現代科技在公共體育設施中的應用研究

張金橋，范冠璽

現代科技在公共體育設施中的應用研究

張金橋，范冠璽

采用文獻資料法對現代體育科技在公共體育設施建設中的應用進行研究。結果表明：現代科技已被廣泛應用于公共體育設施建設的各個方面，呈現出綜合化、人文化、智能化、信息化發展趨勢。存在的問題主要有：公共體育設施科學化程度還有待提升；存在著現代科技的高投入與低利用率之間的矛盾；體育設施科技運用的指導人員欠缺。提出如下對策建議：加大公共體育設施建設中的科技投入力度；開發公共體育設施科技信息平臺；做好公共體育設施科技應用的規劃和相關服務。

現代科技；公共體育設施；體育場館

科學技術與現代體育的發展是相伴始終的，現代科技被廣泛運用于體育的各個方面，極大地促進了物質保障、運動訓練、體育健身等的科學化水平。現代公共體育設施從設計、建設，到經營管理和維護保養都與現代科技相依存。現代科技的運用，可以有效提升公共體育設施的科學化、信息化、智能化水平，以更好的為使用者提供提高參與效率的現代科技場地和設施環境。理清現代科技在場館及配置設施建設中的應用現狀，查找問題，為更好地促進現代科技在公共體育設施建設中的運用提出有針對性的對策與建議，具有重要的理論和實踐價值。

1 現代科技在公共體育設施建設中的應用

1.1 現代科技在公共體育場館建設中的應用

現今的公共體育場館大致分為小型專業化體育場館和大型綜合化體育場館，其公共體育設施整體科學化程度高，綜合性強。體育場館的技術應用，主要集中在場館外圍空間，場館內部場地面層及場館燈光等方面，多以新材料、電子信息和場館空間技術等現代科技手段為主，綜合其他相關科技，使場館場地建設達到國家對場地建設的標準，從而保障公共體育健身活動的合理化與科學化。

1.1.1 照明系統 現今人們進行體育活動對場館照明控制提出了更高的要求，照明系統的建設不再局限于照明設備的開關，還需要照明系統根據某一區域的功能、每天不同的時間、室內外亮度或該區域的用途來自動控制，并能夠實現集中統一管理與監控的功能，達到體育活動場所的舒適和明亮。因此，為滿足公眾需求，LED燈在場館照明系統中得到廣泛的應用，LED不同于傳統的照明燈，而是應用了新能源和電子信息這些現代科技所集成，耗電量小、使用壽命長、不含汞、低輻射、其廢棄物可回收、節能環保、符合現代人們對低碳生活的追求。并且LED燈利用三基色原理，照明形成256X256X256種顏色，在點陣屏上可形成8192X8192X8192種顏色，色彩豐富。同時，它可以通過系統集成技術，實現與環境照明、室外音響聯動，光色與音響共同形成更加宏大的場景。

1.1.2 面層材料 綜合體育館、田徑場、足球場、網球場、羽毛球場、籃球場、排球場、乒乓球場、健身房和游泳館的體育設施場地地面材料多采用新材料技術和生物技術，如：高分子拼裝地板。采用高分子材料，具有抗老化，耐磨，增強地面的彈性，對體育鍛煉者腳部起保護功能，對于室外籃球場、羽球場、排球場同樣適用。人造草坪，利用現代科技研制的“生態塑料”有2種類型。（1）完全是由來源于植物的材料制造；（2）是由來源于植物和石油材料的混合物制造。這種材料的填充物在使用十幾年之后可完全回收，作為肥料填充到其他地方，同時兼顧天然草的運動性能。

