初中電腦機(jī)器人VEX項(xiàng)目訓(xùn)練與比賽實(shí)踐研究*

◆黃華林

在VEX項(xiàng)目競(jìng)賽實(shí)踐中以科學(xué)訓(xùn)練、能力培養(yǎng)、心理輔導(dǎo)為抓手，形成一套獨(dú)有特色的方案、策略，對(duì)學(xué)生實(shí)施有效訓(xùn)練與比賽，取得不錯(cuò)的成績(jī)。

1 問(wèn)題背景

筆者從2009年連續(xù)4年輔導(dǎo)初中學(xué)生參加電腦機(jī)器人VEX項(xiàng)目比賽，多次在省、市級(jí)比賽中獲獎(jiǎng)，并在2012年獲得第十二屆中國(guó)青少年機(jī)器人大賽VEX項(xiàng)目初中組金牌（機(jī)器人大賽共有5個(gè)項(xiàng)目，VEX是其中一個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目分小學(xué)、初中、高中三個(gè)組別）。VEX項(xiàng)目有個(gè)特點(diǎn)就是每年都會(huì)更換不同的比賽主題，均采取“市—省—全國(guó)”層層選拔的比賽形式，每個(gè)層次第一名才能晉級(jí)下一層次的比賽。參賽選手大都是以初一、初二學(xué)生為主，因此每年都會(huì)有新選手參加比賽，這使比賽結(jié)果充滿不確定性。

學(xué)校在此項(xiàng)目中雖然取得較好成績(jī)，但要想在一段時(shí)期內(nèi)保持優(yōu)勢(shì)還是有很大的難度，需要把“新選手篩選，學(xué)生VEX項(xiàng)目知識(shí)、能力培養(yǎng)、心理素質(zhì)訓(xùn)練等各方面因素處理好，有科學(xué)理論指導(dǎo)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的有效訓(xùn)練方案、策略才具有可能性”。

2 問(wèn)題分析

比賽主題不斷變化的因素分析 VEX項(xiàng)目每年都會(huì)更換不同比賽主題，比賽規(guī)則也是全新的，每個(gè)參賽隊(duì)伍都要根據(jù)新規(guī)則重新設(shè)計(jì)比賽機(jī)器人。對(duì)所有參賽隊(duì)伍而言每年比賽都是新的競(jìng)爭(zhēng)，因而每年比賽名次都會(huì)不同，如近四年廣東省第一名分別來(lái)自不同學(xué)校。

比賽選手不斷更替的因素分析 以學(xué)校近四年參賽學(xué)生為例，均以初一、初二學(xué)生為主體，初三學(xué)生有升學(xué)壓力一般都不會(huì)參加比賽。由于每個(gè)學(xué)生心理素質(zhì)、綜合能力、習(xí)慣養(yǎng)成存在很大差異，當(dāng)參賽選手每年發(fā)生更替變化時(shí)，一旦后續(xù)學(xué)生不能接班將對(duì)比賽成績(jī)有很大影響。

3 解決問(wèn)題策略

針對(duì)以上問(wèn)題，筆者在幾年的實(shí)踐中以系統(tǒng)整體原理為指導(dǎo)[1]，把學(xué)生訓(xùn)練、比賽中各相關(guān)因素看作一個(gè)有機(jī)整體，以科學(xué)訓(xùn)練、能力培養(yǎng)、心理輔導(dǎo)為抓手，形成一套完整的方案、策略，對(duì)學(xué)生實(shí)施有效訓(xùn)練與比賽。訓(xùn)練方案一年一個(gè)循環(huán)，每年不斷完善總結(jié)，每個(gè)循環(huán)又分幾個(gè)階段進(jìn)行。

前期階段在初一新生中對(duì)VEX項(xiàng)目感興趣的學(xué)生進(jìn)行兩個(gè)月理論知識(shí)學(xué)習(xí)與簡(jiǎn)單機(jī)器人搭建培訓(xùn)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中去發(fā)現(xiàn)適合本項(xiàng)目競(jìng)賽選手；中期階段對(duì)新老選手進(jìn)行復(fù)雜機(jī)器人搭建與實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，主要對(duì)比賽所需的各種能力、行為習(xí)慣培養(yǎng)（大約半年）；后期階段即每次賽前對(duì)學(xué)生進(jìn)行心理輔導(dǎo)與比賽戰(zhàn)術(shù)策略學(xué)習(xí)（大約兩個(gè)月）。每次賽后（市—省—國(guó)家選拔賽）認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

