現(xiàn)代信息技術(shù)在游泳訓(xùn)練中的運用

摘要：新時期的游泳訓(xùn)練正在朝著科學(xué)化、信息化方向發(fā)展，將現(xiàn)代信息技術(shù)與游泳訓(xùn)練相結(jié)合，既是時代發(fā)展的必然趨勢，也是提升游泳訓(xùn)練成效的重要方法。本文首先從激發(fā)運動員的訓(xùn)練熱情、提升游泳訓(xùn)練的成效、滿足個性化訓(xùn)練需要等方面，概述了現(xiàn)代信息技術(shù)在游泳訓(xùn)練中的應(yīng)用優(yōu)勢；隨后從實際出發(fā)，總結(jié)了游泳訓(xùn)練中信息技術(shù)的運用策略，如利用信息技術(shù)調(diào)整運動姿勢、解析游泳動作，幫助運動員調(diào)適最佳運動狀態(tài)，以及提升游泳訓(xùn)練評價的精準性等；最后從加強信息設(shè)施建設(shè)和提升教練員信息素質(zhì)方面，提出了運用現(xiàn)代信息技術(shù)的保障措施，為進一步提升游泳訓(xùn)練效果提供了一定的幫助。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)" 游泳訓(xùn)練" 運動員信息庫" 動作捕捉

在以往的游泳訓(xùn)練中，主要依靠教練員示范講解、指導(dǎo)訓(xùn)練。雖然運動員的成績也能得到提升，但是教練員的壓力較大，運動員的訓(xùn)練負擔(dān)重。在智慧體育發(fā)展背景下，將現(xiàn)代信息技術(shù)運用到游泳訓(xùn)練中，以運動員在游泳訓(xùn)練中的實際表現(xiàn)為依據(jù)，借助于大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等展開分析，可以結(jié)合運動員的實際情況，制定個性化訓(xùn)練方案，提升游泳訓(xùn)練的實效性。在這一背景下，探究信息技術(shù)與游泳訓(xùn)練融合策略，成為激發(fā)運動員訓(xùn)練動力、提升運動員游泳成績的一種有效途徑。

1、現(xiàn)代信息技術(shù)在游泳訓(xùn)練中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1、有助于激發(fā)運動員的訓(xùn)練熱情

對于許多初學(xué)者來說，游泳訓(xùn)練是一項富有趣味的運動；但是要想取得理想的成績，則必須付出更多的努力，并且日復(fù)一日的高強度、重復(fù)性訓(xùn)練，也會讓人對游泳這項運動的熱情逐漸消退。在這種情況下進行游泳訓(xùn)練，無論是身體上還是心理上都很難保持最理想狀態(tài)，游泳訓(xùn)練的效果自然也會大打折扣。將現(xiàn)代信息技術(shù)運用到游泳訓(xùn)練中，可以打破常規(guī)的說教式、示范性訓(xùn)練模式，讓運動員產(chǎn)生興致，激發(fā)運動員的訓(xùn)練熱情，從而為提升游泳訓(xùn)練成績奠定扎實的基礎(chǔ)。例如，蛙泳中蹬夾腿是一個重要技巧，同時也是游泳訓(xùn)練中需要運動員克服的難點之一。很多運動員在學(xué)習(xí)這一動作時，經(jīng)常會出現(xiàn)收腿時機不對，收腿時兩膝距離過大或過小，以及蹬腿方式不正確等問題。教練員可以利用多媒體，以三維動畫的方式展示蛙泳蹬夾腿的標準動作。同時，為了方便運動員熟悉每一個動作，還可以通過慢放、回放的形式，分別講解蹬夾腿時收腿、屈膝、翻腳掌、蹬腿、夾腿等動作要領(lǐng)。這種生動、形象、直觀的教學(xué)方式，不僅讓運動員能夠熟練掌握游泳動作要領(lǐng)，而且可以使運動員保持濃厚的訓(xùn)練興趣。

