CC BY
125Практика застосування комп’ютерного програмного забезпечення для оптимізації навчально-тренувального процесу у вищій фізкультурній освіті
Клопов Р.В.
Запорізький національний університет
Анотації:
Розглядається сучасний стан застосування комп'ютерного програмного забезпечення для оптимізації навчально-тренувального процесу у вищій фізкультурній освіті. Проаналізовано та класифіковано комп'ютерне програмне забезпечення по групам за ознакою цільового використання у навчально-тренувальному процесі: моделювання техніки рухових дій; тренажерні й вимірювальні системи; педагогічний контроль за тренувальним процесом і розвитком рухових якостей; аналіз змагальної діяльності.
Ключові слова: вища фізкультурна освіта, інформаційні технології, професійна підготовка.
Клопов Р.В. Практика использования компьютерного программного обеспечения для оптимизации учебно-тренировочного процесса в высшем физкультурном образовании. Рассматривается современное состояние применения компьютерного программного обеспечения для оптимизации учебно-тренировочного процесса в высшем физкультурном образовании. Проанализировано существующее компьютерное программное обеспечение, предложена его классификация согласно целевому использованию в учебно-тренировочном процессе: моделирование техники двигательных действий; тренажерные и измерительные системы; педагогический контроль за тренировочным процессом и развитием двигательных качеств; анализ соревновательной деятельности.
высшее физкультурное образование, информационные технологии, профессиональная подготовка.
Klopov R.V. The experience of using computer software for enhancing studying-training process in tertiary physical education. The
article focuses on the present day situation with computer software which helps enhance the process of studying and training in tertiary physical education. It analyses and classifies the existing computer software according to its use in studying and training: modeling of technics of impellent actions; training and measuring systems; the pedagogical control over training process and development of impellent qualities; the analysis of competitive activity.
tertiary physical education, information technologies, vocational training
Вступ.
На сучасному етапі розвитку суспільства відбувається бурхливий розвиток інформаційних технологій. Інформатизація як провідна тенденція соціально-економічного прогресу розвинених країн є об’єктивним процесом усіх галузей людської діяльності. Це неминуче приводить до підвищення темпів інформатизації вітчизняної освіти, у тому числі й процесу професійної підготовки майбутніх фахівців з фізичного виховання та спорту.
Сучасний рівень розвитку інформаційних технологій та інформатизація освіти слугують потужним поштовхом у напрямку розробки й впровадження у процес професійної підготовки майбутніх фахівців з фізичного виховання і спорту комп’ютерного спеціалізованого програмного забезпечення.
Теоретичний аналіз науково-методичної літератури уможливив з’ясувати, що спеціалізоване комп’ютерне програмне забезпечення, яке використовується для оптимізації навчально-тренувального процесу у спортивній діяльності поділяється за призначенням на: моделювання техніки рухових дій; тренажерні й вимірювальні системи; педагогічний контроль за тренувальним процесом і розвитком рухових якостей; аналіз змагальної діяльності [1-13]. На підставі аналізу відповідної літератури, ми дійшли висновку, що в процесі оптимізації тренувального процесу виникає низка проблем. На нашу думку без застосування сучасних інформаційних технологій неможливо реалізувати: компактність накопичення, швидкість обробки і аналізу отриманих даних про навчально-тренувальний процес, графічне відображення результатів аналізу навчально-тренувального процесу.
Робота виконана за планом НДР Запорізького національного університету.
© Клопов РВ., 2010
Мета, завдання роботи, матеріал і методи.
Мета роботи полягала у аналізі сучасного стану застосування комп’ютерного програмного забезпечення для оптимізації навчально-тренувального процесу у професійній підготовці майбутніх фахівців з фізичного виховання та спорту.
Результати дослідження.
На основі теоретичного аналізу науково-методичної літератури з’ясовано, що спеціалізоване комп’ютерне програмне забезпечення, що використовується для оптимізації навчально-тренувального процесу у спортивній діяльності, поділяється за призначенням на: моделювання техніки рухових дій; тренажерні й вимірювальні системи; педагогічний контроль тренувального процесу і розвитку рухових якостей; аналіз змагальної діяльності.
На думку деяких українських учених, розробка комп’ютерних імітаційних моделей рухових дій дозволяє вірогідно підвищити якість підготовки спортсменів високої кваліфікації [1-3].
С.С.Єрмаков вважає, що розробка комп’ютерних моделей містить організаційні аспекти: встановлення завдання або технічне завдання; технічні засоби реалізації завдання - це персональний комп’ютер, технічні засоби оперативної інформації; кадровий склад виконавців.
