王振亞

（中國(guó)藥科大學(xué)體育部，江蘇 南京 210000）

大學(xué)體育視頻反饋輔助教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

王振亞

（中國(guó)藥科大學(xué)體育部，江蘇 南京 210000）

在分析網(wǎng)球技術(shù)動(dòng)作特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合大學(xué)體育教學(xué)的特點(diǎn)及實(shí)際需要，開(kāi)發(fā)了視頻反饋輔助教學(xué)平臺(tái)軟件，旨在實(shí)現(xiàn)3個(gè)轉(zhuǎn)變：（1）基于人眼觀察的方法向視頻捕捉與分析的轉(zhuǎn)變；（2）基于語(yǔ)言反饋和模擬動(dòng)作的視覺(jué)反饋向多媒體視頻反饋轉(zhuǎn)變；（3）基于經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)模式向現(xiàn)代化教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。軟件的應(yīng)用與功能主要體現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)采集、視頻反饋、動(dòng)作凝結(jié)、資料存儲(chǔ)等方面。要利用多媒體技術(shù)讓學(xué)生看到自己的動(dòng)作完成情況，并與參照對(duì)象比對(duì)提高信息反饋的質(zhì)量從而提高教學(xué)效果。

網(wǎng)球；視頻反饋；平臺(tái)

1 研制背景

體育教學(xué)的過(guò)程從某種程度上理解，可以認(rèn)為是教師為學(xué)生提供關(guān)于學(xué)習(xí)的相關(guān)信息，并對(duì)練習(xí)過(guò)程隨時(shí)進(jìn)行反饋調(diào)整，進(jìn)而提高動(dòng)作水平和成績(jī)的過(guò)程。要使教學(xué)更有效果必須為學(xué)生提供兩種類(lèi)型的信息來(lái)糾正錯(cuò)誤：其一，已經(jīng)完成的操作與所要求的操作相比怎么樣；其二，怎樣改變不正確的操作，使之更接近于要求。這兩種類(lèi)型的信息都稱(chēng)之為反饋。反饋是任務(wù)內(nèi)在反饋和追加反饋的統(tǒng)稱(chēng)，是指?jìng)€(gè)體在練習(xí)期間或練習(xí)后獲得的關(guān)于運(yùn)動(dòng)技能操作的信息。而追加反饋在運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)過(guò)程中又起著兩種作用。第一種是促進(jìn)動(dòng)作目標(biāo)的獲得。因?yàn)樽芳臃答佁峁╆P(guān)于技能操作成功程度的信息，所以學(xué)習(xí)者能夠確定適宜的活動(dòng)內(nèi)容，以便正確操作技能。這樣，與不獲得任何外部信息相比，追加反饋可以幫助個(gè)體更快更容易地達(dá)到技能目標(biāo)。第二種作用是激勵(lì)學(xué)習(xí)者向目標(biāo)持續(xù)努力。此時(shí)，操作者通過(guò)追加反饋將自己的操作與目標(biāo)績(jī)效進(jìn)行比較，然后個(gè)體必須決策是繼續(xù)向目標(biāo)努力、改變目標(biāo)還是停止操作活動(dòng)。

多媒體技術(shù)的普及使得更多的人將視頻作為提供追加反饋的手段之一，視頻技術(shù)為我們提供了一種對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行記錄、分析的有效手段，已被廣泛地應(yīng)用于不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的日常訓(xùn)練觀察和比賽統(tǒng)計(jì)分析中。高校體育教師的教學(xué)與訓(xùn)練也應(yīng)該適應(yīng)時(shí)代的變遷科技的發(fā)展。在現(xiàn)代化體育教學(xué)模式的探討中應(yīng)該走在學(xué)校體育教學(xué)改革的前列。

通過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)同學(xué)們因種種原因在技術(shù)動(dòng)作的掌握上存在較大的困難，無(wú)論教學(xué)思想如何變化，技術(shù)動(dòng)作的教學(xué)都是我們體育教學(xué)的重要內(nèi)容之一。傳統(tǒng)體育教學(xué)模式仍然是體育教學(xué)活動(dòng)的主體，但是它也不可避免的有其局限性。特別是在多媒體技術(shù)迅速發(fā)展的今天。講解、示范、練習(xí)、糾正動(dòng)作、再練習(xí)已經(jīng)不能很好地滿足教學(xué)的需要。（圖1）

