3.3. Определение понятия «тренажер». Классификация тренажеров

Что такое тренажер? В Большой Советской Энциклопедии ему дается следующее определение: «Тренажер – это учебно-тренировочное устройство для отработки рабочих навыков, выработки и совершенствования техники управления машиной (механизмом)». В государственных стандартах определение тренажера включено в класс «Системы – человек – машина» (СЧМ). Здесь под тренажером понимается «техническое средство, предназначенное для профессиональной подготовки операторов СЧМ, отвечающее требованиям методики подготовки, реализующее модель СЧМ и обеспечивающее контроль качества деятельности обучаемого» (ГОСТ 26387–84).

Не отрицая, что наибольшее значение имеют тренажеры при под-готовке человека к видам деятельности, в которых ему предписывается управлять машиной (механизмом), отметим, что данные определения несколько сужены в смысле профессиональной направленности. Не-трудно убедиться в том, что тренажеры широко применяются при под-готовке человека и к другим видам деятельности (например, в области физической культуры).

В связи с этим необходимо уточнить определение тренажера, понятие о нем, представляющее собой суждение о наиболее общих и в то же время существенных его признаках.

Изучение работ, в которых раскрывается понятие «тренажер», показывает, что в качестве основного термина (ближайшего рода) авторы рассматривают: 1) устройство (комплекс устройств, учебно-тренировочное устройство, специальное информационно-контролирующее устройство); 2) техническое средство (комплекс технических средств); 3) учебное пособие (учебная установка).

Если обобщить перечисленные названия, то можно заключить, что тренажер является особым материально-техническим орудием в руках педагога или, другими словами, особым средством материально-технического обеспечения (МТО) любого учебного (учебно-тренировочного) процесса.

Из дополнительных терминов (видовых отличий), приведенных во всех или в большинстве работ, выделим следующие, которые отражают наиболее общие и в то же время существенные отличительные признаки тренажера.

Первым признаком является назначение средств материально-тех-нического обеспечения учебного процесса. Из всего многообразия их видов к тренажерам относятся лишь те, которые предназначены для формирования умений и навыков, развития и совершенствования ка-честв и способностей человека. Этот признак предусматривает достиже-ние учащимися определенного уровня освоения действия, уровня раз-вития того или иного качества, способности, а следовательно, обяза-тельное участие в многократном осуществлении деятельности или ее действий, операций, элементов. Этот признак позволяет выделить тре-нажеры из огромного количества средств, применяемых только для пе-редачи учащемуся той или иной информации, получения данных об уровне его знаний, умений и т.п.

Вторым признаком тренажера является соответствие формируемых с его помощью умений и навыков, развиваемых качеств и способностей человека требованиям будущей деятельности, деятельности, к которой ведется его подготовка с помощью тренажера.

Еще в 1961 г. К.К. Платонов, рассматривая психологические вопросы теории тренажеров, отмечал, что «навыки, формируемые на тренажере, должны не внешне, а по своей психологической структуре соответствовать реальным трудовым навыкам». Под психологической структурой действия он понимал его цель, особенности восприятия, внимания, мышления, особенности движений, которыми реализуется это действие, и т.д.

Таким образом, тренажеры в отличие от других средств МТО, при-меняемых для обучения и развития качеств и способностей человека, должны обеспечивать формирование у занимающихся действий, кото-рые по всем или некоторым взятым под контроль параметрам должны количественно соответствовать конечной цели обучения или, другими словами, обеспечить формирование с самых первых попыток неизмен-ных свойств будущего навыка.

Третьим признаком тренажера является обязательность организа-ции с его помощью искусственных условий формирования действий с целью повышения эффективности этого процесса. Сама суть тренаже-ров сводится к созданию искусственных условий, имеющих потенци-альные дидактические преимущества и резервы по сравнению с есте-ственными условиями. Именно в этом и заключается коренное отли-чие тренажеров от реальных объектов труда, игры, реальных условий соревновательной и других видов деятельности.

Другие признаки, включаемые в различных работах в число дополнительных терминов, либо уточняют особенности тренажеров, применяющихся для подготовки человека к тому или иному виду деятельности, либо конкретизируют выделенные признаки и акцентируют внимание на требованиях к их современным конструкциям.