Технічна сторона рішення завдання: Конкретизація виду діяльності, яку необхідно моделювати. До них належать моделі функціонального, психологічного й фізичного стану спортсменів, змагальної діяльності, побудови тренувального процесу тощо; вибір аналога, адекватного певному виду діяльності. Це може бути змагальна діяльність кращих спортсменів (натурна модель), опис модельованого процесу у вигляді математичних формул тощо. Крім того, необхідним є визначення компонентів моделі та параметрів
і змінних величин з відповідними функціональними співвідношеннями; оцінка адекватності обраного аналога й модельованого виду рухової діяльності; розробка комп’ютерної імітаційної моделі виду рухової діяльності.
Практичні рекомендації щодо оптимізації модельованого виду рухової діяльності. Збір вихідних даних для моделі. Це можуть бути тести фізичні, функціональні й технічні, результати педагогічних спостережень за змагальною діяльністю тощо; безпосередньо комп’ютерна імітація виду рухової діяльності; корегування виду діяльності за результатами комп’ютерної імітації; за необхідності повторний збір даних для моделі та її рішення [1, с. 3]. Запропоновані підходи до імітаційного моделювання рухової діяльності у спорті вищих досягнень, на думку С.С.Єрмакова, набувають ефективності за умови використання комп’ютерного моделювання [1, с. 3].
Тієї ж думки дотримуються В.В.Гамалій та І.П.Заневський. У працях учених відзначається, що застосування спеціалізованих програмно-апаратних комплексів у спорті вищих досягнень сприяє значному спрощенню моделювання рухових дій і дозволяє корегувати техніку рухів на різних етапах спортивної підготовки [2, с. 111; 3, с. 128].
Визначений нами підвид спеціалізованого програмного забезпечення, що використовується для оптимізації навчально-тренувального процесу у спортивній діяльності - тренажерні й вимірювальні системи. Основним завданням цього виду комп’ютерного програмного забезпечення є вивчення, удосконалення й моделювання рухових дій у навчально-тренувальному процесі професійної підготовки майбутніх фахівців із фізичного виховання й спорту, а також у процесі спортивної підготовки.
Аналіз відповідної науково-методичної літератури засвідчив наявність розроблених в Україні контрольно-вимірювальних систем для оцінки рівня спортивної майстерності, контрольно-тренажерних систем для аналізу і удосконалення рухових дій (техніки рухів).
Так, у Львівському державному університеті фізичної культури розроблений комп’ютерно-вимірювальний комплекс хронометражу техніко-тактичних дій стрільців у швидкісних стрілецьких вправах [4, с. 3]. Цей програмно-апаратний комплекс дозволяє вдосконалювати майстерність стрільця у швидкісних вправах і діагностувати рівень підготовленості й ступінь досконалості виконання техніко-тактичних дій у швидкісних стрілецьких вправах. Програмно-апаратний комплекс складається з поворотної мішені, поворотного блоку керування мішенню, інфрачервоного локатора, мікрофона й підсилювача, персонального комп’ютерадля керування тестом, нагромадження й обробки інформації, що надходить. Авторами з’ясована ефективність використання програмно-апаратного комплексу, що використовується в процесі викладання навчальної дисципліни «Стрілецький спорт», визначення рівня спортивної майстерності стрільців і рівня професійно-прикладної підготовленості особового складу органів внутрішніх справ [4, с. 7].
Також львівськими авторами розроблений програмно-апаратний комплекс комп’ютерної психодіагностики сенсомоторики у спортивній діяльності [5, с. 5]. Комплекс призначений для дослідження багатьох якостей, актуальних для спортивної діяльності: сенсомоторних реакцій,
оперативного мислення, уваги, тактичних умінь і темпо-ритмових здібностей.
Автори у своїх дослідженнях використовували методики діагностики простої та складної реакцій, рецепторноїтаперцептивноїантиципації.Застосування комп’ютера дозволило авторам програмно-апаратного комплексу використати сигнали, неспецифічні й специфічні для кожного виду спорту. Наприклад, образи зброї у фехтуванні, м’яча у спортивних іграх, рукавички у боксі. Завдяки елементам мультиплікації вдалося запобігти дискретності під час подання сигналів.
Запропонований комплекс пройшов апробацію на спортсменах різної кваліфікації з фехтування, боксу, таїландського боксу, борцях, гандболу, водного поло й футболу. За результатами тестів комплексу будується сенсомоторний профіль, який дозволяє оцінити не тільки рівень наявної готовності спортсмена до змагань, а й визначити його стратегію підготовки і тактичної поведінки, яка є найбільш адекватною до індивідуальних особливостей нервової діяльності [5, с. 7]..
