數(shù)字體育助推體育強國建設的獨特優(yōu)勢

賈哲睿

吉林大學馬克思主義學院，吉林 長春 130012

“數(shù)字體育”是數(shù)字中國的有機組成部分，產生于科技高度進步和被社會廣泛應用的技術背景。在數(shù)字時代，數(shù)字技術與體育的深度契合具有了現(xiàn)實可行性，為體育強國建設注入了強勁動力。“數(shù)字體育是指應用數(shù)字技術的體育及其相關活動，即以微電子、計算機、通信等軟、硬件技術為手段，對體育過程及相關因素進行信息采集、整理、加工、建模等數(shù)字處理，以達到管理、體驗、傳播體育等目的的體育及其相關活動。”[1]《“十四五”體育發(fā)展規(guī)劃》強調“支持大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等新技術在體育領域的創(chuàng)新運用”。[2]黨的二十大報告指出：“廣泛開展全民健身活動，加強青少年體育工作，促進群眾體育和競技體育全面發(fā)展，加快建設體育強國。”[3]這些重要論述為數(shù)字技術賦能體育強國建設提供了戰(zhàn)略支持與話語支撐，進一步彰顯出數(shù)字體育在體育強國建設中的獨特優(yōu)勢。

1 貫穿競技體育全過程：提升競技體育為國爭光的能力

1.1 提升運動員備戰(zhàn)訓練水平

第一，有利于提升運動訓練的科學性。首先，以可視化評估提升訓練效果。數(shù)字體育在應用實踐中能將運動員的身體狀況、訓練過程及完成動作等模糊性資料通過大數(shù)據(jù)的精細化評估，提供科學準確的數(shù)據(jù)信息，將可視化的訓練結果具體反饋于運動員。在訓練中，動作的力度、角度、發(fā)力點等細節(jié)都可以通過數(shù)據(jù)測算得出真實、科學的量化評分，對于運動員現(xiàn)有水平的調查、提升空間的預估及訓練方向的指引都大有裨益。以數(shù)字仿真科技還原比賽場景，數(shù)字科技所獨有的模擬現(xiàn)實技術，能夠通過實時渲染和虛擬同步，數(shù)字化映射比賽的真實場景，為運動員提供逼真的訓練環(huán)境。在訓練中，借助虛擬現(xiàn)實技術還能夠實現(xiàn)對各種未知情況的預判，最大程度減小訓練誤差。第二，有利于降低運動損傷的發(fā)生概率。大負荷訓練不利于運動員身體機能的及時恢復，不僅會影響訓練效果，還會增加損傷和患病風險。由于每個人的身體機能存在差異，能承受的最佳訓練強度也有所不同，因此，如何科學地把握訓練之“度”就顯得尤為重要。數(shù)字體育的優(yōu)勢在于能夠通過數(shù)據(jù)實時監(jiān)測訓練動態(tài)，借助人工算法對運動員的身體機能指標、現(xiàn)實疲勞程度、競技訓練結果等進行多維采集和分析，從而匹配出最佳訓練時間、最宜訓練強度和最優(yōu)訓練內容，因人、因時、因地調整訓練節(jié)奏，制定個性化的訓練方案，精準有效預防運動損傷。第三，有利于保障膳食營養(yǎng)的精準攝入。科學化的膳食營養(yǎng)攝入不僅為運動員的日常訓練提供物質基礎，更為賽場上競技實力的充分發(fā)揮保駕護航。運動員使用的智慧餐盤借助數(shù)據(jù)驅動膳食營養(yǎng)的精準攝入，可以滿足不同專項運動、不同訓練負荷的運動員多元化的營養(yǎng)需求。飲食前，人臉識別系統(tǒng)將運動員的身體狀況、飲食禁忌、訓練特點等相關數(shù)據(jù)資料導入科學膳食系統(tǒng)中，系統(tǒng)內部自動生成該運動員一餐所需的食物熱量并給出合理化的搭配建議；飲食中，運動員根據(jù)系統(tǒng)的提示范圍自由選取，所選食物的熱量及營養(yǎng)成分含量等信息轉為數(shù)據(jù)資料的直觀呈現(xiàn)，并且通過系統(tǒng)進行自動保存；飲食后，系統(tǒng)將保存記錄的相關數(shù)據(jù)傳入營養(yǎng)師的移動終端設備上，借助算法引擎對于運動員當日的飲食情況進行分析，同時給出合理化建議。

