現(xiàn)代科技在公共體育設(shè)施中的應(yīng)用研究

張金橋，范冠璽

現(xiàn)代科技在公共體育設(shè)施中的應(yīng)用研究

張金橋，范冠璽

采用文獻(xiàn)資料法對現(xiàn)代體育科技在公共體育設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。結(jié)果表明：現(xiàn)代科技已被廣泛應(yīng)用于公共體育設(shè)施建設(shè)的各個方面，呈現(xiàn)出綜合化、人文化、智能化、信息化發(fā)展趨勢。存在的問題主要有：公共體育設(shè)施科學(xué)化程度還有待提升；存在著現(xiàn)代科技的高投入與低利用率之間的矛盾；體育設(shè)施科技運(yùn)用的指導(dǎo)人員欠缺。提出如下對策建議：加大公共體育設(shè)施建設(shè)中的科技投入力度；開發(fā)公共體育設(shè)施科技信息平臺；做好公共體育設(shè)施科技應(yīng)用的規(guī)劃和相關(guān)服務(wù)。

現(xiàn)代科技；公共體育設(shè)施；體育場館

科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代體育的發(fā)展是相伴始終的，現(xiàn)代科技被廣泛運(yùn)用于體育的各個方面，極大地促進(jìn)了物質(zhì)保障、運(yùn)動訓(xùn)練、體育健身等的科學(xué)化水平。現(xiàn)代公共體育設(shè)施從設(shè)計、建設(shè)，到經(jīng)營管理和維護(hù)保養(yǎng)都與現(xiàn)代科技相依存?，F(xiàn)代科技的運(yùn)用，可以有效提升公共體育設(shè)施的科學(xué)化、信息化、智能化水平，以更好的為使用者提供提高參與效率的現(xiàn)代科技場地和設(shè)施環(huán)境。理清現(xiàn)代科技在場館及配置設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，查找問題，為更好地促進(jìn)現(xiàn)代科技在公共體育設(shè)施建設(shè)中的運(yùn)用提出有針對性的對策與建議，具有重要的理論和實踐價值。

1 現(xiàn)代科技在公共體育設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用

1.1 現(xiàn)代科技在公共體育場館建設(shè)中的應(yīng)用

現(xiàn)今的公共體育場館大致分為小型專業(yè)化體育場館和大型綜合化體育場館，其公共體育設(shè)施整體科學(xué)化程度高，綜合性強(qiáng)。體育場館的技術(shù)應(yīng)用，主要集中在場館外圍空間，場館內(nèi)部場地面層及場館燈光等方面，多以新材料、電子信息和場館空間技術(shù)等現(xiàn)代科技手段為主，綜合其他相關(guān)科技，使場館場地建設(shè)達(dá)到國家對場地建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，從而保障公共體育健身活動的合理化與科學(xué)化。

1.1.1 照明系統(tǒng) 現(xiàn)今人們進(jìn)行體育活動對場館照明控制提出了更高的要求，照明系統(tǒng)的建設(shè)不再局限于照明設(shè)備的開關(guān)，還需要照明系統(tǒng)根據(jù)某一區(qū)域的功能、每天不同的時間、室內(nèi)外亮度或該區(qū)域的用途來自動控制，并能夠?qū)崿F(xiàn)集中統(tǒng)一管理與監(jiān)控的功能，達(dá)到體育活動場所的舒適和明亮。因此，為滿足公眾需求，LED燈在場館照明系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，LED不同于傳統(tǒng)的照明燈，而是應(yīng)用了新能源和電子信息這些現(xiàn)代科技所集成，耗電量小、使用壽命長、不含汞、低輻射、其廢棄物可回收、節(jié)能環(huán)保、符合現(xiàn)代人們對低碳生活的追求。并且LED燈利用三基色原理，照明形成256X256X256種顏色，在點陣屏上可形成8192X8192X8192種顏色，色彩豐富。同時，它可以通過系統(tǒng)集成技術(shù)，實現(xiàn)與環(huán)境照明、室外音響聯(lián)動，光色與音響共同形成更加宏大的場景。

