摘要：在當(dāng)今信息技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，大數(shù)據(jù)分析已成為眾多領(lǐng)域的重要工具，體育科學(xué)領(lǐng)域也不例外。高校學(xué)生的體能水平直接影響到學(xué)習(xí)效率及生活質(zhì)量，而傳統(tǒng)的體能訓(xùn)練方法往往忽視了訓(xùn)練的個(gè)性化需求。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，收集分析體能訓(xùn)練相關(guān)數(shù)據(jù)成為可能，這為制定更加精準(zhǔn)、有效的訓(xùn)練計(jì)劃提供了新的思路。本研究主要探索大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在體能訓(xùn)練方面的應(yīng)用潛力，總結(jié)現(xiàn)階段的大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)存在的問(wèn)題，并提出優(yōu)化辦法，以提升體能訓(xùn)練的實(shí)際效果，從而提升學(xué)生的整體健康狀況，進(jìn)一步推動(dòng)高校體育教育的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)分析；高校學(xué)生體能訓(xùn)練；優(yōu)化方法；研究

Research on Optimization Strategies for Physical Fitness Training of College Students Based on Big Data Analysis

Abstract： In the context of rapid development of information technology today， big data analysis has become an important tool in many fields， and the field of sports science is no exception. The physical fitness level of college students directly affects learning efficiency and quality of life， while traditional physical training methods often overlook the personalized needs of training. With the development of big data technology， collecting and analyzing data related to physical fitness training has become possible， providing new ideas for formulating more accurate and effective training plans. This study mainly explores the potential application of big data analysis technology in physical training， summarizes the problems existing in the current big data analysis platform， and proposes optimization methods to improve the actual effect of physical training， thereby improving the overall health status of students and further promoting the development of physical education in universities.

Keywords： big data analysis; Physical fitness training for college students; Research on Optimization Methods

傳統(tǒng)體能訓(xùn)練方法往往采用一種“一刀切”的方式，忽視了學(xué)生的體質(zhì)差異，導(dǎo)致訓(xùn)練效果存在較大的波動(dòng)。并且，由于缺乏精確的數(shù)據(jù)支持，訓(xùn)練計(jì)劃的調(diào)整往往基于教練員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，這種狀況極大地限制了訓(xùn)練效率的提升。在此背景下，基于大數(shù)據(jù)分析的體能訓(xùn)練方法能夠處理大規(guī)模訓(xùn)練數(shù)據(jù)，揭示學(xué)生體能狀態(tài)與訓(xùn)練方法之間的關(guān)系，從而為制定個(gè)性化、科學(xué)化的訓(xùn)練計(jì)劃提供可靠的數(shù)據(jù)支持。與此同時(shí)，隨著國(guó)民健康意識(shí)的提高，高校也對(duì)體能訓(xùn)練的科學(xué)性、精確性提出了更高要求。因此，探索基于大數(shù)據(jù)分析的體能訓(xùn)練優(yōu)化策略，已成為提升學(xué)生體能水平及競(jìng)技表現(xiàn)的重要途徑，對(duì)于高校體育教學(xué)工作而言具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 大數(shù)據(jù)分析之于體能訓(xùn)練中的應(yīng)用現(xiàn)狀

數(shù)字技術(shù)之于體能訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用早有先例，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練領(lǐng)域的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用主要指的是，將運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備所收集到的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)軟硬件設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而后交由計(jì)算機(jī)統(tǒng)一處理，生成分析報(bào)告。傳輸進(jìn)行統(tǒng)一處理。具體而言，數(shù)字技術(shù)于體能訓(xùn)練中的應(yīng)用旨在利用尖端科技手段，實(shí)時(shí)觀測(cè)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用收集到的信息生成反饋，最終推動(dòng)訓(xùn)練計(jì)劃的調(diào)整[1]。歸根結(jié)底，有了數(shù)字技術(shù)的支持，體能訓(xùn)練能夠成為雙向調(diào)節(jié)的科學(xué)過(guò)程，對(duì)于提高學(xué)生訓(xùn)練效率，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)個(gè)性化訓(xùn)練而言極為關(guān)鍵。盡管當(dāng)前學(xué)術(shù)界對(duì)數(shù)字技術(shù)參與體能訓(xùn)練的具體方法仍處于摸索階段，但部分技術(shù)，尤其是大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)在競(jìng)技運(yùn)動(dòng)體能訓(xùn)練中取得了廣泛的應(yīng)用，對(duì)體操、射擊、足球、排球、網(wǎng)球、高爾夫、鐵餅、賽艇等多種運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的日常訓(xùn)練提供支持[2]。

