篮球战术智能型教学软件的研制

1、篮球战术智能型教学软件的研制陈健1(上海体育学院研究生处，上海 200438)摘要: 篮球战术是篮球教学内容重要的组成部分，传统的教法由于自身存在的缺陷严重地影响了篮球战术教学的效果。本文尝试借助于CAI技术,通过使用等应用软件, 把声音、图像、文本、图形、音频、视频、动画等多种媒体信息逻辑集成, 研制出一个交互性智能型篮球战术教学软件系统，作为教师的新的教学手段来提高篮球战术教学与训练的效果，推动篮球运动的进一步发展。关键词：篮球战术；智能型教学软件篮球战术是篮球教学内容重要的组成部分，传统的教法是以教师的课堂现场讲解与示范为主，但是由于战术教学涉及到战术意识的培养，战术形式和途径的多重选择

2、，战术时机的捕捉，以及战术行动实施等多方面内容，其复杂性远远超过技术教学，因此教师要做到讲解的全面简练和形象生动有一定的难度；并且由于战术示范是一个多人（包括进攻的发动队员、进攻的配合队员和防守队员）同步互动的过程，而教师不可能同时在每个位置做出规范的示范动作，因此篮球战术教学急切的呼唤新的教学方法。CAI（computer Assisted Instruction）即计算机辅助教学，是以计算机作为教学核心媒体，通过对声音、图像、文本、图形、音频、视频、动画等多种媒体信息进行综合处理，使得大量篮球战术教学信息之间建立逻辑连接，集成一个交互性教学系统的技术，它被广泛地应用于教学改革中,并且已经成

3、为教学改革的方向，但是关于篮球战术教学的智能型CAI软件未见报道。本文试图运用多媒体CAI技术来研制篮球战术教学的人机交互的智能型软件系统，作为教师的新的教学手段来提高篮球战术教学与训练的效果，推动篮球运动的进一步发展。1篮球战术智能型软件系统研制与运行环境篮球智能型战术软件的研制环境1.1.1 硬件IBM1163-93C笔记本计算机一台，具体配置：CPU-P850MHZ，内存-128MB，硬盘-40GB，CD-ROM-24倍DVD，显示器-分辨率为VGA640960Abyte，256色；声卡-32位；数字刻录机Acer1100一台；数字摄像机-松下AGD100一台；专业麦克风-索尼600S一

4、只；视频译码器XCY300一台。1.1.2 软件操作系统为Windows XP，图像捕捉软件为，多媒体集成软件为，动画制作软件为，音频编辑软件为，录像处理软件为豪杰超级解霸软件。1.2 篮球智能型战术软件的运行环境篮球智能型战术软件系统的运行环境的最低要求：CPU-P500MHZ，内存-64MB，硬盘-10GB，CD-ROM-24倍VCD，显示器-分辨率为VGA640480Abyte，256色；声卡-16位；系统软件为Windows95版。2篮球智能型战术软件的整体设计教学目标本软件通过教师在教学中和学生在课前预习课后复习以及自学中的应用，为学生提供了一个生动性和直观性相结合的交互学习环境，借

5、助于图像、图形、动画、音频、视频等多媒体手段开辟了更为广阔的信息信道，有利于其掌握篮球战术的概念、特征、形式及构成要素，培养良好的战术意识以及灵活的应变能力，掌握各种战术配合的使用时机，落位阵式以及实施的方法和顺序并能灵活合理的运用于篮球比赛中。教学内容本软件以篮球教学大纲为依据，以篮球运动高级教程（2000年，人民体育出版社）为蓝本，以球类运动篮球（1989年，高等教育出版社）等十余种相关教材和专着为参考，其具体内容包括篮球战术的概念、特征、构成要素、设计与运用，个人战术（体能分配战术、进攻战术、防守战术和心理战术）、基础配合（传切配合、突分配合、策应配合、掩护配合、夹击配合、关门配合、围守

