徐夢(mèng)桃，范 祎，李澤鵬，婁彥濤

（1.沈陽(yáng)體育學(xué)院 附屬競(jìng)技體育學(xué)校，遼寧 沈陽(yáng) 110102；2.北京體育大學(xué) 研究生院，北京 100084；3.沈陽(yáng)體育學(xué)院 運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110102）

自由式滑雪空中技巧（以下簡(jiǎn)稱“空中技巧”）是我國(guó)雪上優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目，北京冬奧會(huì)我國(guó)在空中技巧項(xiàng)目上獲得2 金1 銀的歷史最佳戰(zhàn)績(jī)。其中，沈陽(yáng)體育學(xué)院自主培養(yǎng)的遼寧籍運(yùn)動(dòng)員徐夢(mèng)桃采用女子最高難度動(dòng)作bFFF（難度系數(shù)為4.293）獲得我國(guó)歷史上該項(xiàng)目女子首枚金牌，沈陽(yáng)體育學(xué)院學(xué)生齊廣璞采用世界最高難度動(dòng)作bdFFdF（難度系數(shù)為5.0）獲得該項(xiàng)目男子金牌；另外，徐夢(mèng)桃、齊廣璞和賈宗洋（沈陽(yáng)體育學(xué)院自主培養(yǎng)）3 名運(yùn)動(dòng)員獲得該項(xiàng)目的團(tuán)體銀牌。以沈陽(yáng)體育學(xué)院為核心的科技攻關(guān)團(tuán)隊(duì)制定了包含體能、技術(shù)、心理和康復(fù)在內(nèi)的一系列助訓(xùn)方案，是金牌背后的“頂梁柱”。北京冬奧會(huì)是在我國(guó)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)歷史交匯點(diǎn)上舉辦的一次重大標(biāo)志性活動(dòng)?！吨腥A人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》（簡(jiǎn)稱“十四五”規(guī)劃）明確提出，“把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐”，同時(shí)要“建設(shè)體育強(qiáng)國(guó)”，“把兩者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，方可高效率高質(zhì)量地提升我國(guó)冰雪運(yùn)動(dòng)水平”[1]。在第22、23屆冬奧會(huì)期間，我國(guó)男子、女子空中技巧運(yùn)動(dòng)員均因落地不穩(wěn)而與金牌失之交臂。因此，在北京冬奧備戰(zhàn)周期，“科技冬奧”課題組開(kāi)展了該項(xiàng)目的系列研究，以充分發(fā)揮科技助力作用，整體提升我國(guó)冬季項(xiàng)目科學(xué)化訓(xùn)練水平的備戰(zhàn)方略[2]?？蒲袌F(tuán)隊(duì)在技術(shù)動(dòng)作現(xiàn)場(chǎng)視頻反饋、關(guān)鍵技術(shù)的分析與優(yōu)化、生理生化監(jiān)控、心理指導(dǎo)與康復(fù)保障等方面客觀分析空中技巧運(yùn)動(dòng)員在備戰(zhàn)期間的情況，并結(jié)合國(guó)家隊(duì)的現(xiàn)狀與備戰(zhàn)目標(biāo)，準(zhǔn)確把握科技助力著力點(diǎn)，并有效指導(dǎo)科學(xué)化訓(xùn)練。

空中技巧項(xiàng)目成功奪金為我國(guó)冬季項(xiàng)目發(fā)展提供了巨大動(dòng)力。以科技促發(fā)展、補(bǔ)短板已成為我國(guó)競(jìng)技訓(xùn)練界的共識(shí)[3]。在后冬奧時(shí)期和新冠肺炎疫情影響下，如何將科技助力頂層設(shè)計(jì)落實(shí)到具體項(xiàng)目和訓(xùn)練中，如何既重視當(dāng)下奧運(yùn)的訓(xùn)練又注重后奧運(yùn)的長(zhǎng)期發(fā)展，仍是競(jìng)技體育界面臨的巨大考驗(yàn)。為此，本文以我國(guó)女子空中技巧隊(duì)北京冬奧會(huì)備戰(zhàn)周期科技助力應(yīng)用為主線，總結(jié)該項(xiàng)目科技備戰(zhàn)的創(chuàng)新模式與思路進(jìn)行推廣運(yùn)用，為加快推進(jìn)科技強(qiáng)國(guó)和體育強(qiáng)國(guó)建設(shè)作出貢獻(xiàn)。

