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体育计算机分会:体育计算机(信息技术)应用现状与展望

来源: 发布日期:2011-10-27 22:39:51浏览:14400次

 

体育计算机(信息技术)应用现状与展望

The Prospect and Application of Sports Computer (Information Technology)

韩健 高级工程师 国家体育总局体育信息中心

钟亚平 教授 山东体育学院

王金羽 高级工程师 国家体育总局体育信息中心

雷钊 教授 哈尔滨理工大学

   Hanjian   Senior Engineer.  ChinaSportInformationCenter

   Zhong,Yaping  Professor.ShandongSportUniversity

Wangjinyu   Senior Engineer.  ChinaSportInformationCenter

   Leizhao  Professor.HarbinUniversityof Science Technology

                                                               

Foreword: The 2008 Beijing Olympic Games provides golden opportunity for sports computer (information technology) application. In recent years, the informationized construction and information technology application inChinasports field got more extensive and deep development. This paper discusses the current development, existing problems and developing prospect of sport information technology applied in large-scale sport game, electrical government affair, athletic training and school physical education teaching.

2008北京奥运会给体育计算机(信息技术)应用带来极大的发展契机。近年来,我国体育系统信息化建设和信息技术应用得到更为广泛、深入地发展。本文将在大型综合性运动会、电子政务、运动训练、学校体育教学等几个主要应用方面论述发展近况、存在问题、发展前景。

随着现代科技的发展,信息技术在奥运会、洲际、地区和国家的大型综合性赛事上得到了广泛的应用,同时在大型综合性赛事上需要以跨地域的广域网络和以城市为核心的城域网络为依托,建设符合各运动项目应用的局域网络、无线网络和相应的应用信息系统,它将是大型综合性赛事重要的筹建内容,因此建设适应各类赛事应用需要并且符合本国国情的大型信息系统是承办组委会需要认真考虑并实现的重要建设项目。本文就运动会信息系统建设项目、系统功能等方面阐述近年状况和展望。

近几年,我国电子政务的建设稳步向前推进。电子政务在转变政府职能、建设服务性政府、提高政府管理能力、决策能力、应急能力等方面的作用逐渐发挥;信息资源的开发利用及共享倍受关注;“以公众为中心的服务理念已被更多的人所接受。国家体育总局积极贯彻落实党中央、国务院信息化战略决策与部署,加强了对体育信息化的领导,加大了信息化建设的投入,体育信息化建设取得了长足的发展。主要表现在以下几个方面: 电子政务的基础建设取得明显成效; 办公信息化又有新突破;网站建设取得飞速发展; 业务应用系统的建设呈现良好势头等。

以计算机技术和网络技术为代表的信息技术对运动训练领域全方位的渗透和介入已成为当今竞技体育发展的主要趋势之一。其应用主要体现在辅助教练进行动作技战术讲解、训练数据采集与存储、运动数据检索与分析、运动图形识别与处理、技术诊断与仿真、训练器材智能化开发等方面。先进的信息技术能够使训练更加系统化和科学化,极大的提高训练效率和运动成绩。

体育教学是学校体育工作的主旋律,是培养全面发展合格人才的重要组成部分。计算机技术进入学校体育工作,优化了体育教学过程,提高了体育教学效果,是体育教学与管理追求的目标,也是提高体育教学质量的根本途径。许多学校开展了计算机应用于学校体育教学的更加深入实际的研究,同时在学校体育管理、教学训练、体质测试等方面也取得了实质性进展,取得了大量的显著成果。

正文

      一、  大型综合性运动会信息系统建设的现状和展望

   大型综合性运动会的信息系统建设是任何一个综合性体育赛事必须要建设的重要项目,在我国由国家体育总局主办,各地方政府承办的大型综合赛事有四年一次的全国运动会、全国城市运动会、全国冬季运动会和体育大会,在亚洲范围内举办的大型综合性赛事有由亚奥理事会主办,由各承办国承办的亚运会、亚洲冬季运动会、亚洲室内运动会、亚洲沙滩运动会的赛事,由国际奥委会主办,由各承办国城市承办的奥运会和各州举办的各项大型综合性赛事,信息系统系统建设成为了各项赛事组委会筹备工作的重中之重的筹备内容,信息系统是各项综合性体育赛事的中枢神经系统,是支撑运动会能够顺利进行的关键性的应用环境。

   随着现代科技的发展,信息技术在奥运会、洲际、地区和国家的大型综合性赛事上得到了广泛的应用,同时在大型综合性赛事上需要以跨地域的广域网络和以城市为核心的城域网络为依托,建设符合各运动项目应用的局域网络、无线网络和相应的应用信息系统,它将是大型综合性赛事重要的筹建内容,因此建设适应各类赛事应用需要并且符合本国国情的大型信息系统是承办组委会需要认真考虑并实现的重要建设项目。

(一) 信息系统需要建设的项目和实现功能

筹备大型综合性运动会并服务于赛事的应用场所除用于比赛的各场馆建设以外,还需要建设:数据处理中心、备份数据中心、技术中心(集成测试实验室)、注册制证中心和各分中心、官方网站、主新闻中心、广播中心、指挥调度中心等一系列的重要场所,这些场所将具备运动会的各种应用功能,根据运动会的规模和服务对象的不同,建设的方式和规模和将有所不同。

1)数据处理中心(PDC):数据处理中心是大型综合性运动会的心脏,将对运动会的人员数据、竞赛数据、物流数据、组委会的运行数据、信息发布数据,各类运行保障数据进行处理和管理的重要场所,集中了运动会的主数据交换机、路由器、各类光纤接入设备、主服务器、操作终端、保障设备等数量庞大的设备群。主要分为机房区、保障区、运行操作区、网络管理区等。

2)技术中心(集成测试实验室):在运动会前要对综合系统和各运动项目的系统进行综合测试、调试和实验,确保运动会的各种应用软件,计时记分设备,现场LED显示屏、电视转播等各种系统能够按设计实现的前期应用实验场所环境。主要分为综合系统调试区、每个竞赛项目实验调测区(将分为竞速项目测试区、评分项目测试区、对抗项目测试区、球类项目测试区、综合项目测试区等区域)。目前国内举办的综合性运动会由于信息系统建设的各分系统承担单位比较分散,所以很难组织起单一项目的综合测试,给系统的运行带来了很多隐患,奥运会和洲际性运动会信息系统中各分系统的建设承担单位相对很集中,给各单一项目的实验室综合测试带来了极大的方便,经过单一项目综合集成测试的环节,为各系统的可靠性运行奠定了坚实的基础。目前国内举办的大型综合性运动会和洲际性运动会也在逐步形成单一项目集成测试的体系,以保证单一项目在比赛期间的可靠运行。

3)注册制证中心和各分中心:人员的注册和制证是运动会成败的关键性筹备工作,将实现国际奥委会、亚奥理事会、国际各单项体育组织、亚洲各单项体育组织、各国贵宾和嘉宾、各国代表团、代表队的团官员、队官员、运动员、教练员、队医、组委会官员、技术保障人员、各项目竞赛委员会官员、场馆工作人员、志愿者、安保人员、观摩团、赞助商。。。。。。等各类人员按照主办单位和组委会的规定注册和制证,同时还将产生开、闭幕式和预演、临时工作证等项目繁多的临时证件。注册制证系统将根据功能和服务对象建设并设立主注册中心、主制证中心、机场、车站、港口、贵宾驻地、团部驻地、等位置的服务机构和体系,提供各类人员方便注册制证服务。根据运动会的规模和注册制证的对象,目前国内的大型综合性运动会将要建设注册中心和制证中心各一个,洲际性运动会一般情况下为给各国来华人员提供便捷周到的服务,将要建设多个制证分中心。

4)官方网站:官方网站是国际性大型综合赛事信息发布的重要应用场所,需要对运动会的各类静态信息,动态信息,图像信息,视频信息进行发布,主要分为机房、技术保障区和编辑制作区。官方网站是任何类型综合性运动会都要建设的项目,是赛事组委会对外发布信息的唯一窗口。

