运动生物力学的定义范文

时间:2023-11-09 17:55:26

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运动生物力学的定义

篇1

论文关键词:运动生物力学;教学;影响因素

论文摘要:本文根据运动生物力学学科自身的特点以及该门学科在高校开展的情况,从不同专业学生特点出发,论述了影响高校运动生物力学教学的因素。

前言运动生物力学是一门交叉学科,自20世纪90年代开始,现代的运动生物力学开始朝着系统综合和微型微观两个方向发展。运动生物力学又是一门理论性和实践性都很强的科学。它是解剖学、生理学、力学的理论与体育运动实践相互交叉、融合后产生的一门新的综合性学科。作为高校开展的运动生物力学课程也在我国实行新课标的大背景下也作出了很大的改革和创新,但是总的看来,高校运动生物力学在教学方面还是比较落后,我们不能盲目的追求别人的先进教育,我们更应该结合本国运动生物力学发展现状和我国高校学生特点,不断改进教学手段和方法,找到适合我国高校学生的教学体系,提高学生学习效率。

1.在运动生物力学教材的编制中需注意的问题

随着运动生物力学学科的发展,运动生物力学教材也在不断的进行改编,开设运动生物力学的高校普遍使用运动生物力学通用教材,高校通用教材比较适合解决问题式的学习,但缺少了学生提出问题式的能力培养,其原因是缺少创新意识和方法论的导引。教材在一定程度上已成为影响学科发展的瓶颈,出版不同对象的运动生物力学书籍和著作应不同,应该倡导学术自由和流派争鸣,鼓励并支持编写出版和翻译出版不同风格、不同流派的运动生物力学专著和教材,以满足不同层次的教学和科研需求。

2.教师在基础教学中应该注意的问题

从一定程度来说,教师的教学水平直接影响学生的学习效果,尤其是运动生物力学这门逻辑性和实验性都很强的学科,在加上各体育院校招收学生的标准不同,同一个院校学生不同专业文化知识有差异性,所以教师在选择教学方法和教学内容上要不能按部就班的模仿其他院校,也不能以一种教学内容一种教学方法针对不同专业的学生。影响学生学习效果的除了教师的教学水平以外还有诸多因素,比如教师向学生传授的课程思想等等。

2.1 教师在运动生物力学教学内容的选取上应注意的问题

由于我国体育院校办学的根本任务不同,因此就导致了招生标准不同,学生的来源不同,因此特别是学生人学时的物理、数学基础差异较大。体育院校专业多,各专业学生知识深浅程度不同,但是目前却采用同一种教材进行教学,虽然教师在教学过程中有适当的调整,但教学过程基本是按照同一教学大纲的内容和进度进行的。因此,教师在教学内容的选取中要考虑到本学校学生的知识结构,调整各专业内容、进度,并详细了解本专业学生感兴趣的章节。在者由于学生毕业后的教育对象主要是青少年,因此,对于有些专业的学生在教学中要适当的补充青少年方面的材料丰富教学内容。

2.2教师在教学方法上应注意的问题

教师在运动生物力学的教学中应以专业施教,进行针对性的教学方法进行教学,如“直观法”、“导学法”、“答辩法”和“程序框图法”等教法,彻底破除一本教材、一种教法的模式。所期望的目标是调动学生学习的积极性和创造性,促使学生开动脑筋想问题,锻炼学生的形象思维、抽象思维及逻辑推理以优化教学效果。多方法解决难点和重点既应讲得准确、恰当、简明、科学性强,又应讲得生动、形象、通俗易懂,从而使学生掌握严格的定义、公式及原理,又能用其分析问题,实现培养学生分析问题、解决问题能力的总目标。

2.3 教师在教学中应关注学生的学习思想

关注学生学习思想,就是减轻学生学习该门学科的心理负担,增强学生学习兴趣,教学的过程中不应把运动生物力学向学生夸大成难学难懂的学科,避免高年级学生向低年级学生讲述该门学科难学的恶劣影响,造成学生从未接触该门学科就抵触的消极心理。要打消学生的畏惧心理。同时教师要使学生认识到运动生物力学在工作、学习、生活等领域的重要作用,从而使学生对其产生浓厚的兴趣,积极主动地学习并加强综合性练习。要鼓励学生开动脑筋大胆质疑,互相讨论,互相补充,提示学生在这一过程中应首先提出具体动作,并对动作进行简要表述,然后阐述相关理论,再将理论联系实际得出结论。

