基于數字化技術的游泳訓練模式創新研究

摘要：為了提高游泳運動員的訓練效果和成績表現，本文探討了基于數字化技術的游泳訓練模式創新。首先分析了數字化技術在游泳訓練中的優勢，包括實時數據監測與反饋、個性化訓練計劃、數據智能分析以及模擬虛擬訓練環境；然后詳細分析了運動追蹤傳感器、智能手表和APP、虛擬現實技術以及數據分析與AI技術在游泳訓練中的應用情況；最后提出了數字化技術與游泳訓練模式的創新路徑，通過個性化訓練方案、實時反饋和調整、模擬虛擬訓練環境以及數據驅動的訓練決策，提高游泳訓練的效率。

關鍵詞：數字化技術" 游泳" 訓練模式" 創新研究

中圖分類號：G86 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8902-（2024）-05-109-3-TBB

1、引言

隨著數字化技術的快速發展和普及，其在運動教學中得到了越來越多的運用。傳統的游泳訓練模式面臨著訓練數據獲取和分析不及時、個性化訓練難以實現等問題，影響了游泳運動員的訓練效果和進步空間。為此，必須對采用數字技術進行游泳訓練的方法進行研究，以便為選手提供更加科學和個性化的訓練方法。

數字化技術在游泳訓練中的應用已經取得一定的進展。運動追蹤傳感器、智能手表和APP、虛擬現實技術等已在游泳訓練中得到了廣泛的運用。這些技術能夠實時監測游泳者的姿態、速度和力量等關鍵指標，幫助教練和運動員進行精確的數據分析和評估。同時，通過數據分析和大數據技術，可以對不同類型的運動員進行個體化的訓練方案與引導，提高訓練效率和效果。

為了進一步探討數字化技術在游泳訓練中的應用，并針對當前的局限性，本研究提出一些創新的訓練模式。通過個性化訓練方案、實時反饋和調整、模擬虛擬訓練環境以及數據驅動的訓練決策，將數字化技術與游泳訓練模式相結合，期望實現訓練的個性化、智能化和高效化。

2、數字化技術在游泳訓練中的優勢

數字化技術的游泳訓練具有空前的優越性。實時數據監測與反饋、個性化訓練計劃、數據智能分析和模擬虛擬訓練環境，都使訓練更加科學、個性化和高效，有助于運動員調整技術動作，提升體能和競技水平。

（1）個性化訓練計劃則是根據運動員的特點和需求，通過大數據分析制定針對性的訓練方案。無論是新手還是職業運動員，都能找到適合自己的訓練路徑，提高訓練效率和滿意度；

（2）數據智能分析則通過融合數字與人工智能技術，深入挖掘訓練數據中的規律和不足，為教練提供科學的數據支撐，助力精準訓練。這種分析方式有助于運動員更有效地改善技巧，提升競技能力；

（3）模擬虛擬訓練環境利用虛擬現實技術，為運動員提供多樣化的訓練場景，打破真實環境的限制。運動員可以在不同水域環境中進行訓練，提高適應性和應變能力。同時，虛擬訓練環境的靈活性和便捷性，使得運動員能夠隨時隨地進行訓練，不受時空限制。

3、游泳訓練中的數字化技術應用分析

數字化技術在游泳訓練中的應用提供了豐富的工具和方法，幫助教練和運動員更好地掌握訓練進展和改進方向，能夠增強訓練效果，并提高游泳者的技術水平和競技成績。

（1）運動追蹤傳感器在游泳訓練中的關鍵應用：通過對泳姿、呼吸、劃水頻率、劃水速度等技術指標的實時監控，實現了對運動員在水環境下的各種動作信息的跟蹤。通過傳感器采集到的信息，教練員和運動員能夠對每一個動作進行詳細的分析，找出可能存在的問題，并做出相應的調整。早在2019年12月，國家體育總局便向航天九院發出項目需求，希望利用先進航天技術研發出精密測量產品，幫助游泳運動員加強訓練科學性，提高競賽成績。事后，中國游泳隊采用了測量航天飛行器姿態參數的慣性技術，制成可穿戴式設備來監測運動員的三維姿態參數，幫助優化技術動作以提高運動成績。具體訓練過程如圖1所示。

