摘 要:為探討“動(dòng)友云教練”促進(jìn)大學(xué)生體質(zhì)健康水平的作用,將全國9所高校270名大學(xué)生分為心肺風(fēng)險(xiǎn)源、柔韌風(fēng)險(xiǎn)源、肌力風(fēng)險(xiǎn)源和肌耐力風(fēng)險(xiǎn)源4個(gè)組別,然后進(jìn)行為期12周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)。結(jié)果顯示:不同體質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)源學(xué)生在相應(yīng)的體測成績指標(biāo)上均有明顯提升,主要表現(xiàn)在心肺風(fēng)險(xiǎn)源大學(xué)生的肺活量、1 000 m跑、800 m跑成績有顯著提高,柔韌風(fēng)險(xiǎn)源大學(xué)生的坐位體前屈成績有顯著提高,肌力風(fēng)險(xiǎn)源大學(xué)生的立定跳遠(yuǎn)、一分鐘仰臥起坐、引體向上成績有顯著提高,肌耐力風(fēng)險(xiǎn)源大學(xué)生的50 m跑成績有顯著提高。研究認(rèn)為,“動(dòng)友云教練”通過其科學(xué)的運(yùn)動(dòng)處方和實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)監(jiān)控對(duì)大學(xué)生的體質(zhì)健康提升有較好的促進(jìn)作用,使大學(xué)生能夠更高效地參加課外體育鍛煉,進(jìn)而持續(xù)改善自身體質(zhì)健康水平。
關(guān) 鍵 詞:學(xué)校體育;動(dòng)友云教練;體質(zhì)健康;體質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)源;大學(xué)生
中圖分類號(hào):G807.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1006-7116(2024)06-0102-07
The experimental study on promoting college students' physical health level through the "Dongyou Cloud Coaching"
FAN Lianxiang,YAN Zeyu,BIAN Yu,YANG Guan,ZHUANG Wei,DUAN Baoying
(School of Physical Education,South China University of Technology,Guangzhou 510641,China)
Abstract: This study aims to investigate the impact of “Dongyou Cloud Coach” on enhancing college students’ physical health level, a total of 270 college students from nine universities across the country were divided into four groups based on their physical health risks: cardiovascular, flexibility, muscular strength, and muscular endurance, and then underwent a 12-week exercise intervention. The results indicate that students with different physical health risks showed significant improvements in their respective physical fitness test indicators. Specifically, college students with cardiovascular risks had significant improvements in their vital capacity of 1000m and 800m running performances. College students with flexibility risks demonstrated significant improvements in their sit-and-reach test results, and them with muscular strength risks showed significant improvements in their standing long jump, one-minute sit-ups, and pull-ups. And then college students with muscular endurance risks showed significant improvements in their 50m sprint performances. The study concludes that “Dongyou Cloud Coach” plays a crucial role in promoting college students’ physical health level through its scientific exercise prescriptions and real-time exercise monitoring, which means this platform enables students to participate more efficiently in extracurricular physical exercises, thereby continuously improving their overall physical health level.
Keywords: school physical education;Dongyou Cloud Coaching;physical health;physical health risk sources;college students