Деякі автори пропонують програмно-апаратні комплекси для аналізу структури рухової дії (техніки рухів) і вдосконалення цих елементів (тренажерні пристрої). Так, запропонований групою учених оптико-електронний комплекс виміру параметрів рухів, заснований на використанні стробоскопічного ефекту дозволяє вимірювати відстань до об’єкта у діапазоні 3-110 м; моментальну швидкість рухів; виводити інформацію на монітор і друкувальний пристрій; формувати базу даних результатів аналізу рухових дій [6, с. 5]. Розроблений комплекс може ефективно застосовуватися для вивчення нових рухових дій (техніки рухів) та вдосконалення набутого на практичних заняттях у професійній підготовці майбутніх фахівців з фізичного виховання і спорту та у процесі навчально-тренувальної діяльності у спорті вищих досягнень.
Для підвищення ефективності тренувального процесу в єдиноборствах ученими розроблені комп’ютерна тренажерна система й програмно-апаратний комплекс [7, 8]. Програмно-апаратний комплекс дозволяє оцінювати ударні характеристики боксерів за допомогою тензодинамометричної платформи з ємнісним датчиком, аналогово-цифрового перетворювача, підключеного до комп’ютера, й спеціалізованого програмного забезпечення. Комплекс дозволяє оцінювати ефективність проведення нападаючих ударів в усіх видах єдиноборств. У результаті тестування сили нападаючого удару виникає можливість скорегувати силову й технічну підготовку спортсмена на різних етапах спортивного тренування. За ствердженням авторів, комп’ютерно-тренажерна система сприяє вдосконаленню технічної
підготовки в єдиноборствах, а також вдосконаленню техніки виконання прийомів захисту.
Розроблений тренажер за допомогою датчиків автоматично фіксує інформацію про швидкість, якість, виконання захистів і кількість допущених кікбоксером помилок. На початку кожного тренування тренажерна система за допомогою світлових індикаторів і акустичного зворотного зв’язку встановлює повільний темп захисних дій спортсмена, а також їх вид і швидкість. При успішному виконанні цього виду навантаження автоматично збільшується темп і вид виконання захисних дій кікбоксером. Автоматичне регулювання темпу виконання дій спрямовано на удосконалення фізичної та технічної підготовки спортсменів до максимально високого рівня [8, с. 11].
Результати педагогічного експерименту, отримані автором, свідчать про те, що запропонована комп’ютерно-тренажерна система дозволяє істотно підвищити надійність навчання спортсменів шляхом одночасного удосконалення їх фізичної, технічної та психофізіологічної підготовки. При цьому можливість моделювання у процесі тренувань нестандартних ситуацій створює умови для розвитку у психофізіологічній системі спортсмена нових адаптивних якостей [8, с. 17]. На нашу думку, застосування вищезазначеного комп’ютерно-тренажерного пристрою у професійній підготовці майбутніх фахівців з фізичного виховання та спорту дозволить підвищити якість підготовки майбутніх тренерів з обраного виду спорту у рамках навчальної дисципліни «Теорія та методика обраного виду спорту».
У процесі педагогічного контролю за тренувальним процесом і розвитком рухових якостей виникає низка проблем, які неможливо вирішити без застосування сучасних інформаційних технологій, що й послужило причиною розробки алгоритмів керування педагогічним контролем у спорті й спеціалізованому програмному забезпеченні. Є.Н.Блещунова і співавтори відзначають, що автоматизовані системи педагогічного контролю, розроблені з урахуванням специфіки окремих видів спорту, допомагають упорядковувати інформаційні потоки, спрямовані від спортсмена до тренера, раціонально побудувати всю систему інформаційного забезпечення етапного керування тренувальним процесом, забезпечити цілеспрямовану обробку інформації у сполученні зі зручною для аналізу наочною формою подання [9, с. 54].
У цьому напрямку були розроблені програмні продукти для оптимізації розвитку гнучкості в таеквон-до, оцінки рухових якостей спортсмена на прикладі акробатичного рок-н-ролу й оптимізації тренувального процесу з урахуванням індивідуальних особливостей спортсменів [10-12].
Програмний продукт, призначений для оптимізації розвитку гнучкості в таеквон-до, складається з двох частин. Перша частина - це, власне, сама програма. Друга частина - це база даних, що містить вибірковий і комплексний вибір вправ, розроблена в Microsoft Ехсе1-97. Вона містить повну інформацію з певної
теми, фотографії і тексти. Програма припускає наявність альтернативного вибору, а саме: користувач з урахуванням практичних потреб здійснює вибір між контролем рівня гнучкості та створенням програми тренування [10, с. 43].
