體育訓練中應用信息技術確定負荷處方及成績預測的研究①

王東輝

（三門峽市實驗中學體育教研室 河南 三門峽 472000）

在體育教學訓練比賽方面信息技術的應用與發(fā)展程度預示著一個國家體育現代化的水平。信息體育教學訓練被深入研究和開發(fā)比賽應用軟件，對我國體育電子化的實現，世界體育高峰的攀登是非常重要的環(huán)節(jié)。這也預示著當今健康和體育的發(fā)展趨勢。

本校對信息技術在體育教學、訓練比賽方面的應用研究非常重視。通過對國內外有關體育教學訓練比賽的理論、方法、數據、手段等信息的收集，并對這些信息具體的、大量的、系統(tǒng)的進行統(tǒng)計分析，從這當中對符合人體生理機能和科學規(guī)律的進行提取，經生化指標驗證（如血乳酸、血色素、尿蛋白、激素等）實踐分析[1]，并結合功能先進的信息技術設備，初步研制成了體育教學、訓練、比賽系統(tǒng)應用軟件。此軟件基本內容見下文。

1 基本內容

1.1 間歇教學、訓練比賽定量計算安排方案模塊

體育教師和教練員經常會遇到這樣一個共性問題，即如何根據學生身體素質、生理機能等特點來制訂一次運動負荷，既不大又不小的教學課和訓練課，如運動負荷過大，易引起過度疲勞，過小則達不到教學訓練效果。

為了解決這一問題，我們研制的計算組合方程式[x+(x-z)x×An+Bn]=C來確定運動負荷大小問題，此方程式可根據每個人的特點準確地計算出任何想從事跑步鍛煉的人，上至高水平的運動員，下至不同年齡健身者的間歇定量負荷安排處方。公式中C（計算后得出的信息）代表完成的指定段落、組數、次數所需要的間歇時間；x表示現有的成績能力水平是由被測定者輸入的已知變量；Z、An、Bn為各相關變量系數（此變量系數與被測者所選的段落、組數相關）。此計算方程公式的核心，使進行間歇鍛煉的人員享有適合個人特點的、具體的教學訓練計劃方案，鍛煉課是按照這些計劃進行的，適宜的運動負荷量和強度，可以使其在下一次課前恢復充分，又可以使鍛煉效果達到最佳[2]。練習者可結合自己的想法，運用計算機程序計算得出的數據，制定出具體的鍛煉方案。本軟件程序將會像秒表一樣成為鍛煉者的重要輔助工具，它可以做到運動成績有效地、定量地被帶到頂峰，同時對于那些缺乏經驗的人員來說，他們可以了解到怎樣評價自己在鍛煉中進步情況的方法。軟件中跑的距離、速度、重復次數可選擇的范圍很廣[4]，因此，可以客觀地按學生的需要來制訂教學訓練比賽計劃，可以作速度練習、速率練習、耐力練習和多種混合練習等鍛煉方案。

1.2 教學比賽前預測成績（預測模塊一）

在體育訓練課或者教學課中，輸入學生的教學訓練實際完成情況、生理素質、身體素質、生化指標生理機能等綜合指標到計算機中，經過程序的判斷和分析，對學生在下一次測驗或比賽中應能取得的成績進行預測[3]。我們經常把教學比賽安排在課堂教學中，以提高學生練習的積極性，在沒跑之前，根據學生前幾次課的練習情況將指標輸入到計算機中，經程序運算事先得出學生達到的成績能力水平。

1.3 比賽中預測成績（預測模塊二）

比賽中預測比賽成績，即學校田徑運動會比賽中滿足下列兩個條件即可實現計算機精確的預測。學生或運動員在一次比賽中，同時兼報兩項如200m兼400m或800m兼1500m。兼者在第一個項目的比賽中，基本處于正常發(fā)揮，依此為依據，預測第二項比賽結果。按計算機提示回答輸入相應的數據信息后，計算機經過計算得出:正常發(fā)揮時應達到的成績水平。供教師、教練、學生參考。

1.4 賽后綜合分析、診斷、評價的比賽情況（診斷、評價模塊）

根據提示輸入學生或運動員比賽成績，回答計算機提出的問題，計算機經過程序計算處理，得出綜合分析、診斷、評價的結果，供教師、教練、學生參考。

1.5 學生氣質類型分析及測試（預測模塊三）

根據計算機的提示回答問題，計算機經過計算統(tǒng)計得出相應的結果，推薦分析各氣質類型的學生適宜的運動項目，供教師、教練員、學生、運動員參考。

1.6 《國家體質健康標準》測試模塊（測試評分模塊）

圖1 體育教學訓練比賽計算機智能處理系統(tǒng)流程圖表

表1 部分運動員訓練前后成績對照表

將《標準》所測項目數據輸入計算機，計算機將自動統(tǒng)計、評分、可任意查詢、打印、報表整理、儲存與分析等。減輕了體育教師的負擔、避免了統(tǒng)計過程中的繁瑣和經常出現的誤差。