在應(yīng)對(duì)大學(xué)生體質(zhì)下降問題及提升課余體育鍛煉質(zhì)量需求的背景下,智慧體育教學(xué)已成為教育技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。高等教育機(jī)構(gòu)正積極探索利用體育類平臺(tái)和應(yīng)用程序等現(xiàn)代科技來提高大學(xué)生課余體育鍛煉的科學(xué)性和成效。現(xiàn)有研究指出,目前高校普遍采用的體育類APP主要用來跑步打卡[1]。雖然這類APP能提高學(xué)生的跑步鍛煉參與度,但往往提供的是標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練計(jì)劃,缺乏針對(duì)學(xué)生體質(zhì)、興趣和鍛煉目標(biāo)等自身情況的針對(duì)性方案。此外,作為國民體質(zhì)監(jiān)測體系的重要組成部分,全國學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)研已經(jīng)開展超過30年的時(shí)間,積累各年齡段學(xué)生體質(zhì)情況和變化趨勢等眾多數(shù)據(jù)。目前這些數(shù)據(jù)主要用于評(píng)估學(xué)生的體育課程成績和畢業(yè)資格,然而,在深入分析學(xué)生體質(zhì)狀況、實(shí)施針對(duì)性的干預(yù)措施以及提高學(xué)生課余鍛煉質(zhì)量和效果方面,體測數(shù)據(jù)尚未得到充分開發(fā)和利用。因此,打造能夠提供個(gè)性化、動(dòng)態(tài)調(diào)整和實(shí)時(shí)指導(dǎo)的智慧體育教學(xué)平臺(tái),深入挖掘分析體測數(shù)據(jù),識(shí)別學(xué)生體質(zhì)健康問題并提供個(gè)性化的運(yùn)動(dòng)干預(yù)指導(dǎo),對(duì)于提升大學(xué)生課余體育鍛煉效果至關(guān)重要[2]。本研究以滿足終端需求為出發(fā)點(diǎn),以體質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)源為基礎(chǔ),旨在為學(xué)生提供個(gè)性化的運(yùn)動(dòng)處方,幫助學(xué)生科學(xué)鍛煉、增強(qiáng)體質(zhì)?;诖?,研究團(tuán)隊(duì)重構(gòu)體育課外鍛煉輔導(dǎo)供給側(cè)體系,創(chuàng)建適合高校課余體育鍛煉的“動(dòng)友云教練”平臺(tái),并通過實(shí)驗(yàn)研究證明該平臺(tái)促進(jìn)大學(xué)生體質(zhì)健康水平提升的可行性與有效性。
1 “動(dòng)友云教練”的原理與框架
“動(dòng)友云教練”通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),從感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層3個(gè)維度出發(fā),致力于提升學(xué)生體質(zhì)健康水平。在感知層和網(wǎng)絡(luò)層,平臺(tái)對(duì)學(xué)生的體測數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘。在《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》測試的要求下,大學(xué)生體質(zhì)健康狀況會(huì)通過每學(xué)期或每學(xué)年立定跳遠(yuǎn)、50 m跑、800 m跑、1 000 m跑、一分鐘仰臥起坐、引體向上和坐位體前屈的測試來進(jìn)行評(píng)估(見表1)。
表1 體質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)源與體測項(xiàng)目對(duì)應(yīng)情況
肺活量測試要求學(xué)生進(jìn)行最大程度的吸氣,然后以盡可能快的速度和力量將空氣完全呼出,測量出最大呼氣流量或用力肺活量。測量結(jié)果不僅提供肺容量的信息,而且還能夠評(píng)估肺部彈性和氣道通暢性。而800 m跑與1 000 m跑則是對(duì)心肺耐力的長期挑戰(zhàn),這兩項(xiàng)中長距離跑測試強(qiáng)迫心肺系統(tǒng)在較長時(shí)間內(nèi)維持較高的工作強(qiáng)度,從而揭示學(xué)生的有氧耐力水平。參考《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》的要求,平臺(tái)將肺活量成績小于3 100 mL、1 000 m跑成績小于4 min32 s的男生,肺活量成績小于2 000 mL、800 m跑成績小于4 min34 s的女生歸為心肺風(fēng)險(xiǎn)源組別。
坐位體前屈作為柔韌性測試的經(jīng)典項(xiàng)目,評(píng)估學(xué)生在靜態(tài)條件下關(guān)節(jié)所能達(dá)到的最大活動(dòng)范圍,以及肌肉和結(jié)締組織伸展的能力。參考《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》的要求,平臺(tái)將坐位體前屈成績小于3.7 cm的男生、成績小于6 cm的女生歸為柔韌風(fēng)險(xiǎn)源組別。
肌肉力量被視為人體運(yùn)動(dòng)的基石,為身體活動(dòng)提供必要?jiǎng)恿?。立定跳遠(yuǎn)作為一項(xiàng)對(duì)快速力量的測試,要求學(xué)生要在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)揮出最大的下肢爆發(fā)力,不僅評(píng)估學(xué)生的動(dòng)力輸出能力,也反映著神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)性。引體向上是對(duì)上半身及背部肌肉力量的考驗(yàn),要求學(xué)生在克服自身重力的同時(shí)展現(xiàn)出色的上肢力量和核心穩(wěn)定性。而針對(duì)女生的仰臥起坐也是對(duì)肌肉力量的一項(xiàng)測試,要求女生在一定時(shí)間內(nèi)完成多次腹部肌肉的收縮與放松,不僅考驗(yàn)腹部肌肉的力量和耐力,也反映學(xué)生的意志力和堅(jiān)持力。參考《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》的要求,平臺(tái)將立定跳遠(yuǎn)成績小于208 cm、引體向上成績小于10個(gè)的男生,以及立定跳遠(yuǎn)成績小于151 cm、一分鐘仰臥起坐成績小于26個(gè)的女生歸為肌力風(fēng)險(xiǎn)源組別。
作為一種對(duì)肌肉在長時(shí)間或重復(fù)收縮下持久能力的評(píng)估,肌肉耐力也是衡量學(xué)生運(yùn)動(dòng)能力的重要指標(biāo)。雖然50 m跑看似是對(duì)速度的測試,實(shí)則亦是對(duì)肌肉耐力的一種考量[3]。在這一短距離沖刺中,學(xué)生需要在極短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大速度,不僅要求有良好的動(dòng)力輸出能力,還需要肌肉能夠在高強(qiáng)度下維持一定時(shí)間的耐力。參考《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》的要求,平臺(tái)將50 m跑成績小于9.1 s的男生、成績小于10.3 s的女生歸為肌耐力風(fēng)險(xiǎn)源組別。
