奥运备战视域下科技助力竞技体育发展的研究

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奥运备战视域下科技助力竞技体育发展的研究
谢军*,周志雄

（首都体育学院，北京 100191）

摘 要:体育是民族强盛的标志、社会文明进步的象征，新时代我国体育事业发展要加快推进体育强国建设，科技元素在建设中发挥重要的角色和作用。主要探讨科技助力我国竞技体育发展的思路、主要路径和保障措施。科技助力竞技体育发展的思路是以目标任务、科技驱动、改革创新为主导；发展路径主要有构建多元融合的竞技体育训练体系，打造高水平科学化复合型训练和服务保障团队、加强训练队伍及科技人员业务能力、搭建竞技体育科技创新平台，提升冬奥项目科技助力水平；保障措施主要有加强组织领导，完善体制机制；加大科技投入，拓宽投入渠道；加强人才保障，完善激励机制；突出优势项目，促进可持续发展。

关键词:体育强国建设；发展规划；竞技体育管理；奥运备战

习近平总书记在中国共产党第十九次全国代表大会的报告中，明确提出了加快推进体育强国建设的奋斗目标，为新时代我国体育事业发展指明了前进方向，也为竞技体育发展提供了机遇。2019年9月，国务院办公厅印发《体育强国建设纲要》，部署推动体育强国建设，充分发挥体育在建设社会主义现代化强国新征程中的重要作用。在我国全面建成小康社会的征程中，全民健康是全面小康的重要保障，体育强则中国强。加快建设体育强国，需要更新体育发展理念，深化体育改革，促进竞技体育更好、更快、更高、更强地发展，提高竞技体育为国争光的能力，让竞技体育为推动群众体育和体育产业提供强劲的发展动力，为社会提供强大正能量。作为体育的核心组成部分，竞技体育集政治影响力、经济生产力、文化传播力、社会亲和力于一体，作为一个民族、一个国家重要的文化形态，映射了国家发展道路的一部分（谢军等，2020；钟秉枢，2018）。

竞技体育是以参加体育竞赛，创造优异运动成绩和获取比赛优胜为主要目标的活动。经过多年系统的训练，运动员的竞技能力达到国际顶尖水平并接近自己身体运动能力极限，专项成绩的提升幅度变小，且运动损伤风险增大。此时，运动员竞技能力的提升和保持需要依赖于科学化训练和保障。科技助力竞技体育是应用先进适用的科学技术和现代管理科学,通过科技创新和科技服务提升运动员竞技表现，并在比赛中取得优异成绩。随着现代科技的发展，可穿戴装备、人工智能、大数据和云平台等手段广泛地应用于高水平竞技体育领域中，通过数字监控、移动应用程序和互联硬件等创新为解决运动员训练和竞赛中实际问题，为预防伤病和康复与提高运动员运动表现提供了关键技术支撑（Duking et al.，2017）。当前，我国科技助力竞技体育工作的水平明显落后于西方科技实力发达国家水准。竞技运动训练仍然处于高投入和低产出的粗放式发展模式，科学化训练水平不高已经成为制约我国竞技体育可持续发展的主要因素（陈小平，2018）。

新时代我国竞技体育的新使命要服务体育强国建设新需求（杨国庆等，2018）。2017年7月，国家体育总局党组召开了“科技助力体育”专场报告会，围绕奥运备战工作与科技创新紧密结合达成共识：奥运备战、提高竞技水平是高精尖事业，需要最新科技成果支撑；体育事业要借助科技创新的力量，提高运动训练水平（曹彧，2017）。科技助力体育，构建体育事业发展的科技支撑体系，这是新时代体育事业发展满足人民群众对美好生活的一种追求的必然选择，也是人民对竞技体育的需要——由对竞技体育成绩数量的需要转变为对竞技体育成绩质量的需要，是人民对兴奋剂等违反奥林匹克精神的问题“零容忍”的需要（张雷等，2020）。体育强国建设要从要素驱动向创新驱动转变，由人力密集型向科技驱动型转变，通过科技助力推动竞技体育发展，走高质量可持续发展之路，为实现从体育大国向体育强国迈进提供强有力的支撑和可持续发展的动力。体育科技工作必须全面融入新时代体育事业改革发展的各个方面，应具有世界眼光，以开放的思维，把中国问题同全球资源和国际经验联系起来予以解决（李颖川，2019）。

