CC BY
34
3. Диалог и монолог в педагогическом общении. - Режим доступа : https://studfiles.net/pre-view/1449407/page:2/ (дата обращения: 03.10.2018).
4. Инновационные процессы в педагогической практике и образовании / под ред. Г.Н. Про-зументовой. - Барнаул-Томск : Изд-во Алтайской академии экономики и права, 1997. - 128 с.
5. Колокольцева, Т.Н. Специфические коммуникативные единицы диалогической речи / Т.Н. Колокольцева. - Волгоград : Изд-во Волгоградского госуниверситета, 2001. - 261 с.
6. Роботова, А.С. О диалоге, монологе и молчании в образовании / А.С. Роботова // Высшее образование в России. - 2015. - № 8-9. - С. 122-127.
REFERENCES
1. Balakin, L.L. (2000), Pedagogical methods of organizing a dialogue in the classroom, dissertation, Tomsk.
2. Galanova, O.A. (2013), "Dialogue as the leading principle of the modern education paradigm", Bulletin of Tomsk State Pedagogical University, No. 13, pp. 161-164.
3. Dialogue and monologue in pedagogical communication (2018), available at: https://stud-files.net/preview/1449407/page:2/.
4. 4. Ed. Prozumentova, G.N. (1997), Innovative processes in teaching practice and education, Publishing house of the Altai Academy of Economics and Law, Barnaul-Tomsk.
5. Kolokoltseva, T.N. (2001), Specific communicative units of dialogic speech, Volgograd State University Publishing House, Volgograd.
6. Robotova, A.S. (2015), "About dialogue, monologue and silence in education", Higher Education in Russia, No 8-9, pp.122-127.
Контактная информация: Borodinpetr@mail.ru
Статья поступила в редакцию 22.01.2019
УДК 796.015.686
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ТЕХНИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ СПОРТИВНЫХ УПРАЖНЕНИЙ
Александр Николаевич Фураев, кандидат педагогических наук, профессор, Московская государственная академия физической культуры (МГАФК), Малаховка; Сергей
Николаевич Елевич, доктор педагогических наук, профессор, Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П. Ф.
Лесгафта, Санкт-Петербург (НГУ им. П. Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург)
Аннотация
В статье обсуждается проблема использования инструментальных технических средств для оперативного получения информации о техники выполнения спортивного упражнения. Предложена классификация таких технических средств на основе уровня ввода, обработки, анализа и представления информации о выполненном спортивном упражнении. Рассматриваются задачи, решаемые техническими средствами на каждом таком уровне с целью оперативной коррекции техники выполнения спортивного упражнения.
Ключевые слова: автоматизированные информационно - советующие системы для оценки техники выполнения спортивных упражнений, биомеханические показатели, техника спортивного упражнения, оперативная оценка и коррекция биомеханических показателей.
INSTRUMENTAL SYSTEMS OF OPERATIONAL CONTROL AND EVALUATION OF TECHNIQUE OF PERFORMANCE OF SPORT EXERCISES
Alexander Nikolaevich Furaev, the candidate of pedagogical sciences, professor, Moscow State Academy of Physical Education, Malakhovka; Sergey Nikolaevich Elevich, the doctor of pedagogical sciences, professor, The Lesgaft National State University of Physical Culture,
Sports and Health St. Petersburg
Annotation
The article discusses the problem of the use of instrumental technical means to obtain information quickly about the technique of performing the sports exercises. A classification of such technical means is
proposed based on the level of input, processing, analysis and presentation of information about the performed sport exercise. We consider the problems, which are solved by technical means at each level in order to correct the technique of performing the sports exercise quickly.
Keywords: automated informational and advising systems for evaluating the technique of performing sports exercises, biomechanical indicators, sports exercise technique, rapid assessment and correction of biomechanical indicators.
