摘要：大數(shù)據(jù)時代下，信息技術(shù)的發(fā)展為高中體育訓(xùn)練的精準(zhǔn)化提供了新的可能。本研究基于智能化訓(xùn)練系統(tǒng)、運(yùn)動生物力學(xué)參數(shù)提取、運(yùn)動員身體機(jī)能監(jiān)測等視角，探討了信息技術(shù)在高中體育訓(xùn)練中的應(yīng)用路徑。通過案例分析，揭示了田徑、球類、體操等項目中智能可穿戴設(shè)備、人工智能、虛擬現(xiàn)實、動作捕捉與生物反饋系統(tǒng)等技術(shù)的實踐效果。同時，本文還剖析了訓(xùn)練大數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)瓶頸、訓(xùn)練設(shè)備研發(fā)與應(yīng)用推廣不足、體育訓(xùn)練人才培養(yǎng)滯后等制約因素，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化策略。研究表明，信息技術(shù)與高中體育訓(xùn)練的深度融合，有助于實現(xiàn)訓(xùn)練過程的精準(zhǔn)化、個性化、智能化，全面提升運(yùn)動員的競技水平，為建設(shè)體育強(qiáng)國貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)" 信息技術(shù)" 高中體育訓(xùn)練" 精準(zhǔn)化" 智能化

中圖分類號：G80 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8902-（2024）-23-085-3-XWJ

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，信息技術(shù)正在深刻重塑各行各業(yè)的發(fā)展形態(tài)。體育領(lǐng)域作為信息化應(yīng)用的重要場景，亦迎來了變革的新契機(jī)。特別是在高中體育訓(xùn)練中，大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等新興技術(shù)的引入，為解決傳統(tǒng)訓(xùn)練模式中存在的粗放式管理、經(jīng)驗主義色彩濃厚等問題提供了新思路。信息技術(shù)與體育訓(xùn)練的融合，不僅有助于提高訓(xùn)練過程的科學(xué)化水平，實現(xiàn)對運(yùn)動員競技狀態(tài)的精準(zhǔn)監(jiān)控和個性化干預(yù)，而且可以極大拓展訓(xùn)練手段和方法，激發(fā)運(yùn)動員的訓(xùn)練積極性，推動競技水平的整體躍升?；诖?，本文聚焦于大數(shù)據(jù)背景下信息技術(shù)對高中體育訓(xùn)練精準(zhǔn)指導(dǎo)的應(yīng)用路徑與實踐效果，力求為新時代體育人才培養(yǎng)模式變革提供有益啟示。

1、大數(shù)據(jù)時代信息技術(shù)賦能高中體育訓(xùn)練的契機(jī)與挑戰(zhàn)

1.1、智能化訓(xùn)練系統(tǒng)助推高中體育訓(xùn)練模式變革

高中體育訓(xùn)練已然步入數(shù)字化時代，智能化訓(xùn)練系統(tǒng)的引入為傳統(tǒng)訓(xùn)練模式注入新的活力。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)結(jié)合可穿戴設(shè)備，能夠高效采集運(yùn)動員訓(xùn)練與競賽中的細(xì)粒度數(shù)據(jù)，并通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析，挖掘隱藏的關(guān)聯(lián)性信息，從而為制定個性化訓(xùn)練方案提供數(shù)據(jù)支撐。虛擬現(xiàn)實、動作捕捉等技術(shù)的應(yīng)用，使得運(yùn)動員的動作分析更加精準(zhǔn)，技術(shù)動作優(yōu)化更加高效。人工智能算法輔助下的訓(xùn)練效果評估，為教練員調(diào)整訓(xùn)練策略提供了科學(xué)依據(jù)。智能化訓(xùn)練系統(tǒng)的引入，必將推動高中體育訓(xùn)練模式的變革，實現(xiàn)訓(xùn)練過程的精準(zhǔn)化、個性化、科學(xué)化。