由于2020年新冠肺炎疫情的影响，东京奥运会推迟一年举办，这对我国运动员备战东京奥运会的训练工作带来很大的影响。教练员和运动员需要根据更新后的奥运会比赛时间，调整和制定新的年度训练计划和比赛安排，这为科技助力备战奥运会训练工作和提升运动员竞技能力提供了一年的窗口期。

为此，本研究从备战奥运会和国家重大比赛的角度，探讨科技助力竞技体育发展的基本原则、任务和措施，为全面提升我国竞技体育水平提供参考。

1 科技助力竞技体育发展的思路
1.1 以目标任务为主导　
以新时代中国特色社会主义思想为指导，以助力体育强国建设为总体目标，以提高运动员竞技能力为具体目标，以服务备战2021年举办的东京夏奥会、2022年北京冬奥会和其他国际重要赛事为任务，以科技为支撑，建设高水平复合型训练和服务保障团队，突破关键共性技术，解决核心问题，将科技助力切实落实到具体运动项目和运动员的训练，提高对优势项目、重点运动员的科技服务能力。

1.2 以科技驱动为主导　
以备战奥运、筹办奥运的需求为立足点，以科学攻关研究和科技辅助服务为途径，助力竞技体育训练和竞赛，着力解决影响专项成绩的关键问题，提高运动训练的科技含量，加强科技攻关服务团队力量，完善各运动项目数据库建设，推进智慧体育场馆建设，以信息化、数字化、智能化高科技手段促进竞技体育现代化发展。

1.3 以改革创新为主导　
以新思想引领竞技体育改革发展新实践，以共建、共享的科技助力竞技体育发展理念，逐步建立政府与社会资源相结合的管理体制和发展模式，完善科研、训练和保障高度融合的协作机制，优化管理模式，充分调动训练基地、教练员和运动员的积极性、主动性和创造性；充分调动高校、科研单位、社会力量参与竞技体育的积极性；充分提升科研单位、科技工作者和服务人员的科研水准。

2 科技助力竞技体育发展的主要路径
2.1 构建多元融合的竞技体育训练体系　
从备战国际和国内重大比赛角度来看，我国竞技体育主要分为国家队和省市队两级竞技体育训练体系。国家队竞技体育训练体系的任务主要是备战奥运会和国际重大比赛，省市级竞技体育训练体系主要备战全运会和全国性比赛。科技助力竞技体育发展，尤其以备战奥运会等重大国际体育赛事为目标，需要从新时代国家体育强国建设的发展战略层面来顶层设计，构建完全满足竞技体育训练和竞赛实践需求的训练体系，以训练、科技助力和保障为突破口，全面促进运动员竞技能力提升。构建“训练-科技助力-保障”多元高度融合的竞技体育训练体系，发挥科技在提升竞技体育训练和比赛水平的重要作用，既是科学化运动训练、竞赛的前提和基础，也是大力推进科技助力竞技体育发展的突破点。“训练、科技助力和保障”三维高度融合是竞技体育训练发展的显著特征，也是当前世界竞技体育强国普遍采用的训练模式（陈小平，2018）。在科技助力竞技体育运行体系中，构建三维多元高度融合的竞技体育训练体系，着重围绕硬件设施、软件集成和运行机制3个方面建设。多元融合竞技体育训练体系构建要素和内容见图1。

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图1　多元融合竞技体育训练体系构建要素和内容

Figure 1.　Construction Elements and Contents of Multi Integration Competitive Sports Training System

