CC BY
25
4. Корнетов, Г.Б. Педагогика в поиске базовых моделей образовательного процесса / Г.Б. Корнетов // Школьные технологии. - 1999. - № 1-2. - С. 61-69.
5. Кун, Т. Структура научных революций / Т. Кун. - М. : Прогресс, 1977. - 300 с.
6. Сериков, В.В. Образование и личность: Теория и практика проектирования педагогических систем / В.В. Сериков. - М. : Логос, 1999. - 271 с. - ISBN 5-88439-018-1.
REFERENCES
1. Gromyko, Yu.V. and Davydov, V.V., (1994), "Education as a means of forming and cultivating the practice of social and regional development", Questions of methodology, No 1-2, pp.68-84.
2. Knyazeva, E.N. and Kurdyumov, S.P., (1994), Laws of evolution and self-organization of complex systems: monograph, Science, Moscow, ISBN 5-02-006975-2.
3. Ed. Vavilov S.I. (1994), The concept of self-organization in historical retrospect: collection of articles, Science, Moscow, ISBN 5-02-008147-7.
4. Kornetov, G.B. (1999), "Pedagogy in the search for basic models of the educational process", School technology, No 1-2, pp.61-69.
5. Kun, T. (1977), The Structure of scientific revolutions, Progress, Moscow.
6. Serikov, V.V. (1999), Education and personality: The theory and practice of designing pedagogical systems, Logos, Moscow, ISBN 5-88439-018-1.
Контактная информация: [email protected]
Статья поступила в редакцию 25.07.2018
УДК 796.884
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОЙ
КОРРЕКЦИИ ТЕХНИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ РЫВКА ШТАНГИ - ОПЫТ
РАЗРАБОТКИ
Александр Николаевич Фураев, кандидат педагогических наук, профессор, Московская государственная академия физической культуры (МГАФК), Малаховка
Аннотация
Для оценки техники выполнения спортивного упражнения широко используются различные технические средства. Большие возможности в этом направлении открываются с использованием современных средств вычислительной техники. Она позволяет не только регистрировать с помощью датчиков различные биомеханические характеристики и сохранять их. Компьютер даёт возможность автоматизировать процесс выделения информативных показателей, что позволяет провести оперативную оценку полученных данных, выявить допущенные ошибки и предложить рекомендации по их устранению. На примере тяжелоатлетического упражнения рывок штанги обсуждаются некоторые аспекты, связанные с практической реализацией такой автоматизированной информационной системы для оперативного контроля и коррекции техники выполнения спортивного упражнения.
Ключевые слова: рывок штанги, биомеханические показатели, техника спортивных упражнений, оперативная коррекция ошибок, автоматизированная информационная система.
AUTOMATED INFORMATION SYSTEM OF EXPEDITIOUS CORRECTION OF TECHNIQUE OF PERFORMANCE OF BAR-BELL SNATCH - EXPERIENCE OF
DEVELOPMENT
Alexander Nikolaevich Furayev, the candidate of pedagogical sciences, professor, Moscow State Academy of Physical Culture, Malakhovka
Annotation
For assessment of the technique of performance of sports exercise the various technical means are widely used. Great opportunities in this direction open with use of the modern computer aids. It allows not only to register the various biomechanical characteristics with the help of sensors and to keep them. The computer gives the chance to automate process of allocation of informative indicators that allows carrying out the operational assessment of the obtained data, to reveal the made mistakes and to offer recommendations about their elimination. On the example of heavy athletics exercise - the bar-bell snatch, some aspects
connected with implementation of such automated information system for operating control and correction of the technology of performance of sports exercise are discussed.
Keywords: barbell snatch, biomechanical indicators, technology of sports exercises, expeditious correction of mistakes, automated information system.
ВВЕДЕНИЕ
Современный спорт характеризуется всё возрастающей конкуренцией. Борьба идёт за каждый сантиметр, за каждую сотую или даже тысячную долю секунды. Тренировочные нагрузки уже возросли до такого уровня, что человеческий организм справляется с ними толь с привлечением специальных средств восстановления. На этом фоне спортсмены и тренеры продолжают активно искать пути повышения эффективности тренировочного процесса.
