Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

 «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, СПОРТА И ЗДОРОВЬЯ имени П.Ф. ЛЕСГАФТА, САНКТ-ПЕТЕРБУРГ»

Кафедра теории и методики легкой атлетики

РЕФЕРАТ

«ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА ОСНОВЕ

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ И ДИАГНОСТИРУЮЩЕЙ

АППАРУТУРЫ В ЛЕГКОЙ АТЛЕТИКЕ»

Санкт-Петербург, 2018

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ        3

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ   ТЕХНОЛОГИЙ В СПОРТЕ        4

ГЛАВА 2. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИТЕМА «OPTOJUMPNEXT» КАК ОДИН ИЗ СПОСОБОВ ОЦЕНКИ СПЕЦИАЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ ПРЫГУНОВ ТРОЙНЫМ        6

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        10

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ        11

ВВЕДЕНИЕ

Информационные процессы быстро становятся одной из важнейших составляющих жизнедеятельности человека и социума. Информационные технологии, ставшие неотделимой частью общества, – это совокупность методов и программно-технологических средств, обеспечивающих сбор, хранение, обработку, вывод, использование информации, что способствует широкому распространению и обеспечению понижения трудоемкости процессов реализации информационных ресурсов (Жуков Р.С., 2009). Использование в тренировочном процессе современных информационных технологий завоевывает особую актуальность, требует постоянного обобщения и обмена опытом.

Возникла потребность в переходе от традиционных средств к модернизации информационных и коммуникационных технологий, позволяющих существенно эффективнее осуществлять сбор, передачу и обработку информации, вести самостоятельную работу и самообразование, качественно менять содержание, методы и организационные формы подготовки высококвалифицированных спортсменов.

Совершенствование контроля и управления тренировочным процессом на основе систематизации и объективизации знаний о структуре соревновательной деятельности и различных сторонах физической и специальной подготовленности спортсменов является одним из основных направлений совершенствования спортивной подготовки в современном спорте высших достижений (Дьячков В.М., 1967).

Современная вычислительная техника давно вошла в спортивный мир. Цифровое видео, цифровые табло и проекционная техника, а также различные измерительные и диагностические системы обширно используются на всех крупных соревнованиях и в тренировочном процессе.

Информационные технологии и средства применяются на этапе, где требуются особые знания и умения – биомеханический анализ техники движения спортсмена, проектирование тактических схем ведения спортивной борьбы, анализ, психологического, функционального и физического состояния спортсменов, оценка адаптационных потенциалов человека к физической нагрузке, осуществление педагогического контроля и т.п.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СПОРТЕ

В настоящее время спорт уже далеко не такой, каким он был в Древней Греции. Произошло много изменений, в нем появилось множество технических новинок и разработок. Сегодня достижения цивилизации стали настолько привычными, что мы и сами не заметили, как они стали неотделимой частью нашей жизни. Изобретения и новинки последнего столетия обратили спорт в точную науку. Мы стали скрупулезнее считать миллиметры, миллисекунды.

Известно, что хорошая физическая форма для любого спортсмена имеет главное значение. Она предопределяет качество соревновательной деятельности и как, следствие, высокие результаты и достижения. Физическая форма набирается понемногу в процессе тренировок. Наращиваемые нагрузки вырабатывают силу, быстроту, выносливость, гибкость, координацию и другие кондиционные качества, необходимые для достижения поставленной цели. Как правило, профессиональные спортсмены тренируются под наблюдением специалистов – тренеров по физической подготовке, психологов, массажистов, спортивных врачей. Для оценивания состояния своих подопечных они используют накопленные знания, новейшие тренировочные методики, всевозможные тренажеры, современную аппаратуру и научное оборудование, а также достижения информационных технологий (Якобашвили В.А., 1993).

