓(xùn)練比賽:在教學(xué)訓(xùn)練過(guò)程中，應(yīng)用本系統(tǒng)軟件提供的運(yùn)動(dòng)處方，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的訓(xùn)練，使學(xué)生的運(yùn)動(dòng)成績(jī)有了明顯的提高，在省、市及其它運(yùn)動(dòng)會(huì)比賽中取得了優(yōu)異的運(yùn)動(dòng)成績(jī)。打破紀(jì)錄多次（見(jiàn)表1）。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）此項(xiàng)目的研究和開(kāi)發(fā)是目前體育教學(xué)和訓(xùn)練的重點(diǎn)研究方向，這一高新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和利用在體育教學(xué)和訓(xùn)練領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值已經(jīng)被廣泛重視，體育教學(xué)訓(xùn)練比賽正從經(jīng)驗(yàn)時(shí)代走向科學(xué)的信息時(shí)代。（2）經(jīng)過(guò)課題組成員的努力，本校的研究水平從思想上、方法上、實(shí)踐上、理論上目前已走向成熟，。課題組成員可根據(jù)教學(xué)訓(xùn)練比賽的需要，熟練運(yùn)用這一信息技術(shù)和教學(xué)訓(xùn)練處理策略庫(kù)與工作平臺(tái)，合理地運(yùn)用到教學(xué)、訓(xùn)練中對(duì)負(fù)荷處方及成績(jī)進(jìn)行預(yù)測(cè)。（3）本系統(tǒng)研究成果其應(yīng)用前景十分廣泛，可為各級(jí)專(zhuān)業(yè)學(xué)校業(yè)余學(xué)校訓(xùn)練工作提供科學(xué)的運(yùn)動(dòng)程序，從而達(dá)到體育教學(xué)訓(xùn)練工作的科學(xué)化、系統(tǒng)化，避免了教學(xué)訓(xùn)練中的盲目和錯(cuò)誤，提高體育教學(xué)訓(xùn)練工作的科學(xué)性，促進(jìn)體育教學(xué)質(zhì)量與訓(xùn)練水平的提高。能在短時(shí)間內(nèi)收到較好的教學(xué)訓(xùn)練效果。（4）隨著信息技術(shù)的逐漸普及，使其在體育教學(xué)、訓(xùn)練、比賽領(lǐng)域方面得以充分利用，價(jià)值不可估量。利用計(jì)算機(jī)軟件包輔助體育教學(xué)、訓(xùn)練、比賽，也必將得到事半功倍的效果。體育教學(xué)訓(xùn)練比賽領(lǐng)域方面應(yīng)用信息技術(shù)有著它廣闊的發(fā)展前景。科技在發(fā)展，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍也必將擴(kuò)大。從而在體育教學(xué)訓(xùn)練比賽中對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用研究也將不斷深入和完善。

[1]過(guò)家興.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)[M].北京體院出版社,1986.

[2]茅鵬.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練新思路[M].人民教育出版社,1996.

[3]文超.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練負(fù)荷控制論[M].四川教育出版社,1993.

[4]安朝臣.人體運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的研究[M].人民體育出版社,1986.

[5]陸開(kāi)漢.學(xué)校課余田徑訓(xùn)練指導(dǎo)[M].江蘇人民大學(xué)出版社,2000.