4 具體實(shí)施措施

每年在初一新生中進(jìn)行人才選拔是開(kāi)展VEX項(xiàng)目的基礎(chǔ) 我國(guó)很多優(yōu)秀體育項(xiàng)目如乒乓球與羽毛球能夠幾十年長(zhǎng)盛不衰的發(fā)展，一條很重要的經(jīng)驗(yàn)就是注重年輕選手梯隊(duì)建設(shè)培養(yǎng)。我們每年都很重視對(duì)后續(xù)人才培養(yǎng)，使本項(xiàng)目能夠良性循環(huán)發(fā)展。如每年對(duì)新初一學(xué)生進(jìn)行機(jī)器人圖片展覽與視頻觀看，學(xué)生通過(guò)觀看視頻與圖片，在心里產(chǎn)生榮譽(yù)感，激發(fā)學(xué)生興趣愛(ài)好，然后召集有興趣的學(xué)生做簡(jiǎn)單的游戲競(jìng)賽與理論知識(shí)培訓(xùn)，再慢慢從易到難進(jìn)行機(jī)器人搭建與實(shí)操訓(xùn)練，在學(xué)習(xí)培訓(xùn)過(guò)程中去發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀選手。

比賽戰(zhàn)術(shù)策略練訓(xùn)與學(xué)生能力培養(yǎng)是VEX項(xiàng)目的重點(diǎn)與難點(diǎn)

1）從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的技巧訓(xùn)練是VEX項(xiàng)目的基本要求。不管每年VEX項(xiàng)目競(jìng)賽主題、比賽規(guī)則、機(jī)器人構(gòu)造、功能如何變化，其共同之處都是機(jī)器人去拾取得分物品投放到得分處，雙方在120秒鐘比賽后進(jìn)行計(jì)分決定勝負(fù)，因此每年都需要從機(jī)器人拾取得分物品開(kāi)始做基本技巧訓(xùn)練，從簡(jiǎn)單技巧訓(xùn)練慢慢過(guò)渡到復(fù)雜的綜合訓(xùn)練。如開(kāi)始同一時(shí)刻做一個(gè)動(dòng)作過(guò)渡到兩個(gè)動(dòng)作，最后要求同一時(shí)刻做三個(gè)動(dòng)作。

2）科學(xué)訓(xùn)練方法與有效戰(zhàn)術(shù)策略打法是比賽獲勝的保證。要想學(xué)生以最有效的方式掌握VEX項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)技能和表現(xiàn)運(yùn)動(dòng)技能，必須有各種科學(xué)訓(xùn)練方法，并把訓(xùn)練效果不斷強(qiáng)化，形成有效的戰(zhàn)術(shù)策略打法。

①時(shí)間知覺(jué)訓(xùn)練法（運(yùn)動(dòng)心理學(xué)術(shù)語(yǔ)，時(shí)間知覺(jué)為選手對(duì)時(shí)間長(zhǎng)短、快慢、節(jié)奏和先后次序關(guān)系的反映，本研究借用此概念就是要訓(xùn)練學(xué)生的時(shí)間節(jié)奏感，為有效地運(yùn)用技能、戰(zhàn)術(shù)、策略打下基礎(chǔ)）。學(xué)生如何在120秒比賽時(shí)間內(nèi)有效運(yùn)用進(jìn)攻與防守的戰(zhàn)術(shù)策略，避免在比賽中稀里糊涂混戰(zhàn)一場(chǎng)，就需要在平時(shí)加強(qiáng)時(shí)間知覺(jué)訓(xùn)練。把120秒鐘分成4段，每30秒一段，訓(xùn)練時(shí)每過(guò)一段就播報(bào)一次，以便在學(xué)生頭腦中逐步建立時(shí)間知覺(jué)概念，在比賽中選手就能在不同時(shí)段內(nèi)靈活采取各種戰(zhàn)術(shù)策略進(jìn)行比賽。

