运动生物力学的运用范文

导语：如何才能写好一篇运动生物力学的运用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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摘 要 运动生物力学是研究体育运动中人体的机械运动规律及其应用的科学。文章通过对运动生物力学在体育教学中的运用分析，尤其是在技术教学中运用的阐述，证明了运动生物力学在技术教学中的重要性，对提高学生掌握运动技术动作和教学效果有着积极的意义。

关键词 运动生物力学 体育教学 技术教学

运动生物力学是一门理论与实践密切结合的应用科学，研究人体运动时的力学规律以及运动状态改变的原因，它直接为提高运动员运动技术水平和增强人类的体质服务。作为一门实践性极强的应用学科，体育教师如果能够运用运动生物力学的原理对学生的运动技术动作进行正确评价和传授，便可以使学生的技术动作更合理、更有效，所以在体育教学中已受到众多体育教师的重视和应用。

一、运动生物力学在体育教学中的地位

任何一项身体练习都由一定的动作及动作体系构成，而完成每个动作及整套动作都存在着最适合、最合理的运动技术。合理的运动技术以运动生物力学理论为依据，并富含运动生物力学原理。而运动生物力学又以其分析科学性、结构合理性为体育技术教学提供理论和方法上的指导，通过对形形体育动作千差万别以及引起这些差别原因的分析、探讨获得良好技术的各种力学条件，从而使学生更完善地认识、学习和合理掌握运动技术动作。

要想使学生迅速并正确的掌握技术动作，不仅需要教师正确的讲解和示范，而且需要合理的练习方法。技术教学中由于学生个体身体素质和能力的差异，表现在完成技术动作时或多或少地在各个环节上存在这样或那样的技术问题，教师如能及时向学生传授有关生物力学原理，往往能收到事半功倍的教学效果，这种效果对于具有良好物理学基础的大学生尤为显著。

二、运动生物力学与技术动作的关系

运动生物力学是研究体育运动中人体及器械运动规律及与其他运动形式相互转化规律的一门科学，它以经典力学的理论和方法为主要工具，研究体育运动中的各种力学现象。

人体在从事体育运动时，技术动作是千变万化的，各种动作形式差别很大，包括运动的空间、时间、速度、加速度等方面。空间特征表明运动发生什么地方和运动路程的几何形状，时间、速度和加速度的特征对揭示人体运动的性质是比较重要的，特别是技术性强的运动项目如体操、跳水、田径中的田赛等，对运动员的各方面都提出了极高的要求。运动员完成技术动作是否合理、是否规范、是否发挥其特点，也就是在运动中发挥人体最有效、最经济所作的功，都是运动生物力学的一种表现。所以训练时，如果教练员能掌握这门知识，运用运动生物力学原理，合理分析和建立运动员的技术动作，就会少走弯路，缩短技术动作定型的时间，并找到评价运动员技术优劣的标准，从而更快的提高运动员技术水平和专项运动成绩。

三、运动生物力学对体育技术教学的影响

在技术教学中，及时而有针对性地向学生传授运动生物力学原理，往往能引起学生对学习和掌握运动技术的兴趣，并使复杂的技术问题简单化，从而有利于学生及时纠正自己的错误动作，并防止由于错误动作而带来的运动损伤。

（一）提高学生学习运动技术的兴趣

新的运动技术取代旧的运动技术或高级运动技术取代低级运动技术，缘于新技术、高技术比旧技术更科学、更合理，并且更符合人体运动特点。因此，新技术总能吸引更多的人去研究和学习。在体育技术教学中，如何引起学生对新技术的兴趣是学习的第一动力。比如，我们说背跃式跳高比俯卧式跳高先进，主要是背越式更趋于自然的起跳姿势，摆动腿的屈曲上摆由于转动惯量小，因而比直腿上摆快。因此，背越式是小缓冲的垂直起跳，使起跳的爆发力有可能直接通过人体重心，最后，背越式所形成的背弓过杆，有可能使人体重心远离身体，从而实现身体重心从横杆下面通过的情景，对于同一跳跃能力的人可能提高横杆的高度。如此，通过对技术动作的分析，以及成绩的进步，就会使学生对背越式跳高技术产生浓厚的兴趣，提高勇于实践的欲望，从而在技术教学上就会主动、积极地参与并思考、体会技术细节，进而缩短掌握技术动作地时数，有利于提高技术教学效果。

（二）使复杂的动作技术简单化

在我们以往的教学中，当教师对某一项较为复杂的技术过程讲解时，学生常会因为技术太复杂而影响学习，但如果教师能用适当的力学知识加以分析，往往能使学生“顿悟”，从而激发学生的学习积极性。如：排球飘球是一项较复杂的技术动作，且飘球形成的力学原因也极为复杂，但根据“飘球不转”、“转球不飘”的力学现象，我们只要在击球过程中，保证打击力通过球心，即没有形成使球转动的打击力矩，便为飘球的产生创造了条件。如此讲授，复杂的技术问题简单化了，学生学习发飘球也会格外认真，能极快又好地掌握飘球技术动作，教学效果明显。同样，对足球“香蕉球”也是大学生足球爱好者非常向往的，如果我们在踢球的实施过程中，能保证给球施加极大的偏心力，便可能使足球在向前飞的过程中，因为偏心力使足球高速转动，从而使球体相对应的两侧形成压强差，进而使足球划出香蕉状的弧线轨迹。因此，对复杂的技术动作稍加力学分析，便可使复杂问题简单化，便于学生理解并提高教学效果。

（三）诊断并改进动作技术问题

技术诊断工作在国际上非常普及，许多体育强国都在他们的训练基地装备了生物力学测试仪器，经常性进行技术改进工作并取得了显著的成绩。在我国这一工作正在开展，生物力学技术诊断逐渐成为教练员和运动员科学训练的得力工具，也为体育教师对学生进行动作技术教学提供了科学依据。

运用运动力学的基本原理对技术动作的简单力学分析，可以诊断技术上存在的力学问题，从而对症下药，改进技术，便会收到良好的效果。如：用皮尺、秒表可以测得某学生某次推铅球的远度S，铅球出手高度H和铅球在空中的飞行时间T，用适当的运动学公式可以方便的求得铅球出手速度V和出手角度θ。在一定的出手速度V和出手高度H时存在着某一最佳出手角度θ′，比较实际出手角度θ和最佳出手角度θ′，便可诊断出手角度的合理性，从而指导教学、训练乃至比赛，并提高铅球成绩。

但在运用运动生物力学原理对学生进行动作技术指导的过程中，体育教师应重视学生的个体特点。运动技术的生物力学原理只是从生物力学角度反映了各项动作技术带有共性的普遍规律，而每个学生的身体形态和身体素质不同，因此在动作技术教学过程中，体育教师应经过实践逐步了解每个学生个人身体、素质及心理特点，实施有针对性的教学，这是运用运动生物力学动作技术原理指导体育技术教学的生命力所在。

（四）建立动作技术模式，提高教学效果

结合体育技术教学的需要，将学生按不同水平、不同技术特点分组，选择若干要素，运用生物力学测试方法，获取动作技术数据，经统计学处理，再运用运动生物力学原理分析，找出动作技术的一般规律和完成某个动作技术的合理方法，建立起正确的动作技术模式，并将其运用于一般专项运动训练和体育教学，这将会有利于专项技术和教学水平的提高。

（五）减少运动损伤的概率

合理的运动技术首先应符合人体解剖的结构特征，其次应符合力学原理。由于学生在学习运动技术中常形成一些多余动作乃至错误动作，违反了运动力学原理，从而可能导致运动损伤的出现。如：在掷标枪时，有的学生会出现屈肘或肘低于肩的错误动作，从而给肘关节造成扭转负荷，超出关节周围肌肉群的承受阈，进而使肘关节内侧肌肉等软组织损伤。因此，教学前，教师应对肘关节的结构以及力学负荷加以必要的力学分析，使学生明确合理的动作技术的基本要素，从而避免或减少运动损伤。

四、小结

体育教学不仅是一个学科，更是一门科学。其中的分支——运动生物力学在我们的体育训练和教学工作中更是起着重要的作用，它在体育技术教学中的独特地位，是什么都无法代替的。因为我们参与的每一个技术动作无不可以从力学的角度去分析研究，所以在体育技术教学中不但要知其然，更要知其所以然，只有这样以才可以改进教学水平，提高教学质量，让学生受益，让体育老师教学相长，提高自我、完善自我。

参考文献：

[1] 石玉琴.运动生物力学[M].北京：人民体育出版社.1999.12.

[2] 李建设，顾亮.运动生物力学的研究与展望[J].浙江体育科技.1999（2）.

[3] 马辉，马雪莲等.将运动生物力学融入高校体育教育实践的研究[J].中国成人教育.2009（16）：133-134.

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关键词：运动生物力学理论 学校体操教学 学生能力 教学质量

运动生物力学是研究体育运动技术力学规律的科学，它通过对学校体操各单项运动技术的生物力学分析，提出必要的理论数据，建立标准运动技术的模式，使教练员和运动员明确什么样的动作是正确的运动技术，什么样的动作是错误的运动技术。教练员明确了运动技术的原理，便可通过一定的手段对运动员进行技术诊断，找出技术改进措施，寻求最佳运动技术，以提高训练的科学性。体操技术动作常常是在反正常姿态下完成的，有较强的时空感，完成动作的时间短，学生学习有一定的难度。对体操动作进行正确的技术分析，能帮助教师更深入地理解教材，合理地安排教材内容和运用教学方法，帮助学生正确地理解动作，建立准确的动作概念，加速动作技能的形成，提高学生分析和解决问题的能力，为今后从事教学工作打下良好的基础。

根据运动学和动力学特征将体操动作分门别类，使教学安排科学化。人认知的迁移规律表明，学习者对一些新运动技能的掌握往往受到早先形成的运动技术定势的影响。这种影响表现为正、负两方面，正迁移能促进新技能的形成和发展，而负迁移干扰新技能的形成和发展。体操教师只有对技术动作力学分析，并归纳出各项体操动作力学特征的相同点和不同处，才能在教学中正确地运用迁移规律。笔者在体操教学中依据动作的力学特征，把教材分成几个板块进行教学。例如，技巧中的前滚翻、鱼跃前滚翻，纵箱中的前滚翻，双杠中的分腿坐前滚翻成分腿坐等等，均属前滚翻类动作，作为一个动作板块;双杠中的挂臂撑屈伸上和杠端跳起经屈体悬垂摆动屈伸上，单杠中的经直角悬垂摆动屈伸上，动作特征相同，也归为一个动作板块，等等。这样，按动作板块安排教学，教师运用同结构教学法，能起到学生学一个会一串的作用，学生会产生学了前一个动作对后一个动作有跃跃一试的念头和欲望，达到提高学生学习体操动作的兴趣和主动性。同时，由于动作结构相同，学生也容易建立动作的时空感，掌握正确的用力时机，大大地缩短了学习动作的时间。总之，对体操技术动作进行生物力学分析，掌握其力学特征，都可为体操教师选择教学方法、合理地安排教学内容提供科学的依据，有利于学生理解并掌握技术动作。