ВВЕДЕНИЕ
Двигательные действия составляют основу как соревновательного, так и тренировочного процессов. Спортивная наука и практика постоянно искали пути совершенствования техники выполнения спортивных упражнений. Однако, для этого необходимо, как минимум, иметь информацию о том, как выполняет спортсмен конкретное спортивное упражнение. Но для занимающегося важно иметь представление не только о том, как он выполняет конкретное упражнение, но и насколько правильно он это делает. Для такой оценки спортсмен опирается на свои ощущения, основу которых составляет информация от его сенсорных систем. Существенным подспорьем в получении и анализе информации о выполненном спортсменом упражнении может оказать дополнительная сторонняя информация. Источником такой дополнительной информации для спортсмена в традиционном тренировочном процессе является тренер. Несмотря на то, что поступающая от тренера информация по отношению к спортсмену является дополнительной, она для спортсмена фактически является ведущей, так как именно она определяет дальнейшие действия спортсмена. Тренер - это, как правило, специалист в конкретном виде спорта. Он может дополнить понимание и представление спортсмена о выполненном им двигательном действии своей трактовкой, которая иногда может значительно отличаться от представлений о выполненном упражнении самого спортсмена, сформированного им на основе его собственных сенсорных систем.
Ценность информации, доводимой тренером до спортсмена, определяется не только тем, что это дополнительный внешний источник, а, как известно «со стороны виднее», но и тем, что тренер - это, как правило, квалифицированный специалист с многолетним стажем и опытом спортивной и тренерской деятельности. Скорее всего, он не только лучше спортсмена представляет, что и как надо делать, но и в отличие от самого спортсмена, тренер не утомлён как спортсмен и не находиться под воздействием нагрузки, а, следовательно, реальней воспринимает и анализирует происходящее во время тренировки. Однако, информация, которой оперирует как спортсмен, так и тренер обычно имеет один общий недостаток - она является субъективной.
В современном спорте, где часто победителя отделяют лишь тысячные доли секунды или способность приложить усилия именно в тот момент выполнения упражнения, который обеспечит победу над соперником, оперативная объективная количественная информация во время тренировочного процесса о выполняемом двигательном действии поможет сформировать необходимую технику спортивного упражнения. Но чтобы оперативно получить объективную информацию о выполненном спортивном упражнении необходимо использовать специальные технические средства, позволяющие зарегистрировать, обработать и предоставить спортсмену и тренеру такого рода информацию.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В тренировочном процессе отношения между спортсменом и тренером многогранны. На тренере лежат функции не только организации всего тренировочного процесса, его планирования и обеспечения. Во время текущей тренировки тренер наблюдает за происходящим и вносит, по необходимости, корректирующие воздействия. Достаточно часто, именно коррекция техники выполнения спортивного упражнения (СУ) занимающимся, становиться одним из главных аспектов текущего тренировочного процесса. Роль тренера в этом процессе, как правило, является ведущей (рисунок 1а). Однако, в такой
классической схеме организации тренировочного процесса, когда спортсмен выполняет упражнение, а тренер наблюдает за его выполнением и подсказывает, что необходимо исправить в следующей попытке, имеются определённые недостатки. Одним из них, очевидно, является субъективное восприятие и анализ происходящего, как самим спортсменом, так и тренером. Субъективный характер происходящего присутствует как на этапе восприятия, так и на этапе анализа выполненного спортивного упражнения.
С целью получения объективной информации о технике выполненного двигательного действия в спорте достаточно давно и успешно используются различные инструментальные (технические) средства. Их задача заключается в объективной регистрации определённых биомеханических показателях и представление их тренеру и спортсмену. Таким образом, в системе обратной связи от спортсмена к тренеру, появляется дополнительный канал информации (рисунок 16).
