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        基于web服務(wù)的擊劍項目知識庫構(gòu)建及在教學(xué)中的應(yīng)用

        2018-07-04 06:46:28葛傳銀趙傳杰上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)院上海200438
        文體用品與科技 2018年13期
        關(guān)鍵詞:技戰(zhàn)術(shù)知識庫賽事

        葛傳銀 趙傳杰(上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)院 上海 200438)

        1、成果研究背景

        至2008年北京奧運(yùn)會以來,上海體育學(xué)院運(yùn)動訓(xùn)練專業(yè)擊劍項目的師生、計算機(jī)開發(fā)人員開展了擊劍項目的系列研究,形成了高??蒲腥藛T服務(wù)高水平運(yùn)動隊的新模式。擊劍項目示范性地開展了對國家擊劍隊的科研服務(wù),開發(fā)了擊劍項目臨場技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)采集軟件、離線決策支持系統(tǒng)等,為國家隊訓(xùn)練與比賽發(fā)揮了重要科研保障作用。在開展科研項目的過程中,形成了數(shù)量可觀的擊劍項目技戰(zhàn)術(shù)分析數(shù)據(jù)、訓(xùn)練監(jiān)控數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)資料等。在奧運(yùn)會結(jié)束后,這些技術(shù)資料如何服務(wù)教學(xué)和學(xué)校運(yùn)動隊訓(xùn)練成為了科研人員新的課題,從海量的技術(shù)數(shù)據(jù)中有效地挖掘技戰(zhàn)術(shù)知識成為課題組成員新的研究重點(diǎn)。基于上述需求,課題組依托擊劍比賽技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)庫、優(yōu)秀擊劍運(yùn)動員信息庫、訓(xùn)練質(zhì)量監(jiān)控數(shù)據(jù)庫,采用數(shù)據(jù)挖掘和決策支持技術(shù)構(gòu)建了擊劍項目知識庫,力求為擊劍教學(xué)和訓(xùn)練提供必要的知識支撐。

        2、成果研究內(nèi)容

        奧運(yùn)競技體育項目網(wǎng)絡(luò)信息平臺在體育運(yùn)動研究中有著廣泛的應(yīng)用。隨著體育事業(yè)的發(fā)展,體育項目的資源不斷增加。由于資源格式多樣,表示不統(tǒng)一,存儲的分布性,建立一個基于Web服務(wù)的資源統(tǒng)一檢索平臺和基于本體語義的技戰(zhàn)術(shù)分析知識庫有著重要意義和實(shí)用價值。

        Web服務(wù)是一項新興的技術(shù),具有跨語言、跨平臺、簡單、高效、可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn),適用于系統(tǒng)集成以及跨平臺數(shù)據(jù)通信等工作。本課題在研究當(dāng)前異構(gòu)數(shù)據(jù)源統(tǒng)一檢索技術(shù)的基礎(chǔ)上,充分利用Web服務(wù)機(jī)制的封裝性、松散耦合、使用協(xié)議的規(guī)范性、高度可集成能力的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源檢索接口的透明集成;采用Web服務(wù)架構(gòu),設(shè)計一個異構(gòu)數(shù)據(jù)源統(tǒng)一檢索系統(tǒng)。

        Web服務(wù)的主要目標(biāo)是通過使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),能夠統(tǒng)一封裝數(shù)據(jù)、消息、行為等,無需考慮具體應(yīng)用環(huán)境,讓不同系統(tǒng)跨躍平臺,進(jìn)行無縫通信。

        擊劍項目知識庫以賽事、技戰(zhàn)術(shù)分析、媒體網(wǎng)站、專項資料庫四個中心構(gòu)建信息庫,分別提供運(yùn)動員和教練員賽事的信息更新和查詢、技戰(zhàn)術(shù)分析的更新和查詢、媒體網(wǎng)站的查詢和更新、專項資料的查詢和更新。四個庫之間相互獨(dú)立又相互耦合。

        用戶可以方便地獲取所需要的比賽、訓(xùn)練或者相關(guān)信息;教練員和運(yùn)動員能夠在已建立數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)評論和補(bǔ)充。系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)平臺上運(yùn)行,可以提供數(shù)據(jù)的快速查詢,還提供對視頻、圖片、文檔等多媒體格式的瀏覽和下載功能。

        3、成果主要功能和技術(shù)特點(diǎn)

        系統(tǒng)采用BS架構(gòu)設(shè)計,服務(wù)器設(shè)在實(shí)驗室,通過遠(yuǎn)程訪問來獲取相關(guān)信息;提供給教師和學(xué)生來使用,界面簡潔高效。

        系統(tǒng)分為前臺和后臺分別進(jìn)行設(shè)計,前臺提供給用戶使用,操作簡便,后臺供管理人員或數(shù)據(jù)更新人員使用,提供相關(guān)的錄入功能。