5)主新闻中心(MPC):主新闻中心是提供各国新闻机构工作的场所,服务对象是各国新闻机构的记者。主要分为记者工作区、新闻发布区、出租工作区、对外服务区、休闲区。国际和国内大型综合赛事都将建设主新闻中心,在各竞赛场馆还要建设分新闻中心,为各国和国内的文字及摄像记者提供良好的各类新闻服务。

6)国际广播中心(IBC):国际广播中心是各国或国内的电视台进行转播的重要工作场所,同时为亚广联或国内电视台提供公众信号服务,主要分为机房、技术保障区、出租演播区。奥运会和亚洲级别的运动会,国际广播中心是必须建设的项目,国内举办的大型综合性赛事主要利用主播台的建筑群,各场馆的转播信号通过微波或光纤将转播信号传送到广播中心。

7)指挥中心:指挥中心是组委会在筹备期间和大会运行期间对大会进行运行指挥的场所,主要服务于大会的指挥机构,主要应用是作为大会的指挥、竞赛、大型活动、交通、安全保卫等各类机构。包括视像会议区、组委会领导工作区、竞赛指挥中心区、车辆指挥调度区、安保指挥调度区。近几届全国运动会、全国城市运动会、亚洲冬季运动会都建设了以通讯服务、视像会议、场馆监控为主要技术体系的指挥调度体系,为运动会的顺利进行提供了有效的基础环境和条件。

(二)大型综合性运动会需要建设的信息系统:

大型综合性赛会的信息系统是奥运会、洲际或地区、国家性综合性体育

赛事取得圆满成功的保障,各国或国内的省份、城市在取得赛会的承办权之后都将作为重点建设项目列入组委会的重中之重的筹备内容,同时通过举办一届成功的体育赛会可以展示一个国家或地区的综合技术实力和经济实力,提升国家和地区的技术水平,促进经济的发展。综合近年来奥运会、亚运会和洲际性,国家性举办大型综合性运动会的经验和不足,要实现一届成功的大型综合性体育赛事信息服务应遵循为竞赛服务,为媒体服务,为指挥服务,为公众服务的宗旨。信息系统的建设原则应遵循特色明显,系统完善,技术先进,服务周全。实现的目标为:建成安全可靠,运行稳定,技术先进,经济实用的信息系统。需要建设的信息系统有:

1)基础网络系统:基础网络系统是建立在举办地通讯设施基础上的赛会网络通讯服务系统,主要需要构建①广域/城域网络系统;是以举办地目前已经构建形成的广域网络为骨干,连接举办赛事的城域网络,同时辐射连接外地域赛区的城域网络作为基础,实现多城市多地域的数据通讯、语音通讯、视频通讯等运动会的通讯服务;②局域网络系统:需要每个比赛场馆和重要的应用场所建设的基础网络部分,包括有线局域网络和无线局域网络两部分。无论大型综合赛事在哪个地域举办,都要建设形成服务于赛会的网络系统。

2)无线对讲系统:主要将实现运动会各层次和诸如指挥体系、竞赛体系、技术体系、车辆调度体系、开闭幕式的无线对讲调度服务。在历届综合性国际/国内赛事上大都采用800M/900M的集群方式实现。由于大型综合性体育赛事的特殊性,无线对讲系统已经成为了大型综合性体育赛事不可或缺的通讯手段和方式。

3)运动会管理系统(GMS):运动会的管理系统将涵盖①注册系统:对所有参赛和参会的人员注册,也包括运动员的报名和报项管理,同注册数据要提供给比赛现场进行编排、提供给接待部门进行接待和车辆的安排、提供给新闻宣传部门等各类部门对来到亚运会的所有人员进行诸多项目和层次的管理,奥运会、洲际性运动会的注册系统需要考虑设计并实现与公安和外交的数据交换,实现人员出入境和外交的审核;②制证系统:根据人员注册数据库的注册数据及组委会规定的人员证卡种类划分和样式,生产制作符合要求的注册证和临时证件。由于大型综合性体育赛事参加和参与的人员和种类繁杂,因此,对证件的管理是大型综合性国际国内赛事重要的工作,系统建设的依据是组委会所确定的注册制证手册,对证件的管理作出了各类明确的规定;③安全检测系统:实现各场馆和运动会重要场所出入口证件的安全性、有效性检测。现在国内举办的大型综合性运动会中,国际性综合赛事属于必须建设的项目,国内举办的综合性运动会,如全运会、城运会等项目,都没有建设该系统,主要依靠公安体系进行证件有效性的检测;④人员抵离系统:主要应用为各国各类人员抵达和离开的信息管理;该系统在奥运会上有有成功的应用案例。在国内举办的大型综合性赛事上,采用了各部门所属管理的人员自行负责的方法进行管理;⑤住宿管理系统:需要对各国各类人员的入住、离开进行管理;国内举办的综合性运动会是由组委会的接待部或办公室对各类人员统一划定宾馆进行管理,没有开发组委会的专门住宿信息管理系统;⑥贵宾管理:对贵宾的各类信息进行管理,该系统在国内举办的大型综合性赛事上列入了有关部室的管理范畴,未建设专门的应用系统;⑦组委会人员和志愿者管理:对组委会人员和志愿者进行各项管理,该系统在国内举办的大型综合性赛事上分别由人事部和志愿者部进行管理,没有开发相应的系统;⑧交通车辆管理:将对根据规定所所使用的各种车辆进行管理,在国内举办的综合性运动会赛事中,由组委会的交通部对车辆进行管理,没有开发相应的信息系统;⑨物流管理:对亚运会的物资进行管理和调配;由于国内的管理方式和体系与国外有很大的差别,所以在以往国内举办的大型综合性体育赛事的GMS的建设中,人员注册系统,人员制证系统是该系统的核心部分,因此是必建项目,其他应用系统基本是采用了原政府的运行管理体系进行运动会的管理,随着国内举办的综合性体育赛事和国际综合体育赛会与奥运会逐步接轨,其他应用系统也将逐步列入大型综合性运动会信息系统的建设项目,特别是2010年在广州举办的第15届亚运会和2011年在深圳举办的第26届世界大学生运动会上,将会建设服务于赛会的其他应用系统。

4)运动会成绩管理系统(GRS):运动会的各项目的成绩管理是运动会的核心,运动会的成绩系统分为两部分既:①中心成绩处理系统(CRS),主要实现对各项目和各代表团的奖牌进行统计归类,各代表团的总分进行统计,破纪录信息进行统计,各现场的成绩进行发布前的处理等。②现场成绩处理系统(VRS,大型综合性体育赛事设立多少个项目就要需要建设多少个VRS系统。主要实现功能是每一个项目现场成绩的处理,将根据每个项目抽签结果和运动员注册报名、报项数据进行各运动小项的赛前编排,通过现场的计时记分设备进行比赛数据的采集,按照竞赛规则进行现场比赛数据的处理,同时将处理好的数据提供给现场LED显示屏系统和电视转播字幕系统。VRS系统是运行于赛场的核心应用系统。比赛现场的应用系统,除核心的应用系统外还需要建设根据项目的不同构成各异的计时记分系统,一般情况下计时记分系统分为计时、记分、对抗类的不同系统,采用的设备为:计时类项目需要采用由国际各单项体育组织认可的设备,记分和对抗类项目一般情况下采用了我国自行研制开发的设备,现场的VRS系统还要连接现场的LED显示屏和电视转播字幕系统,在国内举办的大型综合性体育赛事上基本上全部采用了由国内生产厂商生产的全彩色(具备红、绿、兰三元素的显示屏)或伪彩色(采用红、绿两元素的显示屏)的LED现场显示屏以及由国内生产的电视转播字幕机。

