国家帆船队远程教育平台(DEPCNST)与数字化教学资源研究*

刘怀金，郑伟涛

(1.湖南省教育科学研究院 博士后工作站，湖南 长沙 410005；2.武汉体育学院 国家体育总局体育工程重点实验室，湖北 武汉430079；3.湖南理工学院 体育学院，湖南 岳阳 414006)

运动员文化素质的提高是中国乃至全世界竞技体育发展的一个重要环节，如何做好运动员的文化教育工作是长期困扰体育界的棘手问题，优秀运动员的文化教育不仅关系到运动员的未来，更是关系到竞技体育的可持续发展。武汉体育学院科研团队结合远程教育的优势和我国帆船队运动员训练任务繁重、学习时间地点难以保障、文化素质亟待提高的现状，通过挖掘国家帆船队比赛训练、科技服务等面临的问题，搭建了远程教育平台，并专门开发了数字化教育资源供运动员进行远程学习，提高了国家帆船队运动员的文化素质和心智能力。2008年北京奥运会我国帆船帆板项目取得了历史性突破，2012年伦敦奥运会再创辉煌，回顾两届奥运会备战期间的科技服务工作，运动员心智培养是取得优异成绩的重要因素之一。

1 DEPCNST建设的需求分析

在科学发展观的指导下，我国政府先后颁布了一系列运动员文化教育规章制度和文件。2002年《中共中央国务院关于进一步加强和改进新时期体育工作的意见》要求“努力抓好运动训练和文化教育”；2003年国家体育总局和教育部两部门联合颁发了《关于进一步加强运动员文化教育工作的意见》，鼓励“构建多元化办学体系，遵循运动员文化教育特殊规律，改进教学形式、教学内容和方法。”《国家中长期教育改革和发展规划纲要》提出“大力发展现代远程教育，加强网络教学数字化资源库建设。”在此背景下，国家体育总局也鼓励针对我国优秀运动员自身文化基础和文化学习需求，构建适合国家优秀运动队文化教育需要的网络远程教育平台和开发相应的数字化教学资源。

提高国家帆船帆板队运动员文化素质是一项重要的奥运会科技攻关内容。帆船帆板运动是一项涉及流体力学、船舶原理、海洋气象学、水文和体育学等多个交叉学科领域的高智能水上竞技项目。帆船运动是所有竞技体育项目中对运动员文化素质要求最高的项目，要求运动员具备丰富的文化知识和专项技能，加强运动员多学科理论知识储备，全面提高国家帆船帆板队运动员综合素质是获得理想成绩的有力保障。对比国内外高水平运动员文化水平状况发现，目前我国帆船帆板项目教练员、运动员的文化学习还处在一个较低水平，欧美、日本等发达国家的运动员基本上都接受了良好的教育。而且，2012年伦敦奥运会帆船比赛的赛场——韦茅斯-波特兰英国皇家帆船学院、美国的海军帆船学院还对顶级运动员进行了专业的培养。我国运动员和教练员有强烈的提高自身心智能力和执教水平的需求，但项目的训练条件极大地制约着他们的学习环境。学训矛盾客观存在，为了让运动员积累广博的知识和提高自身的训练水平，需要构建一个专门的网络平台来满足运动员的自主学习需要。利用网络远程教育的优势和特点，依托国家体育发展的举国体制，构建国家帆船队远程教育平台，聘请多学科专家、教授讲学，方便运动员、教练员随时随地获取所需知识，有助于克服“学训矛盾”，提高运动员文化素质和心智能力，增强其综合比赛能力。

2 DEPCNST建设的关键技术

远程教育是以现代先进的通信技术及信息处理技术为基础实现教学目标的教育应用系统。根据国家帆船队训练基地的网络环境，DEPCNST建设过程中使用音视频压缩技术、IP网络技术、接入技术、视频通信技术和数据库技术。其中，利用音视频压缩技术采用适合流媒体系统的H.264和MPEG-4对图像和声音进行编码压缩，保证在有限的带宽和存储空间里提供最佳的画面和音质；利用IP网络技术设备，统一协议，保证QOS，实现与外网的无缝连接和结构统一；接入网技术克服以往采用Modem带来的速度问题，以SDH技术进行宽带接入提升传输效率，使得运动员接受多媒体数据更加方便快捷；视频通信技术使用视频会议实现同步授课和视频交互，使用视频点播(VOD)和流媒体技术满足运动员异步点播网站教学视频，进行自主学习；数据库技术有助于人员(专家、教练员和运动员)管理、课程内容管理和教务管理，确保数据记录维护的方便和安全可靠。

