【摘要】战术意识是运动员竞技能力构成的核心内容,对战术意识的研究及训练系统的研制是运动训练学理论研究与实践探索的重要领域。文章从足球战术意识形成规律出发,按照战术行为决策步骤,设计开发了足球临场战术意识辅助训练系统,为足球战术意识的训练与评测提供辅助工具,帮助高校体育专业学生及足球运动员提高知觉、判断、决策比赛现场的思维效率,促进其临场战术意识的提升。
【关键词】战术意识;战术思维;计算机辅助训练
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)09―0123―04
前言
战术意识是指运动员在比赛中为达到特定战术目的而决定自己战术行为的思维活动过程[1]。战术意识综合反映了队员在运动实践中累积的知识与经验,帮助运动员在复杂多变的竞赛环境中,准确及时地判断现场情况,灵活迅速地决定自身行动方案。形成和提升战术意识是运动训练的重点内容,不仅要通过知识的掌握及能力的培养而建立良好的认知结构,更为重要的是积累比赛经验,在实战中巩固和自觉运用战术意识。然而高校体育专业学生及非职业球队的运动员参与正式比赛和高级别大赛的机会很少,缺乏真实的训练情境和必要的训练手段,所以很难获得战术意识方面的正确指导和针对性训练。将CAT(计算机辅助训练)引入足球战术意识的训练领域,研制符合足球战术意识培养规律的辅助训练系统,以期有效解决上述问题。
一 足球临场战术意识形成机制和发展途径
理解足球战术意识的构成要素、依从足球战术意识形成规律来设计CAT系统是系统研制的关键。因此有必要分析足球战术意识形成的机制。心理学观点认为,战术意识的获得是后天习得的,是通过一定的认知学习过程逐步掌握和发展的,其形成过程是知识、技能的获得和经验的积累,符合认知学习过程的一般规律。
1 足球战术意识构成要素
部分学者强调足球战术意识属于思维决策过程,并指出“理论知识和经验知识的运用是战术意识的两大主要构成要素”[2]。思维心理学理论认为,在解决问题过程中,理论知识多为陈述性知识,经验知识多为程序性知识,两者都是必需的。首先要有描述性的陈述性知识,其次是成千上万次的练习,知识达到程序化和自动化。例如:在形成选位和跑位意识的过程中,运动员要先了解有关选位和跑位的基本知识,再通过大量的练习和比赛,理解选位和跑位知识的运用规则以及与具体行为过程的联系,体会比赛中运用选位和跑位规则的条件,最终具备正确的、自如的选位和跑位能力,同时在头脑中形成了正确的选位和跑位意识,并在比赛中表现出来[3]。程序性知识的获得通常需要以陈述性知识的掌握为前提,而同时程序性知识也能够促进和加强陈述性知识的获得与保留。
2 足球临场战术意识形成机制
足球战术意识形成通常要经历一个陈述性知识应用到程序性知识运用的过程。程序性知识的熟练运用,是技能化的规则迁移过程,历经三个阶段:认知阶段,了解与技能有关的知识;联系阶段,通过练习掌握规则;协调运用阶段,规则完全可以自动化地被迁移运用到各种情境,而且运用得非常协调。
Fisher(1984年,运动心理学手册)的研究认为,运动员在完成熟练的运动时,需要思维能力的支持,对自身经验图示的不断丰富与运用[4]。临场状况下,任务完成的过程需要以下步骤:第一,发现和感知环境信息;第二,寻找完成任务的必要信息,确定信息的类型;第三,调用运动记忆,完成临场比对;第四,进行行为决策。有学者进一步分析:感知能力、预测能力、演算能力、决策能力是足球战术意识高低的反映。
通过深入分析,我们得出足球临场战术意识形成机制(如图1所示),即通过感知、预测、演算、决策的战术思维活动,形成对程序性知识的熟练运用,不断丰富自身的经验图示。足球临场战术意识形成可分为认知、联系和协调运用。
3 足球临场战术意识发展途径
针对足球临场战术意识形成机制,我们认为,要促进良好的临场足球战术意识的形成,需要结合足球临场战术意识形成的三个阶段,在充分保证程序性战术知识的获得与保持的基础上,重点培养运动员的战术思维能力;提供尽可能丰富的运用情境,促进规则迁移,不断丰富其经验图示;强化有意注意,加强知觉判断,在行动决策的过程中,提高其思维效率及判断的准确性。
二 足球临场战术意识训练系统设计
近年来国内外在竞技体育训练手段上不断革新,CAT在田径、体操、射击等众多科目训练中成效显著。我国名将刘翔的成就得益于科学的训练计划以及先进的训练系统的辅助,NBA球员的运动数据借助专门的训练系统进行采集分析,帮助球员和教练进行有的放矢的训练。足球临场战术意识训练系统旨在利用信息化手段和科学的训练方法,促进运动员临场战术意识的提升。使用对象主要包括训练者、教练员。训练者通过该系统主要完成对程序性知识的积累和战术思维的训练,系统给予及时的评测和反馈。教练员通过该系统可以对比赛视频进行讲解标注,完成对相应训练点的添加设置,比较分析学习者的训练结果。
1 设计目标
(1)程序性知识积累的工具
(2)战术思维训练的工具
(3)战术意识评测的工具
2 设计理念
(1)开放性设计,实现战术知识的动态添加与查询,比赛视频的补充更新和训练点的自定义
(2)自适应设计,根据训练者年龄等特征和训练评测结果推荐训练内容
(3)训练目标、训练过程与战术意识形成规律相统一
(4)即时诊断与综合评价相结合
3 功能架构
足球临场战术意识训练系统具备的核心功能主要包括:战术知识学习功能,思维训练管理功能,学习特征分析功能,综合实战演练功能,评测分析总结功能。系统功能结构图从训练者、教练员和管理员操作的流程出发描述了整个系统的功能结构。其中训练点管理、评测分析管理和实战演练部分是核心,训练点定义与管理是实现训练者在实战演练过程中运用战术知识做出即时决策的关键。