3.运动生物力学师资队伍建设

所谓师资队伍建设,系指通过脱产学习或在职进修,集中培训或个人进修等多种途径、多种形式,拓宽、加深教师的专业知识,增强业务能力和综合素质,提高教书育人和科学研究水平,以适应教育教学改革与建设的需要。只有搞好师资队伍建设,才能为学校的各项改革与建设。

小结:运动生物力学是一门综合性、应用性很强的学科。我们想要在有限的学时内和教学条件下讲授大量的、浓缩了的科学理论,并教会学生做到理论联系实际不容易。如何以最优的形式传递信息,还需在教材体系和教学内容的改革方面作大量的探索。为了使运动生物力学教学适应当前科学技术发展和教育发展的形势,并赶上外域的发展水平,我们希望能够关注现有教学中出现的相关问题,建立一套适合中国国情的运动生物里学教学体系。

参考文献:

[1]徐玉明.“理论联系实际原则”在运动生物力学教学中的应用[J]南京体育学报.1994.第2期

[2]李齐茹.对不同专业生物力学教学的调查研究[J]成都体育学报.2001.第一期

[3]张健,王宇.改革运动生物力学教材体系的设想[J]首都体育学院学报.2005.第二期

[4]李世明,部义峰.浅谈运动生物力学的学科性质[J].安徽体育科技.2006,27(3)

[5]陈建民.体育学院不同专业《运动生物力学》教学实践的区别[J].体育科学研究.2008,12(4)

篇2

一、爆发力的生物力学特征

生物力学表明,肌肉张力发展过程的长短与负荷大小有关。负荷增大时张力发展所经历的时间长,肌肉收缩产生动作的潜伏期随着负荷的增大而延长。爆发力是快速力量的组成部分。国内学者把快速力量定义为:“运动员在完成动作过程中,神经肌肉系统以尽快的速度发挥出尽可能高的力量的能力”。国际上对快速力量的定义有不同的提法,但公认通过测力所得。“F-t”曲线可定量地反映和评定运动员的快速力量。有人认为,爆发力是指肌肉在克服次极限阻力过程中产生最大加速的能力,爆发力可用F-t曲线中力的最大增长值(最大变化率)来表示。国内有学者有同样的认识,认为爆发力是力和速度的产物,亦称为速度力量,运动力学将其称为功率,其数值大小与肌肉收缩速度和收缩力量有关。由此可见,提高爆发力必然考虑F、V两个方面。如果在散打训练中掌握了力与速度的关系,便可提高训练效果。因此笔者认为,发展爆发力的特征是必须运用最大负荷与快速的合理结合,只有力与速度的结合,才能有效地提高爆发力。

二、最大动量训练法

最大动量训练法即是最大负荷与最大速度相结合训练运动员爆发力的方法。成都体院运动生物力学的教研室人员按照运动生物力学的思路,紧紧抓住肌肉力量训练中“力”这一主要因素,成功地运用了“黑箱”理论,研究出了一种新的发展肌肉爆发力的训练方法――最大动量的练法。分析其原因,最大负荷用力时,大脑皮质的运动中枢发放强而集中的高频冲动,这种冲动不仅可以动员兴奋性较高的慢性肌纤维,而且可动员兴奋性较低的某些快肌纤维参与工作,从而使用力肢体大多数的肌纤维参加工作,为爆发用力准备了强大的动力势能。经过较长时间反复对肌肉作这种性质的刺激,必然使肌肉的功能朝着这个方向作适应性的变化,使肌肉输出冲量的能力得到增强。而肌肉输出冲量能力的提高,必然对肌肉爆发力起着决定性作用。

如何运用最大动量训练,是提高运动爆发力的关键。根据爆发力的生理机制,最大负荷+快速度的爆发力组合练习会产生最佳效果。根据肌肉的生物力学原理,任何单一练习都达不到预期的效果。实验证明,最大负荷和轻质负荷快速练习在爆发力组合方法中是缺一不可的,没有轻负荷快速练习前的最大负荷练习所造成的“爆发力势能”,爆发用力时想快也快不起来,没有大负荷练习后的轻负荷快速运动,其“爆发力动能”无法建立快速爆发力的动力定型,那么,运动员在散打实战中也不会应用自如。

最大动量训练法运用步骤:

(1)分析散打运动员的力量素质和技术状况,有针对性地设计一组力量练习动作。

(2)选用合理的测试手段(如卧推铅球、深半蹲、侧踹沙袋、直拳击打测力器等),测试不同负荷下练习动作产生的输出冲量,测算最大输出冲量所对应的适宜负荷量。在此后一段时间的力量训练中,根据运动员各自的适宜负荷量进行训练。