2 高校學(xué)生體能訓(xùn)練中大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用方向

2.1訓(xùn)練計(jì)劃

對(duì)于任何運(yùn)動(dòng)而言，體能訓(xùn)練都是訓(xùn)練體系中的絕對(duì)基礎(chǔ)，為了實(shí)現(xiàn)最佳的訓(xùn)練成果，就需要制定更加系統(tǒng)的體能訓(xùn)練計(jì)劃。訓(xùn)練計(jì)劃的科學(xué)性、完整性、全面性將直接影響體能訓(xùn)練的最終效果，因而在制定計(jì)劃過(guò)程中一定要綜合考量多種因素，體現(xiàn)出教練員扎實(shí)的執(zhí)教功底及職業(yè)素養(yǎng)[3]。但是，普遍性的訓(xùn)練計(jì)劃并不能夠滿足每一位學(xué)生的需求，考慮到學(xué)生的身體素養(yǎng)、運(yùn)動(dòng)技能發(fā)展水平等方面存在著一定的差異性，因而更加有效的體能訓(xùn)練計(jì)劃一定是為學(xué)生“量身打造”的，教練需要提前對(duì)學(xué)生的各方面能力產(chǎn)生準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，該過(guò)程也就格外需要大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，透過(guò)學(xué)生在測(cè)試中所佩戴的監(jiān)測(cè)設(shè)備、健身手環(huán)及其日常使用的App，獲取原始身體素養(yǎng)數(shù)據(jù)，為個(gè)性化訓(xùn)練計(jì)劃的制定創(chuàng)造條件。

2.2訓(xùn)練方法

體能訓(xùn)練之下，訓(xùn)練也可被劃分為力量、速度、耐力、柔韌性以及靈敏性等專項(xiàng)維度，各專項(xiàng)能力訓(xùn)練內(nèi)容與體能訓(xùn)練相互穿插，教練員也就格外注意要采用更加恰當(dāng)?shù)挠?xùn)練方法，削弱專項(xiàng)訓(xùn)練及體能訓(xùn)練之間的干擾[4]。具體而言，教練員需要對(duì)每種訓(xùn)練方法的異同之處、優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)進(jìn)行細(xì)致分析，同時(shí)考慮不同方法組合應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生的相互作用效果，確保不同的訓(xùn)練方法也能夠?qū)W(xué)生的能力養(yǎng)成提供合力。利用大數(shù)據(jù)分析功能，教練員可以節(jié)約相當(dāng)一部分時(shí)間，以大數(shù)據(jù)提供的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ兔甯鞣N訓(xùn)練方法間的關(guān)聯(lián)性，充分認(rèn)識(shí)到各類方法的優(yōu)劣之處，做到“少走彎路”，方便訓(xùn)練計(jì)劃落實(shí)。

3 基于大數(shù)據(jù)分析的高校學(xué)生體能訓(xùn)練存在的問(wèn)題

3.1作用路徑不夠清晰

在體能訓(xùn)練領(lǐng)域，盡管大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的引入標(biāo)志著訓(xùn)練方法向科技化、個(gè)性化的方向發(fā)生轉(zhuǎn)變，但不少教練員對(duì)技術(shù)作用路徑的理解不夠透徹。具體而言，現(xiàn)階段大部分?jǐn)?shù)據(jù)收集都局限于基本的體能測(cè)試結(jié)果，過(guò)分關(guān)注學(xué)生跑步時(shí)間、力量測(cè)試方面的成績(jī)，忽視了日?；顒?dòng)習(xí)慣、飲食結(jié)構(gòu)、休息質(zhì)量等因素對(duì)體能訓(xùn)練成果的影響，自然也未對(duì)這些影響因素進(jìn)行持續(xù)跟蹤。由于數(shù)據(jù)不夠全面，導(dǎo)致大數(shù)據(jù)分析在為體能訓(xùn)練提供個(gè)性化、科學(xué)化建議方面的能力受到了極大的限制，僅憑測(cè)試成績(jī)難以準(zhǔn)確判斷學(xué)生的體能瓶頸，或其體能訓(xùn)練強(qiáng)度可能誘發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)因素，更難以制定出符合其身體素養(yǎng)及成長(zhǎng)需求的訓(xùn)練計(jì)劃。