1.2、體育大數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀及高中體育訓(xùn)練痛點剖析

當(dāng)前，體育大數(shù)據(jù)在競技體育領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，數(shù)據(jù)挖掘與可視化技術(shù)在足球、籃球、乒乓球等項目中得到普及，極大地提升了運(yùn)動員的競技水平和比賽觀賞性。然而，在高中體育訓(xùn)練中，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用尚處于起步階段，仍有諸多痛點亟待突破。一方面，高中運(yùn)動員訓(xùn)練數(shù)據(jù)的采集與分析技術(shù)仍有待進(jìn)一步完善，訓(xùn)練設(shè)備的研發(fā)與推廣力度不足，數(shù)據(jù)質(zhì)量與數(shù)據(jù)安全也缺乏有效保障。另一方面，體育訓(xùn)練人才培養(yǎng)滯后，缺乏既懂體育又精通數(shù)據(jù)分析的復(fù)合型人才，導(dǎo)致大數(shù)據(jù)技術(shù)在實踐中無法充分發(fā)揮效用。因此，在大數(shù)據(jù)背景下，如何破解高中體育訓(xùn)練中的痛點，充分釋放數(shù)據(jù)紅利，推動訓(xùn)練模式變革，是亟待解決的重要課題。

2、信息技術(shù)驅(qū)動下高中體育訓(xùn)練精準(zhǔn)化路徑探析

2.1、運(yùn)動生物力學(xué)參數(shù)提取與運(yùn)動員個體化訓(xùn)練

運(yùn)動生物力學(xué)作為研究運(yùn)動員運(yùn)動過程中的力學(xué)特征及其變化規(guī)律的學(xué)科，為實現(xiàn)高中體育訓(xùn)練的精準(zhǔn)化提供了重要支撐。通過應(yīng)用三維動作捕捉、表面肌電等技術(shù)，可以精準(zhǔn)提取運(yùn)動員訓(xùn)練過程中的關(guān)節(jié)角度、角速度、肌肉激活程度等生物力學(xué)參數(shù)，并結(jié)合運(yùn)動員的身體素質(zhì)、技術(shù)特點等因素，利用大數(shù)據(jù)分析方法，挖掘參數(shù)間的內(nèi)在聯(lián)系，構(gòu)建個性化的運(yùn)動員生物力學(xué)模型。基于該模型，教練員可以針對性地制訂訓(xùn)練計劃，優(yōu)化動作技術(shù)，預(yù)防運(yùn)動損傷，從而實現(xiàn)運(yùn)動員個體化訓(xùn)練的目標(biāo)。

2.2、運(yùn)動員身體機(jī)能監(jiān)測與訓(xùn)練負(fù)荷實時調(diào)控

運(yùn)動員的身體機(jī)能狀態(tài)直接影響訓(xùn)練效果和比賽表現(xiàn)。傳統(tǒng)的身體機(jī)能監(jiān)測主要依賴于間歇性的體能測試，難以實現(xiàn)實時動態(tài)的監(jiān)控，而智能可穿戴設(shè)備的出現(xiàn)，使得運(yùn)動員身體機(jī)能的實時監(jiān)測成為可能。通過佩戴心率、血氧、呼吸頻率等生理參數(shù)監(jiān)測設(shè)備，可以持續(xù)采集運(yùn)動員訓(xùn)練過程中的生理數(shù)據(jù)，并上傳至云端平臺進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)動員出現(xiàn)疲勞、機(jī)能下降等異常狀態(tài)，系統(tǒng)會自動預(yù)警，提示教練員及時調(diào)整訓(xùn)練計劃。同時，基于生理數(shù)據(jù)反饋，還可實現(xiàn)訓(xùn)練負(fù)荷的實時調(diào)控，避免運(yùn)動員出現(xiàn)過度訓(xùn)練或訓(xùn)練不足的問題，保障訓(xùn)練效果和運(yùn)動員健康。

2.3、訓(xùn)練過程動作捕捉與技術(shù)動作優(yōu)化

在高中體育訓(xùn)練中，動作技術(shù)的優(yōu)化是提高專項成績的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的動作技術(shù)分析主要依賴教練員的肉眼觀察和經(jīng)驗判斷，存在主觀性強(qiáng)、精確度低等局限。而三維動作捕捉技術(shù)的引入，則為動作技術(shù)分析提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。通過在運(yùn)動員身上布置反光標(biāo)記點，利用高速攝像機(jī)采集運(yùn)動過程中的標(biāo)記點軌跡，可以精確重構(gòu)出運(yùn)動員的三維動作模型?；谠撃Ｐ停叹殕T可以定量分析運(yùn)動員的動作技術(shù)，發(fā)現(xiàn)其中存在的缺陷，并給出針對性的改進(jìn)建議。同時，將優(yōu)秀運(yùn)動員的動作模型作為標(biāo)準(zhǔn)，可以實現(xiàn)動作技術(shù)的可視化對比，幫助運(yùn)動員直觀地認(rèn)識自身不足，加快動作技術(shù)的優(yōu)化進(jìn)程。