Резюмируя сказанное, в самом общем случае под тренажером будем понимать средство материально-технического обеспечения учебного про-цесса, позволяющее организовать искусственные условия для эффектив-ного формирования умений и навыков, развития и совершенствования ка-честв и способностей человека, соответствующих требованиям его буду-щей деятельности.

К тренажерам, применяемым в физической культуре, очевидно, следует отнести те, которые позволяют в искусственных условиях эффективно формировать умения и навыки, развивать и совершенствовать качества и способности занимающегося, необходимые ему для деятельности, характерной для физической культуры (спортивной, образовательной, рекреационной, реабилитационной и др.).

Поскольку современные виды физической культуры сильно отли-чаются друг от друга по составу действий и способам деятельности, то понятие тренажера включает лишь самые общие и в то же время суще-ственные отличительные признаки, выделенные при уточнении этого термина.

Наиболее типичной ошибкой при определении понятия «тренажер» является включение в него дополнительных признаков, которым при-дается значение существенных. Например, часто к существенным при-знакам тренажера относят особенности конструкции того или иного устройства (ее сложность, изолированность от стандартных снарядов и т.п.). Однако этот признак не является обязательным. Тренажером мо-жет быть и самое простое устройство, если оно позволяет организовать искусственные условия, повышающие эффективность процесса фор-мирования умения и навыков, развития и совершенствования качеств и способностей человека, соответствующих требованиям его будущей деятельности. Здесь многое зависит от сложности этой деятельности.

Не менее типичен случай, когда из понятия «тренажер» исключа-ют один из трех перечисленных ранее признаков. В частности, нередко не оговаривают, для освоения какой деятельности (действий, опера-ций) тренажер предназначен, хотя, строго говоря, нельзя называть какое-либо техническое средство тренажером, если не известны осо-бенности деятельности, для освоения которой он предназначен. Здесь имеются в виду психологическая структура деятельности, ее количе-ственные параметры, естественные условия осуществления. В этом слу-чае лучше использовать другие термины: вспомогательные снаряды, при-способления и устройства для тренировки, физкультурно-оздоровитель-ная техника и т.п.

Важным этапом решения проблемы эффективного формирования упражнений с заданными свойствами с помощью тренажеров является построение их классификации. Правильно построенная классификация, являясь эффективным методом исследования, не только позволяет ох-ватить все изучаемые объекты с учетом их развития и связей между ними, но и способствует обнаружению новых, не известных ранее объектов и выявлению их связей с существующими.

Наиболее существенным общим признаком, вытекающим из самой сути тренажеров, является создаваемая с их помощью искусственность условий, в которых происходит формирование необходимых умений, навыков, качеств спортсмена. Как правило, именно особенности вос-производимых тренажерами искусственных условий работы предопреде-ляют возможности обеспечения функционирования основных звеньев дидактического процесса и управления познавательной деятельностью обучаемых. Поэтому при формировании двигательных действий заданно-го качества с помощью технических устройств центральным является вопрос о взаимодействиях тренажеров с человеком, поскольку именно эти взаимодействия, их информационный, мотивационный, особенно характерный для спорта – энергетический (силовой) и другие аспекты предопределяют планируемые изменения последнего, составляющие цель деятельности. Следовательно, особенности взаимодействий между искус-ственными условиями, создаваемыми тренажерами, и занимающимся должны лежать в основе их естественной классификации.

В самом общем случае все тренажеры, применяемые в физической культуре, можно разделить в зависимости от природы объектов, кото-рые моделируются с их помощью, на три крупных класса: тренажеры, моделирующие объекты социальной природы, объекты живой и нежи-вой природы (рис. 3).