6、中锋配合、挤过配合、穿过配合、绕过配合、交换配合、快攻配合、防守快攻配合），全队配合（进攻人盯人防守、进攻区域联防、进攻区域紧逼防守、进攻混合防守、人盯人防守、区域联防、区域紧逼防守和混合防守）。教学内容的呈现形式有文本、动画、视频、音频等，各部分内容的具体呈现形式如表1所示。表1：教学内容的呈现形式教学内容文本形式动画形式音频形式视频形式篮球战术的概念、特征篮球战术的构成要素篮球战术的设计与运用篮球战术的实践图1：篮球战术软件总接口教学模块及其功能如图1篮球战术总接口所示，整个篮球战术智能型教学软件系统有五大模块组成，即篮球战术理论模块、个人篮球战术、基础战术、全队战术和NBA战术模块，其中

7、篮球战术理论模块由篮球战术的概念、特征、构成要素、分类体系和篮球战术的设计与运用等六个子模块组成。每个模块可分为三个部分，菜单、详细资料和简单显示，在声音方面可以选择声音和静音两种模式，在播放方式方面可以选择单帧、快进、慢放、暂停、以及自定义速度播放的模式。篮球智能型战术软件的技术标准篮球智能型战术软件的技术标准为1996年国家教委委托国家高校工科协作组组织制定的CAI课件设计的技术标准。篮球智能型战术软件的设计原则通用性原则 本软件在制作过程中，充分考虑到其既要能够在单机上运行，又能够在局域网中文件服务方式下的本地运行。可控性原则本软件以超级文本（hypertext）结构作为篮球战术理论模块

8、和实践模块以及各子模块之间的连接结构，并分别给出了不同的“按钮”、“热键”等形式作为控制链的出入、切换，并允许随时退出本级系统，返回上级系统。科学性原则本软件在制作中尽量做到教学目的明确，内容准确，表达规范，文本、图像、动画、音像、视频等各种多媒体使用合理，搭配得当，层次分明，屏幕设计清晰高雅，声音搭配适中。友好性原则为让使用该软件的教师和学生能方便地与计算机对话，在课件设计中，笔者采用了框面式课件结构和超级文本链接的方式，设计出了“退出”、“进入”、“停止”、“前进”、“后退”、“单步”、“静音”等十三个友好按钮，使用者只要鼠标轻轻一点就可进入所需的篮球战术配合页面及进行相应的操作，无需具备

9、许多计算机知识，一看就懂一学就会。3 篮球智能型战术软件的制作脚本设计文字稿本撰写 文字稿本是软件内容的文字表现形式，它包括件篮球战术的理论和实践的全部文本内容，共计三万余字,笔者编写出稿本初稿后送交相关专家审阅，根据其意见反复修改稿本直到最后定稿，保证了稿本的科学性、准确性和权威性，为下一步的脚本卡片设计打下良好的基础。脚本卡片设计脚本卡片设计主要是依据文字稿本内容，把课件教学策略、教学媒体选择及信息呈现形式、呈现顺序、呈现时的光标闪烁设计到每个页面中去。文本素材制作本软件中的文字有三种显示形式，即普通静态文字，通过word直接输入，主要用于战术理论教学的主体内容及战术实践教学中的战术要求；

10、动画文字，通过和3Dmax StudioR3的文字动画设置来制作立体的、颜色在动态变化的和特殊效果的文字，主要用于战术配合的首页标题；艺术字，通过word制作，主要用于接口标题中，以增加接口的高雅性和友好性。音频素材制作本软件中有三种声音形式，即根据文字稿本录制的讲解声音，从篮球游戏中采集的背景声音（篮球接触地板、篮板、篮网和运动员的声音）以及从VCD、录像带中采集的声音。为了保证讲解声音的发音准确、吐字清晰、节奏合理，特邀专业播音人员录制，再经过编辑Audio Editor软件处理。动画素材制作本软件使用来制作篮球战术的平面动画,主要用于篮球战术的平面解析。如图1至图4所示，篮球运动员使用不

11、同颜色的圆表示并在此圆内切一小圆, 小圆内可以写有队员号码，并也以此表示球员正面，以便学生看清模拟球员的动作。篮球场地是按照实际篮球场的比例画成，并采用与实际篮球场接近且对比明显的颜色。球用制作，由六块很强立体感及真实感的球瓣组成,并且当球被投出或者传出时求得体积大小在变化,仿真性很好,球与场地、球篮接触的声音采集于日本动画灌篮高手,用windows xp自带的录音机录制及修改制作完成, 控制按扭为flash自带的按钮。本软件共设计了1650帧图画，40余个图层，其中声音占一个图层，篮球场及背景和按扭共占一个图层，箭头和折线是为了队员、球的移动路线而设计。便于向更多方向的运动，每个球员都有两图