1 我國(guó)女子空中技巧隊(duì)北京冬奧會(huì)備戰(zhàn)周期科技助力總體模式

科技助力空中技巧運(yùn)動(dòng)員主要著力點(diǎn)包括體能儲(chǔ)備、專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作、康復(fù)保障和心理能力4 個(gè)方面（圖1）。體能儲(chǔ)備主要為運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)身體素質(zhì)的強(qiáng)化，采用數(shù)字化訓(xùn)練設(shè)備，使訓(xùn)練做到數(shù)據(jù)化、定量化、可視化，實(shí)現(xiàn)科技與數(shù)字化體能訓(xùn)練的高度融合。專項(xiàng)技術(shù)動(dòng)作的科技助力主要為實(shí)現(xiàn)空中技巧運(yùn)動(dòng)員的出臺(tái)、翻轉(zhuǎn)和落地環(huán)節(jié)的動(dòng)作優(yōu)化，基于三維動(dòng)作捕捉和識(shí)別技術(shù)、空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)和模擬技術(shù)、生物傳感器技術(shù)、肌骨動(dòng)力學(xué)分析技術(shù)等，研發(fā)“智能視頻監(jiān)控與反饋系統(tǒng)”，為后續(xù)生物力學(xué)分析及訓(xùn)練方案的制定提供支持?？祻?fù)保障依靠新技術(shù)和設(shè)備提供專業(yè)、精準(zhǔn)的評(píng)估，針對(duì)訓(xùn)練中不同階段、不同程度的損傷為運(yùn)動(dòng)員提供安全有效的功能訓(xùn)練，使其恢復(fù)至正常運(yùn)動(dòng)水平。心理能力方面則依靠高科技手段進(jìn)行運(yùn)動(dòng)員心理狀態(tài)觀測(cè)與訓(xùn)練，保證其在比賽中能夠發(fā)揮正常水平。

圖1 北京冬奧會(huì)自由式滑雪空中技巧運(yùn)動(dòng)員科技助力主要著力點(diǎn)Figure 1 Main focus of science and technology promotion for freestyle skiing aerials athletes in Beijing Winter Olympics

備戰(zhàn)周期總體分為夏訓(xùn)、冬訓(xùn)以及競(jìng)賽階段（表1）。夏訓(xùn)階段一般在4—9月份，主要以陸地訓(xùn)練提高運(yùn)動(dòng)員的身體素質(zhì)、心肺能力和專項(xiàng)體能儲(chǔ)備為主，同時(shí)采用蹦床、蹦極訓(xùn)練提高專項(xiàng)技術(shù)和空中動(dòng)作質(zhì)量。其中，夏季水池訓(xùn)練起到承上啟下的決定性作用。與雪上訓(xùn)練不同，水池訓(xùn)練的著陸區(qū)為4 m 深的水池，主要訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)員的出臺(tái)技術(shù)、空中翻轉(zhuǎn)的時(shí)機(jī)和界限、落地階段的準(zhǔn)備以及合理的人體姿態(tài)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)作的細(xì)化和開(kāi)展難新動(dòng)作起到了決定性作用。水池訓(xùn)練前期主要進(jìn)行簡(jiǎn)單的一周或兩周臺(tái)動(dòng)作，側(cè)重訓(xùn)練空中姿態(tài)，提高空中動(dòng)作控制能力；中、后期主要側(cè)重動(dòng)作的難度、落地姿態(tài)和穩(wěn)定性，為雪上實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練做準(zhǔn)備。10月后進(jìn)入冬訓(xùn)階段，采用雪上實(shí)戰(zhàn)鞏固夏訓(xùn)成果，以提高落地成功率和動(dòng)作難度為目的。次年2月，運(yùn)動(dòng)員參加世界杯等大型比賽，以獲取冬奧會(huì)積分、提升比賽經(jīng)驗(yàn)和保證動(dòng)作成功率。

表1 空中技巧女子運(yùn)動(dòng)員備戰(zhàn)北京冬奧會(huì)訓(xùn)練階段劃分Table 1 Division of training stages for female freestyle skiing aerials athletes preparing for Beijing Winter Olympics

