运动控制与运动学习.
工业机器人的自主学习与控制研究
工业机器人的自主学习与控制研究近年来，工业机器人已经成为工业生产中不可或缺的一部分。
虽然工业机器人的自动化程度已经很高，但它们仍然需要人员进行操作与控制。
为了进一步提高工业机器人的自动化水平与智能化程度，研究人员开始深入探讨机器人的自主学习与控制技术。
本文将从机器人的自主学习与控制入手，详细阐述这方面的应用与研究进展。
一、机器人的自主学习机器人的自主学习是指机器人在工作时能够自主感知与学习周围的环境，并能够根据自己的学习经验来调整自己的行为方式。
目前，机器人的自主学习主要分为以下几种：1.感知学习感知学习是指机器人能够通过感知周围环境中各种信息，并能够根据这些信息来判断周围环境的变化。
感知学习涉及到许多技术，例如图像识别、语音识别、传感器等。
通过这些技术，机器人能够准确地感知到工作环境中各种信息，并据此来调整自己的行为方式。
2.运动学习运动学习是指机器人通过自己的运动过程来学习与感知周围的环境，并能够根据自己的学习经验来调整自己的行动。
运动学习主要涉及到运动规划、运动控制等技术。
通过这些技术，机器人能够在工作过程中不断地学习自己的运动模式，并根据自己的学习经验来进行更精准的运动控制。
3.决策学习决策学习是指机器人能够根据周围环境的变化，通过自己的学习能力来做出更为合理的决策。
决策学习主要涉及到强化学习、深度学习等技术。
通过这些技术，机器人能够根据自己的学习经验来判断周围环境的变化，并据此来做出更为精准的决策。
二、机器人的自主控制机器人的自主控制是指在工作过程中，机器人能够自主进行决策与行动，并能够根据自己的学习经验来调整自己的控制方式。
目前，机器人的自主控制主要分为以下几种：1.运动控制机器人的运动控制是指机器人能够自主地控制自己的运动方式与轨迹，并能够根据周围环境的变化来调整自己的运动控制方式。
机器人的运动控制技术涉及到很多技术领域，例如运动规划、轨迹跟踪等。
通过这些技术，机器人能够更为准确地完成工作任务，并能够适应不同的工作环境。
体育教案二：如何提高学生的运动技能和自我控制能力？
一、背景介绍体育作为学校课程之一，在培养学生身体素质的同时，也是提高学生综合素质和形成良好习惯的重要途径。
如何提高学生的运动技能和自我控制能力，成为了体育教师面临的一大难题。
二、关于运动技能运动技能是指完成某项体育运动所必须掌握的基本动作和技术，它是体育教育的核心内容。
1.理论授课在教学中，我们要注重理论和实践相结合。
对于每项体育运动，我们要先进行理论授课，将动作和技术讲解清楚，让学生初步了解运动的知识体系和基本要求。
2.分步练习在实践过程中，我们要遵循“分步练习、逐步提高”的原则。
这种方法适用于所有体育运动，尤其是对于一些技术比较复杂的运动，如跳远、引体向上等，我们需要先将整个动作分解成几个简单的部分，分别进行练习。
3.强化模拟演练要强化模拟演练。
在这个阶段，我们用不同的方法给学生提供情境和环境的刺激，让学生更加专注于细节变化和技术的熟练度，以达到优化技术的目的。
三、关于自我控制能力自我控制能力指的是我们主宰自己的思想和行为的能力，它是学生进行体育活动的必备条件。
1.意志力训练我们可以通过意志力训练来提高学生的自我控制能力。
意志力训练顾名思义，就是在锻炼自己的意志力，增强自己的决心和毅力。
在体育教学中，我们可以给学生一些比较繁重、有挑战性的运动任务，让学生在完成任务的同时，培养自己的毅力和自我控制能力。
2.有效的目标设定有效的目标设定也是提高自我控制能力的关键因素之一。
作为教育者，我们要引导学生为自己设定明确、可手可握的小目标，让学生随时能够评估自己的进步和成果，从而更好地掌控自己的情绪和行为。
3.营造良好的氛围营造良好的体育氛围也是提高学生自我控制能力的重要手段。
在教学中，我们要创造轻松愉悦的氛围，让学生感受到体育运动的乐趣和魅力，从而增强自己的自我控制能力。
四、总结在体育教学中，提高学生的运动技能和自我控制能力非常重要。
我们要注重理论和实践相结合，采用分步练习、逐步提高的原则，强化模拟演练。
运动技能学习与控制（作业）解析
第一章1.简述运动技能的四个特征（1）指向目标，即动作技能都有操作目标；（2）动作技能的操作具有随意性；（3）动作技能需要身体、头、和/或肢体的运动来实现任务目标；（4）为了实现技能的操作目标，需要对动作技能进行学习或再学习；2.在金泰尔的分类法中，动作技能分类的两个纬度分别是什么？（1）操作的环境背景特征：①调节条件②尝试间变化（2）表征技能的动作功能：①身体定向②操纵3.在金泰尔的分类系统中调节条件是指什么？调节条件是指技能操作中必然存在并影响操作者运动特征的环境背景。
第二章1.什么是操作结果测量、操作过程测量？两者的差异？根据两者测量的方法举出三至四个运动教学中运动技能测量的例子。
（1）操作结果测量：指为了说明动作技能操作结果而进行测量。
（2）操作过程测量：为了说明在动作操作过程中运动控制系统某些方面的操作状态而进行的一种动作技能操作测量。
