Информационные системы в спорте. Использование информационных технологий в сфере физической культуры и спорта

Информационные технологии в физической культуре и спорте

Понятие информационных технологий и их возможности

Новые информационные технологии применяются в образовательном процессе сравнительно часто. В данном контексте речь идет о новаторском действии, которое кардинально изменяет содержание различных видов деятельности [Селевко, с. 114].

В системе подготовки специалистов по физической культуре и спорту под информационными технологиями понимают совокупность средств и методов, обеспечивающих автоматическую обработку информации и способствующих повышению эффективности профессиональной деятельности человека. Основу информационных технологий составляют вычислительная техника, программно-методическое обеспечение и развитые средства телекоммуникации [Фёдоров, с. 206].

Проанализировав литературные источники и руководствуясь собственными взглядами, мы под информационной технологией будем понимать «дидактический процесс с применением комплекса компьютерных и других средств обработки информации, позволяющий на системной основе организовать оптимальное взаимодействие между преподавателем и обучающимися с целью достижения гарантированного педагогического результата» [Виленский и др., с. 30].

Информационные технологии в физической культуре и спорте используются в следующих видах деятельности:

• – делопроизводство педагога, тренера, исследователя;
• – обслуживание спортивных соревнований;
• – научно-методическое обеспечение подготовки спортивной тренировки;
• – научно-методическое обеспечение физического воспитания детей, подростков, учащейся молодежи: методы оценки физического состояния человека, реализация дифференцированного подхода на основе использования информационных технологий;
• – учебный процесс в вузах физической культуры; научно-исследовательская, организационная и управленческая деятельность [Волков, с. 6].

Например, в учебно-тренировочном процессе в вузах физической культуры применяются следующие информационные технологии:

• – компьютерные обучающие программы;
• – дистанционное обучение;
• – базы данных и базы знаний;
• – экспертные системы с элементами искусственного интеллекта;
• – имитационное моделирование процессов и явлений (разработаны модели изменения физической, технической подготовленности, состояния здоровья студента в зависимости от его двигательных нагрузок, на основе которых создаются модельные базы данных);
• – компьютеризированный контроль знаний, физических состояний;
• – диагностические комплексы оценки и мониторинга состояния спортсменов [Ямалетдинова, с. 17, в].

По мнению ряда авторов, использование информационных технологий в образовании дает следующие новые возможности:

• – совершенствовать стратегию отбора содержания образовательных программ, методов и организационных форм обучения в соответствии с задачами развития личности;
• – расширять виды учебной деятельности при условии реализации современных технологий обучения (компьютеризированные курсы обучения, информационные справочные и экспертные системы, автоматизированные обучающие системы и др.);
• – переходить от авторитарного иллюстративно-объяснительного обучения к проблемному, творческому, что предусматривает овладение учащимися умениями самостоятельно приобретать новые знания, используя технологии информационного взаимодействия с имитационными моделями объектов, процессов и явлений [Роберт, с. 64].

Теоретический анализ позволяет классифицировать возможности информационных технологий в следующем виде:

В технологическом аспекте — определяется большими вычислительными ресурсными, а также мультимедийными возможностями и интерактивностью информационных технологий.

В организационном аспекте — способствует обеспечению доступности обучения, повышения его качества, персонализации познавательной деятельности.

В управленческом аспекте — способствует повышению эффективности управления процессом, облегчает оценку и мониторинг качества обучения, возможность выбора индивидуальной траектории обучения.

В методическом аспекте — содействует применению новых форм, средств и методов обучения, технологизации процесса обучения, созданию информационно-образовательной среды, моделированию предметной среды, накоплению индивидуального опыта и методики преподавания.

В психолого-педагогическом аспекте — помогает реализации индивидуального и дифференцированного подхода; активизации познавательной деятельности; развитию творческих способностей; формированию умений самоуправления познавательной деятельностью.

В экономическом аспекте — способствует снижению материальных затрат на организацию обучения, повышение квалификации, переподготовку специалистов, освоение новых сегментов рынка образовательных физкультурно-оздоровительных услуг.

