基于Citespace的国外军事体能训练研究热点可视化分析

张秀丽, 朱润芝

(郑州大学 体育学院(校本部),河南 郑州 450001)

0 引言

2019年10月18日第七届世界军人运动会在中国武汉举行,109个国家的9 300多名军人运动员在27个比赛大项中拼搏竞技,决出329枚金牌。中国人民解放军体育代表团共获得133枚金牌、64枚银牌、42枚铜牌,总计239枚奖牌,创造了参加军运会以来的最好成绩[1]。在军体融合的改革背景下,中国军队把竞技体育的体能训练理念、模式、方法不断融合在军事体能训练中,保证了我军战斗力不断提升[2],在军运会中的优异成绩就是最直接的证明。当然我们也要看到,俄罗斯、巴西在奖牌榜上紧随追随,这与他们完备的军事体能训练体系是分不开的。军事体能训练作为军事训练的重要组成部分,合理有效的体能训练是提升士兵作战能力的关键。本文分析了近20年国外军事体能训练领域相关文献,探究国外相关领域研究热点,做到知己知彼、取长补短,丰富我国军事体能训练相关研究。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本研究数据来源于Web of Science核心合集,文献主题选择为“military physical training”or “military fitness training”检索期限设置为2000-01-01到2022-10-01。一共检索到文献1 628篇,排除无法下载和重复的文献,保留1 516篇。

1.2 研究方法

Citespace是美国Drexel大学信息科学与技术学院陈超美博士开发的适用于多元、分时、动态复杂网络分析的国际领先可视化应用软件[3]。本研究利用可视化分析软件Citespace(5.6.R5)将所有文献导入软件,时间跨度设置为2000-01-01到2022-10-01,时间切片设置为1年,全面系统地对文献关键词、发文作者、共被引文献、国家机构进行可视化分析。

2 研究结果与分析

2.1 国外军事体能训练年度发文量趋势

年度发文量是一定领域发展趋势宏观上的体现,可以反映相应研究的发展趋势以及关注强度。如图1所示,年度发文量总体上呈现出递增的趋势,有两个关键时间点值得关注:第一个是2014年,2014年之后军事体能训练相关研究突增,表明国外学术界开始重视相关研究并取得一定的进展;第二个是2021年,相关研究达到顶峰197篇,说明军事体能训练目前是热点话题,吸引了大批国外学者。由此看来,军事体能训练在当下和未来仍旧是研究热点话题。

图1 国外军事体能训练年度发文量(2000—2022)

2.2 国外军事体能训练科研合作网络分布情况

国家和地区共现分析,可以呈现出某一领域研究国家和地区的合作网络,出现的频次越高说明在该领域越具有发言权和影响力。功能区将节点类型分别设置为“Country”和“Institution”,时间间隔选择2000—2022年,时间切片选择1年,其他参数功能默认。

2.2.1 国家和地区共现分析

由图2可知,美国以发文量占比超40%的绝对优势排在第1位,英国和澳大利亚分列第2、第3位。前6位发文量和中介中心性分别是:美国(610,0.56)、英国(115,0.26)、澳大利亚(95,0.10)、芬兰(69,0.05)、巴西(62,0.09)、加拿大(50,0.12)。一般认为,某时期某国科技成果数占同期世界科技成果总数25%的国家,称为该时期的世界科学中心[3]。由此可以看出,美国在国外军事体能研究中处于绝对中心地位。

图2 国外军事体能训练国家(地区)科研分布

2.2.2 发文机构共现分析

前6位发文机构发文量和中介中心性分别是美国国家机构(86,0.17)、芬兰于韦斯屈莱大学(46,0.09)、美国陆军(45,0.07)、美国卫生科学军队服务大学(40,0.05)、美国陆军环境医学中心(38,0.04)、匹兹堡大学(35,0.06),由此可看出,美国和美国机构在该领域依旧具有较大话语权和影响力。除此之外,芬兰于韦斯屈莱大学也在此领域影响较大(表1)。

表1 国外军事体能训练发文机构分布Tab.1 Distribution of foreign military physical training institutions

2.3 国外军事体能训练发文作者共现和文献共被引情况

发文作者共现分析和文献共被引情况分析,可以呈现出某一领域具有较大话语权和影响力的作者及被引文献。功能区将节点类型分别设置为“Author”和“Reference”,其他参数功能默认同上。

