論系統(tǒng)工程在少年兒童運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的應(yīng)用論文
摘要 少兒的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練因時(shí)間上的變化有著不同的發(fā)展階段，每個(gè)階段又存在不同的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。根據(jù)少兒訓(xùn)練多階段性的特征，采用系統(tǒng)工程的優(yōu)化原理建立少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的數(shù)學(xué)模型，使少兒訓(xùn)練各階段得到局部?jī)?yōu)化，并求得訓(xùn)練過(guò)程的整體最優(yōu)，使少兒訓(xùn)練的決策者能夠按照預(yù)定的任務(wù)來(lái)控制訓(xùn)練的整個(gè)過(guò)程。
抓好少兒的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是我國(guó)競(jìng)技體育的一項(xiàng)重要工作。要使一個(gè)少兒成為世界級(jí)的優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員往往要經(jīng)過(guò)若干個(gè)訓(xùn)練階段或10多年的訓(xùn)練時(shí)間。因此，如何根據(jù)少兒生理、心理、智力發(fā)展的規(guī)律和特點(diǎn)，在少兒的各個(gè)訓(xùn)練階段保證質(zhì)量并達(dá)到預(yù)定目標(biāo)是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的一個(gè)重要課題。本文擬用系統(tǒng)工程原理探索少兒訓(xùn)練的最優(yōu)化途徑，以提高少兒的訓(xùn)練效果。
1 系統(tǒng)的概念和基本原則
1.1 系統(tǒng)的概念
所謂系統(tǒng)是指由事物相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的具有特定功能的有機(jī)整體。系統(tǒng)論的核心在于系統(tǒng)的非分解性。即所謂整體不等于各個(gè)獨(dú)立的局部之和。少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的系統(tǒng)目標(biāo)，主要由科研管理人員、教練員以及少兒運(yùn)動(dòng)員的相互配合來(lái)構(gòu)成，而系統(tǒng)的主要功能表現(xiàn)為科研管理決策者、教練員在訓(xùn)練中對(duì)少兒所處的狀態(tài)經(jīng)過(guò)指令信息的輸入和不斷的信息反饋調(diào)節(jié)，使少兒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)逐步向預(yù)訂目標(biāo)轉(zhuǎn)化。這也反映了系統(tǒng)具有一定的目的性。
1.2 少兒訓(xùn)練的基本原則
1.2.1 整體性原則
這是在少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中運(yùn)用系統(tǒng)優(yōu)化原理必須遵循的一個(gè)最重要的原則。即要考慮到少兒訓(xùn)練的多階段性、長(zhǎng)期性，避免只重局部而忽視系統(tǒng)各部分之間的聯(lián)系。如在少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中要避免因片面強(qiáng)調(diào)早出成績(jī)、快出成績(jī)而忽略了少兒的生理、心理發(fā)展規(guī)律，導(dǎo)致拔苗助長(zhǎng)，損害了少兒的身心健康。
1.2.2 綜合性原則
系統(tǒng)中的目標(biāo)多樣性與綜合性的原則是指少兒專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)成績(jī)與技術(shù)、綜合身體素質(zhì)及有關(guān)理論文化知識(shí)水平等是否協(xié)調(diào)發(fā)展。按照系統(tǒng)中的綜合原則，少兒的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練應(yīng)首先在具備上述基本條件的前提下提高少兒的成才率，盡可能縮短訓(xùn)練總時(shí)間，延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技期限。其次，還要全面考慮在訓(xùn)練過(guò)程中所采取的措施及引起的結(jié)果。如在訓(xùn)練中選用什么方法和手段。其方法和手段帶來(lái)的效果如何，對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高以及對(duì)與運(yùn)動(dòng)成績(jī)密切相關(guān)的諸因素的影響如何等。
1.2.3 科學(xué)性原則
根據(jù)少兒運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及特點(diǎn)，在衡量訓(xùn)練效果時(shí)，要將定性與定量分析相結(jié)合，盡可能做到定量化，并按照系統(tǒng)的工作步驟和順序進(jìn)行，以保證系統(tǒng)在訓(xùn)練中的.科學(xué)性。