5)运动会信息发布系统(GIS:运动会的信息发布系统是提供运动会的重要信息发布的窗口,需要发布运动会的各类静态信息资料和动态成绩信息,划分为:①官方网站系统:主要实现的功能为:将发布组委会的组织结构,新闻、比赛日程、竞赛信息、训练信息、组委会的公告、志愿者招募、比赛项目介绍、场馆介绍、天气预报、城市服务、票务信息。。。。。。等各类组委会官方需要发布的信息。近年来大型综合性运动会的官方网站基本上采用商业运作的模式,组委会的各部门将提供在官方网站上公布的各类静态信息资料,由组委会出资建设的信息系统与官方网站之间形成数据接口,提供各比赛场馆的动态资料信息。

INFO内网发布系统:主要实现功能是竞赛的奖牌统计、出场秩序信息、成绩信息、名次信息、纪录信息等各类动态竞赛信息、运动员的信息、比赛日程安排等资料。INFO内网信息发布系统是历届国内和国际综合性赛会必须建设的应用系统,在国内举办的国内/国际大型综合赛事的信息系统建设当中都有成功和成熟的建设经验和案例。奥运会所建设的INFO系统提供给新闻媒体,是采用了有偿提供方式,在国内举办的大型综合性运动会上,INFO终端的提供采用了无偿提供的方式。③电视转播字幕系统(TVG):电视转播是任何一个综合性体育赛事进行信息传播的重要手段,在各项目转播的同时需要在电视画面上显示该项目的各类信息资料,因此电视转播字幕成为了信息系统建设的重要内容,根据组委会的转播计划,需要在转播画面上叠加出场运动员的信息、成绩信息、奖牌信息。。。。等方面的电视字幕信号。④打印分发系统(PRD):各比赛现场和数据处理中心需要在现场打印各类秩序单、成绩单、名次公告、奖牌公告等各类信息资料,主要应用为提供裁判确认和发布现场竞赛信息,因此打印分发系统是信息发布系统的重要建设项目。⑤评论员信息系统(CIS):随着奥运会购置电视转播权费用的不断提高,在2000年和2004年奥运会的信息服务中产生并实现了CIS系统。评论员系统是服务于电视媒体的专用信息系统,主要提供现场电视转播评论员和IBC的转播服务。在系统中将有世界各国优秀运动员的各类资料,各项目的纪录信息及创造人信息,现场比赛动态的打分评判信息等各类现场评论员所需要的资料,需要在该系统中录入大量的现场转播评论员所需要的运动项目和运动员的背景资料,同时还需要与现场的计时记分系统、VRS系统进行在线连接。评论员终端需要购置转播权的电视转播机构购置。由于国内举办的综合性运动会电视转播的体制与奥运会、亚运会有很大的区别,建设运动会的评论员系统要投入大量的资金、人力、物力等保障条件,因此在以往在国内举办的大型综合性体育赛事上没有建设该应用系统,但在今年10-11月间在中国澳门举办的第2届亚洲室内运动会信息系统的开发建设中,考虑到电视转播购置转播权的情况,开发建设了该系统。在2010年广州将要承办的第15届亚洲运动会上也将会建设该应用系统。在2009年山东举办的第11届全国运动会上也将建设部分项目的CIS应用系统。⑥现场显示牌系统(LED):各项目现场的比赛需要通过现场的显示屏对现场观众公布比赛的各类信息,每个现场根据项目和资金投入的不同,分别要建设全彩色LED显示屏和伪彩色LED显示屏,用于现场信息的发布,目前国内举办的大型综合性运动会的各比赛场馆全部建设了该系统。

6)指挥调度系统:指挥调度系统是运动会前期筹备和运动会运行的保障系统,主要实现功能是以广东电信的通讯线路为基础,建立起连接指挥中心和各比赛现场及需要连接的重要场所的视像会议室和各比赛现场的监控系统。同时建立安全和车辆调度系统的体系。

7)场馆信息系统:现场信息系统是以本场馆的局域网络为基础,连接数据处理中心、场馆LED显示屏系统、移动计时记分系统、现场电视转播字幕系统的独立运行的系统,场馆信息系统是以VRS为核心进行诸多系统协同运作的系统,在各比赛现场,根据项目的不同还存在数量巨大且技术性、专业性复杂的现场计时记分设备形成了前级数据采集系统,现场LED显示屏系统、现场评论员(CIS)系统和电视转播字幕(TVG)系统,以上几个系统有着错综复杂的数据连接和交换关系,同时各系统间数据的处理和通讯要求在极高的速度实现,因此系统间将是在线无缝硬软件连接。将实现本场馆所举行的比赛,同时也要将现场的信息传送给数据处理中心的CRS系统。

9)多媒体信息系统:该系统是运动会的辅助信息系统,主要实现现场比赛的直播和历史资料、运动员资料的点播功能。2001年在广州举办的第9届全国运动会和2007年在长春举办的第6届亚洲冬季运动会上都建设了该系统,收到了很好的效果。

10)组委会办公系统:组委会办公系统是独立于以上应用系统,提供组委会正常运作的信息系统,主要提供文件的流转,审批,内部通知,公告,文件,重大事件、组委会人员之间信息交换的服务应用系统,与运动会的信息系统没有数据通讯交换关系。该系统在2007长春第6届亚洲冬季运动会、2005澳门第4届东亚运动会、2007澳门第2届亚洲室内运动会上都建设了该系统,得到了很好的应用。

11)票务系统:票务系统是独立与竞赛信息系统的独立系统,根据运动会的票务政策和运动会开闭幕式的票务状况实现票务的信息化,根据组委会的票务政策实现不同的票务预订、售票的不同方式。由于票务系统与票务政策,结算体系,运作模式都有很大关系,因此,在国内举办的大型综合性运动会上只有2001年在广州举办的第9届全国运动会上建设实现了该信息系统,但应用效果并不理想,2008年北京举办的奥运会的票务系统取得了比较成功的应用案例。

(三)对今后举办的大型综合性运动会信息信息系统建设的展望

对于任何大型综合性运动会信息系统建设来讲都要经历总体规划设计阶段,项目安排、招投标、需求调研分析阶段,场馆建设配套设施要求和施工、项目建设和监理阶段,应用系统测试实验和测试赛阶段,全系统联调和合练阶段,系统试运转和运转服务阶段,每个阶段组委会信息技术部和工程建设单位各自将有不同的任务和要求。

1、对总体规划设计的展望:

信息系统建设的总体规划设计是大型综合性运动会信息系统建设的重要内容,是信息系统建设的纲领性文件,在总体规划设计方案中应包括系统总体框架、基础网络建设、竞赛信息系统(包括计时记分系统、所有服务与竞赛的应用软件系统、电视转播字幕等应用与服务)、通讯服务系统、其他应用系统、项目规模和硬件设备配置计划、工程的组织和管理、经费预算与计划等相关内容。总体规划方案需要经过专家的评审,为组委会提供决策的依据。总体规划方案重要的是在满足运动会的需求和主办单位的要求基础上对信息系统建设的理解和定位,需要以本国本地区的通讯条件基础上,实现运动会管理的各类功能。在我国举办的大型国际/国内综合性赛事上在建设的初期都做了该项目的总体规划方案,需要在今后进一步加强总体方案的设计,在实施过程中要协同组委会的各部门的执行力度。

2、项目立项和招投标:

总体规划方案在获得组委会和主办单位批准后信息系统工程建设将进入工程招投标阶段,根据奥运会,亚运会,亚冬会、地区性大型综合性运动会,国内大型综合性运动会信息系统建设的成功经验和教训,同时为实现对工程建设的科学管理,在项目的划分上要具有科学性,以避免人为因素给信息系统建设所带来的不利影响,具体应分为:

1)、运动会竞赛信息系统:

由于服务于运动会的应用软件系统既运动会管理系统(GMS)、运动会成绩系统(GRS)、运动会信息发布系统(GIS)、评论员系统(CIS)要与前端计时记分系统,后端电视转播系统字幕系统,有频繁的数据通讯和数据交换,并且对时间的要求相当苛刻,并且评论员系统需要大量的基础信息资料,并需要实时地与计时记分设备进行连接,因此将这些部分作为一个项目整体,这样保证了系统的整体性和安全性,降低了工程单位与工程单位大量的技术协调量,降低了项目风险。

