運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)與控制-課件

運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)與控制

1PPT課件第一章運(yùn)動(dòng)技能概述2PPT課件一、運(yùn)動(dòng)技能的定義1、概念:技能（skill）：經(jīng)過(guò)練習(xí)而獲得的完成某種任務(wù)的動(dòng)作方式或心智活動(dòng)方式。運(yùn)動(dòng)技能（motorskill）:有特定操作目標(biāo)，涉及自主身體或肢體運(yùn)動(dòng)的技能。動(dòng)作（action）:由身體/肢體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的指向目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)（movement）:構(gòu)成動(dòng)作或運(yùn)動(dòng)技能的肢體或肢體聯(lián)合的行為特征。3PPT課件2、高水平技能的特征成功的可能性最大，準(zhǔn)確性高體能和心理能力的消耗最少時(shí)間最短

4PPT課件3、運(yùn)動(dòng)技能的三種成份姿勢(shì)成份為動(dòng)作提供支持平臺(tái)。身體的移動(dòng)成份是身體和肢體移動(dòng)到動(dòng)作位置。操作成份產(chǎn)生動(dòng)作。5PPT課件二、運(yùn)動(dòng)技能的分類(lèi)連續(xù)性技能和非連續(xù)性技能開(kāi)放式技能和閉鎖式技能大肌肉群運(yùn)動(dòng)技能和小肌肉群運(yùn)動(dòng)技能6PPT課件區(qū)分:連續(xù)性技能和非連續(xù)性技能7PPT課件區(qū)分:開(kāi)放式技能和閉鎖式技能8PPT課件區(qū)分:大肌肉群運(yùn)動(dòng)技能和小肌肉群運(yùn)動(dòng)技能9PPT課件第二章運(yùn)動(dòng)技能的測(cè)量10PPT課件一、反應(yīng)時(shí)簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)辨別反應(yīng)時(shí)選擇反應(yīng)時(shí)11PPT課件12PPT課件二、誤差測(cè)量1、一維動(dòng)作目標(biāo)的誤差93949596979899100101102103104105106107x1x5x3x2x413PPT課件14PPT課件各種誤差的計(jì)算方法ConstantError(CE):CE=Σ（xi-T）/nVariableError(VE):VE=(Σ（xi-M）/n)-2TotalVariability(E):E2=VE2+CE2AbsoluteError(AE):AE=Σ|xi-T|/nAbsoluteConstantError(|CE|):|CE|15PPT課件XiXi-TXi-M(Xi-M)2(Xi-T)2|Xi-T|193-7-6.238.444972103+3+3.814.4493399-1-0.20.04114105+5+5.833.64255596-4-3.210.24164Sum496-4.096.8010020Mean99.2-0.8019.36204Squareroot4.404.4716PPT課件2、二維動(dòng)作目標(biāo)的誤差xy17PPT課件3、連續(xù)技能的誤差評(píng)估RMSE18PPT課件三、運(yùn)動(dòng)學(xué)方法位移速度加速度角度變化19PPT課件四、動(dòng)力學(xué)方法力量（F，牛頓）力矩20PPT課件五、肌電圖（EMG）21PPT課件直立姿勢(shì)的平衡控制22PPT課件六、協(xié)調(diào)性例如兩關(guān)節(jié)（肢體）間的協(xié)調(diào)多關(guān)節(jié)（肢體）間的協(xié)調(diào)兩人間的協(xié)調(diào)多人間的協(xié)調(diào)23PPT課件動(dòng)作協(xié)調(diào)性第一天第三天第二天第四天24PPT課件第三章運(yùn)動(dòng)技能的控制過(guò)程25PPT課件一、信息加工1、基本過(guò)程輸入人輸出26PPT課件2、信息加工的階段刺激辨別階段應(yīng)答選擇階段應(yīng)答編程階段輸入刺激辨別應(yīng)答編程應(yīng)答選擇輸出概念模型27PPT課件特點(diǎn)刺激辨認(rèn)階段應(yīng)答選擇階段應(yīng)答編程階段階段的作用不同S-R的數(shù)量效應(yīng)加工類(lèi)型注意需求檢測(cè)、辨別信號(hào)最小平行無(wú)選擇應(yīng)答動(dòng)作大平行和系列有時(shí)組織發(fā)動(dòng)動(dòng)作無(wú)系列有28PPT課件3、反應(yīng)時(shí)間和決策制定反應(yīng)時(shí)（reactiontime,RT）短跑起跑