        4、成果系統(tǒng)功能模塊

        4.1、賽事信息管理

        按時間先后來管理各項賽事,查詢按:(1)劍種(男花個人、男花團(tuán)體、女花個人、女花團(tuán)體、男佩個人、男佩團(tuán)體、女佩個人、女佩團(tuán)體、男重個人、男重團(tuán)體、女重個人、女重團(tuán)體)。(2)個人賽姓名、團(tuán)體賽隊名。(3)賽事名稱(奧運(yùn)會、世錦賽、世界杯、亞運(yùn)會、亞錦賽、大運(yùn)會)。(4)時間、地點(diǎn)(國家、城市)。(圖1)

        下圖所示為根據(jù)用戶要求檢索到的比賽視頻播放窗口,左側(cè)為檢索選項,右側(cè)為基于windows流媒體服務(wù)器的視頻播放插件,在播放的同時可以對視頻進(jìn)行播放、停止、暫停等操作。(圖2)

        圖1 賽事信息管理

        圖2 錄像檢索界面

        圖3 技戰(zhàn)術(shù)分析管理

        4.2、技戰(zhàn)術(shù)分析管理

        詳細(xì)的技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)來源于現(xiàn)有的技戰(zhàn)術(shù)分析ppt和采集數(shù)據(jù)庫。查詢按:(1)劍種(男花個人、男花團(tuán)體、女花個人、女花團(tuán)體、男佩個人、男佩團(tuán)體、女佩個人、女佩團(tuán)體、男重個人、男重團(tuán)體、女重個人、女重團(tuán)體)。(2)個人賽姓名、團(tuán)體賽隊名。(3)賽事名稱(奧運(yùn)會、世錦賽、世界杯、亞運(yùn)會、亞錦賽、大運(yùn)會)。(4)時間、地點(diǎn)(國家、城市)。(圖3)

        下圖所示為檢索的多媒體技戰(zhàn)術(shù)ppt,窗口左側(cè)為技戰(zhàn)術(shù)分析的檢索選項,右側(cè)為基于powerpoint插件的播放窗口,可以方便地控制技戰(zhàn)術(shù)分析的頁面跳轉(zhuǎn)、窗口縮放、視頻連接等操作。(圖4)

        4.3、媒體網(wǎng)站管理

        通過訪問網(wǎng)站所得到的信息能夠下載并保存在指定的文件。(圖5)

        網(wǎng)站主要包括:(1)國際劍聯(lián)網(wǎng)(主要用于查詢國際比賽信息、運(yùn)動員比賽成績、運(yùn)動員積分、運(yùn)動員基本信息等)。(2)中國擊劍協(xié)會網(wǎng)(主要用于查詢國內(nèi)比賽信息)。(3)新浪網(wǎng)(主要用于查詢優(yōu)秀擊劍運(yùn)動員的基本信息)。(4)搜狐網(wǎng)(主要用于查詢對擊劍比賽和運(yùn)動員的評述)。

        圖5 媒體網(wǎng)站管理

        下圖所示為檢索到的部分網(wǎng)站信息,該窗口列舉了常用的關(guān)于擊劍項目的網(wǎng)站,其中在鏈接到國外網(wǎng)站時,還可以提供頁面信息自動翻譯為中文的功能,可以便捷地獲取擊劍賽事信息、優(yōu)秀運(yùn)動員動態(tài)信息等。(圖6-9)

        圖6 國際劍聯(lián)網(wǎng)站運(yùn)動員比賽成績界面

        圖7 中國擊劍協(xié)會網(wǎng)站主頁界面

        圖8 新浪網(wǎng)站擊劍主頁界面

        圖9 搜狐網(wǎng)站擊劍主頁界面

        4.4、專項資料庫管理

        文獻(xiàn)資料庫(管理擊劍科研和學(xué)習(xí)的相關(guān)電子文獻(xiàn)和書籍等)。(圖10)

        查詢內(nèi)容:1.論文:分為:技戰(zhàn)術(shù)、訓(xùn)練、計算機(jī)、生理生化、選材、心理、碩博論文、理論研究、損傷營養(yǎng)、其它。

        2.書籍:分為:基礎(chǔ)理論、專項理論、自傳書籍。

        3.賽事:分為:國際賽事、國內(nèi)賽事。

        4.訓(xùn)練:分為:訓(xùn)練計劃、訓(xùn)練計劃知識庫。

        下圖所示為文獻(xiàn)檢索的結(jié)果窗口,左側(cè)用于選擇文獻(xiàn)的類型,右側(cè)為文獻(xiàn)的列表,知識庫支持.doc, .pdf,. caj等常見的文檔格式,客戶機(jī)上安裝了相應(yīng)軟件可以方便地進(jìn)行閱讀。(圖11)