Объективные
показатели СУ
£
ф ф
I о X а>
~~1/ о. о Л та
о с
тренер
Ж
1| Инструментальное I средство. Регистрация' | и представление I* показателей СУ__(
а б
Рисунок 1 -Упрощённая схема движения информации показателей спортивного упражнения (СУ). а - без использования инструментальных средств; б - с использованием инструментальных средств
Сами такие инструментальные средства могут быть организованы по-разному. Они могут отличаться как по объёму регистрируемой информации, так и степени её обработки и вариантами представления результатов. Для получения информации о технике выполнения спортивного упражнения, регистрируются биомеханические характеристики, по анализу которых оценивается техника выполняемого спортивного упражнения. В зависимости от характера выполнения этого спортивного упражнения: циклическое или ациклическое, выполняется на месте или с перемещением и т.п., способы регистрации, обработки, анализа и представления информации, сами инструментальные средства могут быть реализованы по-разному. Остановимся на варианте, когда спортсмен выполняет спортивное упражнение, в основном стоя на одном месте, а между повторениями упражнения есть небольшой временной промежуток, в течение которого тренер может дать спортсмену рекомендации по коррекции техники выполнения спортивного упражнения в следующей попытке. Примером таких двигательных действий могут служить метания в лёгкой атлетике, различные прыжки, подъём штанги в тяжёлой атлетике и т.д.
На наш взгляд целесообразно выделить несколько уровней организации сбора, обработки, анализа и представления информации о технике выполненного спортивного упражнения. Выбор того или иного уровня организации получения дополнительной информации определяется задачами, стоящими на текущей тренировке, организационными возможностями и аналитическими способностями тренера по осмыслению полученной от инструментального комплекса информации.
Первый уровень - когда для оценки техники выполнения спортивного упражнения, не привлекаются ни какие инструментальные средства. Сам спортсмен и тренер получают информацию, используя только свои органы чувств. Естественно, регистрация и анализ проводятся только на субъективном уровне. Очевидно, в этом случае говорить о получении объективной информации не приходится, и как следствие не представляется возможным
оперировать нюансами техники выполняемого спортивного упражнения.
Второй уровень - предполагает наличие датчиков регистрации биомеханической информации о выполненном двигательном действии. С их помощью возможна регистрация отдельных биомеханических характеристик спортивного упражнения, но их оперативный анализ возможен только на качественном уровне, анализируя характер самих кривых зарегистрированных характеристик. В этом случае можно говорить о простейших средствах срочной информации. К этому же уровню можно отнести и технические средства, автоматически выделяемые 1-2 биомеханических показателя [1]. Интерпретировать информацию, полученную с таких инструментальных комплексов, тренер в основном опять же должен, по большей степени опираясь на субъективные восприятия свои и спортсмена.
Третий уровень. Принципиальным отличием данного уровня организации получения с помощью датчиков дополнительной информации о техники выполнения спортивного упражнения, является включение в состав инструментального комплекса вычислительную технику. Компьютер позволяет автоматически выделить на регистрируемых характеристиках необходимые информативные показатели - временные интервалы, экстремумы значений характеристик и т.п. Зарегистрированные характеристики сохраняются и сопоставляются с наперёд заданными, должными величинами. Эти отклонения от заданных значений обычно интерпретируются как ошибки. Задача компьютера на данном уровне - предоставить информацию по биомеханическим показателям и выделить те из них, значения в которых выходят за пределы установленных, должных величин. По сути, такие системы сбора и обработки информации о выполненном спортивном упражнении представляют собой информационные системы. Используя такие инструментальные комплексы, тренер уже может непосредственно в текущем тренировочном процессе оперировать объективной информацией, однако, осмысление и интерпретация полученных данных, а главное принятие решений по коррекции двигательного действия остаётся целиком за ним.
Четвёртый уровень. Инструментальные комплексы на этом уровне существенно расширяют и углубляют возможности использование вычислительной техники как при регистрации и обработки, но, особенно при анализе данных и представлении результатов спортсмену и тренеру. Сам анализ проводится на более высоком уровне, с учётом различных факторов, индивидуальных особенностей спортсмена, задачами, стоящими перед ним на данной тренировке и т.п. Сопоставление зарегистрированных показателей с величинами определённые как нормы, не ограничивается только констатацией рассогласований. Компьютер предлагает пути коррекции выявленных ошибок, превращая весь инструментальный комплекс уже в информационно-советующую систему, с элементами системы поддержки принятия решений [2].