3 DEPCNST建设的可行性

国家体育总局体育工程重点实验室拥有计算机、图形工作站等各类软、硬件设备，并组建了国家帆船帆板科研复合团队，从事帆船流体力学和运动训练学交叉领域的科学研究，在多年为国家帆船队的科技服务过程中积累了丰富的理论知识和宝贵的实践经验。科研团队在备战2008年北京奥运会过程中对我国帆船帆板队运动员进行心智培养，为我国帆船帆板项目“双突破”做出了重大贡献。团队负责人2011年获得科技部“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖，团队多次获得国家体育总局科技进步奖，同时也为备战2012年伦敦奥运会的运动员文化教育积累了宝贵经验。长期与国家队合作，承担帆船项目的科研工作和科技服务工作，对国内外帆船帆板发展动向和国家队需要解决的关键性问题十分熟悉和清楚，是一支能够保证本项目圆满完成的强有力的研究队伍。多年来一直参加帆船奥运会、亚运会国家队的科技服务工作，主持完成了近三届全运会的调研工作，熟悉和了解国内外帆船帆板项目的发展状况。完成了国家帆船队信息化平台的研制工作，开展了帆船国家队2004年、2008年和2012年多次备战奥运会的科技服务工作，完成了2008年、2009年和2010年多项国家体育总局奥运会重点攻关项目。

4 DEPCNST的设计与实现

4.1 设计目标

基于现代网络远程教育的特点和优势，依托我国竞技体育发展的举国体制，构建以水上运动管理中心、水上项目科研团队和水上项目训练基地“三位一体”的远程教育体系，面向我国帆船队优秀运动员开展远程文化教育。通过对帆船帆板项目长期深入的了解，基于项目特征，根据“风的利用是根本，体能是基础，航线是关键，速度是核心，心智是保障”的制胜规律，结合我国帆船队优秀运动员个体文化基础和群体文化学习的实际需求，通过开发丰富的数字化教学资源和采取远程教育形式，方便了运动员的学习，在一定程度上解决了国家帆船帆板队备战奥运会需要解决的问题。开发的运动员心智教育、专项器材性能、场地水文气象分析、体能训练、身体监控、营养调节等多方面的数字化教学资源，借助面向对象、导航明晰、交互友好、超越时空的远程教育平台，方便了运动员自由、自主的学习，在一定程度上有效化解了“学训矛盾”。利用数字化资源进行远程教育，遵循训练规律和文化教育规律，提升了运动员文化素质，提高了运动员的心智水平和技战术水平，为我国帆船帆板队在奥运会取得辉煌成绩奠定了基础。

4.2 DEPCNST的设计

4.2.1 平台设计

国家帆船帆板队远程教育平台采用开发工具Eclipse、持久层Hibernate、数据库MYSQL、操作系统windows2003 Server、通信协议TCP/TP、浏览器IE6.0以上版本及数字化资源运用Moodle软件。平台包括帆船队远程教育教学支持、学习管理、资源管理和教务管理4个子系统。该平台基于WWW技术B/S模式进行系统搭建，能够满足运动员、教师和教练员三类用户借助远程教育平台进行教学活动(网络拓扑结构如图1)。(1)教学支持系统包括：课程学习、前沿

图1 国家帆船队远程教育网络拓扑结构

讲座、实战演练、课程资源等模块，提供相关文本、视频、动画和课件等多媒体资源，方便运动员在教师的远程指导下学习有关知识；(2)学习支持系统包括：课程学习、课堂交互、设疑提问、在线测试和课程论坛等模块，方便运动员与教师、教练员和队友之间的交流互动和运动员的自主学习；(3)资源管理系统：基于远程教育平台的开放、共享属性，方便教师上传授课内容和运动员下载学习资源，并能进行分类检索形成数字图书馆，有利于教学资源库的构建和利用；(4)教务管理系统：负责调配教学资源、组织教学活动和管理教学数据等，为运动员提供课程指南和在线帮助，实现现代化的教学管理和网络化的教学实施。管理人员可以发布通知，管理运动员、教师档案信息及维护和管理整个系统。

