Значение тренажёров в обучении и тренировке

Научно-технический прогресс не только повышает необходимость в занятиях физической культурой и спортом, но и создаёт лучшие возможности для таких занятий; не только ставит перед физической культурой новые, более сложные социальные задачи, но и предоставляет значительно более широкие, чем прежде, возможности для их решения.

Дальнейший путь развития спорта - это использование всё новых и новых достижений научно-технической революции. Материальные ресурсы являются фундаментом прогресса, как в спорте высших достижений, так и в физическом совершенствовании людей.

Если начальный период научно-технической революции её достижения не всегда находили должное применение в практике спорта, то в настоящее время степень использования достижений технического прогресса в спортивной науке и практике значительно возросла.

В создании технических средств для спорта активное участие принимают специалисты из научно-исследовательских и учебных институтов физической культуры, из Всесоюзного проектно-технологического и экспериментального-конструкторского института по спортивным и туристским изделиям (ВИСТИ), из технических вузов страны. В ряде вузов сложились свои направления в разработках, налаживается сотрудничество спортивно-педагогических кафедр, кафедр физического воспитания с техническими и медико-биологическими кафедрами, со студенческими конструкторскими бюро.

Разработкой и внедрением тренажёров и тренировочных устройств для физической культуры и спорта занимаются специалисты многих зарубежных стран, и в первую очередь США, Англии, Франции, ФРГ.

Научно-технический прогресс в спорте осуществляется следующими путями:

1. Использование в практике подготовки спортсменов достижений технического прогресса, накопленных у нас в стране и за рубежом в различных видах спорта.

2. Использование в спортивной практике достижений технического прогресса, накопленных в других сферах общественно-экономической жизни.

3. Создание специалистами в области физической культуры и спорта новых средств материально-технического обеспечения системы подготовки спортсменов на основе принципиально новых технических решений.

Технические средства в спорте – это устройства системы, комплексы и аппаратура, применяемые для тренирующего воздействия на различные органы и системы организма, для обучения и совершенствования двигательных навыков, а также для получения информации в процессе учебно-тренировочных занятий с целью повышения их эффективности.

Тренировочные устройства – это технические средства, обеспечивающие выполнение спортивных упражнений с заданными усилиями и структурой движений без контролируемого взаимодействия.

Тренажёр – учебно-тренировочное устройство для обучения и совершенствования спортивной техники, развития двигательных качеств, совершенствования анализаторных функций организма. Благодаря наличию обратной связи тренажёры более эффективны, чем тренировочные устройства.

Тренировочные устройства и тренажёры могут быть индивидуального и коллективного пользования, а их воздействие на организм – локальным, региональным или общим.

Тренажёры различаются по своему конструкторскому решению. Их технические особенности определяются необходимостью преимущественного развития того или иного двигательного качества или одновременно нескольких. Например, такие технические устройства, как бегущая дорожка, велогребные тренажёры и им подобные, позволяют направленно развивать общую, скоростную и скоростно-силовую выносливость применительно к своим видам спорта. Различные тяговые устройства, эспандеры, роллеры способствуют развитию динамической силы и гибкости. Используя мини-батут, можно совершенствовать ловкость и координацию движений. Различные по направленности воздействия на организм тренажёры могут быть объединены в одном устройстве. Такие тренажёры называются универсальными. Так, например, с помощью гимнастического комплекса «Здоровье» можно развивать практически все двигательные качества.

В настоящее время имеется ряд классификацией технических средств в спорте: по назначению, структуре, принципу действия, форме обучения и контроля, логике работы и т.д.

По принципу действия технические средства подразделяются на светотехнические, звукотехнические, электромеханические, цифровые моделирующие, электронные моделирующие, кибернетические и др.

По форме обучения и контроля их можно разделить на средства индивидуального, группового и поточного использования.

По логике работы технические средства могут быть с линейной или разветвлённой программой, т.е. они могут воздействовать как на отдельные органы и системы, так и быть комбинированными. А в зависимости от характера сигналов обратной связи технические средства могут быть с альтернативным выбором двигательного действия и со свободным конструированием программы ответа.

Существует множество видов тренировочных устройств и тренажёров по педагогической направленности и конструкторскому решению: с регулируемым внешним сопротивлением, имитационные, облегчённого лидирования, управляемого взаимодействия.