1.2 現代科技在公共體育設施中健身器材配備方面的應用

1.2.1 現代科技在全民健身路徑的健身器材配備中的應用“健身路徑”多設在環境較好的公園、社區、河邊等處，每隔一段距離安裝一種運動器材，器材的設置基于人體工學原理，以科學化指導體育參與者進行力量、速度、耐力、柔韌、協調等機能鍛煉。對于全民健身路徑，其器材設置主要滿足大眾健身的基本需求，全套器械對人的上臂、前臂、大腿、小腿、軀干、背部、肩部、腰部、腹部、頸部等的肌肉都有鍛煉作用。側重上肢肌群力量的訓練器材，如：臂力訓練器、雙杠、單人健騎機、鞍馬訓練器、雙位大轉輪、滾筒；側重腹肌力量的訓練器材：雙杠、單柱雙位腹肌板、單人健騎機、鞍馬訓練器、雙位坐蹬、秋千、吊樁、梅花樁；側重下肢肌群力量：單人健騎機、鞍馬訓練器、三位蹬力器、雙位坐蹬。健身路徑全套器械的配置根據健身鍛煉原理研制，目的為了塑形美體、增強機能、增進體質等。另外，現代科技也可解決公眾在娛樂健身過程中所遇到的問題。例如：廣場舞噪聲問題，由于人們參與廣場舞鍛煉的時間比較統一，場地也集中在各廣場、社區等地方，因此對周圍住宅區居民會造成困擾。利用現代科技解決廣場舞噪音控制問題，對公共健身至關重要。現代技術生產的纖維吸音產品可應用在大眾活動的室內和室外，聚酯纖維吸音板、隔音門、隔音墻、移動屏障式隔墻夾層能滿足不同吸音與裝飾效果要求，在廣場舞活動場區和住宅區等公眾場所的地面、墻面等可科學安置一定數量的隔音設施，這些設施可拆卸后易地重新組裝，并且不會影響其聲學特性。科技化公共設施的應用在一定程度上可改善廣場舞周圍環境的噪音等問題。

1.2.2 現代科技在大型體育場館中健身器材配備中的應用大型體育場館中的健身器材主要利用電子，機械，光電，傳感技術，計算機及自動控制等技術而設計的這類新型運動健身器材。例如，磁控制健身車，電子表內有模式訓練程序和心率控制程序，為體育鍛煉者提供健身的時間、距離、轉速、時速、卡路里、心率、瓦特值、心跳回復率等參數。同時利用了數字電子技術設計出3種視窗：LCD/液晶、LED發光二極管、TFT/液晶。其機臺基于人體工學原理，利用UFIT技術去適時調節運動時車身角度，非常富有人性化。心肺適能運動訓練橢圓機是利用磁控制技術訓練上下肢協調力、提高中樞神經系統對肌肉支配力的設施，并且對膝關節無沖擊力。登山機是模擬登山的有氧運動器材，利用紅外自動感應剎車技術及全自動智能控制技術，設置多項可供健身者選擇的控制程序。跑步機，從傳統的依靠電機帶動跑步帶到據人體力學結合電子裝備IFT驅動控制器，支持4.0馬力高壓、AC感應電機結合集成Footplant TM技術來控制速度帶及電腦編程來實現多功能跑步練習。還有有氧運動器材中的電動跑臺，劃船器，臺階訓練器，運轉機等，多利用人體工學原理及電磁技術，設計科學，工藝先進。國內已建立自己的健身品牌，針對人體各個部位鍛煉的訓練器，各種瘦腿器、仰臥板、倒立機、動感單車、臥式健身車、左右搖擺踏步機、跑步機和漫步機等健身器械，以及現代測速工具、高速攝像器材的運用等這都與現代科技密不可分。現代科技賦予運動器材智能化和人性化。

1.3 體育游樂設備

現代的高大型電動游樂設施都采用計算機控制，設備上不同高度安裝有大量的電子傳感器，如：壓力、速度、位置傳感器，以此保證運行的安全。游樂設備的場地和設備本身，配備了閉路電視監控、廣播、通信等信息系統進行現場管理。水上電動船利用發電機或蓄電池發電，船體采用玻璃鋼材料，表面為樹脂膠衣。還有手搖船、碰碰船等水上設備，采用新型直流發動機牽引一個塑料螺旋槳產生動力，而其材質是用耐沖擊、高密度、抗紫外線的PE PP加工而成，通過兩側葉輪轉動提供動力和穩定性。充氣蹦蹦床是用離心風機吹的張拉力和薄膜內外的氣壓差形成的玩具。其采用加網PVC或塑料等新材料通過熱合機做加工。另外，游樂場館多采用新能源技術，如：室內游樂場建筑冬暖夏涼，正是利用不吸熱反光材質，將太陽光反射出去。場內用電通過利用場頂電子板接收太陽能發電，做到了經濟綠色環保。對于室內游泳館建設中則應用海洋技術，游泳池采用水溫自動調節器，模擬海洋技術以調節室內室外溫差及其游泳池中水溫。另外，生物技術對改善公共體育場所環境起到重要作用，納米技術-光催化空氣凈化器，為人們的體育鍛煉提供了良好的運動環境。

