籃球戰(zhàn)術(shù)智能型教學(xué)軟件的研制

1、籃球戰(zhàn)術(shù)智能型教學(xué)軟件的研制陳健1(上海體育學(xué)院研究生處，上海 200438)摘要: 籃球戰(zhàn)術(shù)是籃球教學(xué)內(nèi)容重要的組成部分，傳統(tǒng)的教法由于自身存在的缺陷嚴(yán)重地影響了籃球戰(zhàn)術(shù)教學(xué)的效果。本文嘗試借助于CAI技術(shù),通過使用等應(yīng)用軟件, 把聲音、圖像、文本、圖形、音頻、視頻、動(dòng)畫等多種媒體信息邏輯集成, 研制出一個(gè)交互性智能型籃球戰(zhàn)術(shù)教學(xué)軟件系統(tǒng)，作為教師的新的教學(xué)手段來提高籃球戰(zhàn)術(shù)教學(xué)與訓(xùn)練的效果，推動(dòng)籃球運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步發(fā)展。關(guān)鍵詞：籃球戰(zhàn)術(shù)；智能型教學(xué)軟件籃球戰(zhàn)術(shù)是籃球教學(xué)內(nèi)容重要的組成部分，傳統(tǒng)的教法是以教師的課堂現(xiàn)場(chǎng)講解與示范為主，但是由于戰(zhàn)術(shù)教學(xué)涉及到戰(zhàn)術(shù)意識(shí)的培養(yǎng)，戰(zhàn)術(shù)形式和途徑的多重選擇

2、，戰(zhàn)術(shù)時(shí)機(jī)的捕捉，以及戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)實(shí)施等多方面內(nèi)容，其復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過技術(shù)教學(xué)，因此教師要做到講解的全面簡(jiǎn)練和形象生動(dòng)有一定的難度；并且由于戰(zhàn)術(shù)示范是一個(gè)多人（包括進(jìn)攻的發(fā)動(dòng)隊(duì)員、進(jìn)攻的配合隊(duì)員和防守隊(duì)員）同步互動(dòng)的過程，而教師不可能同時(shí)在每個(gè)位置做出規(guī)范的示范動(dòng)作，因此籃球戰(zhàn)術(shù)教學(xué)急切的呼喚新的教學(xué)方法。CAI（computer Assisted Instruction）即計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，是以計(jì)算機(jī)作為教學(xué)核心媒體，通過對(duì)聲音、圖像、文本、圖形、音頻、視頻、動(dòng)畫等多種媒體信息進(jìn)行綜合處理，使得大量籃球戰(zhàn)術(shù)教學(xué)信息之間建立邏輯連接，集成一個(gè)交互性教學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)，它被廣泛地應(yīng)用于教學(xué)改革中,并且已經(jīng)成

3、為教學(xué)改革的方向，但是關(guān)于籃球戰(zhàn)術(shù)教學(xué)的智能型CAI軟件未見報(bào)道。本文試圖運(yùn)用多媒體CAI技術(shù)來研制籃球戰(zhàn)術(shù)教學(xué)的人機(jī)交互的智能型軟件系統(tǒng)，作為教師的新的教學(xué)手段來提高籃球戰(zhàn)術(shù)教學(xué)與訓(xùn)練的效果，推動(dòng)籃球運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步發(fā)展。1籃球戰(zhàn)術(shù)智能型軟件系統(tǒng)研制與運(yùn)行環(huán)境籃球智能型戰(zhàn)術(shù)軟件的研制環(huán)境1.1.1 硬件IBM1163-93C筆記本計(jì)算機(jī)一臺(tái)，具體配置：CPU-P850MHZ，內(nèi)存-128MB，硬盤-40GB，CD-ROM-24倍DVD，顯示器-分辨率為VGA640960Abyte，256色；聲卡-32位；數(shù)字刻錄機(jī)Acer1100一臺(tái)；數(shù)字?jǐn)z像機(jī)-松下AGD100一臺(tái)；專業(yè)麥克風(fēng)-索尼600S一