與此同時(shí),若面對(duì)學(xué)生可能有多項(xiàng)體質(zhì)測試成績不及格的情況,平臺(tái)會(huì)綜合考慮多個(gè)因素來確定哪個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源占主導(dǎo)地位。(1)風(fēng)險(xiǎn)源的嚴(yán)重性:首先考慮每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源的潛在嚴(yán)重性,即它對(duì)個(gè)體健康和日常功能可能造成的即時(shí)和長期影響。例如,心肺風(fēng)險(xiǎn)源可能直接影響心血管健康和整體代謝功能,因此在某些情況下可能占據(jù)主導(dǎo)地位[4]。(2)風(fēng)險(xiǎn)源的可逆性:肌力和肌耐力風(fēng)險(xiǎn)源可能通過針對(duì)性的訓(xùn)練得到改善,而柔韌性和心肺功能的風(fēng)險(xiǎn)源可能需要更長時(shí)間的治療和訓(xùn)練才能逆轉(zhuǎn)。(3)風(fēng)險(xiǎn)源的交互作用:由于認(rèn)識(shí)到這些風(fēng)險(xiǎn)源之間存在相互作用,例如心肺功能的下降可能會(huì)加劇肌力和肌耐力的下降。通過這種綜合評(píng)估,能夠更準(zhǔn)確地判斷哪個(gè)風(fēng)險(xiǎn)源對(duì)該學(xué)生的整體健康構(gòu)成最大威脅,并據(jù)此制定個(gè)性化的干預(yù)策略“對(duì)癥下藥”,為每個(gè)組別提供針對(duì)性的鍛煉建議,更為準(zhǔn)確評(píng)估“動(dòng)友云教練”對(duì)不同體質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)源學(xué)生的干預(yù)效果。
根據(jù)體質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)源和體測項(xiàng)目,通過專家咨詢和問卷調(diào)查等方法精選素材,策劃制作方案,確立大學(xué)體育課外鍛煉內(nèi)容的框架結(jié)構(gòu),采用實(shí)驗(yàn)法測試線上資源的實(shí)效性,并結(jié)合專家意見不斷修訂和完善。研究團(tuán)隊(duì)與專業(yè)視頻制作機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作,獲得線上資源與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)構(gòu)建方面的技術(shù)支持,為本平臺(tái)運(yùn)動(dòng)處方視頻制作及平臺(tái)應(yīng)用推廣提供強(qiáng)有力的幫助。當(dāng)前,“動(dòng)友云教練”共有215個(gè)視頻課程模塊和334個(gè)音頻課程模塊,打造出國內(nèi)首批矩陣式運(yùn)動(dòng)處方課程模式,能夠針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)鍛煉。平臺(tái)提供的課程涵蓋低、中、高不同強(qiáng)度的訓(xùn)練,內(nèi)容豐富多樣,不同風(fēng)險(xiǎn)源的學(xué)生都能夠得到針對(duì)性訓(xùn)練。例如,肌力風(fēng)險(xiǎn)源課程包括力量訓(xùn)練、彈力帶訓(xùn)練等,肌耐力風(fēng)險(xiǎn)源課程包括耐力訓(xùn)練、技巧訓(xùn)練等,心肺風(fēng)險(xiǎn)源課程包括有氧運(yùn)動(dòng)、跑步訓(xùn)練等,柔韌風(fēng)險(xiǎn)源課程包括拉伸訓(xùn)練、瑜伽訓(xùn)練等。
在應(yīng)用層,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)態(tài)監(jiān)控并在運(yùn)動(dòng)后提供詳盡的訓(xùn)練評(píng)估和報(bào)告,研究團(tuán)隊(duì)同時(shí)研發(fā)“動(dòng)友”手環(huán)并配套專為高校教師和管理者設(shè)計(jì)的后臺(tái)系統(tǒng)。相較于其他手環(huán),“動(dòng)友”手環(huán)的界面設(shè)計(jì)更為簡潔直觀,佩戴體驗(yàn)更為舒適便捷;采用先進(jìn)的鋰聚合物電池,不僅安全性高,而且具有出色的熱穩(wěn)定性,能夠提供更長的電池壽命,減少充電頻率,非常適合學(xué)業(yè)繁忙的大學(xué)生使用。更為重要的是,“動(dòng)友”手環(huán)配備最先進(jìn)的傳感器,通過加速度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測身體活動(dòng),并記錄學(xué)生在運(yùn)動(dòng)時(shí)的心率、配速、步數(shù)、運(yùn)動(dòng)時(shí)長等關(guān)鍵指標(biāo)。學(xué)生運(yùn)動(dòng)低、中、高強(qiáng)度根據(jù)心率負(fù)荷來進(jìn)行判斷,平臺(tái)心率負(fù)荷的計(jì)算采用了“卡蒙納爾公式”。首先,計(jì)算最大心率(MHR):MHR=220-年齡(歲);然后,計(jì)算心率儲(chǔ)備(HRR):最大心率-靜息心率,即:HRR=MHR-RHR;最后根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算目標(biāo)心率(THR):THR=RHR+(HRR×目標(biāo)強(qiáng)度百分比)。
例如,一名20歲的大二女生MHR=220-20=200次/min,假如她的靜息心率為70次/min,那么HRR=200-70=130次/min。如果她想要進(jìn)行中等強(qiáng)度(50%HRR)的運(yùn)動(dòng),那么目標(biāo)心率(THR)計(jì)算如下:THR=RHR+(HRR×目標(biāo)強(qiáng)度百分比)=70+(130×0.5)=70+65=135次/min。因此,這名大二女生的目標(biāo)心率應(yīng)該控制在135次/min左右,然后進(jìn)行中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)。
