中圖分類號：G80 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8902-（2025）-15-187-3-ZL

在新時代背景下，青少年作為國家的未來與希望，其身體素質(zhì)的強化培養(yǎng)成為社會各界關(guān)注的核心議題。西安市作為西北地區(qū)的重要城市，在體育文化傳承與發(fā)展進程中始終堅守前沿陣地，青少年體育培養(yǎng)體系也在持續(xù)健全完善。從城市體育發(fā)展戰(zhàn)略視野出發(fā)，培養(yǎng)具備強健體魄、卓越體能的青少年群體，不僅能為省市競技體育人才庫源源不斷地輸送優(yōu)質(zhì)苗子，更是提升全民健康素質(zhì)、彰顯城市活力的關(guān)鍵著力點。《關(guān)于加強青少年體育增強青少年體質(zhì)的實施意見》明確強調(diào)要充分利用現(xiàn)代科技手段賦能青少年體育訓練，為青少年體能提升注入新動力。傳統(tǒng)模式下的青少年體能訓練，過度依賴教練個人經(jīng)驗，訓練計劃通用性有余但個性不足，難以精準契合每位青少年生長發(fā)育階段、體能基礎(chǔ)差異及專項運動訴求。訓練過程中，數(shù)據(jù)收集滯后、分析粗放，對青少年體能進階態(tài)勢把控不準，訓練效果評估主觀片面，運動損傷預防更是缺乏前瞻性與系統(tǒng)性。生成式人工智能技術(shù)的崛起，恰似一束穿透迷霧的光，憑借其強大的數(shù)據(jù)生成、分析、模擬推演能力，有望重塑西安市青少年體能訓練架構(gòu)，打造出貼合個體特質(zhì)、動態(tài)適配、安全高效的訓練范式，全方位激發(fā)青少年體能潛力，點亮青少年體育奮進之路。

1、西安市青少年體質(zhì)健康現(xiàn)狀及體能訓練需求分析

1.1、智能引領(lǐng)：體質(zhì)健康數(shù)據(jù)現(xiàn)狀剖析

近幾年，結(jié)合西安市有關(guān)數(shù)據(jù)資料分析，目前西安青少年兒童身體形態(tài)表現(xiàn)出年齡越大越高的趨勢，亦呈現(xiàn)逐年增加態(tài)勢，這與生活水平的提高和營養(yǎng)的改善有關(guān)。但是肥胖和超重的檢出率仍較高，尤其是到了初中、高中時期比例明顯增大，青少年時期發(fā)生代謝綜合征的概率會很大，發(fā)生高血壓、高血糖和高血脂等慢性病的概率也會增大，而且有學者觀察到：肥胖的青少年發(fā)生代謝綜合征的風險是正常體重青少年的6.69倍；同時肥胖也會帶來其他的危害性，肥胖還會影響青少年的骨骼發(fā)育及心肺功能，過重的體重會造成膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)負重過大，導致心肺功能下降。據(jù)《西安市兒童青少年體力活動與體質(zhì)健康相關(guān)性研究》（包括西稍門中學和咸寧中學兩所中學），青少年的整體體力活動水平較低，很可能會影響到心肺耐力的達標率，在進行長跑測試時有很多學生的后半段出現(xiàn)極度透支的情況，可以證明此部分學生的心肺功能儲備不足，不能夠滿足長時間耐力運動的需求，而心肺耐力作為全身耐力運動的基礎(chǔ)，直接影響青少年平時的生活與競技體育。力量素質(zhì)方面：初中男生引體向上平均為5一10個，女生仰臥起坐剛達到及格線，核心力量十分薄弱，成為運動表現(xiàn)短板。核心力量是連接上下肢的“橋梁”，維持著身體的穩(wěn)定，傳遞力量。核心力量差的孩子運動時容易出現(xiàn)四肢不協(xié)調(diào)、易受傷等情況，影響學習專項技術(shù)的效果。速度、靈敏協(xié)調(diào)性測試中接近三分之一的學生動作比較僵硬、反應(yīng)慢，基礎(chǔ)體能儲備不足，速度和靈敏協(xié)調(diào)性素質(zhì)運動能力不足，導致在籃球突破、足球過人等場合表現(xiàn)較差。

