高校體育訓練中數(shù)字化體育訓練監(jiān)控的應(yīng)用與研究

摘" 要：隨著數(shù)字化時代的來臨，數(shù)字化技術(shù)普及領(lǐng)域越來越廣泛，逐漸延伸到各行業(yè)、各領(lǐng)域，并發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，特別是在學校教學方面，無論是哪個學科，教師都自己主動挖掘資源，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)開展教學活動。使之提升了各學科教學效果，比如在高校體育訓練中的應(yīng)用，數(shù)字化體育訓練監(jiān)控的應(yīng)用轉(zhuǎn)變了體育訓練傳統(tǒng)模式，促進體育訓練數(shù)字化、高效化。本文從高校體育訓練中進行數(shù)字化監(jiān)控的意義、數(shù)字化體育訓練監(jiān)控技術(shù)的具體特征等方面進行具體分析，提升自身對數(shù)字化監(jiān)控應(yīng)用的意義認識，并熟悉掌握具體特征。提出數(shù)字化體育訓練監(jiān)控的原理與具體方法，把這些方法與原理融合分析，促進數(shù)字化體育訓練監(jiān)控技術(shù)在高校體育訓練中的具體應(yīng)用。為高校體育訓練中數(shù)字化體育訓練監(jiān)控的應(yīng)用提供理論支撐和方法借鑒，提供應(yīng)用價值參考，助推數(shù)字化體育監(jiān)控的應(yīng)用科學化、規(guī)范化、智能化奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高校；體育訓練；數(shù)字化；體育訓練監(jiān)控

The Application and Research of Digital Sports Training Monitoring in College Sports Training

MAO Xiaoyang TANG Jiawei* YANG Zizheng

（Hebei University of Industry and Technology Shijiazhuang， Hebei Province，050019 China）

Abstract：With the advent of the digital age， the popularization of digital technology is becoming increasingly widespread， gradually extending to various industries and fields， and playing a crucial role， especially in school teaching. Regardless of which subject， teachers actively explore resources and apply digital technology to carry out teaching activities. This has improved the teaching effectiveness of various disciplines， such as in the application of sports training in universities. The application of digital sports training monitoring has transformed the traditional mode of sports training， promoting the digitization and efficiency of sports training. This article provides a specific analysis of the significance of digital monitoring in college sports training， as well as the specific characteristics of digital sports training monitoring technology. It aims to enhance one's understanding of the significance of digital monitoring applications and familiarize oneself with the specific characteristics. Propose the principles and specific methods of digital sports training monitoring， integrate and analyze these methods and principles， and promote the specific application of digital sports training monitoring technology in college sports training. To provide theoretical support and methodological references for the application of digital sports training monitoring in university sports training， provide practical value references， and lay a foundation for the scientific， standardized， and intelligent application of digital sports monitoring.

KeyWords：Universities;Sports training;Digitization;Sports training monitoring

中圖分類號：G806

DOI：10.16655/j.cnki.2095-2813.2024.29.000

備注：無

作者簡介：毛小陽（1997—），女，碩士研究生，無職稱; 研究方向為動作科學。

通信作者：唐嘉偉（1993—），男，碩士研究生，無職稱; 研究方向為體育教學方法，852880030@qq.com。

普通作者：楊子正（1996—），男，碩士研究生，無職稱; 研究方向為運動訓練。

作者簡介：毛小陽（1997-）女，碩士研究生，無職稱，動作科學；通信作者：唐嘉偉（1993-）男，碩士研究生，無職稱，體育教學方法；852880030@qq.com；楊子正（1996-）男，碩士研究生，無職稱，運動訓練。