据备战全运会和全国性比赛需要，省市级竞技体育训练体系也可以参照建设。

2.1.1 硬件设施建设　

硬件设施建设是指采用集成化方式将训练、科技助力和保障等场馆设施和设备进行模块化统筹建设，硬件设施主要包括开展专项训练和体能训练工作的场馆/地、器材、设备和仪器，为训练提供及时反馈运动生物学信息的智能化测试装置和设备，以及为训练提供康复、营养和心理等保障的设备和仪器。智能化训练场馆是硬件设施建设重要内容。根据我国高水平训练基地实际情况和特色运动项目，加强训练基地智能训练场馆建设，提升训练场馆的科学化、智能化、数字化水平。各训练基地优先围绕优势项目进行智能场馆建设，其功能覆盖训练、科技助力、保障、体能恢复、营养、康复和心理等，优先保障重点运动员训练需要。进一步扩大先进设施设备在训练中的应用，加强训练的器材、仪器设备升级，提升训练数据采集、传输、分析、反馈能力，为运动员身体机能评估、训练方案改进、训练科学化程度提升提供及时准确的指导。例如，在格斗性项目训练中通过在训练器械内置惯性传感器完成运动员数据采集，及时分析运动员专项动作（踢、击打、摔等）的运动力学特征、运动生物力学特征、运动表现（耐力、爆发力、灵敏等）和生理机能（心率、能耗）特征（Gloersen et al.，2018； Malone et al.， 2019）。立足智能化训练场馆，争取尽早打造若干个国际体育科技创新和交流平台。

2.1.2 软件集成建设　

软件集成建设是指采用系统集成或技术集成的方式将训练、科研和保障的仪器设备的软件、硬件与通信技术统一整合起来，及时反馈训练中运动员的信息，实现整体优化的目的。通过系统集成方式将训练场馆、实验室中各种设施、智能化测试设备的特定模块，按照科学化运动训练需求有机地整合为一个相互协作和数据共享的多功能性的集成系统。在竞技体育科学训练中，运动员运动表现的测试和评估是科学化训练工作的重要保障。没有数据就没有计划，没有测试就没有训练（杨国庆等，2018）。集成后的应用系统是一个有机的整体，各种硬件的数据采集系统间可以实现信息同步采集、数据传输和协同处理整合等，避免了多种仪器设备的应用系统产生的“信息孤岛”和数据重复录入输出等问题，整体提高了硬件设备测试和处理信息数据的效率，便于教练员、科研人员和保障人员等及时掌握和分析训练过程中运动员的运动表现，为科学制订训练计划、训练过程监控和诊断、精准保障等提供保障。

2.1.3 运行机制建设　

运行机制建设是指建立“训练、科技助力和保障”三维高度融合模式发挥功能的作用过程及其运行方式。通过搭建多元融合的竞技体育训练体系，以数字化的方式及时呈现或反馈运动员在训练过程中的专项技术、体能、机能和心理状态等信息，让教练员、科研人员、训练保障人员客观地了解和掌握运动员在训练中的运动表现情况，为训练计划的制定和实施、运动过程监控、身心机能恢复、损伤康复、竞技能力提升的科研攻关等工作奠定坚实的基础。

2.2 打造高水平科学化复合型训练团队　
竞技体育事业要高水平创新发展，必须拥有一大批世界一流的体育科技人才和创新人才。英国自行车队在3届奥运会获得22枚金牌，其取得的优异成绩与14个相关领域专家组成的科学化复合训练团队保障密不可分（冯连世，2019）。中国女排在里约奥运会和排球世界杯上获得了冠军，成绩的取得与女排姑娘背后国际化、专业化的保障团队密不可分，17名队员共13人保障，包括各位置助理教练、体能教练、医生、康复师、营养师和数据分析师等（娱乐排球，2018）。

有效整合社会各界体育科技人才资源，发挥体育科学研究所科研人员的主体作用，鼓励科研人员深入各训练基地一线，将科研人员的学科专长有机融入竞技体育训练及竞赛的实践当中，服务高水平运动队的实际需求；强化优势项目及重点运动员的保障工作。科学整合科研人员、医护人员、体能教练、助理教练及队医等科技辅助相关人力资源，建立覆盖机能监控、体能训练、运动康复、心理辅导、技战术分析等方面的复合型训练团队，负责训练及科技保障中的各项具体工作。高水平复合型训练团队的人员组成见图2。

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图2　高水平复合型训练团队人员组成

Figure 2.　Composition of High Level Compound Training Team

组建高水平教练团队是科学训练和提高竞技能力的主体和核心，教练团队主要由主教练、专项技术教练、体能教练和助理教练等人员组成。教练团队主要负责运动员训练和比赛，提高和发挥运动员竞技能力。团队成员间相互协作，分工明确，主教练担任负责人；专项教练主要负责专项技战术训练工作,教练员的数量可根据专项需要合理配备；体能教练主要负责运动员的体能训练，提高运动员的基础体能与专项体能，以及预防损伤，体能训练团队由1位负责人与2～5位体能教练及若干实习生助教组成；助理教练辅助执行上述教练工作。