29PPT課件乒乓球接發(fā)球30PPT課件4、影響反應(yīng)時(shí)間和決策制定的因素刺激—應(yīng)答變化的數(shù)量刺激—應(yīng)答相容性練習(xí)的數(shù)量

預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)的好處預(yù)測(cè)的開(kāi)銷(xiāo)預(yù)測(cè)的策略

31PPT課件(ms)刺激數(shù)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系32PPT課件二、應(yīng)激和激活下的決策績(jī)效

應(yīng)激和激活是指由壓力所引起的興奮或激動(dòng)水平。倒“U”曲線(xiàn)低喚醒水平高運(yùn)動(dòng)成績(jī)33PPT課件34PPT課件倒“U”原則：提高激活會(huì)提高績(jī)效，但只到某個(gè)水平。激活水平再提高就會(huì)降低績(jī)效。需要高難度的決策和很好的運(yùn)動(dòng)控制的任務(wù)，它的最佳激活水平較低。很少需要決策制訂或粗略的運(yùn)動(dòng)技能的最佳激活水平相對(duì)較高。某些人比其他人更容易被激活。35PPT課件不相關(guān)刺激相關(guān)刺激不相關(guān)刺激

Ａ

ＢＣＢＡA注意過(guò)寬B理想注意C注意過(guò)窄36PPT課件三、注意和績(jī)效注意：信息加工容量的局限任務(wù)間何時(shí)會(huì)發(fā)生互相干擾？刺激鑒別：平行的信息加工應(yīng)答選擇：自動(dòng)的和受控制的加工

應(yīng)答編程：動(dòng)作的系列化組織37PPT課件注意的資源理論中心資源容量理論（central-resourcetheories）人們完成各種活動(dòng)時(shí)所需要的注意資源都源于同一個(gè)中心源。多重資源理論（multiple-resourcetheories）任務(wù)A任務(wù)B38PPT課件刺激辨別應(yīng)答選擇應(yīng)答編程S1S2100msS1S2S1S239PPT課件心理不應(yīng)期：對(duì)非常接近的兩個(gè)刺激的第二個(gè)刺激的應(yīng)答中的延遲現(xiàn)象被稱(chēng)為心理不應(yīng)期（PRP），這是理解人類(lèi)績(jī)效中的一個(gè)重要現(xiàn)象。