В первом случае тренажеры воспроизводят действия соперника, парт-нера, тренера, зрителей и других объектов социального происхождения. Во втором случае – моделируют животных (или их действия), поведе-нием которых должен управлять спортсмен. В третьем – заменяют сред-ства передвижения, которыми управляет занимающийся (автомобиль, мотоцикл, яхту, самолет и т.п.); предметы, перемещаемые им (ядро, копье, молот, диск, другие спортивные снаряды и т.п.); условия, в ко-

Тренажеры, применяемые в физическойкультуре

Тренажеры, моделирующие Тренажеры, моделирующие Тренажеры, моделирующие действия объектов социальной объекты живой природы объекты неживой природы природы

Дейст-Дейст-Дейст-Дейст­Условия,

Животные, поведением

вия вия вия вия СредстваПеремещае-в которых

которых управляет

тренера партне-сопер-зрите­передвиже-мыеосуществля­

спортсмен

ра (ов) никалей

ния предметы ет движение(ов)

спортсмен

Рис. 3. Классификация тренажеров, применяемых в физической культуре,в зависимости от природы объектов, которые моделируются с их помощью

торых осуществляет движение сам учащийся (свойства опоры, действие гравитационных сил и т.п.).

Классификация тренажеров в зависимости от природы объектов, которые ими моделируются, является наиболее общей, позволяющей охватить все тренажеры, применяемые в физической культуре. Однако она не в полной мере отображает наиболее важные свойства тренажера как дидактического средства (или метода) формирования двигательных действий. Она не раскрывает главного – особенностей искусственных условий, в которых происходит формирование необходимых двигатель-ных действий, осуществление основных звеньев дидактического про-цесса: предъявление (а со стороны учащегося – восприятие) информа-ции, осуществление учебной деятельности, ее контроль и коррекцию. Хотя рассмотрение способов взаимодействия человека с тренажерами с дидактических позиций представляется чрезвычайно важным для по-строения их естественной классификации, так как, подчеркнем еще раз, тренажер – это, в первую очередь, дидактическое средство (или метод, прием) формирования двигательных действий.

Поэтому для построения классификации тренажеров, применяемых в физической культуре, проанализируем основные способы их взаимодействия с занимающимся.

Однако прежде чем приступить к анализу способов взаимодействия человека с тренажером, отметим, что важнейшим фактором, обус-ловливающим эффективность управления любым объектом, в том числе и процессом обучения, является обеспечение нормального функцио-нирования каналов прямой и обратной связи между управляющим и управляемым объектами или, в нашем случае, – между преподавате-лем и учеником.

Наиболее важным является то обстоятельство, что с помощью тренажеров могут быть созданы оптимальные условия для усвоения занимающимся предъявляемой информации и осуществления действий.

Именно тот факт, что предъявление информации о полной ориенти-ровочной основе двигательного действия самым тесным образом связано с осуществлением действия, предопределяет большое значение тренаже-ров в процессе формирования физических упражнений. Тренажеры, ком-пенсирующие недостающие компоненты координационной, физической, психической готовности занимающихся, регулируя энергосиловые пара-метры их взаимодействий с внешним окружением, облегчают процесс выполнения упражнений, уменьшают защитные реакции учащихся и тем самым оптимизируют функционирование канала прямой связи.

Поэтому для построения естественной классификации тренажеров, применяемых для формирования физических упражнений, вначале рас-смотрим способы, обеспечивающие преимущественно энергосиловой аспект взаимодействия технических устройств с занимающимся и реа-лизующие поток информации, поступающей к учащемуся по каналу прямой связи.

Объединение этих способов в едином классификационном признаке отображает специфику рассматриваемых тренажеров. В их конструкциях процесс подачи занимающемуся информации по каналу прямой связи и процесс оказания физического воздействия часто сливаются воедино. Причем информация в этом случае поступает в центральную нервную систему не только через зрительный и слуховой анализаторы, но и через воспринимающие движения проприорецепторы.

Первый способ воздействия тренажеров на занимающегося сводит-ся к подготовке тех или иных свойств среды к его возможностям с це-лью их максимальной реализации, как при обучении, так и при разви-тии необходимых качеств. Вместе с тем он предоставляет человеку пол-ную свободу в выборе способа выполнения движений, совершенно его не регламентируя.