1.2、有助于提升游泳訓(xùn)練的成效

游泳訓(xùn)練中，運動員的擺臂、蹬腿等動作十分迅速，再加上很多動作是在水下完成，這就讓教練員觀察運動員的姿態(tài)、動作變得十分困難。如果運動員數(shù)量較多，教練員很難針對每一名運動員的具體情況展開針對性的指導(dǎo)，從而導(dǎo)致游泳訓(xùn)練的實際效果不理想。而現(xiàn)代信息技術(shù)的運用，不僅減輕了教練員的壓力，而且對提升游泳訓(xùn)練效果也有積極幫助。無論是初學(xué)者，還是有一定比賽經(jīng)驗的運動員，在游泳時因為心理狀態(tài)、身體狀況甚至是泳池水溫等因素的影響，不可能保證動作的絕對完美，出現(xiàn)失誤或動作錯誤在所難免。在游泳訓(xùn)練時，教練員可以通過反復(fù)觀看監(jiān)控視頻，清楚掌握運動員還存在哪些缺陷。在接下來的訓(xùn)練中，教練員要制定專項訓(xùn)練方案，幫助運動員加強訓(xùn)練，克服這些缺陷。通過提升運動員的整體實力，幫助運動員在游泳比賽中取得更加理想的成績。由此可見，現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)成為新時期游泳訓(xùn)練中，教練員不可或缺的重要工具之一。

1.3、有助于滿足個性化訓(xùn)練需要

每一名運動員的身體素質(zhì)、心理素質(zhì)、運動天賦和學(xué)習(xí)能力等均存在明顯差異。這就決定了在游泳訓(xùn)練中，如果采用“一刀切”的訓(xùn)練方式，必然會導(dǎo)致訓(xùn)練效果大打折扣。教練員必須要貫徹因材施教的理念，一方面要提前了解每一名運動員的個人情況；另一方面還要結(jié)合個人情況制定個性化的訓(xùn)練方案。在現(xiàn)代信息技術(shù)的幫助下，教練員能夠全面、方便地獲取每一名運動員的基本信息，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對運動員訓(xùn)練數(shù)據(jù)的動態(tài)更新。

2、現(xiàn)代信息技術(shù)在游泳訓(xùn)練中的運用策略

游泳訓(xùn)練不僅可以挖掘運動員的潛能、提高運動員的技術(shù)，而且還能讓教練員更加全面、深入地了解運動員的體能狀態(tài)、動作姿態(tài)，以及在哪些方面還存在短板，或者是訓(xùn)練方法還有哪些地方需要改進。將現(xiàn)代信息技術(shù)融入到游泳訓(xùn)練中，在各種測量儀器、監(jiān)控設(shè)備和分析軟件的幫助下，可以實現(xiàn)運動員游泳訓(xùn)練的數(shù)據(jù)化。以真實數(shù)據(jù)為支撐，為接下來教練員調(diào)整游泳訓(xùn)練計劃提供了參考，對改進游泳訓(xùn)練方法，以及提升運動員的游泳成績產(chǎn)生了積極影響。

2.1、利用信息技術(shù)調(diào)整運動姿勢

游泳既是一項技巧型運動，需要運動員熟練掌握各種動作技巧；同時又是一項體力型運動，運動員必須具備強健的體魄和足夠的耐力、爆發(fā)力。尤其是在經(jīng)過較長時間的高強度游泳訓(xùn)練后，如果運動員保持較快的前進速度或者較大的動作幅度，很有可能會出現(xiàn)肌肉拉傷的情況。因此，在游泳訓(xùn)練中，運動員需要根據(jù)自身的體能狀況靈活調(diào)節(jié)運動姿勢、運動速度，養(yǎng)成正確的訓(xùn)練意識至關(guān)重要。傳統(tǒng)的游泳訓(xùn)練中，教練員多數(shù)情況下都是憑借個人經(jīng)驗指導(dǎo)運動員使用正確的運動姿勢，但是忽視了不同運動員在體能、體態(tài)等方面的差異，這種情況下運動員很容易在游泳訓(xùn)練中產(chǎn)生疲勞狀態(tài)，輕則出現(xiàn)肌肉酸痛，重則發(fā)生肌肉拉傷。