Опираясь на современные представления построения таких информационно-советующих систем и некоторый собственный опыт создания подобных комплексов для спорта, нами была сделана попытка сформулировать некоторые положения, которые необходимо учитывать при реализации подобного рода информационных систем и в первую очередь систем четвёртого уровня организации сбора, обработки анализа и представления информации о технике выполнения спортивных упражнений [3].
На четвёртом уровне организации обработки и анализа данных о выполняемом спортивном упражнении тренер, сразу после его выполнения спортсменом, должен получать исчерпывающую информацию о технике выполненного упражнения, наличие выявленных ошибок и в случае необходимости рекомендации по их исправлению. Всё это инструментальный комплекс должен выполнить автоматически, поэтому рассматриваемая информационная система должна быть автоматизированной. Информация для анализа техники выполнения спортивного двигательного действия в автоматизированную систему должна поступать со специальных датчиков, регистрирующих необходимые биомеханические характеристики. Естественно, чем больше различных характеристик будет зарегистрировано, тем больше информации можно получить, а, следовательно, появляется
возможность, лучше и детальней охарактеризовать технику анализируемого упражнения. На практике, всегда приходится искать компромисс, между объёмом получения необходимой информации с одной стороны, и удобством организации процесса регистрации данных для спортсмена и тренера, другой.
После регистрации характеристик, например, гониограммы коленного сустава, или динамограммы опорной реакции спортсмена, на них требуется автоматически выделить информативные биомеханические показатели - временные интервалы, экстремумы характеристик и т.п.
Эти показатели и их производные служат исходными данными для дальнейшего анализа. Они сохраняются в специальном массиве. Значения выделенных биомеханических показателей выполненного спортивного упражнения сравниваются с величинами, принятыми за эталонные, и определяются те, которые не вписываются в нормы. Считается, что в этих показателях допущены ошибки. По накопленным в массиве данным с помощью специализированных математических средств осуществляется поиск взаимосвязей между анализируемыми показателями. Найденные закономерности могут учитываться при формировании величин биомеханических показателей, используемых как эталонные, а также при определении условий и правил, на основе которых формируются рекомендации по коррекции биомеханических показателей. В тоже время, и эталонные величины биомеханических показателей, и условия формирования корректирующих рекомендаций могут задаваться извне. Тренер, опираясь на собственный опыт, задачи, стоящие на текущей тренировке и т.д. может сам внести необходимые коррективы в эталонные величины биомеханических показателей. Наш опыт работы с подобного рода автоматизированными системами на примере тяжёлой атлетики позволяет предположить, что даже при использовании в текущем тренировочном процессе автоматизированной информационной системы по оперативному контролю и коррекции техники выполнения рывка штанги окончательное решение по оценке и исправлению выявленных ошибок должно оставаться за тренером.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Обсуждены основные функциональные блоки структуры автоматизированной информационно-советующей системы по оперативному контролю и коррекции техники выполнения спортивного упражнения. Показано, что исходя из задач, стоящих перед спортсменом и тренером на текущей тренировке, уровень обработки и представления информации может быт разный. Самые продвинутые из таких систем должны не только оперативно представлять информацию о биомеханических показателях выполненного спортивного упражнения, но и выявлять допущенные ошибки, а также предлагать пути по их коррекции.
Необходимо подчеркнуть, что ведущим во всей системе контроля и коррекции техники выполнения спортивного упражнения является тренер. Предлагаемые автоматизированной системой рекомендации, в первую очередь, должна рассматриваться как дополнительная информация для тренера, а он уже решает, какую и как в какой форме доводить до спортсмена.
ЛИТЕРАТУРА
1. Фарфель, В.С. Управление движениями в спорте / В.С. Фарфель. - М. : Советский спорт, 2011. - 202 с.