1.2、智能助力：課外體育活動參與樣態(tài)現(xiàn)狀分析

根據(jù)西安市人民政府發(fā)布，西安多所中小學推行“ 3+1+1 7體育課程模式，設(shè)立籃球、足球等專項技能類課程；城區(qū)學校課余體育蓬勃發(fā)展，社團參與熱情高漲，反映出青少年喜愛并積極參與各類社團活動。但郊區(qū)縣、農(nóng)村學校由于受制于場地設(shè)施、師資力量等，課外體育活動開展形式較為單一，多為廣播操、跳繩等活動，也很難組織或開展高難度、有專業(yè)技能要求的課外體育活動。總體而言，青少年課余運動更多的是以“ 3+1+1 ”為主，雖然有利于激發(fā)他們對體育運動的興趣，但是與青少年正常的體能訓練有很大差距，不具備較強的專業(yè)性。實際調(diào)研顯示，學生參加的社團活動中大多偏向于游戲化、娛樂化，很少涉及具有系統(tǒng)性的體能訓練項目，比如籃球社團注重運球、投籃這樣的基本技術(shù)訓練，而不重視高強度間歇跑（提升心肺耐力）、專項力量訓練（提升下肢爆發(fā)力）等這類專門化的體能訓練手段，這樣會造成學生身體素質(zhì)發(fā)育不均衡，不利于其全面發(fā)展，也無法滿足其進行籃球運動所具備的各項身體能力；而部分位于郊區(qū)縣的農(nóng)村學校由于受限于場地和教師等因素的影響，主要開展廣播操、跳繩等體育課程內(nèi)容，這樣的鍛煉方式只能讓學生達到一定的身體素質(zhì)水平，并不能保證學生專項技能水平的提高，同時單調(diào)的訓練內(nèi)容還會造成學生對課外體育活動缺乏興趣。

1.3、智能突破：專項運動進階瓶頸剖析

聚焦西安市青少年熱門專項運動：籃球少年渴望體能上的敏捷突破和精準投籃，但如果下肢力量不夠、重心轉(zhuǎn)換不夠靈活，就會顯得很吃虧。籃球賽場上，要想跑動快、變向快、起跳快，就需要強大的下肢力量；要想一步到位完成完美投籃，就必須做好重心轉(zhuǎn)換。缺少這兩個方面的訓練，籃球少年在比賽中就會出現(xiàn)動作慢、失誤多的現(xiàn)象，無法展現(xiàn)高超的籃球技藝。足球小將希望可以提高奔跑能力、防守技巧，可是因為缺乏核心力量而處在身體對抗的不利位置。足球場上的激烈對抗、高效的控球傳遞都依賴于核心力量，若沒有強大的核心力量，會導致足球小將的防守和進攻受到影響。在跑步方面，速度耐力提升和技術(shù)優(yōu)化這兩項任務(wù)也同樣存在力不從心的情況。這些情況表明，青少年進行校外延時鍛煉尤為重要性。訓練中經(jīng)常出現(xiàn)的問題包括專項體能和技術(shù)結(jié)合不夠好、通用體能難以滿足精細要求、傳統(tǒng)體能訓練在專項化過程中容易走樣，對此，需要利用生成式人工智能等技術(shù)，在了解青少年的身體素質(zhì)和技術(shù)特點后，利用計算機軟件生成青少年體能與技術(shù)相結(jié)合的訓練計劃，服務(wù)于西安青少年，助力青少年突破專項運動項目。