傳統(tǒng)教學(xué)模式從工程學(xué)角度來(lái)看是一個(gè)負(fù)反饋系統(tǒng)，反饋回路是教師的講評(píng)與運(yùn)動(dòng)員自身對(duì)完成動(dòng)作的感覺(jué)。在網(wǎng)球教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用視頻反饋教學(xué)方法，即讓學(xué)生在完成動(dòng)作后，立即觀看自己動(dòng)作的視頻錄像，這相當(dāng)于在系統(tǒng)中增加了一個(gè)視頻反饋回路，它的實(shí)質(zhì)是加大了負(fù)反饋的系數(shù)。傳統(tǒng)體育教學(xué)在糾正動(dòng)作上的反饋方式基本采用語(yǔ)言反饋或者教師模仿學(xué)生動(dòng)作的視覺(jué)反饋。這兩種方法為學(xué)生提供的糾正錯(cuò)誤的兩種類(lèi)型信息質(zhì)量有局限，其一，已經(jīng)完成的操作與所要求的操作相比怎么樣；其二，怎樣改變不正確的操作，使之更接近于要求。語(yǔ)言反饋要求教師的語(yǔ)言能夠準(zhǔn)確地表達(dá)學(xué)生的動(dòng)作特點(diǎn)，然后學(xué)生又能夠準(zhǔn)確地理解教師的語(yǔ)言并反映到動(dòng)作中去，在這個(gè)信息傳遞過(guò)程中信息很容易出現(xiàn)偏差，往往學(xué)生聽(tīng)完了還是不能夠準(zhǔn)確理解，或者理解了但是不能通過(guò)動(dòng)作表達(dá)出來(lái)。這其實(shí)并不能怪罪于學(xué)生，作為教師首先要從自身找原因，我們所采取的信息反饋方式是否與學(xué)生的接受水平相適應(yīng)。教師的模仿能夠起到一定的作用，但是如果能夠看到自己的動(dòng)作視頻那效果可能會(huì)更好。在這個(gè)教學(xué)模式中示范和糾正動(dòng)作是可以通過(guò)多媒體技術(shù)更好的表現(xiàn)出來(lái)。鑒于以上認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)此教學(xué)流程圖，即增加視頻反饋通路，提高反饋質(zhì)量。

圖1 傳統(tǒng)教學(xué)模式

圖2 新的教學(xué)模式

圖3 平臺(tái)的基本組成

基于以上的原因筆者希望開(kāi)發(fā)一套軟件來(lái)輔助教師教學(xué)，即利用多媒體技術(shù)讓學(xué)生看到自己的動(dòng)作完成情況并與參照對(duì)象比對(duì)從而提高信息反饋的質(zhì)量提高教學(xué)效果。并且激勵(lì)學(xué)習(xí)者向目標(biāo)持續(xù)努力，提高學(xué)習(xí)的質(zhì)量、興趣和持續(xù)性。（圖2）

2 設(shè)計(jì)目標(biāo)與功能

首先確定預(yù)期的目標(biāo)，旨在實(shí)現(xiàn)3個(gè)轉(zhuǎn)變：（1）基于人眼觀察的方法向視頻捕捉與分析的轉(zhuǎn)變；（2）基于語(yǔ)言反饋和模擬動(dòng)作的視覺(jué)反饋向多媒體視頻反饋轉(zhuǎn)變；（3）基于經(jīng)驗(yàn)的教學(xué)模式向現(xiàn)代化教學(xué)模式轉(zhuǎn)變。其次選擇設(shè)計(jì)功能以達(dá)到預(yù)期效果，即實(shí)現(xiàn)視頻采集、處理、對(duì)比播放、資料存儲(chǔ)等要求。再次要與開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)能力相符合。確定了視頻剪輯、播放等多媒體控制這種比較復(fù)雜的方面充分利用拿來(lái)主義，即集成專(zhuān)業(yè)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。自己的工作是通過(guò)整合使這些專(zhuān)業(yè)軟件協(xié)調(diào)起來(lái)，為我所用，并制定操作標(biāo)準(zhǔn)。動(dòng)作凝結(jié)功能是原創(chuàng)設(shè)計(jì)，這里把框架設(shè)計(jì)成對(duì)圖片大小、比例的自我適應(yīng)，提高了視覺(jué)效果并有對(duì)圖片進(jìn)行存儲(chǔ)和打印的功能。

