1999—2019年國外運動訓練監(jiān)控研究進展與熱點透視
——基于知識圖譜的可視化分析

李 楠，魏 銘，滿建剛

伴隨世界范圍內(nèi)競技體育水平的快速提升，運動訓練的科學化越來越受到廣大教練員和運動員的重視。作為科學化訓練過程中的重要組成部分，運動訓練監(jiān)控在競技體育實踐中的作用日益凸顯。事實上，運動訓練監(jiān)控的歷史由來已久。早在1925年，芬蘭選手就已通過隨身攜帶的秒表來調(diào)整比賽中的速度和節(jié)奏;上世紀30年代，德國教練員W.Gerschler與內(nèi)科醫(yī)生合作，對運動員的心率進行測量，使其在合理的參數(shù)范圍內(nèi)進行重復訓練;20世紀80年代后，血乳酸、最大攝氧量等值均可通過設(shè)備測得，進一步豐富了運動訓練負荷監(jiān)控的指標和手段［1］。我國運動訓練監(jiān)控研究的進程與競技體育的發(fā)展密切相關(guān)。隨著我國綜合國力的增強及在世界競技體壇的地位提升，運動訓練的科學化水平和高水平運動員的負荷監(jiān)控逐漸成為學者們關(guān)注的重點。訓練監(jiān)控在體育實踐中的介入，極大地提高了運動訓練的針對性和有效性，并且加快了運動訓練的科學化進程［2］。與國外相比，我國運動訓練監(jiān)控研究起步晚、水平低，在一定程度上制約了我國競技體育的進一步發(fā)展。因此，對國外運動訓練監(jiān)控研究進行梳理和總結(jié)，探究其基礎(chǔ)知識和研究熱點，可為我國學者把握運動訓練監(jiān)控研究動向、打開研究視野、更新研究視角，以及找準研究方向提供有益借鑒。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

筆者以WOS核心合集數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源，對檢索條件進行嚴格設(shè)置。以“sports training monitoring”(運動訓練監(jiān)控)為主題詞，選擇文獻語種為“English”，文獻類型為“Article or Review”，檢索時間跨度為1999—2019年，每一條數(shù)據(jù)選擇全記錄下載格式。通過對數(shù)據(jù)去重并篩選，共獲得1 591條有效數(shù)據(jù)。

知識圖譜是基于信息可視化技術(shù)和引文分析理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。20世紀中葉，普賴斯等人提出使用引文網(wǎng)絡(luò)來研究當代科學發(fā)展的脈絡(luò)，首次提出了知識圖譜的概念［3］。筆者利用Cite Space V繪制知識圖譜分析國外運動訓練監(jiān)控的研究進展，同時采用文獻資料法，閱讀國內(nèi)學者相關(guān)著作和研究成果，為研究提供理論基礎(chǔ)。

2 結(jié)果與分析

2.1 國外運動訓練監(jiān)控研究的時空分布特征

2.1.1 時間分布特征發(fā)文量在時間尺度上的變化能在一定程度上反映該領(lǐng)域的發(fā)展速度和發(fā)展趨勢。通過對1999—2019年國外運動訓練監(jiān)控相關(guān)研究的發(fā)文量進行統(tǒng)計(見圖1)，發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域的文獻發(fā)文量基本呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢。這種增長過程大致可分為兩個階段:第1階段從1999年至2013年，為緩慢發(fā)展期。此15年間發(fā)文量共計504篇，約占總文獻量的31.70%;第2階段從2014年至2019年，為快速增長期。年均發(fā)文量都在100篇以上，6年里共發(fā)文1 087篇，占總文獻量的68.30%。由此可見，近6年國外運動訓練監(jiān)控研究熱情高漲，發(fā)文量比此前15年的2倍還多。這也從側(cè)面反映出，伴隨職業(yè)體育的快速發(fā)展和世界大賽的增多，國際競技體壇開始高度重視訓練的科學化，對運動訓練監(jiān)控的研究與日俱增。