體育是人類社會生活的一個重要組成部分，體育素養(yǎng)在塑造國家體育未來中扮演關(guān)鍵角色，然而傳統(tǒng)體育教育模式面臨著成效評估復(fù)雜、運動傷害風險較高的挑戰(zhàn)。新興的數(shù)字化訓練監(jiān)控技術(shù)則開辟了新路徑，它巧妙地融合了現(xiàn)代科技，通過實時追蹤和深度解析運動員在訓練中的海量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了訓練效果的精確監(jiān)控。這一創(chuàng)新不僅提升了訓練效率，而且借助精準的數(shù)據(jù)分析，能夠科學地調(diào)適體能訓練策略，確保運動員的健康與進步。教練員全程對技戰(zhàn)術(shù)、體能、狀態(tài)進行監(jiān)控，對場地、指揮等數(shù)據(jù)進行了解和掌握，通過對這些問題的分析，得到新的思路，即通過對訓練方法的優(yōu)化，使之由傳統(tǒng)的經(jīng)驗訓練向信息化、數(shù)字化和科學化的轉(zhuǎn)變。另外，通過對世界各地優(yōu)秀運動員的訓練監(jiān)控，對普通群體的身體狀況進行監(jiān)控，獲得海量的數(shù)據(jù)，并進行比較，建立可靠的數(shù)據(jù)分析體系。這種方法不但可以提高運動員的身體素質(zhì)，而且可以使運動員在比賽中及時掌握運動成績，迅速調(diào)整訓練方案，并對訓練過程進行科學的控制。

1高校體育訓練中進行數(shù)字化監(jiān)控的意義

現(xiàn)代體育訓練中的數(shù)字化轉(zhuǎn)型不可或缺，它以高效精準的方式洞察訓練全程。這些高科技設(shè)備能夠解析運動員的動作流暢度、肌力輸出以及能量消耗模式。這些數(shù)據(jù)不僅為教練和運動員揭示了性能指標，如敏捷性、爆發(fā)力和持久力，更是推動了個性化訓練策略的定制化進程。借助數(shù)字化平臺，我們得以實時監(jiān)控運動員的訓練動態(tài)，迅速識別潛在問題，并據(jù)此靈活調(diào)整訓練策略，從而顯著提升訓練效能。數(shù)字化技術(shù)能實時監(jiān)控運動員的運動狀態(tài)，從而有效地預(yù)防和控制運動員在訓練中的損傷。利用數(shù)字化技術(shù)，可以準確地評價運動員的運動成績，為訓練提出更好的指導(dǎo)意見，從而提高運動水平[1]。

同時，在互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展下，大數(shù)據(jù)已成為贏得比賽勝利的核心能力，為各類運動項目的發(fā)展提供了技術(shù)支撐與技術(shù)支撐。以訓練為中心，運用各種先進的技術(shù)手段，實現(xiàn)了體育教學的科學化、高效化?？傮w而言，采用數(shù)字化技術(shù)進行體育訓練監(jiān)控，既能改善運動成績，又能保證其在訓練中的安全性，降低因訓練不當而造成的傷害[2]。

2數(shù)字化體育訓練監(jiān)控技術(shù)的具體特征

2.1即時反饋與個性化調(diào)節(jié)

創(chuàng)新的數(shù)字化體育訓練監(jiān)控技術(shù)憑借其先進的功能，實現(xiàn)了對運動員動態(tài)表現(xiàn)的即時洞察，促使教練能夠精準地優(yōu)化訓練策略。這類系統(tǒng)如智能體能監(jiān)測儀，能夠?qū)崟r捕獲運動員的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如脈搏速率、跑步距離、移動速度、加速度變化、突然停止、動作轉(zhuǎn)向以及跳躍力度等多元指標。通過深度整合這些數(shù)據(jù)，教練得以實施全面且基于科學的評估，進而設(shè)計出定制化的訓練方案，以提升運動員的整體效能[3]。

2.2損傷的預(yù)防與訓練的最佳化

數(shù)字化監(jiān)控在體育訓練中扮演著關(guān)鍵角色，它通過精準監(jiān)控，有效預(yù)防潛在的健康風險，同時提升訓練效率。先進的技術(shù)，如三維動態(tài)分析和性能優(yōu)化引擎，能夠深入剖析運動員的動作細節(jié)，包括落地的穩(wěn)定性、身體平衡以及核心力量的發(fā)揮。這項技術(shù)涵蓋了至少四種關(guān)鍵動作類型，例如對身體協(xié)調(diào)性的精確評估，確保運動員在高強度訓練中保持安全，從而最大化訓練效果并確保卓越表現(xiàn)。

