电脑竞技软件下足球教学论文

2022-04-29

摘要:现代教育对教学硬件软件设备的要求促进了多媒体技术的发展。任何事物的双面性决定了多媒体体育教学是把双刃剑,多媒体体育教学因其特有的优势,在对学生的终身体育、德育教育的培养中起着重要作用,然而其自身的局限性又限制了高校体育教育事业的发展改革。本文拟对多媒体在高职体育教学中的实践性进行探索,为多媒体体育教学改革提供新思路。下面是小编整理的《电脑竞技软件下足球教学论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

电脑竞技软件下足球教学论文 篇1:

初中体育课堂足球教学现状及对策分析

摘要:初中体育教学中,足球教学是十分重要的一部分。开展足球教学,可以有效激发学生对足球这项体育项目的热爱,还能挖掘学生在足球方面的天赋,为国家的足球事业储备更多的人才。但需要注意的是,现阶段在我国初中体育课堂的足球教学过程中依然存在着很多问题,需要针对这些问题提出解决措施,才能有效提升初中足球教学课堂的效率,提升中学生的身体素质。

关键词:初中体育;课堂;足球教学;现状;对策

前言

现阶段,足球在初中体育教学中是十分重要的一部分,有很多的学生对足球这项体育项目有着十分浓厚的兴趣。因此,不断优化和完善足球课程,不仅能有效发展学生的全面能力,还能增长学生在足球运动方面的视野并增强学生的身体素质。

1研究方法和研究对象

1.1研究对象

本文是以邵阳市12所初中的足球教学现状作为主要的研究对象,对足球教学现状进行了更深层的探究与分析,以便为我国的足球教学做出一定贡献。

1.2研究方法

(1)文献资料法

结合研究的实际需求,笔者通过浏览中国知网以及其他学术网站中与足球教学内容相关的期刊以及论文,还阅读了大量的和足球教学与足球技巧相关的书籍,在对这些内容进行了整合和分析之后,完成了对原始资料的积累,这就为接下来的足球教学研究工作打下了十分坚实的理论基础。

(2)问卷调查法

在本论文中,也采用了问卷调查法,通过在12所中学分发问卷和回收问卷的方式,对资料进行了整理和收集,并有效控制了问卷的回收率。在这次的调查中,一共向12所中学发放了问卷50份,回收了有效问卷50分,问卷回收率为100%。

(3)数据统计法

在将问卷都回收之后,进行初步的整理,之后再使用相关的电脑软件来对原始数据进行统计和分析。

(4)访谈法

在本次研究中,主要是分别对12所初中的一部分足球教师进行访谈,通过访谈来充分了解他们对初中足球教学的建议和评价。

2 初中体育课堂足球教学的现状

2.1足球教学体制存在不足

现阶段,在初中体育课堂教学过程中体制方面存在着很多的问题。具体来讲,初中阶段的体育足球教学一般采取的是学生全部参与的方法,并没有结合学生之间不同的差异来进行教学,这就导致有部分学生由于缺乏基础的足球技能而无法有效融入到足球学习中,导致足球课堂教学效率低下。时间长了,就会对初中足球课堂的整体教学水平造成不利影响,导致足球教学水平停滞不前,此外,还有一部分学校,由于缺乏相关资金,足球场地和设备并不完善,这就导致足球教学无法发挥出其最大价值。足球教学往往需要较大场地来进行,但是有很多学校所提供的场地是比较狭小的,很多和足球相关的教学任务根本就无法有效完成,这就导致初中体育课堂教学效果大打折扣。

2.2学生缺乏学习积极性

部分学生在学习足球这门课程时,并没有什么太多的兴趣,所以就对足球运动缺乏积极性。对于初中阶段的学生来说,已经慢慢建立起了自我观念,学生可以选择自己喜欢的课程,但是有一些课程是必须要学习的,这就导致有一部分学生对于足球这项课程并没有什么兴趣,在实际的学习过程中没有主动性,处于被动学习的状态,时间长了就导致足球教学效率低下,也就更加谈不上学习足球技术了[1]。