差异：①操作结果测量没有提供产生操作结果前肢体或身体行为的任何信息；②没有关于运动过程中参与工作的肌肉系统的活动信息；举例：操作结果测量：①一英里跑或打一个字所用的时间；②从发令枪响到起跑动作开始的时间；③垂直纵跳的高度；操作过程测量：①动作过程中肢体经过的高度；②动作过程中肢体运动速度；③运动中加速或减速的模式；2.简述简单反应时、选择反应时和辨别反应时及区别。
（1）简单反应时：指测试情景中只包含单一刺激并要求被试者做出单一反应动作，这时所测的反应时称为简单反应时。
（2）选择反应时：指测试情景中包含两个或两个以上的信号，每个信号需要特定的反应形式，这时测得的反应时为选择反应时。
（3）辨别反应时：指测试情景中包含两个或两个以上的信号，但被试者只需对其中的一个做出反应，对其他信号不做反应，这时测得的反应时为辨别反应时。
区别：①从刺激信号的数量来判断是不是简单反应时；②从做出的反应的信号数量来判断是不是辨别反应时。
3.将反应时分段的含义是什么？（1）在刺激信号发出和肌肉活动开始之间存在一个时间间隔，这个间隔便是反应时的第一部分，称为前动作时（pre-motor time）；（2）第二部分是从肌肉活动增加到外显肢体动作真正开始之间的时距，称为动作时（motor time）。
运动技能学习和控制第1章动作技能的分类
动作技能的分类
• 学习目标: • 动作（action）和运动(movement)的概念 及区别，并能举例说阴。 • 介绍三种动作技能分类系统及每种分类系 统中各种技能的特征，并能分别举例。 • 介绍金泰尔动作技能分类法中区分技能类 别的各个维度及其特征。 • 讨论金泰尔动作技能分类法在身体康复、 体育教学和运动训练中的应用方法。
一维分类系统
• 通常我们根据技能间的相似特征来对动作技能进 行分类。最常见的方法是根据技能的共同特征将 技能进行归类。每一种共同特征包含两个范畴(注 意并非二元范畴)，用一个连续区间的两端来表示。 连续区间分类法根据技能特征在连续区间上与某 一端点的相对距离，或者说与某一端点代表的特 征更相似来判断其类别，而并不一定要求技能特 征必须与某一端点的特征完全符合。 • 下面我们思考一个类似的话题，“冷”和“热” 两个概念表示温度的两种状态。
•
前面讨论的行走既可以是开放性技能也可以是封闭性技 能。区分的标准主要是看环境背景中是否存在障碍物和其 他人;如果存在，还要看它们是稳定状态还是运动状态。 另外需要考虑的因素是支撑面是否稳定。也就是说，在没 有任何障碍物和其他行人的走廊中，行走属于封闭性技能。 即使走廊中有障碍。然而，如果障碍物和其他人是运 动的，行走则变成了开放性技能。同样，在跑步机上，行 走也属于开放性技能，因为支撑面是活动的。我们可根据 这样的规律来判断所有技能的种类。例如，棒球运动员击 打球架上的固定球属于封闭性技能，而击打投手的投球则 属于开放性技能。另外，将球传给一个原地不动的队友属 于封闭性技能，但传球给一个跑动中的队友则属于开放性 技能。
•
相反，开放性动作技能(open motor skill)是指在操作目标、 支撑面和其他人始终处于运动状态条件下操作的技能。要 想成功地操作这类技能，操作者必须根据支撑面、目标和 其他人的运动情况对动作进行相应的调整。因此，一些动 作技能学习和控制的研究人员也把这类技能称为外在步调 型技能(externally paced motor skill )。也就是说，对开 放性技能而言，操作者执行操作的时机和采取的动作都由 相关环境背景特征决定。例如，驾车过程中，踩加速器就 属于支撑面发生了变化;棒球运动中接和击打飞行的投球 都属于目标是运动的;赛跑中身旁的对手和行走时身边的 行人则属于操作环境中其他人是运动的。
运动技能学习与控制90983
保持测试（retention tests）： 技能练习结束后间隔一段时间，再对技能进行测试。
随机练习 组合练习
反 应 时 间
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10组练习
保持测试
迁移测试（transfer tests）：
采用与练习不同的操作技能或者操作环境来测试个 体的技能学习效果。
视野定位 觉察
低照明效应 一般解决的问题
中央 有意识
损害 这是什么？(What)
中央和外周 无意识 无
它在哪里？(Where)
外周视觉与中央视觉
误差
刺激辨别 应答选择 应答编程
反馈
运动程序 脊髓 肌肉 动作 环境
参照
外周视觉
比较器
中央视觉
肌肉感觉
运动感觉
环境感觉
视觉优势（Visual Dominance） 视觉捕获（Visual Capture） 光流（视觉流，optical flow）
预测与选材
第8章 运动技能学习概述
一、学习和绩效 学习（learning）：由练习或经历而引
起的，相对持久的技能绩效的变化。 绩效（performance）：在特定的时间
和情境下某项技能的执行水平。
绩效
学习
是可以直接观察到的行为 暂时的 可能不是练习的结果 容易受绩效变量的影响