心率的動態(tài)變化特性，即竇性節(jié)律的微妙波動，被稱為心率變異性。它在現(xiàn)代運動訓練的精密監(jiān)控體系中扮演著關(guān)鍵角色，尤其在跨項競技如馬拉松、游泳、全能三項和柔道等領(lǐng)域，已引起了深入探究。這種生理指標揭示了自主神經(jīng)系統(tǒng)活性的深度，能夠量化分析心臟交感和副交感神經(jīng)的緊張度及其動態(tài)平衡，同時也是衡量運動員運動生理和心理壓力的重要標志。通過數(shù)字化技術(shù)，對比訓練前后的心率變異性，可以實現(xiàn)對運動員恢復(fù)狀態(tài)的縱向追蹤和訓練效果的壓力評估，從而極大地強化了教練員對訓練策略的科學決策能力[4]。

2.3建立以科學數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的訓練方案

通過對運動員成績的實時監(jiān)控，可以對運動員目前的身體狀況進行實時監(jiān)控，為制定訓練方案提供參考。例如，奧姆加瓦夫競技狀況集成診斷系統(tǒng)，就是在對世界各地優(yōu)秀運動選手進行監(jiān)控與分析后，提出“訓練窗口”理論。該理論認為，在最好的時機，應(yīng)選擇最適宜的運動項目及運動強度[5]。例如，高校以女子跳臺跳水運動員為對象，根據(jù)制定好的方案，安排好的時間，利用觀察表記錄她在一個45厘米的平臺上做了4個星期的深跳訓練，每個星期做兩次，一次6輪，使用牛頓縱跳墊子，實時監(jiān)控著著地時間，在教練的指導(dǎo)下，運動員可以在比賽中隨時看到自己觸地的時間。第4周時觸地時間較1周時發(fā)生極顯著改變（Plt;0.01）。

2.4高精度的生理功能資料采集

數(shù)字化體育訓練監(jiān)控技術(shù)能夠為運動員提供實時的生理數(shù)據(jù)。此外，本項目的研究成果也將為醫(yī)療保健算法的發(fā)展提供更為精準的數(shù)據(jù)支撐。

2.5非侵入性體能狀況評價

在裝備升級的同時，數(shù)字化體育訓練監(jiān)控系統(tǒng)也能利用各種傳感器，對運動員的多個生理信息進行非侵入式的監(jiān)控和科學的分析。數(shù)字化技術(shù)可以采用多功能皮膚電化學檢測技術(shù)（EES）、高分子電極（聚合物電極）、光電容積描記法（PPG）等技術(shù)，通過非侵入式檢測技術(shù)，實現(xiàn)對運動員體內(nèi)多項生理指標的實時檢測與科學分析。

以某高校一名自由式摔跤選手為例，在接受-140℃的150秒低溫治療前、后接受奧姆加瓦夫競賽狀況的監(jiān)控。如表1所示，在冷療后，反映運動員競技狀況的各項指標均有改善，靜心率從73/min降至58/min，心功能儲備及適應(yīng)性評分均從3至7（10分為滿分），應(yīng)激恢復(fù)指數(shù)從2分恢復(fù)至6分（10分為滿分）。利用這些數(shù)據(jù)，教練員可以對運動員的康復(fù)狀況進行實時、直觀的觀察。近年來，在美國及歐洲出現(xiàn)了很多自行車、鐵人三項、綜合搏擊等運動項目，目前，我國國家游泳隊、國家摔跤隊等高水平運動隊正在逐步推廣使用該技術(shù)。

