动作特征|冬奥会上的科技范儿

【动作特征|冬奥会上的科技范儿】北京冬奥会开幕在即，这些科技范儿你了解吗？当今世界，科技在竞技体育中的作用越来越突出，要综合多学科、跨学科的力量，统筹推进技术研发和技术转化。科技部为此设立了“科技冬奥”重点专项，以创新性科技手段助力冬奥备战和我国冬季运动项目发展，在确保我国运动员在本届冬奥会上取得突破性的优异成绩的同时，进一步提高我国冬季项目科学研究水平和可持续发展动力。其中，北京体育大学牵头承担了“冬季项目运动员专项能力特征和科学选材关键技术的研究”任务，目前项目组已突破制约部分冬季项目运动员竞技表现能力提升的关键技术，应用人工智能技术实现了运动员技术战术数据实时反馈与评价，以集成创新为依托，创建以体能为核心、以冠军模型为目标、以智能和大数据等技术为手段的冬季项目运动员选拔、培养和训练监控方法体系。而这，将持续影响我国冬季竞技体育和大众体育的发展。
1、跨项选材的参考系——冠军模型
与发达国家相比，我国冰雪项目起步晚，人才储备不足，需要跨项遴选运动员。据冬季运动管理中心公布的数据显示，截至2018年，冰雪项目各国家集训队共选拔了3257人，比平昌冬奥会同期增幅达844% 。截至2020年8月，我国29支冰雪项目国家集训队共有316名运动员来自跨项， 100%由跨项运动员组成的国家集训队有11支。
那么，跨项选材的依据是什么呢？
想要回答这个问题，我们要了解一下什么是“冠军模型” 。 “冠军模型”又称为优秀运动员专项能力结构模型，与运动员在赛场的竞技表现密切相关，是最终决定比赛成绩的关键因素。
要想选出适合的运动员，就要知道冬季项目的“冠军模型”究竟是什么？
北京体育大学研究团队进行了深入的研究。结果发现，与夏季项目相比，冬季项目的“冠军模型”常常受到人（运动员）—机（运动装备）—环（环境）三要素的更为复杂交互式关系的影响。所以，冬季项目“冠军模型”可区分为可控制的内源性因素（如运动员体能、技能和运动心智等）和不可控制的外源性因素（如运动装备、环境等）两个部分。其中，可控制的内源性因素是运动员选材的关键。
以我国的优势项目短道速滑为例，其“冠军模型”包含了以下三要素：专项体能是基础、专项技能是核心、复杂多变的战术是保障，代表了以“稳、快、灵、巧”为运动表现的技能主导类竞速项目。运动员的专项体能要素包括体成分、等速肌力、最大摄氧量、最大无氧功率，以及灵敏素质等，专项技能包括起跑技术、直道滑行技术、入弯道技术、出弯道技术等。又如，在越野滑雪项目中，要求运动员具备超强的专项耐力，才能在比赛中获胜，决定专项耐力的关键要素包括摄氧量峰值、核心肌力、最大无氧功率以及良好的身体平衡能力等。
总之，重新认识冬季项目的专项能力结构模型是保障训练的基础性工作，也是确保跨项选材成功的导向目标。
2、成绩提升“神器”——神经网络模型
竞技体育需要运动员全身各关节、肌肉的协调运动，合理高效的动作技术对运动表现至关重要。在目前的竞技体育中，成绩每提高一点都要付出巨大努力，而机会往往蕴藏在细节中——短道速滑中要蹲到什么程度,摆臂幅度多大更合理等。以前这些关键性的细节只能靠运动员和教练员在一次次尝试中去体会，很难量化和预测。
以越野滑雪为例，该项目以滑雪板和滑雪杖在丘陵起伏的规定路线上滑行。明确滑雪技术身体动作特征与运动表现的关系，可为运动员技术训练提供指导。运动员自身的专项能力、比赛中的地形和技术变化都呈现多样的特征，这些特征相互关联、影响，并在一定程度上会影响比赛成绩。传统上这些特征对成绩影响的重要程度，以及训练干预后的特征对成绩的综合同步影响难以确定，无法精准指导训练、科学评估训练效果。