這種實時監測和反饋有助于游泳者不斷優化姿勢和技術，提高訓練效果，并為教練提供更深入的洞察，制定更科學和個性化的訓練計劃；

（2）智能手表和APP在游泳訓練中的關鍵作用：在游泳培訓過程中，智能手表及APP起到了非常重要的作用，它為游泳運動員提供了方便、實用的輔助設備。例如，在2019年和2021年期間，浙江省游泳隊來上虞游泳館進行了集訓。上虞游泳館采用了由巨巖科技提供的智能手表和APP來輔助游泳訓練，根據游泳者的水平和目標制定個性化的訓練計劃并設定合理的目標。這些設備和應用程序通過連接運動傳感器監測記錄游泳數據，如距離、耗時、卡路里消耗，游泳者可以查看和分析這些數據，了解自己的表現和進步，為未來訓練做出調整和優化。智能手表和APP也可以監控心跳速度，從而讓游泳者能夠更好地控制自己的運動強度，并保持合適的心跳速度。同時，該系統還能通過多種途徑為運動員提供實時的信息，為運動員制定合理的訓練方案，提高運動員的積極性和主動性；

（3）虛擬現實技術在游泳訓練中的革命性應用：佩戴虛擬實境眼鏡后，運動員就像是進入了一個真正的水底世界，感受到了真實的場景。例如，光粒AR泳鏡結合高清鏡片和增強現實技術，提供逼真的虛擬游泳體驗，游泳者可在虛擬環境中模擬各種技術動作，與虛擬對手比賽，感受真實挑戰和壓力，提升技術水平和應變能力。將泳鏡連接到光粒APP，并將APP配置好，選擇自由訓練模式。在訓練期間，按下任意鍵，即可暫停，然后再長按功能鍵選擇保存，當APP再連接上泳鏡時，數據會自動上傳到APP，結果顯示如圖2所示。

利用虛擬現實技術對運動員進行實時的引導與反饋，使運動員能夠及時地糾正各種不規范的動作，從而達到更好的訓練效果。這項既有趣又有挑戰的運動，不但提高了運動員的技巧，更帶給運動員一種全新的訓練經驗，讓運動員充滿激情與干勁。這一尖端科技的運用，將為我國游泳訓練提供更為廣闊的發展空間，促進我國游泳水平的提高；

（4）數據分析與人工智能在游泳訓練中的廣泛應用：隨著數字技術的不斷發展，將大數據分析與人工智能（AI）等技術引入到游泳訓練中。通過對訓練資料的深度分析，可以找出存在的問題，并有針對性地進行訓練。例如，中國游泳隊采用“智慧泳衣”項目，利用傳感器和AI技術，實時監測選手在水中的各項數據，如姿勢、速度、周期、呼吸頻率等，為教練提供詳盡的數據報告，幫助制定更科學、個性化的訓練計劃。對大數據的深入分析，不僅提高了運動員的訓練效果和競技水平，也推動了整個行業向智能化、高效化方向發展。

4、數字化技術與游泳訓練模式創新路徑

數字化技術與游泳訓練模式創新緊密結合，需要進一步研究和探索數字化技術在游泳訓練領域的創新應用，以滿足不斷變化的訓練需求和提升訓練質量。通過個性化訓練方案、實時反饋、模擬訓練環境和數據驅動的訓練決策，幫助游泳者提升訓練效果和成績水平。數字化技術的不斷創新將進一步推動游泳訓練模式的發展和優化。

（1）數字化技術的發展為制定個性化游泳訓練方案提供了強大支持。通過對海量的個性化游泳訓練數據的采集與分析，可以對每個運動員的運動特點、身體素質以及訓練目的有一個全面的認識，從而為其設計出個性化的訓練方案。首先，利用數字技術對游泳運動員的速度、姿態、心率等進行了完整的記錄與分析。通過對這些數據的分析，可以發現運動員的優缺點以及提高的余地，從而更好地指導訓練計劃的制定；其次，根據個人的體質評價和訓練目的，為運動員量身定制適合個人特征的訓練方案，包括對訓練強度、訓練次數、訓練內容進行個性化安排。在此基礎上，提出了一種個體化的培訓計劃，能夠有效地提高培訓的效果。同時，每個選手都能在訓練中獲得有針對性的指導與反饋，使其發揮潛能，提高技術水平，使其提高得更快。此外，由于個體化的訓練更接近于個體的需要，因此個體化的訓練更能激發他們的積極性。數字技術可以為每個選手制定個性化的訓練計劃，并對其進行針對性的指導，從而促進其技術水平的提高。這一個性化的訓練模式將是今后游泳技術發展的一個重要方向，它將極大地提高運動員的綜合素質；