將信息技術(shù)運用到游泳訓(xùn)練中，一方面可以利用水下的高分辨率攝像設(shè)備，獲取運動員在訓(xùn)練時的狀態(tài)、參數(shù)；另一方面，又能借助于視頻處理軟件、動作分析軟件，幫助教練員直觀、實時掌握運動員在游泳訓(xùn)練時的動作是否規(guī)范。以自由泳為例，單臂打水劃臂動作是每一名運動員都應(yīng)當(dāng)掌握的技巧之一。通常來說，保持“劃水2次，打水6次，呼吸1次”的節(jié)奏是比較理想的。但是訓(xùn)練時間的長短不一，運動員的體能狀態(tài)有所差別，這就需要在實際訓(xùn)練中靈活調(diào)整節(jié)奏，而不能單純用既定標準來約束運動員。在現(xiàn)代信息技術(shù)的幫助下，教練員可以靈活調(diào)整訓(xùn)練計劃，既保證最大程度上挖掘運動員的潛力，在訓(xùn)練中切實提升運動員的游泳水平；同時又能讓運動員根據(jù)自身的實際情況調(diào)整運動姿勢，保證訓(xùn)練安全。

2.2、利用信息技術(shù)解析游泳動作

運動員在游泳訓(xùn)練時，需要保持身體各部位的協(xié)調(diào)、配合，才能將動作做標準，進而加快游泳速度。以蛙泳為例，上臂需要完成外劃、內(nèi)劃、前伸三個基本動作，并且需要其他身體部位的配合。外劃時頭部抬起并換氣，內(nèi)劃時收腿、低頭憋氣，雙手前伸過頭時蹬腿、吐氣，重復(fù)上述動作流程。只有保證這一系列的游泳動作連貫，才能提高運動員的成績。而實際訓(xùn)練時，這些動作會在較短的時間內(nèi)完成，在傳統(tǒng)的訓(xùn)練模式下，教練員很難看清運動員的每一個動作細節(jié)；再加上運動員數(shù)量較多，教練員不可能了解每一名運動員的動作細節(jié)，從而導(dǎo)致游泳訓(xùn)練的成效不明顯。

將信息技術(shù)運用到游泳訓(xùn)練中，可以分兩個階段幫助教練員解析運動員的游泳技術(shù)動作。第一階段，仍然是利用各種信息設(shè)備，如可穿戴的動作感知設(shè)備，或者是固定在泳池水下的高清攝像裝置，采集運動員在游泳訓(xùn)練時的動作，并將視頻信息上傳到計算機；第二階段，教練員利用計算機上的應(yīng)用軟件，采用慢放、回放、放大等方式，逐幀分析運動員的每一個動作。以蛙泳為例，教練員可以放大視頻畫面，重點觀察運動員的上臂動作。并通過慢放的形式，清楚觀察運動員在做外劃動作時，雙手前伸的手掌傾斜角度。理論上來說，外劃時應(yīng)保持小拇指朝上、手掌傾斜45°，并且需要雙手同時向外、向后滑動，繼而曲臂向后、向下滑動。如果視頻中顯示運動員的外劃動作不規(guī)范，就需要教練員與運動員溝通，再次示范標準動作，讓運動員認清自己存在的問題，并掌握正確的動作。

另外，教練員在解析運動員的動作時，還可以利用現(xiàn)代信息技術(shù)更加直觀地呈現(xiàn)標準的動作、正確的節(jié)奏、合理的幅度，降低運動員的學(xué)習(xí)和理解難度。尤其是對于一些特殊的運動技巧，教練員可以利用三維立體動畫的形式，全方位、無死角地展示動作視頻，給運動員一個直觀的視覺印象，方便他們根據(jù)視頻內(nèi)容進行游泳訓(xùn)練，掌握更加標準的游泳動作。以蛙泳中的以腿部“蹬夾水”動作為例，是游泳訓(xùn)練中的重點和難點。教練員利用三維立體動畫，逐幀講解屈髖、伸膝、蹬水等動作。運動員在觀看了三維教學(xué)動畫后，先練習(xí)并掌握每一個動作，在熟練掌握每個單獨動作后，再將其串聯(lián)起來，形成一套完整的動作，進而掌握蛙泳中“蹬夾水”的動作技巧。