2 少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是一個(gè)多因素復(fù)雜的并隨運(yùn)動(dòng)水平的逐步提高與訓(xùn)練時(shí)間延長(zhǎng)而發(fā)生變化的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)�？刂七\(yùn)動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng)不僅要靠構(gòu)成系統(tǒng)各部分之間的信息交換，而且還要靠整個(gè)系統(tǒng)與系統(tǒng)周圍外界環(huán)境之間的信息交換，才能使系統(tǒng)達(dá)到向預(yù)定狀態(tài)轉(zhuǎn)移的目的。
我國(guó)少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練現(xiàn)在普遍劃分為選材、初級(jí)訓(xùn)練、中級(jí)訓(xùn)練和高級(jí)訓(xùn)練4個(gè)階段。在每個(gè)階段中，如果使訓(xùn)練系統(tǒng)化，并將系統(tǒng)論優(yōu)化的方法貫穿于整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程，將會(huì)大大提高少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的效果。為此，我們根據(jù)少兒訓(xùn)練的特點(diǎn)、要求，用系統(tǒng)論優(yōu)化方法，建立了少兒訓(xùn)練系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式
3 少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練模式及系統(tǒng)狀態(tài)描述
系統(tǒng)的模型一般是由組成因素、變量、參數(shù)、函數(shù)關(guān)系這4個(gè)部分構(gòu)成。少兒運(yùn)動(dòng)成績(jī)一般取決于運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)水平、心理素質(zhì)和一般專項(xiàng)身體訓(xùn)練水平狀況。因此，確定運(yùn)動(dòng)員各狀態(tài)與專項(xiàng)成績(jī)之間的函數(shù)關(guān)系是建立其訓(xùn)練系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的重要組成部分。如果用x表示專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)水平，a表示技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)，b表示專項(xiàng)身體訓(xùn)練水平，c表示一般身體訓(xùn)練水平，d表示心理素質(zhì)水平，則函數(shù)f可表示如下：
y=f(x),x=a,b,c,d
可根據(jù)少兒不同的訓(xùn)練等級(jí)、目標(biāo)和任務(wù)利用上述關(guān)系式來(lái)制定運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練模式，并在訓(xùn)練中用監(jiān)測(cè)參數(shù)定期檢查訓(xùn)練效果，找出差距進(jìn)行分析，然后調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃，使運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練過(guò)程中向模式確定的數(shù)值發(fā)展。
少兒訓(xùn)練系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，只有在了解系統(tǒng)發(fā)展與某些子系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)展有密切關(guān)系的基礎(chǔ)上，有效地提高這些子系統(tǒng)狀態(tài)的發(fā)展水平，才能使系統(tǒng)狀態(tài)定向發(fā)展。并且可以用這些子系統(tǒng)來(lái)綜合確定系統(tǒng)所處的狀態(tài)，以及確定通過(guò)訓(xùn)練后到某一階段時(shí)狀態(tài)所處的水平。
4 訓(xùn)練系統(tǒng)最優(yōu)化方法
要使訓(xùn)練系統(tǒng)沿著優(yōu)化途徑達(dá)到最佳效果，必須在眾多的少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方案中進(jìn)行綜合分析，從中選擇一個(gè)較優(yōu)的方案，使系統(tǒng)具有最佳的功能。在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中則要根據(jù)預(yù)定目標(biāo)和任務(wù)，在客觀條件允許范圍內(nèi)選擇出最佳的措施去控制訓(xùn)練過(guò)程的發(fā)展。具體方法是先確定系統(tǒng)目標(biāo)和達(dá)到目標(biāo)的各種可行性方案，通過(guò)優(yōu)化方法進(jìn)行選擇，用層次分析法則來(lái)認(rèn)證系統(tǒng)訓(xùn)練的最優(yōu)化