1.1.2 面層材料 綜合體育館、田徑場、足球場、網(wǎng)球場、羽毛球場、籃球場、排球場、乒乓球場、健身房和游泳館的體育設(shè)施場地地面材料多采用新材料技術(shù)和生物技術(shù)，如：高分子拼裝地板。采用高分子材料，具有抗老化，耐磨，增強(qiáng)地面的彈性，對體育鍛煉者腳部起保護(hù)功能，對于室外籃球場、羽球場、排球場同樣適用。人造草坪，利用現(xiàn)代科技研制的“生態(tài)塑料”有2種類型。（1）完全是由來源于植物的材料制造；（2）是由來源于植物和石油材料的混合物制造。這種材料的填充物在使用十幾年之后可完全回收，作為肥料填充到其他地方，同時兼顧天然草的運(yùn)動性能。

1.2 現(xiàn)代科技在公共體育設(shè)施中健身器材配備方面的應(yīng)用

1.2.1 現(xiàn)代科技在全民健身路徑的健身器材配備中的應(yīng)用“健身路徑”多設(shè)在環(huán)境較好的公園、社區(qū)、河邊等處，每隔一段距離安裝一種運(yùn)動器材，器材的設(shè)置基于人體工學(xué)原理，以科學(xué)化指導(dǎo)體育參與者進(jìn)行力量、速度、耐力、柔韌、協(xié)調(diào)等機(jī)能鍛煉。對于全民健身路徑，其器材設(shè)置主要滿足大眾健身的基本需求，全套器械對人的上臂、前臂、大腿、小腿、軀干、背部、肩部、腰部、腹部、頸部等的肌肉都有鍛煉作用。側(cè)重上肢肌群力量的訓(xùn)練器材，如：臂力訓(xùn)練器、雙杠、單人健騎機(jī)、鞍馬訓(xùn)練器、雙位大轉(zhuǎn)輪、滾筒；側(cè)重腹肌力量的訓(xùn)練器材：雙杠、單柱雙位腹肌板、單人健騎機(jī)、鞍馬訓(xùn)練器、雙位坐蹬、秋千、吊樁、梅花樁；側(cè)重下肢肌群力量：單人健騎機(jī)、鞍馬訓(xùn)練器、三位蹬力器、雙位坐蹬。健身路徑全套器械的配置根據(jù)健身鍛煉原理研制，目的為了塑形美體、增強(qiáng)機(jī)能、增進(jìn)體質(zhì)等。另外，現(xiàn)代科技也可解決公眾在娛樂健身過程中所遇到的問題。例如：廣場舞噪聲問題，由于人們參與廣場舞鍛煉的時間比較統(tǒng)一，場地也集中在各廣場、社區(qū)等地方，因此對周圍住宅區(qū)居民會造成困擾。利用現(xiàn)代科技解決廣場舞噪音控制問題，對公共健身至關(guān)重要?，F(xiàn)代技術(shù)生產(chǎn)的纖維吸音產(chǎn)品可應(yīng)用在大眾活動的室內(nèi)和室外，聚酯纖維吸音板、隔音門、隔音墻、移動屏障式隔墻夾層能滿足不同吸音與裝飾效果要求，在廣場舞活動場區(qū)和住宅區(qū)等公眾場所的地面、墻面等可科學(xué)安置一定數(shù)量的隔音設(shè)施，這些設(shè)施可拆卸后易地重新組裝，并且不會影響其聲學(xué)特性。科技化公共設(shè)施的應(yīng)用在一定程度上可改善廣場舞周圍環(huán)境的噪音等問題。