4、只；視頻譯碼器XCY300一臺(tái)。1.1.2 軟件操作系統(tǒng)為Windows XP，圖像捕捉軟件為，多媒體集成軟件為，動(dòng)畫制作軟件為，音頻編輯軟件為，錄像處理軟件為豪杰超級(jí)解霸軟件。1.2 籃球智能型戰(zhàn)術(shù)軟件的運(yùn)行環(huán)境籃球智能型戰(zhàn)術(shù)軟件系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境的最低要求：CPU-P500MHZ，內(nèi)存-64MB，硬盤-10GB，CD-ROM-24倍VCD，顯示器-分辨率為VGA640480Abyte，256色；聲卡-16位；系統(tǒng)軟件為Windows95版。2籃球智能型戰(zhàn)術(shù)軟件的整體設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)本軟件通過教師在教學(xué)中和學(xué)生在課前預(yù)習(xí)課后復(fù)習(xí)以及自學(xué)中的應(yīng)用，為學(xué)生提供了一個(gè)生動(dòng)性和直觀性相結(jié)合的交互學(xué)習(xí)環(huán)境，借

5、助于圖像、圖形、動(dòng)畫、音頻、視頻等多媒體手段開辟了更為廣闊的信息信道，有利于其掌握籃球戰(zhàn)術(shù)的概念、特征、形式及構(gòu)成要素，培養(yǎng)良好的戰(zhàn)術(shù)意識(shí)以及靈活的應(yīng)變能力，掌握各種戰(zhàn)術(shù)配合的使用時(shí)機(jī)，落位陣式以及實(shí)施的方法和順序并能靈活合理的運(yùn)用于籃球比賽中。教學(xué)內(nèi)容本軟件以籃球教學(xué)大綱為依據(jù)，以籃球運(yùn)動(dòng)高級(jí)教程（2000年，人民體育出版社）為藍(lán)本，以球類運(yùn)動(dòng)籃球（1989年，高等教育出版社）等十余種相關(guān)教材和專著為參考，其具體內(nèi)容包括籃球戰(zhàn)術(shù)的概念、特征、構(gòu)成要素、設(shè)計(jì)與運(yùn)用，個(gè)人戰(zhàn)術(shù)（體能分配戰(zhàn)術(shù)、進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)、防守戰(zhàn)術(shù)和心理戰(zhàn)術(shù)）、基礎(chǔ)配合（傳切配合、突分配合、策應(yīng)配合、掩護(hù)配合、夾擊配合、關(guān)門配合、圍守

6、中鋒配合、擠過配合、穿過配合、繞過配合、交換配合、快攻配合、防守快攻配合），全隊(duì)配合（進(jìn)攻人盯人防守、進(jìn)攻區(qū)域聯(lián)防、進(jìn)攻區(qū)域緊逼防守、進(jìn)攻混合防守、人盯人防守、區(qū)域聯(lián)防、區(qū)域緊逼防守和混合防守）。教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)形式有文本、動(dòng)畫、視頻、音頻等，各部分內(nèi)容的具體呈現(xiàn)形式如表1所示。表1：教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)形式教學(xué)內(nèi)容文本形式動(dòng)畫形式音頻形式視頻形式籃球戰(zhàn)術(shù)的概念、特征籃球戰(zhàn)術(shù)的構(gòu)成要素籃球戰(zhàn)術(shù)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用籃球戰(zhàn)術(shù)的實(shí)踐圖1：籃球戰(zhàn)術(shù)軟件總接口教學(xué)模塊及其功能如圖1籃球戰(zhàn)術(shù)總接口所示，整個(gè)籃球戰(zhàn)術(shù)智能型教學(xué)軟件系統(tǒng)有五大模塊組成，即籃球戰(zhàn)術(shù)理論模塊、個(gè)人籃球戰(zhàn)術(shù)、基礎(chǔ)戰(zhàn)術(shù)、全隊(duì)?wèi)?zhàn)術(shù)和NBA戰(zhàn)術(shù)模塊，其中

