2025年大學(xué)《智能體育工程》專業(yè)題庫——體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集與管理考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集中，用于測量運動員心率的設(shè)備通常屬于哪一類傳感器？A.生物力學(xué)傳感器B.生理傳感器C.環(huán)境傳感器D.定位傳感器2.下列哪一項不屬于體育訓(xùn)練中常見的生理數(shù)據(jù)？A.運動心率B.皮膚電活動C.運動軌跡D.血液氣體分析指標(biāo)3.體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計時，首先需要明確的是？A.使用的傳感器類型B.數(shù)據(jù)的存儲格式C.訓(xùn)練目標(biāo)和數(shù)據(jù)需求D.數(shù)據(jù)分析的方法4.在數(shù)據(jù)管理過程中，處理掉明顯由于錯誤操作或設(shè)備故障產(chǎn)生的數(shù)據(jù)屬于？A.數(shù)據(jù)校驗B.數(shù)據(jù)清洗C.數(shù)據(jù)集成D.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換5.將運動員的跑步軌跡數(shù)據(jù)以顏色深淺表示速度變化的圖表，屬于哪種數(shù)據(jù)可視化形式？A.折線圖B.散點圖C.熱力圖D.餅圖6.用于評估運動員疲勞狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析指標(biāo)之一是？A.最大攝氧量（VO2Max）B.心率變異性（HRV）C.平均步頻D.腿擺幅7.下列哪項技術(shù)主要利用攝像頭等視覺設(shè)備來采集運動員的動作數(shù)據(jù)？A.可穿戴傳感器技術(shù)B.生物電信號采集技術(shù)C.計算機視覺技術(shù)D.GPS定位技術(shù)8.體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)管理中，選擇數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時需要考慮的因素不包括？A.數(shù)據(jù)量大小B.數(shù)據(jù)類型多樣性C.開發(fā)人員的熟悉程度D.數(shù)據(jù)傳輸速率9.為了保證采集到的運動心率數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，采集前通常需要進行？A.數(shù)據(jù)加密B.傳感器校準(zhǔn)C.用戶身份驗證D.網(wǎng)絡(luò)帶寬測試10.將不同來源、不同格式的訓(xùn)練數(shù)據(jù)整合到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)環(huán)境中，這個過程稱為？A.數(shù)據(jù)采集B.數(shù)據(jù)存儲C.數(shù)據(jù)集成D.數(shù)據(jù)挖掘二、填空題（每空1分，共15分）1.體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集的基本原則包括客觀性、______、準(zhǔn)確性和______。2.常用于采集運動員運動軌跡的GPS設(shè)備，其工作原理是基于衛(wèi)星______。3.數(shù)據(jù)預(yù)處理是數(shù)據(jù)管理過程中的重要環(huán)節(jié)，常見的預(yù)處理方法包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)變換和______。4.心率變異性（HRV）是評價運動員自主神經(jīng)系統(tǒng)功能狀態(tài)的重要______指標(biāo)。5.利用可穿戴設(shè)備（如智能手表、智能服裝）采集生理和運動數(shù)據(jù)，屬于______技術(shù)的一種應(yīng)用。6.在體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)分析中，通過分析運動員心率隨時間的變化趨勢，可以了解其訓(xùn)練負(fù)荷和______狀態(tài)。7.為了保護運動員的隱私，對采集到的敏感訓(xùn)練數(shù)據(jù)（如生理指標(biāo)）必須采取______措施。8.數(shù)據(jù)可視化是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為______、圖形或其他視覺形式的過程，以便于理解和分析。9.建立完善的體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫，需要考慮數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化、______和安全性。10.運動表現(xiàn)分析中，通過比較不同訓(xùn)練周期或比賽階段的數(shù)據(jù)變化，可以評估訓(xùn)練效果，這體現(xiàn)了數(shù)據(jù)分析的______功能。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.生理數(shù)據(jù)采集2.數(shù)據(jù)清洗3.運動負(fù)荷分析4.數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述使用可穿戴設(shè)備采集體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)的優(yōu)點。2.體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計時，需要考慮哪些關(guān)鍵因素？3.