随着信息技术的发展,为提高运动会运作的科学性和可预见性,在运动会管理系统(GMS)中的抵离管理、住宿管理、员工和志工管理、贵宾管理、车辆管理。。。。。等涉及到运动会管理的各分系统也会在今后大型综合性运动会的管理中逐步实现信息化管理。

2)基础网络系统:

   基础网络系统主要包括广域网络、城域网络、场馆的局域网络(含无线网络)、数据中心、备份数据中心、主注册中心、主制证中心、各注册制证分中心、指挥调度中心、技术中心、新闻中心、国际广播中心、代表团驻地、贵宾驻地、记者驻地、亚运村、裁判驻地位置的光纤管线、网络设备和系统集成,以往国内举办的大型国际和国内综合性运动会如90年的亚运会、2007年的亚洲冬季运动会、2001年世界大学生运动会、第7-10届全国运动会、第3-5届全国城市运动会等综合赛事都是采用中国电信或中国网通公司作为大型综合性运动会的合作伙伴,提供相当数量的赞助,并给予了技术和服务上的有力保障,根据历届大型综合性赛事的经验,今后的大型综合性运动会基础网络的建设道路也将会走目前形成的模式道路。

4)硬件设备的筹集

在举办大型综合性体育赛事时将要使用大量的磁盘阵列、服务器、计算机、打印机、UPS电源。。。。。等设备,由于大型综合性运动会举办的地区和级别的不同,硬件设备的筹集也有所不同,奥运会是选择有技术、经济实力公司作为合作伙伴提供运动会硬件支持与服务,国内举办的大型综合性体育赛事所采用的方式各异,在今后举办的大型综合性运动会上,也将逐步确立选择运动会合作伙伴的硬件筹集的道路。

5)无线对讲系统项目:

   由于运动会的特殊性和对无线对讲的需求,需要使用大量的对讲设备,在许多城市建立了800M/900M集群电话系统,今后的大型综合性运动会也将沿用目前的无线对讲的方式和系统。

6)指挥调度系统:指挥调度系统是组委会运行保障的应用系统,主要是利用中国电信的通讯线路在指挥中心、各比赛场馆的会议室、贵宾驻地、团部驻地等有调度指挥需求的场点安装视像会议终端,同时在场馆内场安装监控摄像点,同时对GMS系统的计算机终端做出根据需要的安排。该系统在国内举办的长春2007年亚洲冬季运动会、第9-10届全国运动会、长沙城市运动会上有很好的应用范例,由于国内的管理体制与国际上有很大不同,在奥运会和其它洲际、地区大型综合性运动会没有应用的范例,由于在国内举办的大型综合性运动会上有很多成功的应用案例,因此,在今后大型综合性运动会上仍会建设并使用这样的成功系统。

7)多媒体信息系统:

多媒体信息系统是运动会建立多媒体网站或是在官方网站建立多媒体信息平

台,在网上点播运动会和优秀运动员的影像资料,在亚运会期间直播开闭幕式和各运动项目的影像资料,直播信号源可以取自IBC提供的信号或MPC的闭路信号,在第9届全国运动会和第6届亚洲冬季运动会都有应用范例,在今后的大型综合性体育赛事上也会有所发展和提高。

8)组委会办公系统

   组委会办公系统是独立于竞赛信息系统,保障组委会运行的应用系统,一般情况下采用网上办公形式,在奥运会和亚运会、地区性国际赛事上全部采用这种方式,北京2008年奥运会、长春2007亚洲冬季运动会、澳门2005年东亚运动会、澳门2007年亚洲室内运动会都单独立项实现了组委会办公系统,今后举办的大型综合性体育赛事上,组委会的办公系统也将会建立并应用。

9)票务系统:

   纪念品出售和票务系统是电子商务的范畴,是否建设该系统主要还是决定于组委会的票务政策,北京2008年奥运会的票务销售给今后的大型综合性运动会的该领域积累了成功的经验,今后也将会继续走这条道路。

10)     场馆介绍的信息化:

   由于举办奥运会和亚运会级别的比赛对场馆的功能区有严格的区分,在身份卡上都标有比赛区、运动员准备区、运行操作区、记者区、广电区、贵宾区的明显标识,在场馆也需要标识相应的区域,同时还要标识亚运大家庭区,混合采访区,观众区、记者区、摄像区等区域,因此,场馆内的许多区域参加运动会的各方面的人员都需要知晓,同时观众也需要知道区域的划分,在第9届全国运动会和第6届亚洲冬季运动会上,都采用了虚拟现实的技术方法介绍场馆,同时介绍场馆的不同区域。在今后举办的大型综合性运动会上这一技术手段将会进一步完善和充实,并将会有更广阔的应用前景。

3、     需要今后大型综合性体育赛事组委会引起高度重视的问题:

无论是举办大型国际型综合体育赛事还是国内举办的综合性体育赛事,在各领域需要有明确的需求,这样才可以根据实际需要和规模建设好相应的信息系统,因此就运动会筹备方面需要组委会高度重视相关问题:

  竞赛需求:

综合性运动会信息系统中运动会成绩系统(GRS)的建设依据是每个项目最新的国际规则和本次运动会的规程,奥运会由于是一个常设很规范化的组织,因此在每次奥运会后,国际奥委会要组织各单项国际体育组织和奥运会软件承包商以及下一届奥运会组委会的人员召开一个ORIS大会,确定所有竞赛的各类表单、数据规范等需求,同时各项目修改规则后的表现形式也做出了明确规定,现场显示屏的显示脚本也同时在该次会议上明确下来。亚洲级别的运动会并没有这样的程序,因此竞赛的需求就成了建设运动会成绩系统(GMS)的重大难题。国内举办的大型综合性体育赛事是由国家体育总局竞技体育司主持确定各现场的秩序单、成绩单、名次公告等相关文件。今后将在国内举办多项国际性综合体育赛事时,成绩系统的规范标准将是系统建设的首要问题,应引起大型综合性国际体育赛事组委会的高度重视。

  运动会管理系统(GMS)系统建设:

GMS系统建设的大部分项目都是以人员信息为基础,像人员注册系统、人员

制证系统、安全检测系统、人员抵离系统、住宿系统、贵宾管理、组委会人员和志愿者管理、交通管理等项目都是与人员信息有关的信息系统,为保证人员数据的一致性和唯一性,并从保证安全方面考虑,在系统设计时要使用统一的集中中心数据库的设计方法实现,采用多数据库管理的方法会给系统的技术连接、安全保证、带来诸多隐患,甚至会造成系统的失败。这方面有很多沉痛的教训。同时也有成功的经验。

   远程报名注册是长春2007年亚洲冬季运动会在国际综合性体育赛事上第一次采用,取得了成功,收到了诸多很好的效果。在此之前的奥运会、亚运会、和其它国际综合赛事上都没有采用,采用的是传统邮寄报名报项表的方法,远程注册报名方式在2001年第九届全国运动会后国内举办的大型综合性运动会上已经普遍采用。今后的大型综合性体育赛事的注册报名方式将会继续沿用这种高效、便捷、科学、合理的方式。

  信息系统的建设和定位:

由于任何大型综合性运动会的规模,级别有所不同,因此,基本建设的定位

将会有所不同,因此,在认真研究总体规划设计的基础上,根据运动会的定位确定信息系统合理的建设是十分重要的,不可能任何一届运动会都照搬奥运会信息系统建设的模式和方法,要根据举办运动会的实际需要和级别定位,力求设计的合理和经济实用,前后级统一考虑设计,这样既实现了设计的合理性,同时也大大降低了硬件设备的投入,降低了筹建成本。

  计时记分系统设备和服务:

