引言

足球作为一项高强度的体育运动，对运动员的身体素质和技术水平提出了较高要求，随着科技的不断发展可穿戴监测设备作为一种新型的训练辅助工具，逐渐在体育训练领域中得到应用。然而对于可穿戴监测设备在足球战术训练中的实际效果，尚缺乏系统的评估和研究，因此本研究旨在通过实验方法，评估可穿戴监测设备在足球战术训练中的应用效果，为足球运动员的训练提供科学依据和参考。

一、可穿戴监测设备在足球战术训练中的重要性

（一）体育训练中的技术辅助工具

体育训练中的技术辅助工具在当今体育领域扮演着愈发重要的角色，随着科技的不断进步，各种先进的设备和工具被引入到训练中，以帮助运动员更好地理解和改进其表现^[1]。这些技术辅助工具包括但不限于运动生理监测设备、运动轨迹分析系统、虚拟现实训练模拟器等，通过这些工具教练和运动员能够对运动表现进行更加精细和客观的分析，从而发现存在的问题并制定针对性的训练计划。例如运动生理监测设备实时监测运动员的心率、血氧饱和度、运动强度等生理指标，为调整训练强度和恢复提供科学依据。运动轨迹分析系统则记录运动员在比赛或训练中的运动轨迹和行为特征，帮助教练深入了解战术执行情况并进行战术调整，而虚拟现实训练模拟器则为运动员提供了一种真实场景下的模拟训练环境，帮助其在安全的情境中进行技术练习和战术演练。

（二）可穿戴监测设备在足球训练中的应用前景

可穿戴监测设备在足球训练中展现出广阔的应用前景，随着科技的不断发展，这些设备已经成为了足球训练中不可或缺的一部分，通过可穿戴设备教练和运动员能够实时监测关键生理参数，如心率、血氧饱和度、运动强度等，从而更好地掌握运动员的身体状况和运动负荷^[2]。同时这些设备还记录和分析运动员的运动轨迹、速度、距离等数据，为战术训练和个人技术提升提供客观数据支持，此外可穿戴监测设备还能够帮助教练和运动员进行训练计划的制定和调整，以及伤病风险的评估和预防。

（三）本研究的意义和目的

本研究旨在探索可穿戴监测设备在足球训练中的应用效果，并评估其对运动员训练效果和健康状况的影响，从而为体育训练领域提供科学依据和技术支持，通过深入研究可穿戴监测设备的使用，更好地了解其在足球训练中的实际应用情况，发现其在提升训练效率、改善运动员状态、预防运动损伤等方面的潜在优势^[3]。同时本研究还将对不同类型的可穿戴监测设备进行比较和分析，探讨其在足球训练中的适用性和局限性，为训练机构和教练提供选择合适设备的参考依据。

二、实验设计

（一）材料与仪器

本实验所需材料与仪器包括可穿戴监测设备（如心率监测器、运动追踪器）、计算机、数据分析软件等，这些设备将用于记录和分析足球训练中的关键生理参数和运动数据，为实验提供必要的数据支持和分析工具。

（二）实验组和对照组的设置

实验组和对照组的设置在本研究中具有重要意义，实验组将被分配使用可穿戴监测设备进行足球训练，以记录和分析运动员的生理指标和运动数据，这些数据将用于评估可穿戴监测设备对训练效果的影响^[4]。同时对照组将以传统方式进行训练不使用任何监测设备，通过比较实验组和对照组的训练效果和运动状态，更好地评估可穿戴监测设备在足球训练中的实际效果和应用前景。此外为了确保实验的可靠性和准确性，实验组和对照组的选取应尽匹配，以排除其他因素对实验结果的干扰，从而保证实验结果的科学性和可信度。

（三）实验步骤

实验步骤的设计对于确保实验的可控性和准确性至关重要，一是确定实验对象和样本数量，从足球队员中选取合适的样本作为实验对象，确保样本具有代表性和一定的数量。二是确定实验的时间和地点安排足球训练场地和训练时间，以保证实验的统一性和可比性，接下来对实验组和对照组进行随机分组，确保实验的公正性和科学性，然后对实验组进行可穿戴监测设备的佩戴和使用指导，确保设备的正确使用和数据的准确记录^[5]。同时对对照组进行传统训练方式的指导和安排，在实验过程中，及时监测和记录实验数据，并保持实验组和对照组的训练条件一致。三是对实验数据进行统计分析和结果评估，比较实验组和对照组的训练效果和运动状态，从而得出对可穿戴监测设备在足球训练中应用前景的评价和结论，通过严谨的实验步骤设计和实施，确保实验结果的科学性和可信度，为进一步研究提供可靠的数据支持。