（2）智能設備和傳感器對于游泳訓練中的實時反饋和調整發揮著關鍵作用。該裝置能對游泳選手的姿態、速度等關鍵參數進行監控，并向運動員或教練員提供實時的信息。通過對實時數據的分析，可以幫助教練員、運動員找出問題所在，并做出相應的調整。例如，如果傳感器檢測到游泳者的身體姿勢不正確或手臂動作不準確，系統會立即發出警告或提醒，讓運動員及時調整動作，避免形成錯誤習慣。在此基礎上，教練員還可通過對訓練過程中的數據進行分析，對訓練方案或動作進行針對性的調整，從而達到改善訓練效果、降低錯誤動作帶來的負面影響的目的。同時，通過實時的反饋與調節，使運動員能夠更好地把握自己的訓練節奏與強度。當檢測到選手的速度、心率超出或低于預定值時，就會給出相應的提示，指導選手調節自己的步伐，使自己始終處于最好的訓練狀態。實時反饋與調節能夠對運動員進行有效的指導，從而提高訓練的效果。通過智能終端與傳感器的實時反饋與調節，實現對運動員進行更精確、個性化的引導，有助于運動員優化動作，提高技術水平，提高訓練效果。隨著科技水平的提高，這一系統的實時監控與調節將會在今后的比賽中發揮更大的作用，從而為運動員的提高與發展提供持續性的支撐；

（3）數字化技術為游泳者提供了模擬和虛擬訓練環境，大大豐富了訓練方式和體驗。利用虛擬現實技術，使運動員能夠模擬出湖泊、大海等各種水體環境，從而提高對各種情況的適應能力。這樣的訓練環境，可以讓運動員在更加復雜的環境中，提高自己的技術水平，調整自己的戰術，為真正的大賽做好充分的準備。此外，數字化技術還能夠模擬各種情景下的比賽和訓練場景，為游泳者提供實戰模擬的機會。游泳運動員可以在一個模擬的競賽環境中接受訓練，體驗到激烈的競賽，并增強適應力。該系統可使運動員在缺乏實戰經驗的條件下，積累豐富的實戰經驗，并能有效地應對不同情況下的挑戰，從而提升運動員的心理素質，進而提高運動員的競技能力。利用數字技術，通過仿真與虛擬相結合的方法，使游泳運動員獲得更多、更具彈性的運動能力，以應對不同的挑戰。此高仿真訓練情境，不但可提升運動員之運動效能及競技水準，亦可提高運動員之興趣與參與度；

（4）數字化技術的應用使得游泳訓練變得更加數據驅動和科學化。通過對數據的分析，可以更好地反映出運動員各方面的成績，有助于教練員認識到自己在訓練過程中的不足之處及改進的空間。通過對游泳速度、姿勢、心率等關鍵參數的分析，可以發現選手的優點與不足之處?；谶@些數據分析結果，教練可以制定更加有針對性的訓練計劃，聚焦在運動員的薄弱環節上，幫助他們提高相應的技術水平。此外，引入了人工智能算法，幫助教練員對訓練方案進行優化，并對其進行了調整。同時，利用人工智能算法，在大數據集上進行了比較，得出了在大數據集上采用各種方法、策略進行訓練的結果。這樣的個性化培訓方案能保證培訓的科學性、實效性，使培訓收益最大化。通過數據分析和AI算法的支持，訓練決策能夠更加準確和精確，教練可以根據具體情況制定合理的訓練計劃，優化訓練效果。未來，隨著技術的不斷發展，數據驅動的訓練決策將在游泳訓練中扮演更加重要的角色，為運動員的進步和成長提供有力支持。

5、結束語

隨著現代科學技術的發展，游泳訓練領域進行了空前的改革和提高。從動作跟蹤感應器、智能手表及APP，到運用虛擬實境技術，每個項目的革新都能讓運動員得到更智能的、個性化的訓練。這些先進的科技，不但可以使教練員更好地認識到選手的能力與潛能，更能為他們提供更科學有效的訓練方案，還能使他們在訓練過程中保持最佳的姿態，從而提升他們的競技水平。隨著智能設備和虛擬現實技術的發展應用，游泳訓練已經不再局限于傳統方式，而是融入了更多的科技元素，使得訓練過程更加生動、趣味化且具有挑戰性。虛擬現實技術使游泳者仿佛置身于真實水下環境中，體驗逼真的游泳場景，享受全新的訓練體驗。這種前沿技術的應用無疑將為游泳訓練帶來更廣闊的發展空間，并激發更多游泳愛好者對技術訓練的熱情與動力。未來，隨著科技的不斷進步和創新，游泳訓練將迎來更多可能性和機遇。

參考文獻：

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作者簡介：胡瑞緣（1995-），男，漢族，福建福鼎人，本科，研究方向：游泳。