各比赛现场的移动计时记分设备的筹备和在比赛期间的计时记分设备运行技

术服务是大型综合性体育赛事组委会在筹建过程之很重要的筹备工作,计时记分系统不是单一设备采购,具备很强的技术性和现场技术服务,计时记分设备与后级现场成绩系统、LED显示屏系统、电视转播字幕有这频繁的数据交换和传输,因此在今后国内举办的大型综合性体育赛事上也将会以场馆信息系统的完整建设方式实施运动会的信息系统建设。

  大型综合性体育赛事的商业化运作:

从第23届洛杉矶奥运会开始,进入了现代奥运会的崭新历史阶段,也开创了商业运作模式的先河,今后在国内举办的大型综合性运动会的筹办运作方式上也会逐步与国际大型综合性运动会的运作模式接轨,进一步吸取奥运会商业运作的成功经验,使大型综合性国际和国内赛事的筹办获得巨大的成功。

二、我国体育领域电子政务发展概况及展望

(一)我国电子政务发展现状

近几年,我国电子政务的建设稳步向前推进,1996年中央政府门户网站的正式开通,标志着我国完整的政府门户网站体系的形成;以“金”字工程为代表的业务应用系统在国民经济中的作用逐渐显现;随着《电子签名法》、《中华人民共和国政府信息公开条例》等一系列政策法规的出台,电子政务发展的环境逐渐改善;电子政务在转变政府职能、建设服务性政府、提高政府管理能力、决策能力、应急能力等方面的作用逐渐发挥;信息资源的开发利用及共享倍受关注;“以公众为中心的服务理念已被更多的人所接受。

特别是2006年,是我国电子政务建设发展十分重要的一年:首先,国家发布了20062020国家信息化发展战略,在九大战略重点中把电子政务放在第二位;其次,制定了“十一五”电子政务总体规划,发布了中国电子政务的总体框架;第三,在全国电子政务工作座谈会上,中央提出了两个重要的目标,即到“十一五”末要建成全国统一的政务内部,和统一的政务外网,同时全国要有50%的行政许可和行政审批项目都要拿到网上来办理。就目前我国电子政务发展的总体现状而言,可以说我国电子政务建设的战略部署已经完成,战略目标和任务已经明确,建设的整体思路已经清晰,电子政务建设将在科学的道路上稳步前进。

1、  我国体育领域电子政务的发展概括

国家体育总局积极贯彻落实党中央、国务院信息化战略决策与部署,成立了体育信息化领导小组,加强了对体育信息化的领导,加大了信息化建设的投入,体育信息化建设取得了长足的发展。主要表现在以下几个方面

1)电子政务的基础建设取得明显成效

按照国家政务信息化的总体要求,结合总局新的办公环境和工作需求,总局对电子政务基础设施重新进行了规划,投资建成了政务内网和政务外网,为构建以总局机关为核心,覆盖总局各直属单位,联通全国各级体育行政部门的网络系统奠定了坚实的基础。

经多名国内著名信息安全专家组成的专家组评审通过的总局信息安全系统已建成并运行多年。系统集防火墙、防毒、防入侵、身份认证、安全审计等信息防护技术为一体,为整个总局电子政务系统建起了一道安全屏障。

这些系统的运行使用,标志着我国体育领域电子政务系统的统一基础应用平台基本搭建完毕。

(2)       办公信息化又有新突破

采用新技术开发的总局第三代电子办公系统于2007年正式运行。系统整合了政务信息、互联网信息、视频资料;提供了在线交流、即时提醒功能;实现了总局机关网上办公和总局系统内单位之间的电子红头文件的加密传输交换。大大提高了办公效率,降低的行政成本。系统所采用的开放式的技术平台,为今后新系统的开发和信息资源整合提供了良好的基础。

(3)       网站建设取得飞速发展

  总局依托政府门户网站,中华全国体育总会网站、中国奥委会官方网站和华奥星空体育娱乐网站向公众提供全方面、多层次的服务。

  总局政府网站(www.sport.gov.cn)于19974月正式开通,面向社会提供政务信息服务,日访问量近万。几年来,总局政府网站按照门户网站的要求多次改版,开设了全民健身、竞技体育、奥运知识等服务栏目500余个,为总局政府机关和个人的信息交流搭建了统一的网络交互平台,方便公众通过互联网直接享受总局提供的各种信息服务。

  中华全国体育总会网站对各体育协会网站资源进行了整合,成为中华全国体育总会所属各会员单位(包括单项运动协会、行业体协、地方体育总会)的专业门户网站,是一个超大规模的中国体育站点群。依靠这一强大资源优势,将成为中国最大的网上体育信息集散地。与此同时,其推出的视频聊天、文化收藏、专家评论、网上论坛,成为服务于广大体育爱好者和网友的窗口。

  中国奥委会官方网站提供中、英文两个版本,以后还会继续推出法文及其它文字版本,使之成为世界了解中国体育的窗口,弘扬奥林匹克精神、传播奥林匹克文化的阵地,展现奥运明星风采的舞台。

  华奥星空体育娱乐网站注重体育的娱乐性、趣味性,从多方面满足人们的不同需求。

(4)       业务应用系统的建设呈现良好势头

2008年奥运会申办成功后,国家加大了对体育科研的投入。基于运动员,教练员、运动队等管理系统已经普遍应用,体育运动项目行政管理工作的效率大大提高。各运动项目围绕运动员选才、训练、比赛等业务需求,开发了相应的辅助系统,其应用已收到明显的效益,成为提高我国体育运动水平不可或缺的技术手段。依托网络技术,把运动项目行政管理、赛事管理、训练等融为一体的信息管理体系已初现雏形。

以体育外事、体育彩票、财务结算、体育科研等为代表的一些体育业务管理软件及数据库的建设与应用取得良好效果。

但就全国体育领域整体而言,电子政务发展和建设依旧不平衡,东南沿海经济发达地区电子政务发展较快,中西部欠发达地区相对滞后一些,而且这种不平衡有扩大的趋势,一些省市像上海、广东、江苏等体育局的电子政务的基础设施建设和应用发展较快。与其它领域行业相比,明显落后。

(二)我国体育领域电子政务下一步工作展望

1200311月,温家宝总理在国家行政学院组织的省部级干部“电子政务研讨班”上讲话时指出“电子政务从根本上讲是为提高行政效率、降低行政成本,改进政府管理、方便人民群众。”这段讲话极为精辟的阐明了电子政务建设的根本目的和开展电子政务建设的出发点和必须遵循的原则。电子政务,电子是手段,核心是政务。如何为“奥运争光、全民健身”计划服务,如何在转变政府职能、建设服务性政府发挥其作用,如何满足我国体育事业发展的需求,将是体育领域长期的研究、探索和实践的课题。

2、     近几年,随着体育领域电子政务的发展,电子政务建设的投资规模越来越大,建设项目越来越多,系统的复杂程度越来越高,电子政务建设管理体制上的不完善、不健全的问题也日益突出。目前依然存在着建设管理多头化,专家论证形式化,电子政务建设没有问责制,电子政务的绩效评估没有制度化的情况。借鉴我国其它行业的成功管理经验,建立与体育系统情况相适应的电子政务管理体制,以实现电子政务项目的申报、论证、审批、验收、绩效评估、经费拨付与财务审计的规范化、制度化的统一管理是我们亟待解决的问题。

3、     总局门户网站的建设是总局电子政务建设的一项重要工作。为了加强政府门户网站“信息公开、在线办事和公众参与”的三大功能,,需进一步明确总局四大网站的定位,协调四大网站关系,整合资源。各网站建设要突出前后台的整合,以提高用户认知度和满意度。

4、     做好我国体育系统电子政务建设中的顶层设计,抓好《体育信息化发展规划》、《体育信息化建设指导意见》、《体育信息化建设管理办法》等文件的编撰与发布工作,实现体育系统的网络互通、信息资源整合和信息共享。

5、     随信息技术进步和体育信息化发展,要加强体育信息化队伍建设和信息技术培训工作。要积极引进信息化技术人才,大力培养体育信息化应用人才,努力建设一支稳定、乐业、敬业、专业的体育信息化建设高素质队伍。同时,还要加强信息化知识普及和培训工作,不断提高体育信息化使用人员的水平,以发挥体育信息化应用系统的效能。

在二十一世纪高速发展的信息化社会中,在科技进步日新月异、知识经济蓬勃兴起的人类新纪元里,相信在党中央、国务院的正确领导下,通过全国体育界及社会各界志士同仁的共同努力,电子政务一定能得到更快的发展,一定能为实现体育事业新的跨越式发展提供更有力的支持!

