数字化技术在体育教育训练中的作用探究

2024-11-04 00:00季业山王曌东
文体用品与科技 2024年20期

摘要:随着现代信息技术的发展,体育领域发生了革命性的变化,数字化技术为体育教育训练的发展带来了全新的活力。数字化技术与体育教育训练的融合,可以推动训练科学化、个性化训练计划的制订、训练监控的自动化和智能化、激发运动员的训练积极性等作用,然而我国体育教育训练的数字化应用还存在一定的不足,比如认识局限性、硬件设施短板、研究与人才匮乏、数据隐私与安全挑战等问题。为了更好地发展体育方面的数字化研究,需要从提升数字技能、完善数字基础设施、培养跨领域人才、加大研发投资、强化隐私与安全防护等方面来加强,这将不断推动体育教育训练模式的革新,为体育事业的发展注入强劲的科技动力。

关键词:数字化技术 体育教育训练

中图分类号:G80 文献标识码:A 文章编号:1006-8902-(2024)-20-103-3-TBB

前言

在信息时代的浪潮中,数字经济作为新兴经济形态的代表,正深度渗透至社会的各个领域,其中体育教育与训练体系亦不例外。传统训练模式正逐渐让位于一个融合了数字化、智能化及网络化特征的新时代。这一转型的核心在于,通过精准的数据分析与评估,实时反馈系统以及个性化的训练指导,不仅能够极大提升训练效率,还能确保训练质量的飞跃,为体育人才的培养开辟了前所未有的路径。

然而,伴随机遇而来的是一系列不容忽视的挑战。首要障碍体现在初期高昂的投资上,特别是对于经济欠发达地区,先进的数字化设备及其后续维护成本构成了长期且沉重的财务负担。此外,技术迭代的快速步伐要求相关企业不断加大研发投入,以确保产品和服务能够紧跟市场需求,满足日益变化的需求。此过程不仅考验着企业的技术创新能力,也是对行业可持续发展能力的一次重大考验。

同时,数字化技术的普及与应用还伴随着隐私保护与信息安全的考量,如何在利用大数据优化训练方案的同时,确保个人信息的安全无虞,成为亟待解决的问题。加之当前数字化体育教育训练领域的理论研究尚处于起步阶段,缺乏成熟完善的理论体系支撑,进一步限制了其潜力的充分发挥。

综上所述,探索并制定出一套科学合理的策略,用以指导数字化技术在体育教育训练中的高效应用,对于促进训练方法的精细化、科学化转型至关重要。这不仅要求我们正视现有挑战,寻找切实可行的解决方案,还意味着要在理论与实践的双重维度上不断深化研究,以期在未来的发展道路上引领体育教育训练的新趋势。因此,构建一个逻辑严密、结构清晰的研究框架,系统地分析数字化技术的优势、挑战及应对策略,将成为推动这一领域进步的关键所在。

1、背景

体育是五育的重要组成部分,体育教育训练更是学校体育教育的一个重要环节。党的二十大报告强调要“推进教育数字化”,教育数字化是数字中国战略的重要组成部分,也是加快推进教育现代化、建设教育强国、办好人民满意教育的必由之路。教育数字化是推动教育高质量发展,建设教育强国的重要引擎。习近平总书记在主持中共中央政治局第五次集体学习时强调:“教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口。”习近平总书记的重要论述,深刻揭示了教育数字化的关键作用,为我们把握新一轮科技革命和产业变革深入发展的机遇、建设教育强国指明了方向和路径。

2024年全国教育工作会议上指出,在教育的数字化、国际化、绿色化方向上开辟发展新空间。2024年的世界数字教育大会在上海成功举办,面对以生成式人工智能为代表的新一轮科技革命浪潮,世界数字教育大会发起成立“世界数字教育联盟”,催生数字化时代的教育新形态,将进一步推动我国教育数字化的转型。

2、相关概念

2.1、数字化

不同地域与行业对数字化转型的诠释各具特色,映射出全球范围内对这一议题的多元化探索。例如,美国自2003年便前瞻性地引入了“数字化双胞胎”的理念;德国则以其标志性的“工业4.0”战略,展现了制造业的数字化雄心;中国在2015年提出了旨在产业升级的“中国制造2025”蓝图;英国2017年发布的“英国数字化战略”,聚焦于连接性、数字治理、数字经济等七大核心领域,勾勒出全面数字化的国家愿景。

简而言之,数字化的本质是信息的转化过程,即把连续的模拟信号转变为计算机可识别的数字代码,通过0和1的二进制语言表达。这一转换多借助模数转换技术实现。数字化的触角广泛延伸,覆盖生产、服务、文化等多个层面:数字化生产利用技术手段自动化与智能化作业流程;数字化服务则优化服务流程,提升服务效率与体验;数字化文化致力于文化遗产的数字化保存与传播。在此语境下,将数字化技术应用于体育教育训练,无疑是数字化服务范畴内的又一创新实践,它通过精准数据支持与智能分析,推动体育训练向更高效、更科学的方向迈进。