В структуре современной спортивной подготовки принято выделять несколько её видов, среди которых практически всегда присутствует техническая подготовка, которая в ряде видов спорта, является одним из основных моментов определяющим спортивный результат.
Для совершенствования техники выполнения спортивного упражнения уже достаточно давно и успешно используются различные технические средства. Спектр их применения достаточно разнообразен, от развития необходимых физических качеств до обучения и контроля за техникой выполнения спортивного упражнения. Остановимся на технических средствах, непосредственно используемых для контроля и коррекции техники выполнения спортивного упражнения.
Традиционно, эти средства, функционируют следующим образом. С помощью специальных датчиков регистрируются интересующие тренера биомеханические характеристики, которые записываются на какой-либо носитель. В дальнейшем, на зарегистрированных характеристиках выделяются требуемые биомеханические показатели. Полученные количественные значения этих показателей представляются спортсмену, тренеру или специалисту в области техники выполнения спортивного упражнения конкретного вида спорта. Дальнейшая интерпретация полученных результатов такой регистрации данных полностью определяется знаниями и опытом этих людей.
Обычно, технические средства, предназначенные для получения информации о технике выполнения спортивного упражнения, разделяют на средства срочной информации -оперативно представляющие информацию о выполненном упражнении и все остальные.
В текущем тренировочном процессе для оперативного представления информации, как правило, используют относительно простые устройства, которые представляют спортсмену и тренеру один-два показателя, характеризующие какую-либо особенность выполнения спортивного упражнения [2]. Применительно к технике выполнения спортивного упражнения это обычно обобщённые, интегральные показатели, такие как длительность опорной фазы в беге или в прыжках, или высота подъёма штанги в тяжёлой атлетике т.п. Однако они не позволяют провести подробный анализ техники выполняемого упражнения.
Для детального анализа техники спортивного упражнения требуется выделить десятки биомеханических параметров на отдельной характеристике. При этом часто возникает необходимость зарегистрировать, не одну, а несколько биомеханических характеристик [1]. Сегодня для их регистрации, а иногда и для выделения биомеханических показателей, часто используется вычислительная техника. Однако, сама организация подобного рода обследований, выделение биомеханических показателей, их анализ и интерпретация, как правило, занимают достаточно продолжительное время, что обычно не позволяло использовать полученные результаты непосредственно в текущей тренировке. Поэтому такой подход для контроля техники выполнения спортивного упражнения мог применяться только в специализированных центрах. По результатам подобного углублённого обследования спортсмен и тренер могут получить подробную оценку техники выполнения спортивного упражнения, а иногда и рекомендации по коррекции отдельных её элементов. Но
дальнейший процесс совершенствования техники выполнения спортивного упражнения и её коррекции опять полностью ложился на плечи тренера и спортсмена.
В настоящее время широкое распространение получили методы видеорегистрации двигательных действий. Они позволяют зарегистрировать внешнюю, кинематическую структуру спортивного упражнения и оперативно провести качественную его оценку. Однако для точной количественной оценки требуется достаточно сложная организация, дорогостоящее специализированное оборудование и программное обеспечение. Всё это ограничивает широкое распространение данной технологии. Кроме этого, для технологии видеорегистрации так же не решён вопрос автоматического оперативного выделения необходимых биомеханических параметров.
В то же время уже созрела объективная необходимость проводить детальную количественную оценку техники выполнения спортивного упражнения непосредственно в текущем тренировочном процессе. При этом, инструментальный комплекс, который будет это делать, должен не просто представлять информацию, а оказывать реальную помощь не только в контроле за техническими параметрами спортивного упражнения, но и помогать в оценке биомеханических показателей и их коррекции. Решить данную проблему можно с помощью специализированных информационных систем, построенные на базе современный вычислительной техники.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Рассмотрим, как может структурно выглядеть такая информационная система, задачей которой является совершенствование техники выполнения спортивного упражнения. Уточним, информационная система должна непосредственно, в процессе тренировки, оперативно представлять информацию о технике выполнения спортивного упражнения.