Тренировочные устройства для обучения движениям появились ещё в глубокой древности. Уже тогда люди стремились ускорить процесс обучения путём использования разнообразных технических приспособлений. Например, технику защиты от ударов противника и одновременно нападения на него гладиаторы Древнего Рима совершенствовали с помощью специального приспособления в виде непрерывно вращающихся мячей. Рыцари средних веков осваивали технику владения копьём при помощи специальной машины, которая при точном ударе падала, а при неточном – наносила рыцарю чувствительный удар по спине.

Попытки конструировать тренажёры, способствующие обучению технике движений в ряде видов спорта, предпринимались ещё в период первой современной олимпиады. В дальнейшем тренажёрные устройства постепенно усложнялись. Особенно интенсивным этот процесс стал с начала 60-х гг., когда стало ясно, что общепринятое, спортивное оборудование не даёт желаемого эффекта.

Технические средства в настоящее время применяется только в обучении и тренировке спортсменов, но и в физическом воспитании школьников и студентов. Это способствует решению задач выдвинутых самой жизнью, - совершенствованию учебных и внеклассных занятий по физической культуре в школах, училищах, техникумах и вузах. Улучшается организация урока, увеличивается его плотность, содержательность, эмоциональность; технические средства помогают в совершенствовании физических качеств и в процессе обучения упражнениям.

С помощью технических средств можно эффективнее работать над воспитанием и развитием специальных двигательных и волевых качеств спортсменов в различных видах спорта: силы, быстроты, выносливости, ловкости, ориентировки в пространстве, координации движений, гибкости, прыгучести, мышечного чувства, ритмичности, смелости и других качеств, необходимых для достижения успеха в различных видах спорта.

Тренажёры используются и в оздоровительных целях. Медицинская и экономическая значимость дальнейшего развития тренажёрной техники в условиях возрастающего спроса населения, высокая эффективность ее применения позволяют рассматривать тренажёры как одно из средств укрепления здоровья, снижения заболеваемости и повышения производительности труда.

Тренировочные устройства и тренажёры различных конструкций широко применяются и в период восстановительного лечения.

Для более эффективного внедрения тренажёров в процесс физического воспитания, а также для обучения и тренировки спортсменов они должны быть доступны по стоимости; иметь небольшие габариты и массу; отвечать эстетическим требованиям; обладать простотой и надёжностью в обращении; быть в безотказности в работе; давать возможность дозировать нагрузку; соответствовать антропометрическим и функциональным особенностям занимающихся; навыки и умения, осваиваемые на тренажёре, должны соответствовать биохимической структуре соревновательного упражнения. Необходимо также иметь и программы занятий.

В содержании спортивной тренировки как многогранного процесса выделяют следующие основные компоненты: физическую подготовку, техническую, тактическую, морально-волевую и теоретическую подготовку. Применение технических средств, способствует как повышению эффективности всего учебно-тренировочного процесса в целом, так и каждой из его сторон в отдельности.

История развития технических средств, используемых в физическом воспитании и спортивной тренировке, показывает, что раньше всех появились тренировочные устройства без обратной связи. Их конструировали чаще всего сами тренеры и спортсмены, энтузиасты своего дела. К настоящему времени в отечественной и мировой литературе имеются многочисленные сведения о таких тренировочных устройствах, эффективно используемых в подготовке спортсменов.

Затем появились тренажёры с обратной связью, которые являются более прогрессивными, так как дают возможность количественно оценить действия спортсмена непосредственно в ходе выполнения упражнения.

Следующей ступенью стало создание многоконтурных тренажёров с обратной связью и срочной информацией, в которых программируется одновременно несколько показателей жизнедеятельности спортсмена. Для этого организуется несколько одновременно действующих контуров обратной связи, что, естественно, ведёт к усложнению конструкции тренажёра. Однако эти затраты окупаются дополнительными возможностями многоконтурных тренажёров, позволяющих более точно дозировать тренировочные нагрузки, отыскивать оптимальные варианты техники движений с учётом индивидуальных возможностей спортсмена решать ряд других важных задач спортивной практики.

