大數據背景下科技賦能青少年體能訓練

于宗群 陳洋

近年來，運動傳感器科技、可穿戴科技、云服務科技、大數據分析技術等的蓬勃發展，促進了競技體育運動科學化的進程。青少年是國家的未來與希望，推動青少年體育健康發展，要加快推進體育改革創新步伐，推進科技賦能體育。對于體能訓練來說，科學有效的方式至關重要 ，通過智能訓練輔助設備，運用互聯網和大數據技術，以簡單直觀的分析，為青少年帶來科學有效的訓練方式，能增強青少年體能素質，提升運動表現能力。大數據賦能體能訓練，承載希望，為青少年體育訓練助力護航。

一、科技賦能體育已經成為一種趨勢

任何運動的體能訓練無疑是運動員賽場表現的根基，它涵蓋的內容廣、難度大，要基于生物學、心理學、營養學、環境學等多維訓練指標的數據。一方面，教練員不僅可以利用實時監控的數據更精確地指導運動員，而且可以更合理地調整訓練計劃，從而提高訓練效果，提高運動員訓練水平；另一方面，運動員可通過直觀的數據進一步激發自身潛能，提高自身運動表現。

國際上一些高水平運動隊和精英運動員已率先實現或部分實現了體能訓練的數字科技化。比如，在競技體育強國美國，體能訓練是與訓練學、人體運動生物學有機融合的綜合性學科。中國也早已把科技運用在體育訓練之中。例如，東京奧運會上，蘇炳添百米跑出了9.83秒的好成績，其背后不僅是單純跑步姿態的調整等傳統的訓練方式，更多的還是利用了各種人工智能技術進行輔助研究，經過大量的數據科學分析評定后，要求他在32歲的年紀改變自己的起跑腳，這和傳統的田徑訓練理念大相徑庭，徹底改變了人們對于競技體育中科技賦能體育訓練的認知。由此可見，科學技術在競技體育訓練中的重要作用越來越突出，科技力量給體育訓練帶來了量的突破和質的飛躍。

二、大數據科技賦能各類項目的體能訓練

當前科技的發展已經支持通過無創的測量方式快速獲取多項生物學參數，并對運動員的機能和體能狀態作出實時的綜合性診斷和評估，為教練員安排訓練計劃及賽前準備提供參考。

1.賽艇測功儀

賽艇運動是以有氧供能為主的競技體能類項目，因此對于運動員有氧耐力的訓練尤為重要。賽艇比賽對于運動員肌肉有氧耐力和力量素質的要求非常高，需要運動員的肩、髖、踝關節具有較好的柔韌性，同時具備快速的反應能力與高度的靈活協調性。賽艇測功儀是賽艇運動專項訓練和評價的重要工具。在青少年賽艇的訓練中，安全與健康尤為關鍵。借助測功儀，不僅能幫助青少年在日常的體能訓練中科學訓練，還能對可能出現的運動損傷作出預判，從而大大減少運動員因傷病缺賽的情況，同時也有助于優秀運動員的職業生涯之路走得更遠。

2. Omega wave競技狀態綜合診斷系統

該系統可以快速、輕松、無創地獲取運動員的多種生理機能數據（心率、靜心率、心電圖、體能儲備消耗情況、肌肉疲勞程度、乳酸閾值等），并對運動員的體能狀態作出實時的綜合性診斷和評估。在鐵人三項這個項目上，運動員需要以累計計時的方式先后完成游泳、自行車、跑步這三項運動，這極其考驗運動員的意志和體能儲備，對于運動員中樞神經系統的壓力非常大，如果運動員賽前睡眠質量受到影響會導致中樞神經系統疲勞。這些數據都會呈現在儀器中，利用這類數據量化評估該運動員的疲勞水平，做好充分的應對措施，可最大限度地促進機體實現超量恢復。這種動態監測運動員競技狀態的方式已經被越來越多地應用到精英運動員的體能訓練中。

3. Alter-G反重力減重跑臺

跑步機最理想的方式就是使運動員能夠正常進行運動訓練，同時降低損傷程度。反重力跑步機可以通過調節機減小關節所受的壓力，人在其上跑步時會感覺很輕盈，能減輕一些損傷人體并引起身體痛苦的動作。借助Alter-G反重力減重跑臺，馬拉松運動員不僅能夠完成長距離速度、耐力的練習，還能大大縮短康復時間；肥胖人群也不必擔心因體重過大而造成關節損傷，從而降低自身應力性骨折的發病率。

4. GymAware力量功率測試系統

此系統設備體積小，易攜帶，具有較高的準確度，可附著在力量器械上。在力量訓練時進行實時數據監測，通過實時結果激勵運動員；能比較運動員及團隊成績；通過測量力量以確保進行安全有效的訓練，確保運動員恢復；可評估雙側肌力差異。CBA俱樂部上海大鯊魚隊使用該系統對日常訓練進行監控，教練員團隊為每名運動員制訂個性化的訓練計劃，使運動員發揮最佳的力量訓練負荷和頻率，從而達到理想的訓練效果。

5.陸上劃船測功儀

青少年皮劃艇靜水運動項目考驗的不僅是青少年的比賽技術和技巧，對其體力和耐久力考驗亦巨大。陸上劃船測功儀是對皮劃艇運動員來說最便捷的訓練手段，它通過人工智能的運動生物力學分析模型、SDP流數據處理平臺和GPU高性能運算能力，利用多個攝像頭全程實時捕捉運動員從前到后的姿勢動態并加以分析，對做出的動作進行質量評估和動作周期的穩定性評測，實時給教練員和運動員進行訓練數據反饋，同時對運動員在運動時手部、肘部、軀干等不同部位姿勢的標準進行建議，降低運動時出現潛在損傷的概率。當運動員戴上VR眼鏡，通過攝像頭和傳感器，可以在訓練中實時看清楚自己每一個動作，屏幕上會實時展現劃槳速率、呼吸頻次、肌肉力度、運動姿態等多個數值，如果出現動作偏差系統就會提示矯正。

6. TritonWear智能游泳訓練監控系統

游泳是一項具有競技性和觀賞性的現代體育項目，對體能的要求較高。通過佩戴在運動員游泳帽背后的無線傳感器，TritonWear智能游泳訓練監控系統可獲取在水中的 22 類運動參數，并能夠以數據、圖表、多次結果對比等多種形式實時顯示。教練員和科研人員在訓練過程的第一時間就能夠看到運動員的平均游速、劃頻、劃幅、動作次數、呼吸次數、轉身時間、水下時間等多種重要的運動學參數，以及運動表現和技術細節，從而做出正確決策，提升指導質量，同時能夠對運動員進行長期追蹤，使訓練監控更加細化和系統化，進而激發運動員潛能，從而達到更高的競技水準。

科技的發展與科學訓練的普及，使得當前的競技運動不再是運動員個人身體素質的較量，更是由無數科研團隊組建的科技力量的比拼之賽。當下，體育數字化轉型是大勢所趨，科技加持體育運動也是這個時代的特色，憑借社會、政策、科技多方面的支持，將數字化信息進行整合、分類，探尋與科學訓練的關系，預測體育項目未來的趨勢和優化技戰術訓練手段，將會更好地賦予我國青少年體育發展后備人才新的活力和動力。

（作者單位：山東省煙臺市水上運動學校）

責任編輯：王 燕