2.3.1 发文作者共现分析

发文作者共现图谱共产生716个节点、776条连线,由此看出,国外军事体能训练领域作者之间合作联系较为疏远。发文量前3位的作者分别是来自芬兰的HEIKKI KYROLAINEN(39篇)、美国的BRADLEY C NINDL(33篇)、美国的BRUCE H JONES(24篇),围绕3人形成了为数不多的合作网络。AMANDA CENTI虽然发文量较少(仅有1篇),但是却以0.04的中心性排在第二位,成为为数不多的领跑者之一(图3)。

图3 国外军事体能训练作者共现图谱

2.3.2 文献共被引情况分析

从共被引文献的频次来看,排在第1位的是BULLOCK S H等的论文[4],被引用30次;排在第2位的是NINDL B C等的论文[5],被引用26次;排在第3位的是NINDL B C等的论文[6],被引用23次(表2)。

表2 国外军事体能训练共被引文献Tab.2 Co-cited literature of foreign military physical training

BULLOCK S H 2010年在基于快速系统评估的针对军队和其他活跃人群的体育训练相关伤害预防建议中提出:“应立即在所有4个军种实施6项干预措施,以减少与体育训练相关的伤害。”[4]他通过成立工作组,快速系统的审查、识别和评估各种体育训练相关伤害预防策略的科学证据水平,最终确定6项干预措施(即防止过度训练、敏捷式训练、护口器、半刚性脚踝支架、营养素替代和合成袜子)能够有效减少军事体能训练带来的相关伤害。

NINDL B C等在女兵的作战表现和健康研究中发现:“在军事训练和作战环境中提供的损伤流行病学数据,表明女性肌肉骨骼损伤的风险高于男性。”[5]他将有关这些主题的文献中的生理学和流行病学研究结果转化为负责军事体能训练理论的军事领导人可采取的指导意见和政策建议:①纳入以力量和动力发展为重点的阻力训练(即高阈值运动单元的激活和第二类高强度肌纤维的补充)、上肢力量发展和重负荷运输;②不再把“场地便利性”作为军事体能训练政策和训练实施的主要标准;③提高负重运输能力,重点放在特定的负重任务表现上,结合阻力和耐力训练;④提供更多的装备资源,教练资源,并增加专门用于体能准备训练的训练时间。

NINDL B C等在研究中提出:“由于作战需求会严重降低作战能力,士兵应保持高度的身体准备状态。”[6]在一个为期8 w的强化军事训练课程中,每人每天平均能量不足4 185 kJ,在训练前后测量了50名男性士兵(24.6±4.4岁;176.1±7.8 cm;78.4±8.7 kg;14.7%±4.2%体脂)的下半身力量输出、最大举重力量、身体成分和几种生长激素的血清浓度。结果表明,垂直起跳高度(-16%)、爆发力输出(-21%)、最大提升力(-20%)、体重(-13%)、无脂体重(-6%)和脂肪体重(-50%)在训练课程后下降(P<0.05)。循环总睾酮和胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor 1,IGF-1)显著下降(P<0.05),皮质醇显著升高。因此,下半身力量输出(而非最大提升力)与无脂体重的变化相关。

从共被引文献频次较高的研究中看出,从伤害预防、身体状态保持两个方面提高士兵作战表现,被该领域学者广泛引用。由此可见,如何提升士兵作战表现是该领域多数学者共同关注的话题。

2.4 国外军事体能训练研究热点关键词

关键词聚类、共现分析及突现分析,可以呈现当前领域的研究热点和发展趋势。功能区将节点类型设置为“Keyword”,其他参数功能默认同上。

2.4.1 关键词聚类分析

关键词聚类前8位分别是#0康复医学(rehabilitation medicine)、#1应力性骨折(stress fracture)、#2膳食蛋白质(dietary protein)、#3认知(cognition)、#4军事压力(military stress)、#5维生素D(vitamin D)、#6健身(fitness)、#7身体表现(physical performance),如图4所示。

