Спортивна метрология

7.1.4. Применение тренажерных и обучающих устройств

Тренажеры издавна использовались в подготовке спортсменов, но в последнее время их применение не только расширилось, но и изменилось качественно. Связано это с тем, что с помощью тренажеров можно:

1)повысить интенсивность занятий;

2)увеличить проявления физических качеств в движениях при сохранении их формы;

3)акцентирование воздействовать на те фазы движения, кото рые при обычном выполнении лимитируют его эффективность;

4)увеличить коэффициент специализированности нагрузки за счет большего приближения структуры тренировочных упражне ний к структуре соревновательного.

Различают тренажерные устройства для совершенствования двигательных возможностей (первая группа) и знаний (вторая

группа).

В первую группу входят два типа тренажеров: специализированные и тренажеры общего воздействия.

ющие усилия.

71

Из числа специализированных тренажеров наибольшее распространение получили гребные и плавательные. Гребной тренажер выполнен в виде модели лодки, которая помещается в лаборатории. Усилия на весле регулируются специальными устройствами; контроль их динамики осуществляется постоянно. На тренажере могут одновременно работать от одного до восьми человек. Величина физической нагрузки при этом достигает предельных значений

(табл. 18).

Длительность работы на тренажере — 6 мин (это время примерно соответствует результату в соревнованиях восьмерок на дистанции 2000 м), темп гребли—- 42 —45 в первую минуту, далее— 32—36. Из таблицы видно, что уровень функционирования важнейших систем организма спортсменов очень высокий и сопоставим с соревновательным. Кроме того, лишь семь спортсменов смогли удержать требуемую мощность (400 Вт; приблизительно такую мощность развивает квалифицированный гребец: 500 Вт на старте и 320 Вт — на дистанции).

Тренажеры такого типа называются тренажерами с о б р а т - н о й свя з ью . В их конструкцию входит измерительный блок, с помощью которого регистрируется информация как о параметрах выполняемого движения {в табл. 18 — это мощность нагрузки), так и о состоянии спортсменов. В последнее время в связи с развитием микропроцессорной техники такая информация предоставляется тренеру (а иногда и спортсмену) практически мгновенно. Например, спортсмен выполняет движение '(толкание ядра, гимнастическую комбинацию, прыжок в воду и т. п.), которое регистрируется различными измерительными устройствами. Перед выполнением следующей попытки он может посмотреть на экране

72

дисплея само движение и его кинематические и динамические характеристики.

Есть тренажеры сложные (и по конструкции, и по измерительному комплексу) и дорогостоящие, но есть множество простых тренажеров, которые могут применяться в массовом спорте. Рассмотрим следующий пример.

Известно, что при обучении детей спринтерскому бегу важно научить правильно ставить стопу на дорожку: это, во-первых, обеспечит оптимальные реакции опоры и, во-вторых, позволит выполнять бег с высокой частотой. И. М. Козлов и Н. И. Дьяченко (1986) исследовали постановку стопы с помощью тензометрической обуви и определили, каким должен быть технически правильный опорный период. Затем они взяли обычные тапочки и в стельках укрепили контакты. Правильная постановка стопы в беге в этих тапочках приводила к замыканию контактов, вследствие чего загоралась лампочка, укрепленная на виске испытуемого в зоне видимости. Если лампочка загоралась при каждой опоре, значит, техника бега была правильной. Можно было бы вместо лампочки укрепить миниатюрный микрофон, который подавал бы звуковой сигнал.

Специализированные тренажеры используются не только в циклических видах спорта, но и в единоборствах, в спортивных играх. Например, тренажер по совершенствованию техники выполнения приемов в партере. Он позволяет не только интенсифицировать упражнение, но и получать информацию о приложенной спортсменом силе.

В спортивных играх тренажеры используются для подачи мячей. Они выполняются в виде «пушек», которые выстреливают мячами (с разной скоростью, траекторией, частотой и т. п.). Это дает возможность не только интенсивно выполнять технические приемы, но и делать это в стандартных условиях (что очень важно при обучении).