三 足球临场战术意识训练系统技术架构
系统不仅要支持训练者对战术规则的学习和思维的训练,教练员对训练内容的动态添加及训练点定义,同时还要实现系统对训练者特征的分析及训练结果的评测,即包括多媒体信息的呈现,又包括复杂的交互和数据操作。因此笔者的团队在前端采用了交互多媒体工具Flash,并部署为AIR桌面应用程序,以提高系统的即时响应速度,实现了对视频信息的高效准确的检索和定位。操作交互主要采用了ActionScript 3.0,完成视频回放控制逻辑及训练点定位、数据统计、特征分析等算法。通过SQL语言实现对存放于SQLite数据库中的用户数据、学习特征数据、知识点、思维题库、战术规则数据的操作管理。对比赛视频中训练点的标注主要采用视频提示点技术。
另外,系统还使用了拖拽技术,完成对视频等信息的快速添加。运用声控技术实现对比赛视频的回放控制,以方便教练员对视频的分析和训练点的添加。例如,教练员可以在载入最新一段比赛视频后,直接播放,一旦比赛中出现了有分析训练价值的关键点,就可以即可喊“停”,叫停比赛视频,然后设置提示点,加入分析内容和测试题目,并保存入库。
四 足球临场战术意识训练系统的功能开发
足球临场战术意识训练系统涉及功能较多,对战术知识和一般思维训练部分的功能实现在这里不做讨论,现就其中核心的部分作重点介绍。
1 训练点的标注
训练点主要是针对比赛过程中场上球员表现出来的战术思维(感知、预测、演算、决策),教练员、技术人员进行专业分析得到的有训练价值的关键点,这些关键点基本概况了运动员战术决策的整个进程,具体体现在某一比赛视频的某一个或某几个片段。要作为训练、学习和考查内容,就必须对这些训练点在视频中的位置以及对应的训练类型等信息进行标注,并对其进行索引设置,以便于快速查询和定位,同时明确要触发的训练题目和评测指标,以检测和评价训练者对该项训练内容的练习结果。所以,训练点标注功能的实现是系统的核心部分。系统采用增加视频提示点方式完成对训练点的标注,并将其存于数据库中。以下以标注跑位感知为例,介绍其实现细节。
// 以下myplayer为视频回放组件FLVPlayback对象实例。
myplayer.contentPath = "exercise/soccer001.flv";
myplayer.seek(currentFrame);//定位视频中训练点附近的帧
//通过增加视频提示点函数标注训练点,并通过自定义方法写入本地数据库。
myplayer.addASCuePoint(85, "训练点01",cueParameterObject);
cueParameterObject.param1="跑位";
cueParameterObject.param2="感知";
cueParameterObject.param3="反应速度";
cueParameterObject.param4="位置";
cueParameterObject.param3="距离";
addCuePointIntoDB(85, cueParameterObject);
//建立提示点对象,建立播放到训练点位置将触发的事件处理函数。
var cueObject = new Object();
cueObject.cuePoint = function ()
{
myplayer.pause();
InfoPanel.visible=true;//显示信息提示面板
HandlerPanel.visible=true;//显示训练点绘制工具面板
TestStart(userID,HandlerObject);//记录用户信息在该训练点的操作,HandlerObject对象中包含若干记录参数; TestStart方法中均包括对相应数据的写入本地数据库操作。
};
//播放比赛视频,建立提示点的侦听事件
myplayer.play();
myplayer.addEventListener("cuePoint", cueObject);
2 比赛视频导入与讲解标注
教练员一个重要任务就是分析体现战术思维能力的比赛案例,对训练点进行标注。本系统实现了教练员对比赛视频的自主添加(导入时可采用拖拽方式),以及通过声音指令控制视频回放,使用画笔和文本输入工具完成相关信息的标注,系统自动记录标注点的播放位置。
3 训练结果分析统计分析
临场战术意识训练的结果体现在训练者完成训练点学习任务的效率,即分析回答训练题目的正确率、反应时间。因此,对这些数据的统计分析是非常重要的。系统实现了对单个训练者不同训练内容的统计总结,以及多个训练者在某些训练指标上的比较分析,并给出下一步训练建议,以帮助训练者作针对性训练。系统使用FusionCharts 图表组件实现数据的直观显示。
五 总结
足球临场战术意识训练系统在计算机辅助足球训练的工具设计和开发方面做了积极尝试。笔者及其研发团队从认知心理学、思维心理学的视角科学分析了足球临场战术意识形成机制、发展途径,并在此基础上研制开发了足球战术意识辅助训练与评测工具。该系统因其开放性的设计,完全可以通过修改数据库对应内容,改变战术知识和规则体系部分,添加其他比赛视频,从而轻松拓展应用于篮球训练、排球训练等众多领域。有效性验证实验将是后续主要研究工作,有关研究数据将为系统中评价模型的改进以及该系统最终走向实用化提供支持。
参考文献
[1] 田麦久.运动训练学[M].北京:人民体育出版社,2000.
[2] 张廷安.我国男子少年足球运动员进攻战术意识思维活动基本特点研究[D].北京:北京体育大学,1997.
[3][4] 黄竹杭.足球运动员战术意识的构建过程及训练策略设计[D].北京:北京体育大学,2004.