簡述體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)管理中數(shù)據(jù)安全與隱私保護的主要措施。4.解釋什么是運動表現(xiàn)分析，并列舉至少三個分析維度。五、論述題（10分）設(shè)計一個針對短跑運動員（如100米、200米）的體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集與管理方案。請說明需要采集哪些關(guān)鍵數(shù)據(jù)（生理、行為、環(huán)境等）、選擇何種采集技術(shù)或設(shè)備、數(shù)據(jù)如何存儲與管理，并簡述如何利用采集到的數(shù)據(jù)進行分析以評估訓(xùn)練效果和優(yōu)化訓(xùn)練計劃。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.B5.C6.B7.C8.D9.B10.C二、填空題1.客觀性、系統(tǒng)性2.定位3.數(shù)據(jù)集成4.疲勞5.可穿戴設(shè)備6.疲勞7.安全8.圖形9.可擴展性10.比較或評估三、名詞解釋1.生理數(shù)據(jù)采集：指利用專門的傳感器或設(shè)備，從人體內(nèi)部或外部采集與生理功能狀態(tài)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)，如心率、血乳酸、肌電信號、呼吸頻率等，用于監(jiān)測運動員的健康狀況、訓(xùn)練反應(yīng)和疲勞程度。**解析思路：*考察對生理數(shù)據(jù)來源和內(nèi)容的理解。強調(diào)采集的對象是“生理功能狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)”，并且需要通過“傳感器或設(shè)備”來完成。2.數(shù)據(jù)清洗：指在數(shù)據(jù)管理過程中，識別并糾正（或刪除）數(shù)據(jù)文件中錯誤、不完整、不連貫或不相關(guān)部分的過程，目的是提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可用性。**解析思路：*考察對數(shù)據(jù)預(yù)處理核心環(huán)節(jié)的理解。強調(diào)處理的是數(shù)據(jù)中的“錯誤、不完整、不連貫或不相關(guān)部分”，目標(biāo)是“提高數(shù)據(jù)質(zhì)量”。3.運動負(fù)荷分析：指通過對運動員在訓(xùn)練或比賽過程中產(chǎn)生的各種生理、生化和行為數(shù)據(jù)進行測量、量化和分析，評估訓(xùn)練或比賽給運動員身體帶來的負(fù)荷大小、強度、恢復(fù)情況以及訓(xùn)練效果的過程。**解析思路：*考察對核心分析內(nèi)容的理解。強調(diào)分析的是“訓(xùn)練或比賽過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)”，目的是“評估負(fù)荷大小、強度、恢復(fù)和訓(xùn)練效果”。4.數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化：指將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的格式、結(jié)構(gòu)或標(biāo)準(zhǔn)的過程，以便于不同來源、不同類型的數(shù)據(jù)能夠被有效地整合、共享和交換。**解析思路：*考察對數(shù)據(jù)管理重要規(guī)范的理解。強調(diào)目標(biāo)是“統(tǒng)一格式、結(jié)構(gòu)或標(biāo)準(zhǔn)”，以便于“整合、共享和交換”。四、簡答題1.簡述使用可穿戴設(shè)備采集體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)的優(yōu)點。*無線傳輸，不影響運動員動作；佩戴舒適，可進行長時間連續(xù)監(jiān)測；可集成多種傳感器，采集多維數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)實時傳輸，便于及時反饋；成本相對較低，易于推廣。**解析思路：*考察對可穿戴技術(shù)優(yōu)點的掌握。從無線、舒適、集成、實時、成本等幾個方面進行回答，突出其在采集便捷性和連續(xù)性上的優(yōu)勢。2.體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計時，需要考慮哪些關(guān)鍵因素？*訓(xùn)練目標(biāo)與數(shù)據(jù)需求（采集什么數(shù)據(jù)，達到什么目的）；運動員類型與運動項目特點；數(shù)據(jù)采集的精度與頻率要求；傳感器/設(shè)備的選型、數(shù)量與布局；數(shù)據(jù)傳輸方式（有線/無線）；數(shù)據(jù)存儲與管理方式；采集過程的人為干擾與安全保障；成本預(yù)算與可行性。**解析思路：*考察設(shè)計方案的系統(tǒng)性思維。從目標(biāo)、對象、技術(shù)、流程、管理、成本等多個維度考慮影響因素。3.簡述體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)管理中數(shù)據(jù)安全與隱私保護的主要措施。*建立數(shù)據(jù)訪問權(quán)限控制機制，不同人員只能訪問其權(quán)限范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)；對敏感數(shù)據(jù)進行加密存儲和傳輸；定期進行數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)演練；制定嚴(yán)格的數(shù)據(jù)管理制度和操作規(guī)范；遵守相關(guān)法律法規(guī)關(guān)于個人信息保護的條款；對參與數(shù)據(jù)管理的人員進行安全教育和培訓(xùn)。