反应时和动作复杂程度 传入神经阻滞实验 手臂的机械制动实验
输入
刺激辨别 应答选择 应答编程
运动程序 脊髓 肌肉 动作 环境
三、运动程序的修改
动作时间的变化 动作幅度的变化
第6章 复杂技能
一、速度—准确性技能
Fitts定律 速度—准确性权衡（speed accuracy
运动技能学习与控制题集
运动技能学习与控制题集一、选择题1. 以下关于运动技能的定义，最为准确的是（）。
A. 运动技能是指人在体育运动中所表现出的体能和力量。
B. 运动技能是指个体通过练习而巩固下来的、自动化的、完善的动作活动方式。
C. 运动技能是指人在运动过程中所产生的生理反应。
D. 运动技能是指个体在运动中所表现出的速度和敏捷性。
答案：B。
运动技能是在练习基础上形成的，经过反复练习达到自动化、完善的程度，是一种动作活动方式。
A 选项仅提到体能和力量，过于片面；C 选项生理反应并非运动技能的定义；D 选项速度和敏捷性只是运动技能的部分表现，不能完整定义运动技能。
2. 运动技能可以分为哪两大类？（）A. 精细运动技能和粗大运动技能B. 有氧运动技能和无氧运动技能C. 个人运动技能和团队运动技能D. 水上运动技能和陆地运动技能答案：A。
运动技能通常分为精细运动技能和粗大运动技能。
精细运动技能主要涉及小肌肉群的运动，如书写、打字等；粗大运动技能则主要涉及大肌肉群的运动，如跑步、跳跃等。
B 选项是根据运动时的供能方式分类；C 选项是从参与形式分类；D 选项是根据运动环境分类，都不是最基本的分类方式。
3. 以下哪种运动技能属于精细运动技能？（）A. 游泳B. 骑自行车C. 绘画D. 篮球投篮答案：C。
绘画主要涉及手部小肌肉群的精细动作，属于精细运动技能。
A 选项游泳主要是大肌肉群参与；B 选项骑自行车也主要是大肌肉群协调运动；D 选项篮球投篮虽然有一定的手部动作，但整体上还是以大肌肉群运动为主。
4. 粗大运动技能的特点不包括以下哪一项？（）A. 涉及大肌肉群的运动B. 动作较为复杂精细C. 通常需要较大的力量和空间D. 发展相对较早答案：B。
粗大运动技能涉及大肌肉群，动作相对较为简单、有力，需要较大的力量和空间，且发展相对较早。
精细运动技能的动作才较为复杂精细。
5. 运动技能的形成主要依赖于以下哪些因素？（）A. 遗传因素和环境因素B. 营养状况和心理状态C. 练习次数和反馈机制D. 年龄和性别答案：C。
运动技能学习与控制
第四节
运动技能学习研究存在的 问题与未来发展
一、运动技能学习理论的研究与发展 二、有关运动能力对运动技能形成影响
的研究 三、关于运动技能形成过程的研究 四、运动技能教学与训练策略的研究
神经肌肉运动及 各关节活动提供 的内部信息
从完成动作的过 程中解放出来， 指向集中在完成 整个任务的其他 重要方面 动作的系统性、 整体性与创造性 运动知觉精细分 化，并形成专门 化知觉，运动表 象清晰、准确、 完整 动觉表象控制、 调节动作
感知觉与表 象 控制调节反 馈
第二节
运动技能学习理论与结构
1、激励作用 2、强化作用
3、提供信息的作用
4、产生依赖作用
二、内在和外在反馈在运动技能学习中
的运用 （一）内在反馈在运动技能学习中的运 用 （二）外在反馈在运动技能学习中的运 用
三、练习的基本原理
（一）练习与练习曲线
所谓练习，是指以掌握一定的动作或活
动方式为目标的反复的操作过程。练习 成绩的进步情况可以用练习曲线 (或学习 曲线）表示出来。练习曲线是表示一种 技能形成过程中练习次数和练习成绩关 系的曲线。
般认为运动技能学习可分为以下三个阶 段。 （一）认知阶段 （二）联结阶段 （三）自动化阶段
阶段 心理特点
认知阶段
联结阶段
自动化阶段
信号来源
注意
记忆与思维
视听知觉获得观 察示范讲解动作 主要结构的外部 信息 注意范围小，不 能分配与转移， 指向集中于动作 的主要特征或方 面 动作的主要结构、 特征和个别单一 的动作
（三）高效率学习运动技能的条件
1、建立明确的练习目的和要求 2、正确选用部分练习法和整体练习法
《运动技能学习与控制》 参考答案
《运动技能学习与控制》参考答案教学案例：教学案例：当你教一名乒乓球(或羽毛球)“初学者”学习正手击球时，需要考虑以下影响运动技能学习的因素，你如何运用已学的知识，采取合适的教学手段，使他(她)直至“熟练”掌握这项技能(在阐述各基本概念的基础上，说明理由或理论假设)。
教学情景设置为：1.这项技能的分析：大肌肉群和小肌肉群、连续和不连续、开放和封闭(4分)。
答案要点：（1）大肌肉群，非连续技能，开放性技能。
（3分）（2）简单说明正手击球时大肌肉群，不连续技能，开放性技能的理由。
（1分）2.这项技能的控制系统：开放控制、闭环控制 (4分)答案要点：解释开放控制含义及特点。
（2分）闭环控制含义及特点。
（2分）3.学习者在各学习阶段的技能特征：认知阶段、联结阶段、自动化阶段(6分)。
答案要点：（1）认知、联结、自动化各阶段的心理特点。
（4分）。
（2）每个阶段阐述的准确性。