Полезную техническую новинку, предназначенную для оказания помощи любому спортсмену, изобрела финская компания FAM SPORTS. Это портативный аппарат, рассчитанный на токи небольшого напряжения. Он нужен для стимуляции специфической нервно-мышечной реакции мозга. Прибор практически мгновенно, в течение 15 секунд дает оценку состояния спортсмена. Он сигнализирует о моменте, когда будущая тренировочная нагрузка может привести к усталости и даже к потенциально допустимой травме. Специалисты присвоили разработанному устройству название «Check».

Для оценивания ситуации его электроды присоединяются на кисть руки. При приведении прибора в работу электрический ток передается через тело в мозг спортсмена. Данные, полученные в результате этого и реакции нервной системы, фиксируются в нашем «гаджете» с помощью специальной утилиты прибора. Прибор нужен в первую очередь для тех, кто занимается видами спорта, где требуются координация, сила, скорость. Этим запросам отвечают многие виды спорта: легкая атлетика, футбол, хоккей, бокс и т.п.

Усовершенствованные браслеты второго поколения еще одно достижение FuelBanS. При помощи браслета пользователь может сравнивать текущие результаты не только с результатами минувших дней, но и с результатами других спортсменов за счет online-ресурса Nike+ благодаря специальным единицам измерения от NikeFuel. Данное новшество привносит еще больший состязательный момент в занятия спортом и тренировочный процесс. С помощью ЖК и LED-монитора можно следить за своей активностью, сброшенными калориями, временем и количеством пройденных шагов и, наконец, единицами NikeFuel.

Компания Basis Science запустила новые часы-браслет для отслеживания состояния здоровья человека, ориентированные на пользователей, заботящихся о своем здоровье, и веб-сервис к нему. Так же часы Basic отличает наличие различных сенсоров, которыми другие информационные «гаджеты» не обладают. Это не просто устройство-помощник для занятия спортом и отслеживания состояния здоровья. Они снабжены акселерометром для отслеживания скорости передвижения, оптическим монитором для кровообращения и сердечного ритма, сенсором влаги для измерения потоотделения и состояния кожи и термодатчиком, реагирующим на температуру атмосферного воздуха. Собрав и записав данные организма во время физических нагрузок, часы предоставляют спортсмену данные в подходящем для восприятия виде, позволяя отслеживать состояние здоровья, спортивные достижения и результаты на протяжении длительного времени (Жуков Р.С., 2009).

Быстрое продвижение по пути миниатюризации датчиков привело к тому, что возникло огромное количество гаджетов, способных фиксировать большое число параметров.

Большинство компаний, выпускающих спортивные «гаджеты» и специальные устройства, в то же время предоставляют возможность анализа тренировочного процесса и образования социальных сетей. Такого рода ресурсы имеют нужное информационное обеспечение и позволяют программировать тренировочные параметры (Фураев А.Н.,1996). С их помощью стало реальным автоматизировать многие процессы обработки данных тренировочного процесса, такие как: обучение и контроль теоретических знаний; подготовка и обработка результатов соревнований по разным видам спорта; контроль, совершенствование и оптимизация техники спортивных движений; контроль физической работоспособности испытуемых; создание компьютеризированных тренажерных комплексов и т.д.

Электронные системы и устройства разрешают записывать тренировки спортсмена и сохранять много параметров этих занятий, в том числе время, скорость, затраченные калории, диаграммы пульса и многое другое.

ГЛАВА 2. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИТЕМА «OPTOJUMPNEXT» КАК ОДИН ИЗ СПОСОБОВ ОЦЕНКИ СПЕЦИАЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ КВАЛИФИЦИРОВАННЫХ ПРЫГУНОВ ТРОЙНЫМ

В последнее время уделяется повышенное внимание проблемам улучшения качества физической, тактической, психологической и технической подготовленности спортсменов. Разработка систем для усиления этих сторон ведется по вектору создания индивидуальных программно-аппаратных комплексов, которые позволяют автоматизировать ввод информации в ЭВМ, обрабатывать и подсчитывать нужные биомеханические параметры.