Для обеспечения учебной и внеучебной работы студентов нами были разработаны различные виды функционально обособленных программ (информационных, диагностических и рекомендательных и нр.), которые могут использоваться самостоятельно. Из этих программ создавались автоматизированные технологии.

Автоматизированные системы — это компьютерные программы разных типов, объединенные основной задачей [Ямалет- динова, с. 17, в].

Рассмотрим специальные требования к созданию автоматизированной системы.

Структура. Автоматизированные системы — это сложный дидактический комплекс, функционирование которого обеспечивает познавательный процесс на основе использования информационных технологий и компьютерной техники. Например, к общей структуре обучающей компьютерной программы мы относим следующие блоки (примеры конкретных программ):

• – информационно-содержательный блок, включающий теоретические основы учебного материала, основы методики обучения двигательным действиям и развитию физических качеств, рекомендации по организации здорового образа жизни, условия функционирования организма и безопасности жизнедеятельности;
• – контрольно-коммуникативный блок (система тестирования с реализацией обратной связи с предоставлением показателей и критериев освоения учебной программы, а также справочный материал);
• – блок справочного материала (нормативно-справочная информация, терминологический словарь, библиографический указатель, визуализация справочной информации);
• – коррекционно-обобщающий блок (предназначен для сбора и хранения результатов педагогического мониторинга образовательного процесса, результатов диагностики студента о своей учебно-познавательной деятельности, аналитических сведений о результатах различных видов контроля. На базе этих данных функционирует автоматическая информационная система, которая обеспечивает управление и совершенствование учебного процесса).

Содержание. Автоматизированные системы должны обеспечивать достаточный объем материала, его актуальность, новизну, культурологическую ценность, системность и целостность; реализацию индивидуально-дифференцированного подхода, с помощью которого стратегия и темп освоения материала задаются самим студентом.

Разработанные программы обеспечивают работу студента в нескольких режимах: обучение, самодиагностика, самоконтроль, самокоррскция. Материал представлен в виде гипертекстового документа со вставками диагностических модулей. Студент изучает материал с учетом особенностей своего физического состояния, в произвольном удобном для него темпе. Также студенту предоставляется возможность возврата по уже пройденным блокам дидактического материала.

В тексте разработана система гиперссылок к словарю базовых терминов. Доступ к полному тексту словаря осуществляется через меню программ. После завершения работы с обучающим и диагностическим модулем студент должен выполнить задания контрольного блока.

Каждый программный комплекс и система контроля выполняют свою конкретную задачу.

Основными требованиями к техническому исполнению являются требования, предъявляемые к компьютеру; корректность автоматической установки; качество программной реализации; удобный пользовательский интерфейс; эргономичность; дизайн; гипертекстовые возможности, интерактивность.

Использование информационных технологий в физической культуре и спорте

Cтатья А.В.Самсоновой, И.М.Козлова, В.А.Таймазова Использование информационных технологий в физической культуре и спорте посвящена обзору статей, опубликованных в журнале «Теория и практика физической культуры» за десять лет (1989-1998) по теме: применение информационных технологий в физической культуре и спорте. С этой целью анализу были подвергнуты 53 публикации, посвященные различным аспектам использования информационных технологий в физической культуре и спорте.

Самсонова, А.В. Использование информационных технологий в физической культуре и спорте / А.В. Самсонова, И.М. Козлов, В.А. Таймазов //Теория и практика физической культуры, 1999.- № 9.- С. 22-26

Самсонова А.В., Козлов И.М., Таймазов В.А.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ И СПОРТЕ

Ключевые слова: информационные технологии, система образования, спортивная тренировка, соревнования, оздоровительная физическая культура.

Для того чтобы успешно двигаться вперед, необходимо время от времени обозревать проделанную работу. Прошло немногим более десяти лет, как в нашей стране был взят курс на «компьютеризацию» системы образования. И итоги мы можем подвести теперь. Если раньше рядовой специалист в нашей области и мечтать не мог о том, что на его рабочем месте будет персональный компьютер, то теперь можно говорить о том, что компьютеры вошли к нам в дом. Каковы же итоги «компьютеризации» в физической культуре и спорте? Следует отметить, что прогресс в этой области человеческой деятельности огромен. За обозреваемый период прикладные программные продукты прошли путь от программ для микрокалькуляторов (Т.И.Раменская, В.Н.Манжосов, 1989) до мультимедиа-систем, имеющих целью обучение будущих специалистов физической культуры и спорта (Петров П.К., Дмитриев О.Б., Широков В.А., 1998).