2.4、人工智能算法輔助與訓(xùn)練效果評估

人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，為高中體育訓(xùn)練效果評估帶來了新的突破口。通過對海量訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，可以建立智能化的訓(xùn)練效果評估模型。該模型能夠綜合考慮運(yùn)動員的生理指標(biāo)、動作技術(shù)、競技表現(xiàn)等多維度因素，客觀評估訓(xùn)練效果，預(yù)測競技潛力。同時，基于智能算法的訓(xùn)練效果預(yù)測，可以幫助教練員優(yōu)化訓(xùn)練方案，制定針對性的提高策略。此外，人工智能技術(shù)還可應(yīng)用于運(yùn)動員心理狀態(tài)監(jiān)測、體能恢復(fù)狀態(tài)評估等方面，為訓(xùn)練提供全方位的智能化輔助，最大限度地挖掘運(yùn)動員的競技潛能，提升訓(xùn)練效果。

3、基于大數(shù)據(jù)的高中體育訓(xùn)練精準(zhǔn)化實踐案例

3.1、田徑項目中智能可穿戴設(shè)備的應(yīng)用

田徑項目作為高中體育訓(xùn)練的基石，對運(yùn)動員的體能素質(zhì)和專項技術(shù)要求極為苛刻。傳統(tǒng)的經(jīng)驗主導(dǎo)式訓(xùn)練模式已難以滿足現(xiàn)代競技體育的需求，而智能可穿戴設(shè)備的引入則為田徑訓(xùn)練帶來了全新契機(jī)。某高中田徑隊率先在訓(xùn)練中大規(guī)模應(yīng)用智能手環(huán)、智能鞋墊等可穿戴設(shè)備，實現(xiàn)了對運(yùn)動員心率、步頻、步幅、著地時間等關(guān)鍵參數(shù)的實時監(jiān)測，并將采集的海量數(shù)據(jù)傳輸至云端進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析和建模。

基于運(yùn)動員的歷史數(shù)據(jù)，教練組構(gòu)建了個性化的生理參數(shù)模型，實現(xiàn)了對訓(xùn)練強(qiáng)度的精準(zhǔn)控制。一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)動員出現(xiàn)生理指標(biāo)異?；蜻^度疲勞，系統(tǒng)會自動預(yù)警，提醒教練及時調(diào)整訓(xùn)練計劃。與此同時，憑借可穿戴設(shè)備采集的動作軌跡數(shù)據(jù)，教練員可以深入分析運(yùn)動員的技術(shù)動作，發(fā)現(xiàn)其中存在的缺陷，并給出量身定制的改進(jìn)方案。

在智能化訓(xùn)練的指導(dǎo)下，該校田徑隊運(yùn)動員的專項能力得到了全面提升。其中，多名優(yōu)秀運(yùn)動員在各級重大賽事中屢創(chuàng)佳績，為高水平競技體育人才的儲備做出了重要貢獻(xiàn)?？梢哉f，智能可穿戴設(shè)備的應(yīng)用為田徑訓(xùn)練注入了新的活力，開啟了精準(zhǔn)化訓(xùn)練的新時代。

3.2、球類運(yùn)動中人工智能與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運(yùn)用

球類運(yùn)動對運(yùn)動員的綜合素質(zhì)要求極為全面，涉及技戰(zhàn)術(shù)、心理素質(zhì)、體能狀態(tài)等多個層面。如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，實現(xiàn)球類項目訓(xùn)練的個性化和智能化，是擺在高中體育教練面前的一大挑戰(zhàn)。某高中籃球隊在訓(xùn)練中大膽嘗試，引入了人工智能和虛擬現(xiàn)實等前沿技術(shù)，取得了令人鼓舞的成果。

該校教練組通過對運(yùn)動員的歷史比賽數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練，建立了基于不同位置的技戰(zhàn)術(shù)決策模型。在實際比賽中，該模型可根據(jù)現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)，為運(yùn)動員提供最優(yōu)決策建議，極大提升了他們的執(zhí)行力和應(yīng)變能力。與此同時，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，教練組還構(gòu)建了高度仿真的三維比賽場景，運(yùn)動員可以在虛擬環(huán)境中無限次重復(fù)演練各種戰(zhàn)術(shù)，大幅提高了訓(xùn)練的針對性和實戰(zhàn)性。