3.2平臺(tái)功能存在缺陷

從理論上來(lái)看，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)當(dāng)成為體能訓(xùn)練的優(yōu)秀輔助工具，需要為訓(xùn)練方法的優(yōu)化提供有價(jià)值的參考。然而在實(shí)際應(yīng)用中，基于大數(shù)據(jù)分析的體能訓(xùn)練監(jiān)測(cè)平臺(tái)在架構(gòu)方面大多存在明顯的缺陷，嚴(yán)重制約了大數(shù)據(jù)分析在體能訓(xùn)練優(yōu)化中的實(shí)際效用[5]。一方面，許多大數(shù)據(jù)平臺(tái)缺乏可擴(kuò)展的空間，無(wú)法適應(yīng)不斷變化的數(shù)據(jù)處理需求，更無(wú)法接入新的數(shù)據(jù)類型，隨著穿戴設(shè)備的普及以及訓(xùn)練方法的創(chuàng)新，大數(shù)據(jù)平臺(tái)需要對(duì)接各型穿戴設(shè)備，整合新數(shù)據(jù)源，然而現(xiàn)有架構(gòu)往往在數(shù)據(jù)接入方面存在限制。另一方面，部分平臺(tái)的個(gè)性化配置選項(xiàng)有限，不能滿足不同高校、不同運(yùn)動(dòng)隊(duì)乃至不同學(xué)生的特定需求。相較于其他訓(xùn)練，體能訓(xùn)練的綜合性更強(qiáng)、內(nèi)容更加豐富，對(duì)訓(xùn)練管理的要求也更高，倘若平臺(tái)無(wú)法提供足夠的定制化空間，平臺(tái)的應(yīng)用效果便會(huì)大打折扣，甚至成為訓(xùn)練的負(fù)擔(dān)。

3.3數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)格不足

高校體能訓(xùn)練涉及的數(shù)據(jù)類型繁多，學(xué)生的訓(xùn)練成績(jī)、生理指標(biāo)、飲食習(xí)慣等數(shù)據(jù)都要求數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有高度的靈活性及可擴(kuò)展空間。然而，部分高校現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)解決方案往往難以有效處理多元數(shù)據(jù)，特別是在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的有效關(guān)聯(lián)及深度分析方面，存在極大的限制。依托各類型數(shù)據(jù)建立起的大數(shù)據(jù)分析功能也高度依賴數(shù)據(jù)的豐富度，數(shù)據(jù)庫(kù)的容量已經(jīng)存在限制，大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理功能又對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的性能提出了更高的要求，現(xiàn)階段高校的數(shù)據(jù)庫(kù)在性能方面捉襟見肘，難以支持大數(shù)據(jù)分析功能的深度應(yīng)用。

4 基于大數(shù)據(jù)分析的高校學(xué)生體能訓(xùn)練優(yōu)化策略

4.1明確作用方向

使用大數(shù)據(jù)分析功能首先要進(jìn)行廣泛的體能測(cè)試數(shù)據(jù)收集，精選其中一部分?jǐn)?shù)據(jù)用于訓(xùn)練，進(jìn)而應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)構(gòu)建出綜合性的體質(zhì)評(píng)估函數(shù)，再運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)身體素質(zhì)評(píng)價(jià)模型，對(duì)不同學(xué)生的身體狀態(tài)進(jìn)行細(xì)分評(píng)價(jià)，將其歸為良好、中等或較差三大類別，完成初步篩選。除此之外，采納基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的測(cè)試指標(biāo)數(shù)據(jù)挖掘方法，尤其是優(yōu)先級(jí)關(guān)聯(lián)規(guī)則算法，能進(jìn)一步揭示測(cè)試指標(biāo)間的深層次聯(lián)系，結(jié)合后繼體能訓(xùn)練的具體成果，整合各訓(xùn)練項(xiàng)目的結(jié)果，從而為學(xué)生量身制定更加科學(xué)的體能訓(xùn)練計(jì)劃。

4.2完善平臺(tái)設(shè)計(jì)