1.2.2 現(xiàn)代科技在大型體育場館中健身器材配備中的應(yīng)用大型體育場館中的健身器材主要利用電子，機(jī)械，光電，傳感技術(shù)，計算機(jī)及自動控制等技術(shù)而設(shè)計的這類新型運(yùn)動健身器材。例如，磁控制健身車，電子表內(nèi)有模式訓(xùn)練程序和心率控制程序，為體育鍛煉者提供健身的時間、距離、轉(zhuǎn)速、時速、卡路里、心率、瓦特值、心跳回復(fù)率等參數(shù)。同時利用了數(shù)字電子技術(shù)設(shè)計出3種視窗：LCD/液晶、LED發(fā)光二極管、TFT/液晶。其機(jī)臺基于人體工學(xué)原理，利用UFIT技術(shù)去適時調(diào)節(jié)運(yùn)動時車身角度，非常富有人性化。心肺適能運(yùn)動訓(xùn)練橢圓機(jī)是利用磁控制技術(shù)訓(xùn)練上下肢協(xié)調(diào)力、提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)對肌肉支配力的設(shè)施，并且對膝關(guān)節(jié)無沖擊力。登山機(jī)是模擬登山的有氧運(yùn)動器材，利用紅外自動感應(yīng)剎車技術(shù)及全自動智能控制技術(shù)，設(shè)置多項可供健身者選擇的控制程序。跑步機(jī)，從傳統(tǒng)的依靠電機(jī)帶動跑步帶到據(jù)人體力學(xué)結(jié)合電子裝備IFT驅(qū)動控制器，支持4.0馬力高壓、AC感應(yīng)電機(jī)結(jié)合集成Footplant TM技術(shù)來控制速度帶及電腦編程來實現(xiàn)多功能跑步練習(xí)。還有有氧運(yùn)動器材中的電動跑臺，劃船器，臺階訓(xùn)練器，運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)等，多利用人體工學(xué)原理及電磁技術(shù)，設(shè)計科學(xué)，工藝先進(jìn)。國內(nèi)已建立自己的健身品牌，針對人體各個部位鍛煉的訓(xùn)練器，各種瘦腿器、仰臥板、倒立機(jī)、動感單車、臥式健身車、左右搖擺踏步機(jī)、跑步機(jī)和漫步機(jī)等健身器械，以及現(xiàn)代測速工具、高速攝像器材的運(yùn)用等這都與現(xiàn)代科技密不可分?，F(xiàn)代科技賦予運(yùn)動器材智能化和人性化。

1.3 體育游樂設(shè)備

現(xiàn)代的高大型電動游樂設(shè)施都采用計算機(jī)控制，設(shè)備上不同高度安裝有大量的電子傳感器，如：壓力、速度、位置傳感器，以此保證運(yùn)行的安全。游樂設(shè)備的場地和設(shè)備本身，配備了閉路電視監(jiān)控、廣播、通信等信息系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場管理。水上電動船利用發(fā)電機(jī)或蓄電池發(fā)電，船體采用玻璃鋼材料，表面為樹脂膠衣。還有手搖船、碰碰船等水上設(shè)備，采用新型直流發(fā)動機(jī)牽引一個塑料螺旋槳產(chǎn)生動力，而其材質(zhì)是用耐沖擊、高密度、抗紫外線的PE PP加工而成，通過兩側(cè)葉輪轉(zhuǎn)動提供動力和穩(wěn)定性。充氣蹦蹦床是用離心風(fēng)機(jī)吹的張拉力和薄膜內(nèi)外的氣壓差形成的玩具。其采用加網(wǎng)PVC或塑料等新材料通過熱合機(jī)做加工。另外，游樂場館多采用新能源技術(shù)，如：室內(nèi)游樂場建筑冬暖夏涼，正是利用不吸熱反光材質(zhì)，將太陽光反射出去。場內(nèi)用電通過利用場頂電子板接收太陽能發(fā)電，做到了經(jīng)濟(jì)綠色環(huán)保。對于室內(nèi)游泳館建設(shè)中則應(yīng)用海洋技術(shù)，游泳池采用水溫自動調(diào)節(jié)器，模擬海洋技術(shù)以調(diào)節(jié)室內(nèi)室外溫差及其游泳池中水溫。另外，生物技術(shù)對改善公共體育場所環(huán)境起到重要作用，納米技術(shù)-光催化空氣凈化器，為人們的體育鍛煉提供了良好的運(yùn)動環(huán)境。