Одним из главных курсов прогресса в спортивной подготовке в нынешнем спорте высших достижений является усовершенствование управления тренировочным процессом на основе объективизации знаний о структуре соревновательной деятельности и различных сторонах особой подготовленности спортсменов. Это позволяет кардинально умножить результативность обучения, улучшить подготовку будущих олимпийцев.

Предоставленное направление, опираясь на современные методы диагностики функционального состояния и специальной подготовленности спортсмена, позволяет сформировать необходимые условия для разумного управления специальной работоспособностью спортсмена и протекания адаптационных процессов в его организме.

Наиболее значимый этап в управлении тренировочным процессом – это организация комплекса управляющих влияний на спортсмена, эффективно влияющих на его специальную работоспособность, с конечной целевой задачей перевода функционального состояния спортсмена на более высокий уровень. Особая роль в этом процессе принадлежит комплексному контролю специальной подготовленности спортсменов (Верхошанский Ю.В.,1988).

Применение научно-методических положений комплексного контроля позволяет унифицировать процесс подготовки легкоатлетов-прыгунов путем личностного подхода к подбору норм нагрузок и тренировочных средств подготовки, избирательного и скрупулезного подхода к специальной физической и технической подготовке спортсменов. Комплексный контроль в легкоатлетических прыжках включает оценку соревновательного результата и соревновательной деятельности спортсмена, технической подготовленности, тактических действий в ходе соревнований, оценку специальной физической подготовленности, оценку состояния здоровья и функционального состояния спортсмена, его психологической подготовленности, объема, напряженности и характера тренировочных нагрузок (Иванов В.В., 1987).

Комплексный контроль в легкоатлетических прыжках включает (Креер В.А., Попов В.Б., 1986):

- контроль специальной физической подготовленности прыгунов;

- функциональная диагностика состояния спортсменов;

- контроль соревновательной деятельности прыгунов;

- контроль технической подготовленности прыгунов;

- контроль выполненных тренировочных нагрузок;

контроль психологической подготовленности спортсменов.

Таким образом, нужен улучшенный тренировочный процесс и комплексный инновационный контроль специальной подготовленности квалифицированных легкоатлетов-прыгунов с помощью контрольно-измерительной и диагностирующей аппаратуры.

«OptoJumpNext» – новая инновационная система, разработанная итальянской фирмой «Микрогейт» для контроля, диагностики и анализа подготовленности спортсменов, позволяющая с значительной точностью (длительность – 0,001 с, скорость – 0,01 м/с, перемещение – 0,01 м ускорение – 0,01 м/с², темп – 0,01 I/с, высота – 1 см, длина – 1 см, угловые параметры – 0,1°) регистрировать и представлять в наглядном виде (графики, диаграммы) параметры выполненных упражнений сразу после их выполнения. Это создает возможности для срочного анализа и коррекции спортивной техники в тренировке, позволяет оперативно оценивать уровень физической подготовленности спортсменов.

«OptoJumpNext» – это оптическая измерительная система (ИС) измерения, состоящая из транслирующих и приемных панелей, соединенных в дорожку длиной до 100 м. Каждая метровая панель хранит 96 светодиодов. Светодиоды постоянно передают данные от приемника к передатчику. Система показывает любые пересечения в лучевых связях между панелями, вычисляет их длительность, а также место пересечения лучевых связей и это дает возможность с высокой точностью контролировать пространственные, временные, пространственно-временные параметры двигательных действий спортсменов в различных физических упражнениях. Помимо электронно-лучевых метровых панелей, связанных в дорожки, измерительная система содержит также две видеокамеры, соединенные с персональным компьютером, разрешающие регистрировать угловые характеристики движений спортсмена. Персональный компьютер обеспечен особым программным обеспечением, разрешающим оперативно обрабатывать и знакомить в цифровом и наглядном виде (графики, диаграммы) результаты попыток, забегов спортсмена. Информационная система разрешает также с помощью разработанной батареи тестов оценивать различные стороны физической подготовленности спортсмена (15–20 стандартных тестов). Подбором контрольных упражнений для тестирования можно оценить скоростно-силовые, силовые, скоростные и координационные способности спортсменов.