В практику спорта технические средства первоначально входили лишь как тренировочные устройства, обеспечивающие дополнительную физическую нагрузку, и как специализированные приспособления для обработки тех или иных элементов техники, что способствовало повышению сознательности обучения и тренировки, создавало условия для повышения моторной плотности учебно-тренировочных занятий.

Для современного этапа характерно оснащение тренажёрных устройств различными приспособлениями позволяющими получать количественные и качественные оценки выполняемых упражнений. Срочная информация и экспресс-анализ обеспечивают возможности для реализации в массовом порядке общих схем обучения движениям при индивидуальном подходе к каждому занимающемуся.

Тренажёры и тренировочные устройства в настоящее время довольно широко применяются в различных видах спорта. А вот современные инструментальные методы исследований и управления, в частности автоматизированные системы регистрации и обработки информации, внедряются ещё недостаточно быстро. Происходит это по следующим причинам: в спортивной наук пока нет чёткой систематизации наиболее информативных параметров, используемых при управлении тренировочным процессом; не определены технические и методические требования к техническим средствам, используемым при управлении. Зачастую технические средства выполняются кустарными методами, разрабатываются отдельными специалистами или небольшими конструкторскими группами. Создание таких приборов и устройств носит случайный характер, их технические характеристики значительно различаются, что приводит к несопоставимости получаемой информации.

Кроме того, значительная часть технических средств не выдерживает основных методических требований к их применению в учебно-тренировочном процессе. В частности, не обеспечивается максимальное подобие выполняемых с их помощью движений основным соревновательным упражнениям по двигательной задаче и проявлению физических качеств, нет обратной связи, что значительно снижает эффективность процесса обучения и совершенствования спортивной технике.

В настоящее время в спортивной науке и практике всё более важное значение получает срочная и достоверная информация о комплексе параметров, характеризующих уровень развития двигательных навыков и функциональное состояние спортсмена в условиях его реальной двигательной деятельности.

Обучение технике спортивных упражнений нередко осуществляется в самых общих чертах, без определённой системы и своевременной информации о его результатах, т.е. процесс обучения не является достаточно управляемым. Ещё и сейчас часто занимающимися руководят при помощи таких понятий, как быстрее – медленнее, сильнее – слабее, выше – ниже, хорошо – плохо и т.п., что не создаёт конкретных правильных представлений в сознании занимающихся, не соответствует его внутренним ощущениям.

Применение тренажёров с обратной связью позволяет спортсмену получать информацию о качестве выполнения упражнений. Если он выполнил упражнение плохо, то может узнать в чём его ошибки. В зависимости от быстроты получения этой информации тренажёры с обратной связью подразделяются на тренажёры без срочной информации и со срочной информацией о количественных и качественных характеристиках упражнения. Примером простейшего тренажёра с обратной связью и срочной информацией может служить зеркало на занятиях по гимнастике, тяжёлой атлетике и др. А к числу тренажёров с обратной связью, но без срочной информации можно отнести, например, видеомагнитофон, при помощи которого спортсмен может посмотреть на себя со стороны уже после выполнения упражнения.

В условиях работы на тренажёрах резко активизируется процесс самоконтроля, т.е. сознательной оценки конечного и промежуточного результатов собственной деятельности с последующим его регулированием для достижения наилучшего эффекта.

Самым важным в физическом воспитании и спортивной тренировке является способность занимающихся самостоятельно приобретать знания, формировать и совершенствовать двигательные навыки и умения. Преподаватель должен не механически передать готовые образцы двигательных действий, а выработать алгоритм движений для организации и управления учебно-тренировочной, самостоятельной деятельностью занимающихся. Успешному решению этих задач во многом может помочь программированное обучение, направленное на оптимизацию процесса обучения и тренировки спортсменов.

Основным источником информации, передаваемой тренером спортсмену, являются субъективные мнения самого тренера. Он замечает основные, на его взгляд, ошибки при выполнении упражнения и в соответствии с этим даёт указания на их исправление. Однако даже опытному тренеру очень трудно уловить многие детали быстро выполняемого упражнения.

В современном спорте этого уже достаточно. И тренеру, и самому спортсмену необходима срочная информация о количественных, временных, пространственных и динамических характеристиках различных элементов совершаемых движений. Такая информация должна непосредственно обслуживать учебно-тренировочный процесс, стать его неотъемлемой, органической частью. На основе срочной информации о выполнении движения, о допущенных ошибках, оцениваемых в количественных мерах пространства и времени, спортсмен может не на следующей тренировке, а уже в следующей попытке на этом же занятии внести необходимую коррекцию.