2 現(xiàn)代科技在公共體育設(shè)施中運(yùn)用的發(fā)展趨勢

2.1 綜合化

在運(yùn)動場、室內(nèi)體育館和其他綜合性娛樂活動中心設(shè)施建設(shè)中，為改變過去公共設(shè)施功能單一的局限性，使其具備更多的兼容性，現(xiàn)代科技被運(yùn)用的越發(fā)綜合化。例如，大型體育場館中的照明系統(tǒng)建設(shè)，新能源、電子信息、新材料等多種技術(shù)綜合運(yùn)用其中，使照明系統(tǒng)更加綠色節(jié)能。而新建的高校體育館中大面積的輔助運(yùn)動空間、可移動人工地面草坪、場地座椅、運(yùn)動器材、輔助監(jiān)測設(shè)備，也不僅僅采用了電子信息技術(shù)，復(fù)合材料、智能材料、納米材料等新材料技術(shù)也被廣泛的運(yùn)用。再如，全民建設(shè)路徑的設(shè)計，為最大限度適應(yīng)人體的運(yùn)動原理，都需要綜合多種現(xiàn)代科技去實現(xiàn)。由此可見，現(xiàn)代科技在公共體育設(shè)施的運(yùn)用向著綜合化方向發(fā)展，以實現(xiàn)當(dāng)今場館場地及器材的多功能，滿足公眾日益增長的需求。

2.2 人文化

體育不僅僅是一門知識、技術(shù)、技能，它包含了人們對生命的理解，對健康生活方式的認(rèn)識，對健康價值的大徹大悟[1]。公共體育設(shè)施歸根到底都是為人所用，為體育參與者提供更好健身服務(wù)的。現(xiàn)代科技已從過去功能的單一化、機(jī)械化，更多的向人文化發(fā)展。無論是為滿足不同人群的鍛煉需求，對器材進(jìn)行設(shè)置或改造，還是解決傳統(tǒng)科技運(yùn)用下設(shè)施存在的弊端，甚至殘疾人的體育器材設(shè)置，現(xiàn)代科技都應(yīng)更加人性化。如：在全民健身路徑設(shè)計中，仿生技術(shù)和人工智能技術(shù)的運(yùn)用，可最大限度適應(yīng)人體的運(yùn)動原理，解決公共體育建設(shè)中出現(xiàn)的問題。因此，今后現(xiàn)代科技的發(fā)展必將逐步向著人文化邁進(jìn)。

2.3 智能化

現(xiàn)今的體育健身大多是以自我型為主，公眾普遍采用主觀感覺和運(yùn)動時間為參考的運(yùn)動量控制手段，人體無法適時地感知與響應(yīng)外界環(huán)境的變化，造成鍛煉效果不佳，甚至損害人體技能。為解決這些存在的問題，現(xiàn)代科技走向智能化，如：有氧運(yùn)動器材中的電動跑臺，劃船器，臺階訓(xùn)練器，運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)等設(shè)施中運(yùn)用智能材料，實現(xiàn)自檢測、自診斷、自適應(yīng)、自修復(fù)、自指令等功能。

2.4 信息化

為使競技體育賽制及比賽決策更公平、更透明、更科學(xué)、更民主，在很多公共體育設(shè)施中，如：場館的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、興奮劑檢測中心、電視轉(zhuǎn)播、電動計時，光電遙測、負(fù)荷監(jiān)測等都運(yùn)用了信息技術(shù)。它可高效率、高精度完成對人體和場館的信息化儲存和管理。信息技術(shù)是利用計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、廣播電視等各種硬件設(shè)備及軟件工具與科學(xué)方法，對文圖聲像各種信息進(jìn)行獲取、加工、存儲、傳輸與使用的技術(shù)之和。常用的信息技術(shù)有傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)。信息技術(shù)對運(yùn)動訓(xùn)練過程的監(jiān)控，使運(yùn)動訓(xùn)練計劃的管理動態(tài)化。對今后的現(xiàn)代科技來說，其信息化程度必將越來越高。