數(shù)據(jù)管理后臺(tái)系統(tǒng)則配備數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)出和導(dǎo)入、支持在線一鍵打印等現(xiàn)代化辦公功能。該系統(tǒng)采用分布式架構(gòu),通過增加服務(wù)器和存儲(chǔ)資源來處理更多的用戶請(qǐng)求,使用負(fù)載均衡器來分配流量,確保所有服務(wù)器都能均勻地處理請(qǐng)求,避免單一服務(wù)器過載,滿足大量學(xué)生同時(shí)使用“動(dòng)友云教練”的需求。此外,該系統(tǒng)構(gòu)建一個(gè)包含學(xué)生健康檔案、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方案、人員基本信息和運(yùn)動(dòng)處方的信息網(wǎng)絡(luò),便于教師進(jìn)行查詢和編輯,能夠智能化地歸類整理集體運(yùn)動(dòng)干預(yù)數(shù)據(jù),并對(duì)其效果進(jìn)行階段性評(píng)估。通過該數(shù)據(jù)管理后臺(tái),使得“動(dòng)友云教練”打破體育資源時(shí)空壁壘,能夠服務(wù)于全國高校學(xué)生課外體育鍛煉。綜上所述,“動(dòng)友云教練”憑借其全方位的功能開發(fā),融知識(shí)傳授、技能培養(yǎng)、興趣激發(fā)和價(jià)值塑造于一體,力爭幫助學(xué)生提升體質(zhì)健康水平,優(yōu)化大學(xué)生課余體育鍛煉內(nèi)容、鍛煉方法和鍛煉效果,推動(dòng)新文科體系下大學(xué)體育數(shù)字化教材及配套資源建設(shè)更上一層樓。
2 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象
為探討“動(dòng)友云教練”對(duì)促進(jìn)大學(xué)生體質(zhì)健康水平的主要影響,本研究選取來自清華大學(xué)、浙江大學(xué)、華南理工大學(xué)、山西大學(xué)、溫州大學(xué)、湖北大學(xué)、廣東藥科大學(xué)、廣州商學(xué)院、廣東食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院九所高校270名大一和大二學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,開展為期12周的實(shí)驗(yàn)干預(yù)。盡管這些學(xué)生來自不同的教育背景和生活環(huán)境,但都面臨著體質(zhì)下滑的現(xiàn)實(shí)問題。
2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
參與者需按照要求佩戴“動(dòng)友”智能手環(huán),并通過“動(dòng)友云教練”完成每周的預(yù)定鍛煉計(jì)劃。該計(jì)劃分為基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)和專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)2個(gè)部分。具體來看,心肺適能是人體長時(shí)間工作能力的核心支撐,被視為健康體適能的關(guān)鍵要素之一。為了更有效地提升心肺功能,本研究特別設(shè)計(jì)以跑步為主的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。參與者每周需至少完成3次跑步鍛煉,每次持續(xù)大約30 min并確保運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度維持在中等水平,以有效提升心肺耐力。通過“動(dòng)友”智能手環(huán)實(shí)時(shí)監(jiān)測心率、步數(shù)和消耗的卡路里等數(shù)據(jù),確保每次鍛煉都達(dá)到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。此外,運(yùn)動(dòng)前應(yīng)進(jìn)行至少10 min的熱身以降低受傷風(fēng)險(xiǎn),而運(yùn)動(dòng)后則需進(jìn)行至少10 min的放松拉伸,以幫助肌肉恢復(fù)并提升柔韌性。
專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)是指參與者根據(jù)“動(dòng)友云教練”提供的個(gè)性化運(yùn)動(dòng)處方視頻課程進(jìn)行鍛煉。平臺(tái)依據(jù)不同體質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)因素提供針對(duì)性的運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案,確保每位參與者的鍛煉內(nèi)容均具有針對(duì)性,并且干預(yù)方案會(huì)隨著進(jìn)度實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整。專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)頻率設(shè)定為每周2~3次,每次持續(xù)時(shí)間大約30 min,總體周運(yùn)動(dòng)量控制在60~120 min,同樣要求達(dá)到中等運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。具體到不同體質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)源學(xué)生,專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)課程又進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)和布局。
(1)心肺風(fēng)險(xiǎn)源學(xué)生課程:包括每周至少2次,每次30~60 min的有氧運(yùn)動(dòng),如跑步、游泳或騎自行車;間歇性訓(xùn)練,如快速跑和慢跑交替,以提高心肺耐力;全身力量訓(xùn)練,每周2次,每次20~30 min,包括深蹲、俯臥撐、啞鈴彎舉和臥推;核心穩(wěn)定性訓(xùn)練,如平板支撐、俄羅斯轉(zhuǎn)體等,每周1次,每次15~20 min;有氧運(yùn)動(dòng)與力量訓(xùn)練的組合訓(xùn)練,如在跑步后進(jìn)行深蹲或俯臥撐,每周1次,每次15~20 min等。
(2)柔韌性風(fēng)險(xiǎn)源學(xué)生課程:包括每周至少2次,每次20~30 min的伸展和柔韌性訓(xùn)練,如瑜伽和普拉提;有氧運(yùn)動(dòng)和力量訓(xùn)練的組合訓(xùn)練,以提高整體柔韌性[5];全身肌肉的伸展訓(xùn)練,包括腿部、背部、胸部、肩部和腹部;關(guān)節(jié)活動(dòng)度訓(xùn)練,如肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)、髖關(guān)節(jié)伸展,每周1次,每次10~15 min;動(dòng)態(tài)伸展訓(xùn)練,如擺動(dòng)腿筋、胸大肌伸展,以提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)并減少運(yùn)動(dòng)受傷的風(fēng)險(xiǎn);瑜伽體式訓(xùn)練,如戰(zhàn)士一式、樹式,每周1次,每次15~20 min等。