（2分）4.如何对学习者进行观察学习或示范：熟练者动作还是初学者动作；观察学习和示范的时机(10分)。
答案要点：（1）确定示范教学法的适用范围应该以个体从示范中实际“看到了”什么为基础。
因此，在协调运动中，各部分间相对不变的关系是观察学习的关键信息。
（3分）（2）初学者观察其他初学者的练习可以促进运动技能的学习，然后进行配对练习，再转换角色，说明原因。
（4分）（3）指导者应尽可能频繁地进行示范。
（3分）5.如何进行讲解(口授)：强调运动结果还是运动本身；强调速度还是准确性(6分)。
答案要点：（1）根据运动效果假说，口授应该将学习者的注意指向运动结果，而不是运动本身，说明原因。
（3分）（2）口授时强调动作的准确性更有利于运动技能的学习。
说明原因。
（3分）6.如何组织练习：分解练习法还是整体练习法；分散练习还是集中练习；组块练习还是随机练习（30分)。
答案要点：（1）说明分解练习和整体练习法，在运动技能形成的不同阶段运用理由。
（10分）（2）说明分散练习还是集中练习效果的原由。
运动技能学习与控制课件第一章运动技能学习与控制概述
人类要学会很多技能才可在地球上生存下来。
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二、作为观察、监测个体身心发展的窗口
无论是婴幼儿期、青少年期还是老年阶段，动作都是监测、 评价、诊断个体身心发展状况的重要指标。
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三、对个体心理发展的促进作用
皮亚杰认为动作对个体心理觉、知识形成中具有重要作用；动作在复 杂的空间问题解决过程中也具有重要作用…
动作控制 Motor Control
动作学习 Motor
Learning
动作发展 Motor
Development
动作技能学习的学科基础
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一、运动学习（Motor Learning)
由于练习或经历而导致的、相对持久的技能绩 效的变化。
主要研究内容：
• 保持测试与迁移测试 • 练习的阶段 • 练习的组织与安排 • 反馈的作用
33
Paul M. Fitts (1912-1965)
34
✓在战后末期，对动作行为研究感兴趣的心理学家人数开始减 少，但对运动技能研究逐渐感兴趣的体育教师的数量却快速增 加。
✓但Henry始终对动作行为研究兴趣不减，受过心理学教育，在 伯克利大学体育部工作。组建了体育运动心理学北美协会 (NASPSPA)和加拿大心理动作学习与运动心理学家协会。
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✓早期神经控制研究主要涉及较为简单的运动。实际上，实 验者有时人为的隔离了神经－肌肉间的联系，或对动物进行 不同程度的实验性脊髓损毁，此时研究的兴趣是神经加工过 程而不是动作本身。另一方面，对那些包括较复杂动作行为 的研究，几乎都没有涉及控制动作的神经或生物力学机制。 ✓但俄罗斯和德国两位生理学家Berstein和von Hoist在20世 纪30-40年代打破了神经控制和动作行为领域的分离现象，但 这种趋势并没有在美国和英国出现，直到上世纪70年代。
运动技能学习与控制课件第七章运动技能的协调控制
三、时间协调 双手用不同的节奏同时敲击
四、空间协调
双手同时完成有不同轨迹的操作任务
线
单手
双手 相同图形
圈
双手 不同图形
单手
双手 相同图形
双手 不同图形
第四节 其他类型的协调
单侧肢体协调
上下肢协调
双人间协调
多人间协调
复习思考题
1.如何应用速度准确性权衡来提高动作的准确性？ 2.动力系统理论的主要观点是什么？ 3.列举几项非连续性动作技能，并描述他们的协调控制过程。 4.简述人类步态转换的过程及影响因素。
大多数情况下，较慢的动作准确性较高。
菲兹定律的理论假设
间歇反馈假说 刺激-时机假说 多重运动假说
（二） 时间、动作距离与动作准确性
动作距离（D)和动作时间（MT)这两个独立的因素 组合在一起也会影响动作的准确性。Schmidt在研究 中发现，动作的误差与动作的平均速度（D/MT值）呈 线性关系。随着动作速度的增加，动作误差就会呈线 性增加。
• 有些动作非常容易完成，比如双手同时上举或后摆； • 有些动作不容易完成；比如用双手同时拍打出两种
不同的节奏。
理论基础： 1、基于运动程序的运动控制理论 2、基于自组织系统的动力系统理论
二、速度—准确性权衡
速度—准确性权衡的含义
在一些要求快速而准确的运动项目中,人们会根据不同的 实验要求与自己的主观情况，建立一个权衡反应速度与反应准 确率的标准来进行动作反应，有时会以牺牲准确率为代价去换 取反应速度，而有时则会以牺牲反应速度为代价去换取反应准 确率，这就是反应速度--准确率权衡现象。
抓握与Fitts定律
二、书写动作
二、双手协调
运动技能学习与控制约束模型认为影响