(3)检查训练效果,及时纠正不足之处。经过一段时间(约2~3个月)的训练,由于适应性变化,水平有所提高,此时要重新测算适宜负荷量,为下一段时间提供新的指标。如此循环,使散打运动员爆发力迅速提高。

训练最大动量爆发力应注意以下问题:

1、应确保“最大负荷”和“最大速度”练习之间尽可能的短时间间隔。

2、运用最大动量训练,必须在肌肉不疲劳的情况下进行。因为肌肉疲劳时收缩速度减慢,此时进行爆发力练习,不可能取得良好的效果。

3、最大负荷力量练习与最大速度练习的动作结构应尽量一致。因为两部分练习必须先后作用于同样的肌肉,才能起到发展爆发力的作用。

篇3

【摘要】[目的]利用工程力学分析软件CatiaV5,模拟在不同的肩关节功能位置上、间接冲击暴力所致肱骨骨折的受伤力学机制和力学环境,为认识和治疗肱骨骨折提供生物力学依据。[方法]采用高分辨率的人体肩关节断层解剖图作为三维重建的数据源,选取自锁骨顶端至肱骨远端关节面、共380层的断层图像,层厚1mm,按照点、线、面的建模方式,先建立人体肩关节的三维几何模型,再予网格化,建立人体肩关节的三维有限元模型,利用该模型,模拟在12个不同的肩关节功能位置上(外展30°、45°、60°、90°、同时合并内旋、中立、外旋)、肱骨受到分级加载的轴向冲击载荷时的骨折位置以及瞬时的应力、应变状况。[结果]根据肱骨在不同的功能位置上载荷-应变关系曲线,载荷从0~250N时,呈线性变化,后为非线性期,卸载后,残余骨变形;随着载荷的增加,肱骨干的应变随之增加。当肩关节的外展位置由90°逐渐变为30°时,肱骨干上内外侧应变逐渐增加,内外旋45°时应变比中立位时增加显著;同时,肱骨干内外侧的应力不同,内侧应力大,外侧应力小,内外旋时,肱骨干的应力增加更快、更大。[结论]在肩关节不同的功能位置上,三维有限元分析逼真地模拟出各自不同的肱骨应力、应变状态值及骨完整性受到破坏的三维图像、骨折线的大体走向;肱骨骨折的三维有限元模拟和分析是研究与骨折相关的力学原理的非常有价值的方法。

【关键词】间接暴力;肱骨骨折;三维有限元;模拟

Abstract:[Objective]Tosimulatethebiomechanicsmechanismandenvironmentofhumeralfracturecausedbyindirectimpactforceforthepurposeofbiomechanicsunderstandingandtreatmentofsuchfracture.[Method]Basedonthedatasource,whichwashighresolutionanatomicsliceimagesfromapproximalclavicletodistalhumerus,1mmthicknessandtotally380layers,thegeometricmodeloftotalshoulderjointwasestablishedaccordingtotheorder:point,line,area,andfurthermeshedtosetupthethreedimensionfiniteelementmodelofshoulder,fracturesitesandinstantaneousstressandstrainofhumerusweresimulatedandanalyzedundertheconditionwhichlongitudinalimpactforcewasloadedonthehumerusbasedonthe12functionalpositionsofshoulder(abduction30°、45°、60°、90°,andsimultaneousneutrality,internalrotation45°,externalrotation45°).[Result]Accordingtothehumeralshaftloadstraincurveindifferentfunctionalpositionsofshoulder,linearrelationwasfoundwhenloadchangedfrom0Nto250N,afterwhichnonlinearcomeout,andevenloadwasremoved,bonewasdeformedeternally.Withtheriseinloadamount,theincreaseinstresswasdetected.Whenabductiondegreechangedfrom90°to30°,thestrainofhumerus,boththelateralandthemedialincreasedgradually,andincreaseininternalrotation45°andexternalrotation45°wasmoresignificantthanthatinneutrality.Meanwhile,stressdifferencecouldbeseenbetweenthelateralandthemedial,andmedialwaslargerthanthelateral.Increaseinstressinrotationpositionswasquickerandmorethanthatinotherfunctionalpositions.[Conclusion]Basedon4abductiondegrees(30°,45°,60°,90°)and3rotationdegrees(neutrality,internalrotation45°,externalrotation45°),thethreedimensionalfiniteelementshouldercouldsimulatepreciselystress,strain,generaltrendoffractureline,threedimensionimagesofbonefailure.Threedimensionfiniteelementsimulationandanalysisofshoulderisavaluablemechanicalmethodforresearchonbiomechanicstheoryrelatedtohumerusfracture.