На рис. 22 представлен плавательный тренажер, работа на котором требует проявления силовых качеств, близких к тем, что специфичны для плавания. Применение такого тренажера делает

Рис. 22. Информационно-тренажерное устройство, используемое для контроля и совершенствования силовых качеств пловцов

73

нагрузки, выполняемые пловцом на суше, более специализированными. За счет этого повышаются силовые возможности пловцов без заметного увеличения объема мышц.

Кроме специализированных для совершенствования двигательных возможностей применяются неспецифические трена- ж е р ы или т р е н а ж е р ы о б щ е г о в о з д е й с т в и я . Цель их применения — повышение уровня двигательных качеств, проявляемых в любых упражнениях.

Одним из таких устройств является кардиолидер, в котором программируется интенсивность упражнений (по частоте сердечных сокращений). Он включает в себя: биоэлектрический усилитель потенциалов сердца; устройство для оценки длительности сердечного цикла и сравнения его с программируемым; электрокардиографические электроды; звуковой генератор и телефон-на- ушник.

При использовании кардиолидера планируются не компоненты упражнения (длительность, скорость и т. п.), а результат его воздействия на спортсмена (в данном случае на ЧСС). Например, во время упражнения ЧСС должна изменяться от 150 до 160 уд/мин. При работе с такой интенсивностью звуковой генератор не работает; если спортсмен снижает ее, то через какое-то время ЧСС становится меньше 150 уд/мин и сразу появляется звук определенной тональности. Он сигнализирует, что нужно повысить интенсивность упражнения. И наоборот, если мощность упражнения превышает заданную, то и ЧСС выходит за верхнюю границу интервала: в наушниках появляется звук другой тональности, который сигнализирует о необходимости уменьшить мощность упражнения.

Совершенствование приборов типа кардиолидеров привело к появлению совершенно новых устройств. Одним из них является «Спорттестер», который состоит из датчика, приемника, воспринимающего каждое сокращение сердца, интерфейса, портативного компьютера и печатающего устройства. Датчик укреплен на специальном поясе, который надевает на себя спортсмен. Воспринимая сокращения сердца, он посылает сигнал на приемник с микрокомпьютером. Последний выполнен в виде наручных часов и позволяет фиксировать в памяти значения ЧСС за 5, 15 или 60 с. При 5-секундных интервалах продолжительность упражнения, в течение которого будет регистрироваться ЧСС, составляет 1 ч 20 мин. Для двух других случаев она соответственно увеличивается до 4 и 16 ч.

Спортсмены и тренеры, применяющие «Спорттестер», могут систематически получать следующую информацию:

1)сумму сердечных сокращений как за все тренировочное занятие, так и за любую его часть. Напомним, что эти данные являются критериями объема нагрузки;

2)время, в течение которого частотные характеристики сокра щений сердца соответствовали определенным значениям. Напри мер, спортсмен выполнял упражнение в течение 30 мин; резуль таты регистрации представлены в табл. 19.

74

Видно, что наибольший объем нагрузки при выполнении упражнения пришелся на зоны интенсивности от 150 до 190 уд/мин.

Применение «Спорттестера» позволяет оперативно управлять тренировочным процессом; в этом случае органически сочетаются контроль нагрузок и их коррекция в соответствии с задачами тренировки.

Тренажеры для совершенствования знаний используются во всех видах спорта. В тех случаях, когда необходимо изучать общие вопросы спорта (или теорию одной какой-то спортивной дисциплины), используются стандартные обучающие и контролирующие комплексы типа КИСИ.

Специализированные тренажеры такого же типа предназначен ны для совершенствования

тактических знаний и тактического мышления. Самые современные из них выполнены на базе видеомагнитофонов и персональных компьютеров. С их помощью можно экспонировать тактические положения, различные игровые ситуации, в которых возможно несколько решений, но какое-то из них тактически наиболее целесообразно. Спортсмен анализирует предъявляемые ему ситуации, выбирает кажущееся ему правильным тактическое решение. Если допускается ошибка, то она тут же анализируется и исправляется.