三、实验结果与分析

（一）实验组生理和运动参数的变化

在实验过程中对实验组的运动员进行了持续60分钟的足球训练，并通过可穿戴监测设备收集了生理和运动参数数据具体数据如下表。

表1实验组生理和运动参数的变化

由上表可知运动员的心率、皮肤温度和血氧饱和度都处于正常水平，并且随着训练时间的推移逐渐上升，尤其是在训练进行到后期，随着运动时间的增加，心率逐渐升高皮肤温度也略微上升，而血氧饱和度则略微下降。这表明随着持续运动的进行，运动员的身体逐渐适应了训练负荷，并且出现了一定程度的生理调整。

（二）对照组训练效果的比较分析

对照组的训练效果与实验组进行了比较分析具体数据如下表所示。

表2对照组训练效果的比较分析

由上表可知在相同的训练时间段内，对照组的心率、皮肤温度和血氧饱和度相对于实验组略低，尽管在训练过程中也有类似的趋势，即心率逐渐增加，皮肤温度略微上升，血氧饱和度略微下降，但对照组的变化幅度较小。这暗示着对照组在相同训练强度下的身体适应能力稍显不足，表现为心率和皮肤温度的变化不如实验组显著，而血氧饱和度的下降也相对较轻。这些结果提示了可穿戴监测设备在实验组中的应用对提高训练效果有所帮助，因为实验组在相同训练强度下表现出更明显的生理调整和适应性提升。

（三）数据结果的统计学分析

为了对实验结果进行统计学分析，使用了 t 检验来比较实验组和对照组在心率、皮肤温度和血氧饱和度方面的差异，下表显示了 t 检验的结果。

表3数据结果的统计学分析

从表中看出在心率和皮肤温度方面，实验组和对照组之间存在显著差异（p < 0.05），而在血氧饱和度方面，两组之间没有显著差异（p > 0.05），这表明可穿戴监测设备在足球训练中对心率和皮肤温度有明显影响，但对血氧饱和度影响不大。这与之前的观察结果一致，并进一步验证了实验结果的可靠性，这些结果的差异性源于可穿戴监测设备对不同生理参数的监测精度和灵敏度，心率和皮肤温度是直接受到训练强度和环境温度影响的生理指标，在训练过程中更容易发生变化。而血氧饱和度受多种因素影响，包括呼吸、循环和氧气输送等，因此在短期训练中不太容易受到监测设备的影响，另外需要注意的是，本研究的实验样本容量相对较小，存在一定的局限性。

四、讨论

（一）可穿戴监测设备在足球训练中的作用机制

在足球训练中可穿戴监测设备发挥的作用机制是多方面的，一是通过监测运动员的生理参数，如心率、皮肤温度和血氧饱和度，这些设备提供了实时的身体状态反馈。这种反馈对于教练和运动员来说至关重要，因为它们使能够更好地了解自己的身体状况，及时调整训练强度和方式，从而避免过度训练或受伤的风险，二是可穿戴设备记录了运动员的运动轨迹、速度和步频等数据，这有助于教练评估训练效果并制定个性化的训练计划。如果一个运动员的速度和步频较低，教练针对性地调整训练内容，以提高速度和爆发力，此外这些设备还提供关于姿势和技术执行的反馈，帮助运动员改进动作和提高技术水平。例如设备检测到某个运动员的脚步落地姿势是否正确，或者传球动作是否符合规范，从而提供针对性的指导和建议。因此可穿戴监测设备在足球训练中的作用机制是通过提供全面的生理和运动参数监测，帮助教练和运动员更科学地进行训练和提高表现，这种全面的监测和反馈机制有助于优化训练过程提高训练效果，同时也为运动员的个性化发展提供了有力支持。

（二）实验结果与实际训练效果的关系

实验结果显示在使用可穿戴监测设备的实验组中，运动员的心率和皮肤温度显著高于对照组，这表明可穿戴设备能够更好地监测运动员的生理变化，从而帮助教练及时调整训练强度，以达到更好的训练效果。对于心率的显著增加是由于运动员在实验组接受了更加科学、个性化的训练指导，而对照组则未能获得这种优势。这种差异来自于实验组运动员通过设备获取到的实时数据反馈，使得能够更好地调整自己的运动强度和节奏，而对照组则依赖于传统的训练方法，缺乏这种个性化的指导。此外虽然实验组和对照组在血氧饱和度方面没有显著差异，但实验组的趋势略高，这意味着在实际足球训练中，运动员更注重高强度的有氧训练，而可穿戴设备能够帮助更好地控制训练强度和达到更高的血氧饱和度。这种发现提示了可穿戴监测设备在优化训练过程中的重要作用，它们不仅帮助运动员更好地了解自己的身体状态，指导在训练中更有效地调整运动强度和节奏，以达到更好的训练效果。因此实验结果与实际训练效果之间存在密切关系，可穿戴监测设备通过提供更全面的数据支持，帮助运动员和教练更好地理解训练效果，从而取得更好的表现。

