跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

林小妮

摘 要 本文結(jié)合具體實(shí)例。在對跳板跳水運(yùn)動(dòng)隊(duì)員們進(jìn)行必要的需求分析基礎(chǔ)上，根據(jù)生物學(xué)中的神經(jīng)生物學(xué)的思維，應(yīng)用神經(jīng)生物所反饋出的原理設(shè)計(jì)了一套適用于中國跳板跳水運(yùn)動(dòng)員的輔助訓(xùn)練系統(tǒng)。本文從設(shè)計(jì)此輔助系統(tǒng)的目的，跳水跳板輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理，使用的步驟以及使用之后所帶來的效果等方面進(jìn)行詳細(xì)的論述，是基于一定的理論研究，有一定的實(shí)踐性意義。

關(guān)鍵詞 跳板 跳水 輔助訓(xùn)練 系統(tǒng) 運(yùn)動(dòng)員 教練

中圖分類號：G861.21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

眾多的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目當(dāng)中，中國的跳水運(yùn)動(dòng)水平相對較高，但是教練員對跳水運(yùn)動(dòng)員的傳統(tǒng)訓(xùn)練模式過分的依靠以往的訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)。然而不為多數(shù)教練所知的是運(yùn)用科學(xué)原理并使用適合的技術(shù)方法不僅能夠更好的挖掘運(yùn)動(dòng)員的潛力與天分，使得運(yùn)動(dòng)員成績能夠取得突破性的的提高，另外還能夠使運(yùn)動(dòng)員的跳板跳水訓(xùn)練更有針對性、更加規(guī)范，并可以縮短其培養(yǎng)的周期，是運(yùn)動(dòng)員和跳板天水愛好者達(dá)到延長運(yùn)動(dòng)壽命的效果正如我們大家所知道的的一樣，跳板的結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的，它利用了力學(xué)的非線性的特征，再加上整個(gè)跳板在使用的過程中，很多支點(diǎn)都是可以調(diào)節(jié)的，這也是跳板力學(xué)研究的重難點(diǎn)，但是如何才能為教練員提供更有效的數(shù)據(jù)，讓教練員更加有針對性的訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員呢？國內(nèi)外針對這個(gè)問題從理論方面到實(shí)踐方面都做了深刻的研究。然而有些研究結(jié)果也只是理論性的，不能夠很好地運(yùn)用于教練的跳板跳水的實(shí)踐訓(xùn)練當(dāng)中去。

1 跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的目的

教練員對運(yùn)動(dòng)員跳板跳水的傳統(tǒng)訓(xùn)練的過程中存在著明顯的不足。第一，跳水運(yùn)動(dòng)員在日常的訓(xùn)練上，他們的水平判斷在很大程度上都是依賴于教練員的敏感程度，沒有完全統(tǒng)一的評判標(biāo)準(zhǔn)。第二，在運(yùn)動(dòng)員的平日訓(xùn)練里教練員經(jīng)常強(qiáng)調(diào)以運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)量的積累為基礎(chǔ)和前提，使得運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練周期更長，這可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)壽命的縮短，不利于運(yùn)動(dòng)員的長遠(yuǎn)發(fā)展。最后，因?yàn)樵谥袊芏嗵\(yùn)動(dòng)員入行時(shí)的年齡相對較小，而他們對教練員的訓(xùn)練意圖和對他們傳授的動(dòng)作要領(lǐng)可能會(huì)產(chǎn)生理解的偏差，在實(shí)際的訓(xùn)練過程中可能就會(huì)產(chǎn)生一定的困難，從而不能達(dá)到預(yù)期效果。因此為了達(dá)到訓(xùn)練的最佳效果，需要通過輔助性的訓(xùn)練系統(tǒng)來幫助教練員和運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行更優(yōu)化的訓(xùn)練。