(3)肌力風(fēng)險(xiǎn)源學(xué)生課程:包括每周至少2次,每次20~30 min的力量訓(xùn)練,包括深蹲、硬拉、推舉和引體向上;重量訓(xùn)練,使用自由重量或器械進(jìn)行全身肌肉的鍛煉;全身力量訓(xùn)練,包括大肌肉群和小肌肉群;單腿訓(xùn)練,如單腿深蹲、單臂俯臥撐,以提高平衡和穩(wěn)定性;奧林匹克舉重訓(xùn)練,如抓舉、挺舉,每周1次,每次15~20 min;全身復(fù)合動(dòng)作訓(xùn)練,如硬拉、土耳其起身,每周1次,每次15~20 min等。
(4)肌耐力風(fēng)險(xiǎn)源學(xué)生課程:包括每周至少2次,每次30~60 min的有氧運(yùn)動(dòng),如慢跑或騎自行車;高次數(shù)的輕重量訓(xùn)練,每周2次,每次20~30 min;循環(huán)訓(xùn)練,進(jìn)行全身肌肉的鍛煉,包括深蹲、俯臥撐、仰臥起坐和蹲起,并引入循環(huán)訓(xùn)練系統(tǒng),包括短時(shí)間高強(qiáng)度的全身鍛煉,每周1次,每次25~30 min;敏捷性訓(xùn)練,如敏捷梯訓(xùn)練、快速改變方向練習(xí),每周1次,每次15~20 min;全身功能性訓(xùn)練,如壺鈴搖擺、藥球投擲,每周1次,每次15~20 min等。
在實(shí)驗(yàn)初始和結(jié)束階段,參照《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》的測試項(xiàng)目,對(duì)參與者的立定跳遠(yuǎn)、仰臥起坐、引體向上、50 m跑、1 000 m跑、800 m跑、肺活量以及坐位體前屈進(jìn)行測試,全面檢測學(xué)生的心肺功能、肌肉力量、肌肉耐力和柔韌性等健康指標(biāo),深入探究不同體質(zhì)健康風(fēng)險(xiǎn)源大學(xué)生在使用該平臺(tái)后的體質(zhì)變化情況。
3 結(jié)果與分析
3.1 運(yùn)動(dòng)心率監(jiān)測
在本研究中,運(yùn)動(dòng)心率監(jiān)測作為評(píng)估學(xué)生運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的關(guān)鍵指標(biāo)[6]。通過“動(dòng)友云教練”,收集270名參與者的運(yùn)動(dòng)相關(guān)心率數(shù)據(jù),并采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。結(jié)果見表2。
考慮到學(xué)生年齡在20歲左右,根據(jù)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)應(yīng)的中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)心率區(qū)間應(yīng)介于110~150次/min,而高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)心率則定義為超過150次/min。根據(jù)表2的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,130名女生在基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)中的平均心率為137.33次/min,在專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中的平均心率為134.73次/min;140名男生在基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)中的平均心率為138.50次/min,在專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中的平均心率為167.50次/min,這兩個(gè)數(shù)值均超出中等強(qiáng)度心率的推薦上限,達(dá)到高強(qiáng)度心率的分類標(biāo)準(zhǔn)。這一發(fā)現(xiàn)表明,學(xué)生在基礎(chǔ)和專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中均維持較高的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度水平,這對(duì)于促進(jìn)心肺功能的發(fā)展和改善體質(zhì)狀況具有積極影響。此外,實(shí)驗(yàn)對(duì)象在基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)中的每周平均時(shí)長為3.75 h,在專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中的每周平均次數(shù)為2.98次,這些數(shù)據(jù)均符合該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最低要求,說明學(xué)生在實(shí)驗(yàn)期間保持足夠的運(yùn)動(dòng)量。綜上所述,實(shí)驗(yàn)過程的質(zhì)量控制較好,學(xué)生的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)量都達(dá)到預(yù)定的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),這為后續(xù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的深入分析和討論提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
3.2 對(duì)大學(xué)生心肺素質(zhì)的影響
心肺功能是人體循環(huán)系統(tǒng)與呼吸系統(tǒng)協(xié)同工作的結(jié)果,直接關(guān)系到全身器官和肌肉的生理活動(dòng),因此在運(yùn)動(dòng)中占據(jù)著至關(guān)重要地位。首先是肺活量這一呼吸功能指標(biāo),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)前后肺活量呈現(xiàn)出顯著差異。具體而言,45名女生肺活量實(shí)驗(yàn)后(2 556.60±493.25) mL,比實(shí)驗(yàn)前(2 349.40±466.01) mL有顯著提高(<0.001);60名男生肺活量實(shí)驗(yàn)后(4 232.13±430.75) mL,比實(shí)驗(yàn)前(3 837.62±600.78) mL有顯著提高(<0.001)(見表3)。結(jié)果證實(shí)通過“動(dòng)友云教練”的干預(yù),學(xué)生的呼吸功能得到顯著提升,且男女學(xué)生均呈現(xiàn)出類似的改善趨勢。肺活量的提升意味著肺部吸入和排出氣體的能力得到增強(qiáng),有助于學(xué)生在運(yùn)動(dòng)過程中更有效地進(jìn)行氧氣和二氧化碳的交換,減少運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)的呼吸困難等癥狀,提高運(yùn)動(dòng)舒適度和運(yùn)動(dòng)安全性。
