体育强国背景下排球项目科技的发展研究

赵敏敏 陈华伟

（北京体育大学 北京 100084）

前言

近些年来，在体育强国的背景下竞技体育发展逐渐激烈，全民健身热潮也随之而来，体育科技力量也日益强大，这种在国家的号召下日益兴起的体育产业，为体育事业做出了极大的贡献。其中在2019年发布的《体育强国建设纲要》中提出要加快推动互联网、大数据、人工智能与体育实体经济深度融合。在此之后国家体育总局和地方各政府部门以及相关院校都进行了大量的资金和设施的投入，并伴随着科研的支持，体育科技如火如荼地发展。目前我国在排球竞技科技中的成果基础较为薄弱，科研和实际体育科技产出比例不协调，转化率较低，转化的成果在实际应用中较少。在训练和比赛中的各种难题也被科研人员用高新技术逐一攻克，科学在排球项目历史上能够起到推动、革命的作用，不断涌现体育科学技术浪潮席卷到世界各地，排球项目科技也随时代刻画着当今时代体育发展之路的新面貌。

1、研究对象与方法

1.1、研究对象

本文将体育强国背景下排球项目科技的发展作为研究对象。

1.2、研究方法

（1）文献资料法。

在中国知网、百度学术和Web of Science等数据库中检索关于排球科技成果的期刊文献与报道资料。搜索相关结果较少，对技战术分析的文章较多，因此对排球项目科技的研究很有必要。不仅对文献中的我国的排球项目科技进行回顾，同时也对其他国家的排球体育科技成果等进行梳理。

（2）个案分析法。

对我国女排国家队科研教练葛春林教授团队的工作内容进行部分分析，虽然只是冰山一角，但是也是对排球科技工作的现状和所欠缺的地方有一些了解。还对美国和肯尼亚女排拥有的部分科技产品进行了分析，能否根据我们自身条件，借鉴国外一些高科技的应用，更好地服务于排球运动员使其更好地发展，取得更好的成绩。

（3）访谈法。

对北京体育大学中国排球运动学院的相关专家进行访谈，并进行记录，主要涉及到现有的排球项目的科技产品，其产品要改进的地方，在比赛中含有科技元素的设施较多，无论是对赛场的把控，还是现场与电视机前的观众都能得到一定的满足。对老师的访谈内容紧贴运动员、教练员、观众、训练、比赛、生理监控等因素，从不同的视角进行探讨。

2、体育科技对排球项目事业发展的促进作用

纵观排球这个运动项目在国际大赛上所取得成绩，在三大球中出类拔萃，虽然欧美一些国家的球队群星闪耀，各队水平相当、实力相近，竞争也随竞技水平的提高而越发激烈，比赛经常僵持到五局且比分胶着，胜负仅在毫厘之间。因此除了技战术、体能、智能和心理常规性影响比赛的因素，体育科技不仅提高训练效果，也将影响比赛结果。从中国队目前的情况来看，则是一直配备专门的科研教练，比如，女排科研教练葛春林的团队能够利用大数据技术分析对手的比赛，进行总结归纳。我们科研人员也是始终聚焦国家队的重大需求，密切关注国际科技的运用情况，以女排精神为指引，不断创新新型科技产品，继续优化科学结构，不断推出重要成果，不仅在竞技体育领域，而且在群众体育方面都做出了一系列的贡献，也实现了前所未有的突破，为我国的排球项目的体育科学化水平和促进排球项目发展提供了坚定的基础和强有力的支撑。也只有将传统的排球训练与先进的体育科技进行有机的融合，才能使教练员和运动员协调一心，提高竞技能力水平，推动排球运动成绩与排球运动的发展。