2.3足球教学对学生的影响

在初中体育中引进足球教学是十分重要的工作,由于初中学生要面对中考的压力,对学生的数学、语文以及英语这些主课的提出了更高的要求,学生往往将很多的注意力放在了这些主课的学习上而忽视了对身体的锻炼。引入足球教学,可以有效释放学生的学习压力,并提升中学生的身体素质,让学生有更加充沛的经历投入到其他学科的学习中,对更加重要的是,足球教学可以帮助中学生拥有一个更加强壮的身体,让中学生的身心变得更加健康,促进学生综合素养的全面提升。

3初中體育课堂足球教学工作改善措施

3.1游戏教学法

现阶段,在我国初中足球教学过程中,教师不仅需要普及学生对足球运动项目理论知识的学习,还需要掌握一定的足球实践技能,将实践和理论有机结合在一起,让学生可以将足球技巧和知识都有效融合起来。所以,初中体育教学工作者可以引导学生组成小组来进行学习,开展各种各样的足球竞赛,学生在足球比赛的过程中体会到了学习的乐趣,这种游戏实践的方式不仅能激发出学生的学习兴趣,还能让学生熟悉足球的比赛规则,从而提升学生学习足球的热情和积极性,从而有效提升足球教学的整体质量。比如说,体育教师可以将学会按照7人一组小组来进行划分,每个人一个球,组员依次进行颠球活动,颠球7次之后跑到终点,如果足球落地就淘汰,直到都完成就算小组获胜。使用这种游戏教学的方式,不仅能激发出学生对足球这项运动的兴趣,还能锻炼学生的颠球能力,对于学生足球技术的提升有着重要的作用,

3.2强化师资队伍

在初中体育足球的教学工作中,需要在教学主导的领导之下才能展开,体育教师就是其中重要的主导者,通过不断优化教师师资团队,提升体育教师的教学水平,并不断深化足球教学内容和教学任务,这样才能提升足球教学水平。足球教师在平时的教学过程中,需要不断的提升自身的专业素养,并扩充足球知识,提升自身的组织能力,将传授知识和育人有效结合在一起,树立起一个积极向上的教师形象,体育教师还需要引导学生在学习足球技术的过程中不断突破。教师要找到适合学生的教学方式,这样才能激发学生对足球的学习兴趣,促进初中足球教学工作的顺利开展[3]。

3.3丰富教学形式

体育教师在平时的教学过程中,要适当的交给学生一些足球技巧。比如说,教学生如何传球、带球、踢出弧线球等,体育教师在教学时尽量使用一些幽默的语言,这样能吸引住学生的注意力,教师可以一边讲解一边示范,使用一些比较夸张的动作,这样学生能有比较深刻的印象,通过教师的讲解对足球的相关知识会更加理解。体育教师还可以举办混合式足球比赛,就是让不同班级的学生来进行足球比赛,这些比赛不仅丰富了学生的课外活动,还能激发出学生学习足球的兴趣,便于今后足球教学的顺利推进。

3.4转变教学理念

体育教师在平时的足球教学过程中,十分重要的一点就是要转变自身的教学理念。现阶段,初中生往往要面临中考的压力,很多学校就会忽视对学生的体育教学。学校、教师和家长这三方都需要重视起来,加强对学生身体素养的提升。在平时的足球教学过程中,教师要将学生作为教学的主体,加强学生的足球意识,让学生充分的了解到健康和体育之间的密切关系,学生才能对足球产生更多的兴趣,在下雨天不适合进行课外教学的情况下,教师可以在教室播放一些精彩的足球比赛供学生观看,这对于激发学生的运动潜力也是十分有帮助的[4]。

3.5采取因材施教方法

对于不同的学生来说,由于生长的环境不同,这就导致学生和学生之间是存在差异性的,教师需要多关注学生的这些差异性,对不同的学生采取不同的教学方式。比如说,每个学生的身体状况都是不同的,这就造成运动能力的不同,对于体育能力欠缺的学生来说,可以先做一些简单的运动活动筋骨,采取看电影的方式来了解足球的相关知识,对于体育能力还不错的学生,可以直接进行足球相关的基本训练,比如说“自由踢”、“垫球”等,这样能有效提升学生的足球水平。对于运动能力特别强的学生,教师就可以帮助他们组成一个足球小队进行培训。采取“因材施教”的方式对不同学生进行培养,才能有效提升学生的足球水平[5]。