在智能化訓(xùn)練的支持下，該校籃球隊在各級聯(lián)賽中屢攻巔峰，多次奪得全國性賽事冠軍，同時也培養(yǎng)出一批批優(yōu)秀苗子，為祖國籃球事業(yè)注入了新鮮血液，充分展現(xiàn)出了強(qiáng)大的競技實力和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.3、體操項目中動作捕捉與生物反饋系統(tǒng)的實踐

體操運(yùn)動對運(yùn)動員的身體素質(zhì)要求極為苛刻，不僅需要卓越的力量、柔韌和協(xié)調(diào)能力，更需要動作技術(shù)達(dá)到極致的精準(zhǔn)性和藝術(shù)性。如何在保證訓(xùn)練安全的前提下，實現(xiàn)動作技術(shù)的精準(zhǔn)優(yōu)化，是高中體操訓(xùn)練面臨的一大難題。某高中體操隊引入了動作捕捉與生物反饋系統(tǒng)，為解決這一難題開辟了新路徑。

該系統(tǒng)通過在運(yùn)動員身上布置專用的慣性傳感器，可以實時捕捉其三維動作數(shù)據(jù)，并與優(yōu)秀運(yùn)動員的動作模板進(jìn)行對比，量化評估動作完成的標(biāo)準(zhǔn)程度。同時，結(jié)合表面肌電等生物反饋信號，教練組還可以精準(zhǔn)監(jiān)控運(yùn)動員的肌肉激活狀態(tài)和疲勞水平，及時預(yù)防過度訓(xùn)練導(dǎo)致的運(yùn)動損傷。

在動作捕捉與生物反饋系統(tǒng)的指導(dǎo)下，運(yùn)動員的動作質(zhì)量和穩(wěn)定性得到了大幅提升。該校體操隊在多項重大賽事中屢創(chuàng)佳績，多人入選國家集訓(xùn)隊，充分展現(xiàn)出了強(qiáng)大的競技實力和發(fā)展?jié)摿Α？梢哉f，信息技術(shù)的應(yīng)用為體操訓(xùn)練帶來了全新革命，開啟了精準(zhǔn)化訓(xùn)練的新時代。

4、信息技術(shù)賦能高中體育訓(xùn)練精準(zhǔn)化的困境與出路

4.1、訓(xùn)練大數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)瓶頸

盡管信息技術(shù)在高中體育訓(xùn)練中的應(yīng)用取得了一定進(jìn)展，但仍面臨著數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)的瓶頸制約。目前，訓(xùn)練大數(shù)據(jù)的采集主要依賴于可穿戴設(shè)備、動作捕捉系統(tǒng)等硬件設(shè)施，對于一些復(fù)雜的生理數(shù)據(jù)和動作數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)度和時效性有待進(jìn)一步提高。同時，訓(xùn)練大數(shù)據(jù)的分析技術(shù)也存在短板，現(xiàn)有的機(jī)器學(xué)習(xí)算法難以充分挖掘數(shù)據(jù)間的深層次關(guān)聯(lián)，無法有效支撐個性化訓(xùn)練決策。因此，亟需突破訓(xùn)練大數(shù)據(jù)采集和分析技術(shù)的瓶頸，開發(fā)新一代高精度數(shù)據(jù)采集硬件，創(chuàng)新人工智能算法模型，從而為高中體育訓(xùn)練精準(zhǔn)化提供堅實的技術(shù)支撐。

4.2、訓(xùn)練設(shè)備研發(fā)與應(yīng)用推廣不足

盡管信息技術(shù)在高中體育訓(xùn)練中的應(yīng)用前景廣闊，但受到訓(xùn)練設(shè)備研發(fā)與推廣不足的制約，其在實踐中的覆蓋面仍顯不足。一方面，國內(nèi)訓(xùn)練設(shè)備的研發(fā)投入嚴(yán)重不足，難以滿足高中體育訓(xùn)練對智能化設(shè)備的迫切需求。另一方面，即使有部分先進(jìn)設(shè)備問世，由于缺乏有效的推廣渠道，難以在全國范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。因此，亟需加大對抗訓(xùn)練設(shè)備研發(fā)的支持力度，鼓勵高校、科研院所和企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作，共同攻克關(guān)鍵技術(shù)難題。同時，還應(yīng)建立完善的推廣機(jī)制，促進(jìn)先進(jìn)訓(xùn)練設(shè)備在高中體育訓(xùn)練中的深度應(yīng)用。