При тестуванні рівня гнучкості з’являється таблиця з різними прийомами базової техніки, що використовується у таеквон-до, на обраному кваліфікаційному рівні (білий, жовтий, блакитний, червоний пояс).
Для оптимізації педагогічного контролю за тренувальним процесом була розроблена програма оцінки рівня спеціальної фізичної підготовленості спортсменів вищої кваліфікації в акробатичному рок-н-ролі [11, с. 247]. Комп’ютерна програма містить відомості про учасників, модельні характеристики, результати тестів й оцінку рівня СФП (спеціальної фізичної підготовки) спортсмена. Ефективність застосування програмного продукту підтверджена проведеним авторами педагогічним експериментом. Автори відзначають, що розроблена програма може бути застосована також у інших видах спорту, що мають відомі модельні характеристики. Відомості про спортсменів, які пройшли тестування, можуть накопичуватися протягом декількох років, засвідчуючи динаміку розвитку досліджуваної якості, необхідної тренерові для правильної побудови навчально-тренувального процесу [11, с. 250].
Важливим аспектом тренувального процесу у спорті є облік індивідуальних особливостей спортсмена (тип статури, тип темпераменту, ступінь розвитку основних рухових якостей) на різних етапах спортивного тренування. Облік, контроль і корекція цих показників спортсмена є основою керування та оптимізації тренувального процесу. В.С.Ашанін зі співавторами розробили програмний продукт з метою допомоги тренерам, які здійснюють підготовку юних спортсменів-єдиноборців [12, с. 44]. Розроблена комп’ютерна програма дозволяє тренеру отримати рекомендації щодо диференціації тренувального процесу залежно від індивідуальних особливостей юних спортсменів. Індивідуальні особливості (морфофунк-ціональні, фізичні та психологічні) визначаються за допомогою тестування, розробленого у спеціальному підрозділі програми. Комп’ютерна програма використовувалась авторами як інформаційний засіб організації й управління навчально-тренувальним процесом юних єдиноборців. Також вона може бути рекомендована як допоміжній матеріал у побудові тренувального процесу з урахуванням індивідуальних особливостей юних спортсменів тренерам з карате і таеквондо [12, с. 45].
Однією з важливих складових спортивного тренування є змагальна діяльність спортсмена. Зазвичай, у всіх видах спорту вона має багато компонентів. Облік, контроль і аналіз змагальної діяльності визначають стратегію спортивної підготовки на майбутнє, тому автоматизація цих процесів є актуальною. Аналіз наукової літератури виявив незначну кількість публікацій, присвячених використанню інформаційних технологій для автоматизації контролю за змагальною діяльністю спортсменів в Україні. Ж.Л.Козіна запро-
понувала автоматизувати контроль за змагальною діяльністю у баскетболі за рахунок використання електронних таблиць Microsoft Exel [1З, с. З5]. Автором наведений алгоритм обчислення ефективності змагальної діяльності гравців у баскетболі за допомогою формули, що дозволяє звести велику кількість показників до одного. Детально описана послідовність обчислення індивідуальної ефективності гри за допомогою програми «EXEL» і наведені результати обчислення регресійних моделей динаміки індивідуальної ігрової результативності за допомогою програми «SPSS».
Висновки.
Теоретичний аналіз науково-методичної літератури уможливив з’ясувати, що спеціалізоване комп’ютерне програмне забезпечення, яке використовується для оптимізації навчально-тренувального процесу у спортивній діяльності поділяється за призначенням на: моделювання техніки рухових дій; тренажерні й вимірювальні системи; педагогічний контроль за тренувальним процесом і розвитком рухових якостей; аналіз змагальної діяльності. На підставі аналізу відповідної літератури, ми дійшли висновку, що в процесі оптимізації тренувального процесу виникає низка проблем. На нашу думку без застосування сучасних інформаційних технологій неможливо реалізувати: компактність накопичення, швидкість обробки і аналізу отриманих даних про навчально-тренувальний процес, графічне відображення результатів аналізу навчально-тренувального процесу.
Mи вважаємо що це стає поштовхом для розробки алгоритмів і комп’ютерного спеціалізованого програмного забезпечення для керування педагогічним контролем у спорті. Кількість публікацій, присвячених використанню інформаційних технологій для автоматизації контролю за змагальною діяльністю спортсменів в Україні є незначною, що доведено нами на основі здійсненого аналізу наукової літератури.