2.3、運用信息技術(shù)調(diào)適最佳運動狀態(tài)

在游泳運動中，運動員在劃水和打腿時受到較大的阻力，尤其是當(dāng)游程在400m及以上時，隨著游程的增加，運動員體力逐漸下降，前進速度也會變慢。運動員要想在游泳比賽中取得更加理想的成績，就必須學(xué)會調(diào)適擺臂的頻率、前進的速度，始終保持最佳的運動狀態(tài)。在以往的游泳訓(xùn)練中，教練員只能籠統(tǒng)的告訴運動員在何時應(yīng)該加速、在何時應(yīng)該勻速。而每個運動員的體能不同，參加的項目不同，這就決定了這種定性分析法無法滿足運動員的實際訓(xùn)練需求，因此其實用性也會大打折扣。

將現(xiàn)代信息技術(shù)運用到游泳訓(xùn)練中，利用高清攝像裝置和精密測量儀器，可以自動統(tǒng)計每一名運動員在游泳時的上臂的擺動幅度、小腿打水頻率、膝關(guān)節(jié)的彎曲角度，以及運動員的心率、血氧飽和度等各項參數(shù)。通過匯總大量運動員的運動數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)處理這些運動數(shù)據(jù)，即可得到適合每一名運動員的最佳運動狀態(tài)。這樣一來，在游泳訓(xùn)練時。運動員就可以靈活調(diào)整自身的運動狀態(tài)。例如，在800m自由泳項目中，運動員在前半程可以保持中等速度，并保證擺臂劃水頻率均勻，讓身體處于一個相對舒適、放松的狀態(tài)。進入后半程，運動員開始嘗試逐漸提高劃水速度，開始追趕前面的幾名運動員。在最后僅剩百米游程后，運動員進行沖刺。由于前期最大程度上保存了體力，因此在沖刺階段運動員有足夠的爆發(fā)力，一舉超過其他運動員獲得最佳成績。在現(xiàn)代信息技術(shù)的幫助下，教練員能夠結(jié)合運動員的身體和運動特點，為其量身定制一套游泳訓(xùn)練方案，并通過強化訓(xùn)練顯著提升運動員的成績。

2.4、利用信息技術(shù)建立運動員信息庫

在現(xiàn)代信息技術(shù)成熟發(fā)展背景下，人工智能（AI）賦能體育訓(xùn)練逐漸成為一種趨勢。在游泳訓(xùn)練中，教練員不僅要通過示范講解的方式，讓運動員掌握標準、正確的游泳動作，而且還要從游泳比賽的實際需要出發(fā)，制定相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)和策略。一名經(jīng)驗豐富的教練員，能夠充分了解己方運動員甚至包括一些競爭對手的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，然后通過數(shù)據(jù)分析，制定訓(xùn)練計劃和競賽策略。人工智能以真實數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過深度學(xué)習(xí)對海量數(shù)據(jù)展開處理，為游泳訓(xùn)練的優(yōu)化提供了數(shù)據(jù)。在人工智能輔助游泳訓(xùn)練中，運動員信息庫的創(chuàng)建是最基礎(chǔ)的步驟。

教練員在組織游泳訓(xùn)練時，應(yīng)當(dāng)將運動員的真實數(shù)據(jù)記錄下來，并輸入到運動員信息庫中。從數(shù)據(jù)來源上看，主要分為兩種：一種是在游泳訓(xùn)練中，由教練員制定的訓(xùn)練計劃，以及每次訓(xùn)練時運動員的成績等。這些數(shù)據(jù)主要為手動記錄，然后手動輸入到計算機的信息庫中；另一種則是在游泳訓(xùn)練中，由可穿戴監(jiān)測設(shè)備，水下高清攝像機等采集到的各項數(shù)據(jù)，包括運動員的心率、擺臂頻率和幅度等。運動員信息庫建成以后，數(shù)據(jù)將會越來越豐富，經(jīng)過人工智能的深度學(xué)習(xí)后，分析和預(yù)測結(jié)果也會更加準確。