Целью настоящей работы является обзор статей, опубликованных в журнале «Теория и практика физической культуры» за десять лет (1989-1998) по теме: применение информационных технологий (ИТ) в физической культуре и спорте.

Результаты

Анализу были подвергнуты 53 публикации, посвященные различным аспектам использования информационных технологий в физической культуре и спорте. За обозреваемый период только в одной публикации (В.В.Тимошенков с соавт.,1993) рассмотрены направления использования вычислительной техники в этой области. По мнению авторов статьи можно выделить следующие основные направления: статистический анализ и графическое изображение цифрового материала; текстовое редактирование методической и деловой документации; обучение и контроль теоретических знаний учащихся; контроль физического развития и подготовленности занимающихся; подготовка и обработка результатов соревнований по различным видам спорта; контроль и оптимизация техники спортивных движений; контроль физической работоспособности испытуемых; создание компьютеризированных тренажерных комплексов на базе персональных ЭВМ.

Проведенный анализ статей, опубликованных в журнале «Теория и практика физической культуры» позволяет систематизировать использование информационных технологий в отрасли «Физическая культура и спорт»: Этими направлениями являются: учебный процесс, спортивная тренировка, спортивные соревнования, оздоровительная физическая культура, спортивный менеджмент и регуляция кадрового потенциала отрасли.

Учебный процесс

Публикаций, посвященных использованию информационных технологий в учебном процессе достаточно много. Из них следует, что совершенствование учебного процесса в институтах физической культуры (ИФК) ведется по двум направлениям. Во-первых, разрабатываются обучающие системы (ОС), направленные на сообщение студентам теоретических сведений и фактов по учебным дисциплинам и контроль их теоретических знаний. Во-вторых, используется компьютерный опрос для отбора абитуриентов и студентов.

В настоящее время разработаны и внедрены в учебный процесс обучающие системы по: пулевой стрельбе (М.Я.Жилина, 1989), гимнастике (С.П.Киршев, С.Д.Неверкович, 1989), лыжному спорту (Т.И.Раменская, В.Н.Манжосов, 1989), физиологии (А.А.Нестеров, А.А.Сидоров, 1989), спортивно-педагогическим дисциплинам (П.К.Петров с соавт., 1990); теории физической подготовки (В.Н.Селуянов с соавт., 1991), математической статистике, спортивной метрологии, биомеханике (А.Н.Ливицкий, Л.М.Факторович, 1994), восточным единоборствам (П.К.Петров, О.Б.Дмитриев, В.А.Широков, 1998). Следует обратить внимание на подход, реализованный сотрудниками ПНИЛ РГАФК (М.П.Шестаков с соавт. 1996), создавших программы, позволяющие проводить имитационное моделирование срочных и долговременных адаптационных процессов, протекающих в организме спортсменов. Разработчики предполагают, что использование программ позволит повысить эффективность учебного процесса при проведении занятий по биохимии, физиологии и биомеханике.

Использование компьютерного тестирования посредством опросника MMPI (В.В.Кузин, М.Е.Кутепов, С.Г.Сейранов, 1995; 1997) позволило отбирать абитуриентов и студентов на обучение специальности “Спортивный менеджмент”.

Ряд публикаций освещает различные аспекты использования современных информационных технологий в вузах. Е.Н.Яшкина (1995) рассматривает вопросы совершенствования обучения предмету «Информатика» в институте физической культуры. В статье А.В.Ходынина и В.Я.Колесникова (1994) рассматриваются вопросы влияния компьютеризации ВУЗов на здоровье студентов и необходимые при этом защитно-восстановительные мероприятия.