2 科技助力空中技巧女子運(yùn)動(dòng)員備戰(zhàn)北京冬奧周期的具體應(yīng)用

2.1 生物力學(xué)現(xiàn)場(chǎng)反饋

高難度動(dòng)作訓(xùn)練中，即時(shí)反饋尤為重要。運(yùn)動(dòng)員和教練員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)反饋結(jié)果可及時(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)動(dòng)作的不足并即刻改進(jìn)動(dòng)作，為后續(xù)訓(xùn)練達(dá)到更佳效果提供依據(jù)。而前幾代反饋系統(tǒng)設(shè)備需要人工標(biāo)注逐幀解析，巨大的工作量也導(dǎo)致數(shù)據(jù)反饋周期較長(zhǎng)。同時(shí)因運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)裝備及運(yùn)動(dòng)環(huán)境的特殊性，該項(xiàng)目的科學(xué)化測(cè)量和觀察具有較大挑戰(zhàn)性[4]。雪上訓(xùn)練通常伴隨冷風(fēng)、低溫和高濕等干擾，夏訓(xùn)期間面對(duì)高溫等因素的影響，對(duì)測(cè)量?jī)x器的硬件適應(yīng)性和可靠性均要求較高，且運(yùn)動(dòng)員在助滑、起跳、翻轉(zhuǎn)和落地等階段均需快速采集，對(duì)設(shè)備的采樣頻率、分辨率和快門速度等關(guān)鍵指標(biāo)也提出了較高要求。另外，運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集時(shí)需要使用非侵入性設(shè)備以減少對(duì)運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)作的干擾。為滿足上述要求，科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出融合數(shù)字視頻識(shí)別的人工智能技術(shù)以及基于AI 算法的無(wú)標(biāo)識(shí)點(diǎn)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)，為運(yùn)動(dòng)員技術(shù)訓(xùn)練提供現(xiàn)場(chǎng)反饋，大大提升了數(shù)據(jù)采集和分析的效率。在整個(gè)備戰(zhàn)周期內(nèi)，該系統(tǒng)實(shí)時(shí)反饋重點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的出臺(tái)、起跳和落地等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，提供快捷和自動(dòng)化的技術(shù)評(píng)價(jià)報(bào)告，為運(yùn)動(dòng)員提供科技助力的堅(jiān)實(shí)保障。

該系統(tǒng)可采集運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和表面肌電數(shù)據(jù)并分析基礎(chǔ)的生物力學(xué)指標(biāo)，如出臺(tái)速度，人體重心速度，下肢髖、膝、踝關(guān)節(jié)角度，人體體位角度等，對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)進(jìn)行獨(dú)立分析并計(jì)算重心與著陸坡的角度、雪板與水面的夾角等關(guān)鍵衍生指標(biāo)?？蒲腥藛T在訓(xùn)練現(xiàn)場(chǎng)對(duì)動(dòng)作進(jìn)行全程拍攝，通過(guò)不同功能的視頻回放進(jìn)行即時(shí)反饋，系統(tǒng)視頻處理后生成數(shù)據(jù)參數(shù)、可視化圖表、動(dòng)作糾正方案等，更全面地分析運(yùn)動(dòng)員完成動(dòng)作的質(zhì)量。將運(yùn)動(dòng)員每天訓(xùn)練的數(shù)據(jù)累積，通過(guò)軟件功能實(shí)現(xiàn)2D/3D 模型和數(shù)據(jù)等更加全面的對(duì)比分析，縱向能對(duì)比同名運(yùn)動(dòng)員不同跳次的優(yōu)秀動(dòng)作和失誤動(dòng)作的關(guān)鍵技術(shù)差異性，橫向能對(duì)比同類難度動(dòng)作的不同運(yùn)動(dòng)員關(guān)鍵技術(shù)的差異性，根據(jù)反饋結(jié)果有針對(duì)性地設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)動(dòng)作優(yōu)化

助滑速度和技術(shù)是完成后續(xù)動(dòng)作的關(guān)鍵，其快慢將直接影響出臺(tái)速度、角度以及出臺(tái)后的高度和遠(yuǎn)度，進(jìn)而對(duì)空中技術(shù)動(dòng)作完成質(zhì)量以及落地穩(wěn)定性產(chǎn)生極大影響。2018年平昌冬奧會(huì)第二輪女子決賽中，徐夢(mèng)桃因助滑速度不足落地時(shí)身體前傾導(dǎo)致著陸失敗。在出臺(tái)瞬間要求運(yùn)動(dòng)員將軀干、髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)鎖死，使軀體近似于剛體狀態(tài)，在完成動(dòng)作的過(guò)程中跳臺(tái)與其的作用力才不會(huì)被其他環(huán)節(jié)緩沖，整個(gè)出臺(tái)、空中翻轉(zhuǎn)以及落地才能較好地完成[5]。通過(guò)視頻反饋系統(tǒng)可更快捷、更高精度地測(cè)算助滑速度、出臺(tái)角度以及運(yùn)動(dòng)員從過(guò)渡區(qū)到起跳階段下肢的屈伸狀態(tài)，進(jìn)而篩選出影響運(yùn)動(dòng)員助滑速度的主要因素，并建立助滑距離與速度控制模型，向運(yùn)動(dòng)員提供主要助滑距離參考值。同時(shí)通過(guò)蹦床與蹦極訓(xùn)練優(yōu)化空中動(dòng)作的轉(zhuǎn)體時(shí)機(jī)、轉(zhuǎn)體界限和姿勢(shì)控制能力，掌握運(yùn)動(dòng)員自身重心的實(shí)時(shí)速度、位移與各肢體關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)，從而為每位運(yùn)動(dòng)員量身定制起跳方案和上肢擺臂技術(shù)。在空中動(dòng)作質(zhì)量方面，進(jìn)行了視覺(jué)、前庭功能和本體等多種感覺(jué)系統(tǒng)對(duì)姿勢(shì)控制的干擾程度研究[6－7]，得出該項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員姿勢(shì)控制能力受多種感覺(jué)系統(tǒng)干擾的影響，其中受本體感覺(jué)影響程度最大，其次是影響半規(guī)管旋轉(zhuǎn)的前庭功能，根據(jù)此結(jié)果在專項(xiàng)訓(xùn)練中設(shè)定本體感覺(jué)和半規(guī)管旋轉(zhuǎn)的抗干擾訓(xùn)練。

