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科研人员加盟奥运“备战”

揭开现代体育训练神秘面纱 

作者:张巧玲 来源:科学时报 发布时间:2007-3-25  

  要成为跳水高手,就非得去游泳馆反复练习跳水动作吗?是,也不是。听起来玄乎,其实很简单。如果把体育训练与科学结合起来,就很容易揭开现代体育训练的神秘面纱了。
 
  基础研究给体育插上“翅膀”
 
  随着2008年北京奥运会日益临近,人们对体育的关注热度也日益高涨。各种体育项目的训练正在紧锣密鼓地进行着,在这种激烈的体育备战中,除了运动员、教练员这些主要角色外,还有一群人也加入了这场热火朝天的战斗。他们不是运动员,也不是教练员,而是一群从事基础研究的科研人员。他们的加入给现代体育训练蒙上了一层神秘的面纱。
 
  “我们只是体育爱好者,对体育训练并不太熟悉,我们是从工程的角度来解释体育训练的。”《科学时报》记者近日采访了清华大学精密仪器与机械学系的季林红教授和王子曦博士。据介绍,从2000年开始,他们在清华大学校领导的组织下,与清华大学体育教研部、电子系、自动化系和力学系等院系的老师一同成立了一个跨学科课题组,利用多学科的优势,共同研究和解决竞技体育训练过程中的问题。
 
  “目的很简单,就是提高体育训练的效率。”季林红和王子曦说,现代体育训练已经不再单纯,而是会借助一些基础的科学研究,将训练科学化,让教练员和运动员准确知道训练过程中存在的问题。
 
  近年来,季林红和王子曦承担了不少体育科研方面的课题。2002年10月至2004年12月,他们承担了北京科技计划项目课题“跳水选手人体运动信息检测、分析和仿真系统的研究”(奥运攻关项目)。这个项目主要是建立基于运动训练学知识、运动生物力学知识、视频分析技术、三维仿真技术和现在信息技术的跳水运动训练综合管理反馈系统。改变目前跳水运动训练中主要依靠经验的训练手段;建立跳水运动员长期训练质量的数据库,检测其运动训练水平的变化;为跳水运动训练提供直观的视觉信息和系统的科学参数,进而提高跳水训练的科学性。
 
  清华大学体育教研部教授陈小平在接受《科学时报》采访时指出:“竞技体育是伴随着经济的发展而发展的,也是伴随着科技的发展而发展的。”我国运动健将在奥运会、亚运会、世锦赛等重大赛事上不断取得优异的成绩,与体育科研的发展直接相关。国家的许多重大科技专项,例如国家自然科学基金和国家社会科学基金,都有涉及体育科研的项目。而体育科研的发展,也因此吸引了全国众多高校和科研机构科技人员的加盟。
 
  辅助训练系统让训练从“结果”走向“过程”
 
  跳水运动员完成跳水动作的同时,他的起跳速度、角度和高度都能迅速用直观的图示显示出来。运动员跳水两次后,两次跳水的起跳速度、角度和高度的对比情况立刻显示出来了,其差别可以精确到厘米。不用过多的解释,结果一目了然。
 
  这是记者从陈小平电脑里看见的情景。陈小平介绍,他们称之为“图像视频反馈系统”的这一成果,是一个可以用Windows界面来操作的管理系统,可以在运动的同时进行数据记录,并对这些数据进行分析,得出“选择图释分析结果”。
 
  “它最重要的作用是让跳水运动训练从‘结果’走向‘过程’。”陈小平指出,长期以来,运动训练的关注点主要集中在对运动结果的检测、分析和评价方面,而缺少甚至忽视了对运动过程的研究。这种状况影响了教练员和运动员对项目特点的动态变化了解,造成训练方法和负荷与专项技术脱节,降低了训练的专门性和个体化程度,它正是我国许多落后项目,尤其是体能类项目长期落后的主要原因之一。
 
  “在很多情况下,不同运动员水平之间的差距就体现在运动细节上,尤其对于优秀运动员来说,对技术细节的准确把握往往成为决定胜负的关键因素。”陈小平说。但是以前受技术条件的限制,捕捉运动过程很困难,教练员往往根据经验、目测或者结果来对运动员给予指导。近年来,随着体育科研的发展,各种辅助训练系统纷纷问世,这些辅助训练系统帮助对运动过程进行监控,准确捕捉训练过程的细节,并通过将这些细节参数化,使训练过程更加科学。
 
  陈小平说,辅助训练系统解决了实际训练中仅仅依靠经验评价训练结果的问题,可以使运动训练更加科学化,从而提高运动员的训练效率并缩短其训练的周期。
 
  体育科研成果产业化可遇不可求
 
  “我们刚刚申请了两个辅助训练系统的专利,是涉及一种新型的可以调节专项化程度的腿部力量训练器。”季林红和王子羲很高兴地告诉记者,这也是其“跳水选手人体运动信息检测、分析和仿真系统的研究”课题的一个重要科研成果。
 
  记者从各方面了解到,体育科研的发展,不仅推动体育训练的科学化,研究汇总产生的专利成果也越来越多。专利的申请自然对于肯定和保护体育科研的成果有不可忽视的作用。然而,在更加看重专利的社会效益的今天,人们似乎更关心这些专利的产业化问题。
 
  “是否想过将你们的专利成果产业化吗?”记者同样把这个问题抛给了陈小平。
 
  “如果能产业化当然很好,但是很难。”陈小平面带难色地向记者介绍,主要是市场需求问题,竞技体育的市场太有限,比如跳水的跳板,目前全世界只有一家公司在做,就因为开展跳水这个项目全世界只有二三十个国家,每个国家所需的跳板也很有限。像中国大学里有跳水馆的只有清华大学,一个跳水池最多需要6块跳板。市场需求过小使某一个比赛项目所需要的专业仪器、设备通常被某家公司或国家垄断,越小的项目越是如此,例如,打比赛用的兵乓球基本上都是用上海红双喜三英体育有限公司生产的。
 
  此外,成本问题也是体育科研专利走向市场的一个瓶颈。陈小平介绍说,目前体育科研人员设计的辅助训练系统一般都针对高端体育赛事,其成本都非常高,例如,他们的实验室所用的传感器是从瑞士进口的,要30多万元,再加上其他软件,整套设备光成本就要好几十万元,甚至上百万元。如果要产业化,还要考虑经济收益问题。一般情况下,只有国家队才有可能有能力去购买这么昂贵的辅助训练系统。
 
  “目前,体育科研处于两难境地,一方面它需要高科技的支持,但是另一方面这个市场太窄太不成熟,这其实也是对体育科研发展的一种阻碍。”陈小平说,现在体育科研的成果能实现产业化大多是普及型的,比如测心率的polar表,运动员训练可以用,普通人健身也可以用,价格也不贵。
 

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2007-03-26]
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