高水平医疗和服务保障团队是科学训练和竞赛的重要保障。医疗和服务保障团队主要有队医、康复师、按摩师、营养师、运动防护师、心理咨询师等人员构成。医疗和服务保障团队主要负责运动员的体检、运动机能监测、运动伤病防治、队伍管理、训练数据分析处理等综合工作。团队负责人通常由队医担任，统领和协调团队的总体工作。队医主要负责运动员体检、赛场医疗事务处理、运动伤病治疗和预防等；康复师主要负责训练和比赛现场的紧急处置与伤病康复；按摩师主要负责训练和比赛前后的推拿按摩；营养师负责训练过程中运动补剂的补充和科学合理膳食；运动防护师主要负责运动员以功能训练为主的后续康复训练以及支持带、护具的制作与佩戴等；心理咨询师负责运动员心理健康和心理素质的培训、指导与测试评估等工作。

2.3 提升训练队伍及科技人员业务能力　
提升训练队伍人员的现代科技意识和业务能力，是实施科技助力竞技体育训练的重要环节。构建和实施“训练-科技助力-保障”多元高度融合的竞技体育训练体系，对训练队伍及科技人员的科技意识和业务能力提出了更高的要求，他们只有掌握和熟悉多元融合训练体系中硬件设施和软件系统的相关科技信息，才能较好地胜任相关工作。这种训练体系是以运动员为核心、以提升竞技能力为目标、以提高训练效率为方式的发展模式，要求训练队伍及科技人员向高度协同工作模式转变。教练员要根据测试数据制定训练计划，运动员要根据及时反馈的专项技术、速度、力量、耐力、协调控制能力等信息确定每一次练习的量化目标，科研人员要从阶段性的实验室检测转变为参与每一节训练课的测试和快速反馈，保障人员要根据运动员训练过程的运动表现、机能变化和能力消耗等数据随时提供科技保障服务工作。

2.3.1 加强训练队伍培训，提升执教水平　

通过各种培训活动和在线教育方式，加强教练员、运动员、保障人员和管理人员等的业务能力培训，让其学习和掌握运动训练的新理念和新方法，切实提高训练队伍的科学化训练意识和创新能力。积极推行和实施高水平教练资助计划和基层教练员培训工程，吸引国内外优秀教练员执教，通过跟训快速提高教练员队伍业务水平。重视青年教练员培养，建立和完善优秀运动员培养为教练员的机制。

2.3.2 加强体育科研人员培训，提升体育科技创新能力　

进一步整合国内高校、科研院所等机构优秀专家队伍，同时借助国外一流专家的技术力量，定期开展针对体育科研人员的业务培训，选派优秀中青年科研骨干到国外短期培训；重视医疗队伍建设，加强队医培训，提高伤病防治水平，有效提高体育科技创新能力和攻关服务水平；进一步加强体能训练师、心理辅导师、康复训练师、技术分析师等人才培养，满足竞技体育发展的人才需要。

2.3.3 加强科技管理人员培训，提升体育科技管理水平　

依托教育资源，借鉴不同地区先进科技管理经验，加强对体育科技管理人员的培训力度，提升科技管理人员的项目管理能力，提高科技管理的精细化水平，推动科技工作有序高效开展。

2.4 打造竞技体育科技创新平台　
2.4.1 构建竞技体育科技创新平台　

国家体育总局苟仲文局长多次指示，要高度重视并充分利用先进的科学技术助力奥运、恶补短板，充分发挥科技创新的作用，向科技要成绩、要效益，打造国家队的科技殿堂。在现代竞技体育高质量的运动训练和高频率的竞赛中，运动员身体机能能否实现快速恢复是竞技体育实践中的核心要素，需要及时采集和分析运动员、训练和比赛相关的综合信息（Adesida et al.，2019；Luo et al.，2019；Rojas-Valverde et al.，2019），这对科技服务团队和训练团队来说是重大挑战。以国家体育科学研究所和省市体育科学研究所为主导，以体育高校专业教学科研力量为核心，相关学科方向的专业力量支持升级整合，构建多学科、跨部门的体育科技协同创新平台。融合人工智能、物联网、大数据、云计算等多领域的体育科技协同创新平台，以竞技体育应用型研究为主攻方向，充分发挥城市科技创新中心优势，坚持大体育的理念，整合相关机构的技术与人才，以重大科研项目联合申报、重点研究领域优势力量交叉融合等多种形式开展有效合作，促进科研成果的有效转化和利用，提升科技在竞技体育发展中的贡献率。