3 現(xiàn)代科技在公共體育設(shè)施應(yīng)用中存在的問題

3.1 公共體育設(shè)施科學(xué)化程度還有待提升

目前我國的公共體育設(shè)施建設(shè)還處于初級階段，現(xiàn)代科技在體育場地、體育設(shè)施等方面投入較少。全民健身路徑中存在一些問題，如：器材科技含量偏低，不能實時監(jiān)控體育健身過程中出現(xiàn)的風(fēng)險，不能幫助體育參與者了解自己的身體狀況和運(yùn)動器官的分布與功能，造成公眾活動的目的不明確；公共體育設(shè)施種類相對單一、材料表面粗糙、器材人機(jī)因素不合理、器材造型指示性不夠、器材選用的材料和外表工藝適用性差等。體育設(shè)備的落后在很大程度上阻礙了體育的發(fā)展，大眾體育鍛煉的需求得不到滿足?，F(xiàn)代科技在公共體育館的器材設(shè)備、場地場館等方面的運(yùn)用，新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新材料等科技的引入，使體育設(shè)施從功能設(shè)置到建筑造型都有了很大飛躍，但仍要認(rèn)識到公共體育設(shè)施整體建設(shè)水平仍與國外公共體育設(shè)施建設(shè)有很大差距。隨著經(jīng)濟(jì)條件、生活水平的不斷提高，各種新的需求不斷產(chǎn)生，在以后的幾年中，公共體育設(shè)施建設(shè)必將得到更多的重視，其科技功能也必將得到更多發(fā)展。

3.2 存在著現(xiàn)代科技的高投入與低利用率之間的矛盾

現(xiàn)代科技的運(yùn)用可以提高公共體育設(shè)施的科學(xué)化水平，提高設(shè)施的使用效率，滿足公共的健身休閑需求以及協(xié)調(diào)休閑，文化，商業(yè)等服務(wù)功能，發(fā)揮公共體育設(shè)施的多功能性。但我們應(yīng)認(rèn)識到，現(xiàn)代科技的投入需符合實際的情況，要注意現(xiàn)代科技運(yùn)用的合理配置，而不是一味的追求高科技的運(yùn)用。應(yīng)根據(jù)不同公共體育設(shè)施的功能安排來確定現(xiàn)代科技的使用情況。在不少場館配備的高科技照明系統(tǒng)出現(xiàn)常年不開啟的現(xiàn)象；另外，場館設(shè)施只為全民健身提供服務(wù)，配備高科技空氣調(diào)劑系統(tǒng)就是浪費(fèi)。

3.3 體育設(shè)施科技運(yùn)用的指導(dǎo)人員欠缺

現(xiàn)代公共體育設(shè)施中蘊(yùn)含的科技含量越來越高。但在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，很多公共體育設(shè)施的使用者對這些現(xiàn)代科技元素所帶來的新功能或便利缺乏必要的了解，為數(shù)不少的人不會使用這些現(xiàn)代科技所帶來的新功能，沒有很好地利用這些現(xiàn)代科技為自己的體育參與提供更好的服務(wù)。所以，為了使體育參與者能夠迅速的掌握這些科學(xué)技術(shù)，充分利用這些蘊(yùn)含科技元素的公共體育設(shè)施，公眾需要專業(yè)的指導(dǎo)人員對如何運(yùn)用這些現(xiàn)代科技進(jìn)行指導(dǎo)。

4 現(xiàn)代科技在公共體育設(shè)施應(yīng)用中的發(fā)展對策和建議

4.1 加大公共體育設(shè)施建設(shè)中的科技投入力度

盡管現(xiàn)代科技已被廣泛應(yīng)用于公共體育設(shè)施建設(shè)中，但不難看到在現(xiàn)今公共體育設(shè)施建設(shè)中，科技含量仍有待提高。（1）在資金投入方面，設(shè)施建設(shè)方要做好公共體育設(shè)施科技投入資金項目的爭取工作，相關(guān)部門要做好配套經(jīng)費(fèi)投入工作；要積極制定并落實公共體育設(shè)施承建企業(yè)科技創(chuàng)新的優(yōu)惠和扶持政策，政府可通過購買科技創(chuàng)新服務(wù)的方式給予支持，以提高資金使用針對性。（2）在公共體育設(shè)施的科技研發(fā)方面，鼓勵相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)和高等院校、科研部門合作組建體育設(shè)施建設(shè)科技創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，聯(lián)合開發(fā)、優(yōu)勢互補(bǔ)、利益共享、風(fēng)險共擔(dān)，以迅速提高整個行業(yè)的科技創(chuàng)新能力和研發(fā)水平。

