可穿戴設備在青少年游泳運動員訓練與比賽中的應用與效果評估

劉宇（焦作市體育運動學校 河南 焦作 454150）

引言

隨著科學技術的進步，可穿戴設備在體育領域中的應用越來越廣泛，其能夠在一定程度上實現對運動員身體狀況及運動表現的有效監測。可穿戴設備作為一種新興技術，其應用于體育領域主要是通過各種傳感器和軟件技術來實現對人體生理機能的監測。在游泳訓練中，運動員的體能狀態以及比賽中的游泳成績直接受到賽前準備、賽前熱身、賽前放松訓練以及比賽期間身體狀況的影響。可穿戴設備在游泳訓練中能夠實現對運動員生理機能的有效監測，通過生理機能數據分析能夠對運動員在訓練和比賽中進行科學有效的監控，從而為游泳教練員提供運動員在訓練和比賽過程中身體狀況以及運動表現等方面的信息，有助于提高運動員的體能水平。

1、游泳運動項目概述

游泳運動是一項周期性的有氧運動，其比賽的主要目的是創造最佳運動成績。游泳運動項目特點主要體現在：一是對運動員力量、耐力、速度等體能有較高要求；二是技術動作復雜，節奏多變，對運動員的心肺功能、有氧耐力等素質有較高要求；三是運動負荷強度大，對于運動員的心理素質和身體素質也有較高要求。游泳項目在青少年群體中的普及與推廣，其目的也主要為了提高青少年的身體素質、培養青少年良好的心理和意志品質、培養青少年團結協作的精神等。游泳運動員要想取得優異成績，必須具備良好的身體條件和較強的體能，其中最基本的身體條件包括年齡、體重、身高等，這些條件對于運動員能否取得好成績有著重要影響。此外，游泳運動項目對于運動員心理素質有較高要求，主要體現在：一是要有良好的心理素質；二是要有良好的意志品質；三是要有正確的比賽策略和方法。隨著我國經濟水平不斷提升以及游泳運動項目在青少年群體中逐步普及與推廣，青少年游泳運動員數量不斷增加。據統計，2020 年我國有2.9萬名游泳運動員參與比賽。青少年游泳運動員在運動訓練中除了進行基本技術、身體素質等方面的訓練外，還應重視對其心理、意志品質等方面的訓練。青少年游泳運動員是未來游泳運動發展的希望和接班人，如何在訓練過程中培養運動員良好的心理品質、激發運動員的競技潛能和提升其運動水平顯得尤為重要。在青少年游泳運動員訓練過程中，除了要關注運動成績外，更應重視對其身體機能、身體素質等方面進行培養和提升。青少年游泳運動員要想取得優異成績，必須具備良好的身體機能和心理素質。可穿戴設備是集運動性、技術性和娛樂性為一體，可以準確地測量人體各項生理指標并實時反饋數據到運動員訓練中并對其訓練效果進行評估。可穿戴設備通過采集人體各項生理指標并根據這些生理指標對人體狀態和運動能力進行監控，根據監測數據進行科學系統的訓練計劃調整和訓練方法改進，從而提高運動員運動水平和身體機能水平。

2、游泳運動的特點

游泳運動是一項全身參與的全身性運動，其練習內容包括自由泳、蛙泳、蝶泳、仰泳等。青少年游泳運動員正處于快速成長發育階段，骨骼和肌肉等身體器官組織結構處于相對脆弱階段，對外界環境變化較為敏感，因此需要科學系統的訓練手段和方法來保證其運動水平和身體機能水平的提高。游泳運動是一項節奏性很強的有氧代謝運動項目，運動員在水中以水為介質進行身體動作的動力傳遞，由于水的阻力作用，使得其在水中行進時阻力較大，運動負荷較大。游泳運動可以有效地提高人體的心肺功能、有氧代謝能力和力量水平。同時，游泳運動具有一定的趣味性，能夠吸引青少年參與其中。目前，游泳運動作為一項大眾性體育項目已經得到了廣泛推廣，但由于其特殊性，青少年運動員訓練存在一些問題。同時，青少年游泳運動員正處于身體快速成長發育階段，對體內各項生理指標的變化較為敏感。此外，青少年游泳運動員正處于成長發育階段，其身體機能水平較低、力量和速度水平較低、心肺功能水平較低等。這些特點使得青少年游泳運動員訓練時存在一些問題：訓練內容和方法相對簡單，訓練負荷量過大，對外界環境變化敏感等。這些問題使得青少年游泳運動員的訓練效果難以保證。