落地的質(zhì)量是衡量最終得分的重要部分。我國(guó)空中技巧項(xiàng)目起步較晚，落地技術(shù)落后于傳統(tǒng)冰雪強(qiáng)國(guó)，運(yùn)動(dòng)員落地成功率普遍較低。成功落地需要運(yùn)動(dòng)員保持好適宜的姿態(tài)角，使合重力矩和反作用力矩相互消減，達(dá)到平穩(wěn)著陸的效果。如果運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)的體位角過(guò)大或過(guò)小，反作用力矩和合重力矩相互疊加，強(qiáng)大的沖擊力會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，需要肌肉提供強(qiáng)大的力矩來(lái)克服，因此對(duì)下肢肌群提出了較大的挑戰(zhàn)。通過(guò)視頻反饋系統(tǒng)找出運(yùn)動(dòng)員落地時(shí)下肢各關(guān)節(jié)角度范圍、人體重心垂直著陸坡（人體支撐面）的角度范圍和人體重心在著地時(shí)的速度范圍，以此來(lái)判斷緩沖過(guò)程中姿勢(shì)的合理性、雙下肢的對(duì)稱性和重心的穩(wěn)定性，進(jìn)而設(shè)計(jì)適合于不同運(yùn)動(dòng)員的落地模式和策略。在測(cè)量、分析地面反力時(shí)，通過(guò)便攜式足底壓力鞋墊中的壓力傳感器，可以獲得不同的高度下人體沖擊力的大小，進(jìn)而在ISOMED 等速肌力測(cè)試系統(tǒng)采用下肢蹬踏訓(xùn)練模式進(jìn)行相應(yīng)技術(shù)參數(shù)的設(shè)定，使運(yùn)動(dòng)員在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行模擬落地技術(shù)的訓(xùn)練。備戰(zhàn)期間依托整個(gè)團(tuán)隊(duì)的科學(xué)訓(xùn)練與視頻反饋技術(shù)的應(yīng)用，女子空中技巧國(guó)家隊(duì)隊(duì)員的落地穩(wěn)定性均得到顯著提高，成功率均達(dá)到75%以上（表2），女子主力隊(duì)員徐夢(mèng)桃和孔凡鈺的落地成功率提升至95.6%和94.3%。

表2 2018—2022 賽季空中技巧國(guó)家隊(duì)女子運(yùn)動(dòng)員落地成功率Table 2 Landing success rate of female athletes of freestyle skiing aerials national team in 2018 -2022 seasons