Данный способ создания искусственных условий формирования дви-гательных действий предусматривает изменение: ширины, высоты, угла наклона, площади опорной поверхности и площади поперечного сече-ния снаряда, упругости, цвета, звука, запаха, температуры, шерохова-тости и колебаний взаимодействующих с учащимся предметов, снарядов и опоры; действия силы тяжести спортсмена и снаряда; сопротивления среды; скорости ее перемещения относительно занимающегося и т.п.

В адаптивной физической культуре этот способ широко используется в работе с незрячими и слабовидящими занимающимися (применяются озвученные мячи, предметы с усиленными запахами, ярко и необычно окрашенные предметы, нагревательные приборы – как ориентиры направления движений, поверхности с различной шероховатостью – дорожки, коврики и т.п.); с лицами, имеющими поражения опорно-двигательного аппарата (применяются устройства, изменяющие перечисленные геометрические параметры опоры и снарядов, действие силы тяжести и др.); с занимающими, страдающими нарушениями интеллектуальной сферы (применяются яркоокрашенная разметка пола; квадраты, круги, линии; мячи разного размера, веса и цвета, наклонные поверхности и др.).

Вторым способом воздействия тренажеров на занимающихся явля-ется программирование с помощью тренажеров длительности, темпа, ритма и других характеристик движения и осуществления опосредован-ного (через зрительный, слуховой и другие анализаторы) стимулирую-щего влияния на занимающегося. Данный способ более активно воз-действует на спортсмена, поскольку программирует временную ком-поненту движения и в отличие от первого активно использует инфор-мационный канал прямой связи.

Главная задача, которую решают устройства данной группы, сво-дится к объективизации сведений, поступающих к человеку по каналу прямой связи в процессе выполнения им задания. В отличие от так назы-ваемых технических средств срочной информации, сигнализирующих о качестве выполняемых спортсменом действий, тренажеры данной груп-пы представляют занимающимся те или иные параметры эталонного (оптимального) варианта разучиваемого упражнения и могут приме-няться как самостоятельно, так и в комплексе со средствами инфор-мации о действиях учащихся.

В адаптивной физической культуре особенно при работе с лицами, имеющими нарушения сенсорных систем, наибольшее значение имеют тренажеры, программирующие параметры, включающие временную компоненту движений и адресующие информацию к слуховому или зрительному анализатору.

Как правило, подобные тренажеры выступают в роли звуколидеров, информирующих учащихся о длительности, темпе, скорости и других характеристиках движений.

С помощью тренажеров второй группы могут быть запрограммиро-ваны оптимальные звуковые сигналы о правильном ритме соединения из нескольких элементов, например бега, акробатических упражнений, разбега и опорного прыжка и т.п. Воспроизведение этих сигналов в про-цессе выполнения задания служит внешней подсказкой, которая как бы ведет за собой занимающегося, навязывает ему правильный ритм разучиваемого или совершенствуемого соединения элементов.

Как отмечает Р.В. Галстян (1972), специально изучивший проблему формирования ритма, звуковые модели движения, выполненные с ис-пользованием звуковысотных отношений, эффективнее однотонных мо-делей. Он доказывает, что создание предварительного представления о ритме двигательных действий повышает эффект обучения. Причем при формиро-вании предварительного представления о ритме двигательного действия целесообразно следовать определенной схеме: ознакомиться с музыкаль-ным ритмом – моделью действия, многократно повторить его в уме, вос-произвести ритм на приборе, выполнить упражнение под звуколидер, в дальнейшем возвращаться к сенсорно-перцептивной тренировке.

Интересные перспективы открывает использование звуковых сигналов о последовательности напряжения тех или иных мышц в процессе выполнения упражнения. Записанные на магнитофон с помощью полимиофонической установки сигналы от мышц квалифицированных спортсменов во время выполнения ими двигательных действий могут служить своеобразным ориентиром для правильного воспроизведения мышечных напряжений занимающимися, разучивающими эти двигательные действия.

Тренажеры, программирующие различные характеристики движе-ний, могут адресовать свою информацию не только слуховому, но и зрительному анализатору. В частности, хорошо известные у бегунов, пловцов и других спортсменов тренажеры, задающие необходимую ско-рость перемещения занимающегося путем последовательного зажига-ния электрических лампочек или движения с необходимой скоростью тележки, флажка и т.п., находящихся в поле зрения учащихся, с успе-хом могут применяться и в адаптивной физической культуре при фор-мировании и совершенствовании скорости бега, например, с глухими и плохослышащими спортсменами.