体操教师运用生物力学原理分析体操技术动作，能帮助学生区分正确动作与错误动作，明确动作完成程序，使动作规范化。在体操教学中，笔者常常发现学生自认为已掌握了动作，其实所完成的动作是错误的或已改变了动作性质。及时帮助学生分析错误动作的根源并纠正错误是掌握正确技术动作的关键。教师运用运动生物力学分析正确动作和错误动作的区别所在，能强化学生对正确动作的理解，明白动作为什么要这样做，从而及时纠正自己错误动作。例如，技巧项目的头手翻动作，人体重心位置的控制是决定该动作能否顺利完成和动作质量高低的关键所在。不少学生往往对此技术关键没引起充分的认识，因而练习过程不是重心没有移出便开始伸髋，就是重心前移过多而完成不了动作。教师对人体重心未移出、移出适中和移出过多等3种情况所产生的运动力学结果进行分析，学生明白了道理，练习中就会有意识地控制自身重心位置。同时根据自己完成的情况，判断自己错误动作所在，从而有效地纠正错误，建立正确的动作概念，并达到规范化。

提高学生保护与帮助的能力。教师对体操技术动作的生物力学分析，向学生讲明动作动力学和运动学特征，学生领会了该动作的力学原理，对动作有了正确的认识，在此基础上，再指导互相保护与帮助的方法，学生便很容易接受，就能对动作不同类型采用不同的方法，在最需要助力或阻力时给予施力;动作在何处最容易出危险，应站在何处进行保护与帮助。这样，通过一定时间的练习，学生就能较熟练地掌握保护与帮助的方法，从而有效地提高学生保护与帮助的能力;提高学生分析和解决问题的能力。教师在指导分析技术动作的基础上，选择一些较简单的动作让学生独立思考分析，掌握运用生物力学原理分析动作的方法，既学会了动作，又掌握了技术动作方法，从而达到提高分析问题、解决问题的能力。

总之，体操技术教学广泛地运用生物力学原理对技术动作进行分析，能加速学生对技术动作的理解，加速技术动作的完成，提高学生的能力，使教学科学化。

参考文献

［1］运动生物力学编写组.运动生物学［M］.人民体育出版社，1979.

［2］运动生物力学.高等教育出版社，2000.

［3］体操编写组.体操 ［M］.人民体育出版社，2001.

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关键词：板球；快速投球；观察模型；运动生物力学

中图分类号：G804.66文献标识码：A文章编号：1007-3612（2011）07-0066-03

Sports Biomechanics Observation Model of Pace Bowler’s Final Strength-Exertion Technique in Cricket

LIANG Hai-dan1, PAN Hui-ju2, FANG Ai-lian1, LIN Hui-jie1, YING Chun-yi3

（1. Taizhou University, Linhai 317000, Zhejiang China; 2. Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, Zhejiang China;

3.Zhejiang Research Institute of Sports Science, Hangzhou 310004, Zhejiang China）

Abstract:From the pedagogical angle, the paper studies pace bowler’s technical characteristic and key tactics in the final strength-exertion stage by measurements of sports biomechanics and its basic principle. It establishes sports biomechanics model, tries to give some suggestions to effective learning and passes on this technique. The results are as follows. First, the final strength-exertion stage can be divided into three parts, right foot support, double support and left foot support. Second, the motion of body gravity and the moving characteristic of the ball are revealed. Third, the motion intensity, sequence and method in the final strength-exertion stage are disclosed. Fourth, several kinetics indexes are built and its key tactics are revealed. Fifth, sports biomechanics observation model of the final strength-exertion stage is established.

Key words: Cricket; pace bowler; observation model; biomechanics

投稿日期：2010-06-09

基金项目：浙江省教育厅资助项目“我国优秀板球运动员最后用力阶段技术的运动学研究”（项目编号：Y200906976）。

作者简介：梁海丹，讲师，硕士，研究方向运动技术的测量与分析。

板球起源于英国，盛行于英国、澳大利亚、新西兰、印度、孟加拉等英联邦国家，目前开展板球运动已达到100多个国家。在我国，目前对于板球技术的研究几乎处于空白状态。通过文章检索发现，对于板球技术研究的文章非常少，主要集中在对比赛技术统计方面［1，2］，并未发现采用运动生物力学测量方法对板球技术的研究。

投球技术是板球运动中非常重要、比较复杂的技术动作，尤其是其中的最后用力阶段技术。本文采用运动生物力学测量方法和基本原理，对板球快速投球最后用力阶段的技术特征及要点进行探索，并建立其运动生物力学观察模型［3］，这能为有效地学习与传授快速投球技术提供参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 本研究的对象是快速投球最后用力阶段技术。快速投球技术过程主要包括助跑、跳步、最后用力以及跟进四个环节，其最后用力阶段技术从跳步结束时右脚着地开始至球离手时结束，并要求直臂顺时针转动投球。本研究的快速投球技术都是右手持球技术动作。

本研究中的测试对象为5名正在备战广州亚运会的国家板球集训队男性队员（表1），并且都是优秀的投手，平均年龄为22岁，平均身高为1.83 cm，平均体重为84.4 kg，均为运动健将级运动员。

表1 测试对象基本条件

1.2 研究方法

1.2.1 拍摄与解析 在临海邵家渡板球训练基地，对正在集训的国家板球队优秀男子投手的快速投球最后用力技术进行拍摄。拍摄采用三维定点定焦摄像方法，用两台Panasonic公司生产的NV―GS328型摄像机，一台置于投掷方向的左侧，一台置于投掷方向的右前方，两台摄像机主光轴成120°（图1）。拍摄频率为50帧/s，镜头高度为1.2 m，拍摄距离为10 m，技术动作处于镜头画面的中间位置，成像大小约为镜头画面的1/2。拍摄前，测试人员进行了适当次数的试投。在拍摄过程中，由教练反馈每次动作的质量，每个测试者投掷2次，选取较好的一次技术动作进行解析。

最后获得的5人次质量较高的技术动作录像在Areil运动分析软件中进行解析。三维坐标标定采用该系统本身配置的24点坐标框架进行，三维坐标位置及方向如图1所示。人体惯性参数参照系统自带的扎齐奥尔斯基人体模型。采用数字滤波平滑技术对数据的“噪音”进行过滤，截断频率为8 Hz。

1.2.2 指标及其统计 本研究中主要采用了标志性动作的时刻指标，球与重心的速度指标，肩、髋、膝的角速度指标。动作过程中的时刻均采用标准化形式，精确至1%。对5人次最后用力阶段技术中的速度与角速度曲线进行了合并，形成了这些指标的平均变化曲线。这些指标数据的计算与合并在Areil运动分析软件与Excel软件中进行。

2 结 果

2.1 最后用力阶段各时相的时间分配情况 在快速投球技术最后用力阶段技术的平均时间为0.32 s，其中存在两个比较明显的动作过程标志点，分别为左脚着地与右脚离地时刻，它们将该动作过程分成右脚支撑、双脚支撑与左脚支撑三个时段（表2）。右脚支撑阶段耗时最长，占总时间的53%；双脚支撑与左脚支撑阶段耗时较短，分别占总时间的25%与22%。在右脚支撑阶段对板球落点的预判是造成此阶段耗时较多的一个重要因素。

表2 最后用力阶段各时相的时间分配情况表（n5）

2.2 最后用力阶段板球的速度变化情况 从三个坐标方向上的曲线来看，板球速度在y与z方向上的曲线波动较明显，在x方向上的曲线并无明显变化（图2）。这说明，在该动作中，板球主要是在y轴与z轴组成的平面内运动。从三个运动过程时段来看，板球速度在右脚支撑阶段有稍微地下降现象，主要表现在在z方向上的速度下降，这与此时人体着地缓冲以及右臂的制动有较大的关系；在双脚支撑与左脚支撑阶段有明显的上升现象，前者表现在是y与z方向上的速度共同上升，后者表现在y方向上的速度急剧上升。

2.3 最后用力阶段人体重心速度变化情况 图3所示，在最后用力阶段技术中人体重心的速度变化曲线与其在y方向上的变化曲线非常相似，这说明此过程中人体重心速度主要是表现在y方向上的变化。此过程中，人体重心速度在右脚支撑阶段稍微地降低，主要表现在z方向上的速度下降，这同样与人体着地缓冲有关；在双脚支撑与左脚支撑阶段，身体重心速度与其在y方向上的速度一样急剧下降，这主要是由于人体动量向器械传递的结果。人体重心速度制动的越快、幅度越大，越有利于板球出手速度的提高。

2.4 最后用力阶段人体主要关节的运动情况

2.4.1 人体主要关节的运动强度

人体主要关节角速度的平均值与标准差说明了这些关节运动的强度，进而可以体现出该运动技术中人体环节运动的特点。如果在完成一种运动技术时某个关节角速度的平均值与标准差较大说明其运动比较强烈（表3）。在右脚支撑阶段中，左、右肩以及左膝关节的运动比较强烈；在双脚支撑阶段中，左、右肩以及左髋关节的运动比较强烈；在左脚支撑阶段中，右肩以及左、右髋关节的运动比较强烈。这说明，左、右肩以及左膝关节，左、右肩以及左髋关节，右肩以及左、右髋关节各自在相应时段中的运动较大程度上体现了最后用力阶段技术中人体关节运动的特点。

表3 人体主要关节角速度平均值及标准差（°/s）

注：“*”表示角速度平均值前三位；“”表示角速度标准差前三位。

2.4.2 人体主要关节的运动顺序以及运动方式 对在最后用力阶段技术中运动比较强烈的关节的运动顺序以及各自的运动方式进行探索。表4显示，在最后用力阶段技术中人体主要关节产生最大角速度的循序依次为左膝、右肩、左肩、右肩和左髋、右髋。在接近右脚着地时刻，左膝达到最大角速度，右肩达到第一次角速度波峰；在接近左脚着地时刻，左肩达到最大角速度；在接近右脚离地时刻，左髋达到了最大角速度，右肩达到第二次角速度波峰；在球出手时刻，右髋的角速度达到最大值。此外，右肩至左肩最大角速度的间隔最大（0.16 s），接着为左肩至右肩（0.06 s）和左髋至右髋（0.08 s），左膝至右肩、右肩至左髋、右髋至右膝几乎同时产生最大角速度。

表4 最后用力阶段中人体主要关节最大角速度时间循序

注：右肩角速度的变化存在二个明显的波峰。

图4显示，在右脚支撑阶段，左膝与右肩制动至最小角速度，左肩加速至最大角速度；在双脚支撑阶段，左肩制动，右肩与左髋加速至最大角速度；在左脚着地阶段，右肩与左髋制动，右髋加速。