圖1 國外(1999—2019年)運動訓練監(jiān)控研究發(fā)文量趨勢

2.1.2 國家分布特征利用CiteSpace V對研究運動訓練監(jiān)控的國家和地區(qū)進行可視化分析，可以有效判斷該領(lǐng)域研究實力的分布狀況。本研究所選用的1 591篇文獻共分布于43個國家和地區(qū)(見圖2)。其中，澳大利亞以316篇發(fā)文量排在第一位、美國(250篇)和英國(225篇)分列二、三位。意大利、西班牙、巴西緊隨其后，其發(fā)文量均超過了100篇。我國以44篇的發(fā)文量排在第13位，但中心性為0，表明我國在國際網(wǎng)絡(luò)知識圖譜中的影響力和鏈接作用還比較低。因此，提高我國運動訓練監(jiān)控研究學者的國際視野和綜合素養(yǎng)，提升我國在該領(lǐng)域的國際影響力，應(yīng)是今后學界努力的方向。此外，通過對國外運動訓練監(jiān)控的相關(guān)研究機構(gòu)進行統(tǒng)計得出，共有100個機構(gòu)從事相關(guān)研究。其中昆士蘭大學、澳大利亞體育學院、圣保羅大學、悉尼科技大學和奧克蘭理工大學排在前五位，發(fā)文量均超過35篇，既顯示了澳大利亞在此研究領(lǐng)域的領(lǐng)先實力，也從整體上反映了高校是研究的主陣地。

圖2 國外運動訓練監(jiān)控研究的國家共現(xiàn)圖譜

2.2 國外運動訓練監(jiān)控研究的學科領(lǐng)域分布特征

運動訓練學不僅是一門實踐性很強的學科，同時又是一門多學科交叉滲透的綜合性學科。訓練監(jiān)控作為其重要組成部分，同樣要依托多學科知識作為基礎(chǔ)保障。概言之，訓練監(jiān)控就是將運動生理學、運動心理學、運動醫(yī)學、運動生物力學、運動生物化學和運動營養(yǎng)學的理論和方法應(yīng)用于訓練理論和具體實踐中，運用綜合方法和手段研究訓練過程和訓練效果，幫助教練員有效地調(diào)整訓練計劃，使運動員達到最佳競技狀態(tài)，從而最大限度地提高訓練效果和運動能力［4］。運行Cite Space V軟件，選擇“Category”(學科類別)，生成國外運動訓練監(jiān)控研究的學科類別共現(xiàn)圖譜(見圖3)。

圖3 國外運動訓練監(jiān)控研究的學科類別共現(xiàn)圖譜

研究發(fā)現(xiàn):在國外1 591篇運動訓練監(jiān)控研究的相關(guān)文獻中，體育學(Sport Sciences)以1 022篇的發(fā)文量排在第一位，占總文獻的64.23%;生理學(Physiology)以246篇的發(fā)文量列第2，心理學(Psychology，86 篇)、社會學 (Social Science，65篇)、康復學(Rehabilitation，63篇)、工程學(Engineering，65篇)緊隨其后;普通內(nèi)科醫(yī)學(General Internal Medicine，58 篇)、化學(Chemistry，28 篇)營養(yǎng)學(Nutrition，27篇)、生物醫(yī)學工程(Engineering Biomedical，24篇)等都從各自學科角度對運動訓練監(jiān)控進行了有益探索。此外，值得注意的是，計算機科學人工智能(Computer Science Artificial Intelligence)目前已有17篇運動訓練監(jiān)控方面的研究。這表明訓練監(jiān)控依托人工智能、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)已成為一種趨勢。從以上學科類別共現(xiàn)圖譜得知，目前，國外運動訓練監(jiān)控研究已形成了以體育學主體，以生理學、心理學、社會學、康復學和工程學為支撐，以營養(yǎng)學和計算機科學等為輔助的復合型學科群。這些學科的發(fā)展共同促進了運動訓練監(jiān)控研究不斷向縱深拓展。

2.3 國外運動訓練監(jiān)控研究的前沿熱點分析

2.3.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析關(guān)鍵詞或主題詞是對一篇論文內(nèi)容的高度概括和凝練。通過統(tǒng)計關(guān)鍵詞或主題詞，可以更好地判別某一領(lǐng)域的研究動向與發(fā)展趨勢［5］。筆者運用Cite Space V軟件對國外運動訓練監(jiān)控研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞進行了提取統(tǒng)計，并通過可視化的知識圖譜將其展現(xiàn)出來，方便對國外運動訓練監(jiān)控研究的熱點內(nèi)容進行深入分析(見圖4)。