Конструкция электронно-светового тренажера, позволяющего нескольким спортсменам тренироваться одновременно, описана в работе Е.В. Бесова с соавторами (1975).

Третьим способом создания искусственных условий является ограни-чение нерациональных траекторий и положений звеньев тела занимающе-гося и снаряда, приводящих к энергетическим потерям, рассеиванию энер-гии и т.п. Этот способ, в отличие от двух первых, предоставляя информа-цию в виде оптимальных копиров отдельных точек, еще в большей степени регламентирует действия занимающегося, организуя пространственные ориентиры и направляя развертывание движений по нужному руслу.

Тренажеры данной группы, в отличие от устройств первой и второй групп, значительно более активно влияют на процесс поиска челове-ком оптимальной техники. Своеобразная форма предъявления занима-ющимся информации в виде копиров, направляющих, ограничителей движений и т.п. является в то же время и регламентирующим средством, не позволяющим обучающимся отклоняться от заданных оптимальных траекторий или амплитуд движений в суставах.

Информация, которая предъявляется учащемуся в виде копиров для отдельных точек, предназначена в основном для тактильных и мышеч-но-суставных рецепторов.

В адаптивной физической культуре тренажеры этой группы имеют огромное значение для незрячих и слабовидящих занимающихся, для инвалидов с поражениями опорно-двигательного аппарата.

Для примера приведем тренажер Ю.Л. Кузнецова (1986), ограничивающий нерациональные перемещения общего центра масс занимающегося и выполняющий страховочные функции. Этот тренажер, предназначенный для обучения прыжкам на батуте, может с успехом использоваться в работе со слепыми занимающимися, лицами с нарушениями интеллекта, функций опорно-двигательного аппарата и др., изображен на рис. 4.

Он представляет собой прямоугольный портик 1 от гимнастических колец, по внутренней стороне стоек которого с помощью блочных уст-ройств и тросиков перемещается универсальный страховочный пояс. Пор-тик устанавливается над серединой батута, сетка которого находится на уровне пола (утоплен в пол). Крепление его производится обычным спосо-бом с помощью четырех растяжек, имеющих талрепы 2. На верхнем и нижнем концах стоек портика (с внутренней стороны) расположены блоч-ные устройства на подшипниках 3, на которых натягиваются тросики 4. Нижние блоки имеют возможность перемещаться по стойкам, что необ-ходимо для натяжения тросов. Натяжение осуществляется с помощью тал-репов 6, прикрепляющихся либо к полу, либо к основанию портика. К тросикам присоединяются жгуты-амортизаторы 7, которые свободными концами крепятся к обычному или универсальному поясу 8 посредством карабинов. На некотором расстоянии от нижних блоков 3 (на 10–15 см выше) устанавливаются дополнительные блочные устройства 5, которые служат ограничителями перемещения вниз системы «спортсмен–лонжа с амортизаторами» при неудачном исполнении упражнений.

Четвертый способ воздействия тренажеров на занимающегося – ока-зание обобщенного физического воздействия в виде тяги, приложен-ной к его телу (как правило, в области ОЦМ) по направлению вверх, вперед, вперед–вверх, по кругу, назад, вниз; толчка или броска; вра-щения тела спортсмена вокруг оси, проходящей в области ОЦМ, и др.

Нетрудно видеть, что данный способ создает искусственные условия, которые могут активно влиять на технику выполнения упражнения и реализовывать программы перемещения ОЦМ тела спортсмена (программу места), его вращения (программу ориентации), а также обе эти программы одновременно.

Данный способ можно рассматривать как наиболее доступный и эффективный путь применения тренажеров в адаптивной физической культуре.