3.6培养校园足球文化

早在2015年1月26日,国务院就审议通过了《中国足球改革发展总体方案》,其中,对校园足球教学提出了更高的要求,这就使得在初中体育中,足球教学得到了比较快速的发展。足协领导曾经这样说过,对于中国足球来说,并不是缺技术,也不是缺身体,缺的是足球文化。所以,在推行初中足球教学的过程中,还需要进一步推行校园足球文化。在足球文化中,一般包含如下内容:足球物质文化、足球精神文化以及足球制度文化。初中校园足球文化是立足于足球竞赛、教学以及其他的足球活动中逐渐形成的。

在初中的足球教学过程中,教师需要结合实际情况培养起一种足球文化的氛围。足球教师需要尽可能地将学生带到一些专业的足球场地去观摩足球和踢足球。但是,现阶段,在很多的中学,特别是一些经济较为落后地区的中学,一般是无法满足这些条件的,有些中学甚至都没有足球场,无法有效完成足球教学工作。这些中学的学生,在上足球课时,一般也就是找到一块空的场地踢球而已。这样的条件,是无法让学生感受到足球的文化和魅力的。从另一方面来说,校园足球的教学不仅仅只包含室外的足球教学,还需要适当的穿插室内教学。足球教师需要结合学生的足球学习情况,使用多媒体来播放相关的比赛视频,或者是一些球星的电影等,这样能让学生充分的领略到足球的魅力。足球教师也可以利用这些专业足球视频作为辅助,对足球的一些技术和规则知识进行讲解。

3.7小组合作学习模式

不管是什么教学活动,都需要抱着一定的教学目的和教学目标而进行,这样才能取得十分好的教学效果。在初中足球教学过程中更是入戏。足球教师需要结合学生学习的实际情况制定合适的足球训练目标,并为初中生提供相应的足球训练方向。初中足球教师还需要不断的提升自己的足球专业素养,对于一些足球知识需要做到胸有成竹,对相应的足球技巧要进行灵活的操作,这样才能有效地提升初中学生的足球锻炼水平,对于初中生的团队精神和团队意识有着积极的作用,有效促进初中生在今后的可持续发展。比如说,初中足球教师在讲解和足球相关的技巧知识时,就可以为学生设立一个可以完成的课堂目标,比如,第一节课的目标是让学生掌握用左右脚灵活地切换控球;第二节课的目标是能够自由灵活地切换控球,并能做到精准射门。与此同时,学生需要在小组的框架中来进行足球学习,对于体育教师所设定的目标进行深入训练,这样才能更好地完成足球教师设定的教学目标。在做完了这些工作之后,足球教师需要在小组中任意的抽查学生来做相关的示范,这样不仅能有效提升足球教学的效率,还能激发学生学习的积极性,也满足了现阶段对初中生足球教学的需求。

3.8强化足球安全教育推广

从学校的角度出发,学校的领导需要高度的重视足球教学过程中的安全性,采取标语、图像以及广播的形式来开展师生安全教育班刊、校刊,这样才能营造出一个安全的体育教学环境,能有效提升師生的安全意识。对于教师来说,在进行足球教学的过程中,需要格外重视安全教育,将安全教育工作落到实处。具体来说,足球教学过程中的安全教育工作需要从以下三个方面来入手:

(1)安全教育

体育教师要引导学生充分的了解一些运动科学基本知识,合理地安排学生的体育活动,以及足球运动过程中的运动强度,要避免因为运动不够科学所导致的受伤,培养中学生的安全意识。