表1顯示了國外(1999—2019年)運動訓練監(jiān)控研究文獻中排名前20位的關(guān)鍵詞，為保證研究效果，對其中相近或相同的詞進行合并處理。分析發(fā)現(xiàn)，國外運動訓練監(jiān)控研究的熱點集中于競技表現(xiàn)、體育鍛煉、疲勞和恢復、訓練負荷、心率、損傷，以及實驗的信度和效度等方面，研究的對象主要集中于運動員，尤其是高強度運動負荷下的足球(橄欖球)運動員。從圖4和表1可知:performance(競技表現(xiàn)，也有學者將其理解為運動成績)在整個高頻詞列表中排第一位。這表明訓練監(jiān)控與競技表現(xiàn)之間關(guān)系緊密。我們之所以在運動員的訓練過程中進行科學的監(jiān)控，就是因為在運動訓練過程中，運動員經(jīng)常會出現(xiàn)訓練不足和過度訓練的現(xiàn)象［6］。因此，以競技表現(xiàn)為導向的訓練安排離不開科學、合理的監(jiān)控手段。sport(運動)在列表中排第2，與其內(nèi)涵相近的詞有exercise(鍛煉)、physical activity(體力活動)、training(訓練)，team sport(團隊運動)嚴格意義上也可作為一種sport。由于相同關(guān)鍵詞在不同施引文獻中表達方式不盡相同，因此本研究將其合并為sport一類，且考慮到sport(運動)和monitoring(監(jiān)控)是構(gòu)成本文研究對象的詞匯，故不對其進行討論。

圖4 國外運動訓練監(jiān)控研究的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

表1 國外運動訓練監(jiān)控研究高頻關(guān)鍵詞一覽(前20位)

fatigue(疲勞)和recovery(恢復)也是本列表中的高頻詞匯，作為運動訓練中經(jīng)常對應(yīng)出現(xiàn)的一組詞匯，其在訓練監(jiān)控中的指導意義重大。疲勞和恢復不僅是運動員自身狀態(tài)的及時反映，更是教練員據(jù)此安排訓練計劃的前提條件。training load(訓練負荷)是運動監(jiān)控中最為重要的內(nèi)容之一。2015年，國際奧委會正式指出，負荷是運動和非運動的刺激在不同的時間內(nèi)對人體生物系統(tǒng)的影響［7］。所謂科學訓練，就是通過適宜的負荷來刺激機體，使其產(chǎn)生最佳適應(yīng)。如果負荷安排不當，過量或者不足，都不能很好地引起機體適應(yīng)，也就不能獲得理想的訓練效果。恰當?shù)呢摵杀O(jiān)控可以對訓練和比賽進行量化，幫助教練員了解運動員的機能狀態(tài)，降低運動員損傷、疾病或過度訓練的發(fā)生風險［8］，因此，運動訓練監(jiān)控中的負荷監(jiān)控至關(guān)重要。心率(heart rate)是指心臟每分鐘收縮的次數(shù)，與最大攝氧量百分比、血乳酸濃度等有密切關(guān)系，可在一定程度上反映運動的強度［9］。但目前已有研究證明，在大強度的抗阻運動或間歇性運動中，心率和運動點高度的關(guān)系并非呈線性，因此一般只在耐力項目中才用心率監(jiān)測運動負荷［10］。此外，其他心率衍生指標，如心率變異性［11］和心率恢復［12］，均可以作為運動訓練負荷監(jiān)控的常用手段。injury(受傷或損傷)是運動訓練常見的現(xiàn)象。為保證運動員長久保持良好的競技狀態(tài)，就需要對其損傷風險進行科學評估。大量研究證明，運動損傷和訓練負荷之間關(guān)系重大。例如，當青少年板球運動員一周參賽超過5場時，其損傷風險就會增加4.5倍［13］;排球運動員每周多增加1小時訓練，就會使其膝關(guān)節(jié)發(fā)生損傷的風險增加［14］。由于損傷預防是訓練監(jiān)控中的主要目的之一，與之相關(guān)的sports medicine(運動醫(yī)學)也就成為了運動訓練監(jiān)控研究中的高頻關(guān)鍵詞。此外，為保證訓練過程中監(jiān)控的針對性和有效性，研究的信度(reliability)和效度(validity)是學者們共同追求的目標。有效是初級目標，而取得最佳訓練效果則是運動訓練監(jiān)控的高級目標［2］。

在研究對象上，運動員(player)出現(xiàn)了116次，足球運動員(soccer player)出現(xiàn)了77次。表明運動訓練監(jiān)控在分析和研究對象上指向性較為集中，即都指向了競技體育中的主體——運動員。同時，在各類項目中，足球［15～17］和橄欖球［18，19］以絕對高的頻次出現(xiàn)在列表前20位，說明在職業(yè)體育迅速發(fā)展、比賽次數(shù)日漸增多的今天，這種高負荷、強對抗的團體運動更容易誘發(fā)運動損傷，需要在訓練和比賽中施以更加科學、合理的監(jiān)控手段。