Keywords:indirectimpactforce;humerusfracture;threedimensionalfiniteelement;simulation

临床上,肱骨骨折的发生率并不少见。目前,对于肱骨骨折确切的损伤机制尚缺乏较深刻的了解,较透彻的阐明肱骨骨折的机制方面的知识对于肱骨骨折的预防和治疗将会产生重要的指导意义。本研究就是利用人体肩关节的三维有限元模型,模拟不同的轴向冲击载荷下,肱骨的形变情况,并显示其动态过程,探讨肱骨骨折的受伤应力机制。

1材料与方法

1.1肩关节结构的几何实体重建

采用高分辨率的人体肩关节断层解剖图作为三维重建的数据源,按照点-线-面-体的方式建立肩关节的几何实体形状,可以分别显示皮质骨、松质骨、软骨及髓腔结构,在CatiaV5运行平台上可以任意角度转动,观察模型的解剖结构和方向(图1)。

1.2肩关节三维有限元模型的构建

肩关节的三维实体建模完成后,根据材料特性的不同,定义软骨、皮质骨、松质骨材料力学参数(表1)。选用10节点的四面体单元,该四面体具有6个方向的自由度,在CatiaV5运行平台上,定义肩关节的各项参数和指标,选择中上等精度的自动网格划分模式,对肩关节进行自动网格化,生成3977个节点(nodes)、20919个四面体单元(elements)(图2)。表1肩关节的材料力学参数(Joseph.A等2002年)

1.3肩关节不同功能位置上肱骨骨折的三维有限元模拟

启动CatiaV5的结构模块。根据盂肱关节面的接触关系,及肱骨头的旋转中心的确立,固定肩胛骨相对不动,将肱骨分别从0°位外展到30°、45°、60°、90°每个位置上;分别设定3种旋转状态:中立位、外旋45°、内旋45°,从而将肩关节的动态功能过程分割成12个不同的功能位置。在每一个位置下,根据盂肱关节面接触区域的位置和范围,设定肱骨的边界约束,限制其所有方向的自由度。

自肱骨远端分别加载以0.1s梯度增加的300N轴向冲击载荷,载荷持续时程为1s,同时自肱骨大结节加载50N水平恒定载荷,启动CatiaV5的求解模块,计算机进入冲击受力分析模块程序。运算结束后,得到动态显示的加载-形变过程,分析其应力分布和骨折移位状况。根据图像的模拟结果,我们可以判断不同的功能位置上的骨断裂的位置和移位方向,根据节点的断裂度判断骨折线的大致走向。

2结果

计算机运算结束后,得到12个功能位置上、暴力载荷下的肱骨应力、形变趋势,并且动态展示出来。本文以45°外展位为例(图3~5);此外,通过鼠标取值,可以记录肱骨上的平均应变值(图6),从而进一步绘制载荷-应变曲线(图7),了解肱骨随载荷变化的生物力学规律。

3讨论

3.1本研究中骨折模拟的力学合理性

造成骨折的原因有内因和外因两个方面,前者是指骨结构本身的特性,例如材料性质和结构性质,后者是指骨骼受外力的方向、大小、变化速度以及肢体的空间位置等[1]。对于肱骨骨折而言,常见于摔倒时,上肢撑地,冲击载荷在较短的时间内通过间接传递作用于骨骼,造成骨折[2];同时,由于人体上臂具有灵活的运动范围,故摔倒时,肱骨可以有多个不同的功能位置,而这种位置直接影响骨骼的受力矢量,因此,本研究在前期肩关节三维有限元模型和肩关节试验力学分析结果的基础上,模拟不同功能位置上的肱骨骨折状态,是符合肩关节生物力学原理的[3]。