2.4.2 打造竞技体育科技服务和创新团队　

加大高端科技人才的引进力度，构建多学科、业内领先、梯队合理的科技人才队伍，明确科技团队梯队架构（领军人员、核心人员、辅助人员）与主要职责（科研攻关、科技服务）；逐步增加科研人员数量；有效提升科研攻关及科技服务的水平及效率。吸纳科研单位、高新技术企业以及社会各方力量参与科技助力工作，引进国际知名专家、教练加入体育科技创新团队，打造国际化竞技体育科技助力专家智库。

2.4.3 提升竞技体育科技创新能力　

依托科研院所和高校科技创新团队及科技创新平台，发挥共建、共享的优势，重点针对竞技体育的关键问题、难点问题及前沿问题，加快生物技术、体育装备、训练器材和科研仪器等更新换代，提高训练过程和状态监控的科学化、信息化水平，建立大数据平台，加强监测数据与技战术训练数据的大数据分析能力，提升针对训练及竞赛保障、教练员执教科技技术辅助、科学化训练方法等体育科技核心领域的技术创新能力，逐步形成科技助力竞技体育的中国特色与模式。例如，中美科学家共同研发的灵活耐用的木基三电纳米自供电传感，可用于竞技体育人工智能的大数据采集和分析；通过研发可穿戴体育科技装备，采集和分析运动员运动学和动力学数据，提高教练员执教能力与运动员的运动技术和运动表现（Adesida et al.，2019；Luo et al.，2019）。

2.5 提升冬奥项目科技助力水平　
扎实做好2022年北京冬奥会、冬残奥会的各项办赛和参赛工作，全面提高我国冰雪运动竞技水平和国际竞争力，加快推进冰雪强国建设，促进我国竞技体育结构更加优化、效益显著提高的新局面。坚持冬奥遗产战略和城市可持续发展理念，围绕冬奥项目关键技术，进一步加强冬季运动项目科研水平，提高冬季运动项目竞技水平，为冬季运动的持续、健康发展提供更加有效的科技支撑和保障。坚持科学保障贯穿始终,完善医疗康复,科学营养膳食,精准睡眠干预,打造国际合作平台（国家体育总局，2018）。组建以训练监控、体能训练、营养、运动防护、运动心理等多学科综合一体的科研攻关和科技服务团队，围绕冬奥项目开展多学科、综合性的科研攻关工作，为冬奥项目存在的关键问题提供全方位科技服务保障，以取得冬奥项目的奖牌突破。

3 科技助力竞技体育发展的保障措施
3.1 加强组织领导，完善体制机制　
在国家体育总局和省市体育局领导下，分别成立科技工作小组，科技教育、竞技体育、人事管理等相关部门发挥统筹、管理、协调作用，保障竞技体育科技主体部门工作的顺利开展（图3）。

国家体育总局和省市的体育科学研究所在体育科技工作中发挥引导、设计、执行作用，强化其作为研究中心、数据与信息中心、培训中心的功能，执行和落实竞技体育科技保障及科研创新的主要工作，发挥科技创新对竞技体育的驱动作用，促进体育科技在各阶段、各层面与竞技体育实践的深度融合，加强科研成果的有效转化。各训练基地在体育科技工作中发挥落实、保障、配合作用，在训练及竞赛中积极吸收及应用竞技体育科研成果，配合并落实科技保障工作方案，同时从竞技体育实践中的实际问题和需求出发，发挥对竞技体育科技工作的驱动作用。