2.3 運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能科技優(yōu)化手段的應(yīng)用

2.3.1 科技助力體能訓(xùn)練 空中技巧對(duì)運(yùn)動(dòng)員爆發(fā)力、協(xié)調(diào)力、感知力和控制能力要求較高，機(jī)體的微小變化都將影響運(yùn)動(dòng)機(jī)能的發(fā)揮，使訓(xùn)練和比賽時(shí)的受傷風(fēng)險(xiǎn)加大[8]。良好的體能成為運(yùn)動(dòng)員提升專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)能力和降低運(yùn)動(dòng)損傷的重要支持和保障。通過(guò)對(duì)上下肢、核心以及非穩(wěn)態(tài)條件下的肌肉力量、機(jī)體靈敏度與協(xié)調(diào)性、大強(qiáng)度的無(wú)氧和有氧能力的訓(xùn)練以及結(jié)合牽伸等技術(shù)，有效地發(fā)展運(yùn)動(dòng)員定向、平衡、柔韌、節(jié)奏分辨和心肺能力，增強(qiáng)基礎(chǔ)體能。另外，對(duì)核心區(qū)域的強(qiáng)化訓(xùn)練加強(qiáng)了對(duì)身體的加速、制動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、平衡、穩(wěn)定的控制，優(yōu)化了空中、落地及轉(zhuǎn)體技術(shù)，達(dá)到了增強(qiáng)專項(xiàng)體能的目的[9]。備戰(zhàn)中借助高科技訓(xùn)練設(shè)備捕捉運(yùn)動(dòng)員蹬腿時(shí)的左右側(cè)速度、爆發(fā)力、反應(yīng)時(shí)間、活動(dòng)度等數(shù)據(jù)，將其繪制成柱狀圖和曲線圖，為運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練提供精確的數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的體能并打通專項(xiàng)技能提高的壁壘。2020年為期半年的體能強(qiáng)化訓(xùn)練將女隊(duì)每天運(yùn)動(dòng)量提高1/3 以上，主力隊(duì)員徐夢(mèng)桃更是從每天12 跳增至26 跳，并增加更多的高難度跳次，這得益于基礎(chǔ)體能強(qiáng)化使專項(xiàng)動(dòng)作訓(xùn)練在數(shù)量與質(zhì)量上得到飛速提升。另外，科研團(tuán)隊(duì)還從該項(xiàng)目的技術(shù)特點(diǎn)和供能特征出發(fā)，分析運(yùn)動(dòng)員較為敏感的監(jiān)控指標(biāo)，及時(shí)了解其身體狀況，包括訓(xùn)練適應(yīng)情況、體能狀況以及營(yíng)養(yǎng)狀況等，進(jìn)而科學(xué)調(diào)整訓(xùn)練方案，為提高成績(jī)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.3.2 科技助力心理訓(xùn)練 心理訓(xùn)練是備戰(zhàn)周期科技助力的重要組成部分，在比賽雙方身體、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)等訓(xùn)練水平相當(dāng)?shù)那闆r下，心理因素往往對(duì)比賽勝負(fù)起著決定性作用[10]?？罩屑记杀荣愅且惶▌儇?fù)，容錯(cuò)率低，如何保持良好的情緒，讓運(yùn)動(dòng)員處于適當(dāng)?shù)呐d奮狀態(tài)，充分發(fā)揮其技術(shù)水平是一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。在新冠肺炎疫情影響下，封閉式訓(xùn)練使運(yùn)動(dòng)員的心理壓力、精神負(fù)擔(dān)等負(fù)荷疊加，易產(chǎn)生思想疲憊或焦慮情緒?？蒲袌F(tuán)隊(duì)通過(guò)組織大集訓(xùn)、大調(diào)訓(xùn)，開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)賽等競(jìng)賽活動(dòng)，同時(shí)采用集體講座、個(gè)人咨詢和心理宣傳等形式提高運(yùn)動(dòng)員心境管理能力[11]。北京冬奧會(huì)我國(guó)運(yùn)動(dòng)員雖占有主場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，但為國(guó)爭(zhēng)光的責(zé)任感讓其承受了更多的焦慮和更大的心理壓力。女子空中技巧決賽中，第5 個(gè)出場(chǎng)的徐夢(mèng)桃頂住對(duì)手沖擊的壓力成功奪得冠軍，擁有如此強(qiáng)大的心理調(diào)節(jié)能力，均得益于平日的心理調(diào)節(jié)訓(xùn)練。

2.3.3 科技助力運(yùn)動(dòng)康復(fù) 空中技巧運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)期間日均訓(xùn)練負(fù)荷為15 ～20 跳，每跳的出臺(tái)全身制動(dòng)技術(shù)、空中姿態(tài)的穩(wěn)定性以及落地站穩(wěn)后的下肢蹬伸動(dòng)作，都對(duì)其肌肉力量和關(guān)節(jié)承載能力提出較高要求[12]。鑒于該項(xiàng)目的老隊(duì)員的身體都有陳舊損傷，新的損傷又可能隨時(shí)發(fā)生，因此預(yù)防和治療是備戰(zhàn)的重中之重。以女子主力隊(duì)員徐夢(mèng)桃為例，她在前3 個(gè)奧運(yùn)備戰(zhàn)周期內(nèi)分別遭遇左、右膝前交叉韌帶斷裂、右膝內(nèi)側(cè)韌帶撕裂以及半月板切除手術(shù)[13]。北京冬奧備戰(zhàn)周期，科研團(tuán)隊(duì)結(jié)合專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)從預(yù)防和康復(fù)兩方面重點(diǎn)保障其競(jìng)技能力。如運(yùn)用等速肌力訓(xùn)練系統(tǒng)輔以HUR 氣動(dòng)力量康復(fù)設(shè)備監(jiān)控肩、髖、膝、踝關(guān)節(jié)和腰背肌肉力量數(shù)據(jù)，并結(jié)合專項(xiàng)特點(diǎn)給出測(cè)定報(bào)告，找出訓(xùn)練短板，分階段制定訓(xùn)練計(jì)劃，根據(jù)恢復(fù)情況不斷調(diào)整，促進(jìn)其綜合力量的提升。針對(duì)疲勞恢復(fù)，傳統(tǒng)的中醫(yī)和新興的物理治療方法可增強(qiáng)神經(jīng)興奮性，促進(jìn)血液循環(huán)，加速炎癥和水腫的消除等。通過(guò)各種技術(shù)手段助力（表3），2021年世界杯時(shí)徐夢(mèng)桃在出臺(tái)、空中翻轉(zhuǎn)、落地成績(jī)方面，較過(guò)去均有明顯提高，且穩(wěn)定性更好。以上這些都為她在北京冬奧會(huì)上的耀眼表現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