(2)纪律教育

中学生需要严格地遵守相关规定,在实际的校园足球活动中,要服从足球教师的指挥,要避免因为其他的因素所导致的不必要的伤害。

(3)行为规范教育

在平时的足球运动中,足球教师要引导学生规范自身的行为,要尊重对手和裁判,避免因为足球活动产生而造成伤害的冲突以及一些并不必要的纠纷[6]。

4 结束语

综上所述,在初中体育足球教学过程中,体育教师需要与时俱进不断创新教学方法,并完善教学模式,这样才能有效激发出学生对足球的兴趣,让学生都能掌握基本的足球技能。学校也要加大对足球教学的投入,做好场地的建设,配备好相关设施,并重视足球教师队伍的建设,这样才能促进我国校园足球教学工作的顺利开展。

参考文献:

[1]王春兰. 对初中体育课堂足球教学现状分析及对策探讨[J]. 学苑教育, 2016(4):28-28.

[2]张春琴. 初中体育教学对足球兴趣培养的现状分析及对策探讨[J]. 考试周刊, 2015(98):112-112.

[3]李守国. 河南省高职院校足球教学现状调查分析与对策[J]. 中国职业技术教育, 2010, 000(008):93-95.

[4]汪升, 孙高峰. 普通高校足球教学实践中的问题及对策——评《高校足球教学实践研究与理论指导》[J]. 高教探索, 2018, 000(001):后插4.

[5]孙雷, 张运泽, 刁振东. "校园足球"框架下普通高校足球教学"游戏+竞技"模式构建研究[J]. 广州体育学院学报, 2019(5).

[6]赖朝保. 新课标背景下初中足球教学与训练的方法探讨[J]. 新教育时代电子杂志:学生版, 2019, 000(012):1-1.

作者:陈博

电脑竞技软件下足球教学论文 篇2:

多媒体在高职体育教学中的实践性探索

摘要:现代教育对教学硬件软件设备的要求促进了多媒体技术的发展。任何事物的双面性决定了多媒体体育教学是把双刃剑,多媒体体育教学因其特有的优势,在对学生的终身体育、德育教育的培养中起着重要作用,然而其自身的局限性又限制了高校体育教育事业的发展改革。本文拟对多媒体在高职体育教学中的实践性进行探索,为多媒体体育教学改革提供新思路。

关键词:高职体育;多媒体教学;实践性

随着资讯科技的蓬勃发展,教学硬件软件设备发展日新月异,多媒体教学充分集成了视觉、听觉、触觉等感官处理技术,化抽象为形象,为学生营造了直观具体的交互式学习氛围,给学生带来了非富多彩的多重感官刺激,帮助学生收集、梳理学科知识信息,摒弃了传统的灌输式学习模式,丰富了学习内容,提高了教学质量,从而从根本上优化了教学。

一、高职多媒体体育教学的优势

高职语文、英语、数学等专业课多媒体教学领域已得到突破性进展,多媒体技术融入高职体育教学势必也将带动高职体育教育事业的发展。

1.理论入手,树立学生正确的体育概念。传统体育教学形式仅局限于演示模仿,教师通过边示范边讲解,学生通过自己的所听、所见来感知整个技术动作过程,然而整个过程忽略了体育理论教学的重要性。高职多媒体体育教学讲求的不只是文字叙述,它通过整合文字、视频、音频,从多个角度理解运动解剖、运动生理、运动营养、体育保健等体育相关专业理论。比如,多媒体体育教学可以通过图片向学生更好的展示人体的构造与机理功能;通过动画为学生揭示运动力学原理;通过视频帮助学生理解田径、球类运动的技术要领、规范动作。多媒体体育教学可以使原本枯燥乏味的理论教学变得通俗易懂,学生充分吸收的理论知识为更好的掌握运动技术奠定了基础。

2.实践结合,激发学生体育学习的兴趣。人类本身是模仿能力很强的生物,多媒体体育教学使得体育教学从视觉表象转化为动觉表象,将抽象的动作技术通过动画描绘出来,化复杂为简单,从而达到帮助学生掌握运动技能的目的。体育作为一门实践性学科,单单的理论性知识教育无法对学生运动技术中的错误予以发现、纠正,而多媒体体育教学与实践的整合运用,可以最大限度地调动学生的感知及应用能力。例如,向学生传授跨越式跳高技术要领时,教师先做完完整的动作再向学生讲解的时候,由于太抽象,教学效果往往不太理想。多媒体体育教学可以通过慢镜头或定格的方式将分解步骤展示给学生,怎样从侧面沿直线助跑、过竿后如何摆动腿内转下压、如何调整适合自己的跨越式跳高的起跳点等。