②運(yùn)動(dòng)回憶法。在緊張刺激比賽過(guò)程中，選手經(jīng)常會(huì)腦子缺氧，記憶一片空白，賽前形成的運(yùn)動(dòng)技能、戰(zhàn)術(shù)策略都有可能失效，造成這種原因是平時(shí)沒(méi)有加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)回憶訓(xùn)練。在每次訓(xùn)練后自覺(jué)回憶每個(gè)時(shí)段的運(yùn)動(dòng)技能、戰(zhàn)術(shù)、策略等要素，不斷反復(fù)訓(xùn)練就能在大腦皮層建立鞏固的運(yùn)動(dòng)定性，使運(yùn)動(dòng)技能、戰(zhàn)術(shù)、策略轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化。在比賽中頭腦就會(huì)有清晰的步驟程序，已形成的運(yùn)動(dòng)技能、戰(zhàn)術(shù)策略就像自動(dòng)程序一樣按部就班地執(zhí)行。

③錄像法。在平時(shí)訓(xùn)練中與運(yùn)動(dòng)回憶法配合使用，借助錄像回放，對(duì)訓(xùn)練中的優(yōu)、缺點(diǎn)做一些詳細(xì)標(biāo)記，以待日后逐步改善。

在比賽中為了參考對(duì)手戰(zhàn)術(shù)策略，使用錄像法可以及時(shí)對(duì)對(duì)手有個(gè)比較全面清晰的了解，然后針對(duì)對(duì)手戰(zhàn)術(shù)策略采取更好的遏制方法進(jìn)行比賽。

④模擬對(duì)手的多種戰(zhàn)術(shù)策略法。針對(duì)不同的假想對(duì)手，設(shè)計(jì)不同的進(jìn)攻、防守戰(zhàn)術(shù)策略進(jìn)行多次模擬演練，在比賽中就能根據(jù)不同對(duì)手靈活采用各種有效的戰(zhàn)術(shù)策略。

⑤因素干擾法。比賽中會(huì)有各種可控制與不可控制因素干擾比賽[2]89，盡量模擬比賽賽程混亂、裁判不公、場(chǎng)地不規(guī)則、機(jī)器人出故障等干擾因素，訓(xùn)練學(xué)生碰到任何干擾因素都能在較短時(shí)間內(nèi)冷靜分析問(wèn)題，準(zhǔn)確判斷，做出合理的決策，努力使比賽朝著有利于自己方向前進(jìn)。

3）注重學(xué)生各種能力培養(yǎng)是比賽獲勝的關(guān)鍵。VEX項(xiàng)目每隊(duì)由一個(gè)指揮官與兩個(gè)操作手組成，每人各司其職，相互配合形成一個(gè)合作團(tuán)隊(duì)才能在比賽中取得勝利，根據(jù)分工不同，每個(gè)角色能力培訓(xùn)重點(diǎn)也不相同。

指揮官有時(shí)候是一場(chǎng)比賽成敗的關(guān)鍵，指揮得當(dāng)，操作手進(jìn)攻與防守都會(huì)有序進(jìn)行，指揮混亂，比賽就會(huì)變成毫無(wú)章法的混戰(zhàn)，作為一名指揮官應(yīng)具備以下幾種能力：

①掌控比賽大局能力。在比賽中操作手因?yàn)榫o張與個(gè)人精力有限，只會(huì)較多的關(guān)注單個(gè)機(jī)器人進(jìn)攻與防守，對(duì)整個(gè)比賽場(chǎng)面可能欠缺全面的判斷，所謂當(dāng)局者迷，旁觀者清，指揮官就是要充當(dāng)旁觀者清的角色，要根據(jù)比賽場(chǎng)面進(jìn)行合理判斷，指揮己方兩個(gè)操作手進(jìn)行有效的進(jìn)攻與防守。指揮官在平時(shí)訓(xùn)練中就要不斷加強(qiáng)指揮控制比賽的能力。

②精誠(chéng)團(tuán)結(jié)的團(tuán)隊(duì)合作能力。VEX項(xiàng)目比賽中每個(gè)人發(fā)揮都至關(guān)重要，一個(gè)人失誤都會(huì)導(dǎo)致一場(chǎng)比賽的失利，因此三人通力合作非常重要。盡量少犯錯(cuò)誤，但一旦出現(xiàn)問(wèn)題，不能相互埋怨，要抱著出現(xiàn)問(wèn)題，共同解決問(wèn)題原則，共同承擔(dān)失敗與勝利，有良好的集體主義精神與榮譽(yù)感。

