現代信息技術在游泳訓練中的運用

摘要：新時期的游泳訓練正在朝著科學化、信息化方向發展，將現代信息技術與游泳訓練相結合，既是時代發展的必然趨勢，也是提升游泳訓練成效的重要方法。本文首先從激發運動員的訓練熱情、提升游泳訓練的成效、滿足個性化訓練需要等方面，概述了現代信息技術在游泳訓練中的應用優勢；隨后從實際出發，總結了游泳訓練中信息技術的運用策略，如利用信息技術調整運動姿勢、解析游泳動作，幫助運動員調適最佳運動狀態，以及提升游泳訓練評價的精準性等；最后從加強信息設施建設和提升教練員信息素質方面，提出了運用現代信息技術的保障措施，為進一步提升游泳訓練效果提供了一定的幫助。

關鍵詞：信息技術" 游泳訓練" 運動員信息庫" 動作捕捉

在以往的游泳訓練中，主要依靠教練員示范講解、指導訓練。雖然運動員的成績也能得到提升，但是教練員的壓力較大，運動員的訓練負擔重。在智慧體育發展背景下，將現代信息技術運用到游泳訓練中，以運動員在游泳訓練中的實際表現為依據，借助于大數據、云計算、人工智能等展開分析，可以結合運動員的實際情況，制定個性化訓練方案，提升游泳訓練的實效性。在這一背景下，探究信息技術與游泳訓練融合策略，成為激發運動員訓練動力、提升運動員游泳成績的一種有效途徑。

1、現代信息技術在游泳訓練中的應用優勢

1.1、有助于激發運動員的訓練熱情

對于許多初學者來說，游泳訓練是一項富有趣味的運動；但是要想取得理想的成績，則必須付出更多的努力，并且日復一日的高強度、重復性訓練，也會讓人對游泳這項運動的熱情逐漸消退。在這種情況下進行游泳訓練，無論是身體上還是心理上都很難保持最理想狀態，游泳訓練的效果自然也會大打折扣。將現代信息技術運用到游泳訓練中，可以打破常規的說教式、示范性訓練模式，讓運動員產生興致，激發運動員的訓練熱情，從而為提升游泳訓練成績奠定扎實的基礎。例如，蛙泳中蹬夾腿是一個重要技巧，同時也是游泳訓練中需要運動員克服的難點之一。很多運動員在學習這一動作時，經常會出現收腿時機不對，收腿時兩膝距離過大或過小，以及蹬腿方式不正確等問題。教練員可以利用多媒體，以三維動畫的方式展示蛙泳蹬夾腿的標準動作。同時，為了方便運動員熟悉每一個動作，還可以通過慢放、回放的形式，分別講解蹬夾腿時收腿、屈膝、翻腳掌、蹬腿、夾腿等動作要領。這種生動、形象、直觀的教學方式，不僅讓運動員能夠熟練掌握游泳動作要領，而且可以使運動員保持濃厚的訓練興趣。

1.2、有助于提升游泳訓練的成效

游泳訓練中，運動員的擺臂、蹬腿等動作十分迅速，再加上很多動作是在水下完成，這就讓教練員觀察運動員的姿態、動作變得十分困難。如果運動員數量較多，教練員很難針對每一名運動員的具體情況展開針對性的指導，從而導致游泳訓練的實際效果不理想。而現代信息技術的運用，不僅減輕了教練員的壓力，而且對提升游泳訓練效果也有積極幫助。無論是初學者，還是有一定比賽經驗的運動員，在游泳時因為心理狀態、身體狀況甚至是泳池水溫等因素的影響，不可能保證動作的絕對完美，出現失誤或動作錯誤在所難免。在游泳訓練時，教練員可以通過反復觀看監控視頻，清楚掌握運動員還存在哪些缺陷。在接下來的訓練中，教練員要制定專項訓練方案，幫助運動員加強訓練，克服這些缺陷。通過提升運動員的整體實力，幫助運動員在游泳比賽中取得更加理想的成績。由此可見，現代信息技術已經成為新時期游泳訓練中，教練員不可或缺的重要工具之一。

1.3、有助于滿足個性化訓練需要

每一名運動員的身體素質、心理素質、運動天賦和學習能力等均存在明顯差異。這就決定了在游泳訓練中，如果采用“一刀切”的訓練方式，必然會導致訓練效果大打折扣。教練員必須要貫徹因材施教的理念，一方面要提前了解每一名運動員的個人情況；另一方面還要結合個人情況制定個性化的訓練方案。在現代信息技術的幫助下，教練員能夠全面、方便地獲取每一名運動員的基本信息，并且能夠實現對運動員訓練數據的動態更新。