Для обеспечения срочной информации создано большое количество технических средств регистрации отдельных параметров движений. При этом датчики могут быть самыми разнообразными: механические, ёмкостные, электроконтактные, магнитоэлектрические, потенциометрические, биоэлектрические устройства, сейсмодатчики, тензодатчики, пьезодатчики, фотореле, акселерометрические датчики идр. Передача сигналов может осуществляться механическим путём, электропроводной системой, сейсмографически, акустически, фотографически и радиотелеметрически.

Также разнообразны и регистрирующие приборы – начиная от секундомера и измерительной линейки и кончая электронным осциллографом. Иначе говоря, всё, чем располагает современная техника и радиоэлектроника, может быть использовано для получения срочной информации о параметрах спортивных движений.

В условиях учебно-тренировочных занятий и тренер, и особенно спортсмен не в состоянии быстро переработать большое количество информации о разнообразных характеристиках многочисленных элементов движения. Поэтому целесообразно ограничить объём информации, подаваемой в срочном порядке, что, в свою очередь, значительно облегчает создание технических средств, обеспечивающих такого рода информацию. Малоэффективными представляются громоздкие технические средства, которые к тому же требуют оснащения спортсмена многочисленными датчиками, нарушающими естественность выполняемых движений. Для одновременной регистрации многочисленных параметров движений необходимы сложные регистрирующие устройства с многоканальной записью. Анализ этих записей требует дополнительной обработки, а значит, не может быть срочным. И на оборот, разумное ограничение числа регистрируемых параметров уменьшает число датчиков, упрощает регистрацию, укорачивает время обработки получаемых данных, что обеспечивает срочность подаваемой информации.

Кроме срочной, в последнее время всё большее распространение получают методы так называемой сверхсрочной текущей информации, подаваемой не после совершения движений, а одновременно, синхронно с ними. В основном это световая или звуковая информация, сопровождающая движение и дающая дополнительные характеристики ритма, амплитуды движения, его продолжительности, развиваемых усилий.

Использование технических средств срочной информации даёт весьма ощутимый эффект в ускорении процесса обучения, о чём свидетельствуют многочисленные примеры из практики спорта. Они позволяют сознательно управлять даже такими количественными характеристиками движения, которые в обычном учебно-тренировочном процессе часто остаются неосознаваемыми.

Всё это даёт основание для вывода о том, что применение технических средств в обучении, в частности тренажёров, обеспечивающих искусственные контролируемые условия выполнения осваиваемых упражнений, даёт возможность добиваться обучения без ошибок и переучивания.

Некоторые из технических средств срочной информации приобретают значение автотренажёров, которыми спортсмены могут пользоваться самостоятельно. Но всё же основное назначение технических средств – помогать в работе тренера.

В процессе подготовки спортсменов, особенно на этапе высшего спортивного мастерства, эффективность применения одних и тех же средств и методов тренировки снижается, что ведёт к поиску новых и совершенствованию уже имеющихся. Научная разработка новых средств и методов не отрицает ранее разработанных, а сводится к рационализации, умелому варьированию в тренировочном процессе.

В настоящее время просматривается тенденция к использованию всё более специализированных средств, характерных для определённого вида спорта. Это особенно ярко проявляется при конструировании тренировочных устройств и тренажёров для обучения технике и совершенствования в ней. Вместе с тем при развитии физических качеств одни и те же тренировочные средства могут использоваться спортсменами, специализирующимися в различных видах спорта.

Многие исследователи подчёркивают, что одним из самых эффективных средств специальной физической подготовки спортсменов, развивающим и совершенствующим наиболее необходимые качества и навыки, является само соревновательное упражнение. Вместе с тем, как показывает спортивная практика, удельный вес выполнения основного спортивного упражнения в полную силу в тренировочном процессе спортсменов относительно небольшой. И это вполне закономерно, так как выполнение с максимальной интенсивностью соревновательного упражнения связано с большими затратами физической и нервной энергии.

