“足球健将”——科学技术服务于现代足球的典型案例

□郭策（北京体育大学 北京 100084）

足球作为世界第一运动，具有无与伦比的影响力。在现代足球的发展过程中， 大量的高科技产品被开发出来以提高各种类型球员的竞技能力。尽管这些创新技术在体育观众中并不为人所知，但许多欧洲职业足球俱乐部使用高端科学技术来取得更好的成绩，不仅用于恢复球员的伤病，还用于提高球员的球场表现。其中，“足球健将”则是21 世纪科学技术在提高足球运动员竞技能力领域中一个典型的科技化体现， 它被认为是现代足球运动遵循技术和创新趋势的重要标志。简单来说，“足球健将”可以加强足球运动员的短传能力和抗疲劳能力， 还可以有效地评估运动员完成动作的时间和短传的准确性以及丰富了青少年足球选材的手段。本文将介绍“足球健将”的工作原理及其在发展球员传球能力方面的优势，和这套设备的主要使用俱乐部—多特蒙德和霍芬海姆的使用经历，同时也提及了一些对此技术怀疑的声音。

1、什么是“足球健将”

近年来，随着职业足球技战术的发展，比赛和训练中对于球员传球质量的要求越来越苛刻，同时，每场比赛中的传球次数也在大幅度增加， 这使得球员必须以更快的球速进行传递（Christian，2018）。针对这种情况，“足球健将”作为提高足球训练质量的一种科学设备被柏林设计师克里斯蒂安·古特勒（Christian Guttler）研发出来，用于提高运动员的快速传球能力和对空间的判断意识。具体来说，“足球健将”是一个边长为14.4m 的正方形场地。球员站在一个由72 个面板围成的场地中间，每个面板上都装有光栅和发光二极管（LED）。其中8 个面板会将球以不同的高度，速度和旋转角度发射处理，而其他64 个面板则为网状接球口，将通过亮灯发出信号以提示球员将球传入该接球口。这些接球口位于不同高度，以使球员完成地滚球或长传球。球员无论是用脚、胸部还身体的其他部位收到球后，只能由一次接触球的机会。在其接球的同时，某一接球口会通过点亮其周围的指示灯来提示球员要将球传入该口。球员在触球后，必须直接瞄准正确的接球口，同时还需注意传球的速度和反应的时间。这台机器由教练的智能手机或平板电脑的应用程序进行操作和监控， 教练可以在其移动设备中创建一个数据库， 可根据球员的数据以自定义的方式设计相应的训练或以其他方式指导训练。这套设备的建造成本为240 万美元，具体取决于其功能和各部分零件可高达到350 万美元。

2、为什么使用“足球健将”

“足球健将”的原理是利用球员根据视觉神经中枢的反应而做出相应的一系列动作， 其主要目的是发展球员的第一次触球和即时反应能力。足球的短传能力对球员的感知能力、判断能力和特定的运动技术由很高的要求。因此“足球健将”的一个巨大优势在于，它可以使球员最大化地使用预期的策略进行快速传递，例如预先计划传球的方向，调整首次触球的方向，减少球的移动时间以及提高速度和准确性。

这一优势可以被更好的理解为提高球员在身体和精神疲劳状态下承受压力和完成动作的能力。尼克尔（Knicker，2011）指出，运动比赛中的疲劳由于大量运动导致的身体性能损害而造成的。托比亚斯(Tobias，2018）解释说球员在比赛中出现的运动疲劳一般是暂时性的，特别容易发生在比赛临近结束的时候，因此球员传球速度和控球速度会随着时间的推移而下降。因此，就像阿帕里安多诺指出的， 球员在疲劳状态下仍能够完成快速和准确的传球代表了其出色的体能水平和技术能力（Apriantono，2006 年）。“足球健将”作为一项针对提高球员运动的能力而开发得系统，使球员能够在特定生理和心理负荷下快速准确完成特定的技术动作， 从而大大提高了获胜的可能性。霍芬海姆队的体育协调员拉斐尔·霍夫纳（2017 年）指出，霍芬海姆的训练基地可以让球员在不到三分钟的时间内， 以100 个球为一组进行比赛。这种方法挑战了球员的极限，它要求球员完成超过200 次的触球，这项训练还原了甚至加强了高水平比赛中出现的真实场景-球员始终会触球100 或120次。此外，教练员还可以在此训练中加入防守队员，以模拟真实比赛时的感觉来控球。通过合理科学的设定接球口，以及迫使球员进行高强度的传球和不间断的重复，“足球健将” 可以有效地刺激球员的运动神经元，加快传球速度，并帮助其减少因身体或精神疲劳而导致的传球失误。

同样， 足球健将还可以用来观察球员在短传时完成动作的时间和准确性。克里斯蒂安（Christian，2014） 通过实验验证了足球健将在测试这两项指标上的可靠性和有效性， 他挑选了79 名15-16 岁的男性球员，其中包括48 名技术出色的球员，和31 名技术相对平庸的球员。这些队员涵盖了场上所有的位置，以及7 名守门员。每名球员被要求在“足球健将”中尽可能快地并准确地完成传球。结果表明，技术能力出色地球员在完成情况和记录结果上明显优于技术相对平庸地球员。可见“足球健将”可作为一种可控制的先进的表现能力判断系统， 用于测试年轻足球运动员的完成传球的动作速度和准确性。