运动技能学习与控制约束模型认为影响
从运动的基本概念到运动的计划和执行，神经系统必须激活所选运动的肌肉，并在适当的时间和空间控制这些运动。
时间精确性（temporal precision）指的是活动的开始和偏移，而空间方面则与骨骼附着处（bony attachments）产生的偏移相关，从而产生有意义的运动；同时考虑到环境条件、身体在环境中的位置以及个体的认知和身体能力。
要做到这一点，神经系统必须在我们身上大约640块肌肉和360个关节之间进行选择，并提供这些肌肉和关节的适当组合来产生预期的结果。
通常有许多方法可以产生预期的结果（如自由度，degrees of freedom)。
例如，一个足球运动员在各种条件下传球，但最终的目标保持不变。
特别是在需要对步行等技能进行再训练的康复背景下，这时问题就出现了：什么是正常的步态？与患者相关的冗余（redundancy）问题可能被视为一种优势，因为当自由度减少时可能影响其灵活性。
但是，它也可能与限制运动效率/以及与正常的非最佳适应性策略（non-optimal adaptive strategies）有关。
研究运动控制是要了解自由度问题，以及运用身体、大脑和思维来克服存在的这些问题。
在运动控制的研究中，另一个复杂性来源于任何运动一旦开始就可能被启动或被控制。
有证据支持至少两种类型的控制概念：
(a)开环（open loop）或前馈(feed forward)，这通常意味着没有感觉反馈；(b)闭环（closed loop）或反馈(feedback)，将感觉反馈作为控制系统的一部分。
运动技能学习与控制课件第九章运动技能学习概述
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五、动作程序理论
动作程序是指在执行动作前预先组织好的一系列动作指 令，它决定了技能性动作的基本细节，使人能够在没有反馈的 情况下完成动作，相当于中枢模式发生器。动作程序是一种以 记忆为基础的结构，控制着协调运动。动作程序形成的基础是 “开环控制”系统。 动作程序的两个重要概念：固有特征和可变参数。 动作程序理论还认为动作参量的变化越多，就越有利于掌握 技能。随着练习的增加，动作程序储存在长时记忆就越深刻， 在需要时就能够快速高效的提取。
功能性核磁共振成像（fMRI）
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脑磁图（简称MEG）：是一种最新的研究大脑活动的技 术，它通过对脑神经电流产生的微弱生物磁场的测量，而对 脑活动进行功能性成像。MEG 能够反映毫秒时间范围内的神 经活动变化，可以用它来进行人脑的动态行为。
MEG在躯体运动功能定位方面应用较多。
图9-15 癫痫患者MEG检查脑成像定位图
(一) 运动结果测量
1 误差值测量 RMSE（root mean square error） 其计算公式为
RMSE xiTi 2 n
目标
操作
常误(误差平均值)与可变误差(结果的一致性)
a:常误很小，但可变误差较大；b:常误很大，但可变误差较
小，稳定性高。动作的稳定性远比动作的偏离更重要
绩效变量 是指对动作的操作绩效产生影响的各种因素，这些 因素的影响是即刻而短暂的，如注意、焦虑、疲劳等。
学习变量 是指对动作操作能力产生影响的各种因素。对动作 操作能力的影响是相对持久的。如指练习或经验、观察或表象 等。
运动技能的学习与控制ppt课件
经验和技能水平对控制效果有重要影响，经验丰富、技能水平高的 个体能够更准确、稳定地控制动作。
04 运动技能学习的实践应用
训练计划与实施
制定明确的训练计划
01
根据学习目标和个体差异，制定具体的训练计划，包括训练内
容、时间安排和训练强度等。
实施有效的训练方法
02
采用多种训练方法，如重复练习、变换练习、模拟比赛等，以
提高学习效果。
注重个体差异
03
根据个体差异，如年龄、性别、体能状况等，调整训练计划和
实施方
02
03
评估标准明确
制定明确的评估标准，以 便对学习者的学习效果进 行客观、准确的评估。
及时反馈
在学习过程中，及时给予 学习者反馈，指出其优点 和不足，并给出改进建议。
记录与跟踪
记录学习者的学习过程和 进步情况，以便对学习效 果进行长期跟踪和评估。
技能迁移与应用
促进技能迁移
通过多样化的训练和实践 活动，促进学习者在不同 情境下灵活运用所学技能。
提高应用能力
强调技能在实际生活和工 作中的应用，以提高学习 者的实际操作能力和问题 解决能力。
培养创新能力
鼓励学习者在应用所学技 能的过程中发挥创造力， 探索新的应用方式和技巧。
未来研究的方向与趋势
运动技能学习的神经机制
深入研究运动技能学习的神经生理机制，探索大脑与运动行为的 关联。
运动技能学习的跨领域研究
加强心理学、生物学、计算机科学等学科在运动技能学习研究中的 应用，促进跨学科的合作与交流。
运动技能控制的智能化技术
利用人工智能、机器学习等技术手段，开发智能化的运动技能控制 系统，提高运动技能控制的精度和效率。