操作手是比賽的靈魂，比賽進(jìn)攻與防守全靠操作手去完成，作為一名操作手應(yīng)具備以下幾種能力。

圖1 流程圖

①情緒控制能力。每個(gè)操作手在比賽中都會(huì)緊張，這是選手在比賽環(huán)境下產(chǎn)生一種生理、心理?xiàng)l件反應(yīng)，每個(gè)人反應(yīng)強(qiáng)烈程度不同在于對(duì)情緒控制能力的強(qiáng)弱。因此在平時(shí)訓(xùn)練時(shí)要加強(qiáng)情緒控制訓(xùn)練，如學(xué)會(huì)深呼吸做放松運(yùn)動(dòng)，盡量使自己心跳恢復(fù)到正常水平，放下多余思想包袱，學(xué)會(huì)輕裝上陣。

②臨場(chǎng)應(yīng)變能力。在比賽中的環(huán)境、對(duì)手、裁判、比賽器材損耗等都是不可控制的外部因素，對(duì)比賽有重要影響，因此在平時(shí)要對(duì)這些不可控制的外部因素做應(yīng)變能力訓(xùn)練，學(xué)會(huì)在比賽中以不變應(yīng)萬(wàn)變，堅(jiān)持自己的既定戰(zhàn)術(shù)策略，現(xiàn)場(chǎng)活學(xué)活用，對(duì)賽場(chǎng)中發(fā)生任何事情都能冷靜處理。

③動(dòng)手與動(dòng)腦能力。VEX比賽完全靠學(xué)生自己去處理遇到的任何問(wèn)題，比賽中機(jī)器人的軟件、硬件出現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)分析判斷、及時(shí)修理、解決問(wèn)題，在平時(shí)一定要養(yǎng)成獨(dú)立自主檢查機(jī)器的習(xí)慣與修理機(jī)器的能力。

4）規(guī)范訓(xùn)練、比賽流程環(huán)節(jié)，細(xì)節(jié)決定成敗。平時(shí)訓(xùn)練中注重流程環(huán)節(jié)及每個(gè)細(xì)節(jié)的處理，才不會(huì)在比賽中由于心情緊張而因?yàn)橐粋€(gè)小細(xì)節(jié)問(wèn)題導(dǎo)致比賽失利。我們?cè)谶@方面有個(gè)沉痛教訓(xùn)，在2010年省賽決賽中，學(xué)生由于心情緊張而忘記插比賽晶振導(dǎo)致比賽輸了。最好的做法就是訓(xùn)練當(dāng)比賽，比賽當(dāng)訓(xùn)練，嚴(yán)格按照比賽中每個(gè)流程環(huán)節(jié)去做，注意其中每個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題，如此反復(fù)，把這種做法固化成一種習(xí)慣，學(xué)生在比賽中就不會(huì)慌亂，做好細(xì)節(jié)離成功就不遠(yuǎn)了。

做好每次賽前心理輔導(dǎo)工作確保學(xué)生在比賽中能穩(wěn)定發(fā)揮

1）比賽選手的生理、心理現(xiàn)象。正式比賽時(shí)選手在特定環(huán)境中生理、心理上都會(huì)承當(dāng)高負(fù)荷。生理上表現(xiàn)為心跳加快、呼吸急促、手心出汗、手腳僵硬冰涼、腸胃痙攣、腦子缺氧導(dǎo)致精神恍惚、腦子一片空白[2]。在心理上表現(xiàn)為思想負(fù)擔(dān)過(guò)重、過(guò)于擔(dān)心比賽結(jié)果、想贏怕輸。結(jié)果在比賽中精力不集中，自信心不足，心情過(guò)于緊張，發(fā)揮失常莫名其妙地輸?shù)靡凰?。比完賽后心情卻異常輕松，在比賽過(guò)程中發(fā)生的生理、心理現(xiàn)象完全消失。

2）原因分析。

①心理素質(zhì)不過(guò)關(guān)，抗壓力差，容易受到比賽場(chǎng)地環(huán)境、人員等因素影響。

②思想在作怪，看到強(qiáng)隊(duì)就怕輸，看到弱隊(duì)就輕敵，沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。