2.5 若干最后用力阶段技术运动学指标 在研究了最后用力阶段技术人体及器械运动特征的基础之上，对最后用力阶段的技术要点进行探索。最后用力阶段技术的运动学指标则定量化地反映了该技术动作的要点。表5中显示了最后用力阶段技术不同时段中所包含的运动学指标以及来自国家板球队男子优秀投手的数据。这些指标的构建主要是依据质点系的动量守恒原理，即在不受外力作用下，质点系中动量只能是在各质点之间传递，总动量保持不变。在适当的理想化条件下，在最后用力阶段技术中人体重心与板球之间，人体各环节运动之间存在一定程度上的动量传递。

表5 若干最后用力阶段技术运动学指标（n5）

注：标有上升箭头的全距表示相关指标上升变化；标有下降箭头的全距表示相关指标下降变化。

3 分析与讨论

学习任何技术动作，首先必须具有对该技术客观的、合理的认知。掌握该技术过程中标志性时刻、时段以及人体与器械的运动特征，是客观地认识该技术的主要途径。本研究中将左脚着地与右脚离地作为两个标志性时刻，并将最后用力阶段技术划分成右脚支撑、双脚支撑与左脚支撑三个时段是比较合理的。首先，多数指标数值在左脚着地和右脚离地时刻开始急剧增加或降低，或者是在这两个时刻中达到了最大值或最小值。其次，多数指标数值在右脚支撑、双脚支撑与左脚支撑三个时段中成单调递增或递减变化。最后，这三个阶段各自具有明显的功能独立性。在右脚支撑阶段主要是为下肢的制动以及上肢按技术要求运动与加速做好准备；在双脚支撑阶段主要进行“下肢―上肢与躯干”能量的传递以及上肢与躯干的发力加速；在左脚支撑阶段主要进行“上肢、躯干―球”的动量传递以及为出球后跟进做准备。

当将人体的运动简化成一个质点的运动时，那么，最后用力阶段技术就可以简化为两个相互联系的质点系――板球与人体重心与地面的碰撞模型，即以相同速度运动的“板球―人体重心”质点系，当人体重心与地面相碰撞时，人体重心受到制动，同时板球脱离人体以比原先更快的速度向前飞行。从图2～3中可以发现，在右脚支撑阶段，人体重心与板球速度基本上处于稳定状态，到双脚支撑与左脚支撑阶段时，人体重心速度不断下降至最小值，同时板球速度不断提高至最大值，这体现了在人体重心制动过程中其动量向板球的传递。人体重心制动前的速度越大，制动幅度越大，制动时间越短，越有利于板球速度的提高。右脚着地时人体重心的速度、左膝与右肩的制动时间对人体重心制动前的速度有较大的影响，在双脚支撑与左脚支撑阶段人体重心速度下降的幅度（全距）则反映了人体重心的制动幅度。

此外，追求板球较高的出手速度以及控制准确落地的出手角度是快速投球技术的主要目的所在，即使板球快速地击打到22.86 cm宽与71.1 cm高的三门柱。表5中显示，优秀男子投手的出手速度为23.1 m/s，出手角度为5.5°，重心初速度为4.6 m/s，下降幅度为1.02m/s。从中发现，只有22%人体重心初速度参与了动量的传递过程，板球出手后人体重心还具有78%的初速度，这可能跟板球投手后续任务有关。投手的任务不仅仅是投球得分，还需要参与接球得分，即如果投出球后球被对方击打出来，投手要立刻准备去接住被击打出来的近距离球。

Hanavan构建了人体的十五刚体模型，使对人体运动的研究进一步具体化，能将人体各环节的运动展现出来。从图2、图4以及表4的分析中可知，在最后用力阶段技术中，先左膝与右肩制动，同时左肩加速至最大值；随后，左肩制动；左髋与右肩加速至最大值；最后，左髋与右肩制动，板球加速至最大值，右髋加速至最大值；此外，这些关节运动在右脚着地时刻或左脚着地时刻或右脚离地时刻附近进行制动与加速的转换。

在最后用力阶段技术中，人体重心部分动量依靠人体各环节依次地制动与加速传递到板球上。在人体刚体模型中的动量传递从与地面接触刚体制动开始，依次向相邻的刚体传递，最后传至板球上。在右脚支撑阶段，左膝的积极制动为左脚着地时下肢制动做好准备；在双脚着地阶段下肢积极地制动，使躯干（主要是左髋的角速度迅速提高）与右臂（右肩的角速度迅速提高）加速至最大；在左脚支撑阶段躯干与右臂积极地制动，使板球的速度迅速提高至最大。因此，人体各环节间运动协调的质量对动量传递有很大的影响。右肩与左髋在左脚支撑阶段的最大角速度及其下降幅度反映了此动量传递过程的效果及效率。

此外，人体具有生物特性，可以通过肌肉收缩产生力矩使相应环节加速。在双脚支撑阶段有可能通过人体自身内力使躯干与右臂进一步加速，这有利于提高在右脚离地时躯干与右臂的角速度，从而提高动量传递的效果，此阶段左髋与右肩角速度的提高幅度能从一个侧面反映出此作用的程度。人体通过内力的作用使左肩在右脚支撑阶段加速，在双脚支撑阶段制动，这在一定程度上能将其动量通过肩轴传递到右臂，使右臂能快速地启动加速，因此，将左肩在接近左脚着地时最大角速度以及在双脚支撑阶段中角速度下降幅度作为最后用力阶段技术运动学指标之一。在右脚支撑阶段，右臂制动主要是为其在在双脚支撑阶段的加速以及直臂转动做准备，其制动的时间对左脚着地时人体重心初速度持有一定的影响。在左脚支撑阶段，右膝关节的加速则是为球出手后维持身体平衡以及后续的迅速移动做准备。

通过图像和角度数据的逐帧分析认为，在右脚支撑阶段左膝主要是制动伸展，右肩主要是制动后伸，左肩主要是加速后伸；在双脚支撑阶段，左肩主要是制动后伸，躯干与右肩主要是加速前伸，这使左、右髋以及右肩的角速度迅速提高；在左脚支撑阶段，躯干与右肩主要是制动前伸，右大腿主要是加速前摆，这使左髋与右肩角速度在下降的同时右髋的角速度迅速提高。

4 结 论

1）以左脚着地与右脚离地作为两个标志性时刻，将最后用力阶段技术划分成右脚支撑、双脚支撑与左脚支撑三个时段是比较合理的。

2）在右脚支撑阶段，人体重心与板球速度基本上处于稳定状态；在双脚支撑与左脚支撑阶段，人体重心速度不断下降至最小值，同时板球速度不断提高至最大值。

3）在右脚支撑阶段左膝制动伸展，右肩制动后伸，左肩加速后伸；在双脚支撑阶段，左肩制动后伸，躯干与右肩加速前伸；在左脚支撑阶段，躯干与右肩制动前伸，右大腿加速前摆。

4）依据动量守恒定理以及碰撞原理，构建了若干个最后用力阶段技术的运动学指标，反映了最后用力阶段的技术要点。

5）制定了最后用力技术动作的运动生物力学观察模型（图5），其内容包括最后用力阶段技术时段的划分，不同时段中人体环节、重心以及板球的运动特点，以及不同时段中与技术要点相关的运动学指标。

参考文献：

［1］ 田轶.2007年亚洲四国女子板球冠军赛技术比较分析［J］.军事体育进修学院学报，2009（1）：83-85.

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关键词：网球发球；生物力学；文献综述

动作构成技术，因此动作是我们研究的重点。而用生物力学的知识和方法去研究网球的发球特征，研究方法和研究内容无疑是最重要的一环，而研究方法又离不开研究设备，可以说目前研究设备也从一定程度上直接影响了这篇论文成果的好坏。关于发球生物力学的研究有人做过专门的统计。蒋婷在她的《国内网球生物力研究现状及发展―基于2007-2011年4种文献来源计量分析》中指出2007-2011年，核心期刊、优秀硕士论文、博士论文、重要会议各自研究网球技术生物力学所占的比例分别为12.9%、51.6%、3.2%、32.2%，其中优秀硕士论文研究网球生物力学的最多，占51.6%。此外，5年中，核心期刊发表的关于网球生物力学的论文仅4篇，充分说明这类研究并没有成为热点。根据文献论文内容的主要特征，结合生物力学及网球项目相关理论，可以将检索到的论文分别归入3个不同的研究方向，即技术分析（运动学、用力学、生物学）、损伤（骨、肌肉）、装备（鞋、拍弦）。从本次统计来看，技术分析独占鳌头，共计23篇，占74.2%；其他方面的研究相对较少，损伤12.9%（4篇），装备12.9%（4篇）。技术动作分析受到更多的关注，主要是因为技术分析的设备日益进步和完善，生物力学研究受仪器设备的制约。这篇文章很全面的介绍了目前国内一些比较有价值的论文的分布情况及总体研究情况，让我们对整个研究水平有了初步的印象。

马大慧在《运动生物力学在网球运动中的应用分析》中给我们提出了一些比较好的运动生物力学与网球运动的结合点，我们可以从运动生物力学的力学理论研究方法，实验研究方法，力学理论研究方法和实验研究方法紧密结合等方法去研究网球的特征，当然这些方法也可以用到发球的研究中去，使我们的方法更具有科学性和方向性。下面从研究方法和内容方面入手对所查阅到的文献进行简单阐述。

刘卉（2000）以6名国青网球运动员和2名北京队青年网球运动员的大力发球为研究对象。采用美国Peak三维高速录像系统进行拍摄，拍摄频率为120帧/s。采用爱捷人体信息研究所的录像分析系统对发球动作技术的运动学数据进行测量与分析。依据对录像带的观察及发球实验时的现场评价，对每个运动员三个好球中质量最好的一次进行解析。所得数字化数据采用数字滤波法进行平滑处理。她的研究揭示网球大力发球属鞭打类动作的特征并论证和全面阐述了网球大力发球技术的运动生物力学原理。同时通过对运动员发球技术的对比，得出抛球的方向、高度和身体下蹲的深度均会对整个发球动作技术起重要影响；通过对下肢运动的观察，提出影响“搔背”动作阶段的因素主要是下肢蹬伸、躯干扭转、屈肘和上臂外旋的幅度、速度及它们之间的配合，同时还认为“搔背”动作时身体各环节活动的同步性是高质量合理动作的特征；提出击球动作并非挥拍动作的自然过渡和延伸，而是有其本身技术特征的相对独立的动作技术；她还通过对身体各环节最大速度出现时间的比较，认为可将鞭打动作的基本理论作为网球发球动作技术的理论基础。这篇文章在国内具有比较高的地位，无论是研究对象还是研究方法对后来的研究者提供了很好的参考，同时所得出的结论对我们平时训练也很有参考意义。