运动技能学习与控制
运动技能学习与控制一、填空1.运动技能至少包括三个层次的心理过程: 对运动技能操作环境的感知；决定做什么、怎么做以及何时做；引起有组织的肌肉活动来产生行动。
2.运动技能的分类: 粗大的与精细的运动技能；不连续性、连续性和系列性运动技能；开放性与封闭性运动技能；低策略性和高策略性运动技能。
3.运动技能操作过程: 姿势部分（动作的支撑）、身体的移动成分（移动身体朝向技能实施的位置）、操作部分（与其他成分结合在一起相互协调的主要成分）。
4.运动技能的学科体系: 动作控制、动作学习、动作发展。
5.信息加工的方式: 自下而上与自上而下的加工、系列加工与平行加工、控制加工与自动化加工。
6.信息加工的三个阶段: 刺激识别阶段（刺激探测、模式识别）、反应选择阶段（刺激的复杂程度、刺激-反应相容性{群体刻板印象、空间和结构关系、刺激与反应强度、西蒙效应、相容性和复杂动作}）、反应组织阶段。
7.信息加工速度与反应时中影动作反应速度的因素: 运动数量、运动的准确性、运动持续时间、反应复杂度。
8.知觉预判的分类: 空间预判、时间预判。
9.影响运动员知觉预判的因素: 运动水平（知识表征、再认与回忆）、信息利用、视觉搜索策略、心理预期。
{运动物体的速度与方向、目标位置、肢体运动类型及肢体运动范围、反馈信息以及运动员的专门化运动知觉、注意分配能力、操作思维能力、认知风格和年龄与性别}10.知觉运动能力类别（11类）: 多肢体协调性、控制准确性、反应定向、反应时、手臂运动速度、速率控制、手灵敏性、手指灵敏性、手-臂稳定性、手腕-手指速度、瞄准能力。
11.身体熟练能力9类：静态力量, 指人能够对外界物体施加的最大力量;动态力量, 指反复用力时肌肉的耐力;爆发力, 指有效地调动能量以爆发肌肉力量的能力;躯干力量, 指躯干肌肉的力量;伸展柔韧性, 指弯曲或伸展躯干和背部肌肉的能力;动态柔韧性, 指重复快速躯干弯曲动作的能力;全身协调性, 指运动中身体各部分的协调能力;身体平衡能力, 指在没有视觉线索的条件下保持身体平衡的能力;耐力, 指需要心血管参与维持最大限度工作的能力。
运动技能学习与控制课程设计
四、考评与反馈
3、多元化反馈：除教师评价外，鼓励 学生之间的相互评价和小组讨论，使
学生在互动中取长补短，共同进步
4、针对性 的反馈
针对学生的个体差异 和不同需求，教师将 提供有针对性的反馈 ，指导学生制定适合 自己的学习计划和方 法
四、考评与反馈
四、考评与反馈
5、反馈与调整 ：教师将根据学 生的反馈情况， 及时调整教学内 容和方法，以提 高教学效果
PART.2
二、内容分析
01
本课程内容主要包括运动技能学 习的基本理论、运动技能控制的 基本方法、运动技能学习的实践 技巧和运动技能在实际中的应用
02
在教学过程中，将结合学科研究 新进展、实践发展新经验、社会 需求新变化进行讲解，使学生能 够学以致用，提高运动技能水平
二、内容分析
1、运动技能学习的基本理论： 本部分内容包括运动技能学习的 认知规律、神经生理机制等
教学目标
一、教学理念
1、知识与 技能目标
使学生掌握运动技能 学习与控制的基本理 论、方法和实践技巧 ，为学生在体育领域 的进一步发展奠定基 础
一、教学理念
2、能力目标：培养学生自主学习、 合作学习、探究学习的能力，提高 学生运用运动技能解决实际问题的
能力
一、教学理念
3、思维目标：通过运动 技能的学习与控制，培养 学生的逻辑思维、创新思
P内容的 安排与整合
三、过程与方法
1、教师将根据教学大纲和学生 的实际需求，
对运动技能学习的基本理论、运动技能控制的基本方法 、运动技能学习的实践技巧和运动技能在实际中的应用 等核心内容进行系统讲解
三、过程与方法
2、在教学 过程中，
注重理论与实践相结 合，使学生在理解和 掌握运动技能学习基 本理论的同时，能运 用所学知识解决实际 问题
运动技能学习与控制注意集中的逆效应名词解释
运动技能学习与控制注意集中的逆效应名词解释
自我控制的逆效应是指在高压力下,在进行努力地自我控制的过程中产了与意愿相反的心理状态的现象。
文章介绍了逆加工理论的双过程模型,评论了与竞技运动相关的动作控制、情绪控制、消极表象抑制、放松和集中注意的心理控制的逆加工效应研究,并指出竞技运动中自我控制的逆加工效应研究存在三方面的局限:缺乏生态学效度、心理控制的逆效应的测量不够客观和应对策略研究不足,未来的研究应该在这三个方面有所改进。
运动技能是指通过学习而形成的台法则的操作活动方式。
调节、控制着操作动作的执行，是一种动作经验而非认知经验，同时又有别于心智技能，具有物质性、外显性与展开性。
可分为初级操作技能和高级操作技能两类。
初级操作技能指通过一定练习或模仿形成的仍带有明显意识控制特点的技能，高级操作技能则指经过反复练习使其基本成分达到自动化水平的技能。
操作技能的掌握要通过对操作活动方式的认识与练习。
运动技能学习与控制(作业),DOC