3、排球项目的相关科技产品及其作用

3.1、发球机为提高一攻质量奠定基础

中国女排的训练秘密武器有不少，之前我们有所了解的发球机就是助女排奠定技术基础的利器，这是练习一传防守的好帮手。中国女排的发球机早在“俞家军”时代就已经引进，又在2015年世界杯时，因为郎平指导训练女排姑娘们的一传和防守，逐渐走进人们的视野，被人们所熟知。发球机具有1-10个挡位，发球速度与挡位成为正比，它的主体构架是由上下两个齿轮构成的，依靠齿轮旋转速度的摩擦力，将排球从中间通道快速弹出。在训练过程中国家队的教练们会悄悄地提升发球速度，加大发球挡位，更好地锻炼队员的能力，从简单逐渐加大难度，队员们也因此吃了不少苦头，却得到了极大的锻炼。这种机器也存在一些问题，每次发的球都是固定式，不能灵活应变，那么北体大也是引购了发球机，由此也是发现它不能因人而异，并且发球力度、速度、弧度、高度和角度都不能因人而异，需要有专门的人员进行操作。但这个机器可以提高训练效率，减少发球失误，对我们国家队的成员和广大的排球训练者的基本能力的提高都提供了较大的帮助。

3.2、拦网训练机器人保障防守的第一道防线

东京奥运会在日本举行，为此作为东道主和中国女排老对手的日本女排也对于这次的比赛变得十分重视，在日常训练中引进了非常带有高科技的因素的训练器材来帮助日本女排的队员们进行辅助训练，这项高科技训练器材就是他们新研发的一种拦网训练机器人。这款机器人可以在排球过网的瞬间对球做出相应的拦网和防守动作，采用计算机程序进行控制，所以在预判和拦网上都要比人的预判快很多，这款机器人还输入了很多的阵型变更等预设方案，所以它可以根据排球运行的方式来自动调节相应的高度和阵型来阻拦打过来的排球。其中模仿到了各队的拦防战术，但是机器终究是程序化的设置，只能通过精密的算法进行模仿，但是对于人类的灵活多变还是无法应对的，因此在东京奥运会上日本女排的比赛成绩也是不尽人意，那么我们也就觉得比赛中复杂情况也不是机器完全可以媲美的。

3.3、扣球机提高起球质量保进攻

扣球是排球运动中五大基本技术之一。在排球比赛中，扣球是主要的得分技术。在关键时刻能否扣球得分，关系到在比赛中能否获得主动权甚至是比赛的胜利。当前的排球扣球机,不能连续地运输排球，不方便训练人员调节排球在球筒中的发射角度,并且球筒的发射角度在调整后会卡住排球，导致训练员的训练与真实的比赛相差甚远。这个发明是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种排球扣球机，其能连续地运输排球,方便加装排球，且加装排球后承接排球的壳能回到原位，方便训练人员调节排球在球筒中的发射角度,使训练员能从多个角度进行扣球训练,让训练更接近真实的比赛,并且筒的发射角度在调整后不会卡住排球。一个排球运动员要熟练地掌握扣球技术，都必须要经过长期的专项训练，基于科学训练理论和技术,适当引入辅助训练系统和专用设备，可以有效减少陪练教练的工作强度，可以为提高运动员的训练水平提供必要的技术保障。

3.4、技战术运用的秘密武器：DataVolley

在进行比赛时，我们官方和各队伍都会进行技术统计，不仅供电视机前的观众朋友明确清晰地看到技战术统计，也可以及时地向双方比赛队提供技战术得分与失误情况，及时调整自己队的技战术，统计的及时性与准确性也将影响比赛的结果。目前我国高水平排球队伍都会有一套技战术统计的方法，有的是使用传统的画图法，有的则是用的由意大利引进的分析软件DetaVolley，这个软件虽然操作复杂，工作量较大，但是由一人即可完成，统计分析数据全面、准确，在各队伍中很受欢迎，逐渐在各队中运用开来。北京体育大学排球学院以及中国排球协会都会进行定期的相关课程培训，进行软件的专门人才培训，为排球赛事提供了良好的人才资源库。该软件不仅可以输出技术统计数据，还可以制作技术录像，在国家级比赛中赛前会安装好机器，有专门的人进行队伍中的技战术统计，赛间将技术统计结果及时给到教练组，能够提供大量的最有价值的情报和数据，也是各个队伍取得良好成绩的保障。有了这个数据分析软件，就不会再摸不清对手的技战术，可以及时改变战术与打法，为赢取比赛胜利奠定良好的基础。