2.5、利用信息技術(shù)提升游泳訓(xùn)練評價的精準性

在每次完成游泳訓(xùn)練后，教練員需要對運動員的訓(xùn)練情況作出評價，目的是讓運動員了解自己取得了哪些進步、訓(xùn)練成績?nèi)绾?，以及還存在哪些有待改進的地方。但是在以往的評價中，由于教練員不能準確觀察運動員的每一個動作細節(jié)，尤其是水下部分的運動很難觀測，這就導(dǎo)致評價結(jié)果的準確性不高。例如，在自由泳訓(xùn)練中，運動員小腿打水的理想高度是30-40cm。有些運動員的小腿抬升高度達不到，這種情況下教練員只能要求運動員在訓(xùn)練中抬高小腿，但是具體抬高多少運動員并不清楚。

在游泳訓(xùn)練中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，可以讓訓(xùn)練過程和評價結(jié)果數(shù)據(jù)化。當(dāng)運動員進入泳池后，高清攝像機開始錄制運動員的整個游泳訓(xùn)練過程，并且利用拍攝所得畫面和人體三維重建技術(shù)，構(gòu)建運動員訓(xùn)練時的三維動畫模型，再現(xiàn)運動員游泳訓(xùn)練的全過程。這樣一來，教練員在訓(xùn)練結(jié)束后，就可以通過三維動畫模型了解運動員的姿勢、動作，然后對游泳訓(xùn)練進行打分，來實現(xiàn)定量評價。如果在運動員小腿打水時，小腿抬升高度達不到。那么通過觀看三維動畫視頻，就能一目了然地觀察到自己的小腿抬升高度距離標準高度差多少，從而讓訓(xùn)練更加精確。在信息技術(shù)的幫助下，游泳訓(xùn)練評價的精確性得到明顯提升，進一步提高了評價結(jié)果對訓(xùn)練的指導(dǎo)和參考價值。

3、游泳訓(xùn)練中運用現(xiàn)代信息技術(shù)的保障措施

在“大智移云物”時代，信息技術(shù)與體育訓(xùn)練的融合程度持續(xù)加深，已經(jīng)成為體育訓(xùn)練中不可或缺的輔助工具之一。從應(yīng)用效果上來看，信息技術(shù)在激發(fā)游泳訓(xùn)練興趣、詳解游泳動作技巧、尋找最佳運動狀態(tài)等方面發(fā)揮了突出作用，對提高訓(xùn)練成效有積極幫助?？梢哉f，將大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到體育訓(xùn)練中是不可逆的趨勢。為了在游泳訓(xùn)練中更好地運用信息技術(shù)，還需要提供必要的保障措施，例如要加強信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及教練員轉(zhuǎn)變教學(xué)思維、熟練運用現(xiàn)代科技等。

3.1、信息設(shè)施方面

現(xiàn)階段可用于游泳訓(xùn)練的信息設(shè)備主要有兩種類型：一種是穿戴式信息設(shè)備，如水下腕式心率監(jiān)測儀，運動員佩戴這種類似手表的監(jiān)測儀器后，在游泳過程中可以實現(xiàn)對心率、速度的實時監(jiān)測，并且支持泳姿辨識、配速提醒等多種實用功能，可以幫助運動員更好進行訓(xùn)練；另一種是固定式信息設(shè)備，如高清攝像裝置、高靈敏度傳感器等，這些設(shè)備固定在泳池的某個特定位置，用戶獲取運動員游泳訓(xùn)練時的各項參數(shù)，包括姿態(tài)、速度、頻率等。然后將數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機中，并使用相應(yīng)的軟件進行參數(shù)分析。因此，為了讓現(xiàn)代信息技術(shù)更好地發(fā)揮對游泳訓(xùn)練的幫助作用，必須要加強信息設(shè)施建設(shè)。考慮到各類信息設(shè)備的更新迭代速度較快，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建長效投入機制，從資金層面上提供保障，讓信息設(shè)施得以更新。使用技術(shù)更加先進、功能更加豐富的信息設(shè)施，才能讓游泳訓(xùn)練取得事半功倍之效。