2 跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

針對傳統(tǒng)的跳板跳水訓(xùn)練存在的一些問題，根據(jù)應(yīng)用神經(jīng)所進(jìn)行的條件反射原理設(shè)計(jì)了一套適用于中國跳板跳水運(yùn)動(dòng)員的輔助訓(xùn)練系統(tǒng)。首先跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)主要需要滿足下面幾個(gè)要求：評估信息反饋的實(shí)時(shí)性與有效性，也就是說在運(yùn)動(dòng)員還未忘記完成動(dòng)作感受時(shí)，能很快得到評價(jià)與反饋；評價(jià)反饋的信息要清晰簡明扼要，運(yùn)動(dòng)員能夠清楚的認(rèn)識到自己的不足，及時(shí)調(diào)整，不會(huì)影響到培訓(xùn)。而整個(gè)輔助訓(xùn)練系統(tǒng)的操作也要簡便化，不可以影響到運(yùn)動(dòng)員的日常訓(xùn)練，更不能增加運(yùn)動(dòng)員的心里負(fù)擔(dān)。

在行為理論認(rèn)為人的很多動(dòng)作都可以通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練得到，多次的重復(fù)訓(xùn)練會(huì)使人形成記憶，養(yǎng)成一定的習(xí)慣。而運(yùn)動(dòng)本來就是通過神經(jīng)系統(tǒng)的傳輸控制大腦中樞神經(jīng)形成的一系列的隨意動(dòng)作。在跳板跳水運(yùn)動(dòng)中加入輔助訓(xùn)練系統(tǒng)后，不但能夠促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員與教練員的交流、運(yùn)動(dòng)員隊(duì)友之間的交流、運(yùn)動(dòng)員與觀眾之間的信息得到及時(shí)、有效的反饋，更能夠更好地促進(jìn)教練員對運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作進(jìn)行有依據(jù)性的評價(jià)，使得教練員能夠針對運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作做出及時(shí)的調(diào)整，也有有利于運(yùn)動(dòng)員與教練員相互之間更好地交流與溝通，減輕了運(yùn)動(dòng)員的心理壓力。教練員對運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行實(shí)時(shí)的指導(dǎo)與交流；將整個(gè)訓(xùn)練過程中存在的問題實(shí)時(shí)反饋；運(yùn)動(dòng)員針對教練做出的指導(dǎo)進(jìn)行動(dòng)作的糾正與改良，使跳水成績顯著提高；這組成了跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)，形成了一個(gè)良性的循環(huán)系統(tǒng)。

3 跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)的構(gòu)成及功能

3.1構(gòu)成

跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)除了使用先進(jìn)的硬件設(shè)備如：高清快閃存性的攝像設(shè)備、計(jì)算機(jī)等，還需要一定的技術(shù)對采集過來的影像進(jìn)行肢解拆分，然后用定位儀對起跳位置進(jìn)行數(shù)據(jù)性的定位。高清快閃存性的攝像設(shè)備用來拍攝運(yùn)動(dòng)運(yùn)跳板跳水的整個(gè)過程，實(shí)時(shí)記錄，留下影像材料，過后可以將視頻回放，對后期的運(yùn)動(dòng)方法和運(yùn)動(dòng)成果的分析有很大的幫助，能夠讓運(yùn)動(dòng)員本人直觀的看到自己動(dòng)作的不足與需繼續(xù)保持的各個(gè)動(dòng)作；計(jì)算機(jī)用于采集、整合并存儲這些信息。為了是將抽象的跳板的震動(dòng)信息更加直觀、形象的表現(xiàn)出來，有利于為之后的訓(xùn)練提供參考，應(yīng)該將跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)中采集到的數(shù)據(jù)以及視頻材料按照類別分別存儲。前兩者完成了對影像的采集和記錄，后續(xù)就需要運(yùn)用技術(shù)對畫面，動(dòng)作進(jìn)行肢解分析，在跳水的過程中，起跳位置和力度是很難把握的，這就需要根據(jù)數(shù)據(jù)的分析，運(yùn)用定位儀確定位置和起跳高度。