1.2 提高大型賽事的控制能力

數(shù)字化機器人在保障賽場安全、推動運動賽事的有序進行等方面扮演了重要角色。一方面，智能機器人在對公共空間進行巡控的過程中，能夠通過自帶的監(jiān)測系統(tǒng)自動捕捉到5m 內人員，機器人頭頂?shù)南驹O備具有的紅外感應功能，可以自動噴出消毒液，保障賽場安全；另一方面，智能化的機器人能夠適應實現(xiàn)賽場的無接觸配送，提高館內物資流轉的高效性和安全性。例如，工作人員可以通過智能終端呼叫機器人前往所在地，由機器人全程操作物資的接收和運送，通過智能化的擺渡減少了人員的跨區(qū)域流動，從而推動運動賽事的高效有序進行。同時還能輔助裁判工作，精準評分維護比賽公平。應用數(shù)字技術延伸了人類的認識器官，有利于克服肉眼觀察存在的視覺盲區(qū)。AI輔助評分體系能夠通過計算機視覺技術算法和深度學習方法對賽場上的運動軌跡進行實時捕捉和監(jiān)測，通過數(shù)據(jù)傳輸在短時間內給出精確的技術分。對于存在爭議的評分，也可以通過數(shù)字化展現(xiàn)，準確還原比賽畫面，確保比賽的公平和透明。例如，球類運動中廣泛應用的“鷹眼”技術是借助電腦、攝像頭和大屏幕等數(shù)字化設備，對于球的運行路線和落點進行精密計算和即時成像，從數(shù)據(jù)采集到數(shù)字化展示耗時不超過十秒，評分工作也更加高效和準確。

打破時空限制，數(shù)字轉播提升觀眾體驗。5G 技術、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算和區(qū)域鏈技術等有機融合為運動賽事的轉播注入“智慧”基因，增加了與觀眾的交互性。一方面，云計算高并發(fā)、低延時的獨特優(yōu)勢與計算網(wǎng)絡強大的存儲能力和高寬帶處理能力相結合，在智能算法的助攻下完成毫秒級合成和3D 建模，將超慢動作、特效畫面、高清內容等在短時間內全景合成，實現(xiàn)了觀眾360°自由視角切換觀看，同時高質量的轉播內容也使得觀眾產生身臨其境的視覺效果，讓世人看到聚光燈外的“英雄”。另一方面，賽事成績、現(xiàn)場動態(tài)、賽事轉播等相關信息的實時發(fā)布也都遷移至云上，信息資源借助“數(shù)字翅膀”打破傳播過程中的時空限制，觀眾可以隨時隨地關注賽事動態(tài)。

2 助力群眾體育新發(fā)展：促進全民健身領域迭代升級

全民健身國家戰(zhàn)略和健康中國戰(zhàn)略是我國體育事業(yè)發(fā)展的重要政策綱領。“相比過去體育等于賽事的模式，新世紀全民體育、全民健身事業(yè)的發(fā)展則更加依托于以人為本理念的推廣”[4]，人民的身體健康成為體育強國建設的目標。數(shù)字體育在全民健身領域的優(yōu)勢進一步彰顯，為傳統(tǒng)體育在數(shù)字時代的調適提供一定的矯正價值。