2、現代信息技術在游泳訓練中的運用策略

游泳訓練不僅可以挖掘運動員的潛能、提高運動員的技術，而且還能讓教練員更加全面、深入地了解運動員的體能狀態、動作姿態，以及在哪些方面還存在短板，或者是訓練方法還有哪些地方需要改進。將現代信息技術融入到游泳訓練中，在各種測量儀器、監控設備和分析軟件的幫助下，可以實現運動員游泳訓練的數據化。以真實數據為支撐，為接下來教練員調整游泳訓練計劃提供了參考，對改進游泳訓練方法，以及提升運動員的游泳成績產生了積極影響。

2.1、利用信息技術調整運動姿勢

游泳既是一項技巧型運動，需要運動員熟練掌握各種動作技巧；同時又是一項體力型運動，運動員必須具備強健的體魄和足夠的耐力、爆發力。尤其是在經過較長時間的高強度游泳訓練后，如果運動員保持較快的前進速度或者較大的動作幅度，很有可能會出現肌肉拉傷的情況。因此，在游泳訓練中，運動員需要根據自身的體能狀況靈活調節運動姿勢、運動速度，養成正確的訓練意識至關重要。傳統的游泳訓練中，教練員多數情況下都是憑借個人經驗指導運動員使用正確的運動姿勢，但是忽視了不同運動員在體能、體態等方面的差異，這種情況下運動員很容易在游泳訓練中產生疲勞狀態，輕則出現肌肉酸痛，重則發生肌肉拉傷。

將信息技術運用到游泳訓練中，一方面可以利用水下的高分辨率攝像設備，獲取運動員在訓練時的狀態、參數；另一方面，又能借助于視頻處理軟件、動作分析軟件，幫助教練員直觀、實時掌握運動員在游泳訓練時的動作是否規范。以自由泳為例，單臂打水劃臂動作是每一名運動員都應當掌握的技巧之一。通常來說，保持“劃水2次，打水6次，呼吸1次”的節奏是比較理想的。但是訓練時間的長短不一，運動員的體能狀態有所差別，這就需要在實際訓練中靈活調整節奏，而不能單純用既定標準來約束運動員。在現代信息技術的幫助下，教練員可以靈活調整訓練計劃，既保證最大程度上挖掘運動員的潛力，在訓練中切實提升運動員的游泳水平；同時又能讓運動員根據自身的實際情況調整運動姿勢，保證訓練安全。

2.2、利用信息技術解析游泳動作

運動員在游泳訓練時，需要保持身體各部位的協調、配合，才能將動作做標準，進而加快游泳速度。以蛙泳為例，上臂需要完成外劃、內劃、前伸三個基本動作，并且需要其他身體部位的配合。外劃時頭部抬起并換氣，內劃時收腿、低頭憋氣，雙手前伸過頭時蹬腿、吐氣，重復上述動作流程。只有保證這一系列的游泳動作連貫，才能提高運動員的成績。而實際訓練時，這些動作會在較短的時間內完成，在傳統的訓練模式下，教練員很難看清運動員的每一個動作細節；再加上運動員數量較多，教練員不可能了解每一名運動員的動作細節，從而導致游泳訓練的成效不明顯。

將信息技術運用到游泳訓練中，可以分兩個階段幫助教練員解析運動員的游泳技術動作。第一階段，仍然是利用各種信息設備，如可穿戴的動作感知設備，或者是固定在泳池水下的高清攝像裝置，采集運動員在游泳訓練時的動作，并將視頻信息上傳到計算機；第二階段，教練員利用計算機上的應用軟件，采用慢放、回放、放大等方式，逐幀分析運動員的每一個動作。以蛙泳為例，教練員可以放大視頻畫面，重點觀察運動員的上臂動作。并通過慢放的形式，清楚觀察運動員在做外劃動作時，雙手前伸的手掌傾斜角度。理論上來說，外劃時應保持小拇指朝上、手掌傾斜45°，并且需要雙手同時向外、向后滑動，繼而曲臂向后、向下滑動。如果視頻中顯示運動員的外劃動作不規范，就需要教練員與運動員溝通，再次示范標準動作，讓運動員認清自己存在的問題，并掌握正確的動作。