刘保华（2008）以2007年9月在北京举办的中国网球公开赛中5名优秀女子网球单打运动员为研究对象。采用两台100HZ的摄像机在比赛现场进行拍摄，对我国顶尖女子网球运动员彭帅与4名世界顶尖女子网球运动员发球技术的速度特征进行了生物力学分析。研究结果表明在第一发球速度上，4位世界优秀运动员明显高于彭帅。4位世界优秀女子网球运动员在球拍速度、右手速度、右手腕速度、右肩速度、右肘速度右髓与身体重心的速度这7个参数因子载荷值的贡献排序运用较为合理，而彭帅则不够合理，表现在球拍的因子载荷值明显低于右手与右手腕。这篇文章从科学的角度分析了彭帅发球当中所存在的问题，可以据此对她做出指导

林建健（2009）选取2名职业网球运动员，4名专业网球运动员和6名业余网球运动员为测试对象利用，Qualisys红外远射测试系统（六个镜头）对运动员发球动作过程进行测试。拍摄频率为200幅/秒。同时用Kistle测力台系统与Qualisys同步，采集运动员的动力学数据。结果显示：在抛球过程中我国高水平运动员抛球臂关节角度变化幅度和屈膝最大角度均小于低水平运动员。在蹬伸过程中，我国高水平运动员膝关节最大角度和腿部发力效率均大于低水平运动员，膝关节最大角度和最小肘关节角度均小于国外优秀运动员。在击球过程中，我过高水平运动员身体各环节最大角度速度和击球高度与身高比均大于低水平运动员，且具有显著性差异。对比国内的高水平和低水平选手特征，可以使低水平的选手找到自己的问题所在，从而有目的改进。

蒋川（2009）年以我国优秀网球运动员杨意民、国际著名选手阿加西和张德培为研究对象。利用两个PULNIX摄像头（频率为120Hz）采用定点、定焦、定距的方式进行外同步拍摄方式，对杨意民大力发球动作进行拍摄。采用美国ARIEL三维图像解析系统对杨意民、阿加西和张德培的技术动作进行解析。阿加西和张德培的发球技术动作录像由美国ARIEL公司提供，拍摄频率为50HZ。结果发现：杨意民发球时身体主要环节的用力顺序符合鞭打动作规律，且击球点的高度较为合理。但是其抛球技术还有待改进，其抛球最高点与击球点之间的落差较两位世界级运动员的偏大，即杨意民在抛球环节存在抛球过高的问题。杨意民的挥拍臂形成有效的用力前，“搔背”姿势所需时间明显过长，且拍头最低点高于身体重心高度，反映出杨意民的“搔背”动作不够充分。杨意民的挥拍速度以及拍头速度较阿加西、张德培存在较大差距，尤其是在击一球瞬间，阿加西的拍头速度是杨意民的1.69倍，而张德培的拍头速度更是达到杨意民的1.71倍之多。杨意民下肢蹬伸充分，但在脚蹬离地面时身体重心上升的速度和击球时身体重心的高度跟世界顶级选手相比仍有一定差距。

孙宇亮（2011）以2009年底在江门网球训练基地冬训的8名国家网球队女队员为研究对象。研究对象站右发球区，大力发球。利用两个ZOOHz的高速摄像头对运动员进行同步拍摄。利用直接线性转换（DLT）算法对二维图像进行三维重构。数据处理采用北京体育大学视迅解析系统对运动学指标进行解析，应用Qtools、EXCel等数据处理软件进行计算。根据国家网球队教练的评价，每名运动员取三个好球中质量最好的一次进行解析。所得数字化数据采用数字滤波法进行平滑处理。得出结论有：我国网球运动员发球时抛球较高，建议降低抛球高度。相对于FB技术，FU技术能使运动员获得更大幅度的躯干扭转角度。根据运动员实际情况选择合适的缓冲技术。缓冲结束时刻，部分运动员存在过度顶髓的现象。这造成下肢发力不充分，最终导致球速下降。建议在此时刻保证重心投影位于在两腿之间。“搔背”动作是典型的超越器械动作，下肢的充分蹬伸是此动作完成质量的保证。因此运动员在平时的训练中应注意下肢的爆发力训练。这篇文章的研究方法和结论都有具体意义，值得国家队的女队员进行参考。

BrianJ.Gordon（2006）通过三维录像解析法对9名优秀的网球运动员进行了测试。他们在上臂和前臂套上了带有标志球的环，在肩关节周围皮肤上贴了标志球。由于计算关节和环节的扭转角度。结果详细阐明了发球过程中人体各部分的扭转情况，指出在临近击球时刻，肩关节屈伸运动和内收外展运动对于拍头速度的贡献微不足道。这篇文章的研究结果使得我们平时的一些错误观念得到了重新的认识。

综合研究的情况来看，国外学者利用运动生物力学手段对网球发球动作技术做了大量研究，并且阐明了一些发球动作的客观规律。对现今存在的各种各样的技术动作提供了科学理论上的支持，对学习和改进发球技术做了有益的探索和贡献。有的从肌肉发力顺序方面探讨，有的从核心部位探讨，也有的从动作模式探讨，还有从肌电方面入手等等，可以说已经取得了一定的成绩，而且随着研究设备的技术提高，研究的水平也在提高，但是大多数的研究还是将中国的运动员数据直接和外国运动员的数据直接进行对比，我觉得这存在一定的问题，且不论身高的不同，中国运动员的肌纤维类型与他们也会有不同等等，或者是否可以将他们的数据可以和现在排名较高的亚洲球手进行对比，比如，现世界排名17的日本球员锦织圭等等。再者，我觉得在发球最佳模式的研究方面还有所欠缺，看我们是否能找到一个最适合我们的发球模型。让大家在练习的时候心里有具体的数据可依。作为研究来讲，我们最好是能把各个方面的情况考虑清楚最好，或者就某一方面作最细致的研究。随着未来各种仪器设备的更新提高，研究水平也会越来越深，可以说，生物力学在网球领域的研究还有很大的空间。（作者单位：北京体育大学）

参考文献：

[1] 蒋婷.国内网球生物力研究现状及发展―基于2007-2011年4种文献来源计量分析[J].运动，2012，（08）.

[2] 马大慧.运动生物力学在网球运动中的应用分析[J].体育科技文献通报，2010，（04）.

[3] 刘卉.网球大力发球技术的运动生物力学原理[J]北京体育大学学报，2000，（02）.

[4] 蒋中伟.关于提高网球平击发球成功率的研究[J].体育科学，2000，（04）

[5] 刘保华.我国女子网球运动员彭帅与世界优秀女子网球运动员[J].广州体育学院学报，2008，（05）.

[6] 林建健.中国优秀男子网球运动员大力发球的运动生物力学分析[D].北京体育大学，2009.

[7] 蒋川.我国优秀网球运动员与国际名将发球动作的运动学特征分析[D].武汉体育学院，2009.

[8] 邹廷铸.我国高水平网球运动员四种发球动作的生物力学研究[D].北京体育大学，2011.

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关键词：运动鞋文化；价值解析；多维视角

中图分类号：G818.4 文献标识码：A 文章编号：1004-4590（2015）01-0086-05

作为鞋家族中的一员，运动鞋具有鞋一般意义上的文化表征和功能，同时在其概念的能指与所指、文化的内涵与外延上又与一般意义上的鞋具有一定的差异性，它既具有鞋的一般共性又具有其一定的特殊性，具备了一般意义上的鞋所不具备的文化内涵和价值功能；运动鞋被冠以“运动”，揭示了运动鞋的本质属性，表明了它与体育运动的关系。事实上，运动鞋是体育运动的衍生物，它既是体育运动的技术或者物质装备，又是体育文化的显性符号，隐含着某种体育精神、价值观念和信仰追求。

在学术上，运动鞋研究近年来成为一种重要课题和热门话题，但这种研究往往是基于运动鞋之于体育运动的重要作用，从人体功效学和运动生物力学等方面进行实验和探讨，这些研究成果虽然在一定意义上影响和推动了体育运动实践，但不足以反映出运动鞋的文化价值。因为这些研究成果无法帮助我们去全面解读和诠释当下的种种现象和趋势：其一，运动鞋成为一种时尚。从时尚界看，它们通过跨界合作设计时尚潮流运动鞋，如时尚品牌“Y-3”由日本设计大师Yohji Yamamoto与阿迪达斯合作创立，New Balance融入中国京剧脸谱元素设计生产了京剧脸谱限定跑鞋等；在各类秀场上，材质独特、款式新颖的不同运动鞋开始跃入人们的视野，它不仅引领着一种时尚潮流，而且预示着人们审美和理念的变化以及一种文化变革。从社会生活看，人们借助运动鞋的造型、品牌及内涵去修饰装扮自己、展示自己，从中获得一种审美愉悦和象征性的精神满足。其二，运动鞋成为一种日常生活消费。随着经济社会的快速发展、竞技体育的广泛影响以及人们健康意识、消费理念的变化，人们对于运动鞋的消费不仅仅限于休闲、健身、娱乐，而且关注和追求运动鞋所表达的一种生活方式和个性化需求。其三，运动鞋成为体育收藏界的“宠儿”。时下在体育博物馆以及举办诸如展览会、交易会和展销会等形式多样的体育收藏活动上，运动鞋均占有重要的一席之地；收藏者不惜重金收藏运动鞋，在收藏中感受着体育文化带来的审美熏陶和智慧启迪。这些都彰显或隐含着运动鞋文化价值的丰富性和多样性――基于多个学科的视角和维度管析运动鞋文化价值，无论对于运动鞋的研究、制造和销售，还是对于发展体育文化、推动竞技体育和大众体育运动都具有重要意义。

1.运动鞋文化的衍生与发展――基于历史文献学的视角与维度

相比于运动鞋人体功效学和运动生物力学等方面的研究，关于运动鞋文化的发展史研究则显得较为冷门，它只是散见于各种历史文献之中。这些记载，又往往是基于文化的视角进行真实描述，而非从“运动”或者体育的视角进行记载，但我们不能因此否定这些广义上的鞋的“运动”功能和作用――在鞋没诞生之前，人类是以赤脚的形式运动发展的；在鞋诞生之后，人类又以鞋装备双足进行运动发展，进行着诸如狩猎、奔跑、游戏、军事斗争等各种各样的活动，鞋也随着人类运动发展而发展着它的款式、色彩和制作材料。理论认为，需求是人之本性，是社会发展进步的动力。鞋正是人类在同自然博弈、发展自我的“运动”过程中因自身需求而产生的，鞋也因此从一开始诞生便具有“运动”的性质，可以说，运动是鞋的本质属性。由此，回溯运动鞋文化的发展史，我们不得不从两种视角和维度去审视，一种是广义意义的“运动鞋”，即鞋；一种是严格意义上的“运动鞋”，即应用于体育运动中的专业运动鞋。