Оказывая на занимающихся обобщенное физическое воздействие, такие тренажеры позволяют компенсировать недостающие компонен-ты их физической подготовленности и ограничения, обусловленные де-фектом или заболеванием, или, напротив, мобилизовать имеющиеся резервы, создают безопасные условия выполнения упражнения, что обеспечивает благоприятный эмоциональный фон занятий, помогают освоить наиболее совершенную сложную координационную структуру двигательных действий. Возможность воспроизведения за учащегося про-граммы места и ориентации, обеих этих программ одновременно по-зволяет организовать недоступный при традиционном обучении поток объективной информации к занимающемуся в период выполнения им упражнения. Причем информации, адресованной не только зрительно-му анализатору, но и непосредственно воспринимающим движение проприорецепторам. Данная особенность тренажеров имеет большое значение для формирования необходимых ощущений и восприятий са-мого действия и условий, в которых оно осуществляется.

В качестве примера тренажеров четвертой группы, которые могут использоваться лицами с отклонениями в состоянии здоровья и инвалидами практически всех нозологических групп, приведем широко распространенный в гимнастике, акробатике, легкой атлетике и других видах спорта подвесной скользящий пояс, устанавливаемый или на горизонтальных тросах, или консольных балках.

Один из вариантов устройства пояса: на двух тросах диаметром 10–12 см, натянутых продольно, смонтированы спаренный (а) и стро-енный (б) блоки роликов (рис. 5) на подшипниковой основе враще-ния, через которые переброшены веревки, идущие к поясу прыгуна и к тренеру (рис. 6,а). Ниспадающую к тренеру веревку целесообразно ос-настить специальным компенсаторным блоком (рис. 6,б). Расстояние между тросами определяется по формуле:

S = 2h – 4,3,

где S – расстояние между тросами;

h – высота тросов над полом.

Нормальным натяжением тросов является такое, при котором они почти не провисают при нагрузке. Крепление тросов к стенам и способ их натяжения показаны на рис.7, где приняты следующие обозначения: стены (1) с отверстием диаметром 23 мм, стальная труба (2) с внут-ренним диаметром 20 мм, стальной штырь (3), прокладка (4), гайка (5), прокладка (6), гайка (7), контргайка (8), клиновидный зажим (9), держатель троса (10), кожух с роликами (11), талреп (12), продолговатая гайка с ручками (13), прокладка 200х200х5 мм (14), контргайка (15), трос плетеный диаметром 12 мм (16).

В тренировке спортсменов, как правило, применяются универсальные пояса.

На одной «тросовой» дорожке целесообразно монтировать 3–4 подвесных пояса.

Подвесная система тросов позволяет использовать пояс на амортизаторах (рис. 8). Он монтируется на тросах с помощью двух скользящих роликов. А при наличии натянутых внизу (у пола) тросов данная система позволяет создать усложненные варианты упражнения (рис. 9), а также условия ограничения перемещений ОЦМ в вертикальной плоскости (рис. 10).

Важно подчеркнуть, что данные тренажеры, предлагаемые А.Д. Тулуповым (1963), В.Н. Курысь, В.А. Скакуном (1979), могут быть изготовлены самими преподавателями и тренерами.

Рис. 8

Рис. 6

Рис. 7

Рис. 9 Рис. 10

Для оказания дозированной помощи при обучении вращениям Л.И. Алиханова (1972) предлагает использовать тренажер, суть которо-го видна из рис. 11, где: 1 – приспособление для фиксации спортсменки, 2 – подшипник, 3 – рычаг-коромысло, 4 – амортизаторы. Изменяя на-тяжение амортизаторов, управляют величиной помощи гимнастке.

Пятым способом воздействия тренажеров на человека является уп-равление его суставными движениями (в одном, двух или нескольких суставах). Данный способ, обеспечивая с помощью искусственных ус-ловий выполнение той или иной части программы позы, позволяет за-нимающемуся с самых первых попыток осваивать оптимальный вари-ант двигательного действия.

В качестве примера императивного тренажера, управляющего суставными движениями занимающего, приведем конструкцию, разработанную автором главы совместно с Ю.Н. Рыкуновым и Г.В. Барминым (1980) и изображенную на рис. 12.

Как видно из рисунка, за счет тяги, приложенной к тросу, движение спортсмена из упора в стойку на руках осуществляется принудительно, даже при пассивном состоянии занимающегося. Подобные тренажеры позволяют в полном объеме осуществить методику формирования дви-гательных действий с заданным результатом с лицами с отклонениями в состоянии здоровья и инвалидами любых нозологических групп.