Система интуитивно понятна и легка в использовании, для её развёртывания нужно мало времени, она мобильна и ей не нужно статического закрепления на местности, возможное применение в аренах, спортивных залах, на беговой дорожке стадиона, то есть в естественных условиях тренировки.

Выработанная методика оценки особой физической подготовленности квалифицированных легкоатлетов-прыгунов включает следующие упражнения, выполненные с использованием ИС «OptoJumpNext»:

1. Пятерной прыжок с места (старт и окончание многоскока вне ИС), характеризуется двумя информативными параметрами:

- длина тройного прыжка (внутри ИС);

- средняя длина одного прыжка в многоскоках.

Точность регистрации: длина прыжка – 0,01 м.

2. «Бег 10 м с хода» характеризуется двумя параметрами, регистрируемыми с помощью ИС:

- максимальная скорость на отрезке 10 м;

- средняя скорость бега на отрезке 10 м.

Правильность регистрации: скорость – 0,01 м/с.

3. «5 плиометрических прыжков на месте» (прыжок «Plyometric»)

характеризуется двумя информативными параметрами, регистрируемые ИС:

- средняя высота пяти прыжков;

- среднее время отталкиваний пяти прыжков;

- реактивная способность НМА прыгуна.

Точность регистрации: высота прыжка – 0,01 м; время опорных и полетных фаз – 0,001 с.

4. «Прыжок вверх с места со штангой на плечах» (вес штанги – мужчины – 75 % от собственной массы тела, женщины – 50 % от собственной массы тела) характеризуется одним информативным параметром – высота прыжка. Точность регистрации: высота прыжка – 0,01 м.

Методика позволяет оперативно оценивать главные стороны специальной физической подготовленности легкоатлетов-прыгунов:

- скоростная подготовленность (тест «Бег 10 м с хода»);

- прыжковая подготовленность (тест «Пятерной прыжок с места»);

- реактивная способность («5 плиометрических прыжков на месте»);

-  силовая подготовленность («Прыжок вверх с места со штангой на плечах»).

Показатели в тестах позволяют судить о степени формирования некоторых сторон специальной физической подготовки спортсменов, давать на этой основе рекомендации по улучшению тренировочного процесса, а также проводить коррекцию подготовки.

Следует отметить, что этот инновационный проект за счет компактности зоны контроля и оперативности поступления результатов теста непосредственно в память компьютера почти в 6 раз сокращает время процедуры тестирования подготовленности прыгунов (с 26,5 до 4,5 мин), что разрешает сберечь время и силы для проведения основной части тренировочного занятия, а в совокупности с простотой проведения процедуры тестирования практически осуществлять текущий контроль на постоянной основе в течение года.

Система «OptoJumpNext» осуществляет оперативный и высокоточный контроль кинематических параметров прыжков, сразу обнаруживает технические ошибки спортсмена, недоступные при визуальном контроле техники, что разрешает проводить тренеру индивидуальную коррекцию техники прыжка.

Также система «OptoJumpNext» показывает энергозатраты при выполнении нагрузки:

1) Specific energy [J/kg] Отношение потраченной энергии к весу.

2) Specific power [W/kg] Отношение мощности к весу.

3) Total energy [J] Затраченная энергия.

4) Total power [W] затраченная мощность.

Точность измерений проводится до одной тысячной секунды.

В тестах оценки периоду реакции система рассчитывает протокол со следующими параметрами:

1) время ожидания сигнала (акустический и/или визуальный);

2) время реакции.

Уникальная особенность системы состоит в том, что кроме стандартных тестов, есть возможность создать собственное исследование с учетом тех условий, которые нужны Вам.