图4 国外军事体能训练关键词聚类图谱

在康复医学方面,有大量学者分别从肌肉骨骼损伤 (musculoskeletal injuries, MSIs)[7]、继发于前滚动作的脊髓损伤[8]、慢性髋部疼痛[9]、腰骶部劳损[10]、前交叉韧带 (anterior cruciate ligament, ACL)损伤[10]等方面进行研究,认为军事体育训练中一些高危险动作是士兵必须亲自完成的,出现损伤不可避免,但是可以利用肌肉骨骼筛查和转诊工具以协助军队管理 MSIs 患者的医疗服务;也可以利用评估等长大腿中部拉力(isometric mid-thigh pull, IMTP)测试帮助髋部疼痛人员复原。 HOUGH S S提出针对脊髓损伤和功能障碍者,康复治疗侧重于对个人的身体损伤和心理影响。如今,随着专业人士对军队性创伤发生率的认识提高,评估创伤史的影响成为一项重要的康复治疗手段。军队性创伤史是常规筛查,作为增加有效工作关系的一种方式,最大限度地提高康复潜力[11]。

在应力性骨折方面,PIHLAJAMAKI H等在2019年的研究中提出:“骨应力骨折是运动和军事医学中常见的过度使用性损伤,芬兰年轻男性义务兵在服役的前3个月疲劳骨折的发生率较高,入伍前定期和反复进行高强度体育活动似乎是预防疲劳性骨折的重要措施。”[12]BOUILLON R在2008年的研究中发现:“女性新兵较容易发生应力性骨折,高剂量钙(每天2 g)加上正常剂量维生素D3(每天800 IU)的干预可将应力性骨折的发生率降低20%。”[13]作者还证实了导致应力性骨折的其他危险因素,如吸烟、身体素质低下和闭经。RICE H等在2019年的研究中发现:“重体力活动的人群,尤其是军人受伤率很高,特别是应力性骨折,长时间负重运输导致后脚负重增加、前脚负重减少和脚踝背屈增加,从后脚到前脚的负重转移减少,这可能造成应力性骨折的发生。”[14]

2.4.2 关键词共现分析

关键词词频和中心性如表3所示,除关键词运动(exercise)、军队(military)之外,危险因素(risk factor)、表现(performance)、受伤(injury)3个关键词出现频率较高且中心性较高,反映出当前国外军事体能训练注重研究士兵训练中的危险因素、士兵运动训练表现及训练伤病等方面。

表3 国外军事体能训练关键词词频及中心性Tab.3 Keywords frequency and centrality of foreign military physical training

国外军事体能训练危险因素(risk factor)方面的研究主要包括固有风险和外在风险。固有风险主要包括严重肥胖、严重体重不足、营养不良及心理压力[15-17];外在风险主要包括休息不足、疲劳时锻炼、医疗护理水平[16-17]。

士兵训练表现(performance)方面的研究主要集中在耐寒性表现、跳跃表现、身体适应表现和女性军队职业表现[18-21]。训练表现的影响因素研究主要集中在吸烟对训练表现的影响,长时间身体活动和睡眠限制对训练表现的影响,功能性身体训练对训练表现的影响以及昼夜节律对训练表现的影响[21-24]。

受伤(injury)方面的研究主要包括健身受伤[25]和训练受伤[10]两个方面,ARAUJO M D在研究中发现健身对于最大摄氧量(VO2max)、局部肌肉耐力、力量和速度有显著改善。虽然通过健身能获得令人满意的身体体质,但是受伤率却很高[25]。调查发现,45.3%的受试者有一处或多处受伤,其中65.6%集中在下肢,18%集中在上肢,16.4%集中在躯干和头部;骨关节损伤占50.8%,肌肉韧带损伤占26.3%,外皮损伤占22.9%。LAUDER T D通过研究发现,军事体能训练中男子受伤比例远高于女子,骨折、扭伤、拉伤和脱位类别的急性肌肉骨骼损伤占82%。膝盖是两性中最常受伤的身体部位,ACL被确定为总体上最常受伤的身体部位[10]。