3數(shù)字化體育訓練監(jiān)控的原理與具體方法

數(shù)字化體育訓練監(jiān)控依賴于精密的裝置、數(shù)據(jù)傳輸單元和智能解析系統(tǒng)。這套技術(shù)體系能夠?qū)崟r捕捉運動員在訓練中的動態(tài)表現(xiàn)，包括心率變化、步頻速率等關(guān)鍵指標。數(shù)據(jù)采集模塊高效地接收并保存這些信息，隨后，強大的數(shù)據(jù)處理軟件如同解碼大師，深入剖析所收集的數(shù)據(jù)，從而揭示運動員訓練的成效以及身體的生理狀態(tài)，為科學訓練提供了有力支持。

3.1體育訓練數(shù)字化監(jiān)控技術(shù)的理論基礎(chǔ)

首先，利用大數(shù)據(jù)分析的方法，對數(shù)字體育訓練的發(fā)展起到了很大的推動作用。通過對世界各地優(yōu)秀運動員的訓練和日常身體素質(zhì)的調(diào)查，構(gòu)建一套可靠的數(shù)據(jù)分析體系。該方法不僅可以提高身體素質(zhì)的準確性，而且還可以幫助教練及時掌握訓練的結(jié)果，及時調(diào)整訓練方案，對訓練過程進行科學的控制。其次，在數(shù)字體育訓練領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也扮演著重要的角色。該系統(tǒng)采用多種傳感器及儀器，對運動員的體能狀態(tài)及運動成績進行實時監(jiān)控，并將其傳送至電腦或手機等終端進行分析與處理。通過對運動損傷、損傷等因素的分析，可以對其進行針對性的防治。另外，虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)也逐步在數(shù)字體育訓練領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種基于虛擬現(xiàn)實的動作訓練方法，它能使運動員對動作技能的認識與掌握，并能有效地提高動作的反應(yīng)速度與協(xié)調(diào)性。最后，結(jié)合動躍動作教學與管理等專業(yè)的計算機應(yīng)用程序，實現(xiàn)體育教育的數(shù)字化管理。這個教學系統(tǒng)覆蓋了體育課的前中、后三個部分，其中包含了學生的選課、備課、課堂安排、課堂督導(dǎo)、學生自我反省，以及課外的功課等[6]。

3.2體育訓練數(shù)字化監(jiān)控技術(shù)的具體方法

通過對運動員身體狀態(tài)的實時監(jiān)控，對其進行動態(tài)監(jiān)控，并據(jù)此對其進行優(yōu)化調(diào)整。體育訓練數(shù)字化監(jiān)控技術(shù)的相關(guān)研究成果可以為運動員的體育訓練提供新的思路。在高校的體育競賽訓練中，大數(shù)據(jù)的處理方法有如下的特點。

（1）實物性資料：例如，VR影像回饋分析等，可即時地對選手的運動及技術(shù)進行回饋；

（2）運動分析型資料：如戰(zhàn)術(shù)分析（球類）、全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)等，用以評價選手的戰(zhàn)略與技術(shù)運用；

（3）生物大數(shù)據(jù)：結(jié)合運動員的醫(yī)學檢測大數(shù)據(jù)和生理監(jiān)控大數(shù)據(jù)，對運動員的生理功能及康復(fù)狀況進行研究；

（4）訓練大數(shù)據(jù)：這包括了對訓練對象的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)系和累積知識庫的精細挖掘，以提升訓練方案的效率和精準度。

盡管在體育競技中，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用已經(jīng)相當普及，但主要還是依賴于可穿戴技術(shù)的生理指標監(jiān)測。例如，高級運動性能評估系統(tǒng)能夠通過追蹤運動員的疲勞恢復(fù)狀態(tài)、連續(xù)的心率變化、跑步的距離、速度、加速度和減速等動態(tài)數(shù)據(jù)，同時揭示出諸如急停、方向切換、跳躍等關(guān)鍵動作的技術(shù)細節(jié)。然而，這些方法仍有拓展空間，以發(fā)掘更多潛在的訓練洞察。將所獲得的資料進行綜合分析，可為教練員作出全面、科學的評價，并據(jù)此制定出合理的訓練計劃。