3.2三维有限元分析法模拟肱骨骨折的优势所在

肱骨发生骨折时,由于其瞬时性的特点,往往很难重复其具体过程,无法对其进行实时分析。试验研究的条件下进行骨折力学分析时,当载荷超过骨的极限强度时,骨小梁断裂,骨结构的完整性破坏。目前的力学记录仪器尚不能记录峰值强度以后的骨应力和骨应变,特别是骨的内部力学状况,所以,用试验的方法研究骨折的力学机制存在着明显的不足,它不能提供骨折完整过程的信息,故本研究尝试用先进的计算机技术,凭借工程力学的软件,按照生物力学的原理,去研究肱骨骨折的损伤机制,是对试验力学有力的补充和完善。运用三维的视觉环境,高度形象地模拟骨折的形变和应力分布。作为一项被运用到医学领域的计算机技术,三维有限元分析法可以高度模拟物体结构与材料的特性;既可以精确地反映区域性的信息,又可以完整地反映全域性的信息;既可以进行精确的计算分析,又可以从事形象的、直观的定性研究,分析研究的重复性好,应用面广,适应性强,可以反复使用,无损耗,能够通过模拟分析的方法研究实验方法所不能研究的工况(或生理状况),得到客观实体实验法所难以得到的研究结果[4]。

3.3有限元模拟肱骨骨折受伤机制的临床意义

从肱骨骨折的三维有限元动态模拟图像资料上看,当关节盂实施边界约束、肱骨大结节加载基础载荷、于肱骨远端加载以0.1s梯度增加的300N冲击载荷时,应力逐渐由肱骨远端移向骨干部,随着力的传递,压力集中在肱骨颈干交界部位和干部上段部分,应力在其前侧和/或内侧达到最大聚积;而与此同时,与关节盂相接触的肱骨关节面的部分,应力也逐渐增加,这两个应力集中区域在冲击载荷作用下,应力增加不显著。骨应变图提示这个区域此时承载的载荷逐渐转成张力区,2种载荷交界区域即是骨小梁承受弯曲最大的部位,当能量完全释放,骨小梁断裂,骨折线产生,远段肱骨部分移向后侧或/和外侧。应变是应力作用于骨组织的的结果,伴随着应力的变化,肱骨上应变发生变化,骨形变不可避免。另外,作者看到,在12个不同的功能位置上,相同的加载时,肱骨的应力集中区发生了转移和变化。当从30°90°外展时,高应力区由内侧逐渐转向外侧,而以60°外展外旋位置上应力最高,达3.13MPa。也就是说在这个位置上摔倒时,骨骼承受最大的应力,骨应变在此区域最大,故骨折发生率较高,特别对于本身骨强

度减弱的情况下(例如、

图1肩关节的三维几何实体重建图像图2肩关节的三维网格化图345°外展中立位的骨折形变模拟过程(ae.形变过程;f.骨折线的走行)图4

45°外展内旋位的骨折形变模拟过程(ae.形变过程;f.骨折线的走行)

图545°外展外旋位的骨折形变模拟过程(ae.形变过程;f.骨折线的走行)图6箭头所指为鼠标取值图7外展45°位置上中立位、外旋45°、内旋45°时肱骨干上载荷-应变关系曲线质疏松时),在30°外展位置上易发生由肱骨外科颈和肱骨上段后上向前下的骨折移位[5];而在90°外展加载时,骨折线接近横行走向,因此可以推测在健康人群中,肩关节30°~90°范围摔倒时,骨折线由斜形逐渐变成横行,且肱骨外科颈和肱骨上段时更易于骨折和移位置[6,7]。

此外,不同的肩关节旋转位置对肱骨骨折也产生一定的影响。从图像中可以发现当内旋和外旋时,肱骨上的应力分布发生转移。内旋时,高应力区移向肱骨的前外侧,外旋时,高应力区移向肱骨的内侧,并伴随骨折线出现部位的转移。根据动态模拟图像中,可以清晰显示骨折的动态现况,且可以反复回放,任意提取任何一个需要的信息。

3.4肩关节有限元模拟分析的应用前景

本研究中所建立的肩关节三维有限元是一个良好的生物力学研究工具,利用它,不仅可以对关节的骨性结构进行力学分析,同时通过建立三维连接单元,还可以重建肩关节的任一个软组织结构;通过这些软组织的试验力学测试,获得相关的材料参数,同样可以将软组织的有限元模型建立起来,继而进行力学分析。本论文仅仅对肱骨骨折实施了有限元的模拟,使用同样的方法,可以对其他肩关节的其他结构的损伤机理进行模拟,如锁骨骨折、脱位、肩胛骨骨折、盂肱关节的脱位、慢性肩关节不稳、肩峰撞击症等。

总之,随着计算机技术的不断发展,以及力学分析软件的不断完善,三维有限元分析法一定会在骨关节生物力学研究领域发挥越来越大的作用。

【参考文献】

[1]JosephA,Buckwalter,ThomasA,等.骨科基础科学:骨关节肌肉系统生物学与生物力学[M].第2版,北京:人民卫生出版社,2002,17-19.