2.4.3 关键词突现分析

由图5可以看出,国外军事体能训练领域的研究进展速度较快,研究涉及的范围广泛,短短20年间爆发了25个强引用的关键词。其中“military recruit”“bone mineral density”两个关键词持续时间最长,长达12年之久。在2000年到2016年之间,国外学者主要围绕骨密度、身体脂肪、肥胖、年龄、性别差异等方面对军事体能训练伤害展开研究[10, 26-28]。在2014到2016年关键词阿富汗(Afghanistan)出现在公众视野,这与当时美国总统奥巴马正式宣布阿富汗战争结束密切相关,大量的研究开始关注退伍军人身体和心理健康问题、残疾军人退役风险因素以及士兵创伤后应激障碍[29-32]。另外,关键词康复(recovery)是唯一持续到2022年的热词,国外康复研究主要包括军事体能训练损伤康复以及疲劳恢复[8, 33]。

图5 国外军事体能训练关键词突现图谱

3 小结与启示

3.1 小结

本研究利用可视化分析软件Citespace(5.6.R5)从发文量、地域分布到作者、共被引文献以及关键词对国外军事体能训练研究进行分析,把国外现有研究的状况和热点以数据化的方式呈现。

1)2014年之后,军事体能训练相关研究突增,2021年相关研究达到顶峰197篇,说明军事体能训练目前乃至未来一段时间仍旧是研究热点话题。

2) 发文国家分布上,美国以40%发文量的绝对优势处在第一集团,英国、澳大利亚、芬兰、巴西、加拿大分列其后处在第二集团,发文量较多的国家和机构集中在以美国为首的部分发达国家,第三世界国家相对较少。美国和美国机构在该领域依旧具有较大话语权和影响力,这同发达国家经济水平较高,军费支出高涨有关,另外也与国家对外军事政策息息相关。

3) 相关领域共被引频次较高的文献,分别从军事体能训练的身体准备状态、训练伤害以及伤害预防3方面开展研究。军事体能训练如何能保障士兵身体状态是大多数学者关心的问题。

4) 国外学者对于康复医学和应力性骨折方面的研究比较深入;重点关注军事体能训练士兵训练表现、训练伤害以及危险来源。

3.2 启示

在“军民融合”和“军体融合”的大背景下,要求我们把国防和军队现代化建设深深融入经济社会发展体系之中,全面推进经济、科技、教育、人才等各个领域的融合;同时,应将体育领域的理念、模式、方法、技术等和军事体能训练相结合,提高军人的体能水平,确保我军战斗力不断跃升。通过对国外军事体能训练的进展研究,结合“军民融合”“军体融合”的背景,未来我国军事体能训练应拓展以下几个方面的研究。

1)把竞技体育体能训练方法应用在军事体能训练。近几年随着竞技体育事业的发展,体育科研的发展也取得了日新月异的进展,科学化的体育训练方法极大地提高了运动员运动表现,但是我国竞技体育科学训练方法在军队普及较晚。例如,高强度功能训练作为一种新兴体能训练方式,国外部分地区军队已经实践应用,它能高效提升军人身体素质和体能水平且损伤风险较低[34]。未来可以将可穿戴设备、VR(virtual reality)设备、仿生外骨骼等应用于军事体能训练中,在实时监控体能训练过程中各项身体指标的同时,科学预防运动损伤。

2)关注新兵体能训练伤病及预防研究。我国新兵在入伍前只进行了体检,新兵体能的评估常被忽略[35],而对入伍前新兵的体能评估是掌握其身体素质的前提。在运动损伤方面,国外有大量的学者分别从肌肉骨骼损伤 (MSIs)、继发于前滚动作的脊髓损伤、慢性髋部疼痛、腰骶部劳损、ACL损伤、应力性骨折等方面进行研究,认为入伍前缺乏高强度运动训练是造成运动损伤的主要因素。因此,可以在新兵入伍前增加体能测试考核,例如3 km跑、引体向上等作为筛选标准,未能考核通过的新兵,可以单独编班进行加强训练,减少在入伍后因为体能素质差异引起的训练伤病。

3)促进武术基本功在军事体能训练中的应用。军事体育训练可与武术基本功相结合,军事倒功、格斗拳、准备活动、练后伸拉与武术腿功、腰功、肩功和跃起空翻互融,开展一种新的技能训练方式[36]。武术基本功融入军事体能训练,不仅能够提升速度、力量、耐力、灵敏和柔韧等身体素质,还能提高单兵作战能力,加快把人民军队打造成世界一流军队的进程。