利用基于技术手段的考核制度提升学生足球基础的应用研究

余志鹏 蔡泽凡

摘要：本文运用专家访谈法、实地考查法、实验法等对校园学生体育锻炼现状做出研究。提出通过引入并推广基于数字技术手段足球考核系统的足球射门考试，客观上简化足球能力的评价方式，提升学生对足球的兴趣和投入，加大足球在广大学生中的推广程度，提高对足球基础能力的评价效率，为日后的精准培养收集学生的大数据，从而推动我国足球水平的提高。

关键词：足球；智能化；考核；数字技术

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）15-0254-03

足球产业，有利于培养球员良好的个性品质，增强人民体质，振奋民族精神，利于国际交往，创造社会财富，是一个具有巨大经济和文化价值的体育产业。党和政府已将足球运动水平的高低提至国家软实力的高度来认识，作为国家综合实力的一种水平表现[1]。

大力发展足球事业，提高我国人民足球水平，培养优秀的足球人才，是我国广大人民的理想。但现实是残酷的，国足每况愈下的表现一次又一次伤透球迷的心。反之，我们的邻国韩国、日本，足球水平迅速提高，屡屡有杰出人才输送到五大联赛。

随着2015年3月份印发的《中国足球改革发展总体方案》和《中国足球中长期发展规划（2016—2050年）》的颁布，使中国足球的发展方向更加明确，内容更加多样具体。在《方案》中，中国足球实施近期、中期、远期目标“三步走”，并未公布具体的时间表。而在《规划》中，将三个目标的时间明确化：近期目标（2016—2020）、中期目标（2021—2030）、远期目标（2031—2050），从宏观上为未来35年的中国足球设置了权威的“路标”和国家级的发展规划。

從《方案》中我们看到，足球要实现质的飞跃，必须彻底摆脱急功近利的思想，把青少年球员的培养上升到战略高度来认识和实践。具体到球员培养方面，体现为球员的文化学习和足球训练并重，必须认识到，青少年球员的培养应以足球训练的方式培养有一技之长、懂得社会礼仪、具有一定文化素养和团队精神能适应社会发展需要的人[2]。

我们认为，这样的足球人才，在在校学生中寻找并培养，是最直接的方法。但现实是，现在学生普遍面对沉重的升学压力，大量的时间精力要花在课业上。如能利用中学的应考机制，让学子备考过程中培养良好的足球技术基础，养成强健的体魄，增进对足球的兴趣和了解，从而增加足球的群众基础，进而可以通过测试优选出一些好的足球苗子，重点培养，让我国以后能涌现出更多的足球人才（重中之重是进攻型人才）。

一、我国中学生体育锻炼现状和足球推广现状

学校体育教育根本任务是锻炼学生的身体，促进学生的身心健康，提高学生身体素质，培养学生终身体育的意识、习惯、能力。学校体育教育应该面向全体学生，通过体育课程教学传授体育知识技能，培养学生自觉锻炼身体的良好习惯，使学生明确体育的本质属性是以人自身的运动来增进健康，促进人的身心发展，使人得到健全的发展[1]。

体育教师在体育教学的指导思想方面，还没有摆脱应试教育的束缚，存在着重育体、轻育心、忽视思想教育，重竞技、轻普及、抓少放多、忽视面向全体同学的教育观。中招体育考试项目一般只注重力量、速度和耐力，而身体素质除以上这些外，还有灵敏与柔韧等方面的素质，势必影响学生身体素质的全面发展[2]。

另外，学生最喜欢的教学内容是球类运动，球类运动具有娱乐性、对抗性、集体性和群众性等特点。球类竞赛中既要有勇于取胜、争强好胜的心态，又要有虚心好学、团结友爱的态度；既要集体成员共同努力，又要发挥每一个人的作用。通过球类体育考试可以培养学生互相关心，互相友爱的思想道德素质。因此，在全国统一考试项目设计中球类项目可以占主导[3]。

二、智能技术在足球训练领域的应用

（一）穿戴设备

各队在训练中也运用了大量的科技手段，像“智能足球”技术，可通过内置传感器，检测踢球时的力度、追踪飞行轨迹，同时揭示角球和点球时的撞击点，帮助球员精深掌握各种踢球和控球技术[4]。

在应用领域方面，我国也有厂家致力于足球相关的智能产品的开发。有公司研发出“足球数据芯片”。把此芯片佩戴在踢球者身上检测踢球者的多项数据并上传到服务器。这种方案的数据是通过智能传感器从踢球者的运动状况计算出来，如速度、力量、跑动距离、能量消耗等。