12、层和一个引导层，引导层为了强调队员v字型跑位而设计，其中运动员有阴影效果是为了强调其快速行进。球员在跑动中伴随着转身，及不同速度在其各图层都表现的淋漓尽致。篮球占两个图层，一层用来表示运球动作并且配有专门的声音，一层用来表示传球，并结合球员的速度和传球的时机，制作完成整个球在动画中的运动。在投篮中制作有篮球进框的效果和伴随的投篮声音和进球声音。动画中还包括队员运动运动方向的箭头，传球方向，球员运动路径，采用闪烁的效果，闪烁间隔两帧。视频素材制作图3：传切配合中运动员加速切入图2：传切配合路线示意图笔者使用松下AGD100数字摄像机录下2003年NBA常规赛和季后赛800余场比赛，将其作为视频素

13、材来源，通过豪杰图像处理软件把需要的图像信息采集到计算机中，然后用Vidieo editor 进行编辑处理，根据篮球战术不同层次的需要分别采用有音、静音、暂停、后退、慢动作和常速动作等几种形式。图4：传切配合攻防示意图 多媒体集成依据脚本的内容特点，利用软件对文字、动画、音频、视频素材进行五个层次的编辑集成，第一层用来编辑战术配合的标题，制作群等信息，将标题、制作群等信息设计成动画形式，以日本产的篮球游戏灌篮高手中的各种声音、轻松的音乐、NBA篮球比赛的现场声音为背景声音，同时配上战术要求的讲解声音。程序按功能纵向编制，进、出机制在交互图标右侧拖放两个群组图标设定，点击进入按纽进入第二层；第二

14、层用来显示课件内容结构，链接到各模块，涉及到无人防守的进攻配合演示,无人防守的进攻路线演示,有防守的进攻战术配合演示,防守配合演示等等,可以使用提供的按钮或热区等多种链接方法中的任何一种。第三层用来为各战术配合到各种各战术演示的具体形式之间的链接，链接方法和第二层相同。第四层为主要层次，各种素材的组合通过“暂停”、“后退”、“快进”、“播放”、“单步”、“静音”“写真”等控制按钮, 在该层具体体现；第五层用来编辑制作一部长度约为2分钟的NBA比赛战术配合片段的集锦，分阶段来诠释各战术配合。在整个集成过程中，笔者开发了大量的图形菜单和窗口对文字和图像进行编辑，给每一幅图配以文字说明，并以文字中的

15、结构名称作为热驱在图中进行箭头闪烁；同时选用了大量的图标和按钮来实现对整体结构的控制，方便翻页、返回及随机切换，最后有机地将文本、图像、动画、声音和视频等多种信息集成，再经过加工、审定和修改形成完整的组织学教学用多媒体CAI光盘。4篮球智能型战术软件的成果形式本软件的最终成果是CD-ROM即只读光盘，它具有保存时间长、信息储存量大、使用方便、携带方便等特点，可以广泛地使用于篮球战术课的教学、训练和学生自学中。5篮球智能型战术软件的应用篮球智能型战术软件可使用于课前课前预习、教师与学生课堂教与学、学生课后巩固、学生自学以及专业队的战术训练等各种场合。在课前预习中，学生通过使用该软件初步建立起对篮

16、球战术配合的感性认识，这于传统的常规教学中的课前预习不同，学生不仅可以得到文本信息，而且可以获得图像信息、声音信息，这种多信息渠道的预习效果比传统的预习效果要好的多。在课堂教学中，教师通过使用该软件有利于减少讲解示范的时间，从而增加了学生的练习时间，同时教师可以从讲解示范中解脱出来，保持旺盛的精力纠正学生的错误，从而有效的提高了篮球战术课的教学效率。艾宾洛斯遗忘曲线表明人类在记忆过程中遗忘是一个必然的现象，并且呈现出先快后慢的规律，因此学生在课后应该适时地通过使用该软件并结合实践来巩固学过的篮球战术配合。参考文献：1 武祥村.CAI的基础研究与技术应用M.北京：清华大学出版社，1997.7.2 刘春实战与精通M.北京：清华大学出版社，2000.1.3 詹秀菊等.耳针疗法的CAI课件的设计与制作J.中国医学教育技术，2003（2）：3