Оптимизация учебного процесса по физическому воспитанию в вузах нефизкультурного профиля осуществляется посредством программ, позволяющих обучать предмету «Физическое воспитание» (С.Н.Богданов, М.М.Чубаров, Ю.Т.Жуковский, 1990), планировать и контролировать физическую подготовленность (Н.Г.Скачков с соавт., 1991; О.В.Жбанков, Е.В.Соловьев, 1995), общую двигательную активность (М.А.Годик, В.Н.Тимошин, 1990), а также психофизическое состояние студентов (О.В.Жбанков, Е. В.Толстой, 1997). Одна из последних публикаций этого направления (О.В.Жбанков, 1998) освещает вопросы методологии формирования информационного пространства в процессе физического воспитания студентов.

Следует отметить, что использование информационных технологий при занятиях физическими упражнениями со школьниками отражено в двух публикациях. Статья С.П.Киршева (1993) освещает вопросы применения информационных технологий при обучении физическим упражнениям. В этом исследовании обсуждается проблема развития мышления занимающихся посредством использования компьютерного моделирования физических упражнений. В публикации П.А.Виноградова, В.П.Моченова (1998) отражены некоторые вопросы использования ИТ для тестирования физической подготовленности учащейся молодежи.

Спортивная тренировка

Естественно, что наибольшее количество публикаций в журнале “Теория и практика физической культуры” (44%) посвящено созданию прикладных программных продуктов (ППП) и автоматизированных систем (АС), позволяющих оптимизировать управление тренировочным процессом. В таблице 1 представлена информация о разработках в этой области.

Название

Тип

Назначение

Вид спорта

Автор, год

Диагностика функциональной и психологической подготовленности на основе данных о деятельности сердечно-сосудистой системы

Диагностика психофизического состояния спортсмена на основе измерения электрокожного сопротивления

О.В.Жбанков, А.Н.Лебяжьев, 1994

Экспресс-контроль техники спортсменов на основе обработки данных, поступающих с видеомагнитофона

Н.Г.Сучилин, Л.Я.Аркаев, В.С.Савельев, 1996

Экспресс-контроль техники спортсменов на основе данных, поступающих с видеомагнитофона, тензоплатформы, датчиков ЭМГ

М.П.Шестаков с соавт., 1996

Экспресс-контроль техники спортсменов на основе сигналов, поступающих с тензоплатформы

Изучение индивидуальных типологических особенностей нервной системы

А.И.Федоров с соавт., 1997

Диагностика и тренировка психомоторно-координационных способностей

бобслей, санный спорт

Диагностика функционального состояния и степени адаптации спортсмена к физическим нагрузкам на основе анализа реограммы

Планирование физической подготовки

прыжковые виды легкой атлетики

М.П.Шестаков, В.Н.Зуб-ков,1994, М.П.Шестаков с соавт., 1996

Оперативное планирование тренировки

бег на средние дистанции (800, 1500 м), тяжелая атлетика

Л.А.Хасин с соавт., 1996,

Планирование тренировочной нагрузки

Большое количество публикаций (В.К.Братковский с соавт., 1990; Н.Г.Сучилин, Л.Я.Аркаев, В.С.Савельев, 1996; А.Н.Фураев, 1996; Ю.А.Ипполитов, 1997; М.П.Шестаков, 1998) посвящено вопросам улучшения качества технической подготовленности спортсменов. Разработка систем для усиления этой стороны подготовки спортсменов ведется в направлении создания программно-аппаратных комплексов, позволяющих автоматизировать ввод информации в ЭВМ, ее обработку и вычисление необходимых биомеханических параметров. Это дает возможность повысить эффективность обучения двигательным действиям и избежать ошибок. Аппаратурой для сбора информации о спортсмене может служить видеомагнитофон (Н.Г.Сучилин, Л.Я.Аркаев, В.С.Савельев, 1996; М.П.Шестаков с соавт., 1996) тензоплатформа (М.П.Шестаков с соавт., 1996; А.Н.Фураев, 1996) видеомагнитофон, тензоплатформа и ЭМГ (М.П.Шестаков, с соавт., 1996).

Некоторые публикации посвящены описанию ППП, позволяющих оценивать функциональную подготовленность (М.А.Рубцова, 1994;), диагностировать и управлять совершенствованием различных способностей спортсмена (Ф.Ф.Водоватов, О.В.Жбанков, А.Н.Лебяжьев, 1994; Е.Ю.Розин, 1995; Э.Лоош, 1997; А.И.Федоров с соавт., 1997).