В зависимости от вида конкретного спортивного упражнения и задач, стоящих на текущей тренировке перед спортсменом, реализована такая информационная система, может быть разными способами. В качестве объекта исследования выберем вида спорта тяжёлую атлетику, а анализируемым упражнением - рывок штанги. Как уже отмечалось, для детального анализа техники спортивного упражнения требуется регистрация определённых биомеханических характеристик и выделение на них некоторых информативных показателей. Для этого необходим достаточно сложный инструментальный комплекс -например, компьютер с датчиками регистрации биомеханических характеристик двигательной деятельности спортсмена.
Возможности современных компьютеров достаточны, чтобы быстро определить значения десятков или даже сотен биомеханических показателей. Но спортсмену и тренеру нужны не просто значения самих этих показателей. Нужна интерпретация полученных данных на понятном им «языке». В конечном итоге необходимо определить, правильно или нет выполняет спортсмен данное спортивное упражнение, и если выявлены ошибки, то в каких элементах спортивного упражнения они присутствуют и что необходимо сделать, чтобы их исправить.
Параллельно необходимо учитывать ещё один важный аспект использования таких информационных систем - они не должны вносить какой-либо дискомфорт в естественный ход протекания тренировочного процесса. Минимально обременять спортсмена и тренера. Только в этом случае, возможно, её реальное использование в тренировочном процессе. Поэтому, необходимо организовать работу всего инструментального комплекса таким образом, чтобы минимально ограничивать перемещение спортсмена, и постараться не крепить на него или снаряд датчики, мешающие естественному ходу тренировочного процесса [5].
Например, для анализа рывка штанги таким устройством для регистрации биомеханических характеристик может послужить тензодинамографическая платформа. Её использование, даёт возможность получить ценную информацию о динамике изменения
силы, прикладываемой спортсменом к опоре в процессе выполнения тяжелоатлетического упражнения [3].
В настоящее время наиболее изучена вертикальная составляющая реакция опоры при выполнении рывка штанги. Её мы и использовали, разрабатывая автоматизированную систему оперативного контроля и коррекции техники выполнения рывка штанги. Задача изначально была сформулирована следующим образом. Необходимо разработать и реализовать на базе персонального компьютера инструментальный комплекс, который бы непосредственно, в процессе текущей тренировки, после каждого подъёма штанги автоматически определял значения ряда биомеханических показателей на вертикальной составляющей реакции опоры. Эти значения показателей анализируются на предмет выявления ошибок в технике выполнения рывка штанги, и по результатам такого анализа, в случае выявления ошибок в технике выполнения упражнения, предлагались бы рекомендации по коррекции выявленных ошибок.
В первом приближении, создание такого инструментального комплекса предполагает решение проблем, как технического плана, так и чисто спортивно-педагогических [4]. Техническая часть реализации такой системы не представляла бы особой сложности, если бы задача заключалась бы только в регистрации биомеханических характеристик. Но на зарегистрированных характеристиках для оперативного анализа техники выполнения рывка штанги необходимо автоматически выделить информативные показатели. Основная трудность здесь заключается в том, что структура самой биомеханической характеристики может не оставаться постоянной от одного подъёма штанги к другому как у одного и того же спортсмена, так и от спортсмена к спортсмену. Варьировать могут не только временные и амплитудные показатели. Иногда некоторые показатели могут вообще отсутствовать или значительно смещаться относительно своего обычного положения. Поэтому алгоритм выделения биомеханических показателей должен быть достаточно гибок и заранее предусматривать все возможные варианты. Чтобы предвидеть все эти варианты, необходимы определённые знания и опыт работы в области анализа техники тяжелоатлетических упражнений [6].
