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研究目的:当前,微电机系统(MEMS)和全球卫星定位(GNSS)技术的最新发展,促进了体育运动训练与比赛领域中,智能化可穿戴设备的诞生和广泛应用。而利用好这些新技术,教练员和体育科研工作者不仅可以在训练和比赛场上掌握单凭肉眼难以观察到的客观信息。这为全面、深入地了解运动员的活动特征、运动负荷、探索项目规律、评估运动表现提供了便捷有效的条件。在国内外,针对网球运动员的训练和比赛监控、负荷量评测的研究相对较少,相关的研究都主要集中于高水平球员。因此,本研究利用智能化穿戴技术,对高校网球专业男子球员的比赛特征进行分析,对比不同水平球员在比赛中的生理反应、跑动特征和运动负荷。为网球训练中的负荷监控和训练方案优化提供科学化依据。研究方法:本研究的研究对象是16名来自北京体育大学的网球专业学生。其中竞技体育专业学生组8名(年龄19.3±0.89岁,身高184.0±6.0 cm,体重75.5±8.9 kg,BMI指数22.3±1.8kg/m2,参与网球训练7.1±1.4年,国际网球联合会网球等级ITN(International Tennis Number):2-3);体育教育专业学生组8名(年龄20.9±0.83岁,身高182.1±4.4 cm,体重73.1±6.0 kg,BMI指数22±1.2 kg/m2,参与网球训练3年,ITN:4-5)。实验在户外硬地球场进行,气温20oC±2.3oC,湿度33%±19%。两个组内部分别进行四场比赛。赛制为三盘两胜制,如果比赛盘分为1-1,那么第三盘双方进入"抢十"阶段,由最先赢得10分并至少净胜对手2分的一方获胜。参与研究的球员均佩戴了Playertek(Catapult Sports,Australia)运动员追踪设备和无线心率监控设备(HRM-BLE-400,G.Pulse International Co.,Ltd,China)。追踪设备包含了传输频率分别为10 Hz和100 Hz的GPS传感器和九轴惯性加速度传感器,并拥有良好的测量精度与信效度。研究使用了4个时间相关指标:比赛时长(min)、总比分时长(s)、有效比赛时间占比(%)、单次比分用时(s);5个心率相关指标:最大心率(bpm)、最大心率0-60%时间占比(%)、最大心率60-75%时间占比(%)、最大心率75-85%时间占比(%)、最大心率85-100%时间占比(%);11个体能相关指标:总跑动距离(m)、每分钟跑动距离、冲刺距离、最大速度(m/s)、运动员负荷(player load,a.u.)、负荷比率(work ratio,a.u.)、小位移(0-0.5 m/s)距离、慢跑(0.5-2 m/s)距离、低强度跑(2-3.8 m/s)距离、高强度跑(3.8-5 m/s)距离、高速跑(>5 m/s)距离;12个加、减速相关指标:低强度(0-2 m/s)加、减速距离、中强度(2-3 m/s)加、减速距离、高强度(>3 m/s)加、减速距离、低强度加、减速次数、中强度加、减速次数、高强度加、减速次数。其中,运动员负荷是计算出惯性传感器测得球员在垂直、水平和前后方向上的加速度数据的合力向量值。负荷比率为球员完成速度大于1.5 m/s(普通人进行正常行走的速度)活动的时间与整场比赛用时之间的比值。冲刺距离指速度在3.8m/s以上的跑动距离。原始数据经过整理后导入SPSS25.0中进行统计学分析。通过独立样本t检验,以两组球员的网球水平作为自变量,以运动员在比赛第一盘、第二盘和全场比赛中的测量指标为因变量,进行两组间的均值差异性检验。P<0.05被定义为具有显著性差异,检验效应量(ES)以标准化均值差异量(Cohen’s d)来表示,其阈值为:0.2微小无意义差异,0.6小差异,1.2中等差异,2.0大差异,4.0非常大差异。研究结果:竞体专业球员与体教专业球员在比赛用时、比分累计时长、有效比赛时间占比、单次比分用时、最大心率指标上,均未体现出显著性差异。在比赛第二盘和全场比赛中,竞体球员在最大心率0-60%时间占比(%)上显著高于体教球员(第二盘:P=0.045,ES=1.22;全场比赛:P=0.033,ES=1.18)。在全场总跑动距离、冲刺距离、每分钟跑动距离、运动员负荷和负荷比率5项体能指标上的表现,竞体球员显著低于体教球员(P:0.0003-0.047,ES:1.09-2.35)。在第一盘和第二盘比赛中,竞体球员在低强度跑距离上显著低于体教球员(第一盘P=0.0001,ES=2.68;第二盘比赛P=0.018,ES=1.45)。同时,从全场比赛表现上看,竞体球员在低强度跑距离和高强度跑距离上显著低于体教球员(低强度跑距离P=0.0001,ES=2.59;高强度跑距离P=0.04,ES=1.14)。除了第一盘和第二盘中,两组球员在低强度减速距离、低强度加速距离、低强度减速次数和中强度加速次数4个指标上没有显著性表现差异之外,竞体球员在比赛第一盘、第二盘和全场比赛中,不同速度区间下的加、减速距离和次数指标上的表现都显著性低于体教球员(P:0.0001-0.049,ES:1.45-2.35)。研究结论:本研究的结果证明了,网球水平对球员在比赛过程中生理和体能负荷的影响。在比赛时长和有效比赛时间相近的情况下,网球运动水平更高的运动员在生理、体能负荷量和强度上,明显少于网球运动水平较低的运动员。这也从侧面说明有经验的运动员拥有更合理的网球技术动作和节奏,来完成比赛中的击球和移动。而经验较少的运动员会进行过多加速、减速,导致了更大的比赛负荷。因此,基于上述发现,教练员应在大学生网球运动员教学和训练环节中,增加以高强度间歇性训练与脚步移动技术为主的体能训练环节。今后的研究应继续将智能追踪技术应用于运动员在训练中的负荷监控中,为更具针对性的训练计划提供有效信息。