7、籃球戰(zhàn)術(shù)理論模塊由籃球戰(zhàn)術(shù)的概念、特征、構(gòu)成要素、分類體系和籃球戰(zhàn)術(shù)的設(shè)計(jì)與運(yùn)用等六個(gè)子模塊組成。每個(gè)模塊可分為三個(gè)部分，菜單、詳細(xì)資料和簡(jiǎn)單顯示，在聲音方面可以選擇聲音和靜音兩種模式，在播放方式方面可以選擇單幀、快進(jìn)、慢放、暫停、以及自定義速度播放的模式?；@球智能型戰(zhàn)術(shù)軟件的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)籃球智能型戰(zhàn)術(shù)軟件的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為1996年國(guó)家教委委托國(guó)家高校工科協(xié)作組組織制定的CAI課件設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。籃球智能型戰(zhàn)術(shù)軟件的設(shè)計(jì)原則通用性原則 本軟件在制作過程中，充分考慮到其既要能夠在單機(jī)上運(yùn)行，又能夠在局域網(wǎng)中文件服務(wù)方式下的本地運(yùn)行?？煽匦栽瓌t本軟件以超級(jí)文本（hypertext）結(jié)構(gòu)作為籃球戰(zhàn)術(shù)理論模塊

8、和實(shí)踐模塊以及各子模塊之間的連接結(jié)構(gòu)，并分別給出了不同的“按鈕”、“熱鍵”等形式作為控制鏈的出入、切換，并允許隨時(shí)退出本級(jí)系統(tǒng)，返回上級(jí)系統(tǒng)?？茖W(xué)性原則本軟件在制作中盡量做到教學(xué)目的明確，內(nèi)容準(zhǔn)確，表達(dá)規(guī)范，文本、圖像、動(dòng)畫、音像、視頻等各種多媒體使用合理，搭配得當(dāng)，層次分明，屏幕設(shè)計(jì)清晰高雅，聲音搭配適中。友好性原則為讓使用該軟件的教師和學(xué)生能方便地與計(jì)算機(jī)對(duì)話，在課件設(shè)計(jì)中，筆者采用了框面式課件結(jié)構(gòu)和超級(jí)文本鏈接的方式，設(shè)計(jì)出了“退出”、“進(jìn)入”、“停止”、“前進(jìn)”、“后退”、“單步”、“靜音”等十三個(gè)友好按鈕，使用者只要鼠標(biāo)輕輕一點(diǎn)就可進(jìn)入所需的籃球戰(zhàn)術(shù)配合頁(yè)面及進(jìn)行相應(yīng)的操作，無需具備

9、許多計(jì)算機(jī)知識(shí)，一看就懂一學(xué)就會(huì)。3 籃球智能型戰(zhàn)術(shù)軟件的制作腳本設(shè)計(jì)文字稿本撰寫 文字稿本是軟件內(nèi)容的文字表現(xiàn)形式，它包括件籃球戰(zhàn)術(shù)的理論和實(shí)踐的全部文本內(nèi)容，共計(jì)三萬余字,筆者編寫出稿本初稿后送交相關(guān)專家審閱，根據(jù)其意見反復(fù)修改稿本直到最后定稿，保證了稿本的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和權(quán)威性，為下一步的腳本卡片設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。腳本卡片設(shè)計(jì)腳本卡片設(shè)計(jì)主要是依據(jù)文字稿本內(nèi)容，把課件教學(xué)策略、教學(xué)媒體選擇及信息呈現(xiàn)形式、呈現(xiàn)順序、呈現(xiàn)時(shí)的光標(biāo)閃爍設(shè)計(jì)到每個(gè)頁(yè)面中去。文本素材制作本軟件中的文字有三種顯示形式，即普通靜態(tài)文字，通過word直接輸入，主要用于戰(zhàn)術(shù)理論教學(xué)的主體內(nèi)容及戰(zhàn)術(shù)實(shí)踐教學(xué)中的戰(zhàn)術(shù)要求；

10、動(dòng)畫文字，通過和3Dmax StudioR3的文字動(dòng)畫設(shè)置來制作立體的、顏色在動(dòng)態(tài)變化的和特殊效果的文字，主要用于戰(zhàn)術(shù)配合的首頁(yè)標(biāo)題；藝術(shù)字，通過word制作，主要用于接口標(biāo)題中，以增加接口的高雅性和友好性。音頻素材制作本軟件中有三種聲音形式，即根據(jù)文字稿本錄制的講解聲音，從籃球游戲中采集的背景聲音（籃球接觸地板、籃板、籃網(wǎng)和運(yùn)動(dòng)員的聲音）以及從VCD、錄像帶中采集的聲音。為了保證講解聲音的發(fā)音準(zhǔn)確、吐字清晰、節(jié)奏合理，特邀專業(yè)播音人員錄制，再經(jīng)過編輯Audio Editor軟件處理。動(dòng)畫素材制作本軟件使用來制作籃球戰(zhàn)術(shù)的平面動(dòng)畫,主要用于籃球戰(zhàn)術(shù)的平面解析。如圖1至圖4所示，籃球運(yùn)動(dòng)員使用不