三、信息技术在运动训练中的应用研究现状与展望

随着2008年奥运会的日益临近,信息技术在运动训练中的各种应用研究正在不断加强,并已取得了实际成效。下面就信息技术在运动训练领域应用最主要的三个方面:训练数据采集与管理、运动技术分析与仿真、运动训练辅助系统展开讨论

(一) 运动训练数据采集与管理

运动训练过程是一个复杂的巨系统。如何对训练相关数据的采集、存储、分类、检索、和更新等是科学训练的重要环节和基础。近年来,以机电一体、多通道用户界面、有线与无线数据传输相结合的训练数据实时采集方式,以多媒体数据库、数据仓库、数据挖掘技术训练数据管理与分析等方面应用研究较多,对运动训练的科学化和提高运动成绩方面取得了实际成效。

机电一体的数据实时采集研究方面,其核心是通过计算机对与采集数据相关的硬软件的自动控制。山东体育学院研究人员[1]在 人体背力、握力肌肉力量数据采集系统研究中,采用实时数据采集板和计算机技术,以及Visual C++编程工具,快速采集人体背力、握力肌肉力量数据,并以图形显示人体肌肉力量变化。同济大学研究人员[2]在帆船运动可视化远程实时指挥训练分析系统研究中,通过运用肌电测试仪、GPS测试仪、风速风向传感器、流速与流向传感器、温度与湿度传感器、船体姿态传感器、视频图像采集器等,首次将帆船运动姿态视频图像、船速、风速、风向、船体姿态倾角、行驶里程、路径,温度、湿度、流速、流向、风力资源利用率、做到实时采集、记录、发射、运动过程实时回放。中国科技大学研究人员[3]在基于运动信息获取及智能处理的运动员训练指导系统研究中,提出了一种自适应小波去噪算法,并采用改进的加权平均算法实现了对各类信息成员LS-SVM分类器的决策层融合,提高了分类器的分类识别效果。

使用计算机等技术实时跟踪运动目标,获取运动数据研究以逐步开展。熊文平等[4]在对体育场景检测和目标跟踪的研究中,提出了一种最优化的混合跟踪方法。采用粒子滤波算法来预测运动目标的初略位置, 通过比较预测位置上的目标同目标模型之间的相似度, 当相似度小于一定的阀值时, 认为目标运动模型发生了根本变化, 需要启用新的运动模型; 当相似度大于一定的阀值时则认为目标运动模型没有发生大的变化, 不需要启用新的运动模型, 通过这种方式找到目标的最优化运动模型。最后将最优化的运动模型用于基于核的均值转移算法中, 从而获得运动目标的精确位置。沈乐君等[5]队球类比赛中运动员的实时跟踪研究中,提出了球类比赛中目标跟踪的特征选择、状态转换和实现方法。通过使用计算机跟踪球场中的运动员,得到每名运动员的时序位置信息,自动计算了各个目标的运动参数,如瞬时速度、轨迹等。

同时,对数据采集与管理系统的用户界面与数据存储格式研究日趋重视。钟亚平等[6,39]在举重训练数据管理与测评系统研究中,考虑到训练数据采集的多样性和时空的不确定性, 现有基于窗口的单一图形界面的训练数据管理与测评系统给使用者带来了极大不便,难以做到训练数据的实时管理与测评,提出了不同应用环境下多通道用户界面的结构和进入方式,主要包括可视化/语音式用户界面、基于LAN/WIFI/GPRS无线的进入方式、基于PC/PDA/Phone进入方式。终端用户通过图形或语音界面,运用键盘、笔、手指、语音等多界面输入信息;并且实现输出信息的播放、显示、图表绘制以及系统配置等功能。在训练数据格式存储研究方面,李天庆等[7]开展了基于XML的体育数据规格化存储技术研究,提出了利用XML技术可以较好地解决数据存储的不确定性问题,并使得被存储数据具有灵活的扩展性和良好的自描述性。

数据库技术在运动训练数据管理的应用研究日趋普遍。比如,在皮艇高原训练信息数据库系统的研究中[8],其数据库系统由四个模块组成:运动员基本信息和比赛信息模块、主要训练手段生理生化指标模块、运动员典型课生理生化指标模块、运动员机能状态信息模块。利用先进的计算机技术对皮艇运动员在高原训练中的生理生化数据进行科学统计、分析,实时动态显示各种指标参数的变化情况和发展趋势,为教练员和研究人员提供直观、准确的信息。上海体育学院在篮球技战术多媒体数据库系统的研发中[9], 考虑到系统的数据不仅包括文本还包括图像和视频资料,系统采用DAO数据访问对像和DATA空间相结合的数据访问技术,因此系统不仅支持一般的PC机,而且支持以蓝牙技术为信息传输媒介的PAD掌上电脑。数据仓库以及数据挖掘等技术开始逐步应用到训练数据的管理和分析[1011]。中国海洋大学研究人员[1238]在击剑负荷分析中,运用数据挖掘中的 BP 神经网络技术,在运动员各项生理生化指标与运动负荷量之间建立分类模型,并通过测试样本对它们的准确性进行了比较与评价。

(二) 运动技术分析与仿真

利用计算机视觉结合现代生物力学对人体运动及竞赛过程实施智能监控、人机交互、虚拟现实等前沿技术已成为当今体育领域和计算机界一个研究热点和难点问题。

运用图形图像处理技术进行运动技术分析应用已日趋成熟[1619]。比如,在利用VFW SDK和数字图像技术的辅助射击训练分析系统中[17],实时采集射击运动员在训练过程中的连续瞄准点变换图像,基于多线程技术,采用投影法并辅助于运动估计和隔行扫描技术的方法,可以准确、快速、并行地确定每帧图像的瞄准点位置。叶强,钱竞光[18] 以运动生物力学影像解析为基础,能将复杂的人机对话有机地集成在一个系统中,并快速以三维动画的形式进行反馈,直接将影像解析结果展现给运动员和教练员,直接为体育运动实际服务。

体育场景检测与分割研究已引起人们的注意[20]。刘扬等[21]在对视频中的体育场景检测中,提出了一种使用改进的AdaBoost 分类器来检测体育场景的方法。针对这几种不同的体育场景,提取颜色直方图、边缘方向直方图和共生矩阵纹理等3 种低层视觉特征,然后用改进的可自动选择特征的boosting 方法为每一类体育场景分别建立AdaBoost 分类器。张龙飞等[22]在体育视频中的对象检测与分割中,提出了一种有效分割场地和运动员等对象的算法。该算法主要利用Canny 算子和数学形态学方法对体育比赛场地进行检测,并利用主色累积直方图进行场地验证,然后利用Hough 变换去除场地标志线,最后利用检测出的场地信息实现了场地内运动区域的检测和分割。场地和运动员区域的正确分割对比赛的分析和检索具有重要意义。