Таким образом, чтобы автоматизированная информационная система решала поставленные перед ней задачи, работа программного обеспечения, в определённой степени, должно с одной стороны в определённой степени имитировать деятельность тренера по оценки и коррекции техники рывка штанги, а с другой, максимально формализовать этот процесс. Чтобы подготовить такой алгоритм функционирования, необходимы определённые знания из области спортивной тренировки и биомеханики. Остановимся на некоторых из них.
Современные компьютеры для своего функционирования, как правило, требуют формализации знаний. Отсюда первое, с чем необходимо определиться для реализации такой автоматизированной информационной системы - это что будет являться ошибкой, а что нет. Этот вопрос в спорте к настоящему времени до конца не решён. Обычно считается, что если значения определённых биомеханических показателей находятся в определённом диапазоне, то в этих показателях ошибок нет. В противном случае регистрируется ошибка. Какие именно значения показателей считать ошибками, до сих пор у специалистов нет единого мнения. Иногда в качестве нормы выбираются средние значения некоторой группы спортсменов, иногда показатели ведущих спортсменом мира. Используют и более сложные процедуры, например метод регрессионных остатков и т.д.
Вторым важным аспектом, определяющим функционирование автоматизированной системы - это, какое количество информации целесообразно представлять тренеру и спортсмену, и в какой форме. Известно, что объём оперативно обрабатываемой информации человеком ограничен. К тому же, спортсмен во время тренировки находится под влиянием нагрузки и его способности воспринимать и обрабатывать информацию уменьшаются. Таким образом, необходимо определиться с тем, что если выявлены какие-то
ошибки в технике выполнения рывка штанги, то, сколько и какие из них целесообразно предлагать спортсмену одновременно для исправления.
Третий важный аспект - это соотнесение значений определённых биомеханических показателей с особенностями выполнения спортивного упражнения и в первую очередь с ошибками.
Создавая автоматизированную систему контроля и коррекции техники выполнения рывка штанги, мы попытались конкретизировать некоторые из перечисленных выше моментов. Для оценки техники рывка штанги мы воспользовались следующим подходом. После регистрации вертикальной составляющей опорной реакции в процессе выполнения рывка на ней автоматически выделялись биомеханические показатели, традиционно используемые при оценке техники этого упражнения. Для выявления ошибок нами использовался двухуровневый анализ значений биомеханических показателей. На первом уровне зарегистрированные значения соотносились с величинами, наиболее часто определяемыми специалистами как нормы. В том случае, если значения некоторых из них выходили за этих диапазоны, то включается второй уровень анализа. На этом уровне учитывались особенности статистических взаимосвязей между биомеханическими показателями, характерные для упражнений скоростно-силового характера.
Чтобы определиться с количеством ошибок, которое целесообразно предъявлять тяжелоатлету был организован специальный эксперимент. В ходе эксперимента было показано, что большинство тяжелоатлетов успешно справляются с оперативным регулированием одновременно с одним - двумя, силовыми показателями. При этом желательно, чтобы они были сосредоточены в одном периоде фазового деления рывка штанги. По всей видимости, эти ограничения связаны не только с возможностью обработки информации, но и с возможностью коррекции уже устоявшихся величин биомеханических параметров.
Для соотношения значений биомеханических параметров с особенностями выполнения рывка штанги привлекались эксперты - тренеры, преподаватели вузов и научные сотрудники. В результате был подготовлен алгоритм соотнесения выявленных ошибок в технике рывка штанги с рекомендациями по их коррекции. Рекомендации по исправлению ошибок представлялись спортсмену и тренеру в понятной для них форме и с указанием количественной величины биомеханического показателя, который необходимо скорректировать. Апробация разработанной автоматизированной информационной системы по коррекции техники выполнения рывка проводилась в специальном эксперименте [3]. В исследовании приняли участие 21 спортсмен. В результате, за одну тренировку у тяжелоатлетов число выявленных ошибок в технике выполнения рывка штанги сократилось более чем в два раза. Если до эксперимента среднее число выявленных ошибок у тяжелоатлетов составляло примерно 4, то после тренировки с разработано автоматизированной системой меньше 2 (^-критерий Стьюдента равен 7,08, р <0,001).