（二）热图分析技术

在各种战术复盘里出现的“球员跑动热点图”，就是出自Squawka[5]，这也是它最常用的分析图。Squawka最大的特点是强调了一个球队，或者一名球员整个赛季以来的各方面表现的走势，比如你可以看见莫德里奇从开赛初至今为止传球次数、传球类型的发展趋势。

Whoscore[6]对于每一场比赛的分析和图示可能不如Squawka做得细致，但是对于球队详细的数据统计，以及整体的球员评分还有联赛之间的对比都很详尽，总体上来说它会从宏观上呈现一个世界足球的版图的概念，从纯粹数据分析的角度展示足球的魅力。国家队比赛后也可以从Whoscore里找到相应国际赛事的资讯和数据分析。有一个比较有意思的项目：它会列出一个球员或者一个球队的特性（就像FIFA一样）。

（三）视频分析技术

对体育视频中的运动员动作或者是目标物体的动作进行检测和跟踪非常重要，它能对视频中的重要时间（发球、扣球、要分析的动作、目标的关键参数）进行快速检索、对视频进行战术分析等[7]。运动视频把运动过程中的细节呈现出来，它们被运动员表现分析、专业训练和伤病预防的相关专家查阅，它也为诸如精彩镜头产生、视频汇总、时间检测等的运动分析提供资源。因此，运动视频的抽取与分析变成一个有价值而热门的研究课题。

同时，利用视频分析技术优化训练效果也对运动员的训练有着重要的帮助，从视频中可以提取目标参数。以足球为例，可以对运动员训练中每次射门的视频进行分析，提取球的位置、速度等参数，利用大量的数据分析运动员的技术特点，使其日后的训练更有针对性，补全短板。另一方面，也可以将运动员的射门姿势与职业运动员的射门专家库姿势进行对比，把射门中一些不好的技术姿势加以修正，使运动员更好地掌握好基本功，更快进步。此外，如果这样的系统在全国范围进行推广，采用标准化的、科学的字段建立大数据模型，把大量学龄儿童的数据作为参考样本，将可以在众多少年中寻找具有足球天赋的苗子。不管是对培训机构还是家长，科学的数据都更有说服力，有助于精准地对有天赋的少年进行培养，最大化地利用好有限的资源。

三、基于数字技术的足球考核机制的优势

1.标准化。要定义符合实际的适用性强的测试标准，科学定义3个参数的权重。一个射门是否能变成进球，其影响因素是非常复杂的，基本参数是射门的速度、角度、甚至弧度，而在比赛中个人技术、对抗能力、团队配合、球队战术、对手等是影响能否进球的高阶参数。在引入中学生的足球射门考试中，笔者建议化繁为简，先测试射门的基本参数，培养学生良好的足球基础，在日后的训练中再培养高阶能力。如果只是测量基本参数，那数字化技术的成熟度足够胜任。但速度、角度、弧度这三个参数的权重比例、三个参数的关联度、以及三个参数的评分分布形式，依然值得讨论。笔者建议先为3个参数的权重定义为速度、角度、弧度

2.易安装。测试设备的安装、标定不能太过复杂，成本不能太高。由于各个学校条件各异，如果设备的安装过于复杂，或者稳定性不好，需要定期进行标定，这会对考核结果的稳定性产生不良影响，从而影响考核的客观性。例如，穿戴型测试设备通过在考生身上或足球上直接安装传感器进行测量，但这样不仅对考生带来经济负担，且考生在使用过程中有很多因素会导致电子设备的不稳定，因而影响考核的客观性。笔者推荐使用视频识别结合考场特定标志物标定结合的方式进行测量，摄像机可以安装在标准化的视觉范围内，然后程序通过标志物（如门柱、球场上的线）自动对球场进行标定，考生直接就可以进行考核。这个方案安装比较简易且硬件成本不高，且免去了标定过程，对考生的经济负担也较少，只是这个方案需要稳定、高效而先进的图像算法。

3.网络化。测试结果一出来就会上传到数据库进行储存，关联考生信息，以便日后进行深度数据分析。利用视频识别方案的另一个好处是这个方案很方便实行网络化传输。视频识别方案需要几个网络摄像机和与之连接的计算机，在计算机上对视频进行分析，把考生的考核结果计算出来。另一方面，计算机可以很方便的连上互联网，考生的信息和考核数据可以同时上传到服务器上进行备份。更进一步，云服务器可以收集各地区，各学校的考生数据，进行大数据的备份和分析，对考生的成长特性进行追踪，对不同区域的特点进行提炼，从而给出更科学的训练建议。