11、同顏色的圓表示并在此圓內(nèi)切一小圓, 小圓內(nèi)可以寫有隊(duì)員號(hào)碼，并也以此表示球員正面，以便學(xué)生看清模擬球員的動(dòng)作。籃球場(chǎng)地是按照實(shí)際籃球場(chǎng)的比例畫成，并采用與實(shí)際籃球場(chǎng)接近且對(duì)比明顯的顏色。球用制作，由六塊很強(qiáng)立體感及真實(shí)感的球瓣組成,并且當(dāng)球被投出或者傳出時(shí)求得體積大小在變化,仿真性很好,球與場(chǎng)地、球籃接觸的聲音采集于日本動(dòng)畫灌籃高手,用windows xp自帶的錄音機(jī)錄制及修改制作完成, 控制按扭為flash自帶的按鈕。本軟件共設(shè)計(jì)了1650幀圖畫，40余個(gè)圖層，其中聲音占一個(gè)圖層，籃球場(chǎng)及背景和按扭共占一個(gè)圖層，箭頭和折線是為了隊(duì)員、球的移動(dòng)路線而設(shè)計(jì)。便于向更多方向的運(yùn)動(dòng)，每個(gè)球員都有兩圖

12、層和一個(gè)引導(dǎo)層，引導(dǎo)層為了強(qiáng)調(diào)隊(duì)員v字型跑位而設(shè)計(jì)，其中運(yùn)動(dòng)員有陰影效果是為了強(qiáng)調(diào)其快速行進(jìn)。球員在跑動(dòng)中伴隨著轉(zhuǎn)身，及不同速度在其各圖層都表現(xiàn)的淋漓盡致?；@球占兩個(gè)圖層，一層用來表示運(yùn)球動(dòng)作并且配有專門的聲音，一層用來表示傳球，并結(jié)合球員的速度和傳球的時(shí)機(jī)，制作完成整個(gè)球在動(dòng)畫中的運(yùn)動(dòng)。在投籃中制作有籃球進(jìn)框的效果和伴隨的投籃聲音和進(jìn)球聲音。動(dòng)畫中還包括隊(duì)員運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向的箭頭，傳球方向，球員運(yùn)動(dòng)路徑，采用閃爍的效果，閃爍間隔兩幀。視頻素材制作圖3：傳切配合中運(yùn)動(dòng)員加速切入圖2：傳切配合路線示意圖筆者使用松下AGD100數(shù)字?jǐn)z像機(jī)錄下2003年NBA常規(guī)賽和季后賽800余場(chǎng)比賽，將其作為視頻素

13、材來源，通過豪杰圖像處理軟件把需要的圖像信息采集到計(jì)算機(jī)中，然后用Vidieo editor 進(jìn)行編輯處理，根據(jù)籃球戰(zhàn)術(shù)不同層次的需要分別采用有音、靜音、暫停、后退、慢動(dòng)作和常速動(dòng)作等幾種形式。圖4：傳切配合攻防示意圖 多媒體集成依據(jù)腳本的內(nèi)容特點(diǎn)，利用軟件對(duì)文字、動(dòng)畫、音頻、視頻素材進(jìn)行五個(gè)層次的編輯集成，第一層用來編輯戰(zhàn)術(shù)配合的標(biāo)題，制作群等信息，將標(biāo)題、制作群等信息設(shè)計(jì)成動(dòng)畫形式，以日本產(chǎn)的籃球游戲灌籃高手中的各種聲音、輕松的音樂、NBA籃球比賽的現(xiàn)場(chǎng)聲音為背景聲音，同時(shí)配上戰(zhàn)術(shù)要求的講解聲音。程序按功能縱向編制，進(jìn)、出機(jī)制在交互圖標(biāo)右側(cè)拖放兩個(gè)群組圖標(biāo)設(shè)定，點(diǎn)擊進(jìn)入按紐進(jìn)入第二層；第二

