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科技助力国家田径队智能化训练场馆建设需求和功能设计研究

苑廷刚  陈骐  王国杰  姜自立  江志全  郑富强  吕婕  程泓人  
【摘要】:研究目的:是"科技助力奥运"是新时代全球体育科学发展的主要趋势,而科学构建智能化训练场馆、充分发挥大数据作用则成为实现科技助力我国田径队奥运备战的重要途径。通过对现代竞技体育科学技术在国家田径队优秀运动员科学化训练中的应用成果,结合体育科研领域中多学科领域科学技术的应用方法和手段,以及未来数字化定量训练监控、优秀运动员大数据采集和挖掘、冠军模型研究和信息云端共享等科学发展需求,为国家田径队智能化训练场馆建设需求和功能设计提供科学依据和实证研究,也为其他运动项目智能化训练场馆建设设计提供科学参考和借鉴。研究方法:主要是文献研究法、专家访谈法、调查法、实验测试费和统计分析法,在智能化场馆建设的环境控制、体能监控、运动技术智能分析、视频图像快速反馈、运动营养、疲劳和康复等多个领域进行了相关建设需求研究和功能设计。获得了国家田径队运动员、教练员和相关领域内的专家学者对国家队智能化训练场馆建设的支持和赞同态度,以及对智能化场馆功能设计的肯定和完善。研究结果:1)在当今世界竞技体育发展和竞争的背后是科学技术的竞争,新奥运周期外部竞争环境和内在发展动力都在促进智能化体育训练场馆建设的需求和进步,现代科技技术发展和数字化体育训练监控能满足智能化训练场馆建设需求,同时智能化体育训练场馆建设是新历史形势下世界竞争格局的加剧和体育科学技术发展的现实需求和内在动力。2)现代体育科学技术的发展和进步,能够科学地助力智能化体育训练场馆建设和实现,尤其是现代智能网络、智慧体育场馆、智能环境控制、智能视频采集和图像快速反馈、运动技术无干扰的实时采集和反馈、数字化力量训练监控、数字化速度训练监控、智能捕捉、竞技能力综合监测和评价等科学技术发展满足了国家田径队智能化训练场馆建设的需求。3)国家田径队智能化训练场馆建设与功能设计,有强大的体育科学技术发展基础和成熟条件。主要体现在1)运动视频图像快速反馈和多重处理;2)运动技术(质心CM)参数实时采集和反馈;3)基础力量和专项力量训练的定量监控;4)速度能力(动作速度、反应速度、变换速度、最大速度和速度耐力等)训练的定量监控(视频图像测速系统、传感器矩阵数字跑道测速系统、毫米级光电对射测速跑道、红外分段计时测速仪、激光测速仪和雷达测速仪等);5)灵敏、协调、柔韧、平衡和稳定等身体素质的量化和监测;6)无创伤的生理机能定量监测(红外、核磁和超声);7)体成份(主要是肌纤维含量)定量监测;8)运动营养的补充和干预;9)身体内Ca2+、Mg2+、Na+、K+、Zn2+、Fe3+等微量元素监测和补充;10)运动训练后冷冻恢复系统;11)运动损伤的防治和干预;12)神经肌肉疲劳监测。13)运动心理状态和调控;14)冠军成长模型和大数据挖掘;15)智能化管理系统和云端共享;16)其他智能化辅助训练器材等。4)通过多学科的科学技术的发展和应用,较好地设计了国家田径队智能化训练场馆建设功能内容和模型构建要素,并以图示进行较好的显示和展现。研究结论:1)智能化训练场馆包括了运动视频图像快速反馈和多重处理、运动技术实时采集和反馈、力量和速度等体能定量监测、运动机能无创监测和评价、运动营养和微量元素补充、训练后恢复系统、运动伤病预防和干预、运动员学习和教练员智能管理、大数据挖掘和云端共享等功能,能够全面为田径项目科技助力奥运服务,帮助优秀运动员提高科学化训练水平和成绩,达到用数据说话和定量监控每一名优秀田径运动员的成长过程。2)科技助力国家田径队智能化训练场馆功能设计和模型构建,可为其他项目的智能化训练场馆建设提供一定的参考和借鉴作用。3)国家田径队智能化训练场馆建设功能设计和模型构建,能够在理论和实践上为实物建设智能化训练场馆提供理论支撑和实践帮助,填补了国内外智能化训练场馆建设设计的空白。4)国家田径队智能化训练场馆建设是科技助力奥运的最重要落地形式和体育科学技术发展的趋势,也是现代体育科学技术发展的必然结果,将会对中国国家田径队运动员的竞技能力的发展和提高起到数字化监控的作用。对于我们研究项目的运动规律和大数据挖掘有着重要的理论支撑和实践验证的意义。

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