ВЫВОД
Таким образом, можно констатировать, что предложенный подход к разработке автоматизированной информационной системы оперативной коррекции техники выполнения рывка штанги себя оправдал и может быть взят за основу разработки подобных систем по оперативному контролю и коррекции техники выполнения у схожих по характеру спортивных упражнений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Иванов, В.В. Комплексный контроль в подготовке спортсменов / В.В Иванов. - М. : Физкультура и спорт, 1987. - 256 с.
2. Фарфель, В.С. Управление движениями спорте / В.С. Фарфель. - М. : Советский спорт, 2011. - 202 с.
3. Фураев, А.Н. Оперативное регулирование тренировочного процесса тяжелоатлетов с использованием автоматизированной системы контроля биомеханических параметров: автореф. дис.
... канд. пед. наук : 13.00.04 / Фураев Александр Николаевич. - Малаховка, 1989. - 24 с.
4. Фураев, А. Н. Автоматизированные информационно-советующие системы в оперативной коррекции двигательных действий спортсменов / А.Н. Фураев // Теория и практика физической культуры. - 2007. - № 2. - С. 26-29.
5. 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.
6. Фураев, А.Н. Алгоритмы выделения биомеханических показателей на примере рывка штанги / А. Н. Фураев // Биомеханика спортивных двигательных действий и современные инструментальные методы их контроля: материалы Всероссийской научно-практической конференции / Московская гос. акад. физ. культуры. - Малаховка : [б.и.], 2013. - С. 155-160.
REFERENCES
1. Ivanov, V.V. (1987), Complex control in preparation of athletes, Physical culture and sport, Moscow.
2. Farfel, B.C. (2011), Management of the movements sport, Soviet Sport, Moscow.
3. Furayev, A.N. (1989), Expeditious regulation of training process of weight-lifters with use of the automated control system of biomechanical parameters, dissertation, Malakhovka.
4. Furayev, A.N. (2007), "Automated information advising systems in expeditious correction of physical actions of athletes", Theory and practice ofphysical culture, No. 2, pp. 26-29.
5. Furayev, A.N. (2012), "Creation of the automated information systems for expeditious correction of biomechanical parameters of sports exercises", Theory and practice of physical culture, No. 6, pp. 19-22.
6. Furayev, A.N. (2013), "Algorithms of allocation of biomechanical indicators on the example of breakthrough of bar", Biomechanics of sports physical actions and modern tool methods of their control: materials of the All-Russian scientific and practical conference, Moscow State Academy of Physical Culture Malakhovka, pp. 155-160.
Контактная информация: [email protected]
Статья поступила в редакцию 30.07.2018
УДК 769.839
АНАЛИЗ БИОМЕХАНИКИ И СИЛЫ УДАРА РУКОЙ С РАЗВОРОТА (БЭКФИСТ)
Сергей Олегович Цекунов, доцент, Николай Александрович Мудренко, доцент, Владимир Георгиевич Кормин, преподаватель, Дальневосточный юридический институт МВД России, г. Хабаровск
Аннотация
В данной статье рассматривается биомеханический анализ техники выполнения удара рукой с разворота (бэкфист) спортсменов, занимающихся смешанными боевыми единоборствами. Предоставлены результаты исследования силы удара рукой с разворота.
Ключевые слова: смешанные единоборства, биомеханика, удар рукой, бэкфист, сила удара.
ANALYSIS OF BIOMECHANICS AND IMPACT FORCE OF HAND IN TURNING
(BACKFIST)
Sergey Olegovich Tsekunov, the senior lecturer, Nikolay Alexandrovich Mudrenko, the senior lecturer, Vladimir Georgiyevich Kormin, the teacher, Far Eastern law Institute of the Russian interior Ministry, Khabarovsk
Annotation
In this article, the biomechanical analysis of the technique of performing the hand stroke from the turning (backfist) by the athletes engaged in the mixed martial arts is considered. The