围绕人才引进、资金扶持、合作模式等多个方面，研究和制定绩效考核、支撑保障、人员激励等相关政策，加大对重点工作的保障力度，促进体育科技工作健康持续发展。根据财政情况，逐步有序增加科技经费投入，保障体育科技工作在智能训练场馆建设、实验室建设、仪器设备购置、训练监控与保障、科研攻关、人员培训等方面的必要支出；保障训练场馆及设备的维护及升级改造。在经费使用上，注重投入/产出效益，重点支持优势领域、重点/潜力项目、关键技术。在经费管理上，充分考虑训练实践及科研实践中的横向合作、购买服务、经费支出的进度与周期等实际问题。进一步推动竞技体育发展由政府独轮驱动向政府、社会、市场等多轮驱动的转变，形成政府主导和统筹与社会和市场参与融为一体的新型竞技体育可持续发展模式，拓宽竞技体育管理主体，建立竞技体育举国体制和社会市场相结合的机制。

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图3　科技助力竞技体育体制运行框架

Figure 3． Operation Framework of Competitive Sports System Assisted by Science and Technology

3.2 加大科技投入，拓宽投入渠道　
逐步建立以政府投入为主和社会多渠道筹集资金的体育科技融资和投资体系，进一步提高体育科技的经费投入的比例，不断加大体育科技人才引进和培养力度，强化前沿技术开发和实践。通过行政和经济等多种手段，多渠道、多层次筹集竞技体育科技经费。研究制定政府购买竞技体育科技服务的内容和标准。以政策引导、政策激励等吸引社会各界投资体育科技应用开发研究。

3.3 加强人才保障，完善激励机制　
强化相关领域多学科技术人才合作，加强高端科技人才的引进和培养，打造一批高水平的竞技体育科技人才保障队伍。全面深化体育科研人员、体能教练、医疗康复等人员职称制度改革，增强体育科技者工作的社会吸引力。建立以社会保障为基础、以事业保障为激励、以自我保障和商业保险为补充的运动员保障体系。建立完善的体育科技奖励激励机制，激发竞技体育人才主观能动性，重点奖励为提高运动训练科学化水平做出突出贡献的科技人员和相关人员。

3.4 突出优势项目，促进可持续发展　
加强优势项目和重点运动员训练中应用先进设施设备，提高训练的信息化和智能化水平，实现体育科技服务各层级运动员全覆盖。加强现代科技手段在运动员科学选材中应用，将经验选材和科学选材相结合，逐步形成一套科学化的青少年后备人才评价体系。解决训练中长期存在的共性问题和难点问题，并根据优势项目和重点运动员的训练竞赛需求，进行科研攻关和精准科技保障，重点围绕专项技战术、训练方法手段、器材开发、伤病预防、疲劳恢复等进行研究和科技服务。

4 结论
在新时代加快推进体育强国建设中，科技助力提高竞技体育水平，要坚持科技驱动战略、以任务为导向、改革创新发展等原则，通过打造高水平科学化复合型训练和服务保障团队、加强智能训练场馆建设、加强训练队伍及科技人员培训、构建竞技体育科技创新平台等路径实施，在体制机制完善、科技投入、人才保障等方面提高保障措施。

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Research on Science and Technology Promoting Competitive Sports Development from the Perspective of Preparation for the Olympic Games
XIE Jun*,ZHOU Zhixiong

Capital University of Physical Education and Sports, Beijing 100191, China

Abstract: Sport is the symbol of national prosperity and social civilization progress. In the new era, the development of sports in China aims at accelerating the construction of sports power, where scientific and technological elements play an important role. This study mainly discusses the roadmap, main paths and guarantee measures of science and technology promoting competitive sports development in China. The roadmap of science and technology promoting competitive sports development is to take the goal and task, the driving force of science and technology, the reform and innovation as the leading role. The development paths mainly include establishing a diversified and integrated competitive sports training system, building a high-level, scientific and inter-disciplinary training and service guarantee team, improving the expertise of the training team and scientific and technological personnel, building a platform for scientific and technological innovation of competitive sports, and improving the level of scientific and technological support for Winter Olympic sports. The main guarantee measures are strengthening the organization and leadership, improving the system and mechanism; increasing the investment in science and technology, broadening the investment channels; strengthening the personnel guarantee, improving the incentive mechanism; highlighting the advantageous sports, promoting the sustainable development.

Keywords: construction of sports power; development plan; competitive sports management; preparation for the Olympic Games