3.2功能

（1）記錄運(yùn)動(dòng)員起跳的高度，并綜合分析出最適宜的起跳高度。對于跳板跳水運(yùn)動(dòng)來說控制好起跳的高度是十分重要的一個(gè)指標(biāo)，而且起跳高度也能夠影響到整個(gè)跳板跳水的成績，適宜的起跳高度是完成一系列高難度跳水運(yùn)動(dòng)的前提條件。較高的起跳高度不但能夠使運(yùn)動(dòng)員在相同的競技項(xiàng)目中得到理想的成績，更能獲得更多的空中時(shí)間，為高難度空中翻轉(zhuǎn)動(dòng)作提供了可行性的基礎(chǔ)。

（2）用來評估起跳過程中的壓板深度。眾所周知，在跳板跳水運(yùn)動(dòng)中，一開始有一個(gè)走板的動(dòng)作，而走板的目的是為了盡大可能的利用到跳板本身的彈性，從理論上講，壓板深度越深跳板的彈性就越大，運(yùn)動(dòng)員越能夠利用跳板彈性的優(yōu)勢，起跳過程中的壓板深度直接影響運(yùn)動(dòng)員在后面一連串動(dòng)作的發(fā)揮。所以，在很多的跳板跳水運(yùn)動(dòng)比賽中，教練會(huì)把跳板的壓板深度作為一項(xiàng)評分的指標(biāo)，所以在跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)中加入起跳過程中的壓板深度這一評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)就有了一定的必要性。

（3）記錄跳水運(yùn)動(dòng)員在走板的過程中跳板的震動(dòng)過程。跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中加入走板過程中跳板的震動(dòng)過程，在整個(gè)過程中，用計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確地記錄出跳板的震動(dòng)位置與震動(dòng)幅度的大小，能夠確定運(yùn)動(dòng)員的起跳位置和力度的大小，為跳水運(yùn)動(dòng)員的后期的信息反饋與學(xué)習(xí)過程提供原始的數(shù)據(jù)材料。而這些原始的數(shù)據(jù)材料最能反映運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過這些數(shù)據(jù)分析運(yùn)動(dòng)員每一次的訓(xùn)練效果與體能變化情況，有利于后期的改善與學(xué)習(xí)。

（4）聲光顯示裝置系統(tǒng)應(yīng)該能夠輸出直觀的評價(jià)結(jié)果。因?yàn)樘逄\(yùn)動(dòng)是一個(gè)以動(dòng)作及其難度為評分指標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，僅憑借著裁判或者教練員的肉眼很難區(qū)為做出難度相當(dāng)?shù)膮①愡\(yùn)動(dòng)員打出合理的分?jǐn)?shù)，尤其是在跳板跳水運(yùn)動(dòng)員起跳的瞬間，更是很難捉摸到的瞬間，而這時(shí)就應(yīng)該借助聲光顯示裝置系統(tǒng)來完成這份工作。聲光顯示裝置能夠?qū)崟r(shí)的為教練員提供運(yùn)動(dòng)員起跳難度的信息與評價(jià)，使得教練員也可以借助于聲光顯示裝置系統(tǒng)對運(yùn)動(dòng)員們做出更合理的評價(jià)，更能夠更好地促進(jìn)教練員對運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作進(jìn)行有依據(jù)性的評價(jià)，使得教練員能夠針對運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作做出及時(shí)的調(diào)整。

（5）能夠?qū)\(yùn)動(dòng)員的一系列動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)測。在日常的訓(xùn)練當(dāng)中，可能會(huì)存在運(yùn)動(dòng)員的“偷懶現(xiàn)象”，針對運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中的“偷懶現(xiàn)象”我們再設(shè)計(jì)此款跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)是加入了在線監(jiān)測的功能。這個(gè)系統(tǒng)能夠根據(jù)平時(shí)運(yùn)動(dòng)員跳水時(shí)的情況進(jìn)行分析與記錄，能夠記錄出被監(jiān)測運(yùn)動(dòng)員在跳水時(shí)應(yīng)有的水平。如正常情況下，這名運(yùn)動(dòng)員的起跳高度是多少、壓板深度是多少、完成的難度如何等等，如果運(yùn)動(dòng)員沒有發(fā)揮出應(yīng)有的水平，或者是沒有好好地訓(xùn)練，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)不將此次的訓(xùn)練計(jì)入有效次數(shù)當(dāng)中，這不僅能夠避免有些運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中的“偷懶現(xiàn)象”也能夠直觀的體現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中的效率如何。