三维人体运动的仿真与分析是一个研究热点和难点问题[2324]。由科技部和国家体育总局牵头、中科院和北京市科委联合开发三维人体运动计算机仿真技术——VHTrampoline软件已经在中国蹦床队正式投入使用。旨在实现体育训练方法的两个进步和转变:从传统的以人眼观察为主到基于高精度运动捕捉与分析的人体运动测量方法的转变;从基于经验的方法到基于人体运动模拟与仿真的人体运动分析方法的转变。魏娟丽[25]在基于运动过程的计算机仿真系统的研究中, 利用摄像机获取三维空间实景的二维视频图像序列, 通过对二维视频序列的分析, 获得人体或者某一部位的运动信息, 生成人体的运动轨迹以及各运动学和动力学参数, 达到分析人体三维运动的目的。王兆其等[26]从视频分析与三维运动模拟两个方面提出了视频运动人体提取与跟踪、三维人体运动模拟与仿真方法。国家体育总局体育仿真实验室在人体重心平衡能力测量分析与虚拟训练系统研究中[27],实现了平衡训练的虚拟环境。丘显杰等[28]将仿真分析系统中虚拟运动员的标准运动与实际运动员的训练视频显示在同一个屏幕上,并自动调整虚拟运动员的运动显示,使观察虚拟运动员的视点和实际视频拍摄的视点保持一致。直观、准确地比较出虚拟运动员执行的标准动作与视频中所记录动作之间的差异,帮助运动员提高训练效果。

体育仿真的建模研究也取得了一定进展。姜国华、朱彦军[29]探讨了从医用人体模型、人体的物理模型以及根据人体的物理模型建立的人体数学模型研究。罗冠等[30]提出了一种虚拟人骨骼结构的多刚体系统模型,可有效地克服DH表示法只能适用于单链结构的缺陷。雷建和[31]提出了基于多源信息融合的人体运动分析与建模的新思路,构建了人体运动过程多源信息获取的硬件平台。李祥晨等[32]通过对体能类项群训练负荷强度的建模,开发并实现了其模糊定性仿真系统。卢朝霞、钟亚平[33]提出了多Agent技术在智能分布式体育仿真系统中的应用建模思路。

(三)运动训练辅助系统

目前,除了以数据库、数据挖掘、仿真技术、图形学等信息技术独立应用在运动训练过程的各个环节外,很多研究人员和学者在积极探索综合运用以上技术,并在此基础上,逐渐开发和研制出了各个项目的运动训练辅助系统。运动训练辅助系统是多种信息技术融合的产物,其技术主要包括光机电一体化智能化测试技术、计算机图形技术、视频处理技术与大型数据库管理和互联网络技术。大多运动训练辅助系统是建立在决策支持系统基础以上的。决策支持系统是能为决策者提供有价值的信息及创造性思维与学习的环境,能帮助决策者解决半结构化和非结构化决策问题的交互式计算机系统。其功施主要体现在它支持决策的全过程,特别是对决策过程的各阶段的支持能力。这对运动训练过程控制无疑提供了强有力的手段[34]

孙庆祝[35]等科研人员通过对山东省赛艇运动员竞技能力诊断、评价及其训练控制的系统考察,采用管理信息系统、决策支持系统和专家系统的先进计算机技术,来研制赛艇运动员竞技能力诊断、评价和训练控制决策支持系统。系统为教练员进行训练控制提供了科学参考,减少了训练决策的盲目性。中国海洋大学课题组[36]针对国家帆板队训练情况,采用Delphi面向对象编程语言、SQL数据库、PhotoShop图像处理技术研制开发了一套帆板运动人才数据库及帆板摇帆训练专家系统。该系统数据来源采用国家帆板运动队以及国外帆船帆板运动发达国家训练时所采用的训练指标、训练原则以及训练时实际测到的运动员的体能、基本技术等若干项指标的测试成绩,结合运动员基本情况共若干项指标,把摇帆运动训练的全过程集为一体。不仅可以减轻教练员及管理人员工作强度,而且可以为教练员进行训练控制提供了科学参考,减少了训练决策的盲目性。系统中知识库的建立也为汇集高级教练员经验提供了有益工具,现已提供给国家队使用,并预期本年度在我国各地方男女帆板运动队开始启用,以达到预期准确、客观地评价运动员体能和基本技术水平的目的。也为水上运动管理中心国家帆板队在选拔运动员及评价运动员体能和基本技术水平提供了一种可靠的、简易的、准确的方法。

赵志敏等[37]科研人员以目前运动技术诊断三维录像分析系统为平台,来构造基于运动员三维运动信息和运动参数数据库、知识库,以系统的观念来分析人体运动行为,通过人体运动行为的输入输出关系来研究运动员技术动作,利用模糊数学、数理统计、人工智能等研究手段,综合和借鉴运动生物力学、图形图像学、人体解剖学以及专家系统等学科的研究方法,解决从信息提取、推理、到多目标参数融合与决策等一系列理论与应用的关键问题。中国科技大学研究人员[3]在基于运动信息获取及智能处理的运动员训练指导系统研究中,提出了一种自适应小波去噪算法,并采用改进的加权平均算法实现了对各类信息成员LS-SVM分类器的决策层融合,提高了分类器的分类识别效果。将Multi-Agent技术引入运动员训练指导系统的研究,在分析了运动员训练指导系统组成和Multi-Agent技术关键的基础上,构建了一个基于Multi-Agent的运动员训练指导系统。

() 小结与展望

随着现代科技的进步,越来越多的信息技术不断应用到体育领域,尤其是随着2008奥运会的不断逼近,信息技术在运动训练中的各种理论与实践已经成为国内外研究的热点和难点,主要体现在训练数据采集与管理、运动技术分析与仿真、运动训练辅助系统三个方面:

1)   在训练数据采集上,综合各种肌电测试仪、传感器,使用计算机等技术实时跟踪运动目标,获取运动数据,采用有线与无线数据传输相结合的训练数据实时采集方式等研究已有实质性的进展;对数据采集与管理系统的用户界面与数据存储格式研究日趋重视;以多媒体数据库、数据仓库、数据挖掘技术进行比较与评价训练数据应用研究较多,其中在综合训练信息管理系统已有成型的软件,对运动训练的科学化和提高运动成绩方面取得了实际成效。

2)   在技术动作分析上,运用图形图像处理技术进行各个项目运动技术分析应用已日趋成熟;值得注意的是,针对场地和运动员区域的正确分割而进行的体育场景检测与分割研究已在探索。在训练仿真研究中,三维人体运动的仿真与分析仍是研究热点和难点问题;在体育仿真的建模研究上也取得了一定进展。

3)   在运动训练辅助系统研究上,利用模糊数学、数理统计、人工智能等研究手段,综合和借鉴运动生物力学、图形图像学、人体解剖学以及专家系统等学科的研究方法,解决从信息提取、推理、到多目标参数融合与决策等一系列理论与应用的关键问题的研究工作不少,对运动训练过程控制无疑提供了强有力的手段。

综合来看,以计算机技术和网络技术为代表的信息技术对运动训练领域全方位的渗透和介入已成为当今竞技体育发展的主要趋势之一。但现有的研究仍不够完善,能够应用到运动训练的实践中的产品不多,已开发的相当一部分产品也不尽人意。在未来需要解决的主要问题是:在训练数据采集上进一步加强系统的集成性和精确性;在动作技术分析上进一步加强系统的可操作性和实用性;在运动训练辅助系统层面的研究上进一步加强系统的针对性和智能决策能力。 如何把已有的应用研究成果转换成一种辅助教练改进训练、提高训练效率的成熟工具,从而真正实现我国的训练科学化水平大提升,仍是我国训练信息化应用研究领域所所面临的极大挑战。

四、计算机在学校体育教学的应用成果显著

体育教学是学校体育工作的主旋律,是培养全面发展合格人才的重要组成部分。计算机技术进入学校体育工作,优化了体育教学过程,提高了体育教学效果,是体育教学与管理追求的目标,也是提高体育教学质量的根本途径。在体育科学学会的指导下,在学会计算机体育应用分会积极推动下,许多学校开展了计算机应用于学校体育教学的更加深入实际的研究,同时在学校体育管理、教学训练、体质测试等方面也取得了实质性进展,取得了大量的显著成果。