2. Фураев, А.Н. Построение автоматизированных информационных систем для оперативной коррекции биомеханических параметров спортивных упражнений / А.Н. Фураев // Теория и практика физической культуры. - 2012. - № 6. - С. 19-22.
3. Фураев, А.Н. Автоматизированная информационная система оперативной коррекции техники выполнения рывка штанги - опыт разработки / А. Н. Фураев // Ученые записки университета им. П. Ф. Лесгафта. - 2018. - № 7 (161). - С. 265-270.
REFERENCES
1. Farfel, V.S. (2011), Motion control in sports, Publishing house Soviet Sport, Moscow.
2. Furaev, A.N. (2012), "Building automated informational systems for the rapid correction of biomechanical parameters of sports exercises", Theory and practice ofphysical culture, No. 6, pp. 19-22.
3. Furaev, A.N. (2018), "Automated informational system for rapid correction of the technique of performing barbell snatch - development experience", Uchenye zapiski universiteta im. P.F. Lesgafta, Vol. 161, No. 7, pp. 265-270.
Контактная информация: furaev@gmail.com
Статья поступила в редакцию 30.01.2019
УДК 796.88
МЕТОДИКА РАСЧЕТА СИЛ, ПРИКЛАДЫВАЕМЫХ СПОРТСМЕНОМ К ШТАНГЕ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ТОЛЧКА, ИСПОЛЬЗУЮЩАЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМЫ ФИЛЬТРАЦИИ
Леонид Александрович Хасин, директор, кандидат педагогических наук, доцент, Сергей Борисович Бурьян, старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук, Андрей Леонидович Дроздов, старший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт информационных технологий Московской государственной академии физической культуры (НИИТМГАФК), Малаховка
Аннотация
В настоящей работе предлагается методика расчета силы, прикладываемой спортсменом к штанге при выполнении толчка от груди. При расчете сил учитываются упругие свойства грифа штанги. Предлагается два способа расчета. Первый способ основан на нахождении координат центра масс пакетов блинов с последующим их численным дифференцированием, нахождением ускорения и силы, приложенной к штанге. Второй способ основан на использовании модели штанги, в которой гриф штанги рассматривается как стальная балка с постоянным круговым сечением. По известным координатам точек опор грифа и координатам конца грифа находится величина прогиба грифа, которая, согласно модели, пропорциональна силе, приложенной к штанге. Координаты точек на штанге получены с помощью скоростной видеосъемки. Были проведены расчеты силы, приложенной к штанге, при выполнении толчка от груди одним из сильнейших российских тяжелоатлетов. Показано существенное (на 25% и более) снижение величины силы при расчетах, учитывающих упругость грифа штанги по сравнению с подходом, рассматривающим штангу как твердое тело. Найденные двумя способами зависимости силы, приложенной к штанге, от времени согласуются удовлетворительно.
Ключевые слова: тяжелая атлетика, математическое моделирование в спорте, скоростная видеосъемка, цифровой фильтр, упругая балка, толчок штанги от груди.
METHOD OF CALCULATION OF FORCES APPLIED BY THE ATHLETE TO THE BAR BASED ON MATHEMATICAL MODELLING AND ALGORITHMS OF
FILTRATION
Leonid Aleksandrovich Hasin, the director, the candidate of pedagogical sciences, senior lecturer, Sergey Borisovich Buryan, the candidate of physical and mathematical sciences, senior researcher, Andrey Leonidovich Drozdov, the senior research associate, Scientific research Institute of Information Technologies of Moscow State Academy of Physical Culture, Mala-
khovka, Moscow region
Annotation
Method of calculation of force applied by an athlete to a bar when performing a jerk is offered in this paper. When calculating forces, the elastic properties of a bar are considered. Two ways of calculation are offered. The first way is based on finding of coordinates of the center of mass of packages of bar pancakes with their subsequent numerical differentiation, finding of acceleration and force applied to a bar. The second