4.2 開發(fā)公共體育設(shè)施科技信息平臺

按照“資源共享、服務(wù)便捷”的原則建設(shè)公共體育設(shè)施的科技信息平臺。該平臺的主要職能應(yīng)該有：（1）公共體育設(shè)施科技需求意見的征集。利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，或進(jìn)行實地調(diào)查，征集公眾對公共體育設(shè)施在科技方面的需求意見，提供公眾意見需求表達(dá)渠道，合理進(jìn)行適用于公眾需求的公共體育設(shè)施科技研發(fā)與配套；（2）收集各類有關(guān)于公共體育設(shè)施建設(shè)的科技信息，方便公共體育設(shè)施的提供者和承建者查詢相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外最新科技信息、技術(shù)信息及產(chǎn)品信息；（3）提供與公共體育設(shè)施建設(shè)有關(guān)的相關(guān)科技成果的轉(zhuǎn)化與推廣服務(wù)；（4）通過網(wǎng)絡(luò)課堂或培訓(xùn)相關(guān)人員等方式，指導(dǎo)公共體育設(shè)施使用者掌握設(shè)施中蘊(yùn)含的現(xiàn)代科技的使用方法，以充分實現(xiàn)現(xiàn)代體育科技所帶來的體育參與的舒適性、科學(xué)性；（5）向公眾提供現(xiàn)有公共體育設(shè)施的科技配套與應(yīng)用方面的信息，方便公眾選擇相應(yīng)的設(shè)施開展相應(yīng)的體育活動，提高設(shè)施的利用效率。

4.3 做好公共體育設(shè)施科技應(yīng)用的規(guī)劃和相關(guān)服務(wù)

現(xiàn)代體育科技在公共體育設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用，提升了公共體育設(shè)施的科學(xué)化和舒適化水平。但正如前文所述，當(dāng)前公共體育設(shè)施中還存在著高投入和低利用效率共存的局面。因此，應(yīng)該根據(jù)不同設(shè)施的定位、服務(wù)人群的特征、活動項目的特點等進(jìn)行合理的統(tǒng)籌規(guī)劃，進(jìn)行符合實際的現(xiàn)代科技資源配置。公共體育設(shè)施中現(xiàn)代科技的運(yùn)用不應(yīng)以高端為追求，而應(yīng)以符合實際需求為準(zhǔn)則。同時，為了提高公共體育設(shè)施中科技存量的使用效率，應(yīng)做好相應(yīng)的服務(wù)工作，如科技信息平臺的建設(shè)，科技使用的培訓(xùn)和指導(dǎo)等。

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Modern Science and Technology in Public Sports Facilities Construction Applied Research

ZHANG Jin-qiao，F(xiàn)AN Guan-xi

Uses the literature material law to conduct the research to the modern sports science and technology in the public sports facilities construction application.The result indicated that, the modern science and technology has been widely applied in public sports facilities construction each aspect,presents integrated,the human culture,intellectualized,the informationization trend of development.The existence question mainly has:The public sports facilities scientific style degree also waits for the promotion;Has the modern science and technology between the high investment and the low use factor contradiction;The sports facilities science and technology utilization instruction personnel is short of.Proposed the following countermeasure suggested:Enlarges in the public sports facilities construction technical investment dynamics;Develops the public sports facilities science and technology information platform;Completes the public sports facilities science and technology application the plan and the correlation service.

Modern Science and technology; Public sports facilities; Stadium

1007―6891（2014）06―0008―04

A

2014-08-01

2013年度國家體育總局體育哲學(xué)社會科學(xué)研究項目（項目編號：1932SS13093）。

陜西師范大學(xué)體育學(xué)院暨體育人文社會科學(xué)研究中心，陜西 西安，710119。

The Center of Sports Humanities and Social Sciences, P.E of Shaanxi Normal University, Shaanxi Xi’an, 710119, China.