(一)计算机在学校体育教学管理工作的应用

运用计算机辅助学校体育教学管理工作,标志着学校体育教学工作进入了现代化、科学化和规范化的管理阶段,为提高体育教学质量、提高工作效率打下了坚实基础。

1. 学校体育管理工作日益的现代化

计算机与网络技术的迅猛发展,计算机辅助学校体育管理也在广泛得到应用。就目前来说以体育教学为内容的全国性体育教学网站”已经发展有十几个,如:“中国高校体育网”“学校体育教学网”“中国体育教学网”,它们在不同的层面不同的群体中发挥了巨大的作用。利用网站发布国家对学校体育工作的指导性文件、发布国家各部委有关开展体育运动增进学生体质健康的文件,及体育有关的法规性文件等。这些文件在网上被大量检索和传播,使得体育工作的重要性得到更多人来关注。体育教师的教学论文在网上公开展示,增添了体育教学的学术交流平台。

2、 体育教学文件管理趋于网络化

实现体育教师教学文件网络化管理,是对传统的体育教学文件管理的彻底改革,实现了教师教学过程的无纸化办公。尤其是网络教学平台的建立,体育教学大纲、教学日历、教案均放在网络平台上,教师在各个终端完成教案与教学笔记,管理人员在网络上可以对这些教学训练执行方案进行审批,大大减少了日常教学管理上的繁杂。例如:有些高等学校体育教学部的“体育课时计划网络管理系统”实施效果已经非常好。

3、 学生网上选课系统在高等学校普及

2002年《全国普通高等学校体育课程教学指导纲要》和2005年《进一步加强高等学校体育的意见》等政策纲领性文件的不断出台,提出了学校体育工作应该以“健康第一”为指导思想,指出体育课教学要满足学生对体育学习的兴趣,充分发挥他们教学主体作用,学生应具有“选择课程内容、选择教师、选择上课时间”的三自改革。为落实这项公共体育选修课的教学模式,为了使这项人数多、项目多、场地和时间条件繁杂的管理工作更加规范化、科学化,许多高等学校开发了适合本校实际情况的网络选课系统。

4、 学生体质监测工作方便快捷

学生体质健康测试、数据管理及上报是各个高等院校与中小学的常规性工作,是国家关于青少年体质健康重大决策的信息源。学生体质测试工作走过手工测量阶段,自动化阶段、网络与无线化阶段,在这个过程中计算机技术的介入,使得这项人多、面广、数据量大,要求高的工作进入网络时代。网络使得全国国民体质数据库可以与各个省市自治区的管理机构及各个监测点的学校连接形成了辐射全国的整体。对体质测试、数据处理、传输调用、查询工作就可以快速、准确的完成,具有很强的时效性。

(二)计算机(信息)技术体育教学中的应用

进入21世纪来,国内许多体育院校和各高等学校都尝试着在运动技术教学方法和教学手段方面进行系列改革,将计算机技术引入理论教学和实践教学中,制作了许多个体育教育课件,并运用到学校的教学实践中在探索现代教育技术和课程整合的过程里,不断总结出新的教学理论、不断提炼出新组织教法,并获得了较大的成功,取得了显著的成绩,建立起信息技术在体育教学中全新的模式。

1在体育教学实践课中的应用
  在体育实践课(术科课)教学过程中,
教师对于一连串难度较大的复杂动作,无论是语言描述,还是多次示范动作,都很难使学生快速掌握技术动作的重点和难点,运用视频和二维、三维的动画,通过分解播放和全过程演示,帮助学生看清了每个技术细节,更快、更全地建立起表象。加深了对动作的理解,缩短了动作形成期的泛化过程,对帮助学生快速掌握学习内容,提高教学效果是非常明显的。在体育教材中有很多快速、腾空、翻转的技术动作和时差、位移的集体配合的战术。学生很难把这些瞬间完成的画面看清楚,运用计算机把所教学的内容形象化、具体化,变动为静,变快为慢,有利于学生理解。例如:篮球战术教学,教师一人很难把进攻、防守和球的位置变化表述清楚,学生也难看清过程,可是计算机动画就可以很好的解决将配合的全过程演示出来,能化动为静,以不同速度表现配合的各个位移和球的走向,增强学生的感性认识。单一技术动作的教学效果就更为突出。
   
目前,计算机市场笔记本电脑价格的下降和普及,一部分高等学校已经将课件搬进体育场馆,应用到教学实践中。有的学校还将摄象机、电脑和显示器在教学现场组网,使学生通过回放看到自己的动作,通过与正确动作的对比,加快技术动作的掌握与提高。

2、建立在计算机应用基础上的“体育欣赏”课

体育欣赏课是多年来一门体育教学改革与探索的课程结晶,是深受广大学生欢迎的课程,使用现代教学技术,进行体育欣赏课教学,是改善目前这种体育理论教学现状的重要途径。拓宽学生学习知识面,提高学生体育文化素养,增进身心的健康发展。体育欣赏的教学,可以使学生接触到更多、更广的体育知识,例如:体育认识、体育情感、体育价值、体育理想、体育道德、体育制度和体育的物质条件等,通过欣赏课中对学生潜移默化的教育影响,从而,既拓宽了学习的知识面,又提高了体育文化素养。课程对学生进行体育审美教育,培养良好的体育道德,振奋民族精神和激发爱国热情,达到树立学生终身体育意识的目的。学生通过教学真正了解到什么是体育欣赏?体育欣赏包含哪些内容及如何进行体育欣赏?建立起学生体育欣赏的意识和观念,真正提高学生的体育欣赏水平。

3、体育网络教学  

    体育网络教学是体育教学的一种暂新的教学形式,这种新型教学手段在体育理论课上是非常适合。互联网打破了空间、时间和人的限制,通过网络可以直接获得大量的体育知识。例如:体育各项运动的起源、发展、比赛规则;从不同的体育锻炼方法到锻炼时应注意的卫生保健常识;从学习体育技能到运动生理特点;从运动与健康的关系到终身体育与生命质量等等,营造积累和学习的网络知识平台。将体育课教学内容以课件集合的形式,挂在网站为学生开辟了自主学习环境。如“田径裁判多媒体辅助教学系统”。这不仅扩大了学生的体育文化知识,而且潜移默化地改变着学生对体育的认知,使他们多渠道地了解体育及其在人的发展中的作用和内涵,促进学生身心的全面发展。

4、多媒体体育教学系统

随着学校体育教材内容的不断改革,为了更好地提高学生的体育文化素养,指导学生体育实践,以适应终身体育和生活娱乐等的需要,体育教学大纲增加了理论教材的授课时数比重,提高了教材的知识性和系统性。有些学校在学生人流集中的地点和体育场馆设置了电子触摸屏机,建立了“共享式体育多媒体教学系统”,为学生学习体育知识增添了新的窗口,得到广大学生的欢迎。

(三)存在问题与对策

1、教师计算机基本技能提高

教育现代化的脚步越来越快了,现代信息技术已走进了校门,进入了课堂。只有明确现代信息技术教学与传统体育教学的关系,现代信息技术教学才能在体育教学中起到很好的辅助作用。现代信息技术教学不能作为体育教学的主要教学手段,它只是辅助教学的一种教学手段和形式,对教学起决定作用的还是教学内容和教学方法。

因此,体育教师应该加强计算机运用能力的学习和提高,真正发挥现代信息技术教学的优势,将这些新的教学手段充实到我们的体育课堂里去,真正实现体育教学现代化。

2、体育教育资源要整合共享

多媒体进入体育教学开始时是一种时尚,今天逐步变成学校体育教育教学一种必然事物。也就引发了一轮体育多媒体课件开发的热潮,重复开发现象比比皆是。例如“排球”“篮球”“网球”“健美操”等课件,同一个内容在国内各学校和个人重复开发竟有上百个版本,其中不乏有精品,但大多是粗制滥造,有些范例观点很难说是准确,视频画面选取草率,造成大量的视觉污染和人力资源的浪费。

建议:以教育部门或体育部门专家牵头组成专题小组,进行筛选,在内容、范例、教学策略、表现手法等多方面入手,确定教学内容、技术规范、教学原则、教学设计及教学模式。

(全文完)

参考文献

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