010020030040030020010040PPT課件第四章感覺(jué)的作用41PPT課件一、感覺(jué)信息的來(lái)源外部感覺(jué)視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)觸覺(jué)內(nèi)部感覺(jué)本體感覺(jué)運(yùn)動(dòng)感覺(jué)42PPT課件二、閉合環(huán)路控制系統(tǒng)目標(biāo)輸入比較器效應(yīng)器系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)反饋誤差輸出43PPT課件刺激辨別應(yīng)答選擇應(yīng)答編程參照比較器誤差反饋肌肉感覺(jué)運(yùn)動(dòng)感覺(jué)環(huán)境感覺(jué)運(yùn)動(dòng)程序脊髓肌肉動(dòng)作環(huán)境44PPT課件長(zhǎng)時(shí)間的、連續(xù)的任務(wù)短時(shí)的、非連續(xù)的任務(wù)動(dòng)作技能的反射控制模型45PPT課件M1應(yīng)答：M2應(yīng)答：反應(yīng)激發(fā)：反應(yīng)時(shí)應(yīng)答：30-50ms50-80ms80-120ms120-180ms46PPT課件刺激鑒別應(yīng)答選擇應(yīng)答編程運(yùn)動(dòng)程序脊髓肌肉動(dòng)作環(huán)境參照比較器誤差M2M147PPT課件視覺(jué)視覺(jué)的兩個(gè)系統(tǒng)中央視覺(jué)（centralvision,fovealorfocalvision）外周視覺(jué)(peripheralvision,ambientvision)特點(diǎn)中央視覺(jué)外周視覺(jué)視野定位覺(jué)察低照明效應(yīng)一般解決的問(wèn)題中央有意識(shí)損害這是什么？(What)中央和外周無(wú)意識(shí)無(wú)它在哪里？(Where)48PPT課件刺激辨別應(yīng)答選擇應(yīng)答編程參照比較器誤差反饋肌肉感覺(jué)運(yùn)動(dòng)感覺(jué)環(huán)境感覺(jué)中央視覺(jué)外周視覺(jué)外周視覺(jué)與中央視覺(jué)運(yùn)動(dòng)程序脊髓肌肉動(dòng)作環(huán)境49PPT課件視覺(jué)優(yōu)勢(shì)（VisualDominance）視覺(jué)捕獲（VisualCapture）光流（視覺(jué)流，opticalflow）碰觸時(shí)間（TimetoCapture）平衡控制（Balance）50PPT課件opticalflow眼球移動(dòng)目標(biāo)固定目標(biāo)51PPT課件視覺(jué)與運(yùn)動(dòng)控制視覺(jué)和手動(dòng)瞄準(zhǔn)(visionandmanualaimingtasks)視覺(jué)和抓握動(dòng)作(visionandprehension)視覺(jué)和書(shū)寫(xiě)(visionandhandwriting)視覺(jué)和移動(dòng)(visionandlocomotion)：

視覺(jué)和從高出落下(visionandjumpingfromheights)視覺(jué)和抓住動(dòng)作(visionandcatching)視覺(jué)和擊打運(yùn)動(dòng)著的物體(visionandbattinginbaseballandtabletennis)52PPT課件視覺(jué)信息在手臂動(dòng)作控制中的作用53PPT課件本體感覺(jué)本體感覺(jué)和動(dòng)作控制本體感覺(jué)（proprioception）傳入神經(jīng)阻滯（deafferentation）動(dòng)物手術(shù)：切斷神經(jīng)傳導(dǎo)神經(jīng)疾患者神經(jīng)阻斷技術(shù)：捆扎肌腱振動(dòng)技術(shù)：振動(dòng)器54PPT課件肌腱振動(dòng)技術(shù)：振動(dòng)器55PPT課件動(dòng)物手術(shù)：切斷神經(jīng)傳導(dǎo)56PPT課件第5章開(kāi)放環(huán)路控制與運(yùn)動(dòng)程序57PPT課件一、開(kāi)放環(huán)路與閉合環(huán)路目標(biāo)輸入比較器效應(yīng)器系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)反饋誤差輸出效應(yīng)器系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)輸出目標(biāo)輸入58PPT課件二、運(yùn)動(dòng)程序反應(yīng)時(shí)和動(dòng)作復(fù)雜程度傳入神經(jīng)阻滯實(shí)驗(yàn)手臂的機(jī)械制動(dòng)實(shí)驗(yàn)59PPT課件刺激辨別應(yīng)答選擇應(yīng)答編程運(yùn)動(dòng)程序脊髓肌肉動(dòng)作環(huán)境輸入60PPT課件三、運(yùn)動(dòng)程序的修改

動(dòng)作時(shí)間的變化動(dòng)作幅度的變化61PPT課件第6章復(fù)雜技能62PPT課件一、速度—準(zhǔn)確性技能Fitts定律速度—準(zhǔn)確性權(quán)衡（speedaccuracytradeoff）63PPT課件二、抓握(prehension)三階段：運(yùn)達(dá)