广义意义上的运动鞋文化有着深厚的历史渊源。吴欣《中国消失的服饰》（2010）、沈从文的《中国古代服饰研究》（2002）、袁杰英的《中国历代服饰史》（1994）、骆崇琪的《中国鞋文化史》（1990）、周锡保的《中国古代服饰史》（1984）等专著对中国鞋文化进行了多个视角的扫描。其中，由民俗学家叶大兵等编写的《中国鞋履文化辞典》，从多学科视角系统反映了我国制鞋史和鞋文化发展史，介绍了传统和现代鞋履的详细情况，展现了由鞋所引出的谚语、谜语、成语、寓言、戏剧传奇等文化景观。从这些文献中，我们可以从氏族社会时期的彩陶领略到我国最早的鞋的形象，从历史考古中欣赏到中国较早的实物鞋，但要挖掘鞋的历史发展渊源，还需要我们从历史文献中去探寻。

从鞋的发明创造看，《礼记・礼运篇》以“未有麻丝，衣其羽皮”描述了原始人类以动物的皮来裹脚，这也许正是鞋的最早的雏形；在传说中，鞋则是由黄帝所发明，立于北京的《靴鞋行孙祖殿碑》记载了黄帝造鞋，“始创造屐履，借作护足之需”；1973年出土于青海大通县、被考证距今5000多年的陶俑，其脚穿有一双尖部上翘鞋，印证了古人在传说中的黄帝时代已由以物裹足改为穿鞋。从鞋文化发展看，鞋与古代社会政治、文化礼制有关密切的关系。如在先秦时期，殷商时代便初步建立了鞋之礼制，周代设有负责贵族用鞋的“屦人”一职，周代则明确定义了“复下日舄，单下日屦”的鞋的形制，其中舄多为贵族穿用，而屦则限于平民穿用。在秦汉时期，规定丧事着舄、上朝穿靴、燕服穿屦等，鞋的穿用规制更为具体。魏晋之后，鞋开始趋向于时尚化发展，如魏晋时期便出现了玉华飞头履、芴头履、分梢履、五朵履等，鞋的样式极为丰富。从鞋与运动的关系看，历史文献中有较多穿鞋运动的记载，如周武王姬在其《履屦铭》中说，“慎之劳，劳则富”，既强调了鞋的功能和作用，告诫人们精心爱护脚下的鞋，又强调要着鞋而劳；《南史》这样记载了嗜好运动的谢灵运，“登蹑常著木屐，上山则去前齿，下山则去后齿”；《南史》还记载了人们足穿芒履活动的情形，“使其子弟并著芒履，于斋前习行”；《晋书・石季龙载记》记载了女子穿靴骑马的情景，“五文织成靴，游于戏马观”；李白《嘲鲁儒》“足着远游履，头戴方山巾”这一诗句中的“远游履”系唐代的一种便鞋，差不多类似于今天的运动鞋。从这些历史文献中可看出，运动鞋在中国有着悠久的历史渊源和丰富的文化内涵。

就严格意义上的运动鞋而言，其产生与发展一般有两个重要因素，一是古代奥运，虽然最早的奥运赛场上人们是赤脚参与竞技，但却催生了运动鞋；另一个是近代橡胶工业的进步，为运动鞋的生产与制造提供了理想材料。回顾运动鞋的诞生与发展史，我们可去用几个“第一”来管窥运动鞋发展的历史概貌：世界第一双槌球鞋――1968年诞生于美国，由“橡胶底+帆布帮”并通过围条制作而成，它被称为近代史上第一双运动鞋；世界第一双篮球鞋――1917年由美国匡威鞋业公司生产制造，并随着篮球巨星Chunk Taylor在巡回赛中推广，这一运动鞋很快成为篮球运动员和广大青少年青睐的足下用品；世界第一双胶铸钉鞋――上世纪20年代，由阿迪达斯研发制作，因美国短跑运动员杰西・欧文斯使用而连夺四枚金牌而成为扬名世界的品牌。在此过程中，随着日本的Asics、德国的Adidao、美国的Converse等名牌厂商不断研发，把科技文化融入运动鞋之中，不断提高运动鞋的性能。上世纪60年代，美国耐克公司开始走出皮革、帆布等制作材料的束缚，大胆尝试运用尼龙材料做运动鞋子的帮面，所生产的该种运动鞋因其性能柔软、轻盈而牢固而深受运动员欢迎，后来又成为旅游消费者的青睐。到了上世纪80年代以来，随着雷宝、耐克等美国公司在全球各地投入生产，美国运动鞋开始风靡全球。这时，中国运动鞋厂商积极引进新材料、新工艺、新技术，研发生产各种专业运动鞋，努力缩小与国外产品的差距。

循着运动鞋文化发展的历史脉络，可以清晰地看到，随着科技文化的延续与融入、时尚文化的融合与衍生、明星文化的影响与深化，同时随着体育精神的广泛认知认同与大众体育的兴起，运动鞋文化价值日益凸显，它在深刻地影响着人们的生活方式和价值观念。

2.运动鞋文化与体育科学探究――基于运动生物力学的视角与维度

体育是一门科学，而科学是人类永远无法探知穷尽的领域。作为与体育运动关系最为直接和紧密的体育运动装备，运动鞋生物力学是体育科学领域的一个重要分支，这一研究的深化也正是体育科学体系的丰富与完善。事实上，运动鞋的文化魅力和价值，最根本的还是在于运动鞋本身，在于运动鞋的科学，在于科技文化的延续与融入，其他诸如运动鞋的时尚、精神、消费等文化价值都是运动鞋科技文化的衍生或者派生。

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摘 要 运动人体力学在人体结构的研究、测试方法和手段、测试数据处理的速度与准确度、研究的深度与广度等方面都具有较大程度的提高。本论文是在羽毛球基础技术的力学特点进行归纳与总结分析，分析的技术动作是扣杀、网前搓球（皆为正手）。

关键词 运动生物力学 羽毛球项目 扣杀 网前搓球

从运动生物力学角度来看，羽毛球运动是通过羽毛球和球拍位置的变化（平动和转动）与运动员机体的活动相结合的一项运动。运动员的击球动作使球拍和球碰撞后，击出的球以一定的动量、动量矩过网至对方场地范围。归纳起来，羽毛球项目中的运动分类可大致包括：运动员的技术运动形成（动作技术）、羽毛球的碰撞运动（羽毛球与球拍碰撞）、羽毛球在空中的运动。此文献是集中在扣杀、网前搓球这两个技术动作给羽毛球的碰撞运动产生的效果。

一、扣杀

这种富有威胁性的进攻手段，从技术上看是一个上肢的鞭打动作，其技术特点主要有以下几个方面。

（一）对大力扣杀击球速度、高度、角度的解析

大力扣杀是教练员、运动员公认的杀伤力强的重要技术。杀伤力的大小取决于击球速度、高度和角度。三者相辅相成，紧密结合好将势必产生大力扣杀的最大效果。其中击球速度是主要的。

（二）羽毛球扣杀上肢技术关键

羽毛球运动员扣杀的目的是使拍头获得最大的打击速度和适宜的拍面位置。由于运动员扣球动作前基本无助跑和跳起，所以球拍速度的获得是身体和持拍臂的协调配合和最大用力的结果。

影响羽毛球运动员扣杀的效果的关键技术主要是手臂的鞭打动作，影响上肢鞭打动作末端环节的关键因素：①躯干向投掷方向扭转的时机；②上臂最大水平外展角；③上臂内旋角速度；④肘关节伸展动作开始时机；⑤出手（击球）时刻肘关节伸展角速度。

二、网前搓球

搓球，就是在网前利用球拍与球的切击摩擦，使羽毛球在球拍上获得极小的纵向（或称与拍面垂直方向）飞行速度，同时获得较大的翻滚和旋转速度，使球的飞行轨迹和飞行状态发生变异，迫使对方击球失误或延误其击球点高度或击球时间，从而直接得分或取得主动优势的一种击球技术之一。

（一）搓球技术及其分类

搓球按其转动方向和飞行状态，一般可分为两种，即翻滚式和偏轴旋转式。翻滚式，即球搓出后，球的滚转动方向几乎是垂直于球的对称轴。这种搓球，主要在对方回击球离网很近贴网而落，而自己上网速度较快，能在离网顶约10厘米处搓击时运用。但由于这种搓球球翻滚时阻力矩大，球保持翻滚状态飞行的时间较短（一般翻滚不到两三周就恢复正常了）。使用这种搓球时击球点一定要高，且离网顶近，才能保证球在短暂的翻滚过程中迅速下坠。若击球点低或离网顶远，则球只能在未过网前的上升阶段，飞向网顶过程中翻滚。真正过了网下落时，球的飞行已恢复正常，对对方也无威胁了。

偏轴旋转式搓球，即搓出球的转轴与球轴交角成30°-60°。这种偏轴旋转式搓球，旋转时球头朝向飘忽不定，转动时的空气阻力矩较翻滚式小，球旋转运动时问也较长，飞行轨迹差距大。当对方回球网前球离网较远或自己上网较慢、击球点略低时，照样有使用价值。

（二）影响偏轴旋转式搓球的力学因素

1．搓球时球拍切击方向与球轴的夹角

偏轴旋转式搓球，球拍切、方向与球轴的夹角是关键。夹角过小，则可能出现羽球过网时转轴与对称轴基本重合，此时固然球的转动阻力矩为最小，但由于球头朝向和飞行轨迹比较稳定，对方容易还击，实战价值不大。但上述夹角如果过大，则会因使球旋转的冲量矩（M•T，M是使球转动的力矩，T是作用的时间）远远小于使球翻滚的冲量矩，使球主要以翻滚运动方式过网，也不能达到预期的技术效果。因此，球拍切击方向与球轴夹角角度的控制是控制搓球的首要因素。

2．球飞行瞬时方向或球头朝向与球拍搓击方向的关系

众所周知，球速过快是很难运用搓球技术的。搓球不仅有球拍切击方向与球轴夹角的控制间题，还有球与球拍撞击速度和反弹力的控制间题。球速过快，球在拍面上停留时间短，球撞击速度不易控制，球易跳得高，这就失去了网前球的基本特点和作用。就要解决一个如何适当“减速”以利控制的问题。

这里的所谓“减速”，是指减少球与球拍撞击速度或称缓冲作用。当球拍搓击方向与球飞行瞬时方向的夹角大大超过90°并趋近180°时，球与球拍相对运动速度是相加，所以速度必然高，当球拍搓击方向与球飞行瞬时方向之夹角只有90°或更小时，球与球拍相对运动速度是相减，搓球易成功。成功的缓冲是控制搓球的第二个要素。

为了做到这点，当球过网后的横向速度（与球网平行方向）是由左向右飞来时（即通常对方将球从自己右场区击向我右场网前时），球拍也就应由左向右搓去，球较易控制。虽然这种球多数出现在我们正手区，由左向右搓击手法有点别扭，只要多练，是可以掌握的。反之，球由右向左飞过来时，球就容易控制了。搓击动作要注意用手指及时调整拍面角度，效果会更好些。

三、总结

根据羽毛球运动专项运动生物力学研究的现状、运动生物力学学科发展趋势以及羽毛球运动发展的实际需求，运用多种运动生物力学的理论力学和实验研究相结合的方法，对羽毛球运动中的多个领域进行分析和研究，例如上肢技术动作分类后的细节力学分析或者场地步法的力学研究。这会将是运动生物力学在羽毛球运动项目中的研究发展趋势。

参考文献：

[1] 刘延柱,洪嘉振等.多刚体系统动力学[M].北京:高等教育出版社.1989.