2.3.2 高頻共被引文獻分析通過對基礎(chǔ)知識進行分析，可以讓研究者更好地把握某一研究領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)。在文獻計量學中，共被引關(guān)系揭示了該領(lǐng)域的前沿本質(zhì)，其中，被引文獻組成了知識基礎(chǔ)，施引文獻反映了研究前沿［20］。運用CiteSpace V對本研究中的1 591篇文獻的被引文獻進行分析，并對13篇高頻被引文獻進行二次分析和篩選，重點探尋其主要研究方向，最終得出了由7篇經(jīng)典文獻組成的國外運動訓練監(jiān)控研究的知識基礎(chǔ)。

在這7篇被引文獻中，有4篇是經(jīng)典的訓練監(jiān)控綜述［8，21～23］，基本代表了本領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)。澳大利亞體育學院的Halson Shona L教授在其《Monitoring Training Load to Understand Fatigue in Athletes》(《通過訓練負荷監(jiān)控以了解運動員疲勞》)一文中認為，適當?shù)呢摵杀O(jiān)控可以幫助確定運動員是否適應(yīng)訓練計劃，并最大程度地降低發(fā)生損傷和疾病的風險［8］。為更好地了解運動負荷對于運動員的影響，可采用一系列標記，即我們所說的監(jiān)控指標和工具。大量研究中已使用各種手段對運動員的內(nèi)、外部負荷進行測量，以此來判斷運動員的疲勞狀態(tài)。此外，對運動員負荷監(jiān)控的方法可根據(jù)其所從事的項目來區(qū)分，個人運動和團體運動的檢測方法不盡相同，不應(yīng)過分強調(diào)負荷監(jiān)控的個性化?？傊m當?shù)挠柧氊摵杀O(jiān)控可以為教練員提供有效信息，而這種監(jiān)控系統(tǒng)必須直觀、高效，能提供有效的數(shù)據(jù)分析和科學的反饋。

針對已有理論認為高負荷訓練會導致更高的受傷率。Gabbett Tim J提出了一種“訓練-損傷預防悖論”模型［23］，即習慣于高負荷訓練的運動員比低負荷訓練的運動員受傷更少。該模型的依據(jù)是，非接觸性傷害本身并不是由訓練造成的，而更有可能是由于不適當?shù)挠柧氂媱澰斐傻?，如大量的非接觸性軟組織損傷可能是由于訓練負荷的過度和快速增加造成的。因此，作為運動損傷的一個重要影響因素，訓練負荷必須被精確地測量。對訓練過程中的內(nèi)、外部負荷，以及急性和慢性的訓練負荷都應(yīng)及時捕捉，并進行精準評估，通過合理的、高負荷的運動訓練提高運動員的身體素質(zhì)，從而使其更好地避免運動損傷。截至本研究完成前，該文獻已被引285次。

運動負荷是指個體在一段時間內(nèi)承受的比賽或訓練中的累積壓力［24］。根據(jù)監(jiān)控指標來源的不同，可將其分為外部負荷和內(nèi)部負荷兩種。人體會對不同刺激強度的運動負荷產(chǎn)生不同的心理反應(yīng)，如訓練刺激增加時，情緒擾動增加，此時精神不集中、訓練積極性下降;反之訓練刺激減少時，擾動減少，睡眠和食欲也會比較好。由于這種主觀心理反應(yīng)一般發(fā)生在生理生化指標變化前，且更具敏感性，因此Saw Anna E等學者提出，對于運動員訓練反應(yīng)的監(jiān)控，主觀報告往往比客觀措施更有說服力［22］。這一研究為學者和教練員們提供了新的視角，即可采用主觀測試來監(jiān)測運動員的健康狀態(tài)。這種主觀測試既可單獨使用，也可配合其他客觀檢測手段一同使用。如主觀疲勞量表(Rating of perceived Exertion，RPE)目前已在足球、橄欖球、網(wǎng)球、拳擊等項目中廣泛使用［21］。