抓住

操作人造假肢的鍛煉64PPT課件三、書(shū)寫(xiě)（handwriting）65PPT課件四、雙手協(xié)調(diào)(bimanualcoordination)66PPT課件原先平衡被打破，建立新的更為牢固的平衡的非線(xiàn)性變化過(guò)程。同樣，這一過(guò)程也不可逆。67PPT課件五、步態(tài)（gait）68PPT課件69PPT課件第7章個(gè)體差異和運(yùn)動(dòng)能力個(gè)體差異：是人們?cè)谕瓿赡承┤蝿?wù)中表現(xiàn)出來(lái)的穩(wěn)定的持久的差異。能力和技能能力是指?jìng)€(gè)體所具有的遺傳的、相對(duì)持久的、穩(wěn)定的特質(zhì)，存在于各種運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知技能之中。技能是對(duì)特定任務(wù)的精通。70PPT課件能力的種類(lèi)多肢體協(xié)調(diào)空間定向手指靈活性手與手臂穩(wěn)定性視敏度反應(yīng)時(shí)移動(dòng)速度操作靈活性機(jī)械資質(zhì)運(yùn)動(dòng)感覺(jué)可能有30多種，例如71PPT課件一般結(jié)論任何技能歸因于幾個(gè)基本的運(yùn)動(dòng)技能。一個(gè)技能下，一些能力起關(guān)鍵的作用，而其他的作用較少。兩個(gè)不同的技能有不同的潛在的能力類(lèi)型。兩個(gè)不同的技能可能又共同的能力。疑問(wèn)促進(jìn)還是限制？是否存在一般運(yùn)動(dòng)能力？是否存在運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)能力？

預(yù)測(cè)與選材72PPT課件一、學(xué)習(xí)和績(jī)效學(xué)習(xí)（learning）：由練習(xí)或經(jīng)歷而引起的，相對(duì)持久的技能績(jī)效的變化。績(jī)效（performance）：在特定的時(shí)間和情境下某項(xiàng)技能的執(zhí)行水平。第8章運(yùn)動(dòng)技能學(xué)習(xí)概述73PPT課件績(jī)效是可以直接觀察到的行為暫時(shí)的可能不是練習(xí)的結(jié)果容易受績(jī)效變量的影響學(xué)習(xí)是從績(jī)效中推斷出來(lái)的相對(duì)持久的是練習(xí)的結(jié)果不受績(jī)效變量的影響學(xué)習(xí)是練習(xí)或經(jīng)歷的結(jié)果。學(xué)習(xí)是內(nèi)在的變化。學(xué)習(xí)難以直接測(cè)量，只能從績(jī)效的改變中加以推測(cè)。學(xué)習(xí)是相對(duì)持久的變化。強(qiáng)調(diào)74PPT課件二、技能學(xué)習(xí)過(guò)程中績(jī)效變化的主要特征提高性一致性持久性適應(yīng)性75PPT課件三、通過(guò)練習(xí)績(jī)效來(lái)評(píng)估學(xué)習(xí)績(jī)效曲線(xiàn)76PPT課件績(jī)效曲線(xiàn)的四種趨勢(shì)77PPT課件練習(xí)績(jī)效與學(xué)習(xí)的不一致夸大或低估學(xué)習(xí)練習(xí)的高原現(xiàn)象78PPT課件保持測(cè)試（retentiontests）：技能練習(xí)結(jié)束后間隔一段時(shí)間，再對(duì)技能進(jìn)行測(cè)試。

1234567891010組練習(xí)保持測(cè)試組合練習(xí)隨機(jī)練習(xí)反應(yīng)時(shí)間79PPT課件遷移測(cè)試（transfertests）：采用與練習(xí)不同的操作技能或者操作環(huán)境來(lái)測(cè)試個(gè)體的技能學(xué)習(xí)效果。

1234567891012310組練習(xí)3種遷移測(cè)試新方法舊方法擊中目標(biāo)的次數(shù)80PPT課件動(dòng)作協(xié)調(diào)性第一天第三天第二天第四天81PPT課件四、運(yùn)動(dòng)技能的內(nèi)隱學(xué)習(xí)點(diǎn)擊進(jìn)入82PPT課件第9章學(xué)習(xí)的階段