[2]SimpsonAM.Fracturesofthehumerus[J].ClinTechSmallAnimPract,2004,3:120-127.

[3]ChiuJ,RobinovitchSN.Predictionofupperextremityimpactforcesduringfallsontheoutstretchedhand[J].JBiomech,1998,12:1169-1176.

[4]BuchlerP,RakotomananaL,FarronA.Virtualpowerbasedalgorithmfordecouplinglargemotionsfrominfinitesimalstrains:applicationtoshoulderjointbiomechanics[J].ComputMethodsBiomechBiomedEngin,2002,6:387-396.

[5]黄海晶,金鸿宾,王志彬,等.肱骨近端骨折的解剖特点与治疗[J].中国矫形外科杂志,2007,6:435-437.

篇4

[关键词]推拿学;课程教学;虚拟仿真;网络教学平台

全球化信息化时代背景下,用于线上远程教学的虚拟仿真教学是发展趋势所在[1,2]。本团队与上海梦之路数字科技有限公司进行了深入的合作,初步构建了“推拿学”虚拟仿真教学实验教学项目平台软件,并应用于教学实践过程中,取得了一定进展,现报告如下。

一、“推拿学”传统教学特点

“推拿学”实验教学课程的目的是使学生通过教师指导、实操训练掌握常用的推拿手法操作技能、动作要领、注意事项和临床应用思维。推拿手法注重技巧与感受的统一,因此学生需要通过观察教师示范操作、感受教师手法动作、实践操作练习,不断体会,逐步地掌握手法的动作要领。所以传统推拿教学方法主要以课堂教学为主,并且需要教师手把手地教,同时需要分小班上课。“推拿学”实训课的传统教学的特点正是其远程教学的难点所在。

二、“推拿学”虚拟仿真项目建设的意义

在师资力量和教学资源有限的情况下,“推拿学”教学在传统的教学模式下难以推动发展,无法较好地保障教学质量。在面对重大紧急公共事件情况及复杂的国际形势下,为应对不同时期不同情况下的“推拿学”教学要求,急需开发适合“推拿学”教学特点的线上教学方式应对将来远程教学的需要,保证远程教学的质量。

三、“推拿学”虚拟仿真项目建设难点

根据目前教学研究中虚拟仿真建设“能实不需”的共识,“推拿学”大部分内容其实是属于难以虚拟、不需仿真的。许多线上教学平台采用视频示范动作加教师讲解来实现线上教学,即用操作视频代替线下教师示范动作。这种模式基本能从形式上完成教学任务,但学生对于手法力学和动作结构的理解以及手法的感受经验的缺失成了线上教学难以突破的重要方面。虽然多媒体教学中使用的图像、视频、流程图等能达到一定的辅助教学的效果,但难以让学生深入理解其内涵,特别是生物力学和运动解剖方面。而这两方面难以理解的方面正是“推拿学”虚拟仿真教学的突破口。四、“推拿学”虚拟仿真教学项目的构建

(一)构建设计思路

本系统通过数字化模拟,主要利用人体内部结构透视、骨骼3D建模、生物力学分析、病例情境动画等,展示手法和病例的相关教学内容,有利于解决学生课后深入学习推拿手法技术和临床应用思路的难题,并通过对动作要领和临床应对的判别,辅助教师检验学生对推拿手法和临床思路的掌握程度。(见图1)对推拿教学中学生最复杂的最难以理解的十余种重点手法采用动作结构生物力学虚拟的形式,通过人体内部结构透视、骨骼3D建模、生物力学分析等,让学习者掌握重点推拿手法核心技巧。可以让学生形象生动的了解蕴藏于传统推拿手法姿势、着力部位、动作结构、注意事项中的要领,让学习者掌握推拿临床应用的思维和方法。采用动画模拟常见的5种推拿临床常见重点病症的病例,再现临床临证情境,通过虚拟病例的问诊、检查、诊断、处方、操作设计等环节锻炼学生临床思维能力和手法应用能力。本项目基于互联网平台,不受时间、地域的限制,支持PC端、手机端、平板,评价机制合理,与推拿实际操作紧密结合,虚拟推拿手法动作要点,能够服务于广大的学生,是传统中医课堂教学的有效延伸与拓展。