另外，教練員在解析運動員的動作時，還可以利用現代信息技術更加直觀地呈現標準的動作、正確的節奏、合理的幅度，降低運動員的學習和理解難度。尤其是對于一些特殊的運動技巧，教練員可以利用三維立體動畫的形式，全方位、無死角地展示動作視頻，給運動員一個直觀的視覺印象，方便他們根據視頻內容進行游泳訓練，掌握更加標準的游泳動作。以蛙泳中的以腿部“蹬夾水”動作為例，是游泳訓練中的重點和難點。教練員利用三維立體動畫，逐幀講解屈髖、伸膝、蹬水等動作。運動員在觀看了三維教學動畫后，先練習并掌握每一個動作，在熟練掌握每個單獨動作后，再將其串聯起來，形成一套完整的動作，進而掌握蛙泳中“蹬夾水”的動作技巧。

2.3、運用信息技術調適最佳運動狀態

在游泳運動中，運動員在劃水和打腿時受到較大的阻力，尤其是當游程在400m及以上時，隨著游程的增加，運動員體力逐漸下降，前進速度也會變慢。運動員要想在游泳比賽中取得更加理想的成績，就必須學會調適擺臂的頻率、前進的速度，始終保持最佳的運動狀態。在以往的游泳訓練中，教練員只能籠統的告訴運動員在何時應該加速、在何時應該勻速。而每個運動員的體能不同，參加的項目不同，這就決定了這種定性分析法無法滿足運動員的實際訓練需求，因此其實用性也會大打折扣。

將現代信息技術運用到游泳訓練中，利用高清攝像裝置和精密測量儀器，可以自動統計每一名運動員在游泳時的上臂的擺動幅度、小腿打水頻率、膝關節的彎曲角度，以及運動員的心率、血氧飽和度等各項參數。通過匯總大量運動員的運動數據，利用大數據分析技術處理這些運動數據，即可得到適合每一名運動員的最佳運動狀態。這樣一來，在游泳訓練時。運動員就可以靈活調整自身的運動狀態。例如，在800m自由泳項目中，運動員在前半程可以保持中等速度，并保證擺臂劃水頻率均勻，讓身體處于一個相對舒適、放松的狀態。進入后半程，運動員開始嘗試逐漸提高劃水速度，開始追趕前面的幾名運動員。在最后僅剩百米游程后，運動員進行沖刺。由于前期最大程度上保存了體力，因此在沖刺階段運動員有足夠的爆發力，一舉超過其他運動員獲得最佳成績。在現代信息技術的幫助下，教練員能夠結合運動員的身體和運動特點，為其量身定制一套游泳訓練方案，并通過強化訓練顯著提升運動員的成績。

2.4、利用信息技術建立運動員信息庫

在現代信息技術成熟發展背景下，人工智能（AI）賦能體育訓練逐漸成為一種趨勢。在游泳訓練中，教練員不僅要通過示范講解的方式，讓運動員掌握標準、正確的游泳動作，而且還要從游泳比賽的實際需要出發，制定相應的戰術和策略。一名經驗豐富的教練員，能夠充分了解己方運動員甚至包括一些競爭對手的訓練數據，然后通過數據分析，制定訓練計劃和競賽策略。人工智能以真實數據為基礎，通過深度學習對海量數據展開處理，為游泳訓練的優化提供了數據。在人工智能輔助游泳訓練中，運動員信息庫的創建是最基礎的步驟。

教練員在組織游泳訓練時，應當將運動員的真實數據記錄下來，并輸入到運動員信息庫中。從數據來源上看，主要分為兩種：一種是在游泳訓練中，由教練員制定的訓練計劃，以及每次訓練時運動員的成績等。這些數據主要為手動記錄，然后手動輸入到計算機的信息庫中；另一種則是在游泳訓練中，由可穿戴監測設備，水下高清攝像機等采集到的各項數據，包括運動員的心率、擺臂頻率和幅度等。運動員信息庫建成以后，數據將會越來越豐富，經過人工智能的深度學習后，分析和預測結果也會更加準確。

2.5、利用信息技術提升游泳訓練評價的精準性

在每次完成游泳訓練后，教練員需要對運動員的訓練情況作出評價，目的是讓運動員了解自己取得了哪些進步、訓練成績如何，以及還存在哪些有待改進的地方。但是在以往的評價中，由于教練員不能準確觀察運動員的每一個動作細節，尤其是水下部分的運動很難觀測，這就導致評價結果的準確性不高。例如，在自由泳訓練中，運動員小腿打水的理想高度是30-40cm。有些運動員的小腿抬升高度達不到，這種情況下教練員只能要求運動員在訓練中抬高小腿，但是具體抬高多少運動員并不清楚。