На начальной стадии внедрения ИТ в планирование тренировочного процесса шло по пути создания систем управления базами данных (СУБД), позволяющих хранить и осуществлять поиск адекватных средств тренировки (В.Н.Степанов, Е.В.Скоморохов, 1990). В настоящее время оптимизация планирования подготовленности спортсмена идет по пути создания экспертных систем (ЭС) и программ, близких к ним по содержанию. Экспертные системы — это сложные программные комплексы, интегрирующие знания специалистов в конкретных предметных областях и тиражирующие этот опыт для консультации менее квалифицированных пользователей. (Н.В.Макарова с соавт., 1997). По мнению разработчиков экспертных систем, этот тип прикладных программных продуктов наиболее соответствует решению задач такого типа. К настоящему времени разработаны экспертные системы для планирования подготовки бегунов на средние дистанции и тяжелой атлетике (Л.А.Хасин с соавт., 1996), а также в прыжковых видах легкой атлетики (М.П.Шестаков, В.Н.Зубков, 1994). Разработана программа (М.Я.Жилина, 1995), позволяющая осуществлять планирование нагрузки в стрельбе.

А.В.Кубеевым и А.Г.Баталовым (1995) на базе микрокомпьютера МК-85 созданы простые программы, позволяющие повысить эффективность работы тренера при проведении занятий по лыжному спорту. Несмотря на их относительную простоту, карманный микрокомпьютер производит вычисления быстро и эффективно. Предложенный пакет программ позволяет рассчитать результаты в лыжных гонках с учетом возрастного коэффициента, вычислить некоторые параметры нагрузки и границы метаболических режимов по частоте пульса и многое другое. В статье Г.П.Лосева (1994) описывается малогабаритный вычислительный комплекс, позволяющий в полевых условиях тестировать и выбирать оптимальный вариант смазки лыж перед соревнованиями.

Только одна публикация (Л.А.Семенов, С.В.Исаков, 1998) затрагивает проблемы отбора перспективных спортсменов. Их решение авторы видят в разработке мониторинговой системы позволяющей хранить информацию о наиболее перспективных юных спортсменах и отслеживать динамику их спортивных результатов. Такая система под названием “Спортивный отбор” создана и апробирована в городе Екатеринбурге.

Спортивные соревнования

Публикаций, освящающих вопросы использования ИТ при проведении соревнований, немного. П.А.Виноградов и В.А.Савин (1997) указывают, что при проведении соревнований уровня Олимпийских игр, применение ИТ обеспечивает оперативный сбор, передачу, хранение и обработку большого количества информации. На последних Олимпийских играх в атланте впервые была использована передача данных о результатах соревнований через сеть ИНТЕРНЕТ. Помимо работы с большими информационными массивами персональные компьютеры используются для статистической обработки результатов соревнований. Особенно это важно для тех видов спорта, в которых результат спортсмена оценивается судьями-экспертами. А.А.Макаров с соавт. (1991) описывают систему начисления очков в соревнованиях по прыжкам с трамплина, лыжному двоеборью, фигурному катанию на коньках, гимнастике, синхронному плаванию, выездке. В статье Г.П.Почекуева (1989) описывается алгоритм программы, позволяющей оценивать результативность деятельности игрока (команды) в спортивных играх.

Оздоровительная физическая культура

Четвертое направление использования ИТ связано с разработкой программ для оздоровительной физической культуры. Программы этого направления (В.В.Зайцева, В.Д.Сонькин, 1990) можно разделить на диагностические, диагностико-рекомендательные и управляющие. В первом случае программа позволяет специалисту быстрее поставить диагноз. Во втором -наряду с диагнозом пользователю предлагается определенный набор рекомендаций, соответствующий выявленному уровню здоровья и двигательной активности. В третьем случае компьютер осуществляет взаимодействие с пользователем по принципу обратной связи: выдает задания, контролирует их выполнение, а по результатам новых тестов вырабатывает соответствующие рекомендации. В последнем случае речь идет о создании системы “Персональный тренер”. В таблице 2 представлена опубликованная в журнале “Теория и практика физической культуры” информация о компьютерных программах оздоровительной направленности.