第一章1.简述运动技能的四个特征（1）指向目标，即动作技能都有操作目标；（2）动作技能的操作具有随意性；（3）动作技能需要身体、头、和/或肢体的运动来实现任务目标；（4）为了实现技能的操作目标，需要对动作技能进行学习或再学习；2.在金泰尔的分类法中，动作技能分类的两个纬度分别是什么（1）操作的环境背景特征：①调节条件②尝试间变化（2）表征技能的动作功能：①身体定向②操纵3.在金泰尔的分类系统中调节条件是指什么调节条件是指技能操作中必然存在并影响操作者运动特征的环境背景。
第二章1.什么是操作结果测量、操作过程测量两者的差异根据两者测量的方法举出三至四个运动教学中运动技能测量的例子。
（1）操作结果测量：指为了说明动作技能操作结果而进行测量。
（2）操作过程测量：为了说明在动作操作过程中运动控制系统某些方面的操作状态而进行的一种动作技能操作测量。
差异：①操作结果测量没有提供产生操作结果前肢体或身体行为的任何信息；②没有关于运动过程中参与工作的肌肉系统的活动信息；举例：操作结果测量：①一英里跑或打一个字所用的时间；②从发令枪响到起跑动作开始的时间；③垂直纵跳的高度；操作过程测量：①动作过程中肢体经过的高度；②动作过程中肢体运动速度；③运动中加速或减速的模式；2.简述简单反应时、选择反应时和辨别反应时及区别。
（1）简单反应时：指测试情景中只包含单一刺激并要求被试者做出单一反应动作，这时所测的反应时称为简单反应时。
（2）选择反应时：指测试情景中包含两个或两个以上的信号，每个信号需要特定的反应形式，这时测得的反应时为选择反应时。
（3）辨别反应时：指测试情景中包含两个或两个以上的信号，但被试者只需对其中的一个做出反应，对其他信号不做反应，这时测得的反应时为辨别反应时。
区别：①从刺激信号的数量来判断是不是简单反应时；②从做出的反应的信号数量来判断是不是辨别反应时。
3.将反应时分段的含义是什么（1）在刺激信号发出和肌肉活动开始之间存在一个时间间隔，这个间隔便是反应时的第一部分，称为前动作时（pre-motortime）；（2）第二部分是从肌肉活动增加到外显肢体动作真正开始之间的时距，称为动作时（motortime）。
运动技能的学习与控制
•什么是协调？•描述运动模式的常用方法是什么？•什么是自由度？•简述运动控制的两个系统，两者的异同。
•3、简述动作程序为基础的动作控制理论，试着举例说明。
•固有特征•参数定义并举例说明动力模式理论的关键术语：指令参数，控制参数和协调结构。
5、讨论动作程序为基础的理论和动力模式理论是如何解释走和跑的步态中相对时间特征。
相对时间•动作程序为基础的理论•---固有特征•总时间---参数•动力模式理论•----控制参数---运动频率（速度）•节律性运动的相对位相---指令参数第五章复杂技能的表现特征Performance Characteristics ofComplex SkillsStudy goal of this chapter •1. Describe Fitts’law and explain how it relates to the speed-accuracy trade-off phenomenon.•2. Define the term prehension, describe a prehension a example, and discuss, from a motor control perspective, the relationship among the components of a prehension action.e•3、Describe how handwriting provides a good example of the concept of motor equivalence.•4. Describe the difference between symmetric and asymmetric bimanual coordination，and discuss why asymmetric bimanual coordination is more difficult to maintain than symmetric.•5. Describe the rhythmic relationships associated with walking and running gait patterns, the role of maintaining head stability during locomotion, and the characteristics associated with gait transitions that occur at certain speeds of locomotion应用•1、网球班的初学者不能协调抛球和挥拍这两个动作。
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环境
• 常规
– 喝水：杯子隔热性能、有无把手、水温、etc. – 走路：平整路面、鹅卵石路面、光照充足、etc.