最上層是目標(biāo)層，是系統(tǒng)所要達(dá)到的預(yù)定目標(biāo)。中間層是準(zhǔn)則層，是指少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是否達(dá)到訓(xùn)練目標(biāo)的各項(xiàng)準(zhǔn)則以及與少兒運(yùn)動(dòng)成績(jī)密切相關(guān)的技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)、心理素質(zhì)等因素。最下層是訓(xùn)練的方案層，包括在訓(xùn)練過(guò)程中所有可能要采取的各種訓(xùn)練方案。
確定系統(tǒng)研究需要達(dá)到的目標(biāo)狀態(tài)后，運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃原理，對(duì)各訓(xùn)練方案進(jìn)行選擇，從中找出一個(gè)最優(yōu)的方案，動(dòng)態(tài)規(guī)劃的基本原理是和訓(xùn)練過(guò)程最優(yōu)化問(wèn)題緊密聯(lián)系在一起的。
在少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中，動(dòng)態(tài)規(guī)劃一般是從過(guò)程的最后一個(gè)階段計(jì)算開始的，即最優(yōu)化決策是逆序決定過(guò)程。
其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
fk(xk)=min{dk［xkuk(xk)］+fk-1［uk(xk)］}
其中f(xk)表示某段狀態(tài)xk到終點(diǎn)的最短距離，dx［xkuk（xk）］表示當(dāng)狀態(tài)為xk，決策變量為uk時(shí)第k段的函數(shù)值，fk-1［uk(xk)］表示在k-1段狀態(tài)為uk(xk)時(shí)的最優(yōu)化值，min表示最小。由計(jì)算可得出少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的最短路線為最優(yōu)路線。
5 訓(xùn)練系統(tǒng)預(yù)測(cè)方法
在少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中，決策和計(jì)劃有著極其重要的作用，正確的決策和計(jì)劃是訓(xùn)練獲得較好效果的基礎(chǔ)。用系統(tǒng)工程的優(yōu)化方法可使少兒訓(xùn)練達(dá)到最優(yōu)化，又能通過(guò)反饋信息，隨時(shí)了解整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程所處狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的轉(zhuǎn)化實(shí)行有效的控制。如果對(duì)少兒訓(xùn)練的前景以及未來(lái)發(fā)展有比較準(zhǔn)確的估計(jì)，就能更好地指導(dǎo)、控制整個(gè)訓(xùn)練系統(tǒng)。因此，運(yùn)用系統(tǒng)工程理論來(lái)指導(dǎo)少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)，必須對(duì)結(jié)果作出科學(xué)的預(yù)測(cè)。
在少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中常采用因果分析法，即回歸分析來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。它是在獲得大量觀察數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)觀察值的統(tǒng)計(jì)分析，確定出自變量與因變量之間的關(guān)系。在預(yù)測(cè)中，可根據(jù)系統(tǒng)訓(xùn)練的需要，建立一元線性回歸或多元回歸方程來(lái)預(yù)測(cè)系統(tǒng)未來(lái)狀態(tài)。
由于少兒運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng)受多種因素的制約與干擾，預(yù)測(cè)的精確程度受到一定影響，這時(shí)可用誤差公式來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
6 結(jié)論
系統(tǒng)工程作為一門科學(xué)已廣泛地深入各個(gè)領(lǐng)域。用系統(tǒng)工程來(lái)指導(dǎo)少兒的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，能最大限度地避免人的主觀主義、經(jīng)驗(yàn)主義，減少訓(xùn)練過(guò)程中的盲目性，縮短少兒成才的周期，避免人才的浪費(fèi)，在訓(xùn)練過(guò)程中達(dá)到訓(xùn)練效果的最優(yōu)化。
7 參考文獻(xiàn)
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