14、層用來顯示課件內(nèi)容結(jié)構(gòu)，鏈接到各模塊，涉及到無人防守的進(jìn)攻配合演示,無人防守的進(jìn)攻路線演示,有防守的進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)配合演示,防守配合演示等等,可以使用提供的按鈕或熱區(qū)等多種鏈接方法中的任何一種。第三層用來為各戰(zhàn)術(shù)配合到各種各戰(zhàn)術(shù)演示的具體形式之間的鏈接，鏈接方法和第二層相同。第四層為主要層次，各種素材的組合通過“暫?！?、“后退”、“快進(jìn)”、“播放”、“單步”、“靜音”“寫真”等控制按鈕, 在該層具體體現(xiàn)；第五層用來編輯制作一部長(zhǎng)度約為2分鐘的NBA比賽戰(zhàn)術(shù)配合片段的集錦，分階段來詮釋各戰(zhàn)術(shù)配合。在整個(gè)集成過程中，筆者開發(fā)了大量的圖形菜單和窗口對(duì)文字和圖像進(jìn)行編輯，給每一幅圖配以文字說明，并以文字中的

15、結(jié)構(gòu)名稱作為熱驅(qū)在圖中進(jìn)行箭頭閃爍；同時(shí)選用了大量的圖標(biāo)和按鈕來實(shí)現(xiàn)對(duì)整體結(jié)構(gòu)的控制，方便翻頁(yè)、返回及隨機(jī)切換，最后有機(jī)地將文本、圖像、動(dòng)畫、聲音和視頻等多種信息集成，再經(jīng)過加工、審定和修改形成完整的組織學(xué)教學(xué)用多媒體CAI光盤。4籃球智能型戰(zhàn)術(shù)軟件的成果形式本軟件的最終成果是CD-ROM即只讀光盤，它具有保存時(shí)間長(zhǎng)、信息儲(chǔ)存量大、使用方便、攜帶方便等特點(diǎn)，可以廣泛地使用于籃球戰(zhàn)術(shù)課的教學(xué)、訓(xùn)練和學(xué)生自學(xué)中。5籃球智能型戰(zhàn)術(shù)軟件的應(yīng)用籃球智能型戰(zhàn)術(shù)軟件可使用于課前課前預(yù)習(xí)、教師與學(xué)生課堂教與學(xué)、學(xué)生課后鞏固、學(xué)生自學(xué)以及專業(yè)隊(duì)的戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練等各種場(chǎng)合。在課前預(yù)習(xí)中，學(xué)生通過使用該軟件初步建立起對(duì)籃

16、球戰(zhàn)術(shù)配合的感性認(rèn)識(shí)，這于傳統(tǒng)的常規(guī)教學(xué)中的課前預(yù)習(xí)不同，學(xué)生不僅可以得到文本信息，而且可以獲得圖像信息、聲音信息，這種多信息渠道的預(yù)習(xí)效果比傳統(tǒng)的預(yù)習(xí)效果要好的多。在課堂教學(xué)中，教師通過使用該軟件有利于減少講解示范的時(shí)間，從而增加了學(xué)生的練習(xí)時(shí)間，同時(shí)教師可以從講解示范中解脫出來，保持旺盛的精力糾正學(xué)生的錯(cuò)誤，從而有效的提高了籃球戰(zhàn)術(shù)課的教學(xué)效率。艾賓洛斯遺忘曲線表明人類在記憶過程中遺忘是一個(gè)必然的現(xiàn)象，并且呈現(xiàn)出先快后慢的規(guī)律，因此學(xué)生在課后應(yīng)該適時(shí)地通過使用該軟件并結(jié)合實(shí)踐來鞏固學(xué)過的籃球戰(zhàn)術(shù)配合。參考文獻(xiàn)：1 武祥村.CAI的基礎(chǔ)研究與技術(shù)應(yīng)用M.北京：清華大學(xué)出版社，1997.7.2 劉春實(shí)戰(zhàn)與精通M.北京：清華大學(xué)出版社，2000.1.3 詹秀菊等.耳針療法的CAI課件的設(shè)計(jì)與制作J.中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2003（2）：3