3、游泳運動對于青少年的重要性

游泳是一項全面的運動項目，它不僅可以鍛煉心肺功能和協調性，還可以提高人體力量、速度、耐力、靈敏和柔韌性等。青少年階段是人生中最關鍵的時期之一，這個時期的經歷和鍛煉會對他們的未來產生深遠的影響。游泳作為一項全身性運動，不僅能夠幫助他們在生理上得到全面的發展，還能夠在這個過程中鍛煉他們的意志力和毅力。在水中，青少年需要克服水的阻力和恐懼，不斷調整呼吸和動作，這樣的挑戰能夠讓他們學會如何在困難面前保持冷靜和堅持。此外，游泳還能培養青少年的團隊合作意識和競爭精神。在游泳比賽中，他們需要與同齡人競爭，這不僅能夠提高他們的競技水平，還能夠讓他們學會如何處理勝利和失敗，如何在壓力下保持最佳狀態。而在團隊的游泳項目中，青少年需要學會配合和協作，這能夠提高他們的團隊意識和溝通能力。在學習游泳的過程中，青少年也會遇到各種挑戰，比如學習新的技巧、提高速度和耐力等。這些挑戰需要他們付出時間和努力去克服，這個過程能夠讓他們學會什么是堅持，什么是努力，什么是付出和回報。這些都是他們成長為成年人所必需的品質。總的來說，游泳是一項非常適合青少年的全面性運動。它不僅能夠鍛煉他們的身體，提高各項素質，還能夠促進心理健康，幫助青少年更好地學習和成長。通過游泳，青少年能夠培養堅韌不拔的精神，學會團隊合作和競爭，提高自信心和自我控制能力。這些都是他們未來生活和事業中非常重要的素質。因此，我們應該鼓勵青少年多參加游泳運動，讓他們在游泳中健康成長，成為全面發展的人。

4、可穿戴設備的基本概念

可穿戴設備，又稱可穿戴式設備或可穿戴電子產品，是指人的身體和衣物等物體表面之間存在的相互接觸，這種接觸可能是物理的也可能是精神層面的。人體可穿戴設備是一種傳感器技術、生物信息采集技術、計算機技術和通信技術等多種高新技術相互融合的產品，主要有智能手環、智能手表、智能衣服、智能鞋等。智能手環通過傳感器獲取運動和生理數據，通過藍牙或Wi-Fi 連接手機應用程序，可以將數據自動上傳至云端，也可以將數據通過短信或語音方式發送至手機客戶端，以便用戶能夠及時了解自身身體狀況。可穿戴式設備目前在運動健康領域的應用還比較少，但隨著科技的發展，未來可穿戴式設備在運動健康領域將會越來越廣泛。青少年游泳運動員可穿戴設備是指可以佩戴在身體上的電子設備，它能夠實時采集人體生理指標數據，通過分析這些數據來了解青少年游泳運動員身體狀態。可穿戴設備在青少年游泳運動員訓練中的應用主要是基于生理信號（心率、呼吸、體溫等）來實現對青少年游泳運動員身體狀態的監測。其中心率、體溫等指標可用于反映人體機能狀態和機體運動負荷，心率與運動負荷之間呈正相關關系；呼吸、體溫等指標則是反映人體的呼吸系統功能是否正常。根據不同的用途和目的可將可穿戴設備分為生理監測類、輔助訓練類和康復訓練類等。生理監測類主要是指對運動員身體機能狀態的監測；輔助訓練類主要是指對運動員身體機能狀態進行調控；康復訓練類則主要是指在運動康復中用于輔助運動員進行康復訓練。目前，可穿戴設備在青少年游泳運動員訓練中的應用還處于初級階段，但已有不少研究成果發表。

5、可穿戴設備在青少年游泳比賽中的應用

近年來，隨著青少年游泳比賽的不斷增加，游泳比賽中的可穿戴設備應用也逐漸增多，如將智能手表、智能手環和GPS 定位系統應用于青少年游泳比賽中，使運動員可以在比賽中實時監測自身運動數據并與其他運動員進行數據對比分析，提高了運動員的成績。

5.1、智能手表

智能手表在運動員訓練和比賽中的應用已經成為一種趨勢，尤其在青少年游泳運動員中，它已經成為一種重要的訓練和比賽工具。通過智能手表，教練和運動員可以獲得即時和準確的數據，從而更好地評估運動表現，制定訓練計劃，并優化比賽策略。在青少年游泳運動員的訓練中，智能手表可以實時監測運動員的速度、心率、步幅和最大速度等關鍵數據。這些數據對于了解運動員的訓練強度、技術動作和生理反應至關重要。通過分析這些數據，教練可以調整訓練方案，確保運動員在比賽中達到最佳狀態。在比賽中，智能手表提供的運動軌跡和數據可以幫助青少年游泳運動員更好地控制比賽節奏，優化游泳策略。例如，通過實時心率數據，運動員可以了解自己的體力消耗情況，合理分配體力，以保持最佳狀態直至比賽結束。智能手表的GPS 功能也為青少年游泳運動員提供了便利。在戶外游泳訓練或比賽中，GPS 功能可以實時記錄運動員的位置、時間和速度等信息，確保訓練和比賽的安全性，同時也為教練提供了寶貴的數據支持，以便更好地監控運動員的表現。此外，智能手表的睡眠監測功能可以幫助青少年游泳運動員更好地管理自己的休息時間，保證充足的睡眠，以便在訓練和比賽中保持最佳的體能狀態。