表3 提高空中技巧運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技能力對(duì)科技支撐的內(nèi)在需求Table 3 Internal demand for science and technology supported training for improving freestyle skiing aerials athletes’competitive capacity

3 徐夢(mèng)桃北京冬奧會(huì)奪金競(jìng)技實(shí)力分析

3.1 動(dòng)作難度的選擇

北京冬奧會(huì)女子空中技巧決賽的競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，不僅需要運(yùn)動(dòng)員選取較高難度系數(shù)的動(dòng)作，還要具備完成高質(zhì)量的出臺(tái)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的空中動(dòng)作和落地等關(guān)鍵技術(shù)的能力。徐夢(mèng)桃在決賽中選取女子最高難度bFFF（難度系數(shù)4.293），并高質(zhì)量地完成了關(guān)鍵技術(shù)動(dòng)作。北京冬奧會(huì)徐夢(mèng)桃成功奪得金牌，完美的出臺(tái)、空中動(dòng)作以及穩(wěn)定的落地為其奪冠奠定了基礎(chǔ)，但更大程度上取決于其在備戰(zhàn)過(guò)程中對(duì)高難度動(dòng)作不斷沖擊所形成的熟練度和超強(qiáng)控制能力。近7 屆冬奧會(huì)女子決賽中，三周臺(tái)運(yùn)動(dòng)員獲得6 屆冠軍，選擇的動(dòng)作難度系數(shù)在3.525 ～4.425 之間，金牌獲得者的難度系數(shù)在3.800 ～4.175 之間。由此可知，該項(xiàng)目女子運(yùn)動(dòng)員沖擊金牌的動(dòng)作難度系數(shù)需高于3.800。索契和平昌冬奧會(huì)女子決賽中運(yùn)動(dòng)員均采取以難度為戰(zhàn)術(shù)的主流，其中60%以上采用高難度戰(zhàn)術(shù)[14]。因此，難度系數(shù)的增長(zhǎng)是空中技巧項(xiàng)目的趨勢(shì)，北京冬奧會(huì)三周臺(tái)動(dòng)作必然是爭(zhēng)金的主戰(zhàn)場(chǎng)。不斷沖擊高難度動(dòng)作也是徐夢(mèng)桃備戰(zhàn)周期中的主要任務(wù)。因徐夢(mèng)桃在平昌冬奧會(huì)比賽期間受傷，2018—2019 賽季的夏訓(xùn)主要以基礎(chǔ)性動(dòng)作為主。夏季水池訓(xùn)練的著陸是落在水平面的水池上，運(yùn)動(dòng)員可以安全大膽地完成空中技術(shù)動(dòng)作，能夠比雪上訓(xùn)練進(jìn)行更多的跳次以及完成更高的難度，因此夏訓(xùn)的平均難度略高于冬訓(xùn)（表4）。但在2021—2022 賽季，冬訓(xùn)的平均難度超越夏訓(xùn)，因冬奧會(huì)臨近，基礎(chǔ)動(dòng)作訓(xùn)練有所減少，難度動(dòng)作訓(xùn)練增加以及多次參加競(jìng)技性比賽所致，無(wú)論是夏季跳臺(tái)訓(xùn)練還是冬季跳臺(tái)訓(xùn)練，連續(xù)3 個(gè)賽季平均訓(xùn)練難度系數(shù)均不斷增加。難度的提升促進(jìn)高分動(dòng)作的產(chǎn)生，為北京冬奧取得佳績(jī)奠定了難度基礎(chǔ)。

表4 徐夢(mèng)桃備戰(zhàn)周期動(dòng)作平均難度系數(shù)Table 4 Average degree of difficulty of Xu Mengtao’s preparation cycle