3 平臺(tái)設(shè)計(jì)

平臺(tái)的基本組成如圖3所示，主要包括：（1）視頻采集單元，可以用攝像機(jī)、攝像頭、手機(jī)、照相機(jī)等任何具有錄像功能的設(shè)備；（2）視頻處理單元，包括計(jì)算機(jī)和相應(yīng)軟件；（3）存儲(chǔ)單元：可以利用計(jì)算機(jī)硬盤(pán)，最好是相對(duì)獨(dú)立的硬盤(pán)；（4）顯示單元，顯示設(shè)備接收計(jì)算機(jī)發(fā)送來(lái)的結(jié)果以視頻方式反饋給練習(xí)者，可以是計(jì)算機(jī)的顯示屏，最好是獨(dú)立的大于32英寸的平板電視或投影儀。

3.1 硬件系統(tǒng)的配置與視頻捕獲指標(biāo)

場(chǎng)地硬件包括，計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、三腳架及連接線，并制定相關(guān)拍攝參數(shù)，包括拍攝高度、位置、角度等。拍攝時(shí)的位置要與參照組拍攝時(shí)的位置一致。

3.2 軟件的設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)與解決方案

3.2.1 軟件的設(shè)計(jì) 軟件是在windows操作系統(tǒng)下，采用平臺(tái)和專(zhuān)業(yè)軟件相結(jié)合的開(kāi)發(fā)模式。此軟件在Windows xp/vista操作系統(tǒng)下安裝使用。

3.2.2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與解決方案 （1）采集技術(shù)。為了達(dá)到廣泛的適用性，視頻采集利用各種設(shè)備本身自帶軟件采集到計(jì)算機(jī)。建議采用可以直接存儲(chǔ)成avi或mpeg格式的機(jī)器。（2）比對(duì)播放技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)視頻窗口的比對(duì)播放，程序設(shè)計(jì)時(shí)集成了兩個(gè)Windows Media Player播放器，通過(guò)程序控制同步播放，并實(shí)現(xiàn)了速度調(diào)節(jié)。（3）視頻剪輯采用window movie mark軟件。此軟件為windows系統(tǒng)自帶軟件，且使用方便。（4）視頻截圖采用KMPlayer軟件。此軟件視頻截圖功能齊全，對(duì)時(shí)間、數(shù)量均能自定義，可以滿足系統(tǒng)使用的各種參數(shù)要求。（5）視頻截圖采用Image Batch Dispose8.88軟件。此軟件批量裁剪區(qū)域提供手動(dòng)和自動(dòng)兩種定義，可以滿足系統(tǒng)使用的各種參數(shù)要求。（6）動(dòng)作凝結(jié)功能模塊框架設(shè)計(jì)成對(duì)圖片大小、比例的自適應(yīng)，盡量提供良好的視覺(jué)效果。

4 結(jié) 論

2008年9月開(kāi)始在部分班級(jí)試用，并根據(jù)試用的反饋信息對(duì)軟件進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化組合。2011年做開(kāi)放性試驗(yàn)項(xiàng)目，針對(duì)發(fā)球環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)試驗(yàn)，結(jié)果表明具有顯著性差異。經(jīng)過(guò)使用認(rèn)為，軟件達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，滿足使用要求。在體育實(shí)踐課教學(xué)中能夠起到提高信息反饋的質(zhì)量而提高教學(xué)效果的要求。

[ 1 ] 雷納·馬膝斯.執(zhí)教成功之道[M].鐘秉樞，譯.北京：北京體育大學(xué)出版社，2007：219-222.

[ 2 ] 謝路.跳水技術(shù)訓(xùn)練視頻分析與快速反饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[ J ].中國(guó)體育科技，2005，41（5）：104-122.

G807.4

A

1674-151X（2012）05-106-02

10.3969/j.issn.1674-151x.2012.05.048

投稿日期：2012-02-10

王振亞（1978 ~），講師，碩士。研究方向：體育教學(xué)與訓(xùn)練。