完整的平臺(tái)應(yīng)當(dāng)被劃分為用戶、功能、數(shù)據(jù)三大維度，用戶層需要強(qiáng)化使用者與平臺(tái)之間的交互，將用戶的操作以參數(shù)或代碼的形式傳達(dá)給功能層，實(shí)現(xiàn)雙向交流的功能。功能層需要匯集各功能模塊，負(fù)責(zé)處理用戶層傳遞的數(shù)據(jù)，以完成信息的傳輸處理任務(wù)。在數(shù)據(jù)層，需要重點(diǎn)關(guān)注數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建，數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)涵蓋了基礎(chǔ)信息、綜合體能測(cè)試數(shù)據(jù)和單項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)等關(guān)鍵領(lǐng)域。個(gè)人信息庫(kù)收錄了學(xué)生的性別、姓名等用于識(shí)別的關(guān)鍵靜態(tài)信息，該層同樣需要記錄肺活量、握力及身高等綜合體能測(cè)試結(jié)果，并支持在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。單項(xiàng)測(cè)試庫(kù)則需要提供對(duì)長(zhǎng)跑、短跑、柔韌性、引體向上等測(cè)試結(jié)果的記錄、更新及刪除功能。通過(guò)測(cè)試信息管理模塊，平臺(tái)能夠有效管理測(cè)試數(shù)據(jù)，將重要信息傳遞至功能模塊進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理，從而便于生成綜合的評(píng)估結(jié)果、排名及分析報(bào)告[6]。盡管單項(xiàng)、綜合測(cè)試信息管理在功能上類似，但綜合測(cè)試設(shè)置中需特別注意指標(biāo)的計(jì)算公式及評(píng)估項(xiàng)目的設(shè)定，以確保數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。需要注意的是，功能區(qū)要留出足夠的“接口”，用于針對(duì)后續(xù)訓(xùn)練中所使用的各型可穿戴設(shè)備，搭載數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊，教練員同樣也需要參考業(yè)內(nèi)主流硬件設(shè)備，在平臺(tái)開發(fā)階段便提供足夠的參考意見，為平臺(tái)功能的順利實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造條件。

4.3降低技術(shù)門檻

數(shù)據(jù)庫(kù)是大數(shù)據(jù)分析技術(shù)得以落實(shí)的關(guān)鍵基礎(chǔ)，體能訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫(kù)需要包含基礎(chǔ)信息表、綜合測(cè)試信息表、單項(xiàng)項(xiàng)目測(cè)試信息表、體能狀態(tài)表及測(cè)試指標(biāo)關(guān)聯(lián)規(guī)則表等關(guān)鍵內(nèi)容，構(gòu)建三大核心模塊——基礎(chǔ)信息管理、測(cè)試信息管理以及物理測(cè)試結(jié)果分析模塊——為平臺(tái)提供支撐。為了實(shí)現(xiàn)高效率的數(shù)據(jù)輸入、維護(hù)及導(dǎo)出功能，降低使用門檻，平臺(tái)需設(shè)計(jì)專門的數(shù)據(jù)接口。在數(shù)據(jù)輸入方面，特別為教練員提供專用的數(shù)據(jù)導(dǎo)入接口，以便在訓(xùn)練計(jì)劃的制定、執(zhí)行及測(cè)試評(píng)估階段，以學(xué)生為單位進(jìn)行有序數(shù)據(jù)錄入。除此之外，學(xué)生在日常訓(xùn)練及比賽中的表現(xiàn)數(shù)據(jù)，也需要作為評(píng)估體能訓(xùn)練效果的重要參考進(jìn)行錄入，需由數(shù)據(jù)庫(kù)管理員專門進(jìn)行，同時(shí)管理員也需要配合教練，完成學(xué)生體能訓(xùn)練方案更新及傷病信息修正等工作，以確保數(shù)據(jù)的時(shí)效性。

在數(shù)據(jù)輸出方面，考慮到大數(shù)據(jù)分析處理采用的是云計(jì)算技術(shù)，平臺(tái)應(yīng)提供適應(yīng)性強(qiáng)的數(shù)據(jù)調(diào)用接口，支持通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)分發(fā)至計(jì)算服務(wù)器，該過(guò)程需要以嚴(yán)格的調(diào)用申請(qǐng)機(jī)制作為保障，以確保數(shù)據(jù)的安全性和分析處理的高效性。尤其需要注意的是，考慮到部分教練員信息技術(shù)使用水平不高，平臺(tái)還需要優(yōu)化人機(jī)交互界面，進(jìn)一步降低技術(shù)使用門檻，使大數(shù)據(jù)分析能夠真正地作用于全高校的體能訓(xùn)練領(lǐng)域。

5 結(jié)語(yǔ)

基于大數(shù)據(jù)分析的高校學(xué)生體能訓(xùn)練優(yōu)化策略拓寬了對(duì)體能訓(xùn)練科學(xué)化管理的認(rèn)識(shí)，也為未來(lái)體育訓(xùn)練提供了新的發(fā)展方向。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)據(jù)分析方法也將日益成熟，大數(shù)據(jù)技術(shù)也將深入訓(xùn)練全程，幫助更多的高校學(xué)生提升體能水平，享受到科學(xué)訓(xùn)練帶來(lái)的益處。

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