3.课后反思,提高学生体育学习中分析解决问题的能力。体育教师不可能熟练掌握所有体育运动的技术要领,多媒体体育教学可以弥补教师示范过程中的不足。另外,课堂时间有限,课上学习的东西不可能完全吸收,即使完全吸收,人的记忆力也是有限的。根据遗忘曲线,短时记忆里的知识很大一部分会被遗忘,而多媒体体育教学的优势在于:学生课后根据课件或是视频不仅可以增大课堂练习的容量,还能对体育课上学习的内容进行及时复习,从而真正掌握所学知识。

二、高职多媒体体育教学的不足

高职多媒体体育教学并不完美,其在优化体育教学事业中存在一定的不足。

1.多媒体体育教学课件制作与设计上存在不足。高职院校一些年长教师没接受过正规的计算机专业知识教育,计算机应用水平、编制设计体育教学课件能力不足。另外,多媒体体育教学发展时间较短,多媒体课件的设计尚处于初级阶段,存在一些不足,主要表现为:讲课速度的加快伴随着幻灯片播放时间的缩短,从而造成信息量的累积,学生无法消化吸收课堂上听到、看到的内容,丢失了兴趣,降低了效率;幻灯片链接层次过深,画面经常跳转,学生的思路常因幻灯片的反复跳转而被打断,难以及时做好笔记,不能充分的从总体上掌握授课内容;课件的设计过度简化,单纯的将教案转化为PPT形式,幻灯片仅表现为单一的文字,缺乏图片、视频、音频等多媒体信息,学生感到索然无味,投入的兴趣必然不多,课堂知识的掌握度大打折扣。

2.多媒体体育教学课堂发展方向偏离体育教学事业的宗旨。高职院校体育教学事业的宗旨是强身健体,提高学生的整体综合素质。多媒体体育教学课堂发展方向有所偏离表现为:有的教师过分追求多媒体体育教学的新颖,课堂形式确实很热闹、很生动,但教学效果却不理想,学生并未学到运动技术技能,在足球授课中,为提高课堂气氛,教师可能会播放一些足球赛事,然而足球赛事中必然会存在一些用手触球、故意手球、冲撞对方队员等法规动作,这对于足球初学者来说可能会带来不好的影响。另外,足球的很多动作过于华丽,鲁尼的惊天倒挂金钩进球、伊布拉希莫维奇的蝎子摆尾进球、拉梅拉的插花脚进球等,这些博人眼球的花式进球吸引了学生的注意力,影响了教学效果。

3.多媒体体育教学过分依赖课件,导致教师学生互动较少。体育课作为一门实践课,需要足够的运动空间来完成教师示范学生模仿学习的教学模式,而多媒体体育教学局限于多媒体教室,而教室的空间有限,这样就大大消減了教师与学生的互动,而体育教学中的师生互动是学生精神亢奋、思维活跃的前提。例如,在立定三级跳授课中,教师仅通过幻灯片的方式进行动作示范,忽略热身操、徒手操、基本动作要领、放松操等授课内容。另外,没有师生的双边互动,学生在幻灯片中领略不到预摆姿势、双脚起跳、单脚落地、立定三级跳完整动作及加深动作的技术要领,从“学生为中心教学模式”演变成了“课件为中心教学模式”,强化了教师的能动性,弱化了学生的主动性,教学效果可想而知。