4.使用方便。考生佩戴、安装设备越少越好，越简化越好，这能使考生有更好表现，减轻考生经济负担。穿戴设备的问题，一方面在于电子传感器在如此严酷的环境下带来的不稳定，另一方面在于佩戴一些设备，会对考生的行动带来不便，影响考生的发挥，采集的数据并不能很好地反映考生的真正水平，即使传感器安装在足球上，再好的设计和安装也会是足球的脚感产生轻微的变化，影响考生的发挥，或者说，考生长期使用脚感不同的足球进行训练，会对他们的球感造成影响。且电子设备的损耗率大，更新换代比较快，会对考生造成经济负担，一些经济能力相对不好的学生会得不到公平的考核机会，从而错过一些好的苗子。

四、推广与应用基于数字技术的足球考核机制的条件与保障

像其他考核方式一样，基于数字技术的足球考核机制必须有好的制度保障才能确保这种形式能在学校中更好地开展。

（一）明确组织归口部门

中国足协作为我国足球的官方管理部门，它的职责是国家队、足球俱乐部、青训等工作，这里青训的对象主要是专业的体校或足球学校。而更加广大的普通中小学是由各级教育局分管的，教育局在体育项目的规划中，目前的体育考试项目中田径项目多，趣味项目少，集体项目少[3]。这是我国足球青训成效不高的原因之一。为了能更好地提升青少年的足球水平，中国足协和教育部门可成立一个联合小组，由中国足协提供专业指导和技术支持，教育局负责政策制定，中小学的管理和推广。

（二）建立试点完善制度，测试相关技术

在应用数字技术的足球考核机制之前，先建立一些试点进行测试。试点要注意广度，可在中小学的特定年级（如小学的四、五年级，中学的初二、初三）的体育课引入相应的课程并应用智能考核系统进行考核；也注意在体校和足球学校，甚至和一些民用足球场洽谈，引入一些业余队伍作为试点进行测试。试点的测试内容从技术层面来说，包括评分的客观性，各个参数的权重的定义，系统的稳定性，考核过程中操作的易用性，数据的传输、存储和挖掘分析等；从制度层面来说，考试的组织形式，人员安排，分数登记，系统集成等测试工作可在试点完成。更进一步来说，可以将一些更高难度、更综合的智能训练模式引入到专业足球队的训练，相信这样的科学训练有助于运动员表现的提升。

（三）中小学的推广应用

智能考核系统通过测试后，可投入使用。教育部门可制定政策，在中小学体育课考核中加入足球射门考试作为课程成绩，初中升高中体育考试中加入足球射门的选考项目。并且在平时的课程中加入足球基础的内容，进而推广班级比赛、校际比赛，把更多的学龄儿童的兴趣导向到足球上。再结合数据分析给予同学们反馈，教师可结合数据向学生提供更科学的训练建议。这样，足球青训就能切实地进入校园，且能让更多综合素质高的学龄儿童接触足球，喜欢足球，走进足球。

五、结论

本文探讨了要提升我国青训水平重要道路——尝试通过引入智能足球考核系统来促进校园足球的推广与实施，并提出整套可行的实践方案。本文通过对智能技术的对比，对智能技术提出的应用要求，且思考相关足协部门和教育部门的协同推广。通过技术和管理上双重保障，可确保智能足球考核在校园的推广和发展，为广大青少年打牢足球素养基础，也通过这种有趣味、有组织、有目的性的体育活动增强广大学生的身体素质。但是，校园足球的推广也是困难重重，技术的真正完善，制度的有效保障，还有社会和广大家长的认知因素的影响不可忽视，日后的工作中将在试点进行更多更广泛的试验，得出下一步结论。

参考文献：

[1]论中考体育加试与社会信息反馈──认真改革中考体育加试方法提高体育教学质量[J].江西教育学院学报（社会科学），1999，（06）：74-76.

[2]刘志刚.中招体育考试对中学体育教学影响的探讨[J].重庆工商大学学报（自然科学版），2010，27（04）：403-406.

[3]方春明.新课程下中学体育考试项目体系的建立[J].北京教育学院学报（自然科学版），2011，6（01）：60-63.

[4]Power教育.2017年中国青少年足球报告：盘点当下中国足球青训产业现状[R/OL].2018-02-24.https：//www.jiemodui.com/N/89926.html

[5]Squawka Ltd[OL].http：//www.squawka.com/.

[6]Data sources- Opta Sports，eNetPulse & Getty Images[OL].https：//www.whoscored.com/

[5]吳海松，华庆一，李光俊，等.体育视频中的运动员检测与跟踪[J].计算机工程，2008，（19）：230-232+235.

[6]Chun-Min Chen & Ling-Hwei Chen.A novel method for slow motion replay detection in broadcast basketball video[J].Multimed Tools Appl，2015，（74）：9573-9593.

[7]杨一民，李冬生，李飞宇，等.中国足球竞赛体系和训练体系的研究[J].体育科学，2000，（05）：25-32.