• 非常规
– 喝水：白酒一滴不需洒 – 走路：夜晚昏暗的灯光下几个小痞子在远处游 荡……
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任务
• 稳定性
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反射运动控制
• 反射是一切运动的基础 • 神经系统通过整合一连串的反射来协调复 杂的运动
– 外周感觉刺激 – 反射弧 – 通过反馈控制来修正动作
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实例
• 一脚踩在钉子上：保护性反射 • 重心向侧向转移：平衡反射 • 步行时一腿迈步，另一腿伸直：支撑反射
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实例
• 脑损伤：脑干被释放 • 脑干出血：协调控制障碍 • 脊髓损伤：上运动神经元对下运动神经元 控制完全丧失，痉挛
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阶梯运动控制的不足
• 未涉及感觉和记忆对运动的影响 • 未涉及环境对运动的影响 • 当脚踩到钉子的时候，人尚未感觉疼痛， 脚已经缩回来了。
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运动学习
• 广义定义：不仅仅包括运动过程，还包括 感知、认知的乃至环境的因素导致的运动 的改变。
把20cm宽的路沿石抬高20M，您还能在上面平稳行走吗？
– 任何一个女生都可以在五分钟内训练出做一个 俯卧撑
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动态运动控制理论
• 动作完成是一个动态过程 • 运动过程中的反馈控制了运动 • 反馈控制来源于肌肉、骨骼和神经系统
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实例
• • • • 骑自行车不能太慢 泰森和邹士明打拳击 有的患者站不住，但是走没有问题 任务导向性训练：过慢的动作患者完成困 难
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反射运动控制的不足
• 没有感觉刺激仍然可以产生动作 • 动作执行之前，中枢神经系统可修正即将 执行的动作 • 有些动作一旦执行，无法修正
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阶梯运动控制
• 中枢神经系统对运动控制呈现阶梯状
– 大脑新皮层的联络区域和基地神经节，形成运 动总的方向策略，涉及运动的目的以及达到目 的所采用的最佳运动方案 – 运动皮层和小脑，与运动顺序相关，控制平稳、 准确达到目的所需肌肉收缩的空间时间顺序 – 脑干和脊髓，与执行动作相关，包括激活运动 神经元和中间神经元，产生目的性动作并对姿 势进行必要的调整
生态运动控制的不足
• 未考虑中枢整和信息能力 • 未考虑程序化动作的表现
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运动学习
• 狭义定义：运动的获取和/或调整，是与导 致技巧性活动能力永久改变的练习或体验 相关的一个过程。
–运动学习是一个过程—获得技巧性活动的过程 –学习从体验或练习中获得 –学习不能直接被测量—与行为相关 –学习的结果导致行为永久的改变
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程序运动控制
• 中枢通过对外界刺激的感应产生命令 • 此命令可以“存盘” • 丧失外界刺激后，已“存盘”的命令仍可 发出
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实例
• • • • • 永远不要从背后拍一个武术高手 上肢屈肌痉挛模式 下肢伸肌痉挛模式 去大脑后悬挂的猫 红军战士急行军时睡觉
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实例
• 在平地上我们可以很轻松沿着一条宽30cm 的直线行走，而当这条直线抬高10M的时 候，只有极少数经过特殊训练的人还可以 自由轻松完成。 • 分别训练肌肉力量vs实用性动作中的力量 训练
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系统运动控制的不足
• 影响运动因素过多，无法精确评价 • 较难分析影响运动的主要因素 • 临床应用困难
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程序运动控制的不足
• • • • 未涉及认知对运动的影响 未涉及任务对运动的影响 未涉及环境对运动的影响 中风患者意识到自己步行是错误模式的时 候往往会进行一定的调整和纠正
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系统运动控制
• • • • 运动控制要以达到功能运动为目标 身体各系统对运动控制均有影响 运动控制需要考虑外界环境的影响 运动本身遵循力学定律，相互影响
– 坐着喝水
• 分解
– 肱三头肌、胸大肌、三 角肌、背阔肌…… – 翻身、肘支撑、坐 起……
• 灵活性
– 跑着喝水
• 操作性
– 跑动中去拿水瓶喝水
• 组合
– 俯卧撑 – MRP
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运动控制理论
• • • • • • 反射运动控制理论 阶梯运动控制理论 程序运动控制理论 系统运动控制理论 动态运动控制理论 生态运动控制理论
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动态运动控制的不足
• 忽视了神经系统本身的功能区别
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生态运动控制理论
• 能量最低定律 • 运动和任务密切相关 • 任务需要来自于环境
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实例
• 宝宝爬行大赛 • 误用综合征
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运动控制与运动学习
南京医科大学第一临床医学院 康复医学系 黄澎
内容
• • • • 运动控制理论 运动控制的临床应用 运动学习理论 运动学习的临床应用
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何为运动？
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运动
• 个人在特定环境中为了完成某项特定任务 而产生运动
– 散步、走路、跑步、百米竞赛
任务
运动
个人 环境
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个人
• 中枢神经系统运用现有及以往的信息将神 经能转化为动能并使之完成有效的功能性 活动。
– 感觉：来自身体和环境的感觉信息如何选择以 达到对运动的控制 – 认知：我们自己的目的性、任务要求和环境因 素如何影响我们的运动行为 – 执行：中枢神经系统如何组织各种肌肉和关节 以达到协调性运动