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【关键词】 技术评价存在问题提高质量

1技术评价的基本标准

实效性（结果）评价和合理性、经济性（过程）评价是运动技术评价的两大基本标准运动技术训练的根本目的，是为了创造优异运动成绩。是否能达到这一目的，即实效性如何，是评价运动技术的主要标准。其次，达到这一目的的过程是否符合生物学及心理学等规律，即合理性与经济性如何，也是评价运动技术的重要标准。在很多情况下，合理的、经济的技术会取得良好的效果，这在自行车运动项目表现难美性及表现准确性尤为突出。

2运动技术评价的指标

2.1生物学与社会学指标。评价运动技术可以从自然科学和社会科学的不同角度进行，在评价举重技术时，不仅要分析其是否符合生物力学和生理生化规律，而且，还要评价其否负荷美学规律，即使，举重项目的美学不像体操项目要求的那样高，但是如果不是很协调，那么也不会出什么大的成绩。一般来说，采用生物学评价的情况居多。

2.2质量与数量指标。运动技术的数量反应着运动员掌握技术动作的全面性和多样性。运动技术的质量可以用内外两组指标进行评价。内部指标，指技术动作是否合理和经济；外部指标，指技术动作是否“实效”。因此，对技术质量的评价，相对来说更加复杂，采用的标准也更多一些。我们现在进行的技术评价，大多是指质量评价。

3运动技术评价方法

3.1定性评价与定量评价。

3.1.1定性评价。定性评价是对于运动技术的质的特征所进行的评价。这种评价以观察法为主要手段。在采用观察法时，要注意观察的客观性、系统性和精确性。客观性将保证获取的关于运动员技术情况的信息是可靠的；系统性指观察必须按运动的计划顺序进行，从而保证观察的全面性，发现相似事物中微小差异，从而使观察结果符合实际。采用观察手段评价运动员技术状况的两种途径，即在运动员完成动作的现场直接观察、评价和借助于录像技术在间接观察中进行评价。

3.1.2定量评价。定量评价是对于运动技术的量的特征所进行的评价。这种评价主要是依靠各种仪器设备，对运动员的运动技术的各种生物特征（主要是生物力学特征）进行定量描述与评价。定量评价一定量分析为基础，与评价者的经验相结合，从而使作出的评价与定性评价相比较，更具有准确性和可靠性，即不仅能提供定性的信息，还能提供定量的信息，从而更迅速二准确地提出改进技术的措施或建议。目前，定量评价往往采用“理论模式分析”和“实测”两种具体办法。“理论模式分析”方法是把运动中的复杂人体，进行一系列简化性假设，建立起技术动作的数学或生物学模型，继而使生物力学或经典力学的方法对技术动作进行分析评价；“实测”方法是应用现代科技手段对进行中的技术动作直接检测，以获取技术评价所必需的人体运动学、动力学、形态学和功能解剖学等方面的参数。

3.2运动学评价与动力学评价。

3.2.1运动学评价包括：①技术动作的空间特征：位置坐标值（人体活某一环节的位置）；运动轨迹（是动点在给定的参考系中的几何位置）；持续时间（动作过程运动时间的量度）②时间特征：运动节奏运动中各部分时间之比）；运动频率（单位时间内动作重复的次数）两者共含的时空特征：速度（运动点位置坐标随时间变化的值）；加速度（描述人体活某一环节运动速度变化的时间量度）

3.2.2动力学评价。动力学评价包括对人体惯性特征、动力特征及运动能量特征的描述与评价。

3.2.3多维测试与综合评价。多维测试是运用手段、尤其是现代科技手段，从多种角度对运动技术进行测试。随着现代运动技术的发展，单一的测试手段和角度以表现出局限性，多维测试应运而生。通过对多维测试所获取的多种信息进行综合评价，可对运动技术作出更为透彻和准确的分析与评价。因而，这种方法是技术评价的发展方向。

4自行车项目运动技术评价特点

4.1技术特征。①完成动作的目的是在时间上或在名次上优于对手，使自己得分及防止对方得分。②比赛时受对方制约，对抗比较激烈，因而完成技术的外部条件比较困难，技术动作在临场的变化较多，运动员有即兴的动作表现出来

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【关键词】 骨关节炎，膝；功能锻炼；生物力学；保守治疗；张敏

膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）是中老年人群的常见病、多发病，临床表现主要为关节疼痛、肿胀、僵硬及功能障碍，甚至导致关节畸形，活动受限，严重影响患者生活质量。国内外就KOA治疗方法的研究较多，但由于关节软骨再生能力有限，本病久治难愈，且易复发，目前，尚无有效阻止本病进展的治疗方法，仍是骨伤科临床治疗的难题之一[1]。目前根据患者症状、体征、影像学检查结果进行诊断、确定临床分期及治疗原则、选择合适的治疗方法。

张任医师在临床中不断探索，诊断与治疗中始终遵循两大理论：“寒热平衡”理论和“生物力学平衡”理论，对于尚未达到手术治疗标准的患者采取保守治疗，收到了较好的反馈，现就张任医师临床经验进行总结，旨在与同行交流经验，让更多的患者受益。

1 张任医师在临床工作中运用的两大理论

1.1 寒热平衡理论 阴阳学说是中医学重要的基本理论，人是一个有机整体，内部充满阴阳对立，人体要维持正常的生命活动，需要阴阳保持对立统一的协调关系。《素问・生气通天论》曰：“阴平阳秘，精神乃治；阴阳离决，精气乃绝。”就是对这一理论的精辟阐述。阴阳偏盛偏衰又将导致疾病的发生，当阴阳偏盛时，此时阴阳绝对亢盛，属实证。《素问・阴阳应象大论》曰：“阴胜则阳病，阳胜则阴病。阳胜则热，阴胜则寒。”阳偏盛损伤阴，就致病性质而言属于热证，此时需要“热者寒之”的治疗原则；当阴阳偏衰时，此时阴阳任一方低于正常水平，属于虚证。《素问・调经论》指出：“阳虚则外寒，阴虚则内热。”此时治疗应以补为主，采用“壮水之主，以制阳光”和“益火之源，以消阴翳”的治疗方法。

张任医师近年来运用红外热成像技术指导疾病的诊断与治疗，其理论基础即是中医阴阳平衡理论。人体作为一个能量场不断向外界散发红外热辐射，通过体内产热与周围环境热交换使皮肤表面具有相对稳定的温度分布。正常人体的温度分布具有一定的稳定性和对称性[2]，人体温度分布的某处改变（一般是由血流和代谢的改变引起），预示该处出现疾患的可能性。红外热成像就是通过红外热像图了解人体温度变化，这也是红外热成像诊断疾病的依据，同时也可以用于治疗效果的评价。

张任医师在长期临床中发现，红外线热成像技术可贯穿整个治疗过程。首先，治疗前运用红外线热成像技术指导KOA辨证论治，通过红外线热成像技术客观测量膝关周围温度变化来辅助辨寒热，与诊断医师临床经验辨证寒热相结合，提高诊断准确性。以往研究也证实了红外热成像技术可以指导临床辨证治疗[3]，这点与中医追求辨证论治的初衷一致。同时，治疗前对患者进行红外线热成像检查可以根据图像特点决定是否可以采用“热疗”――中药熏洗。如果红外热像图表现为低温改变，可对患者采用中药热敷、温热药治疗，正所谓“寒者热之”；如果红外热像图表现为高温，则治疗方法相反。若盲目采用药物熏洗不仅达不到治疗效果，反而可能加重病情。其次，治疗中通过复查对比红外热像图变化，客观真实地反映病情变化，与患者主观感受结合，随时调整治疗方案，治疗效果将会事半功倍。最后，治疗结束，运用红外热成像技术评价治疗效果。以往多采用评分量表，受患者及评价者主观意识影响较大，而红外热像图可以通过温度测量从新的角度为临床治疗效果提供依据，相关研究证实了这一想法的可行性[4-5]。

1.2 生物力学平衡理论 膝关节主要由股骨髁、胫骨平台和髌骨组成。膝关节运动功能的维持是多种组织（骨、肌肉、韧带、半月板、神经）共同参与，任何组织的损伤都将使膝关节的稳定性受到破坏，引起膝关节生物力学平衡结构的紊乱，导致KOA的发生[6]。KOA病理特点为关节软骨破坏，软骨下骨硬化或囊性变[7]。遗传、年龄、炎症和机械损伤等因素均可以造成软骨损伤，进而引起关节的一系列不可逆性病理变化，最终导致膝关节生物力学结构紊乱，出现关节疼痛、肿胀、僵硬及功能活动障碍等临床症状，甚至关节畸形。目前，治疗KOA的方法只能减轻症状，延缓病程的发展，尚无治愈方法。文献也证实股四头肌训练可以减缓KOA的进展[8-10]。随着循证医学的发展，近年来国际多个组织了有关KOA治疗的指南。运动疗法被一致推荐为KOA首选治疗方法，其具有操作方便、缓解疼痛、改善关节功能、无不良反应等特点[11]。

张任医师根据KOA发病中生物力学平衡遭到破坏这一理论，总结了一套有效的功能锻炼方法，主要是股四头肌群的训练及日常不正确走路姿势的矫正。张任医师关于KOA的经验包括有氧运动中姿势的矫正和肌力训练。矫正走路姿势12字口诀“挺胸、收腹、夹臀、提肛、磨膝、踮脚”。“挺胸、收腹”使得全身的重力均匀分散于脊柱、骨盆、下肢，从而减少对膝关节的压力；“夹臀、提肛”收紧臀部，减少身体摆动对膝关节造成的额外压力；“磨膝、踮脚”走路时双膝内侧尽可能靠近，走路时前脚掌先着地，重心逐步移向后，矫正“O”型腿，分散胫骨内外侧压力，使两者压力尽可能一致，长期坚持，达到矫正膝关节生物力线平衡的效果。肌力改变是造成关节功能下降的最直接和最初的因素，同时在KOA的发生与发展中均具有重要意义。膝关节功能维持主要靠伸膝功能的股四头肌及屈膝功能的N绳肌。有研究证实，KOA患者的伸膝肌和屈膝肌的运动锻炼效果不同，屈膝肌肌力改善程度优于伸膝肌；但因为伸膝肌在功能性活动中起的作用更大，临床中更注重伸膝肌的练习。肌力训练可以显著提高KOA患者的功能，改善疼痛症状[12-13]。目前，临床中多训练股四头肌肌力以改善患者膝关节功能。张任医师在临床中矫正患者走路姿势的同时配合股四头肌肌力训练，达到增强膝关节稳定性的目的，主要动作有：①绷腿、伸膝、抬高练习。②双膝关节开合训练[14]。以上方法每日早、晚各2次，每次不低于20 min，连续训练1个月，训练前后对膝上10 cm处（同一部位即可）周径进行测量。了解肌肉锻炼效果，再根据效果调整训练强度。