Шестой способ воздействия тренажеров на занимающегося заключа-ется в осуществлении электростимуляции напряжения тех или иных мышечных групп. В отличие от пятого способа, в котором тренажеры воспроизводят кинематику суставных движений человека извне, в данном способе технические средства самым активным образом вмешиваются в процесс управления двигательным действием путем моделирования командных (эфферентных) сигналов к мышцам занимающегося.

Таковы основные способы оптимизации процесса формирования двигательных действий с помощью тренажеров, способы оптимизации энергосилового взаимодействия учащегося с внешней средой и предъявления ему информации по каналу прямой связи.

В соответствии с выделенными способами воздействия искусствен-ных условий на человека разделим тренажеры, применяемые в адаптив-ной физической культуре, на шесть групп. Подчеркнем, что с увеличе-нием порядкового номера группы тренажеров активность их стимулиру-ющего, информационного и энергетического воздействия на занимаю-щегося в процессе выполнения задания увеличивается: от «подгонки» к возможностям занимающегося до воспроизведения за него отдельных суставных движений. Поэтому представляется целесообразным присво-ить выделенным группам, а точнее, способам воздействия на человека, в соответствии с которыми образованы эти группы, название «уровней»: от первого до шестого, подчеркивая тем самым их возрастающее влия-ние на занимающегося в процессе выполнения упражнения.

Если попытаться кратко выразить взаимодействия ИУС с спортсме-на в выделенных способах, то можно сказать, что при первом способе тренажеры «облегчают» действия человека, при втором – «стимулиру-ют», при третьем – «направляют» их, при четвертом – «помогают» занимающемуся, при пятом – «управляют» перемещением звеньев, а при шестом – «посылают команды» к его мышцам.

Анализ имеющихся, а также теоретически возможных конструкций тренажеров показывает существование устройств, реализующих не один, а несколько из перечисленных способов (уровней) воздействия на че-ловека. В связи с этим предлагается ввести еще одно понятие «порядок» тренажеров, номер которого будет показывать количество способов воз-действия на спортсмена, реализуемых тренажерами тех или иных групп. Таким образом, увеличение порядка тренажеров соответствует возрас-танию активности искусственных условий, воздействие которых на за-нимающегося становится все более сложным и универсальным.

В соответствии с принятым понятием к тренажерам первого поряд-ка будут отнесены группы тренажеров, реализующих каждый из шести перечисленных способов (уровней) воздействия по отдельности, т.е. группы тренажеров первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого уровней. В группы тренажеров второго порядка попадают уст-ройства, реализующие два способа воздействия в любом сочетании (на-пример, 1-й со 2-м, 1-й с 3-м и т.д.); устройства третьего порядка реа-лизуют три способа, четвертого – четыре и т.д. вплоть до одной группы тренажеров шестого порядка, которые должны реализовать все шесть выделенных способов (безусловно, если в этом есть необходимость, которую определяют педагог-тренер и научный работник, исходя из особенностей конкретного вида двигательной деятельности, экономи-ческих и целого ряда других соображений).

Нетрудно убедиться, что общее количество групп тренажеров, различным образом сочетающих выделенные способы (уровни) воздействия на спортсмена, будет равняться шестидесяти трем: шесть групп тренажеров первого порядка, пятнадцать – второго, двадцать – третьего, пятнадцать – четвертого, шесть – пятого и одна – шестого (рис. 13 и рис. 14 – ось абсцисс).

При определении номера группы тренажеров одного порядка боль-шой номер присваивается устройству, которое реализует наиболее вы-сокий уровень воздействия на спортсмена. Если же несколько тренаже-ров реализуют одинаковый уровень, то больший номер отдается уст-ройству, обеспечивающему ближайший к данному (одинаковому для нескольких тренажеров) уровень воздействия на спортсмена. При сов-падении и этих уровней рассматривается следующий, наиболее близко расположенный к ним уровень, и т.д. По этому принципу все тренаже-ры, реализующие от одного до шести уровней воздействия на человека в различных сочетаниях, выстроены (проранжированы) в определен-ном порядке, который представлен на рис. 13.