三、高职多媒体体育教学的发展改革

1.高职多媒体体育教学课件制作设计精美,突出重点难点。教师课件制作、课程安排的完善程度严重影响了教学质量。多媒体体育教学课件制作设计应遵循几个要点:(1)信息量要适中,学生在一堂课的学习过程中,接收及理解知识能力有限,盲目的增加知识量不仅会减少学生思考的时间,而且会造成学生学习质量、学习能力的严重下降;(2)课件素材的选择很重要,单纯的电子版式教学会使得体育教学索然无味,达不到理想的教学效果,多媒体体育教学可以通过将教师的示范动作录制下来并予以动作肢解,学生可以反复观看,这将有利于学生掌握规范的动作要领;(3)多媒体体育教学课件应突出重点和难点,就田径运动中站立式起跑而言,重心下降身体前移、蹬地有力摆臂迅速等重点和难点应在幻灯片中着重体现;(4)课件设计时应根据学生的认知规律及教学内容选择合适的多媒体形式,如视频、音频或图片;(5)最重要的是在课件的制作设计中,应充分考虑师生的互动关系,给学生留有充分的思考时间。

2.提高高职体育教师的多媒体信息素质,适应新时代体育事业的发展要求。素质教育的深入实施使得多媒体技术在教学中的作用日益受到关注,高职院校多媒体体育教学对教师的多媒体信息素质有一定的要求:(1)体育教师应能熟练掌握电脑及多媒体教学平台,勇于、善于了解运用多媒体技术,并且要能掌握两种以上课件制作软件,具备独立制作体育教学课件的能力,若对于一些专业视频制作缺乏经验,则也应积极主动与相关体育专业课件制作人员同力合作;(2)体育教师的职业道德素养为信心意识的培养搭建平台,全方位、开放的信息接收机制,对过去、现在、未来信息的善于捕捉,是当代多媒体体育教学事业对高校体育教师的基本要求;(3)对于网络信息知识的分析处理能力,对于体育理论知识的整合归纳,对于未来高校体育事业未来发展方向的构想是21世纪对新型体育教学人才的必然要求。

3.多媒体体育教育整合体育文化、校园文化、校园网络化,实现体育教学多元化。多媒体育教学的内涵应包括体育文化、校园文化、校园网络化,这三者的有机结合会促进体育教学多元化的实现。体育文化以多媒体为载体进行传播,借助视频、音频、图像,全方位逼真地展示体育动作动态与静态的完美结合,诱发学生学习的兴趣,激发学生学习的动力。高校校园是师生体育运动的场所,校园文化联合多媒体技术,开展多项竞技体育、娱乐体育,既促进了良好体育校园文化的发展,营造了欢愉的体育校园文化环境,还丰富了师生的体育校园文化生活。校园网络化与多媒体技术的完美结合打破了时间、空间限制,通过网络获取的体育运动的起源、赛事规则,不同运动锻炼应注意的卫生保健常识,体育运动的生理特点,等等,这些都影响着学生对体育的认知,使学生适应高校的自主体育学习。

4.多媒体体育教育与传统体育教育相结合,共同促进体育教育事业的发展。多媒体体育教育能完善传统体育教育上的一些通病,但这并不意味着多媒体体育教育能够完全的取代传统体育教育,体育教学的特殊性也不允许传统体育教育模式的绝迹。传统体育教学保证了体育知识、体育技能的传授,讲求运动技能学习的精确度、速度、高度、远度。多媒体教学作为一种新的教学手段,符合学生的身心发展特征,强化探究意识,注重学生的主体性、融入性、创新性,为现代体育教学提拱了新思路,解决了课堂上的部分难点与重点。但只有将多媒体体育教育与传统体育教育有机结合,才能促进体育教学事业的良好发展。

四、结语

在现代信息技术支持下的多媒体体育教学是体育教学的一次伟大改革,合理有效地运用现代信息技术,将丰富的网络资源引入体育教学课堂,给予学生学习思考的空间,将美育充分融入现代体育教学,不但丰富了学习内容,而且激发了学生终身体育的发展意识。多媒体体育教学其特有的局限性也决定了只有联合传统体育教育才能共同促进体育教育事业的发展。

参考文献:

[1]刘小斌.高职体育教学中多媒体教学的实践性探索[J].长春教育学院学报,2015,(01):135-136.

[2]倪隽.多媒体在高校体育教学中的实践性探索[J].教育與职业,2009,(14):143-144.