Тренажеры для массовой физической культуры позволяют как контролировать уровень физической подготовленности физкультурников, так и повышать его. К ним относятся: велостанки, бегущие дорожки простейшего типа, качалки, прыжковые устройства и т. п.

7.2. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОРЕВНОВАНИЙ

На соревнованиях используются устройства, предназначенные для измерения и отображения результатов. Нет никаких принципиальных различий между способами измерений соревновательных и тренировочных результатов: и в том и в другом случае используются одинаковые измерительные системы (см. главу 6). При этом, конечно, учитываются правила проведения соревнований, в полном соответствии с которыми должны быть методы измерения их результатов.

Плотность результатов на многих соревнованиях велика; например, даже в лыжных гонках на 30 км призеров иногда разделяют сотые доли секунды. Поэтому в любых соревнованиях, и в особенности с раздельным стартом, требования к точности измерений очень высокие.

75

Широкое распространение получила на соревнованиях вычислительная техника. С одной стороны, она является элементом автоматизированной измерительной системы (см. раздел 7.1.1). Другое предназначение вычислительных машин — осуществление информационного поиска при обслуживании зрителей, прессы, официальных лиц. Для этого в память ЭВМ закладывается любая информация о спортсменах (возраст, место проживания, длина

имасса тела, лучшие результаты, социальный статут и т. п.), которую в нужный момент разыскивает информационно-поисковая система.

Впамять ЭВМ закладывается также программа соревнований,

имашина контролирует правильность ее реализации.

Результаты соревнований с помощью ЭВМ печатаются на бланках (как непосредственно на месте их проведения, так и в любом другом месте, где установлены выносные цифропечатающие устройства). Точно так же они отображаются на различных табло.

Для крупных соревнований специально разрабатываются автоматизированные системы управления ими (АСУ). Примером такой системы в нашей стране может служить «АСУ — Олимпиа-да- 80», с помощью которой удалось провести XX Олимпийские игры на высоком уровне.

Глава8

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЕДИНОЙ ВСЕСОЮЗНОЙ СПОРТИВНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ И КОМПЛЕКСА «ГОТОВ

КТРУДУ И ОБОРОНЕ»

8.1.МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ЕДИНОЙ ВСЕСОЮЗНОЙ СПОРТИВНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ

Единая всесоюзная спортивная классификация (ЕВСК) является нормативной основой советского спорта. Она определяет р а з р я д н ы е н о р м ы и т р е б о в а н и я , выполнение которых дает право на присвоение определенного разряда.

Разрядные нормы существуют в видах спорта, где результаты соревнований измеряются в шкалах интервалов или отношений, а условия их проведения строго стандартизированы. В таких видах спорта результаты различных соревнований сопоставимы и в них официально регистрируются рекорды (тяжелая атлетика, плавание и т. д.). Анализ динамики рекордов позволяет получить представление об эволюции методики тренировки и дать прогноз о наиболее перспективных направлениях ее в будущем (рис. 23). При этом резкое отклонение от результатов, рассчитанных на основании прогноза (точка А на рис. 23), будет свидетельствовать: 1) о появлении талантливого спортсмена; 2) о внедрении в спорт новых высокоэффективных материалов (покрытий, спортивной обуви и т. п.); 3) о коренном изменении в методике тренировки, сделанном по результатам научных исследований.

Разрядные требования устанавливаются в видах спорта, где результат определяется числом побед, занятым местом (спортив-

76

Рис. 23. Динамика мировых рекордов в беге на 1 милю (I) и в плавании на 400 м вольным стилем (II)

ные единоборства и игры). Они же применяются в видах спорта, где результат измеряется в шкале отношений, но в сильной степени зависит от профиля дистанции, скольжения и т. п.

На рис. 24 представлены профили трасс двух этапов велогонки Мира (Г. С. Сайдхужин). Средняя скорость на одном из них — 47,6 км/ч, на другом — 40,2 км/ч. Причина различий — малый перепад высот на первой трассе и большой — на второй.