③情緒容易失控，帶著不良情緒比賽為失敗打下伏筆。

3）賽前做好心理輔導(dǎo)保證學(xué)生臨場(chǎng)發(fā)揮正常。充分運(yùn)用運(yùn)動(dòng)心理學(xué)知識(shí)對(duì)賽前學(xué)生進(jìn)行各種心理輔導(dǎo)，使學(xué)生在比賽中有較好的心理素質(zhì)，保證比賽臨場(chǎng)發(fā)揮穩(wěn)定。

①設(shè)置合理的競(jìng)賽目標(biāo)。在整個(gè)比賽過(guò)程中（一個(gè)上午或一整天）注意情緒控制，不能贏一場(chǎng)就得意忘形，輸一場(chǎng)就垂頭喪氣，不要過(guò)分緊張也不能太放松，做到打一場(chǎng)就忘一場(chǎng)，只關(guān)注下一場(chǎng)比賽就行，重過(guò)程輕結(jié)果。

②學(xué)會(huì)放松運(yùn)動(dòng)，通過(guò)暗示語(yǔ)做自生放松運(yùn)動(dòng)，如深呼吸、雙手垂下、閉目養(yǎng)神、聽(tīng)聽(tīng)音樂(lè)等動(dòng)作，降低中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮度，使心跳回復(fù)到正常水平，在比賽過(guò)程中做到心平氣和。

③學(xué)會(huì)看比賽與參與比賽，以不變應(yīng)萬(wàn)變，積極觀察不同對(duì)手比賽技巧與戰(zhàn)術(shù)策略，及時(shí)與隊(duì)友商量對(duì)策，讓每個(gè)隊(duì)員在整個(gè)比賽過(guò)程中都保持良好的比賽競(jìng)技狀態(tài)，即身體肌肉骨骼放松但頭腦冷靜思維敏捷。

以上做法都可以在賽前通過(guò)模擬比賽進(jìn)行訓(xùn)練，測(cè)試學(xué)生的生理、心理成效，每次賽后進(jìn)行總結(jié)再次強(qiáng)化訓(xùn)練。

5 研究結(jié)論及成效

形成科學(xué)有效的訓(xùn)練方案 在這幾年從事VEX項(xiàng)目訓(xùn)練與比賽中，逐漸形成一套行之有效的訓(xùn)練方案，即新選手的培養(yǎng)與篩選——學(xué)生相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)——在實(shí)戰(zhàn)中戰(zhàn)術(shù)策略與能力的培養(yǎng)——賽前心理輔導(dǎo)——賽后總結(jié)完善方案—新學(xué)年再循環(huán)等步驟，流程圖如圖1所示。

取得豐碩的訓(xùn)練成果 此訓(xùn)練方案在這幾年實(shí)踐檢驗(yàn)中顯示較有成效，在國(guó)家—省—市各級(jí)比賽中都取得不錯(cuò)成績(jī)，具體如表1所示。

表1

6 后續(xù)研究

學(xué)生參加比賽只是一種學(xué)習(xí)手段，提高他們整體綜合素質(zhì)才是目的，如何把訓(xùn)練與比賽中形成的能力轉(zhuǎn)化遷移到學(xué)習(xí)中，有助于綜合素質(zhì)與學(xué)習(xí)的提高[3]，這是以后需要仔細(xì)研究探討的問(wèn)題。如2012屆學(xué)生謝宇榮在初三中考化學(xué)考了100分，綜合總分738，在升入重點(diǎn)高中后還繼續(xù)玩VEX項(xiàng)目。他說(shuō)，通過(guò)參與VEX項(xiàng)目使他的學(xué)習(xí)能力有很大提高，初一、初二階段可能不太明顯，到初三才有所體現(xiàn)，有些能力是顯性的，有些是隱性的，最大收獲就是遇事應(yīng)變能力大大增強(qiáng)了。

[1]胡衛(wèi)平.青少年科學(xué)創(chuàng)造力的發(fā)展與培養(yǎng)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2003:32.

[2]張力為,毛志雄.運(yùn)動(dòng)心理學(xué)[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,2004.

[3]洪顯利.教育心理學(xué)的經(jīng)典理論及其應(yīng)用[M].北京:北京大學(xué)出版社,2011:333.