2.2、体育教育训练学

谈到体育教育训练,要先了解体育教育训练学的基本概念,体育教育训练学是一门跨越多个层次与领域的综合性学科,它不仅深入探究了运动员的科学化训练方法,还广泛涵盖了体育教育的内涵,巧妙融合了生物学、心理学、力学等多个学科的知识体系。该学科的核心围绕几大关键要素展开:

首先,适应性原理凸显了运动员身体对训练的适应能力提升,通过逐步递增训练强度来优化生理机能,诸如增强力量、提高耐力和加快速度,这一过程体现了人体潜能的科学开发路径;

其次,心理因素在体育竞技中占据举足轻重的地位,自信心的建立、动机的激发以及焦虑的有效管理,这些心理维度直接关联到运动员的表现水平。因此,系统的心理训练和专业指导成为了突破心理瓶颈、提升比赛表现的重要环节;

再者,技术训练和战术训练作为竞技体育的两大支柱,要求运动员不仅要熟练掌握各类运动技巧,还需具备高超的战术理解与应用能力。体育教育训练学致力于细化和提升这些技能,确保运动员在技术与策略上达到顶尖水平;

此外,生物力学的应用在优化运动表现与预防运动损伤方面发挥着关键作用,通过分析运动员的动作模式和力学原理,为技术调整和伤害预防提供了科学依据;

最后,周期化训练与计划制订是确保运动员能够在关键时刻达到最优状态的策略,这涉及训练负荷与恢复周期的精密安排,旨在通过科学规划最大化运动员的体能与技能潜力。

综上所述,体育教育训练学通过整合多元学科知识,为运动员的全面发展提供了全方位的理论与实践框架,力求在科学训练的基础上,全面提升其竞技表现和体育素养。

3、数字化技术在体育教育训练中具备的优势

3.1、体育教育训练的科学化

数字化技术的融入,为体育教育训练领域带来了革新性动力,通过智能可穿戴装备与高科技训练器械的应用,显著增强了训练活动的科学性和效率。在田径训练场景中,这些穿戴式设备不仅能够实时监测与评估训练效果,还开辟了一条基于生物力学的科学研究捷径,深刻洞察人体运动奥秘。

此外,智能可穿戴技术通过对运动员进行全面的日常健康管理、精细的运动状态分析、动态的运动负荷监控、个性化的休息恢复指导,以及科学训练方案的定制建议,实现了对训练全周期的综合管理和优化。这一系列功能的集成,不仅有助于及时调整训练策略,减少运动损伤,还促进了个性化训练计划的制订,为构建一个高效、安全、个性化的体育教育训练新模式奠定了坚实基础。

3.2、个性化训练计划的制订

传统的训练规划多依赖于运动项目特性与教练经验累积,而今,随着数字化技术与体育教育训练的深度融合,训练计划的制定迈入了精准科学的新纪元。基于每位运动员过往的训练记录及其独特生理特征,数字化手段能够量身打造个性 化训练方案。

在强化体能的过程中,数字化技术首先通过精密的个人信息采集系统,包括但不限于身高、体重、最大心率等关键指标,运用传感器自动化完成数据抓取与解析,逐步积累形成运动员专属的健康档案库。这一数据库不仅是设定个性化训练目标和合理安排训练强度的宝贵依据,也极大地赋能教练团队,使他们能够根据分qjP+3wF6TEsuT5RaCwq40g==析结果,设计出既符合运动员当前状态又面向长远发展的训练策略,从而在确保训练效率的同时,提升训练的科学性和成果的可持续性。

3.3、训练监控的自动化、智能化

在传统的训练模式下,因缺乏先进训练监控体系的支持,运动员常面临因高强度训练引发的身心健康问题。反之,智能化训练监控系统的引入,通过实时追踪心率、血压、肌肉疲劳等关键生物指标,为教练团队提供了直观的运动员健康 与训练成效反馈。这一即时数据洞察,使得教练能够依据运动员实时身体反应与训练表现,灵活调整训练方法和负荷强度,有效规避潜在的训练风险与不利影响,从而保障训练的安全性和有效性。

尤为值得一提的是,在对抗性强、易受伤的格斗类运动项目中,数字化技术的应用更是展现出了其独特价值,通过精准的数据分析预测运动损伤风险,采取预防措施,显著降低了运动伤害的发生概率,为运动员构筑起一道强有力的安全屏障。

3.4、激发运动员的训练积极性

数字化转型为体育教育训练开辟了无限可能,尤其在创造多样化训练环境与创新训练模式上展现出独特魅力。诸如VR(虚拟现实)与AR(增强现实)技术的融入,为运动员搭建起了超越传统界限的学习与实战平台。这些前沿科技不仅 助力运动员更直观地领悟技术动作精髓与战术布局,还突破了地理空间的局限,使运动员得以在私人空间或标准训练场域内,自如地进行从基础理论到高级实战技巧的全方位学习。

通过虚拟现实技术构建的丰富动作数据库,运动员可根据自身需求挑选特定技能进行反复模拟练习,这种沉浸式的训练体验仿佛将运动员直接置于比赛现场,极大增强了训练的互动性和趣味性,从而有效激发运动员的训练热情与参与度,促进了技能掌握的深度与广度。