3.2 徐夢(mèng)桃本屆三周臺(tái)動(dòng)作的落地穩(wěn)定性

高難度動(dòng)作是制勝基礎(chǔ)，而動(dòng)作質(zhì)量是制勝保障，該項(xiàng)目落地穩(wěn)定性是運(yùn)動(dòng)員獲得最終卓越成績(jī)的保證[15]。因此，落地穩(wěn)定性也成為科技助力的重中之重。通過(guò)備戰(zhàn)期間現(xiàn)場(chǎng)反饋、關(guān)鍵技術(shù)的動(dòng)作優(yōu)化、模擬落地下肢蹬踏訓(xùn)練以及體能儲(chǔ)備的科技應(yīng)用，滲透相應(yīng)的力學(xué)原理，總結(jié)動(dòng)作的發(fā)展方向和變化規(guī)律，如轉(zhuǎn)動(dòng)形成的力學(xué)機(jī)制、增加轉(zhuǎn)動(dòng)速度的身體調(diào)控方法、落地時(shí)身體的姿態(tài)和穩(wěn)定性之間的關(guān)系、轉(zhuǎn)體動(dòng)作的橫軸與縱軸的不同匹配速度等，以此提升針對(duì)性動(dòng)作。近3 個(gè)備戰(zhàn)賽季中徐夢(mèng)桃三周臺(tái)動(dòng)作的落地成功率均逐年上升（表5），并在北京冬奧會(huì)以100%的成功率落地，也為零失誤奪金奠定了基礎(chǔ)。

表5 徐夢(mèng)桃備戰(zhàn)周期和北京冬奧會(huì)三周臺(tái)不同難度動(dòng)作的落地成功率Table 5 Xu Mengtao’s landing success rate of different actions on triple platform in preparation cycle and Beijing Winter Olympics

4 科技助力空中技巧項(xiàng)目的主要功效

4.1 實(shí)現(xiàn)多學(xué)科一體化科技助力模式

北京冬奧會(huì)備戰(zhàn)中空中技巧項(xiàng)目科研團(tuán)隊(duì)利用數(shù)據(jù)模型、先進(jìn)設(shè)備、科學(xué)治療與康復(fù)技術(shù)等手段搭橋，對(duì)運(yùn)動(dòng)員姿勢(shì)控制、動(dòng)作診斷、效果評(píng)價(jià)以及關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)技術(shù)特征及演變規(guī)律等問(wèn)題進(jìn)行了系列研究。通過(guò)加深理論與實(shí)踐兩方面的研究和探索，進(jìn)行了由傳統(tǒng)的“師徒傳技”到當(dāng)代的“科學(xué)化訓(xùn)練”的轉(zhuǎn)型，將大量以往被忽視的學(xué)科，例如生物力學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、心理學(xué)、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)以及管理學(xué)等納入訓(xùn)練，重塑運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的生物學(xué)和教育學(xué)基礎(chǔ)。通過(guò)整合和集成現(xiàn)有的科技成果，形成訓(xùn)練、科研和保障“三位一體”的模式，該模式將當(dāng)下迅猛發(fā)展的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和智能化融入其中，在數(shù)據(jù)庫(kù)和各類模型的支持下，將傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)式訓(xùn)練變?yōu)榭稍O(shè)計(jì)、可預(yù)期和可控制的訓(xùn)練，“劑量負(fù)荷”“精準(zhǔn)優(yōu)化”和“智能診斷”已經(jīng)從概念成為現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練監(jiān)控可視化并挖掘隱藏的短板，短時(shí)間內(nèi)尋求最優(yōu)解。通過(guò)實(shí)施“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)，多學(xué)科一體化助力模式使運(yùn)動(dòng)員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)動(dòng)作中存在的問(wèn)題，并加以糾正；根據(jù)對(duì)技術(shù)動(dòng)作的解析和視頻反饋分析，提出針對(duì)不同運(yùn)動(dòng)員、不同技術(shù)動(dòng)作的訓(xùn)練建議和技術(shù)動(dòng)作方案，對(duì)改進(jìn)技術(shù)動(dòng)作、提高訓(xùn)練效果發(fā)揮了良好作用。面向未來(lái)，“跨領(lǐng)域”和“跨學(xué)科”將成為競(jìng)技體育科技發(fā)展的主要方向[16]。在“訓(xùn)練－科研－保障”一體化訓(xùn)練模式下應(yīng)積極構(gòu)建復(fù)合型多學(xué)科的訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)，建立大數(shù)據(jù)智能化的訓(xùn)練平臺(tái)，提升競(jìng)技運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的效果[17]。