1.7 多媒體在教學中的應用（教學設計模塊）

在中文Pwoerpoint2003中，利用“超級鏈接”功能，可實現交互使用幻燈片，并集播放錄音、錄像、投影于一體。如在講授身體素質與體育鍛煉的課時，首先在與計算機教學相配套的大屏幕上出現CCTV-5臺的公益廣告MTV歌曲，等歌曲播放完畢后，屏幕上再以動畫形式打出本課標題及要點:速度素質、力量素質、耐力素質、靈敏素質、柔韌素質、列表復習、綜合提示、個案分析。每個知識點均設計2～3個自創(chuàng)按扭、手提喇叭、攝像機的圖形，他們各有各的妙用。如單擊手鈕，就可以跳轉到特定幻燈片，或運行另一個嵌進來的演示文稿:單擊喇叭，則正在演示的特定幻燈片會播放相近的聲音，以增強多媒體的課堂表現效果:單擊攝像機播放鈕，則會播放一段精彩的與課題緊密的相連的錄像數據，還是以該課為例，在講述了五種身體素質的基本定義以后，學生已經對身體素質的概念有了初步的了解，為了檢測學生對知識的掌握情況，設置了列表復習這一項。[5]在回顧速度素質的概念時，將提問，如學生回答正確，就點擊屏幕下方的小喇叭，播出與之相配合的掌聲與歡呼聲，以此表示對學生鼓勵。結束復習后將按小攝像機按扭，屏幕出現與綜合體育素質之相關的錄像數據。這樣可以調動學生的各方面感覺器官，讓他們多聽，多看，多思考。如此授課，利用聲、像、文等不同數據的快捷相互鏈接，使體育課充滿生機和活力，極大地充實了教學信息容量。

2 體育教學訓練比賽計算機智能處理系統(tǒng)運行環(huán)境

（1）系統(tǒng)硬件環(huán)境。在586多媒體PC機系列和便攜機上運行，聯網方式采用點對點。（2）系統(tǒng)軟件環(huán)境。在漢化Windows2003/XP環(huán)境下運行。（3）體育教學訓練比賽計算機智能處理系統(tǒng)流程（見圖1）。

為了讓使用者方便，學習簡單，我們將所有的功能模塊集中在一個菜單之下，各模塊間既相互獨立又相互聯系，這樣的一體化處理為擴展系統(tǒng)的功能和修改系統(tǒng)提供了良好的工作接口，其內容都有菜單提示、鼠標選擇輸入。因此可以減速少使用者漢字輸入量，提高了輸入速度。

3 實踐效果

（1）體育課教學:在徑賽項目的教學過程中，按身體素質將學生分為2～4組，每組采用不同的鍛煉處方進行練習，基本上可達到因人而異的鍛煉效果。（2）課外體育鍛煉:將軟件發(fā)放給學生，教師輔導，學生可根據自己的綜合情況，在計算機中自行安排鍛煉計劃。（3）訓練比賽:在教學訓練過程中，應用本系統(tǒng)軟件提供的運動處方，經過一段時間的訓練，使學生的運動成績有了明顯的提高，在省、市及其它運動會比賽中取得了優(yōu)異的運動成績。打破紀錄多次（見表1）。

4 結語

（1）此項目的研究和開發(fā)是目前體育教學和訓練的重點研究方向，這一高新技術的開發(fā)和利用在體育教學和訓練領域中的應用價值已經被廣泛重視，體育教學訓練比賽正從經驗時代走向科學的信息時代。（2）經過課題組成員的努力，本校的研究水平從思想上、方法上、實踐上、理論上目前已走向成熟，。課題組成員可根據教學訓練比賽的需要，熟練運用這一信息技術和教學訓練處理策略庫與工作平臺，合理地運用到教學、訓練中對負荷處方及成績進行預測。（3）本系統(tǒng)研究成果其應用前景十分廣泛，可為各級專業(yè)學校業(yè)余學校訓練工作提供科學的運動程序，從而達到體育教學訓練工作的科學化、系統(tǒng)化，避免了教學訓練中的盲目和錯誤，提高體育教學訓練工作的科學性，促進體育教學質量與訓練水平的提高。能在短時間內收到較好的教學訓練效果。（4）隨著信息技術的逐漸普及，使其在體育教學、訓練、比賽領域方面得以充分利用，價值不可估量。利用計算機軟件包輔助體育教學、訓練、比賽，也必將得到事半功倍的效果。體育教學訓練比賽領域方面應用信息技術有著它廣闊的發(fā)展前景?？萍荚诎l(fā)展，計算機的應用范圍也必將擴大。從而在體育教學訓練比賽中對計算機的應用研究也將不斷深入和完善。

[1]過家興.運動訓練學[M].北京體院出版社,1986.

[2]茅鵬.運動訓練新思路[M].人民教育出版社,1996.

[3]文超.運動訓練負荷控制論[M].四川教育出版社,1993.

[4]安朝臣.人體運動負荷的研究[M].人民體育出版社,1986.

[5]陸開漢.學校課余田徑訓練指導[M].江蘇人民大學出版社,2000.