 Модуль биомеханики дает возможность покадрово раскладывать запись с последующей оценкой угловых характеристик, параметров движения звеньев тела в пространстве, правильности и точности выполнения движения и других задач.

Современная техника на базе компьютерных технологий позволяет увеличить оперативность и точность процедуры контроля специальной подготовленности легкоатлетов-прыгунов. Методика контроля в сочетании с разработанными модельными характеристиками позволяет проводить коррекцию различных сторон подготовки спортсмена на основе данных о степени развития некоторых сторон специальной подготовленности.

Измерительная. система «OptoJumpNext» с помощью особой батареи тестов дает возможность проводить комплексную оценку специальной подготовленности легкоатлетов-прыгунов, охватывающую контроль технической подготовленности с оценкой кинематических параметров прыжка, а также контроль специальной физической подготовленности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для того, чтобы свободно ориентироваться в информационных потоках, современный специалист любого профиля обязан уметь принимать, обрабатывать и использовать данные с помощью персональных компьютеров и других средств инновационных технологий. Реализация такой потребности неосуществима без включения информационного компонента в систему подготовки и переподготовки современного спортсмена.

На сегодняшний день самое важное это использование современных информационных технологий, подготовка профессиональных спортсменов и квалифицированных специалистов не вызывает затруднений.

Показатели в тестах с использованием диагностирующей и контрольно-измерительной аппаратуры позволяют судить об уровне развития отдельных сторон СФП спортсменов, давать на этой основе рекомендации по совершенствованию тренировочного процесса и проводить коррекцию разных сторон подготовки спортсмена.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Верхошанский Ю.В. Основы специальной физической подготовки спортсменов. М.: Физкультура и спорт, 1988. 330 с.
2. Дьячков В.М. Совершенствование технического мастерства спортсменов. М.: Физкультура и спорт, 1967. С. 12–44.
3. Жуков, Р. С. Новые информационные технологии в научно-методической деятельности специалистов физической культуры и спорта: состояние и перспективы / Вестник Кемеровского государственного университета. - 2009. - № 4. - С. 76-80.
4. Запорожанов В.А. Контроль в спортивной тренировке. Киев: Здоровъя, 1988. 144 с.
5. Запорожанов  В.А, Зациорский В.М.,  Тер-Ованесян  И.А. Материалы и обоснование системы текущего педагогического контроля  в скоростно-силовых видах спорта  /Теория и практика  физической культуры. 1971. № 6. С. 64–70.
6. Иванов В.В. Комплексный контроль в подготовке спортсменов. М.: Физкультура и спорт, 1987. 256 с.
7. Креер В.А., Попов В.Б. Легкоатлетические прыжки. М.: Физкультура и спорт, 1986. 151 с.
8. Оганджанов А.Л.  Педагогические технологии индивидуальной подготовки квалифицированных легкоатлетов-прыгунов: дис. …доктора пед. наук. М., 2007. 380 с.
9. Оганджанов А.Л. Управление подготовкой квалифицированных легкоатлетов-прыгунов. М.: Физическая культура, 2005. 200 с.
10. Платонов В.Н. Система подготовки спортсменов в олимпийском виде спорта. Общая теория и ее практические приложения.  Киев.: Олимпийская литература, 2004. 808 с.
11. Попов В.Б. Исследование особенностей высшего спортивно-технического мастерства и управления совершенствованием его в прыжках в длину с разбега: автореф. дис. …канд. пед. наук. М., 1968. 23 с.
12. Стрижак А.П. Научно-методические основы управления тренировочным процессом высококвалифицированных легкоатлетов-прыгунов: автореф. дис. …д–ра пед. наук. М., 1992. 32 с.
13. Фураев, А.Н. К вопросу о компьютеризации анализа выполнения спортивных упражнений / А. Н. Фураев /Теория и практика физической культуры, 1996, № 11.
14. Якобашвили В.А.. Комплекс технических средств для управления тренировочным процессом / В. А. Якобашвили /Теория и практика физической культуры. 1993, № 9-10.