在7篇經(jīng)典文獻中，還有2篇會議文獻。一篇是2016年2月卡塔爾多哈“Monitoring Athlete Training Loads-The Hows and the Whys”(“運動員訓練負荷監(jiān)控的原因和方式”)會議報告。文章詳細概述了本次會議的成果，即運動負荷監(jiān)控為何重要、監(jiān)控的基本原理和目標，以及運動員負荷監(jiān)控的未來發(fā)展方向。另一篇是2016年9月在德國慕尼黑工業(yè)大學舉行的“Recovery and Performance in Sport”(“運動中的恢復和表現(xiàn)”)會議報告，旨在強調(diào)要深入認識恢復和疲勞之間的關(guān)系，以及其對競技表現(xiàn)的重要影響。此外，還有一篇文章重點闡述了如何通過心率來監(jiān)測運動員的訓練狀態(tài)，并指出心率測量并不能全面反映運動員的健康、疲勞和表現(xiàn)各個方面，需要結(jié)合其他測試和指標共同來完成［25］。這也給我們一個啟示，即任何單一的監(jiān)控測試指標都不能全面地反映個體的機能狀態(tài)和競技表現(xiàn)。在具體訓練實踐中，應(yīng)認真考察、綜合使用，以此來全面監(jiān)控運動員所承受的內(nèi)部負荷和外部負荷，從而做出準確的評估和反饋，使訓練監(jiān)控真正達到科學、高效。

2.3.3 研究演進脈絡(luò)分析通過對國外運動訓練監(jiān)控研究的演進脈絡(luò)繪制時區(qū)視圖分析發(fā)現(xiàn):運動訓練監(jiān)控的研究對象雖然以運動員為主體，但涉及的項目越來越多，越來越具體。這表明隨著研究的不斷深入，訓練監(jiān)控的應(yīng)用范圍將越來越廣，更受重視。國外運動訓練監(jiān)控研究的學科融合趨勢進一步加強，更多依靠新技術(shù)、高科技的監(jiān)控手段和方法被用于實踐中。在具體的訓練監(jiān)控過程中，負荷監(jiān)控一直是學者們密切關(guān)注的重點內(nèi)容?？梢哉f，對運動員訓練和比賽中負荷的監(jiān)控已成為學界非常熱門的話題。學者和教練們都致力于使用多學科的方法來監(jiān)測訓練負荷，并且尋求最佳的方法來獲取和解釋數(shù)據(jù)。目前，這一方面的應(yīng)用研究已呈指數(shù)級增長，因此，關(guān)于運動負荷監(jiān)控指標的細化和方法的研究將是未來的一大趨勢。

3 結(jié)論與啟示

(1)1999—2019年，國外運動訓練監(jiān)控研究成果呈上升態(tài)勢。其中，以澳大利亞、美國和英國為代表的體育強國表現(xiàn)出引領(lǐng)之勢。國外訓練監(jiān)控研究以大學為主陣地。我國在國際網(wǎng)絡(luò)知識圖譜中的影響力較小，未來應(yīng)不斷提高我國運動訓練監(jiān)控研究學者的國際視野和綜合素養(yǎng)，以此提升我國在該領(lǐng)域的國際影響力。

(2)國外運動訓練監(jiān)控研究已形成了以體育學主體，以生理學、心理學、社會學、康復學和工程學為支撐，以營養(yǎng)學和計算機科學等為輔助的復合型學科群。這些學科的發(fā)展共同促進了運動訓練監(jiān)控研究不斷向縱深拓展。我國應(yīng)加快運動訓練監(jiān)控與其他學科的交叉研究，并利用大數(shù)據(jù)等新技術(shù)為未來的訓練監(jiān)控賦能。

(3)國外運動訓練監(jiān)控研究熱點集中于競技表現(xiàn)、體育鍛煉、疲勞和恢復、訓練負荷、心率、損傷，以及實證研究的信效度等方面，研究的對象主要集中于運動員。這深刻反映了運動訓練監(jiān)控在競技體育中的重要性。

(4)國外運動訓練監(jiān)控的研究方向主要集中于通過訓練監(jiān)控診斷運動員的疲勞狀態(tài)，訓練——損傷預防悖論，注重主觀監(jiān)測，重視恢復與損傷、疾病和競技表現(xiàn)的關(guān)系，以及合理把握心率在負荷監(jiān)控中的使用等。我國學者應(yīng)積極關(guān)注國際前沿動態(tài)，把握研究動向、更新研究視角、拓寬研究思路，與國際上先進的運動訓練監(jiān)控研究接軌。

(5)運動訓練監(jiān)控研究在不同階段有不同的研究側(cè)重點。伴隨運動訓練的科學化水平不斷提升，依托新技術(shù)、新手段，對運動訓練全過程實行科學輔助將成為科學化訓練的主要任務(wù)。而在具體的運動負荷監(jiān)控方面，指標的細化和方法的深入研究將是未來的一大趨勢。我國學者應(yīng)盡快豐富并構(gòu)建負荷監(jiān)控指標體系，使運動訓練監(jiān)控更為精細化、規(guī)范化。