Одним из средств решения данной проблемы может быть применение в тренировке спортсменов специальных тренажёрных устройств, позволяющих моделировать различные режимы работы мышц в условиях, близких к специфической структуре основного спортивного упражнения.

Характерной чертой современной методики спортивной тренировки является единство аналитического и синтетического подхода. Это значит, что необходимо не только совокупно совершенствовать все те качества, от которых зависит результат спортсмена, но и воздействовать на них избирательно.

Следует также отметить и то обстоятельство, что, согласно исследованиям А.И.Кузнецова (1967), при направленных мышечных нагрузках локального характера частота сердечных сокращений меньше, а время расслабления сердечной мышцы больше, чем при той же нагрузке общего характера. При локальной мышечной нагрузке были отмечены более высокие показатели уровня насыщения крови кислородом и электроактивности мышц. Это свидетельствует о возможности повысить интенсивность тренировочного процесса путём целенаправленного применения большого количества упражнений локального и регионального характера на различных тренажёрах.

Значение тренажёрных устройств и других технических средств с ростом спортивного мастерства должно повышаться. Это связано с большей специализацией тренировочного процесса.

Роль применения тренажёров в спорте не ограничивается тем, что они повышают эффективность учебно-тренировочного процесса благодаря направленным и управляемым физическим нагрузкам. Так, например, технические средства обучения в спортивных играх обеспечивают ускоренное совершенствование двигательного навыка, способствуют снижению травматизма и психического напряжения, повышают активность спортсменов.

В некоторых видах спорта отрицательное влияние на здоровье оказывают различные химические вещества, имеющиеся в стрелковых тирах, плавательных бассейнах, на автодорогах и др., а также травмирующее влияние шума от выстрелов, работы моторов, падающих спортивных снарядов и т.д. Уменьшить это влияние позволяет осуществление части учебно-тренировочного процесса на тренажёрах и тренировочных устройствах.

Необходимость в некоторых видах спорта надевать плотно облегающую одежду из синтетической ткани приводит к перегреву организма. Тренажёры дают возможность обходиться без такой одежды, что даёт чувство свободы и достаточной аэрации тела

Для эффективного построения учебно-тренировочного процесса в системе многолетней подготовки спортсменов необходимо определенное материально-техническое оснащение процесса подготовки.

Материально-технические средства по целевому назначению можно разделить на три группы:

1) демонстрационная аппаратура;

2) регистрационная аппаратура;

3) оборудование, инвентарь, тренажеры.

Демонстрационная аппаратура – это кинопроектор, макеты, видеомагнитофон, плакаты (для изучения рациональной техники, для зрительного анализа и восприятия собственных действий).

Регистрационная аппаратура – это секундомеры, прыгомеры, радил-телеметрические приборы, фотофинишная установка для измерения сдвигов в развитии навыков, качеств, функционального состояния и др. Использование технических средств срочной информации дает весьма ощутимый эффект в ускорении процесса обучения и совершенствования.

Применение тренажеров позволяет значительно расширить круг средств специальной физической, технической и тактической подготовки спортсменов.

Практика применения тренажерных устройств говорит о том, что к числу наиболее эффективных обучающих устройств относятся те, которые создают и моделируют условия, близкие к соревновательной деятельности спортсмена, обладают высокой надежностью и безотказностью в работе, обеспечивают получение информации о результатах своих действий, позволяют широко использовать индивидуальную, поточную, круговую форму организации занятий и дают возможность комплексного развития отдельных видов подготовки. Так, тренажерные устройства помогают овладеть отдельными фазами ударного движения (при нападающем ударе, подаче), другие способствуют объединению отдельных частей приема в целостный двигательный акт.

На стадии совершенствования технических приемов обучающие устройства (тренажеры) применяют для индивидуализированной тренировки с учетом индивидуальных особенностей и избранной игровой функции.

Тренажерные устройства и тренировочные приспособления незаменимы при развитии физических качеств в единстве с совершенствованием техники.

Большие перспективы открываются для применения обучающих устройств в процессе тактической подготовки.

По своей целевой направленности тренажеры и различные устройства можно разделить на следующие виды:

1. Тренажеры для обучения технике игры и е совершенствования.

2. Тренажеры для тактической подготовки.

3. Тренажеры для развития специальных физических качеств (в дальнейшем в единстве с совершенствованием техники игры).