4數(shù)字化體育訓練監(jiān)控技術(shù)在高校體育訓練中的具體應(yīng)用

盡管在奧運會、亞運會、全運會這種競技性體育運動的備戰(zhàn)中已有應(yīng)用，但其在普通高校體育教學和訓練中的運用還不太廣泛，利用數(shù)字化技術(shù)進行體育訓練，不僅能夠提升體育訓練的效率與質(zhì)量，還能夠充分保障運動員和學生的身體健康，避免運動損傷或者其他運動風險。

4.1 運動資料的實時監(jiān)控與分析

現(xiàn)代體育訓練已深度融入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與高級視覺識別技術(shù)的融合。這些技術(shù)通過高精度的物聯(lián)網(wǎng)攝像機，實時捕捉并解析運動員在訓練中的每一個細微動作，如動作的精確度、連貫性和執(zhí)行速度等關(guān)鍵指標。同時，智能化的健身體驗設(shè)備，如集成人工智能的手環(huán)和全方位動作追蹤器，已經(jīng)成為高等教育機構(gòu)體育教學的新寵。

這些智能設(shè)備不僅能夠監(jiān)測學生的鍛煉動態(tài)，例如步數(shù)的精確記錄，還能實時反饋心率變化以及燃燒的卡路里數(shù)據(jù)，為個性化教學和健康管理提供了強大支持。它們不僅提升了教學效率，也極大地豐富了學生的運動體驗，使得健康管理變得更加科學與便捷。

4.2 個體化訓練計劃的制定

AI技術(shù)通過深度解析收集的動作數(shù)據(jù)，為教練提供了洞察學生動態(tài)的智能視角，它不僅生成定制化的訓練規(guī)劃，還提出個性化的教學策略，推動了科學化訓練與個性化教育的深度融合。如今，全面且實時的數(shù)據(jù)追蹤、即時反饋和動態(tài)優(yōu)化已經(jīng)成為頂級競技訓練領(lǐng)域的新理念和卓越標桿

數(shù)字化體育訓練監(jiān)控在提升運動員潛能方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過對運動員性能數(shù)據(jù)的詳盡剖析，我們得以揭示他們的強項與改進空間，從而精確定制訓練計劃和應(yīng)對策略，助力他們在競技之路上更上一層樓。。

4.3運動傷害危險因素的預(yù)防

通過長時間的追蹤與分析，數(shù)字化體育訓練監(jiān)控可以幫助教練或運動員及時地發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對潛在的危險，減少訓練與比賽中的傷害。通過對運動員的運動資料的分析，可以了解運動員在運動中的情況，以及在比賽中出現(xiàn)的一些異常情況，以便能及時地發(fā)現(xiàn)一些征兆，從而有針對性地進行防治?？茖W的體育訓練要求一套綜合的運動監(jiān)控體系，它要求多個靈活的可穿戴式動作傳感器進行集成。

4.4對訓練的結(jié)果進行評價，并對訓練計劃進行優(yōu)化

利用數(shù)字化體育訓練監(jiān)控技術(shù)，可以評價體育訓練的效果。通過對運動員的訓練資料的分析，可以得到訓練強度、訓練量、訓練結(jié)果等方面的信息，進而對訓練方案做出相應(yīng)的調(diào)整與優(yōu)化。

5結(jié)語

在高等教育體系中，探索數(shù)字化技術(shù)在體育教育中的創(chuàng)新應(yīng)用具有深遠價值。這種新型的訓練管理方法，即數(shù)字化訓練監(jiān)控，它巧妙地融合了前沿科技，實現(xiàn)了對運動過程的全方位實時監(jiān)控。借助數(shù)字化手段，不僅能夠顯著提升學生（無論是專業(yè)運動員還是業(yè)余愛好者）的運動表現(xiàn)，同時還能有效預(yù)防運動損傷，增強運動效果。更深入的討論應(yīng)聚焦于如何強化數(shù)字化訓練監(jiān)控的精確度和安全性，以及如何優(yōu)化其實用操作流程，以使其成為各類體育領(lǐng)域訓練工作的強大支持工具。這樣，我們才能真正實現(xiàn)技術(shù)與體育的無縫對接，推動體育教育的現(xiàn)代化進程。

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