**解析思路：*考察對數(shù)據(jù)安全隱私重要性的認(rèn)識。從訪問控制、加密、備份、制度、法律、培訓(xùn)等方面提出具體措施。4.解釋什么是運動表現(xiàn)分析，并列舉至少三個分析維度。*運動表現(xiàn)分析是指利用采集到的體育訓(xùn)練和比賽數(shù)據(jù)，通過量化的指標(biāo)和分析方法，對運動員的運動技術(shù)、運動負(fù)荷、體能狀況、戰(zhàn)術(shù)運用等方面進行客觀評估，以揭示運動表現(xiàn)特征、發(fā)現(xiàn)問題和潛力、指導(dǎo)訓(xùn)練和比賽決策的過程。*分析維度示例：技術(shù)動作分析（如投籃命中率、跑步姿態(tài)）、生理生化指標(biāo)分析（如心率區(qū)間、血乳酸水平）、運動負(fù)荷分析（如訓(xùn)練強度、恢復(fù)程度）、戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行分析（如跑動距離、傳球成功率）、對手分析等。**解析思路：*首先解釋概念，說明其目的和方法。然后列舉具體的分析維度，如技術(shù)、生理、負(fù)荷、戰(zhàn)術(shù)等，任選三個即可。五、論述題設(shè)計一個針對短跑運動員（如100米、200米）的體育訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集與管理方案。數(shù)據(jù)采集：1.生理數(shù)據(jù)：*心率：使用心率帶或心率手環(huán)，全程監(jiān)測心率變化，特別是起跑、加速、沖刺階段的心率峰值和區(qū)間，以及訓(xùn)練后即刻和恢復(fù)期心率?？纱┐髟O(shè)備便于連續(xù)監(jiān)測。*呼吸頻率/血乳酸（可選）：在關(guān)鍵強度訓(xùn)練后或比賽后進行采樣，評估運動強度和身體應(yīng)激反應(yīng)。*GPS數(shù)據(jù)：使用GPS跑鞋或附件，采集速度、加速度、最大速度、沖刺次數(shù)、步頻、步幅、跑步軌跡等，分析速度變化、加速能力、技術(shù)效率。2.行為/動作數(shù)據(jù)：*運動學(xué)數(shù)據(jù)：在跑道或場地特定區(qū)域布置高速攝像機，使用計算機視覺技術(shù)分析步態(tài)周期、擺臂角度與速度、軀干晃動、著地方式、起跑姿勢等技術(shù)動作參數(shù)。*力量數(shù)據(jù)（可選）：在力量訓(xùn)練日，使用力量測試設(shè)備（如測力臺、力量片）采集最大力量、爆發(fā)力等數(shù)據(jù)。3.環(huán)境數(shù)據(jù)：*使用便攜式氣象站或集成到采集系統(tǒng)中，記錄訓(xùn)練時的溫度、濕度、風(fēng)速、氣壓等，分析環(huán)境因素對運動員表現(xiàn)的影響。4.采集設(shè)備：主要包括可穿戴式心率/GPS設(shè)備、便攜式生理采樣設(shè)備（如血乳酸儀）、高清攝像機、力量測試設(shè)備（可選）、氣象站（可選）。數(shù)據(jù)管理：1.數(shù)據(jù)存儲：建立專門的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（如關(guān)系型數(shù)據(jù)庫或NoSQL數(shù)據(jù)庫），設(shè)計合理的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，區(qū)分運動員信息、訓(xùn)練信息、生理數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)以結(jié)構(gòu)化格式（如CSV,JSON）存儲，并建立元數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)采集的時間、地點、設(shè)備、條件等背景信息。2.數(shù)據(jù)整合：開發(fā)數(shù)據(jù)接口或使用ETL（Extract,Transform,Load）工具，將來自不同設(shè)備（可穿戴設(shè)備、攝像機、傳感器）的數(shù)據(jù)導(dǎo)入統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，解決時間戳對齊、單位統(tǒng)一等問題。3.數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：實施數(shù)據(jù)清洗流程，剔除或標(biāo)記異常值、缺失值。對GPS軌跡進行平滑處理，對心率數(shù)據(jù)進行干擾識別與剔除。數(shù)據(jù)分析與利用：1.基礎(chǔ)分析：計算每次訓(xùn)練和比賽的關(guān)鍵績效指標(biāo)（KPI），如10米/20米/60米加速時間、最大速度、步頻步幅比、心率區(qū)間達標(biāo)率、訓(xùn)練負(fù)荷積分（如TRIMP）等。2.表現(xiàn)分析：對比不同訓(xùn)練周期、不同比賽或與自身歷史數(shù)據(jù)比較，分析速度提升情況、技術(shù)動作的穩(wěn)定性與改進、疲勞與恢復(fù)規(guī)律。利用GPS數(shù)據(jù)分析跑動效率，利用運動學(xué)數(shù)據(jù)分析技術(shù)動作的優(yōu)缺點。3.負(fù)荷監(jiān)控：結(jié)合心率、GPS負(fù)荷、力量訓(xùn)練數(shù)據(jù)等，綜合評估運動員的訓(xùn)練負(fù)荷，判斷是否過載或不足，及時調(diào)整訓(xùn)練計劃。4.傷病預(yù)防：分析生理指標(biāo)（如HRV下降幅度、血乳酸恢復(fù)速度）和動作生物力學(xué)數(shù)據(jù)（如著地沖擊力），識別潛在的運動損傷風(fēng)險。5.可視化呈現(xiàn)：將分析結(jié)果通過圖表（如折線圖展示心率變化、柱狀圖比較速度成績、熱力圖展示動作幅度）、軌跡圖、儀表盤等形式進行可視化展示，為教練和運動員提供直觀清晰的反