        圖10 文獻(xiàn)資料管理界面

        圖11 文獻(xiàn)檢索結(jié)果界面

        圖12 文獻(xiàn)閱讀界面

        4.5、系統(tǒng)接口設(shè)計

        圖13 管理員平臺登錄界面

        圖14 平臺搜索接口

        系統(tǒng)采用BS架構(gòu)設(shè)計,服務(wù)器設(shè)在實(shí)驗室,通過遠(yuǎn)程訪問來獲取相關(guān)信息;由于是提供給教師和學(xué)生來使用,所以力求界面簡潔高效,例如可以采用類似谷歌或百度的界面進(jìn)行全站搜索。系統(tǒng)分為前臺和后臺分別進(jìn)行設(shè)計,前臺提供給用戶使用,力求簡潔,后臺供管理人員或數(shù)據(jù)更新人員使用,需提供相關(guān)的錄入功能。由于本系統(tǒng)的許多資源來源于相關(guān)網(wǎng)站及既有數(shù)據(jù)庫,所以系統(tǒng)需提供對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的搜索、分析和錄入功能,還需兼容現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫,提供對已采集數(shù)據(jù)的導(dǎo)入功能。(圖13)

        下圖所示為系統(tǒng)的不同模塊接入界面,分別提供了賽事信息、技戰(zhàn)術(shù)分析、專項資料庫和媒體網(wǎng)站四個接口,點(diǎn)擊相應(yīng)的連接可以進(jìn)入。(圖14)

        5、成果應(yīng)用及效果

        充分發(fā)揮國家隊與體育院校人力資源與技術(shù)資源優(yōu)勢,開展了卓有成效的課題研究。擊劍項目知識庫經(jīng)過近幾年的調(diào)試、修改,現(xiàn)已提供給體院教師、研究生、本科生使用,賽事信息共收入了個人賽688場比賽錄像、團(tuán)體賽246場比賽錄像;技戰(zhàn)術(shù)分析信息共收入78人次、68個隊的技戰(zhàn)術(shù)分析資料;擊劍專項資料庫共收入876篇文獻(xiàn)、著作、教材等 。

        5.1、基于知識庫的主要對手技戰(zhàn)術(shù)分析

        利用知識庫和多媒體技術(shù),對我國擊劍對主要對手的技戰(zhàn)術(shù)特征進(jìn)行系統(tǒng)的分析,為國家擊劍隊備戰(zhàn)世錦賽、奧運(yùn)會和制定克敵制勝的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)提供科技支持,使教練員和運(yùn)動員在比賽中能做到知己知彼,揚(yáng)長避短。表1為利用知識庫制作的2016里約奧運(yùn)會男子花劍主要對手技戰(zhàn)術(shù)分析。

        表1 2016里約奧運(yùn)會男子花劍我國主要運(yùn)動員與國外主要對手技戰(zhàn)術(shù)分析

        5.2、知識庫在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用

        擊劍比賽技戰(zhàn)術(shù)知識庫開發(fā)了集成的搜索引擎,可以為學(xué)生提供技戰(zhàn)術(shù)案例、比賽錄像、相關(guān)參考文獻(xiàn)的知識查詢與數(shù)據(jù)挖掘。軟件至2010-2017年應(yīng)用于學(xué)生《現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用》、《擊劍訓(xùn)練理論與方法》等課程的學(xué)習(xí),為學(xué)生提供了生動詳實(shí)的第一手案例,提高了學(xué)習(xí)的效果和效率。表2為學(xué)生使用知識庫的情況。

        表2 2010-2017體教運(yùn)訓(xùn)專業(yè)學(xué)生知識庫使用情況

        5.3、知識庫在科研、論文中的應(yīng)用

        知識庫可以提供給教師、學(xué)生最新的技戰(zhàn)術(shù)分析案例、比賽錄像、相關(guān)參考文獻(xiàn)等。為教師、研究生、本科生的科研研究、撰寫學(xué)術(shù)論文、畢業(yè)論文等提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。表3為教師、研究生、本科生利用知識庫進(jìn)行科研情況。

        表3 2010-2017教師、研究生、本科生利用知識庫進(jìn)行科研、論文情況

        6、成果應(yīng)用前景

        擊劍項目知識庫的構(gòu)建基于web架構(gòu)設(shè)計,系統(tǒng)的健壯性和魯棒性已經(jīng)在系統(tǒng)的初步應(yīng)用中得到了應(yīng)用。從系統(tǒng)在服務(wù)器運(yùn)行的情況看比較穩(wěn)定。知識庫發(fā)揮巨大作用的前提是海量數(shù)據(jù)中的知識提取。系統(tǒng)正在逐步增加各大賽事的比賽數(shù)據(jù)和優(yōu)秀運(yùn)動員數(shù)據(jù)。隨著數(shù)據(jù)的逐步累積與系統(tǒng)的逐步完善,系統(tǒng)必將為教學(xué)、訓(xùn)練、科研等方面發(fā)揮更大的作用。

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