在游泳訓練中應用現代信息技術，可以讓訓練過程和評價結果數據化。當運動員進入泳池后，高清攝像機開始錄制運動員的整個游泳訓練過程，并且利用拍攝所得畫面和人體三維重建技術，構建運動員訓練時的三維動畫模型，再現運動員游泳訓練的全過程。這樣一來，教練員在訓練結束后，就可以通過三維動畫模型了解運動員的姿勢、動作，然后對游泳訓練進行打分，來實現定量評價。如果在運動員小腿打水時，小腿抬升高度達不到。那么通過觀看三維動畫視頻，就能一目了然地觀察到自己的小腿抬升高度距離標準高度差多少，從而讓訓練更加精確。在信息技術的幫助下，游泳訓練評價的精確性得到明顯提升，進一步提高了評價結果對訓練的指導和參考價值。

3、游泳訓練中運用現代信息技術的保障措施

在“大智移云物”時代，信息技術與體育訓練的融合程度持續加深，已經成為體育訓練中不可或缺的輔助工具之一。從應用效果上來看，信息技術在激發游泳訓練興趣、詳解游泳動作技巧、尋找最佳運動狀態等方面發揮了突出作用，對提高訓練成效有積極幫助。可以說，將大數據、互聯網、人工智能等現代信息技術應用到體育訓練中是不可逆的趨勢。為了在游泳訓練中更好地運用信息技術，還需要提供必要的保障措施，例如要加強信息基礎設施建設，以及教練員轉變教學思維、熟練運用現代科技等。

3.1、信息設施方面

現階段可用于游泳訓練的信息設備主要有兩種類型：一種是穿戴式信息設備，如水下腕式心率監測儀，運動員佩戴這種類似手表的監測儀器后，在游泳過程中可以實現對心率、速度的實時監測，并且支持泳姿辨識、配速提醒等多種實用功能，可以幫助運動員更好進行訓練；另一種是固定式信息設備，如高清攝像裝置、高靈敏度傳感器等，這些設備固定在泳池的某個特定位置，用戶獲取運動員游泳訓練時的各項參數，包括姿態、速度、頻率等。然后將數據導入計算機中，并使用相應的軟件進行參數分析。因此，為了讓現代信息技術更好地發揮對游泳訓練的幫助作用，必須要加強信息設施建設。考慮到各類信息設備的更新迭代速度較快，應當構建長效投入機制，從資金層面上提供保障，讓信息設施得以更新。使用技術更加先進、功能更加豐富的信息設施，才能讓游泳訓練取得事半功倍之效。

3.2、教練員方面

將信息技術運用到游泳訓練中，既是體育訓練向現代化轉型的必然趨勢，同時也對教練員產生了沖擊影響。許多游泳教練員習慣了常規的教學方法和訓練模式，受到慣性思維的影響，短時間內沒有轉變觀念、不能熟練運用信息技術，導致游泳訓練的方式方法落后。針對此類問題，要想讓信息技術在游泳訓練中發揮更大的作用，必須要加強教練員的培訓。一方面，教練員要強化創新意識，不僅要認識到信息技術對游泳訓練帶來的各項幫助，而且還要主動接受和嘗試運用信息技術，實現訓練模式的革故鼎新。對于年輕的運動員來說，推廣以信息技術為支撐的新型訓練模式，也能讓他們產生新鮮感，間接地提升了游泳訓練成效；另一方面，教練員也必須通過培訓等方式，加強對游泳訓練相關信息技術的學習，保證能夠熟練運用各類信息設備、監測儀器。在此基礎上，還要掌握大數據技術，通過開展大數據分析，結合運動員的體能狀況、游泳表現，制定個性化的訓練方案，幫助運動員進一步提升訓練成績。

4、結語

運動技術分析是游泳訓練的核心內容，現代信息科技的成熟發展，特別是大數據、云計算、人工智能等前沿信息技術的普及應用，可以采集并分析運動員在游泳訓練時產生的大量數據，如速度、心率、姿態等。在分析的基礎上明確運動員的長處與不足，為教練員制定訓練方案、補齊運動員短板提供了必要的參考。另外，信息技術在游泳訓練中的應用，還能起到激發運動員訓練動力、培養正確動作意識等效果，無論是保障運動員的訓練安全，還是提升運動員的訓練成效都是大有裨益的。下一步，還要通過構建長效投入機制、定期更新信息設施，以及提升教練員信息素養等方面采取綜合措施，切實保障信息技術在游泳訓練中發揮更加實用的價值。

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作者簡介：劉強（1969-），女，漢族，天津人，碩士，副教授，研究方向：體育教育訓練學。