[3]闫强,张洁.多媒体在高校体育教学中的实践性探索[J].电子测试,2013,(12):147-148.

作者:任晓峰

电脑竞技软件下足球教学论文 篇3:

机器人足球比赛制胜攻略

机器人足球比赛是广大青少年和辅导教师非常热衷的科技活动项目,它集合了对抗、创新、趣味性、团队协作等特点。中央电化教育馆、中国科协、各级教育部门以及政府部门都组织过很多这样的竞技活动。从世界范围来看,机器人足球世界杯也是学生参与面最广的活动之一。全球每年都有几百万名学生参与其中。它通过电脑程序自动控制机器人的各种传感器,完成踢球、守球门的过程,与人踢足球的过程非常相似。

机器人足球比赛所需的相关设施比较简单,主要包括专用机器人足球场地、发射普通光或者红外线的足球、足球机器人(开放式的教育机器人平台)、编写足球程序的电脑软件。当我们把设计好的程序下载到足球机器人的控制芯片中,机器人就会按照设计好的程序执行各种动作。如果要让足球机器人在比赛中分出胜负,就需要改装机器人的硬件结构,并设计高效率的算法程序,使足球机器人能够高效率地跟踪发光足球,并进行踢球、射门和对抗。

中小学机器人足球比赛往往采用的是二对二对抗模式,可以让两台机器人同时作为进攻机器人,也可以让一台作为进攻机器人,另外一台作为守门机器人。在设计程序与制作足球机器人前期,往往设计者一头雾水,怎样让机器人变得“聪明”起来呢?如何让足球机器人有效地进攻对方,从而保护自己?如何守好自己的球门,防止乌龙球?如何解决两难问题?笔者根据自身的教学探索与实践,谈谈自己的见解。

一、两强相争智者胜

机器人足球比赛是一项对抗性的运动。怎样让足球机器人控制到发光的足球并控制足球的运动轨迹,是设计优秀足球机器人前锋的第一步。只有控制住足球,才能主动进攻甚至保护自己。完美的进攻机器人应该具备两个重要因素:一是运动速度快,二是能快速地发现光源并控制足球的运动轨迹。

足球机器人通常采用轮子的运转实现进退与转弯。因此,电机的驱动电路是我们可以研究的方面。通常情况下,机器人的电机驱动电路采用脉宽调制的方式,电机的速度随着控制芯片驱动电压的升高而加快。但是驱动电压高到一定的程度,就会损伤驱动电路甚至烧坏驱动芯片。因此,这是两难选择,而选择合适的电压同时保证驱动电路的稳定就变得非常重要。另外,我们也可以自己制作高电压、大电流的电机驱动电路。这是因为,在电压一定的情况下,采用大电流电路也能达到同样的效果。

足球机器人通常采用火焰传感器或复眼传感器搜索足球的光源。火焰传感器价格非常便宜。采用并联的方式在机器人的上、下、左、右方安装火焰传感器,可以提高机器人对光源的敏感度,同时可以减少它的内在电阻,在没有光源时,不会起作用。复眼传感器就是基于火焰传感器并联的原理构造的,它还能判断光源的角度、位置,从而让机器人产生动作。机器人的运动轨迹还可以用程序的算法控制得更为精确。通常机器人用控制火焰传感器或者复眼传感器的左右偏差来追逐足球光源。因此,偏差值的大小设定会影响机器人的运动角度。角度越小,运动的精度越高,从而减少误差。

控制足球还需要好的足球控制装置,可以采用前后两个方向或者四个方向设计“凹形槽”来实现。

二、完美的进攻需要完美的防守

足球机器人在设计之初是非常“愚笨”的。它不能用人的思维来判断球门的位置,至于球门是对方的还是自己的更加无从知晓。因此,给机器人加上指南针传感器就显得非常重要了。指南针传感器能够设定机器人的起始角度,并且能返回运行过程中机器人的角度。根据参考值,我们就可以在程序中很好地控制机器人进攻和防守的方向,让机器人“聪明”起来。