其次是女生800 m跑、男生1 000 m跑測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)前后男女生的800 m、1 000 m跑成績均呈現(xiàn)出顯著差異。具體而言,女生800 m跑成績實(shí)驗(yàn)后(245.21±18.32) s,比實(shí)驗(yàn)前(270.02±19.31) s有顯著提高(<0.001);男生1 000 m跑成績實(shí)驗(yàn)后(250.65±18.74) s,比實(shí)驗(yàn)前(266.32±29.14) s有顯著提高(<0.001)(見表3)。“動(dòng)友云教練”通過結(jié)合有氧運(yùn)動(dòng)和無氧運(yùn)動(dòng)的訓(xùn)練方法,為大學(xué)生提供科學(xué)的訓(xùn)練計(jì)劃。有氧運(yùn)動(dòng),如跑步、游泳和騎自行車,能夠幫助提高心肺系統(tǒng)的耐力,增加肺活量并提升心臟泵血效率[7];無氧運(yùn)動(dòng),如舉重、短跑和爆發(fā)力訓(xùn)練,則能夠增強(qiáng)肌肉力量和體積,提高運(yùn)動(dòng)性能。此外,平臺(tái)還定期提供學(xué)生身體成分分析,幫助學(xué)生監(jiān)控他們的體脂比、肌肉量和其他相關(guān)指標(biāo)的變化,讓學(xué)生更全面地了解自己身體健康狀況的變化。通過這些數(shù)據(jù),學(xué)生可以更加科學(xué)地評(píng)估自己的訓(xùn)練效果,及時(shí)調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃,以達(dá)到最佳的鍛煉效果。
相較于現(xiàn)有研究,“動(dòng)友云教練”對(duì)學(xué)生1 000 m或800 m跑和肺活量測試成績的提高更為顯著。針對(duì)心肺風(fēng)險(xiǎn)源學(xué)生,“動(dòng)友云教練”特別強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生運(yùn)動(dòng)心率的實(shí)時(shí)監(jiān)測,心率不僅代表心臟每分鐘搏動(dòng)的頻次,同時(shí)也是衡量體內(nèi)多種生理狀態(tài)變化的關(guān)鍵指標(biāo)。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測學(xué)生的運(yùn)動(dòng)心率,平臺(tái)能夠準(zhǔn)確地描述身體機(jī)能對(duì)運(yùn)動(dòng)刺激的即刻反應(yīng)或者是慢性反應(yīng)。相關(guān)研究表明,影響訓(xùn)練效果的3個(gè)重要因素分別是訓(xùn)練強(qiáng)度、訓(xùn)練時(shí)間以及訓(xùn)練頻率。而三者之中,訓(xùn)練持續(xù)的時(shí)間與頻率比較容易控制,最難控制的是訓(xùn)練強(qiáng)度。為了解決這一問題,“動(dòng)友云教練”要求學(xué)生在運(yùn)動(dòng)時(shí)佩戴“動(dòng)友”手環(huán),準(zhǔn)確記錄運(yùn)動(dòng)過程中的心率變化,評(píng)估學(xué)生的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度并提供即時(shí)反饋和建議。如果心率持續(xù)低于目標(biāo)區(qū)間,平臺(tái)會(huì)通過語音提醒學(xué)生增加運(yùn)動(dòng)負(fù)荷,以提升訓(xùn)練效果;相反,如果心率過高,手環(huán)會(huì)通過震動(dòng)警告學(xué)生減少運(yùn)動(dòng)負(fù)荷,以防過度疲勞或潛在的健康風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)科學(xué)運(yùn)動(dòng)以獲得理想的訓(xùn)練效果。除了即時(shí)反饋,實(shí)時(shí)監(jiān)測運(yùn)動(dòng)心率還有助于長期跟蹤學(xué)生的健康狀況。通過持續(xù)記錄和分析心率數(shù)據(jù),可以識(shí)別出任何異常的心率模式,這可能是潛在心臟健康問題的早期跡象。這樣的監(jiān)測機(jī)制為學(xué)生提供一個(gè)額外的保護(hù)層,幫助他們及時(shí)采取措施,調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃或?qū)で筢t(yī)療建議以維護(hù)心臟健康。
此外,為了進(jìn)一步提升學(xué)生的訓(xùn)練體驗(yàn)和參與度,“動(dòng)友云教練”還引入社區(qū)互動(dòng)功能,讓學(xué)生可以分享自己的訓(xùn)練成果、經(jīng)驗(yàn)和方法,互相激勵(lì)和交流。這樣的社區(qū)氛圍將會(huì)有助于形成積極向上的訓(xùn)練環(huán)境,促進(jìn)學(xué)生堅(jiān)持訓(xùn)練,最終達(dá)到提高身體健康和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的目標(biāo)。
3.3 對(duì)大學(xué)生柔韌素質(zhì)的影響