2 病案举例

患者，女，56q，膝关节间断慢性疼痛8年。查体：膝关节胫骨平台内外侧按压疼痛明显，双腿并立站姿，膝关节稍内翻。X线示关节间隙非对称性变窄；软骨下骨硬化和囊性变；关节边缘的骨质增生和骨赘形成，膝关节轻度内翻。西医诊断：骨关节炎急性发作期。中医辨证：骨痹，肝肾不足型。红外热像图首次呈高温改变，给予冰敷降温干预，中药口服采用独活寄生汤加减，药物组成：独活

9 g、桑寄生6 g、熟地黄6 g、白芍6 g、当归6 g、川芎6 g、杜仲6 g、牛膝6 g、防风6 g、秦艽6 g、人参6 g、茯苓6 g、甘草3 g。每日1剂，水煎服，早、晚分服，连续8周。同时配合运动疗法。锻炼1个月后，患者股骨周径增大1.5 cm，疼痛由严重影响日常生活需要止痛药辅助睡眠到轻度疼痛，走平路可，上下楼梯时疼痛。1周后复查，红外热成像检查双膝热像图呈等低温改变，温度降低，患者由急性期到稳定期，给予中药外敷、口服，继续配合功能锻炼。8周后复查，患者疼痛症状明显减轻，嘱患者坚持锻炼，如不适即随诊。

按语：本例患者中医辨证为肝肾不足，通常认为肝肾不足多虚、多寒，常规采用补益肝肾，以及中医外治法配合治疗；然而根据张任医师临床经验，这一结论并不可靠。本例患者就诊时疼痛明显，临床诊断为KOA急性发作期，红外线热像图直观证实了这一结论。此时不能给予中药熏洗、外敷等外治法，应及时复查，根据患者情况调整治疗。同时配合功能锻炼，增强股四头肌肌力，有利于膝关节生物力学平衡，减少膝关节额外无用的负重。肌肉力量训练的作用可能与改善肌肉运动的神经控制有关，改善了关节局部循环和软骨营养，经济简单，只需要患者具有很好的自制力，坚持训练就可以收到良好的治疗效果。同时KOA属中医学“骨痹”范畴，病位在筋骨，涉及肝肾，肝肾亏虚，筋脉失去濡养，风寒湿外袭发而为“痹”。独活寄生汤具有祛风湿、补肝肾、止痹痛的功效。方中独活善除久痹、祛风寒湿邪，为君药；防风胜湿除风，秦艽祛风湿、通经络、利关节，共为臣药；熟地黄、川芎、当归、白芍补血行血，牛膝、杜仲、桑寄生补肝肾、强筋骨、引药下行直达病灶，人参、茯苓、甘草益气健脾，共为佐药；甘草兼顾调和诸药，为使药。此方补益肝肾兼祛风除湿，标本同治，临床效果良好。运用中医药结合现代影像技术综合辅助诊断，治疗中效果评价，结合运动疗法，达到了较高的满意度。

3 小 结

KOA发病率高，严重影响患者的生活质量。目前，KOA的病因病机尚不清楚，治疗方法虽多样化，以对症治疗为主，均非特效疗法，因此寻找一种有效、廉价、方便、无创的治疗方法已成为医学界的共识[15-16]。张任医师在从医经验中运用功能影像学――红外线热成像技术及运动疗法功能锻炼取得一定效果，希望能为临床提供一些经验。

4 参考文献

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篇9

关键词：太极拳； 生物力学； 身体平衡； 松空圆活

中图分类号：G852.11 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2015）02-166-002

太极拳技击的最终目的，就是善保自己，战胜对方，也就是在使对方失去身体平衡而摔倒的同时，一定要保持自身的身体平衡。因此，太极拳的每一个技击动作都是以善保自身平衡为基石的。太极拳的基础身法，即“松空圆活”，就充分体现了这一点。下面本文将对“松空圆活”与身体平衡之间的关系作生物力学分析。

一、“松、空、圆、活”的基本概念

1.松、空

松是太极拳的基础身法，太极拳中的“松”，指的是身体的肌肉骨节必须松开，不能僵硬。就是重心下沉，肌肉与骨骼有分离之感，称之为松。放松有两个部分组成，一是肢体的放松，二是精神的放松。

肢体的放松，就是松开全身的各个主要关节，至少把手指、手腕、肘、肩、颈、头部、脊柱、肋、腰、胯、膝、踝、脚趾等部位都松开，其目的，就是把身躯、四肢这些人身体的“五根棍子”变成“柔若无骨”的状态，松透周身上下内外，打开、畅通人体的所有关窍要道，使气血运行周身通畅，做到从上到下、由里至外同时放松，使内外均匀舒适，没有一丝一毫的拘谨、紧张，这样才能做到不偏不倚，重心也可灵活移动。在太极拳的练习过程中，松腰最为重要。但需要说明的是，松并不等于懈，就像我们用的松紧带，当拉伸它时，外形上是伸开了，松了，但它内在的力量紧了，当我们把它向回收的时候，从外形上是紧了，但是它里面的内劲已经松了。因此，松不是把自己变成一盘泥，而是松中有紧，松到最后也要有膨力，不能懈，也就是要松而不懈，紧而不僵。这里的“紧”是要求在放松关节、拉长韧带的同时，骨节之间要对准，只有这样，身形动作才可以灵活地移形换位。

精神的放松，就是调整内心，不慌乱、不紧张、不拘谨、不自我设限，始终保持心气平和、愉悦自然、内在充实的状态。总之，松是太极拳练习体系中最基础、最根本的内容之一。

太极拳的“空”有两重含义，一是肢体形态的空，二是思想上（精神）的空。“空”，是由松柔中来的，是意识的感觉。肢体形态的空，需要肌肉骨节松开，含胸拔背，沉肩曲肘，松腰落胯，轻灵沉着。外形柔顺如水，但内在又蕴有巨大的力量。当被对方击中时，让对方感觉好像打在了棉花上一样，沉陷其中，或者就像击入水中一样被水吞没。这就是太极拳的空。

思想上的“空”，是指思想上没有一丝杂念，精神放松，进入静态，把自身融入自然，是一种不思不想的状态。但这种状态并不是对外界没有任何反应的“死静”，而是能映射万物，反应灵敏。这种反应也不是反击，是随式就势，轻移重心，使对方的击打落空，同时将对方的强劲吞没，从而达到“引进落空”的效果。在练习太极拳的过程中，思想和肢体形态上的“空”是不能分开的，“空”是在思想引导下经长期的肢体训练得来的，是经过推手和实战的反复磨练才能练出来的。

2.圆、活

在太极拳的攻防身法中，“活”指的是灵活，身形灵活多变，是在身体中正、中定的前提下的“活”。“圆”是指手脚、身形的运行轨迹非圆即弧，前一个动作和后一个动作要连贯，没有断续处。这种独特的运行方式具有圆滑、灵活、阻力小的优势。太极拳中身走螺旋，手脚缠丝，就是每招每式都走螺旋、缠丝劲，每个架式都是圆弧形式的运动，架式要走的圆滑，不能有凸凹处，缠丝、旋转的速度要均匀，有蓄有发。人体的头、肩、肘、手、脚、膝、胯及前胸、后背都能单独旋转或走弧线。这种运动形式既可节省空间距离，又能省力，身形旋转时还会产生离心力，非常圆活灵便。太极拳中所说的“引进落空”，“四两拨千斤”等神奇的效果，就全凭这种圆、弧形式的运动。

“活”是由“松”中得来的，没有“活”也不会有“圆”，因此，“松”才是根本。

二、人体平衡机制的生物力学原理

根据生物力学原理，人体平衡所必须的条件是作用于人体的合力为零，合力矩为零。在人体运动过程中，人体的平衡是一种动态的平衡，我们可以将人体看成是由多个环节构成的链状结构，人体的形状、重心以及各个环节的位置可在一定范围内随时改变，因此，人体的平衡与物理学中刚体的平衡有着本质上的区别，也不能简单地用重心的平衡来衡量。

根据人体重心和支撑点的位置关系，可将人体平衡分为：上支撑平衡、下支撑平衡和混合支撑平衡。支撑点在重心上方称为上支撑平衡，支撑点在重心下方称为下支撑平衡，人体重心位于上、下两支撑点之间的平衡称为混合支撑平衡。人体平衡的稳定性取决于支撑面的大小和重心的高低。支撑面是指支撑点的接触面和这些支撑点边缘所围成的面积。一般来说，支撑面大，稳定度就大，支撑面小，稳定度就小。在支撑面不变的情况下，重心位置越低，稳定度就越大。

人体是复杂的生物力学系统，由于人体支撑面边缘为软组织，人体的有效支撑面面积要小于理论上的支撑面面积。另外，当人体有倾倒趋势时，依靠人体自身的自动调节系统各个环节间的相对运动，反射性的改变身体姿势，或移动位置，可建立新的支撑面来重新建立平衡。

在维持人体平衡的过程中，人体的内力也起了重要的作用。人体内力是指运动系统各组织器官产生的力，虽然内力不能改变人体整体的运动状态，但内力可通过对外界环境的主动作用，使人体受到外界环境的反作用，从而影响人体的平衡。

此外，心理因素对人体平衡的影响也很重要，一方面紧张的心理会影响视觉在平衡调节中的积极作用，另一方面，也会影响大脑及其下位中枢对肌肉紧张的调节能力，从而影响人体平衡。

三、“松、空、圆、活”中的人体平衡

1.“松、空、圆、活”首先从心理层面上保障了平衡能力的调节

人体维持平衡的机理非常复杂。目前普遍认为，人体的平衡能力主要依赖于中枢神经系统对来自视觉系统、本体感觉系统和前庭系统感觉信息的整合和对运动神经系统的控制。三种感觉信息在多级平衡觉神经中枢中进行加工整合，经运动纤维传出的冲动来调整梭内肌纤维的紧张性，调节骨骼肌的收缩，指挥肌肉、骨骼系统以随时矫正身体的偏移，达到对人体平衡的稳定。而太极拳运动特别强调意念与动作的协调配合，这样可以有效促进中枢神经系统的灵活性和协调性，只有精神放松了，人体才能达到最大程度的灵活性，才能实现虚实的灵活转换。在太极拳的技击或走式的习练过程中，首先要求从思想上、精神上去体会和练习，然后再从肢体上去练习，也就是说，思想、精神才是起主导作用的。在基础身法“松、空、圆、活”中也是如此，“松”是根本，没有“松”就做不到“空”、“圆”、“活”，要做到“松”，首先要做到精神放松，只有精神放松了，精神不紧张，才有利于经络与气血舒畅运行，才能做到肢体的放松。而“精神”也正是影响调节人体平衡的重要心理因素，精神紧张会造成肌肉过度紧张，从而抱死关节，肌肉把周身骨节抱死形成一体，肢体也就会变得僵硬，就和木墩一样，被人一推一个跟头。只有从心理上真正放松了，人体才可以灵活地通过增大或减小内力，特别是肌肉的用力大小，从而改变作用于人体的力或力矩来影响人体的稳定性。