2、生成式人工智能技術(shù)概述及其在體能訓練中的優(yōu)勢

2.1、智能驅(qū)動：生成式人工智能解析

近年來，生成式人工智能技術(shù)的迭代更新為教育變革注入新動能，從2022年ChatGPT的問世到2025年初中國的深度求索（DeepSeek）公司研發(fā)的DeepSeek-R1模型，智能技術(shù)在體育教育場景中的應(yīng)用不斷拓展。生成式人工智能是一種基于深度學習的先進科學技術(shù)，是以深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和大量的數(shù)據(jù)預訓練為基礎(chǔ)的知識模型，適用于不同的任務(wù)和應(yīng)用場景，因此在進行體能訓練時可以借助多個架構(gòu)使體能訓練的數(shù)據(jù)處理與生成得以高效運行。若要生成某青少年體能訓練計劃，可通過輸入要求，由生成器依照青少年體能數(shù)據(jù)（如心率、力量、速度等指標）模擬產(chǎn)生貼近實際情況的訓練數(shù)據(jù)樣本，進而展示青少年體能訓練過程中身體機能狀態(tài)的變化規(guī)律，同時經(jīng)過判別器不斷篩選剔除掉產(chǎn)生效果不佳的樣本，持續(xù)檢驗真假，直到模型不斷優(yōu)化迭代至足以準確鑒別真假的程度。通過生成器和判別器的對抗與迭代優(yōu)化產(chǎn)出高質(zhì)量且符合實際場景的真實訓練數(shù)據(jù)。該機制有效解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)獲取手段的弊端，為體能訓練提供了大量豐富多樣的數(shù)據(jù)來源。

2.2、智能定制：個性化方案定制效能

使用生成式人工智能能夠快速、方便、全方位地了解每一個青少年的多源信息，包含青少年的身體成分（體脂率、肌肉量）、運動能力（爆發(fā)力、耐力）測試數(shù)據(jù)、傷病歷史等。在此階段，生成式人工智能可完成整個體能畫像，并精準找出體能短板。比如，針對一名青少年籃球運動員而言，通過生成式人工智能分析得到的數(shù)據(jù)，可以看出其力量、速度、靈敏度等各個環(huán)節(jié)體能的占比，最終得出其下肢力量體能的短板。由于生成式人工智能可以全程實時記錄、跟蹤青少年的各項體能數(shù)據(jù)，如心率變化、跑步路線、用力程度等。例如，在進行力量訓練時，采用相關(guān)傳感器，能實時了解運動員身上各塊肌肉的發(fā)力情況，判斷肌肉的受力狀況是否均勻、動作是否標準等，并能夠依據(jù)實時情況自動調(diào)整訓練強度、組數(shù)、節(jié)奏等，保證體能訓練始終適合青少年實時身體狀態(tài)。

這一方式既避免青少年過度訓練或訓練不夠的情況，又能夠讓青少年實現(xiàn)高效訓練，助力青少年體能訓練水平穩(wěn)步提高。

3、生成式人工智能在西安市青少年個性化體能訓練方案優(yōu)化應(yīng)用中的實現(xiàn)路徑

3.1、政策驅(qū)動，構(gòu)筑數(shù)智體能訓練生態(tài)