Естественно, что сопоставлять результаты в этих видах спорта, показанные на разных соревнованиях, нельзя.

Разрядные нормы, установленные ЕВСК, должны стимулировать гармоничное развитие всех спортивных дисциплин. Это выполнимо лишь в том случае, если достижения в одних и тех же разрядах в разных видах спорта (например, нормы I разряда в плавании, тяжелой атлетике, волейболе и т. п.) эквивалентны (см. главу 4).

Эквивалентность разрядных норм и требований определяется несколькими способами. Один из основных — это сравнение времени, которое затрачивают спортсмены на подготовку и выполнение соответствующего классификационного норматива. Оно в раз-

77

ложение способствует тому, что новички стремятся в те виды спорта, где можно быстрее стать кандидатом в мастера и мастером спорта (в силу высокой престижности этих спортивных званий среди молодежи).

Метрологическая обоснованность разрядных норм и требова-

ний ЕВСК гарантирует справедливость оценок достижений в разных видах спорта. При их разработке необходимо руководствоваться правилами, изложенными в главе 4. Рассчитывая классификационные нормативы ЕВСК, определяют соответствие, во-пер- вых, между разными достижениями в одном и том же виде спорта и, во-вторых, между одинаковыми разрядными нормами и требованиями в разных видах спорта. В первом случае речь идет о длине интервалов между разрядами. Во-втором - об эквивалентности одних и тех же разрядных норм и требований в разных видах спорта.

В табл. 20 представлены результаты анализа разрядных норм ЕВСК на 1984—1988 гг. Из этой таблицы видно, что единого подхода в создании классификационных норм нет. Так, относительная (в процентах) разница между результатами мастера спорта и кандидата в мастера спорта колеблется от 1,92% (спринтерский бег) до 5,56% (плавание 100 м вольным стилем). Такие же различия наблюдаются и по другим разрядным нормативам.

Для установления разрядных норм в легкоатлетическом беге выбрана пропорциональная шкала, в плавании — близкая к пропорциональной, а в гребле на байдарке и в беге на коньках тип шкалы определить очень трудно (рис. 27). Можно полагать, что выбор различных шкал обусловлен разными значениями времени перехода от одного разряда к другому.

Обобщенная схема определения классификационных нормативов должна основываться на правилах, изложенных в главе 4 этого учебника.

Для того чтобы рассчитать классификационные нормы, необходимо иметь полный диапазон результатов, показанных в данном виде спорта (от новичков до мирового рекордсмена). Первый

79

Рис. 27. Различия между разрядными нормами в разных видах спорта

шаг — выбор шкалы, второй — определение количества разрядов и норм. В подавляющем большинстве видов спорта их девять — мастер спорта международного класса, мастер спорта, кандидат в мастера, по три разряда у взрослых и юношей. Третий шаг заключается в установлении значений опорных точек. Их две: первая соответствует норме III юношеского разряда, вторая — норме мастера спорта международного класса. Последний шаг — на основе выбранной шкалы определяется длина интервала между разрядными нормами. Здесь обязателен учет специфики вида спорта и особенно затрат времени (тренировочного труда) на переход от разряда к разряду.

8.2. МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВСЕСОЮЗНОГО ФИЗКУЛЬТУРНОГО КОМПЛЕКСА «ГОТОВ К ТРУДУ И ОБОРОНЕ СССР»

Наше общество обеспечивает каждому гражданину возможность активно заниматься различными видами физических упражнений. В результате таких занятий укрепляется здоровье и поддерживается на должном уровне физическая работоспособность людей. Контроль за эффективностью этого процесса осуществляется с помощью Всесоюзного физкультурного комплекса «Готов к труду и обороне СССР». Строится он по возрастному признаку

ирассчитан на людей от 7 до 60 лет (табл. 21).

Вкомплексе ГТО есть два раздела: 1) требований и 2) норм.

Впервом из них предусматривается изучение теоретических основ советской системы физического воспитания, овладение гигиеническими навыками, правилами и приемами защиты от оружия мас-

80