（三）存在的问题与改进措施

尽管可穿戴监测设备在足球训练中发挥了重要作用，但也存在一些问题需要解决，一是一些运动员对这些设备的使用感到不适，或者对设备生成的数据缺乏信任，这影响训练积极性和效果，运动员会担心设备的影响会妨碍自然表现或者担心数据的准确性，因此需要加强对运动员的宣传和培训，充分理解设备的作用和数据的意义，以增强对设备的信任和接受度。二是目前的可穿戴监测设备在数据精度和稳定性方面还有待提高，特别是在极端条件下（如高温、潮湿等），会出现数据漂移或失真的情况，影响数据的准确性和可靠性。这种情况导致教练和运动员对设备的依赖性降低，从而影响到训练计划的制定和实施，因此需要不断改进设备的传感技术和算法，提高数据的精度和稳定性，以确保设备在各种环境条件下都能够可靠地工作。另外针对不同运动项目和个体特点，还需要进一步开发个性化的监测方案和数据分析模型，以满足不同需求和场景下的监测要求，不同运动项目的训练重点和特点不同，因此需要针对性地设计监测方案，以最大程度地发挥可穿戴监测设备的作用。同时个体差异也需要考虑在内，对于不同体质、技术水平和训练目标的运动员，需要采用不同的监测参数和训练策略，以实现最佳的训练效果。

结论

本研究的结论表明可穿戴监测设备在足球战术训练中具有显著的应用效果，通过对实验组和对照组的比较分析，发现实验组在训练过程中能够更好地监测和调整运动员的生理参数，提高训练的科学性和效果。实验结果显示，实验组的运动员在心率、皮肤温度等生理参数方面表现出明显的变化，与对照组相比实验组的训练效果更好。此外通过对数据结果的统计学分析，进一步验证了可穿戴监测设备在提供全面数据支持方面的优势，为运动员和教练提供了更准确的训练反馈和指导。尽管在实验过程中也发现了一些问题，如设备精度和数据稳定性方面的限制，以及运动员对设备的接受度等方面的挑战，但通过不断改进设备和技术，并加强对运动员的宣传和培训，这些问题得到有效解决。因此本研究的结果表明，可穿戴监测设备在足球战术训练中具有重要的应用前景，对提高训练效果和运动员表现水平具有积极的促进作用。

参考文献

[1] 汪雄,陈玉林,毛万丽,等.新型可穿戴电子设备运用于校园足球训练与比赛负荷评估的研究[J].电子世界, 2018(14):2.

[2] 胡凯彪.可穿戴设备在校园足球训练中的应用[J].[2024-03-18].

[3] 赵建淮.运动数据监测系统在校园足球训练中的运用[J].教育科学发展, 2022, 4(10):4-6.

[4] 王宇帆,范梦娇,张潇,等.基于可穿戴设备与机器学习的足球动作识别评估系统及方法:CN202010642331.0[P].CN111744156A[2024-03-18].

[5] 陆文进.足球训练靶及应用其的足球训练系统:202210995414[P][2024-03-18].

基金项目：2022年吉林省科技发展计划项目《基于大数据体适能足球青训监测评估系统》（编号:20220203182SF）

作者简介：

崔继承（1976-10）男，吉林省长春市人，朝鲜族，博士，吉林亚泰中科医疗器械工程技术研究院股份有限公司，总经理，主要从事医用光学、医用电子学研究工作。

韩雪峰（1982-07）男，吉林省长春市人，汉，博士，吉林亚泰中科医疗器械工程技术研究院股份有限公司，总工程师，主要从事机电总体设计工作。

王少勃（1994-01），男，吉林省长春人，汉，硕士，吉林亚泰中科医疗器械工程技术研究院股份有限公司，工程师，主要从事光电医疗器械研发工作。

沈春洋（1991-03），女，黑龙江哈尔滨人，汉，硕士，吉林亚泰中科医疗器械工程技术研究院股份有限公司，助理研究员，主要从事光谱学、光谱仪器设计及各种光电系统设计工作。