3.2、教練員方面

將信息技術(shù)運用到游泳訓(xùn)練中，既是體育訓(xùn)練向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的必然趨勢，同時也對教練員產(chǎn)生了沖擊影響。許多游泳教練員習(xí)慣了常規(guī)的教學(xué)方法和訓(xùn)練模式，受到慣性思維的影響，短時間內(nèi)沒有轉(zhuǎn)變觀念、不能熟練運用信息技術(shù)，導(dǎo)致游泳訓(xùn)練的方式方法落后。針對此類問題，要想讓信息技術(shù)在游泳訓(xùn)練中發(fā)揮更大的作用，必須要加強教練員的培訓(xùn)。一方面，教練員要強化創(chuàng)新意識，不僅要認識到信息技術(shù)對游泳訓(xùn)練帶來的各項幫助，而且還要主動接受和嘗試運用信息技術(shù)，實現(xiàn)訓(xùn)練模式的革故鼎新。對于年輕的運動員來說，推廣以信息技術(shù)為支撐的新型訓(xùn)練模式，也能讓他們產(chǎn)生新鮮感，間接地提升了游泳訓(xùn)練成效；另一方面，教練員也必須通過培訓(xùn)等方式，加強對游泳訓(xùn)練相關(guān)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)，保證能夠熟練運用各類信息設(shè)備、監(jiān)測儀器。在此基礎(chǔ)上，還要掌握大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過開展大數(shù)據(jù)分析，結(jié)合運動員的體能狀況、游泳表現(xiàn)，制定個性化的訓(xùn)練方案，幫助運動員進一步提升訓(xùn)練成績。

4、結(jié)語

運動技術(shù)分析是游泳訓(xùn)練的核心內(nèi)容，現(xiàn)代信息科技的成熟發(fā)展，特別是大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等前沿信息技術(shù)的普及應(yīng)用，可以采集并分析運動員在游泳訓(xùn)練時產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，如速度、心率、姿態(tài)等。在分析的基礎(chǔ)上明確運動員的長處與不足，為教練員制定訓(xùn)練方案、補齊運動員短板提供了必要的參考。另外，信息技術(shù)在游泳訓(xùn)練中的應(yīng)用，還能起到激發(fā)運動員訓(xùn)練動力、培養(yǎng)正確動作意識等效果，無論是保障運動員的訓(xùn)練安全，還是提升運動員的訓(xùn)練成效都是大有裨益的。下一步，還要通過構(gòu)建長效投入機制、定期更新信息設(shè)施，以及提升教練員信息素養(yǎng)等方面采取綜合措施，切實保障信息技術(shù)在游泳訓(xùn)練中發(fā)揮更加實用的價值。

參考文獻：

[1]周君一，王建，房超.運用科學(xué)信息技術(shù)做好游泳訓(xùn)練與服務(wù)[J].文體用品與科技，2022（15）.

[2]李嘉鴻，關(guān)彩霞，凌敏.信息技術(shù)環(huán)境下游泳課程個性化教學(xué)模式創(chuàng)新研究[J].廣州體育學(xué)院學(xué)報，2017（4）.

[3]陳琳，張曙光.國外信息技術(shù)輔助訓(xùn)練的最新案例與前景研究[C].第十一屆全國體育科學(xué)大會論文摘要匯編，2019.

[4]姚芳虹.科技助力體育的影響及消解——以人工智能為例[J].當(dāng)代體育科技，2021（3）.

[5]王家君，丁鳳華.智能計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)在體育教學(xué)與訓(xùn)練的實現(xiàn)研究[J].吉林體育學(xué)院學(xué)報，2007（2）.

[6]雷倩，武巧玲，郝存明.視頻全景圖技術(shù)在游泳訓(xùn)練中的應(yīng)用[J].體育風(fēng)尚，2018（2）.

作者簡介：劉強（1969-），女，漢族，天津人，碩士，副教授，研究方向：體育教育訓(xùn)練學(xué)。