На нашу думку, застосування комп’ютерного програмного забезпечення для оптимізації навчально-тренувального процесу у вищій фізкультурній освіті дозволить підвищити якість професійної підготовки майбутніх фахівців з фізичного виховання та спорту і тренерів з обраного виду спорту.
Подальші дослідженя планується провести у напрямку розробки і впровадження спеціалізованого комп‘ютерного програмного забезпечення у професійну підготовку майбутніх фахівців з фізичного ви-хованя та спорту
Література
1. Ермаков C.C. Компьютерная имитация подготовки волейбольных команд / ССЕрмаков, Ю.Г.Крюков, В.Н^аслов // Физическое воспитание студентов творческих специальностей: C6. научных трудов под ред. Ермакова C.C. - Xарьков: XXR^ 199l.
- № б. - C. З.
2. Гамалий В.В. Mоделирование техники двигательных действий в спорте (на примере ходьбы) / В.В.Гамалий // Наука в олимпийском спорте. - К.: Олимпийская литература, 2005. - № 2. - C. 108-11б.
3. Заневский И.П. Mатематическое и компьютерное моделирование системы спортсмен-лук-стрела / И.П.Заневский // Наука в олимпийском спорте. - К.: Олимпийская литература, 2005. - № 2. - C. 128-1Зб.
4. Виноградський Б.А. Комп’ютерно-вимірювальний комплекс хронометрування техніко-тактичних дій стрільців у швидкісних стрілецьких вправах / Б.А.Виноградський, А^.Ковальчук // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту: Зб. наук. пр. під ред. Єрмакова C.C. - Xарків: XXm, 2001- №12. - C. З-8.
5. ^вицький В.Г. Комп’ютерна психодіагностика сенсомото-рики в спортивній діяльності / ВХ^ивицький // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту: Зб. наук. пр. під ред. Єрмакова C.C. - Xарків: XXffl, 1998. - №1. - C. 5-l.
6. Бізін В.П. Розробка та застосування сучасних засобів аналізу рухової діяльності спортсменів / В.П.Бізін, А^.Чух, Ф.ІПопов, Д.О.Mіргород // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту: Зб. наук. праць під ред. Єрмакова C.C. - Xарків: XXm, 1998. - №1. - C. 5-і.
I. Андрєєв В.Г. Програмно-апаратний комплекс для визначення ударних характеристик боксера / В.Г.Андрєєв // Физическое воспитание студентов творческих специальностей: C6. научных трудов под ред. Ермакова C.C. - Xарьков: XXПИ, 1999. - № 8.
- C. 24-2б.
8. Бєлих C.I. Підвищення ефективності тренувань за допомогою впровадження комп’ютерно-тренажерних систем / СІБслих // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту: Зб. наук. праць під ред. Єрмакова C.C. -Xарків: XДАДM (XXm), 2005. - №8. - C. 10-18.
9. Блещунова Е.Н. Использование компьютерных технологий в системе педагогического контроля в спорте / Е.Н.Блещунова, Л.СЖигалова, А.Ю.Аджиппо // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту: Зб. наук. праць під ред. Єрмакова C.C. - Xарків: XXffl, 1999. - №l.
- C. 52-5l.
10. Яддаден Б. Использование компьютерных технологий для оптимизации развития гибкости в таеквон-до / Б.Яддаден, Е.Н.Блещунова, В^Ашанин // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту: Зб. наук. праць під ред. Єрмакова C.C. - Xарків: XXffl, 1999. - №8.
- C. 42-4б.
II. Кызим Н.П. Компьютерные технологии и их использование в оценке двигательных качеств спортсмена (на примере акробатического рок-н-ролла)/ Н.П.Кызим, А^^ветлова, Е.В.Басенко // Олобожанський науково-спортивний вісник. - X., 2005. - Вип. 8. - C. 24l-251.
12. Ашанін В.С Оптимізація тренувального процесу юних спортсменів з використанням інформаційних технологій (на прикладі карате-до і таеквон-до) / В^Ашанін, СПятисоцька // Mолода спортивна наука України: Зб. наук. праць з галузі фізичної культури та спорту. - Львів: НФВ «Українські технології», 2005. Т.1. - C. 4З-4б.
13. Козіна Ж.Л. Mетодика оцінки ефективності та динаміки змагальної діяльності в баскетболі із застосуванням комп’ютерних програм „EXEL” та „SPSS” систем / Ж.Л.Козіна // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту: Зб. наук. праць під ред. Єрмакова C.C. - Xарків: XДАДM (XXffl), 2005. - №20. - C. З4-42.
Надійшла до редакції 22.0З.2010р.
Клопов Роман Викторович clopov-r@znu.edu.ua