Информационные системы в спорте. Использование информационных технологий в сфере физической культуры и спорта

В последнее время наблюдается глобальный рост роли компьютера в жизни человека. Современное общество не может обходиться без информационных технологий. Данная тенденция затрагивает и сферу спорта. Все больше и больше людей обращаются за помощью к компьютерным программам для оптимизации своей повседневной и спортивной жизни. Все большее внимание уделяется информационным технологиям в педагогике.

Рассмотрим результаты внедрения компьютерных технологий в физкультурное образование, а так же результаты распространения компьютерных программ в физкультуре и оценим пользу, полученной с помощью этих изменений.

Направлениями компьютерных технологий в спорте могут являться:

Средства для обучения, повышающие качество преподавания. Информационные технологии в физической культуре активно используются в образовательных целях. Существует множество обучающих технологий, с помощью которых, обычный, даже не подготовленный человек может изучать различные спортивные дисциплины, боевые искусства, может получить достаточно полную информацию, необходимую ему для обучения. Большое распространение получили программы, позволяющие визуализировать на экране монитора изучаемый процесс. С помощью таких программных средств пользователь получает возможность изучить объект в деталях, принимая в расчет временное и пространственное движение процесса. Благодаря этим технологиям, можно добиться повышения эффективности тренировок и обучения за достаточно короткий срок.

Программы, предназначенные для тестирования и контроля тренировочного процесса обучающегося в том или ином спортивном направлении. Человек, использующий данный программный продукт, имеет возможность подобрать для себя оптимальную программу тренировок и даже составить специальную спортивную диету. Расчет оптимальной массы тела для спортсмена, который желает держать себя в отличной спортивной форме, так же осуществляется с помощью программ, которые вычисляют с помощью значений веса, роста, возраста.

Средства, направленные на рекламную или издательскую деятельность, которые выполняют задачу размещения рекламных материалов, оформленных так, чтобы они могли привлечь наибольшее возможное число представителей основной целевой аудитории. Рекламные информационные средства созданы для повышения и поддержания интереса к физической культуре, различным спортивным мероприятиям, помогают проводить социологические исследования уровня заинтересованности населения в данном направлении. Результаты этих исследований хранятся в специальных базах данных.

Прикладные программные продукты (ППП) – предназначены для обработки информации различных направлений и областей. Компьютерные технологии активно используются во время проведения различных соревнований. Компьютеры помогают более эффективно, быстро, надежно собирать и хранить намного больший объем информации, чем тот, который бы был собран и хранился бы без использования передовых технологий.

Подготовленность спортсмена можно выявить, используя достаточно распространенные на сегодняшний день, экспертные системы. Экспертные системы – это представленные в доступном виде для обычного пользователя комплексы знаний в определенном виде спорта, представленные в виде программ. Экспертные системы нужны для решения определенного вида проблем, которые не имеют однозначного решения с помощью известных алгоритмов, или начальные данные имеют некоторые неточности и противоречия. К текущему моменту созданы экспертные системы в области тяжелой атлетики, легкой атлетике, стрельбе и бегу.

Кроме всего прочего, разработаны программы, предназначенные для тренеров. Они помогают собрать воедино знания, накопленные специалистом в той или иной области спорта, и, как следствие, помогают увеличить эффективность преподавания.

В заключении следует добавить, что жизнь современного все чаще и чаще подвержена влиянию со стороны IT-технологий. Как итог, использование этих технологий в физкультуре несет в себе множество плюсов, а именно быстрота, надежность, возможность оптимизировать накопленные знания, возможность подобрать эффективную программу, рассчитанную на конкретного пользователя.

Источники:

http://studme.org/192713/meditsina/informatsionnye_tehnologii_fizicheskoy_kulture_sporte
http://allasamsonova.ru/ispolzovanie-informacionnykh-tekhnologij-v-fizicheskoj-kulture-i-sporte/
http://expeducation.ru/ru/article/view?id=5597