4.3、體育訓(xùn)練人才培養(yǎng)滯后與師資隊伍建設(shè)薄弱

信息技術(shù)賦能高中體育訓(xùn)練的關(guān)鍵在于人才，但目前我國在這一領(lǐng)域的人才培養(yǎng)工作滯后，師資隊伍建設(shè)也存在明顯薄弱環(huán)節(jié)。一方面，高校體育教育專業(yè)缺乏信息技術(shù)相關(guān)課程，難以培養(yǎng)掌握現(xiàn)代信息技術(shù)并具備體育專業(yè)知識的復(fù)合型人才。另一方面，現(xiàn)有的高中體育教師普遍缺乏信息技術(shù)應(yīng)用能力，難以駕馭智能化訓(xùn)練設(shè)備，制約了信息技術(shù)在高中體育訓(xùn)練中的深度融合。因此，高校應(yīng)及時調(diào)整體育教育專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，加強(qiáng)信息技術(shù)課程建設(shè)。同時，還應(yīng)加大在職教師的信息技術(shù)培訓(xùn)力度，提升現(xiàn)有師資隊伍的信息化水平，為信息技術(shù)在高中體育訓(xùn)練中的應(yīng)用奠定堅實的人才基礎(chǔ)。

4.4、個人隱私保護(hù)與數(shù)據(jù)安全風(fēng)險防范

在信息技術(shù)賦能高中體育訓(xùn)練的進(jìn)程中，個人隱私保護(hù)與數(shù)據(jù)安全風(fēng)險防范是一個亟需重視的問題。訓(xùn)練大數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含了運(yùn)動員的身體素質(zhì)、生理狀態(tài)、心理狀態(tài)等私密信息，一旦發(fā)生數(shù)據(jù)泄露，將對運(yùn)動員的人身安全和正常生活造成嚴(yán)重影響。同時，黑客入侵、病毒攻擊等網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險，也可能導(dǎo)致訓(xùn)練數(shù)據(jù)的丟失或被竊取。因此，亟需建立健全的個人隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全管理制度，加強(qiáng)技術(shù)防護(hù)，確保運(yùn)動員的合法權(quán)益不受侵犯。

總的來說，雖然信息技術(shù)在高中體育訓(xùn)練中的應(yīng)用存在一定困境，但只要從技術(shù)創(chuàng)新、政策支持、人才培養(yǎng)、制度保障等方面采取全方位的有力措施，就一定能夠突破瓶頸，釋放信息技術(shù)的巨大潛能，推動高中體育訓(xùn)練精準(zhǔn)化水平的不斷提升。在體育強(qiáng)國戰(zhàn)略的引領(lǐng)下，信息技術(shù)與高中體育訓(xùn)練的深度融合必將成為大勢所趨，為提高我國競技體育綜合實力貢獻(xiàn)重要力量。

5、結(jié)語

大數(shù)據(jù)時代下信息技術(shù)在高中體育訓(xùn)練中的應(yīng)用前景廣闊。從宏觀層面看，信息技術(shù)有助于推動體育訓(xùn)練模式的變革，為培養(yǎng)高水平競技人才提供有力支撐。從微觀層面看，借助可穿戴設(shè)備、人工智能、動作捕捉等技術(shù)，可以實現(xiàn)對運(yùn)動員體能、技戰(zhàn)術(shù)、心理等多維度信息的實時采集與分析，并據(jù)此制定個性化的訓(xùn)練方案，全面提升訓(xùn)練質(zhì)量與效率。當(dāng)然，信息技術(shù)在體育訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于起步階段，技術(shù)創(chuàng)新、人才培養(yǎng)、制度建設(shè)等仍有待進(jìn)一步加強(qiáng)。隨著我國對體育事業(yè)的日益重視，以及信息技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，兩者必將實現(xiàn)更高層次、更寬領(lǐng)域的融合，為體育強(qiáng)國建設(shè)提供強(qiáng)勁動力。

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作者簡介：賀振興（1977-），男，漢族，山東萊州人，本科，中教一級，研究方向 ：高中體育與健康。