4.2 創(chuàng)新冬季項(xiàng)目轉(zhuǎn)訓(xùn)技術(shù)融合方案

北京冬奧會(huì)科技攻關(guān)周期內(nèi)，研究團(tuán)隊(duì)基于科技助力創(chuàng)新夏－冬轉(zhuǎn)訓(xùn)融合理論，并形成具有操作性的管理方案，有效解決了空中技巧夏訓(xùn)效果差、缺乏科學(xué)指導(dǎo)等實(shí)踐問(wèn)題。課題組以冬季雪上關(guān)鍵技術(shù)訓(xùn)練為準(zhǔn)則，探索夏訓(xùn)關(guān)鍵技術(shù)（助滑、起跳、空中、落地）與冬季不同場(chǎng)景下運(yùn)動(dòng)員技術(shù)規(guī)律的差異性，提升和改進(jìn)夏訓(xùn)方法和手段，建立夏－冬轉(zhuǎn)訓(xùn)技術(shù)融合方案。同時(shí)基于空中技巧運(yùn)動(dòng)員在夏季和冬季多源場(chǎng)景技術(shù)訓(xùn)練轉(zhuǎn)換下技術(shù)、體能、心理差異性評(píng)價(jià)與趨同性訓(xùn)練的關(guān)鍵技術(shù)，研制出大時(shí)空尺度下運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)換適應(yīng)性訓(xùn)練最優(yōu)模式。通過(guò)獲得空中技巧國(guó)家隊(duì)重點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的出臺(tái)技術(shù)、落地階段之間的差異性方案，進(jìn)一步為其制定轉(zhuǎn)訓(xùn)融合方案，及時(shí)與教練員溝通，并在冬奧會(huì)訓(xùn)練及比賽中進(jìn)行有效應(yīng)用和實(shí)施。科技助力的應(yīng)用全面總結(jié)了我國(guó)雪上項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)團(tuán)隊(duì)在運(yùn)動(dòng)員培養(yǎng)中的夏－冬轉(zhuǎn)訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)和方案，成功梳理出具有中國(guó)情境特點(diǎn)的轉(zhuǎn)訓(xùn)理論以及項(xiàng)目遷移方式，針對(duì)高山滑雪、越野滑雪、跳臺(tái)滑雪、自由式滑雪雪上技巧和大跳臺(tái)等技巧類項(xiàng)目也可進(jìn)行推廣運(yùn)用，為運(yùn)動(dòng)員提供“精準(zhǔn)到肌肉”的理論和數(shù)據(jù)支撐，幫助其實(shí)現(xiàn)突破。

4.3 深化我國(guó)空中技巧人才培養(yǎng)體系

冬季體育運(yùn)動(dòng)人才培養(yǎng)是全方位的，不僅體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)員人才培養(yǎng)，教練員、裁判員、技術(shù)官員和管理人員的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能培養(yǎng)也不可或缺[18]。本備戰(zhàn)周期科研團(tuán)隊(duì)圍繞雪上項(xiàng)目進(jìn)行的科技攻關(guān)服務(wù)成果創(chuàng)新了競(jìng)技體育訓(xùn)練相關(guān)理論，加強(qiáng)了現(xiàn)代科技手段在運(yùn)動(dòng)員科學(xué)選材中的應(yīng)用，將經(jīng)驗(yàn)選材和科學(xué)選材相結(jié)合，逐步形成一套科學(xué)化的青少年后備人才評(píng)價(jià)體系。依靠先進(jìn)設(shè)施、設(shè)備在空中技巧重點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練中的應(yīng)用，提高了訓(xùn)練的信息化和智能化水平，實(shí)現(xiàn)體育科技服務(wù)各層級(jí)運(yùn)動(dòng)員全覆蓋。同時(shí)，進(jìn)一步深化與體操、蹦床、跳水等技巧類項(xiàng)目的合作，進(jìn)行跨界選材與培養(yǎng)；在此基礎(chǔ)上不斷豐富我國(guó)體育高等教育的教學(xué)理論和實(shí)踐，保證人才不斷檔，有利于空中技巧項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

以科技為助力，中國(guó)競(jìng)技體育在北京冬奧會(huì)周期走出一條強(qiáng)勁上揚(yáng)的曲線，同時(shí)也抓住北京冬奧會(huì)的機(jī)遇迅速對(duì)科技備戰(zhàn)完成了一次科普。北京冬奧會(huì)賽場(chǎng)上我國(guó)運(yùn)動(dòng)員頻創(chuàng)佳績(jī)，從幕后科研支持團(tuán)隊(duì)到科研型教練再到臺(tái)前的運(yùn)動(dòng)員，中國(guó)競(jìng)技體育的高質(zhì)量發(fā)展對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)上的科技參與、支持、理解和執(zhí)行能力提出更高要求。在接下來(lái)的米蘭冬奧會(huì)備戰(zhàn)周期以及建設(shè)體育強(qiáng)國(guó)的偉大征程上，更加需要科技助力尤其是科技提升的能力進(jìn)而持續(xù)發(fā)揮出更強(qiáng)的支撐和引領(lǐng)作用。