3、“足球健将”真的有效吗

一些人相信德国国家队能够摘得2014 年世界杯的桂冠，部分原因得益于进球功臣，多特蒙德球员马里奥·格策（MarioG·tze）在“足球健将”中无数个小时的刻苦训练。在世界杯决赛的加时赛阶段，格策面对传中去，胸部将球卸下，并将球抽入网中。这一系列流畅的，迅速的动作完美地复制了其在“足球健将”训练中的场景，也是这套设备在克服球员射门随机性的一个重要体现。在多特蒙德队中，“足球健将” 可为其青训学院和训练基地的所有年龄段球员提供合作和实验项目， 从刚接触皮球的9 岁青年球员到今天驰骋德甲联赛的球星，都可使用这套装备。

霍芬海姆（Hoffenheim）将使用“足球健将”视为其日常训练内容的关键部分。“我们每天都在使用它，它已完全集成到我们的训练计划中”。霍芬海姆体育协调员霍夫纳（Hoffne，2017）表示在安装了“足球健将”之后，霍芬海姆在德甲联赛中创造了五年来的最高成绩。2014 年，霍芬海姆成为第二家（多特蒙德为第一家）引进这项创新技术的俱乐部之后， 俱乐部从2013 年德甲联赛的第16名和必须参加降级附加赛才可保级的挣扎局面，到在2017 年在德甲联赛中获得第4 名， 成功获得欧洲冠军足球联赛的参赛资格，“足球健将”对于俱乐部的贡献是无可辩驳的。在一个赛季中，尽管球队的表现会受到伤病和比赛日程等诸多因素的影响， 但霍夫纳在阿里斯的采访中（2017 年）坚信，该设备将对球员以及球队的成绩产生巨大的积极影响。基本上，在“足球健将”中表现出色的球员在比赛中也十分抢眼，他表示“足球健将”极大地提高了球员在球场上的表现。他收集的数据证明了他的其观点，一线队的球员在传球完成时间上平均比2014 年快了0.3 秒，而青年队的成绩则提高了近0.5 秒。

4、“足球健将”有哪些局限性

但是， 有些人怀疑这种多次的重复训练仅仅提高了足球运动员的感知和反应能力， 但是当他们局限在一个小笼子里与一台机器进行训练时，他们是否还能适应真正的比赛。根据《每日邮报》报道，“足球健将” 早在2012 年就专为多特蒙德足球俱乐部而设计。大黄蜂在在连续两个赛季中获得了德甲联赛的冠军， 这是他首次获得卫冕德甲冠军王。但是，在2012-2013 赛季中的欧洲冠军联赛小组赛中的糟糕表现令人震惊。多特蒙德不仅有最糟糕的进攻和防守，而且在传球统计上也是表现最差的球队。在其小组中， 多特球员的整体传球次数最少(1527），而准确性最低（79%）。它被认为是该组的“长传球” 球队， 因为长传球次数占据了总传球次数的12%。1527 次传球不到巴塞罗那总传球数的一半（《每日邮报》，2012年）。阿里斯（Aris，2017）的统计表明，霍芬海姆球员从2014 年开始在“足球健将”中进行训练开始，该设备似乎对球队比赛成绩的提高没有影响。他表示尽管相比引进“足球健将”之前，大部分球员的传球成功率有所提升，但是整体平均的提高率仅为2.25%，这一细微的提高对于霍芬海姆在整个赛季中的结果可以忽略不记，然而霍芬海姆球员在每个赛季的关键传球和助攻次数的统计上进步并不显着。这一结果同样符合其对于多特蒙德球员在关键传球和助攻次数的数据统计。而克里斯蒂安（Christian，2018）则发现职业球员和17 岁以下年龄组之间在“足球健将”中测试的结果存在明显不同。

对于这些质疑，我们应该考虑两个因素，第一个是该设备适用于个人的传球练习，仅允许一名球员完成训练，并且接球目标是机器而不是其在场上的队友。而从根本上说，不同的球员具有不同的传球节奏和踢球风格。第二个因素是球员自身水平，球员在传球能力上的发展空间取决于他们在接受训练之前所处的水平。此外，还有些人认为“足球健将”的场地太小从而无法营造出真实比赛的氛围。对此，霍夫纳（Hoffne，2017）认为，从科学层面上讲更重要的是保持安静， 足球运动员需要专注于观察球从哪个方向射出以及目标在哪里。他解释说，真正困难的是要使10 个球保持完全静音，而不是使10 个球都带有声音，因为球员通常在没有声音的情况下会感到更大的压力。

总体来说，“足球健将”是作为一种足球训练辅助设备，通过科技的力量提高球员的能力，俱乐部的整体水平和比赛成绩。它旨在提高球员的表现， 特别是增强球员在高度身体和精神疲劳情况下的短传能力，并提升传球的成功率，这同样有助于青少年足球人才的选拔。显然，“足球健将”不能替代真实的比赛或训练，但其允许科学人员能够以更加智能和直观的方式预见未来足球训练设备的发展方向， 也是足球在发展科学服务和追赶科技创新趋势的具体体现。为了使该设备成为更有效的辅助训练工具，需要开发人员在许多细节上继续完善并继续开发更多的功能， 例如评估球员时加入个人差异的识别，以使其可以真正提供球队的比赛成绩，并使这一系统在将来能够作为提高球员传球能力的基础训练设施投入使用， 对于那些希望在传球和反应技巧上更加完美的球员，“足球健将”能够为其提供理想的解决方案。