打造西安市青少年數(shù)智體能訓練生態(tài)需要依靠政策驅(qū)動落實，因此有關(guān)部門需要打出一套組合拳，細化出臺符合本區(qū)縣的相關(guān)性強、可操作性高且科學合理的措施。具體而言，需設(shè)立專項補貼資金，對接城區(qū)／郊區(qū)縣學校實際需要的數(shù)量，根據(jù)學校實際體育特長生人數(shù)及學校規(guī)模分級進行補貼。城區(qū)學校先開展試點，三年內(nèi)逐步鋪開實現(xiàn)全面覆蓋，同時總結(jié)經(jīng)驗教訓，推廣成功經(jīng)驗，再拓展到郊區(qū)縣學校，力爭五年內(nèi)全市中小學全部享受到該項目帶來的好處。此外，還需聯(lián)合教育局、體育局、財政局等部門協(xié)同實施，共同推進補貼項目政策的落地見效。同時，可建立“西安市青少年體能云平臺”。平臺架構(gòu)包括生成式人工智能訓練系統(tǒng)與數(shù)據(jù)可視化模塊兩個主要部分。生成式人工智能訓練系統(tǒng)的主要功能是基于大數(shù)據(jù)分析，提供個性化訓練計劃，將每天的訓練動作、每一次的練習強度值，按年月日存儲至數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)可視化模塊主要是將每天的練習數(shù)據(jù)以可視化的形式進行展示，對于練習情況進行評價。平臺打通了學校與俱樂部之間的數(shù)據(jù)壁壘，通過建立數(shù)據(jù)標準化和通用接口，促進體能數(shù)據(jù)在不同學校之間、不同俱樂部之間的自由流通，促進資源共享與協(xié)調(diào)訓練。例如，學校將學生的日常訓練數(shù)據(jù)通過云平臺上傳給俱樂部，俱樂部再從平臺上獲取學生數(shù)據(jù)，作為有針對性地對學生進行訓練的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為學校和俱樂部間創(chuàng)建一個良性互動的過程，實現(xiàn)從學校到俱樂部再到學校的聯(lián)動循環(huán)體能訓練生態(tài)鏈。為保障政策的科學性及長期效力，定期組織政策評估和反饋，邀請教育專家、體能訓練專家、學校代表等對其試用情況進行評估反饋，根據(jù)實際情況適當調(diào)整補貼比例，不斷完善平臺上的各項服務(wù)和功能設(shè)置，使政策順應(yīng)青少年體能訓練的發(fā)展情況并不斷健全和完善，切實打牢基礎(chǔ)，讓西安市青少年體能訓練工作有規(guī)可依、科學規(guī)范、穩(wěn)步前行。

3.2、方案定制，深挖個體體能潛力

挖掘西安市青少年個體體能潛力方案定制：利用生成式人工智能體能評估矩陣，收集青少年kinematics數(shù)據(jù)、生理生化指標、日常訓練情況等方面的信息；在青春期前期注重基礎(chǔ)力量、協(xié)調(diào)性訓練，推出自重訓練、基礎(chǔ)平衡訓練等既安全又有效、適合青少年成長規(guī)律的訓練方式，培養(yǎng)青少年基礎(chǔ)體能；進入專項化進階階段后，根據(jù)籃球、足球、田徑等不同的運動項目，生成式人工智能可給每個青少年制定高度個性化訓練課程，準確提升專項體能素質(zhì)，籃球?qū)ｍ椩黾幼兿蜢`敏度和彈跳力的訓練方案，足球?qū)ｍ椩黾記_刺速度和耐力水平的訓練方案，田徑專項增加專項力量和爆發(fā)力的訓練方案。在備賽過程中運用生成式人工智能對備賽情況、備賽現(xiàn)狀等進行詳細科學地分析，并根據(jù)實際情況合理安排訓練量和恢復時間，使青少年在比賽前處于最佳體能狀態(tài)。通過科學數(shù)據(jù)與智能分析來實現(xiàn)青少年體能提升，是保證青少年在專項運動上取得優(yōu)異成績的有效途徑。對于青少年來說，要想體能實現(xiàn)螺旋式發(fā)展，必須根據(jù)不同發(fā)展階段的需求安排體能訓練，進而推動西安青少年體育事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3.3、多元互動，激活訓練熱情

要想激活西安市青少年體能訓練熱情，可以通過多樣化的互動實現(xiàn)，如借助XR技術(shù)打造沉浸式的體能訓練場所，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)搭建籃球場，與數(shù)字人一起運動對抗，在此過程中可以看到自身訓練成果；或者采用投影式AR技術(shù)，將力量訓練的數(shù)據(jù)化信息通過光影投射到地面上，輕松觀看力量訓練的得分情況；再比如利用區(qū)塊鏈技術(shù)記錄團體體能比拼，通過對團體體能訓練進行排名并及時公開各團體排名的形式，激發(fā)青少年參與競爭及團體協(xié)作的精神，由此也能起到調(diào)動青少年參與體能訓練積極性的作用。運用上述技術(shù)手段，可以全方位提高青少年體能訓練的積極性及參與度。

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