2 現代科技在公共體育設施中運用的發展趨勢

2.1 綜合化

在運動場、室內體育館和其他綜合性娛樂活動中心設施建設中，為改變過去公共設施功能單一的局限性，使其具備更多的兼容性，現代科技被運用的越發綜合化。例如，大型體育場館中的照明系統建設，新能源、電子信息、新材料等多種技術綜合運用其中，使照明系統更加綠色節能。而新建的高校體育館中大面積的輔助運動空間、可移動人工地面草坪、場地座椅、運動器材、輔助監測設備，也不僅僅采用了電子信息技術，復合材料、智能材料、納米材料等新材料技術也被廣泛的運用。再如，全民建設路徑的設計，為最大限度適應人體的運動原理，都需要綜合多種現代科技去實現。由此可見，現代科技在公共體育設施的運用向著綜合化方向發展，以實現當今場館場地及器材的多功能，滿足公眾日益增長的需求。

2.2 人文化

體育不僅僅是一門知識、技術、技能，它包含了人們對生命的理解，對健康生活方式的認識，對健康價值的大徹大悟[1]。公共體育設施歸根到底都是為人所用，為體育參與者提供更好健身服務的。現代科技已從過去功能的單一化、機械化，更多的向人文化發展。無論是為滿足不同人群的鍛煉需求，對器材進行設置或改造，還是解決傳統科技運用下設施存在的弊端，甚至殘疾人的體育器材設置，現代科技都應更加人性化。如：在全民健身路徑設計中，仿生技術和人工智能技術的運用，可最大限度適應人體的運動原理，解決公共體育建設中出現的問題。因此，今后現代科技的發展必將逐步向著人文化邁進。

2.3 智能化

現今的體育健身大多是以自我型為主，公眾普遍采用主觀感覺和運動時間為參考的運動量控制手段，人體無法適時地感知與響應外界環境的變化，造成鍛煉效果不佳，甚至損害人體技能。為解決這些存在的問題，現代科技走向智能化，如：有氧運動器材中的電動跑臺，劃船器，臺階訓練器，運轉機等設施中運用智能材料，實現自檢測、自診斷、自適應、自修復、自指令等功能。

2.4 信息化

為使競技體育賽制及比賽決策更公平、更透明、更科學、更民主，在很多公共體育設施中，如：場館的計算機網絡系統、興奮劑檢測中心、電視轉播、電動計時，光電遙測、負荷監測等都運用了信息技術。它可高效率、高精度完成對人體和場館的信息化儲存和管理。信息技術是利用計算機、網絡、廣播電視等各種硬件設備及軟件工具與科學方法，對文圖聲像各種信息進行獲取、加工、存儲、傳輸與使用的技術之和。常用的信息技術有傳感技術、通信技術、計算機技術。信息技術對運動訓練過程的監控，使運動訓練計劃的管理動態化。對今后的現代科技來說，其信息化程度必將越來越高。

3 現代科技在公共體育設施應用中存在的問題

3.1 公共體育設施科學化程度還有待提升

目前我國的公共體育設施建設還處于初級階段，現代科技在體育場地、體育設施等方面投入較少。全民健身路徑中存在一些問題，如：器材科技含量偏低，不能實時監控體育健身過程中出現的風險，不能幫助體育參與者了解自己的身體狀況和運動器官的分布與功能，造成公眾活動的目的不明確；公共體育設施種類相對單一、材料表面粗糙、器材人機因素不合理、器材造型指示性不夠、器材選用的材料和外表工藝適用性差等。體育設備的落后在很大程度上阻礙了體育的發展，大眾體育鍛煉的需求得不到滿足。現代科技在公共體育館的器材設備、場地場館等方面的運用，新結構、新技術、新材料等科技的引入，使體育設施從功能設置到建筑造型都有了很大飛躍，但仍要認識到公共體育設施整體建設水平仍與國外公共體育設施建設有很大差距。隨著經濟條件、生活水平的不斷提高，各種新的需求不斷產生，在以后的幾年中，公共體育設施建設必將得到更多的重視，其科技功能也必將得到更多發展。

3.2 存在著現代科技的高投入與低利用率之間的矛盾

現代科技的運用可以提高公共體育設施的科學化水平，提高設施的使用效率，滿足公共的健身休閑需求以及協調休閑，文化，商業等服務功能，發揮公共體育設施的多功能性。但我們應認識到，現代科技的投入需符合實際的情況，要注意現代科技運用的合理配置，而不是一味的追求高科技的運用。應根據不同公共體育設施的功能安排來確定現代科技的使用情況。在不少場館配備的高科技照明系統出現常年不開啟的現象；另外，場館設施只為全民健身提供服務，配備高科技空氣調劑系統就是浪費。