机器人足球场地的四个角落通常称为死角。在这个角落如果发生机器人互相拼抢,会导致“死球”的发生。因此,在该角落“甩球”的动作很重要。通过指南针传感器、地面灰度传感器以及检测障碍物的配合,机器人就可以实现“甩球”的动作。“甩球”的方向当然是朝接近对方球门的方向,才能达到有效进攻的目的。

当然,如果指南针传感器检测到进攻自己的方向,在足球程序中就可以采取一些保护措施,如让自己的机器人停止朝自己球门进攻,360度迂回到足球后面再朝对方前进,或者把足球控制在场地死角位置,让守门机器人一起来控制,或往对方球门的方向“甩球”,达到有效保护的目的。

三、设计高效的守门机器人

从比赛的经验来看,需要设计一个专门负责守球门机器人。设计两个同时进攻的机器人往往会给自己球门带来进乌龙球的风险。守门机器人的设计应该要达到以下几个条件。

1.离球门保持一定距离,万一进入了球门能自动走出球门。这是竞赛的规则决定的。守门机器人在自己方的球门里不能超过5秒,否则犯规。

2.因为设计的误差,守门机器人在几次防守后可能跑到了离球门很远的位置。要能自动返回离自己球门不远的位置,必须有自动调整功能。

3.守门机器人在不防守的时候能返回到球门外中间位置,这样,等下次需要防守时,不管足球从哪个方向来,都可以提供很好的保护。

4.设计“凹形槽”控制捕捉足球,达到有效防守。

从以上条件来看,守门机器人在足球场地的位置和自我调整很重要。单一的传感器是很难解决这样的问题的。如果把指南针传感器、测距传感器(或者超声波传感器、红外传感器)、地面灰度传感器结合起来使用,再加上程序控制就能很好地解决这些问题。指南针传感器使守门机器人保持在和球门平行的位置或者近似平行的位置。地面灰度传感器使守门机器人保持在球门附近30~40厘米的范围之内。如果超过范围,就让守门机器人倾斜地往左、往右走几次。通过这样的调整,机器人就能回到指定的范围内。在守门机器人的左、右以及后面装3个测距传感器,可以测定机器人在3个方向的位置。

在程序设计中,用探测到的足球光源值控制守门机器人轮子的速度,会使机器人变得非常“聪明”。把探测光源的传感器分成左右两个部分,足球光源离守门机器人比较远的时候,左右光源传感器的偏差值很小。哪个方向光源值偏小,机器人就朝哪个方向移动。如果偏差值非常大,就表示足球离守门机器人很近,需要快速捕捉。把光源左右偏差值用程序参数的方式赋值给轮子的速度参数,守门机器人就会变得非常智能。

四、实现高效的算法

足球机器人程序的算法是让机器人高效率、高智能执行任务的保障。好的程序没有重复的语言和动作。功能相同的情况下,语言越精练,运算的速度就越快。在设计程序时,要按“先硬件、后软件”的原则,能用硬件实现的尽可能用硬件实现,这样获得的参数将更加直接。光源传感器获得的参数与机器人运转速度参数有线性关系,可以互相调用、互相配合。

五、调整选手的参赛心态

选手在比赛过程中的心理状态也是不容忽视的因素。优秀的选手思路清楚,能够很好地控制比赛节奏,尽可能地让进攻机器人把足球控制在对方场地的三分之二范围内,不停地做出追逐和“甩球”动作。选手心态要比较平和,胜利时不骄傲,失败时不气馁。每场比赛都要总结经验、反思不足。要多观看其他队伍的比赛,特别要认真观摩将要与自己对阵的选手的比赛。“知己知彼,百战不殆。”任何一个细节出错,都可能导致自己的队伍满盘皆输。

机器人足球比赛是教师和学生自主探究、合作学习、快乐教育的重要平台,是培养创新型人才的新模式。这是因为,机器人足球比赛活动本身就是克服一个个困难、解决一个个难题的过程,这一过程让辅导教师和学生都非常享受。

(作者单位:广东佛山市南海区石门实验中学)

作者:辜志文

上一篇:第三方物流配送网络营销论文下一篇:GSM网络短信设计研究论文