2.1 智慧化基礎設施提供便民健身的新資源

首先，提供科學化的全新健身體驗。大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術賦能城市建設的同時也推動了全民健身智慧化的發(fā)展。AR、VR、VI 等虛擬技術介入健身路徑、健身跑道、體育公園、體育場館等基礎設施建設中，既能為人們提供實時運動監(jiān)測數(shù)據(jù)，又在一定程度上解決了全民健身無指導的缺點、難點和痛點，使人們獲得科學化、智慧化和個性化的全新健身體驗。例如，北京市海淀公園以AI 科技為主題，將云計算、5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術注入智能健身系統(tǒng)中，實時顯示、儲存和分析體測數(shù)據(jù)，從而為用戶提供個性化的運動處方，引導其進行有針對性、科學化的分區(qū)訓練。其次，滿足人民多元化的健身需求。隨著我國社會生產力水平的提高，人民群眾的需求呈現(xiàn)出多樣化、多層次、多方面的特點。數(shù)字體育在滿足人民多元化健身需求的同時也提供了多樣化的健身選擇。現(xiàn)代信息技術將生態(tài)、文化、健康等理念進行整合并應用于全民健身基礎設施中，理念、技術與平臺三位一體的結合為人民提供了智能、綠色、科學的全新運動方式。數(shù)字體育在滿足基本健身需求的基礎上還增加了運動社交，以線上和線下相結合的方式共享體育運動成果，隨時隨地享受數(shù)字體育帶來的快樂。因此，數(shù)字技術使體育的外延變得更加廣闊，以人為本的理念在實踐中得到進一步凸顯。

2.2 數(shù)字化服務平臺開拓精準服務的新手段

滿足人民的健身需求，提供智慧健身服務。《體育強國建設綱要》指出：“運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算等信息技術，促進體育場館活動預訂、賽事信息發(fā)布、經(jīng)營服務統(tǒng)計等整合應用，推進智慧健身路徑、智慧健身步道、智慧體育公園建設。”[5]數(shù)字化信息技術打造的全民健身基礎設施與數(shù)字化服務平臺互補聯(lián)動，“數(shù)據(jù)多跑路，群眾更受益”的便民理念得以貫徹落實。一方面，“線上預約，線下鍛煉”的模式紓解了健身效率低下的難題，依托數(shù)字平臺在全民健身的“需求”和“供給”之間搭起的橋梁，參與者可以根據(jù)自己的日程靈活機動安排，極大降低了健身所需要的時間成本；另一方面，數(shù)字化的健身服務平臺將種類繁雜的信息進行整合匯總，并在平臺實時更新發(fā)布，標準化處理所帶來的便利能及時惠及廣大群眾，資源利用效率得到有效提升。

提升政府管理效率，增強體育服務能力。全民健身與物聯(lián)網(wǎng)云計算等現(xiàn)代信息技術的結合，使“省——市——縣——鄉(xiāng)鎮(zhèn)”四級政府管理部門、企業(yè)和居民通過全民健身智慧管理平臺實現(xiàn)了三維聯(lián)動。一方面，數(shù)字技術的嵌入打破了信息孤島，居民的健身情況可以通過系統(tǒng)實時傳輸給政府管理部門，場館內的客流變化、運營情況、突發(fā)事件等信息的傳遞也更加迅速便捷，提高了政府相關部門對場館、技術、平臺等的監(jiān)管與管理效率；另一方面，全民健身公共服務平臺實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的共融共享，資源傳遞不再受地域限制。政府在數(shù)字技術的助力下發(fā)揮出“顯微鏡”的作用，通過對多種數(shù)據(jù)的快速分析，找準關鍵問題，進行精準施策，增強了體育服務能力。

2.3 科學化云上運動催生線上健身的新模式

2020 年1 月30 日，國家體育總局印發(fā)的《關于大力推廣居家科學健身方法的通知》，倡導科學的生活方式。人們對運動健康活動的需求逐步增加，倒逼傳統(tǒng)的體育發(fā)展理念與服務手段搭乘數(shù)字體育的快車，實現(xiàn)線上健身、云上賽事和虛擬運動的蝶變。一方面，基于人工智能技術和知識圖譜，專業(yè)運動員相關的數(shù)據(jù)實現(xiàn)了大眾化。多人共享的在線直播課程使普通人在家期間就可以接觸到相關專業(yè)知識，既節(jié)約了成本又彌補了人才缺失造成專業(yè)化不足等問題；另一方面，智慧系統(tǒng)的使用打破了健身活動的時空限制，為熱愛運動的人們提供了一個優(yōu)良的健身平臺。“云健身”已由簡單的記錄打卡，提升為計劃生成、全程跟練、交互指導、線上賽事體系等線上健身“全服務”，讓更多人居家運動更為科學，運動訓練方式更為豐富多元。