3.3實(shí)驗(yàn)過程

3.3.1實(shí)驗(yàn)對象

吳順群（全國運(yùn)動(dòng)會(huì)冠軍）、孫娜（亞洲杯冠軍）、吳明鴻（世界大學(xué)生運(yùn)動(dòng)會(huì)冠軍）、黃瓊潔（全國運(yùn)動(dòng)會(huì)第三）、連婕（世界青年錦標(biāo)賽冠軍）、張家齊（全國跳水冠軍賽冠軍）、宋婉怡（全國跳水錦標(biāo)賽冠軍）、閆鵬旭（全國跳水錦標(biāo)賽亞軍）、金研姬（全國跳水錦標(biāo)賽亞軍）、程思語（全國跳水冠軍賽季軍）等。

實(shí)驗(yàn)中，選擇用攝像機(jī)記錄運(yùn)動(dòng)員的起跳位置、起跳高度、走板過程中的壓板深度、跳板的震動(dòng)幅度與頻率進(jìn)行比較，在取數(shù)這一實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)當(dāng)讓實(shí)驗(yàn)對象每人完成五次完整的動(dòng)作，將五次動(dòng)作的數(shù)據(jù)全部記錄下來、合并匯總，取每個(gè)實(shí)驗(yàn)對象的平均數(shù)作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，為了避免因?yàn)閷?shí)驗(yàn)對象的不正常發(fā)揮而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比得到跳板跳水運(yùn)動(dòng)員的起跳高度、走板過程中的壓板深度、跳板的震動(dòng)幅度與頻率等等對跳水運(yùn)動(dòng)員成績的影響。

4 跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)的使用所帶來的效果

首先，先進(jìn)攝像攝影技術(shù)的使用，它保證了數(shù)據(jù)采集的有效性，使得采集到的影像畫面更加的精準(zhǔn)，這樣呈現(xiàn)出來的效果比較好，因而反饋的信息也就更有利用價(jià)值；再就是計(jì)算機(jī)的使用和動(dòng)作畫面拆解技術(shù)的運(yùn)用，可以對跳板跳水運(yùn)動(dòng)員在起跳和壓板的瞬間的視頻畫面實(shí)現(xiàn)暫停緩存和分解，這有利于教練員更好地對運(yùn)動(dòng)員的水平做出準(zhǔn)確地評價(jià)，并根據(jù)視頻畫面對運(yùn)動(dòng)的跳水動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)與否進(jìn)行更加真實(shí)的講解；此外，定位儀的使用使得運(yùn)動(dòng)員和教練員對跳水的起跳位置和起跳高度都有更精準(zhǔn)的把握；跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)中的檢測功能，也很好的監(jiān)督了運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練過程中的“偷懶現(xiàn)象”保證了訓(xùn)練的效果，將訓(xùn)練的期間縮短，這也能夠達(dá)到延長跳板跳水運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)壽命的效果。

5結(jié)論

通過上文的論述，對跳板跳水輔助訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，功能及作用，使用所呈現(xiàn)的效果等有了更明確的認(rèn)識，基于這是個(gè)輔助系統(tǒng)，對訓(xùn)練是有輔助性作用的，所以在使用的過程中必須要按照步驟進(jìn)行，對采集到的畫面進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治觯髞磉M(jìn)行訓(xùn)練，選擇準(zhǔn)確的起跳高度和位置。不僅有理論價(jià)值，也具有實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)

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