(二)模块设置

本项目包含实验目的、学习简介、手法学习、临床情境及考核测试5大模块。1.实验目的模块:点击进入第一模块实验教学目的,学生浏览后有后台记录学生学习过程,观看后点击首页可返回主菜单。2.学习简介模块:点击第二模块学习简介,即可进入相关内容页面,动画观看完毕,点击继续按钮,即可切换内容页面。学习简介介绍了《推拿学》绪论,让学生在开始学习之前先了解《推拿学》的起源,基本内容及学习方法。3.手法学习模块:返回主菜单,点击手法学习模块,或进入实训按钮,均可进入手法学习页面,页面左侧是重点手法菜单,右侧是重点手法展示内容。软件涉及的重点手法涵盖推拿六大类手法中的重点代表性手法共十一种。以摆动类手法——一指禅推法的教学设计为例:点击播放按钮,可以动态观察到摆动类手法——一指禅推法的重点姿势:例如“沉肩”的手法展示:通过3D解剖结合真人视频(将肩关节骨骼的透视效果在动作示范视频上显示)。其他还包括动作角度的生物力学显示、骨骼肌收缩产生手法动作的显现等,动态地让学生了解到该项手法的主要要领。5个姿势要领均可点击查看,反复学习,关键内容可以暂停观摩。点击动作解析按钮,可观看到该重点手法的肌肉发力动态,通过3D建模,结合真人动态,将动作分解开来,让学生更能直观学习,掌握发力要点,并通过对动作用力方向和大小以及错误动作要领的判别。4.临床应用模块:点击进入将有5个病例,分别通过动画展现临床常见的颈椎病、腰痛、肩周炎、头痛和失眠的临证情境。病例发声口述症状,系统提示临床检查等病历资料,学生通过分析可进行诊断和推拿治疗手法处方的开列。在学生开设推拿处方时,需从设定好的手法库中选定适宜该疾病、证型的手法,并按合理的手法顺序安排实施。5.考核模块:以上每一项学习过程均附有考核按钮。点击考核按钮,通过平时教学经验总结了学生常犯的错误,通过视频展示,考核学生掌握情况,对每种错误手法都会标识出错误之处。另外临床情境考核需要学生作出诊断和处方,特别是推拿手法处方的合理应用,由后台程序脚本规定每一种手法的应用范围,当学生应用合理时给予肯定分数。考核结果通过后台最终得出形成性评价,能辅助教师检验学生对推拿手法和临床思路的掌握程度。

(三)主要开发技术

本项目采用3D动画技术进行场景和动画绘制,并对实验内容进行分解,采用了AnimateCC技术进行程序合成,实现人机互动。AnimateCC对HTML5Canvas和WebGL等多种输出提供原生支持,并可以进行扩展以支持SnapSVG等自定义格式。新增HTML5创作工具,为网页开发者提供更适应现有网页应用的音频、图片、视频、动画等创作支持。管理平台开发语言及开发工具:本项目管理平台采用Java语言开发,Java是一门面向对象编程语言,Java语言作为静态面向对象编程语言的代表,极好地实现了面向对象理论,允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。本项目管理平台采用了Eclipse作为开发工具,Eclipse基于Java的可扩展开发平台。通过集成的(JavaDevelop-mentKit)JDK,完成开发工作。

五、实施过程与实施效果

(一)建设实施过程

在教学实施过程中,本软件没有时间空间限制,学生随时可以通过多种数字化终端登录进行学习和实训,以弥补课后自学效果不良的短板。学生在实训的过程中,通过直观视频操作识别进行考核,能够快速发现自己在推拿操作上的误区和差距。系统后台对考核进行数据统计,从而建立对于学生的形成性评价,能够明显提升学生的手法动作学习能力和手法实践操作的信心。在本课程平台初步建立之后的两个学期(2020年秋季学期、2021年春季学期),对我校2018级中医学专业两个试点班,共计128名学生的“推拿学”教学进行了初步的实验教学。实施过程中将本虚拟仿真实验内容作为“线上线下教学”中线上部分,用于学生平时课后复习与练习,并按30%的比例作为形成性评价的一部分。同时对于学生期末成绩进行对照分析以及问卷调查。