3.5、鹰眼挑战系统保证公平的杆秤

鹰眼技术的使用，可以帮助裁判更加清晰的判断，而且会使得比赛更加公平公正。据数据统计，自从国际排联推出“鹰眼”挑战系统以来，运动员纠错率明显上升，裁判员判断错误率明显下降。中国也是及时地引进了鹰眼挑战，经过一定的测试，在一定程度上提高了比赛的观赏性、公正性和趣味性，也得到了一致的好评，现在的排超联赛已经全赛程的使用鹰眼挑战系统。参与奥运会执法的国际级裁判刘江也带领着国内的裁判员们，对鹰眼挑战的使用，还有裁判员如何面对“鹰眼”挑战技术两个专题并结合在实际中的例子进行讲解，从鹰眼挑战设备的安装要求、在比赛中的挑战规则、比赛中的挑战工作程序以及记录员如何填写挑战情况统计表等都进行了详尽的了解，这也是对比赛判罚与规则进行了深入解析。

4、体育强国背景下排球项目体育科技的发展策略

4.1、加快排球体育科技人才的培养

排球体育科技要想取得进步和发展，离不开大量的经费投入、政策的支持和科技人才的培养。首先是人才培养方面，进行人才培养时，可利用网络这个媒介并在原有的教学设备上进行教学与培训，这样方便于各培训人员的时间安排，还可提升培训的质量。应用及时开发信息技术保证更好地完整教学配套设施。一些新媒体设备像DetaVolley软件、鹰眼技术都是新兴的体育高科技技术，方便携带还可以及时提供重要的赛事信息，及时地研发与应用，也是排球比赛获胜的关键一部分，更是为赢得比赛奠定坚实的基础，为排球科技的发展提供帮助。

4.2、完善排球项目科技配套设施

随着竞技体育的高速发展，排球相关设施也在逐渐趋向科技化，作为三大球之一的排球的关注度虽然没有篮球关注度与相关配套设施完善，但其近些年的发展迅速明显可见。像AI系统、转播系统、Kadho Sports和VIS系统等等，都已经拥有完整的配套设施运用且完善，并逐渐升级更新加强其科技功能。在东京奥运会上的排球转播，受到了世界各地人们的好评，其在转播时到进攻结束时，会出现黄色发球、红色一传、蓝色进攻、绿色二传的标签，还会伴随着进攻结束时会出现Receive Angle、Toss-Spike等重要数据。相类似的科技配套设施的完善，不仅能够给观众带来良好的观赏体验，也能看到球员自身的天赋所在。无论是从国家政府部分还是地方的体育相关部分都要促进相关科技产品的开发与产出，刺激球迷消费，拉动排球经济发展，扩大排球在国内发展的影响力与氛围。

4.3、简化成绩服务系统步骤操作

竞技体育最终的目的就是在比赛中展现出训练中所获得的竞技水平，无论是专业运动员还是群众参与的大众体育，那么有运动训练就会有竞技比赛，有竞技比赛就会有运动成绩，那么成绩系统就要作为整个比赛运行的关键。目前RS（奥运成绩）是技术工作的核心部分，这是有专门的人员负责且操作的，ORIS（奥运会成绩信息服务的英文简称）又是其指导性文件，这个系统不仅具有指导性，还具有全面性，同时严谨还具有逻辑性。这个系统又是计时记分系统、现场成绩处理系统和信息发布系统三个系统部分，同时又有很多辅助系统提供保障，这个系统还涉及到多家公司进行支持运营维持，那么所有的系统又都是在VIS系统上进行开发创造的，是一个非常庞大的系统。对于这种复杂的系统，要加大技术的研究，简化整个系统的操作步骤，化繁为简，不仅要对国内成绩系统的开发加大力度，也要作为奥运大国贡献出自己的一份力量。