3 嵌入青少年體育教學：培育體育強國建設的后備人才

3.1 健康管理系統(tǒng)助推精準教學

青少年運動健康管理系統(tǒng)將智能設備、云計算、大數(shù)據(jù)分析技術與體育教學深度融合，形成學校主導、學生自主和家長參與的全鏈條智慧化教育模式，助力體育精準教學的開展。首先，學校通過該管理系統(tǒng)可以對各班級學生的運動健康進行遠程數(shù)字管理，對青少年的運動記錄、心率風險預警、睡眠、壓力等健康數(shù)據(jù)進行實施監(jiān)測，數(shù)字一體化平臺所提供的數(shù)據(jù)模型和自動化教學工具等可以對數(shù)據(jù)進行收集和量化，幫助教師在體育教學中有的放矢地精準對接每位學生的實際情況并進行靶向提升。其次，青少年運動管理系統(tǒng)以生動直觀的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式將學生的各個運動指標有規(guī)律地進行排列匯總，幫助學生快速找到運動中存在的關鍵問題，并建立一體化的個人解決方案，有助于學生養(yǎng)成自我關注、自主學習和自行摸查的良好習慣；最后，家長可以通過小程序對孩子的運動健康進行日常管理，引導孩子培養(yǎng)運動興趣，提高身體素質以及樹立體育鍛煉的意識，為家長轉變體育觀念，關注青少年的身心健康發(fā)展搭建平臺。

3.2 三維動態(tài)視景協(xié)助趣味教學

“在體育教學中利用計算機生成一種體驗虛擬運動世界的仿真系統(tǒng)環(huán)境，通過三維動態(tài)視景（VR 技術）教學，形成真實運動場景再現(xiàn)式虛擬空間。”[6]寓教于樂的教學方式消弭了傳統(tǒng)體育課堂的枯燥乏味，為青少年提供一個新穎有趣的沉浸式學習環(huán)境。首先，VR 體驗教學可以推動體育課堂從教師主導到學生自主學習。例如，“太極拳VR 超感課堂”可以在互聯(lián)網(wǎng)域中高仿真模仿太極拳的標準動作，學生可以通過VR 教學系統(tǒng)在虛擬平臺中自主領會太極拳動作角度和位置的變化，提高動作的規(guī)范性和熟練性。其次，VR 體驗教學可以推動體育教學方式從灌輸式體育教育到沉浸式體育教學。《全民科學素質行動規(guī)劃綱要（2021—2035 年）》明確提出，推行場景式、體驗式、沉浸式學習。[7]在“冰雪運動進校園”中，一些學校引入VR滑雪模擬器營造逼真的雪場環(huán)境，用沉浸式體驗增強學生在冰雪運動學習中的現(xiàn)場代入感，自發(fā)創(chuàng)設出趣味性、沉浸式的運動場景。

3.3 智能穿戴設備輔助科學教學

傳統(tǒng)體育教學由于缺乏科學的監(jiān)測儀器，難以直觀捕捉到學生的健康狀況，運動負荷等不安全因素充斥于教學的全過程中。隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，科技逐漸改變了體育教學的形式，使學生在體育運動中更安全、更科學。校園運動手環(huán)等可穿戴設備對學生的運動強度、疲勞指數(shù)和心率預警等進行動態(tài)監(jiān)測，可視化的數(shù)據(jù)為體育教學的安全推進保駕護航。此外，大數(shù)據(jù)平臺不僅能實時監(jiān)測學生的安全狀況，還可以將學生的運動數(shù)據(jù)、體質測試項目進行自動采集、自動數(shù)據(jù)分析和成績分析，教師可以依據(jù)多維度的數(shù)據(jù)對學生進行遠程運動健康管理，建立學生的個人數(shù)字健康檔案。體育教學與智慧運動監(jiān)測的完美結合，一方面解決了傳統(tǒng)體育教學中“難量化、難記錄、難監(jiān)督、難分析”的問題，讓青少年體育運動數(shù)據(jù)和體質健康數(shù)據(jù)變得更簡單，讓體育課堂更“智慧”；另一方面，教師可以根據(jù)大數(shù)據(jù)反饋為學生體質鍛煉提供個性化、科學化、有針對性的成長方案，為青少年健康體魄、健康素養(yǎng)的形成提供更為優(yōu)質的服務。