4、数字化技术在体育教育训练中面临的问题

4.1、主观认识不够深入

尽管近年来数字化技术在体育训练中有所应用,但教练员与运动员双方对数字化的理解尚浅,往往仅将其视为简单叠加的技术元素,忽略了体育教育训练以人为本的核心。缺乏人与技术的深度融合,导致数字化潜力未能充分发挥,影响了训练效果和质量的提升。

4.2、硬件设施存在短板

体育训练对数字化硬件有着高标准需求,智能场馆与先进设备是基础。智能技术如AI、物联网的应用,可优化场馆环境,满足个性化训练需求,但当前国内场馆智能化水平普遍滞后,且受限于高昂成本,许多训练仍在使用过时设备,严重制约了训练效能。

4.3、研究与人才较为匮乏

顺应数字中国战略,国内高等教育虽已增设相关数字化专业,但在体育教育训练领域,数字化研究主要由体育专业背景的学者和退役运动员承担,缺乏跨学科的数字化复合型人才,阻碍了该领域的理论与技术创新。

4.4、数据隐私面临挑战

数字化训练环境中,大规模数据收集处理引发的数据隐私与安全问题尤为突出。一旦个人信息被泄露或被滥用,不仅侵犯个人隐私,还可能导致身份盗用、诈骗等严重后果,威胁相关人员的合法权益。

5、数字化技术在体育教育训练中应用的策略

5.1、提升数字技能

增强教练员与运动员的数字素养是关键,教练需精通数字训练工具与方法,个性化设计训练计划;运动员则应熟悉数字技术应用,掌握数据分析方法,促进与教练的有效沟通,确保训练高效性。

5.2、完善数字基础设施

保障部门需定期检查数字化设备与场馆,确保优质训练环境,并密切跟踪设备状态,适时更新换代。通过多渠道融资,高效利用资金采购先进设备,优化资源配置。

5.3、培养跨领域人才

高等教育机构,尤其是体育院校,应增设人工智能等相关课程,推动交叉学科研究,加强与国内外高校合作,加速数字化体育人才培育。

5.4、加大研发投资

从研发到生产的全链路都需大量资金支持。研发机构应积极吸引政府与社会资本,紧密与体育院校合作,定制研发,做好市场调研,确保产品贴合实际,强化售后支持。

5.5、强化隐私与安全防护

国家层面需建立健全数字隐私与信息安全法规体系,明确数据管理规范。组织内部应设立隐私保护机制,实施风险管控,并采用先进技术手段,定期进行安全审查,迅速应对安全挑战。

6、结语

数字化技术的融入,为体育教育训练领域带来了前所未有的便利与效能提升。它不仅显著增强了运动员的训练成效,激发了参与热情,还有效减少了运动伤害风险,促进了个性化训练方案的精准制定。展望未来,随着数字化体育教育训练的广泛推广,深化探索其安全性、个性化水平及优化策略成为新的发展方向,旨在全方位服务于各类训练需求,加速体育教育训练向智能化、网络化时代的迈进。

具体而言,确保训练数据的安全传输与存储、强化隐私保护机制,是提升数字化体育教育训练安全性的基石。同时,依托大数据与人工智能算法,不断深化对运动员个体差异的理解,定制更加精细化、个性化的训练计划,以满足不同层次、不同项目运动员的特有需求。此外,优化算法模型,提升数据分析的准确性和时效性,将为教练员制定训练策略提供更为科学的决策支持。

综上,未来的数字化体育教育训练将是一个集安全性、个性化与高效性为一体的智能训练生态系统,它将不断推动体育教育训练模式的革新,为体育事业的发展注入强劲的科技动力。

参考文献:

[1]本刊编辑部,张彩云,李红恩,等.2023中国教育研究前沿与热点问题年度报告[J].教育研究,2024,45(02).

[2]周洪宇,邢欢,刘柳.2024年度十大教育热点前瞻[J].云南教育(视界时政版),2024(03).

[3]张帆,曾励,任皓,等.基于数字孪生的混合实践教学模式研究[J].实验室研究与探索,2020,39(02).

[4]孙燕妮,白晓军.《中国制造2025》——中国特色的强国战略[J].智能制造,2020(10).

[5]MP B K H R T, 明欣,安小米.英国数字战略[J].办公自动化,2017,22(07).

[6]燕华.信息化、数字化和数字化转型[J].上海教育评估研究,2022,11(06).

[7]王瑞卿.体育教育训练学的理论与实践:深化对运动训练的科学理解[C]//延安市教育学会.第五届创新教育与发展学术会议论文集(一).浙江旅游职业学院,2023.

[8]张怀川,袁源,刘紫怡.可穿戴设备在田径项目中的应用及影响研究[C]//中国体育科学学会.第十三届全国体育科学大会论文摘要集——墙报交流(运动训练学分会)(一).北京体育大学,2023.

[9]陈小媚,王晓琴.数字化体能训练在乒乓球素质中的应用[J].内江科技,2024,45(04).

[10]蔡瑶.高校数字化体育训练监控的现状与实践路径研究[J].当代体育科技,2024,14(03).