柔韌性是衡量人體關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍和肌肉伸展能力的重要指標(biāo),對(duì)于提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)、預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷以及保持身體健康具有重要意義。在本研究中,采用SPSS 26.0軟件對(duì)柔韌風(fēng)險(xiǎn)源大學(xué)生進(jìn)行配對(duì)樣本檢驗(yàn),以評(píng)估“動(dòng)友云教練”對(duì)提高學(xué)生柔韌素質(zhì)的效果。結(jié)果表明,20名女大學(xué)生坐位體前屈實(shí)驗(yàn)后(16.32±8.41) cm,比實(shí)驗(yàn)前(9.88±7.84) cm有顯著提高(<0.001)。實(shí)驗(yàn)后這一測試結(jié)果不僅超過《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》中大一大二女生坐位體前屈的及格成績(6 cm),也接近良好標(biāo)準(zhǔn)(19 cm),說明進(jìn)步顯著。對(duì)于11名男生而言,根據(jù)《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》大一大二男生坐位體前屈及格成績大約是3 cm,良好標(biāo)準(zhǔn)線大約是9 cm,實(shí)驗(yàn)后(9.09±2.18) cm比實(shí)驗(yàn)前(3.14±7.78) cm有顯著提高(<0.05),男生的平均成績突破良好標(biāo)準(zhǔn),取得較大進(jìn)步(見表4)。
“動(dòng)友云教練”的語音導(dǎo)航功能在提升柔韌素質(zhì)方面起到關(guān)鍵作用。語音導(dǎo)航功能的亮點(diǎn)在于其提供即時(shí)指導(dǎo),通過清晰的語音指令學(xué)生能夠?qū)崟r(shí)接收到正確的執(zhí)行方法,確保每個(gè)動(dòng)作都能準(zhǔn)確地完成,更加專注地進(jìn)行柔韌性訓(xùn)練,從而最大化訓(xùn)練效果。在靜態(tài)拉伸和動(dòng)態(tài)拉伸過程中,語音指導(dǎo)會(huì)提醒學(xué)生保持正確姿勢,控制拉伸力度和持續(xù)時(shí)間,以及如何配合呼吸來增加訓(xùn)練效果。在PNF練習(xí)中,語音導(dǎo)航會(huì)指導(dǎo)學(xué)生如何交替進(jìn)行肌肉的收縮和放松,以及如何利用同伴的幫助來增加關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍。此外,語音導(dǎo)航還能夠在訓(xùn)練中提供正面激勵(lì)和支持,幫助學(xué)生保持訓(xùn)練動(dòng)力和積極性。在柔韌性訓(xùn)練中,進(jìn)步往往是緩慢而穩(wěn)定的,語音導(dǎo)航能夠幫助學(xué)生克服訓(xùn)練中遇到的困難和不斷產(chǎn)生的挫折感,鼓勵(lì)學(xué)生堅(jiān)持訓(xùn)練[8]。
3.4 對(duì)大學(xué)生肌力素質(zhì)的影響
由于女性普遍比男性低的肌肉力量,所以立定跳遠(yuǎn)這一測試常被視為女性體質(zhì)健康評(píng)估中的一個(gè)挑戰(zhàn)[9]。通過為期12周“動(dòng)友云教練”的干預(yù)實(shí)驗(yàn),51名女生立定跳遠(yuǎn)成績實(shí)驗(yàn)后(136.20±72.48) cm,比實(shí)驗(yàn)前(127.99±68.34) cm有顯著提高(<0.001)。在另一項(xiàng)針對(duì)肌力風(fēng)險(xiǎn)源的測試中,女大學(xué)生一分鐘仰臥起坐成績實(shí)驗(yàn)后(38.96±10.77)個(gè),比實(shí)驗(yàn)前(33.33±10.57)個(gè)有顯著提高(<0.001)(見表5)。這一結(jié)果說明“動(dòng)友云教練”顯著增強(qiáng)學(xué)生的下肢力量和核心肌肉力量,對(duì)提高女大學(xué)生立定跳遠(yuǎn)和一分鐘仰臥起坐成績的幫助作用顯著。
在針對(duì)男大學(xué)生的立定跳遠(yuǎn)和引體向上測試中,也同樣觀察到顯著提升,這進(jìn)一步驗(yàn)證“動(dòng)友云教練”訓(xùn)練計(jì)劃的有效性。45名男生立定跳遠(yuǎn)成績實(shí)驗(yàn)后(208.51±8.91) cm,比實(shí)驗(yàn)前(196.20±15.01) cm有顯著提高(<0.001)。在引體向上測試中,實(shí)驗(yàn)后(2.52±1.99)個(gè),比實(shí)驗(yàn)前(1.16±1.26)個(gè)也有顯著提高(<0.001)(見表5)。
在體育學(xué)領(lǐng)域,立定跳遠(yuǎn)能夠反映人體下肢的核心肌肉力量、爆發(fā)力和協(xié)調(diào)性,一分鐘仰臥起坐則被認(rèn)為是用于衡量上肢、腹部核心肌肉力量和耐力的一項(xiàng)重要測試指標(biāo)。核心肌肉力量對(duì)于運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)至關(guān)重要,通過特定的訓(xùn)練方法和內(nèi)容,可以有效提高人體的核心肌肉力量,從而改善立定跳遠(yuǎn)和一分鐘仰臥起坐的成績[10]?!皠?dòng)友云教練”為肌力風(fēng)險(xiǎn)源學(xué)生提供一個(gè)全面的訓(xùn)練計(jì)劃,該計(jì)劃從第1周到第12周精心安排多種訓(xùn)練內(nèi)容和不同強(qiáng)度練習(xí),不僅包括深蹲、硬拉、臥推等針對(duì)不同肌肉群的基礎(chǔ)力量訓(xùn)練,還包括彈力帶側(cè)平舉劃圈、腰部側(cè)轉(zhuǎn)體、坐地團(tuán)身收腿、曲臂側(cè)平板撐、俯臥后舉背肌等進(jìn)階的復(fù)合動(dòng)作訓(xùn)練,旨在全面發(fā)展學(xué)生的核心肌肉力量和耐力的練習(xí)。同時(shí),“動(dòng)友云教練”十分注重對(duì)學(xué)生健康和安全的保護(hù),平臺(tái)上的訓(xùn)練課程全部經(jīng)過專業(yè)教練團(tuán)隊(duì)的精心設(shè)計(jì)和審核,以確保學(xué)生的訓(xùn)練過程安全有效,并且格外強(qiáng)調(diào)訓(xùn)練前后的熱身和拉伸指導(dǎo),幫助學(xué)生預(yù)防運(yùn)動(dòng)傷害和緩解肌肉疲勞。
3.5 對(duì)大學(xué)生肌耐力素質(zhì)的影響
通過對(duì)受試大學(xué)生50 m跑成績進(jìn)行配對(duì)樣本檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)前后成績呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)(=0.92)。18名女大學(xué)生50 m跑成績實(shí)驗(yàn)后(9.34±0.60) s,比實(shí)驗(yàn)前(9.85±0.66) s有顯著提高(<0.001),20名男大學(xué)生50 m跑成績實(shí)驗(yàn)后(7.97±0.52) s,比實(shí)驗(yàn)前(9.01±0.19) s有顯著提高(<0.001)(見表6)。這一提升不僅體現(xiàn)在更快的完成時(shí)間上,而且反映出男女生們?cè)趯?shí)驗(yàn)期間肌耐力的顯著增強(qiáng)。