5.2、智能手環

智能手環可以記錄青少年游泳運動員的訓練狀況，并實時反饋給家長和教練。目前，智能手環主要用于記錄青少年游泳運動員的訓練狀態，以及為青少年游泳運動員提供運動恢復依據。周春梅等將智能手環應用于青少年游泳運動員的訓練監控中。結果發現，智能手環可以準確記錄青少年游泳運動員的心率、最小心率、平均心率和訓練負荷等參數，且數據穩定可靠。智能手環還可以通過GPS 系統對青少年游泳運動員的位置進行實時監控，并對其運動狀態進行反饋分析。同時，智能手環也可以通過互聯網與家長及教練進行互動，使青少年游泳運動員在比賽中能夠及時調整自己的狀態。另外，智能手環還可以對青少年游泳運動員進行訓練監控，幫助其在比賽中保持良好的競技狀態。王雅丹等利用智能手環對青少年游泳運動員的訓練情況進行實時監控，并為其提供訓練計劃和訓練方法等。結果發現，智能手環可以幫助青少年游泳運動員及時調整運動負荷，避免疲勞或過度疲勞對運動員的身體造成損害；同時，還可以根據運動負荷數據指導青少年游泳運動員在訓練中調整運動強度、避免過度訓練等。

5.3、GPS 定位系統

隨著科技的不斷發展，GPS 定位系統也在不斷地完善，通過GPS 定位系統不僅可以監測運動員的位置信息，而且還可以實時監測運動員的速度、位置等參數，為青少年游泳比賽提供更多的參考信息。通過研究發現，將GPS 定位系統應用于青少年游泳比賽中，可以提高青少年游泳運動員的成績。在青少年游泳比賽中應用GPS 定位系統后，運動員在比賽中的最大速度和平均速度均有了明顯的提高。另外，將GPS 定位系統應用于青少年游泳運動員時，不僅可以了解他們在比賽中的位置信息，而且還可以根據運動員不同階段的運動表現對其進行相應的調整。因此，在青少年游泳比賽中應用GPS定位系統可以有效地提高運動員的成績。

6、應用效果評估

在我國，青少年游泳運動員的訓練一直是一個備受關注的話題。如何通過科技手段提高運動員的訓練效果，是教練員和科研人員不斷探索的問題。近年來，可穿戴設備作為一種新興的科技手段，開始在青少年游泳運動員的訓練中得到應用。然而，關于其在訓練中的應用效果評估方面的研究，還相對較少，多數研究都是國外學者研究成果的翻譯或再加工。國外學者對可穿戴設備在青少年游泳運動員訓練中的應用效果評估主要分為三個方面：訓練前后對比分析、訓練后負荷測試和訓練效果測試。他們通過對比分析，發現可穿戴設備能夠有效地監控青少年游泳運動員的技術動作，幫助運動員更好地掌握動作要領和技術動作。這一發現，對于提高青少年游泳運動員的訓練效果，具有重要的指導意義。同時，國外學者還通過負荷測試，評估了可穿戴設備在青少年游泳運動員訓練中的應用效果。結果表明，可穿戴設備可以幫助教練員評估運動員的訓練負荷，確保訓練強度適宜，避免過度訓練。這對于保護運動員的健康，提高訓練效果，具有重要的作用。

此外，國外學者還從運動員比賽成績、身體形態指標、力量素質、身體機能等多個方面，對青少年游泳運動員訓練后的效果進行了評估。他們認為，可穿戴設備對于青少年游泳運動員訓練后的評估是有效的，可以幫助教練員全面了解運動員的訓練效果，為下一步的訓練提供科學的依據。總的來說，雖然我國在青少年游泳運動員可穿戴設備應用效果評估方面的研究還比較少，但國外學者的研究成果為我們提供了寶貴的借鑒。

7、總結

近年來，中國體育界發展壯大，各界對游泳的興趣顯著提高。提高青年游泳運動員的體能對于提高他們的競技水平至關重要。隨著可穿戴設備技術的不斷成熟，越來越多的青少年運動員采用可穿戴設備對身體機能進行監測和分析，并結合運動表現指標進行訓練效果評價，為教練員制定科學的訓練計劃和制定合理的比賽策略提供了依據。