Второй важной задачей, стоящей перед тренажерами, используемыми для формирования двигательных действий, является объективизация сторонней (дополнительной) информации, поступающей по каналу обратной связи.

Подача дополнительной обратной информации с помощью трена-жеров может осуществляться по двум контурам: внутреннему и внешне-му (рис. 15). В первом случае информация от тренажера поступает непос-редственно к спортсмену. Во втором она может замыкаться на препода-вателя (контур А на рис. 15) или на сам тренажер (контур Б на рис. 15), если его конструкция предусматривает блоки анализа и управления сво-ими элементами.

Развитие средств срочной информации и телеметрических систем передачи сигналов, электронно-вычислительной техники и моделиро-вания движений позволяет вести разработку и внедрение в практику тренажеров, обеспечивающих автоматизацию процесса освоения упраж-нений или отдельных его этапов и операций.

Поэтому вторым существенным признаком, в соответствии с которым будут выделены следующие группы тренажеров, является сте-пень реализации с их помощью обратной связи и автоматизации процессов управления искусственными условиями.

Так же, как и при классификации тренажеров по первому призна-ку, выделим основные способы взаимодействия технических средств с человеком. Первым способом такого взаимодействия является обеспече-ние занимающегося и преподавателя срочной или текущей информа-цией о тех или иных характеристиках движений. Обычно средства, реа-лизующие данный способ, дополнительно подразделяются по основ-ным параметрам движений (В.С. Фарфель, 1975).

Вторым способом взаимодействия тренажеров с занимающимся яв-ляется обеспечение его (и тренера) срочной или текущей информаци-ей о допущенных ошибках.

Третий и четвертый способы взаимодействия тренажеров с учащими-ся обеспечивают срочную или текущую адаптацию искусственных усло-вий к действиям занимающегося за счет управления с помощью быстро-действующих ЭВМ блоками собственных устройств, звуко-, светолиде-рами и т.п. (третий способ) или блоками, программирующими электро-стимуляционные сигналы к мышцам спортсмена (четвертый способ).

Применив рассуждения, аналогичные описанным ранее, выделим пятнадцать групп тренажеров четырех порядков: четыре группы первого порядка, шесть – второго, четыре – третьего, одну – четверного (см. рис. 14, ось ординат).

Образовавшаяся матрица групп тренажеров размером 63х15 включа-ет в себя все существующие тренажеры, а также отображает свойства огромного количества теоретически возможных, но еще не существую-щих конструкций. Введение нулевых групп по рассматриваемым призна-кам (см. рис. 14) позволяет включить в данное множество тренажеров устройства, не оснащенные средствами обратной связи (координаты по оси абсцисс – с 1 по 63, по оси ординат – 0), а также технические сред-ства срочной и текущей информации, применяющиеся без существен-ных изменений внешней среды (координаты по оси абсцисс – 0, а по оси ординат – 1,2 и 5).

С помощью данной классификации могут быть рассмотрены трена-жеры, применяющиеся при формировании конкретного двигательного действия, группы упражнений и, наконец, все тренажеры, используе-мые в адаптивной физической культуре. Она показывает имеющиеся резервы в виде интенсификации процесса формирования двигательных действий с заданным результатом, уменьшения вероятности образова-ния и закрепления двигательных ошибок.

Контрольные вопросы и задания

Перечислите видовые отличия тренажера от других средств материально-технического обеспечения учебного процесса.

Целесообразно ли называть устройство, обеспечивающее двигательную активность человека, тренажером, если неизвестно, для подготовки к какой деятельности он предназначено?

Приведите примеры правильного и неправильного использования понятия «тренажер».

Перечислите классификационные признаки, по которым осуществлено разделение тренажеров на группы в данном учебнике.

Назовите способы, обеспечивающие преимущественно энергосиловые воздействия тренажеров на спортсмена и реализующие поток информации, поступающей к спортсмену по каналу прямой связи.

Назовите способы, реализующие обратную связь и автоматизацию процессов управления искусственными условиями.