2.“松、空、圆、活”的肢体走式最大限度地提高了人体的平衡度

太极拳手法在运用中强调圆活，实际上是通过空间力的变化来维持空间力系平衡的过程，达到在攻防变化中保持自身平衡稳定的目的。在此过程中，人体重心的调节能力起到了决定性的作用。人体由206快骨骼组成，都靠关节连接起来负担重量和进行活动，人体每个微小的部位都有各自的重心，全部环节所受到重力的合力的作用点就是人体的总重心。但人体重心的位置是可变的，可在一定范围内移动，甚至人体的重心可移出体外，但重心移动的方向总是与环节移动方向一致，并且重心移动的幅度取决于环节移动的幅度。而“松、空、圆、活”的肢体走式要求身体各个部位非圆即弧，这种运动方式在很大程度上增大了人体的支撑面和支撑点边缘所围成的面积，增大了重心可移动的范围，从而增强了人体在运动过程中的稳定程度。

“松”可以很灵活地通过各个环节的相对运动，使人体质量再次分布，从而改变重心的位置。在肢体走式上首先要求松开关节，把几个大关节先松开（如肩关节和胯关节），但骨节要对准，以便更好地带动其他小关节活动，这样人体的重心才能在运动的过程中灵活转换。人体的脊骨，特别是胸椎和腰椎的松开与贯穿尤为重要，腰脊命门穴为全身重心所在，是调节全身动作的关键，时刻注意命门穴的松沉，微微旋转腰脊来带动躯干和四肢的活动，胸背部的关节要节节往下松沉，重心下降，身体的稳定性可大大增强。这样重心既可以随形而变，随势而流，身体重心的转换又能不偏不倚，灵活不僵，使人体在攻防中的平衡性与稳定性达到协调一致。

综上所述，太极拳中“松空圆活“的基本身法不管是在心理上，还是在肢体走式上，都是以增强人体的平衡能力为基本原则的。太极拳的“松空圆活“必须到推手中去训练和体验，到实战中去磨练，要长时间的练习推手，反复训练，参加实战，才能够体会到它在调节人体协调性、灵活性、平衡性与稳定性中的神奇效果。

秦皇岛市科学技术研究与发展计划，批号：201101A040 201101A026

参考文献：

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1.1能帮助教练员对运动员的运动成绩进行科学预测

现代运动训练中对运动技术的发展进行科学预测是训练科学化的重要组成部分，它伴随着现代科学技术的发展而不断进步。对运动技术进行科学预测，主要目的是为了研究运动技术的未来给运动水平提高带来的影响，以便为下一步制订运动员的技术发展规划以及训练计划提供信息，以确定研究运动最佳化规划。深入研究运动技术的发展规律，有助于提高运动技术预测的准确性。在体育领域进行科学预测开展时间尽管不长，但发展速度很快。国外通过运用先进的预测科学理论和方法在运动成绩预测方面，已获得较大成果。进入新世纪以来，一些体育发达国家利用收集到的运动员的各类身体素质数据结合运动项目特点，编制出对应的预测软件，能够有针对性地预测出运动员的训练及比赛成绩区间，为下一步的训练比赛提供了决策依据。科学的预测是建立在科学技术发展基础之上的，只有运用决策学、统计学、计算机等综合科学技术，才能提高科学预测的准确性，才能对制定符合比赛规律的决策部署和规划提供高效的科学依据。具体到每场比赛中，教练员需要在赛前对对手的技战术水平有充分的了解的基础上才能做出正确的预测，并根据比赛的时间、场地、观众以及裁判员等各种因素，科学合理地制定有针对性的对策，这样才能有备无患，掌握主动，赢得比赛。

1.2能在训练过程中尽快了解运动负荷和战术的传递与反馈

反馈可分为负反馈和正反馈。在运动训练学中，运动训练中的信息反馈主要是指运动员完成一个技术动作后从各个方面得到的有关其动作完成情况的信息。它可分为两种类型：即自身反馈和外部反馈。自身反馈是运动员在完成动作过程中通过视觉、听觉、触觉及本体运动感觉等渠道得到信息。而在这其中，视觉和本体运动感觉的作用尤为重要。运动员可以通过它得知自身肌肉的活动状况、收缩速度、关节角度以及肢置等。运动员在学习掌握运动技术时，就不会按既定目标笔直地走，往往会产生错误动作，出现失误。既有错误动作，就有个纠正的问题，这就是反馈。实际上，没有一个运动员在学习掌握运动技术时，不会出现这样或那样的错误动作，仅凭教练员的经验是远远不够的。在越来越强调科学化训练的今天，教练员就是要在训练和比赛中充分研究运动员学习掌握最佳技战术的“捷径”，利用现代科学技术手段对运动员技战术掌握情况进行研究，并在训练中和赛后对运动员各项生理指标进行测定，并将测定的结果反馈给教练员、运动员，以便下一步让教练员根据运动员状况制定科学的训练计划，精确控制运动负荷和强度。

近些年来，由于大量的信息科学技术被广泛运用在运动训练之中，在一定程度上促进了运动训练信息的传递与反馈的效率，从而能够对运动训练相关单位和人员及时提供可靠的价值信息。以训练中采集处理生物力学的信息为例，开始阶段是用高速摄影机根据不同需要以每秒64到10000格的速度拍摄技术动作的三维图像，然后用电脑控制的解析装置对胶片上的画面进行分析，得出动作的速度、加速度、方向、角度等信息。最近国外还出现了一种自控耐力训练器，只要把运动员的有关信息及教练员的指令性信息输入电脑，就能自动监督运动员的训练负荷。负荷不足或过头时，训练器便自动发出信息，便于教练员及时调整训练负荷。目前，在一些体育发达国家，有条件的教练员会在训练过程中运用仪器设备对运动员的训练进行全方位的监控。这样教练员不但能立即掌握运动员训练中出现的各种情况，并且可以通过网络手段检索出运动员以往训练比赛的信息，以及可以进行有效对比的相关国内外运动员的资料。此外教练员还可向电脑讨教主意，帮助确定下一步训练内容，大大提高了训练的质量。

1.3能帮助教练员制定科学训练计划提高运动训练效果

1.3.1能提高对运动员身体机能的科学诊断水平

运动训练的目的，从一定意义上讲，就是通过合理的手段使运动员身体的各项机能得到提高，以便在比赛中能发挥到最佳状态，取得优异成绩。从运动训练学角度看，每个高水平运动员的每一次成绩的大幅度提高，都会承受极大的负荷。训练中运动员的高负荷会与其本身机能间产生不平衡，据此会对运动员的身体造成局部机能功能紊乱，严重的可能导致全身机能紊乱。因此，教练员需要在日常训练过程中对运动员的身体机能进行科学的跟踪诊断，而不能简单依靠运动员自身感受或者教练员的经验去做判断。

随着现代科学技术的不断进步，为教练员提供了很多先进的仪器设备，可用于对运动员的健康状况、身体各项机能变化进行即时、科学的诊断。教练员可以在训练过程中运用电子遥测技术，包括遥测心率仪、遥测心电仪、遥测肌电仪、在运动生理学、生物化学的理论指导下，对运动员训练中乳酸、尿蛋白、酶、新陈代谢产物等各类指标进行测定等。对运动员进行训练中、比赛前后机能检查测定，通过采集的数据差异，来分析运动员运动机能的变化，并通过调整更为合理的训练计划以达到最佳训练效果。

1.3.2能对运动员的运动技术进行科学诊断

在运动技术训练中，教练员需要对运动员的技术进行诊断。一些技巧性较强的运动项目中，教练员需要对队员的动作动力学特征进行分析，并且力图在同次训练课上加以改进解决，使运动员能掌握自身力的信息。因此，教练员除了需要有专业的战术基础之外，还需要借助专业的仪器设备以及科学的测试手段，自己或通过专业技术团队将测量出的数据运用生物力学理论科学分析，对运动员的动作进行科学诊断。对运动员的运动技术进行科学诊断一般包括三个方面的内容：一是对运动员在剧烈运动中的参数进行客观测定。在日常的训练中，教练员通过目测或者用秒表对运动员的速度和动作进行记录，这只能表现出运动员的表象，而不能反映出运动员体内肌肉发力的状况。现代训练中教练员采用运动生物力学原理，借助现代化的电子测量和视频采集技术，通过对运动员运动过程中的各个分解动作进行分析得到数据，并将这些数据利用计算机进行分析处理，之后再运用到训练中去，对提高训练效果帮助很大。对运动员身体数据采集的越早、越多，对训练的指导价值越高。二是可以对运动员的运动技术进行最佳化的模拟。教练员运用统计学原理通过筛选采集到的各类信息中能对运动技术起到决定性因素的数据，对那些关键技术进行模拟，以起到最佳训练效果。现代训练中，教练员多数还采用高速摄影机等技术手段将运动员的运动过程拍摄下来，并运用电脑对运动过程进行模拟，以方便从各类数据中得到最佳运动训练参数。由于人们对运动训练的最佳化认识不同及运动员个体差异，所以教练员在训练中要根据运动员个体特点进行模拟，以期达到训练的最佳效果。三是教练员在进行技战术训练中也可以运用现代科学技术手段对技战术进行模拟，能最大限度提高运动员的技战术水平。

2结论与建议

2.1教练员要善于运用最新科技成果指导训练，确定最佳训练目标，提高运动成绩

教练员要在训练中尽力去引导运动员达到自身的生物极限，而这就需要教练员在训练中采用更为合理的现代方法。教练员要采用科学方法达到训练目标，以使运动训练最佳化。教练员根据比赛的需要和运动员身体状态，设定系统定量的最佳目标，按照系统论原理科学划分出训练的各个阶段，使训练的整体结果服务于训练总体部署。训练中，教练员需要借助电脑等现代科技成果，设定出最佳的选材、训练负荷、技术、恢复以及运动员营养等各方面的最佳方案，并在训练中应用实践。这种方案应该是定性与定量相结合的方案，可以用数学模型精确描述训练状态和规律的。运动训练最佳化在目前虽是新的课题，需进行新的探索，但是，在一些体育强国已取得了惊人的成就。

2.2教练员要紧跟科技发展步伐，加快知识更新力度