12345678910練習(xí)新方法舊方法擊中目標(biāo)的次數(shù)83PPT課件1、費(fèi)茨和包斯納模型認(rèn)知階段（cognitivestage）聯(lián)結(jié)階段（associativestage）自動(dòng)化階段（autonomousstage）84PPT課件2、金泰爾的模型最初的階段后期階段85PPT課件3、學(xué)習(xí)過(guò)程中的績(jī)效變化變化的速度練習(xí)的冪定律動(dòng)作協(xié)調(diào)性的變化自由度的凍結(jié)與解凍協(xié)調(diào)模式的變化參與肌肉的變化（EMG）能量消耗的變化86PPT課件達(dá)到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)空間目標(biāo)時(shí)間目標(biāo)視覺(jué)選擇注意力的變化有意注意（無(wú)意注意）發(fā)現(xiàn)和改正錯(cuò)誤87PPT課件4、不發(fā)生變化的操作特征對(duì)感覺(jué)反饋的依賴(lài)性88PPT課件5、對(duì)前景的預(yù)測(cè)初期績(jī)效和后期績(jī)效間的相關(guān)練習(xí)時(shí)段練習(xí)時(shí)段績(jī)效相關(guān)R89PPT課件第10章學(xué)習(xí)的遷移90PPT課件1、什么是學(xué)習(xí)的遷移以前已經(jīng)學(xué)會(huì)的技能，對(duì)新技能學(xué)習(xí)或者在新的環(huán)境中操作該技能所產(chǎn)生的影響。正遷移負(fù)遷移零遷移91PPT課件2、遷移的重要性技能學(xué)習(xí)的先后順序指導(dǎo)方法對(duì)訓(xùn)練效果的評(píng)價(jià)92PPT課件3、正遷移的發(fā)生技能和情景構(gòu)成的相似性需求程序的相似性完成兩種技能或操作情景所需求的認(rèn)知過(guò)程的相似性。93PPT課件4、負(fù)遷移的發(fā)生負(fù)遷移發(fā)生的情景負(fù)遷移發(fā)生的暫時(shí)性94PPT課件5、兩側(cè)遷移發(fā)生在兩側(cè)肢體間的學(xué)習(xí)遷移通過(guò)對(duì)一側(cè)肢體的訓(xùn)練，使得另一側(cè)肢體的操作技能也得到提高。95PPT課件第十一章、練習(xí)的組織96PPT課件1、示范的含義“百聞不如一見(jiàn)”模型（modeling）觀察學(xué)習(xí)（observationlearning）一、示范與口授97PPT課件2、如何示范新手和熟練者的示范示范的時(shí)機(jī)和頻率圖像和音頻示范98PPT課件3、口授口授與注意言語(yǔ)線(xiàn)索與視覺(jué)的搜索策略技能的內(nèi)隱學(xué)習(xí)和外顯學(xué)習(xí)99PPT課件1、練習(xí)的變異性練習(xí)的變異性（practicevariability）：練習(xí)者在技能練習(xí)過(guò)程中體驗(yàn)到的動(dòng)作特征和背景特征的變化。固定練習(xí)法變換練習(xí)法

二、組塊練習(xí)和隨機(jī)練習(xí)100PPT課件圖式理論認(rèn)為練習(xí)形式變化多的比變化少的產(chǎn)生的學(xué)習(xí)效果更好。在學(xué)習(xí)初始階段出現(xiàn)操作錯(cuò)誤多的練習(xí)者比操作錯(cuò)誤少的練習(xí)者最終的學(xué)習(xí)效果好。101PPT課件練習(xí)變異性的實(shí)施組塊練習(xí)（blockedpractice）隨機(jī)練習(xí)（randompractice）序列練習(xí)（serialpractice）投籃練習(xí)102PPT課件背景干擾（contextualinterference）：文脈、上下文背景干擾效應(yīng)的局限性任務(wù)特征學(xué)習(xí)者特征103PPT課件

1234567891010組練習(xí)保持測(cè)試組合練