“動(dòng)友云教練”從“如何測”的角度介紹50 m跑測試的規(guī)程、關(guān)鍵提示和影響因素,從“如何練”的角度講解測試成績不合格的常見原因和技術(shù)訓(xùn)練方法,并最終給予學(xué)生一套針對(duì)性的干預(yù)方案,幫助學(xué)生能夠快速掌握知識(shí)技巧,從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效的訓(xùn)練提高。該方案結(jié)合現(xiàn)代體育科學(xué)理論和實(shí)踐,注重技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和訓(xùn)練的系統(tǒng)性,訓(xùn)練內(nèi)容不僅包括傳統(tǒng)的力量和速度訓(xùn)練,還強(qiáng)調(diào)動(dòng)作的準(zhǔn)確性和身體的協(xié)調(diào)性,這些都是在短跑項(xiàng)目中取得優(yōu)異成績的關(guān)鍵因素。教會(huì)學(xué)生如何通過提升腿部并向下后方踩踏,從地面產(chǎn)生向前的動(dòng)力,強(qiáng)調(diào)維持軀干的直立狀態(tài),避免身體過分向前傾斜、向后拱起或前后擺動(dòng),減少不必要的能力消耗以及手臂和腿部同步擺動(dòng),維持動(dòng)作的同步與平衡等眾多技巧。
4 結(jié)論與展望
本研究對(duì)“動(dòng)友云教練”在促進(jìn)大學(xué)生體質(zhì)健康水平方面的具體效果進(jìn)行深入分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明通過該平臺(tái)的個(gè)性化干預(yù),大學(xué)生在不同體質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)源健康指標(biāo)上均取得顯著提高,不僅證明該平臺(tái)訓(xùn)練方法的合理性和有效性,而且展示其對(duì)不同體質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)源的積極改善作用,從而有效促進(jìn)大學(xué)生體質(zhì)健康水平的提高。
為了進(jìn)一步完善“動(dòng)友云教練”并擴(kuò)大其影響力,以下幾點(diǎn)是今后需要改進(jìn)和提高的地方:一是延長實(shí)驗(yàn)周期。由于運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)體質(zhì)健康水平的影響是一個(gè)長期過程,未來研究可延長實(shí)驗(yàn)周期,以便更準(zhǔn)確地觀察和記錄學(xué)生體質(zhì)健康水平的長期變化趨勢,從而更好地評(píng)估平臺(tái)的長期效果。二是擴(kuò)大研究樣本。為了驗(yàn)證“動(dòng)友云教練”對(duì)不同類型體質(zhì)學(xué)生的適用性,今后可根據(jù)實(shí)際研究需要設(shè)置對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組,以更好地驗(yàn)證“動(dòng)友云教練”促進(jìn)大學(xué)生體質(zhì)健康提升的重要價(jià)值。三是優(yōu)化平臺(tái)功能。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,平臺(tái)可以進(jìn)一步優(yōu)化其功能,如增強(qiáng)數(shù)據(jù)分析和個(gè)性化推薦系統(tǒng),提供更多樣化的訓(xùn)練內(nèi)容和社交互動(dòng)功能,以提高學(xué)生的參與度和訓(xùn)練效果。四是強(qiáng)化安全教育。平臺(tái)也需大力完善學(xué)生安全教育的相關(guān)功能,在鼓勵(lì)學(xué)生積極參與體育鍛煉的同時(shí)確保在訓(xùn)練過程中能夠正確執(zhí)行動(dòng)作,以預(yù)防運(yùn)動(dòng)傷害。
參考文獻(xiàn):
[1] 陸春敏,吳國天. 利用跑步APP改善大學(xué)生體質(zhì)的研究[J]. 體育科技,2023,44(3):44-46.
[2] MOAZZAMI M,KHOSHRAFTAR N. The effect of a short time training program on physical fitness in female students[J]. Procedia-Social and Behavioral Sciences,2011,15:2627-2630.
[3] 陳福亮. 體育課運(yùn)動(dòng)技能和體能組合練習(xí)對(duì)兒童青少年身心健康的影響[D]. 上海:華東師范大學(xué),2018.
[4] 武海潭,季瀏. 體育課不同運(yùn)動(dòng)負(fù)荷對(duì)初中生肌肉適能和心肺功能的影響[J]. 中國學(xué)校衛(wèi)生,2017,38(5):708-711.
[5] 馬曉凱,朱政,楊漾,等. 上海市青少年專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)技能概況及其與身體活動(dòng)和體質(zhì)健康的關(guān)系研究[J]. 體育科學(xué),2022,42(12):23-28.
[6] 季瀏,尹小儉,吳慧攀,等. “體教融合”背景下我國兒童青少年體質(zhì)健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的探索性研究[J]. 體育科學(xué),2021,41(3):42-54.
[7] 王玉秀,王進(jìn),呂慧青. 體質(zhì)效能與內(nèi)隱態(tài)度對(duì)鍛煉行為的共振效應(yīng)[J]. 體育科學(xué),2016,36(5):54-61.
[8] 田霆. 新時(shí)代大眾跑行為機(jī)理及調(diào)控策略研究[D]. 武漢:武漢體育學(xué)院,2020.
[9] EL-ASHKER S,AL-HARIRI M. The effect of moderate-
intensity exercises on physical fitness,adiposity,and cardiovascular risk factors in Saudi males university students[J]. Journal of Medicine and Life,2023,16(5):675.
[10] SAINTILA J,CALIZAYA-MILLA Y E,CARRANZA-
CUBAS S P,et al. Body mass index and healthy lifestyle practices among Peruvian university students:A comparative study among academic discipline[J]. Frontiers in Nutrition,2024,11:1361394.