4.2.2 教学设计

国家帆船队远程教育体系由3个基本的模块组成。(1)数字化资源模块：运动员文化学习资源的设计、开发和传输。针对国家队帆船帆板运动员的技术特点和个性需求，专门开发数字化教育资源(电子教材、多媒体课件、技战术视频、比赛规则动画和典型赛事案例数据库等)； (2)远程学习支持服务模块：通过运动员与教师(辅导人员)、队友、教育机构的交互，满足运动员在学习过程中出现的需求，提供有效的支持服务，以帮助、促进、维持有效的远程文化学习活动。(3)管理监控模块：实现对国家帆船队远程教育系统运转状况的设计、管理和监控，实现自适应性的质量控制。

4.3 DEPCNST的数字化资源建设

4.3.1 结构设计

根据帆船帆板项目运动员、教练员的实际需求，进行系统规划，收集流体力学、海洋学、气象学、运动训练学、运动心理学等教学资料并进行数字化处理，翻译和编写帆船运动最新竞赛规则和帆船帆板项目运动员参赛所需的英语资料，录制运动员在基地训练和参加比赛的技、战术录像，使用Photoshop、Acdsee等软件加工图片，使用Authorware、Flash、Powerpoint等软件制作动画，构建数字化教学资源库(如图2)。

图2 国家帆船队远程教育数字化资源结构

国家帆船帆板队远程教育数字化资源具有以下特点：(1)针对性强，主要面向国家帆船帆板队运动员和教练员;(2)交互友好，体现在“教”与“学”、“学习”、“测试”与“讨论”的交互；(3)实用性好。

4.3.2 资源开发

(1)文本素材的收集与制作。根据国家帆船帆板队项目特征和运动员文化需求，以本科研团队前期编写的运动员心智系列训练丛书为蓝本，由主讲教师根据教学大纲要求进行脚本编写，依据脚本进行教学文本素材的收集和数字化制作。

(2)图片动画素材的收集与制作。根据数字化教学资源建设的需要，通过用数码相机拍摄、Internet搜集下载、扫描仪扫描、实况录像的单帧画面截图等方法收集图片素材，用Photoshop、Acdsee等常用软件加工并保存为JPG数字压缩格式；使用Authorware、gif animator、Flash、Powerpoint等工具软件开发动画素材。

(3)教学音、视频的收集与制作。按照教材和脚本录制主讲教师教学录像，或者通过屏幕录像大师录制教学视频，使用Adobe Premiere进行视频剪辑与合成并添加转场特效，通过格式化工厂软件生成asf、wmv等方便在网络传输数字化流媒体格式。

(4)试题、习题的编写与制作。利用asp动态网页和数据库技术，构建设计专项训练理论试题、项目比赛规则练习题在线数据库，利用远程教育平台供国家队运动员远程测试、练习并反馈结果。

图3 国家帆船队远程教育数字化资源构建流程图

根据总体结构设计，按照脚本将收集、制作好的文本、图片、声音、视频等数字化资源通过Ftp上传到服务器进行测试和修改，用于国家队教学实践。数字资源构建流程如图3所示。

5 DEPCNST的应用

国家帆船队远程教育平台和数字化教学资源完成后，面向国家帆船队全体运动员和教练员进行文化教育、技战术分析，在服务备战奥运会运动员文化学习的同时，也鼓励在役运动员通过远程教育自主学习。可喜可贺的是，我国优秀运动员殷剑在2008年北京奥运会上，夺得女子帆板RS:X级金牌，徐莉佳获得帆船激光雷迪尔级的铜牌，为中国帆船实现了奥运会金牌零的突破。徐莉佳在2012年伦敦奥运会上夺得帆船激光镭迪尔级女子单人艇冠军。

6 总结与展望

帆船帆板是具有较强的复杂性和不确定性因素的运动项目，要求运动员有较高的心智能力和文化素质。国家帆船队远程教育平台及其数字化教学资源已经帮助运动员在文化学习方面取得了较好的成绩，继续投入经费，聘请专家、教授和优秀教练员授课，聘请国际仲裁和国家规则顾问讲学，将新型器材、装备的研究分析与使用指导、桅杆和帆的合理调整与配合、不同级别的调帆和调船数据制作成视频、动画等数字化多媒体资源，并不断地进行开发与更新，提高文化学习的专业性和趣味性，为国家帆船队运动员文化学习提供服务，鼓励和带动各级在役运动员利用网络远程教育平台进行自主学习。

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