4.4、增加训练智能诊断设备设施

现在越来越多的队伍配备高科技的设备，可穿戴技术也为运动健儿赋能助力。比如，肯尼亚女排就会借助可穿戴设备，教练就可及时地获取运动员的重要生理数据，这些信息可以分析运动员的生理指标，提前预防运动员受伤，并可为运动员量身定做训练计划。美国队也是在队服中添加了可以感知体温的监察装置，当运动员体温过高时，可进行适当的降温，但中国队则是在这方面有所欠缺，一直没有进行专门的研究。再比如，有的国家引入了AI视觉系统，去获取速度、方向和跳跃高度来帮助运动员训练，那么反观我们国家虽然也有相应的摄像分析系统，但是没有那么先进，一直都是葛春林老师带领的团队用高速摄影机拍摄队员们训练，分析位置、动作诊断或者意识不到位进行分析，还有比赛时分析对手比赛球的落点，是用彩色标注出来，可能存在延误的情况，那就更需要加强技术研究，提高对运动员的生理、运动技术、运动战术等配套分析，进行全面的诊断，比赛中才能知己知彼。

4.5、搭建排球科技信息平台

搭建科技信息平台是目前体育行业的一种流行趋势，是我国要迈向体育强国的良好的沟通平台，目前排球项目的沟通平台有国家体育总局排球管理中心、中国排球协会官方网站、各地市的排球管理中心以及各地市的排球协会等官方网站进行发布通知公告等，未有专门的排球科技交流板块。在排球项目科技信息产品的发展方面，我们相关政府部门与社会部门应给予足够的支持来建设和发展，从政策、资金、技术、研发、宣传等方面都给予足够的保障，科技是运动员在赛场上的助力器，协助运动员取得良好成绩。要丰富排球科技信息平台的建设路径，构建更为完善的排球服务系统，提高排球科技水平，使其形成更为完整的排球信息平台体系，提高排球项目的科技含量，主动服务和适应各层次水平的运动员以及群众球员的训练，适应我国体育事业的个性化发展，提高排球项目科技产品的质量、技术含量，从而积极推动排球产业的健康发展。

4.6、全方位发展排球科技相关产品

排球科技产品助力运动员的竞赛能力，不仅要从内部进行开放式的发展，也要注意引进国内外最尖端的科技因子，进行融合或适应性改造，积极从国际舞台发现并引进排球项目科技成果，跨专业领域的相关科技因子也要进行留意与借鉴。打造多功能复合型科研团队，培养多学科的科研人员，结合体能训练、运动康复、机能监控、数据分析、裁判监控、情报收集、技战术分析等方面进行有机结合，形成跨学科、多功能的排球科技人才团队。建立比赛数据管理库，注重训练过程的数据积累，由小到大形成科学的数据体系库，梳理各个数据之间的关系，研发建立相关数据模型，并对数据进行规范管理，从队员的身体素质、生理机能等方面的数据，再到训练、比赛的数据统计分析，将数据库分不同的层次与系统，创建线上、线下整合发展的高科技数据库。鼓励自主创新的排球项目科技产品的研发，给与学习平台的建设，加强相关技术的开发与研究，对基础技术和关键技术给与特殊的学习研究机会。对科研人才给与保障，从政府和个地方下手，给与足够的人才补贴，吸引跨界人才对高新技术的攻坚克难，给排球项目科技带来足够的新鲜血液，不断壮大科技人才队伍的创新。对排球项目科技相关产品的研发，给与足够的支持，才能带领科技人才创新出更为训练与比赛服务的利器，夺取好的成绩，为所在的团队争光，也更能增强比赛的趣味性与观赏性。

5、小结

体育科技的发展水平代表了当地国家和地区的竞技实力、竞技事业的发展水平，还体现了当地的经济发展，是综合实力的一种体现，那么从北京夏季奥运会和冬奥会可以看出我们的体育科技已经走在世界前列，将一些有用的科技也推到了大众体育，这也是奥运带给我们的一笔巨大财富。排球项目的竞争日益激烈，竞技水平的高低也取决于相关科技的投入的多少，相应的政府部分和各省市体育部门都要投入相应的科研力量与经费，积极鼓励科研人员、教练员与运动员运用新技术攻克日常运动训练和比赛过程中存在的各种难题。排球项目的科技的发明、实践、应用都对排球项目有着推动和革命的力量，不断出现的排球体育科技正如奔腾的浪潮席卷到每个角落，在这个过程中也刻画着经济社会的面貌，我们祖国的强大。