3.3 體育設施科技運用的指導人員欠缺

現代公共體育設施中蘊含的科技含量越來越高。但在調研中發現，很多公共體育設施的使用者對這些現代科技元素所帶來的新功能或便利缺乏必要的了解，為數不少的人不會使用這些現代科技所帶來的新功能，沒有很好地利用這些現代科技為自己的體育參與提供更好的服務。所以，為了使體育參與者能夠迅速的掌握這些科學技術，充分利用這些蘊含科技元素的公共體育設施，公眾需要專業的指導人員對如何運用這些現代科技進行指導。

4 現代科技在公共體育設施應用中的發展對策和建議

4.1 加大公共體育設施建設中的科技投入力度

盡管現代科技已被廣泛應用于公共體育設施建設中，但不難看到在現今公共體育設施建設中，科技含量仍有待提高。（1）在資金投入方面，設施建設方要做好公共體育設施科技投入資金項目的爭取工作，相關部門要做好配套經費投入工作；要積極制定并落實公共體育設施承建企業科技創新的優惠和扶持政策，政府可通過購買科技創新服務的方式給予支持，以提高資金使用針對性。（2）在公共體育設施的科技研發方面，鼓勵相關生產企業和高等院校、科研部門合作組建體育設施建設科技創新戰略聯盟，聯合開發、優勢互補、利益共享、風險共擔，以迅速提高整個行業的科技創新能力和研發水平。

4.2 開發公共體育設施科技信息平臺

按照“資源共享、服務便捷”的原則建設公共體育設施的科技信息平臺。該平臺的主要職能應該有：（1）公共體育設施科技需求意見的征集。利用現代互聯網絡，或進行實地調查，征集公眾對公共體育設施在科技方面的需求意見，提供公眾意見需求表達渠道，合理進行適用于公眾需求的公共體育設施科技研發與配套；（2）收集各類有關于公共體育設施建設的科技信息，方便公共體育設施的提供者和承建者查詢相關領域的國內外最新科技信息、技術信息及產品信息；（3）提供與公共體育設施建設有關的相關科技成果的轉化與推廣服務；（4）通過網絡課堂或培訓相關人員等方式，指導公共體育設施使用者掌握設施中蘊含的現代科技的使用方法，以充分實現現代體育科技所帶來的體育參與的舒適性、科學性；（5）向公眾提供現有公共體育設施的科技配套與應用方面的信息，方便公眾選擇相應的設施開展相應的體育活動，提高設施的利用效率。

4.3 做好公共體育設施科技應用的規劃和相關服務

現代體育科技在公共體育設施建設中的應用，提升了公共體育設施的科學化和舒適化水平。但正如前文所述，當前公共體育設施中還存在著高投入和低利用效率共存的局面。因此，應該根據不同設施的定位、服務人群的特征、活動項目的特點等進行合理的統籌規劃，進行符合實際的現代科技資源配置。公共體育設施中現代科技的運用不應以高端為追求，而應以符合實際需求為準則。同時，為了提高公共體育設施中科技存量的使用效率，應做好相應的服務工作，如科技信息平臺的建設，科技使用的培訓和指導等。

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[7]數據化健康生活.運動可穿戴設備大搜羅[EB/OL]. http：//www.cnetnews. com.cn/2013/1111/2995180.shtml.

Modern Science and Technology in Public Sports Facilities Construction Applied Research

ZHANG Jin-qiao，FAN Guan-xi

Uses the literature material law to conduct the research to the modern sports science and technology in the public sports facilities construction application.The result indicated that, the modern science and technology has been widely applied in public sports facilities construction each aspect,presents integrated,the human culture,intellectualized,the informationization trend of development.The existence question mainly has:The public sports facilities scientific style degree also waits for the promotion;Has the modern science and technology between the high investment and the low use factor contradiction;The sports facilities science and technology utilization instruction personnel is short of.Proposed the following countermeasure suggested:Enlarges in the public sports facilities construction technical investment dynamics;Develops the public sports facilities science and technology information platform;Completes the public sports facilities science and technology application the plan and the correlation service.

Modern Science and technology; Public sports facilities; Stadium

1007―6891（2014）06―0008―04

A

2014-08-01

2013年度國家體育總局體育哲學社會科學研究項目（項目編號：1932SS13093）。

陜西師范大學體育學院暨體育人文社會科學研究中心，陜西 西安，710119。

The Center of Sports Humanities and Social Sciences, P.E of Shaanxi Normal University, Shaanxi Xi’an, 710119, China.