(二)实验教学及问卷调查结果

初步的实验教学结果显示,与同年级同学期两个平行班相比较,虚拟仿真实验班的期末考试中笔试成绩平均分提高4.8分(P<0.05),操作考核成绩平均分高6.2分(P<0.05),差异有统计学意义。说明虚拟仿真在一定程度上有助于学生理解手法操作内涵。另外通过“问卷星”小程序问卷调查显示,92%的受访学生认为虚拟仿真网络教学平台操作便利性良好,教学满意度为87%。说明本教学平台基本得到学生认可。讨论以虚拟情境(VirtualRealityTechnology,VR)等为代表的虚拟现实世界,突破了传统教学的时间、空间和安全等限制,构建高度仿真的实验教学环境,通过人机交互和网络通信等技术实现远程操作流程和场景[3]。自2013年教育部推动建设级虚拟仿真实验教学工作以来[4],许多高校都开展了虚拟仿真实验建设,成绩斐然[5-7]。虽然虚拟仿真教学具有很多显示的和潜在的优点,但需要肯定和强调的是,传统的实验教学方式和手段对提高学生的动手能力与思维能力有着不可替代的作用,因此虚拟仿真教学设计理念中有“能实不虚”的原则和共识。推拿学作为注重动手能力和手法感受的一门实践性操作性学科,在虚拟仿真建设中有一定难度,同时也存在一定争议,认为推拿学不能也不需要虚拟仿真教学改革。随着时代的发展,特别是全球化诸多的不确定因素存在的背景下,为了应对可能存在的线上教学需要,“推拿学”虚拟仿真的需求显而易见,近年来有不少学校开始尝试“推拿学”虚拟仿真教学平台建设[5]。所采用的方法有线上讲解、视频多媒体、动画、VR等形式。这些方法中,VR技术的使用相对传统线上教学更贴近虚拟仿真情境模拟。有学者认为将VR技术运用于针灸推拿教学训练,是医学教育发展的必然趋势,VR技术在针灸推拿教学训练中的应用也取得了一定进展[8]。同时指出VR技术存在一些不足。特别是推拿教学中力量检测和力学反馈技术还远不够成熟[9,10]。基于以上考虑,本教学团队在项目设计时经过反复斟酌考虑,确定暂时抛弃设备依赖的VR技术的使用,转而采用人体结构透视、骨骼三维建模、生物力学以及动画情境等多种相对较为成熟的易于可及的虚拟仿真手段,综合应用于“推拿学”不同种类不同特点的手法和临床应用的教学,基本实现了较为普及的应用终端上的使用,如智能手机、PC端、平板设备等,实现了虚拟仿真教学的可及性。根据目前教学反馈,在一定程度上达到了虚拟仿真教学的要求。

参考文献

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篇5

[关键词] 颈椎小关节;不对称性;颈椎退变程度;关系

[中图分类号] R681.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2013)07(b)-0046-02

在临床上,颈椎病是一种常见的疾病,脊柱手术是主要治疗方法,其发病机制的研究尚需更加完善[1]。发病机制的研究在颈椎病研究中的重要性不可忽略。本文通过测量正常成人颈椎联合角方向特征,进一步理解颈椎小关节不对称性特征与颈椎病发病的关系,对于探讨颈椎病的发病机制具有重要的临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

从茂名市人民医院2000年1月~2011年12月病案室中查找到60例住院治疗的C4~5椎体滑脱患者作为观察组,入选标准为均经颈椎MRI检查和详细查体并结合临床症状体征而确诊为C4~5椎体滑脱患者,其中男36例,女24例。年龄32~70岁,平均52.6岁。从体检资料库中寻查到与观察组年龄、性别相匹配的体检无颈椎疾患的人员66名作为对照组,入选要求为临床及影像学检查后明确除外颈椎先天性畸形、颈部肿瘤等病变的患者。其中男40例,女26例,年龄为33~72岁,平均年龄51.9岁。

1.2 方法

1.2.1 扫描方法 所有患者进行CT、MRI的扫描诊断,型号为美国GE公司SIGNAL.OT超导磁共振成像系统和西门子3.0T。取各节段下位椎体的上终板平面且与之平行的MRI或者CT的横切面,扫描间隙为C2~C7[2]。

1.2.2 测量方法 颈椎小关节形态是复杂的,小关节角可以作为定量参数来反映形态特征[3]。在CT或MRI的截面,根据颈椎的形态特征,在一个或两个最高颈椎椎体边缘标注,通过标签尾矿点画线,水平线代表冠状或椎体面,垂直的线标志代表从刺点顶点到基线的冠状面。连接各关节前后的内点外点,角之间的线和椎体冠被定义为颈椎小关节角。所有选中的图像通过数码相机输入计算机。第一次测量的测量工具为手动测量在MRI芯片。为了控制误差所有样品在大约1周后第一个测量由同一人员再次测量:输入图像的测量由Adobe。Photoshop图像处理软件分析的核磁共振图像处理,用Mb.ruler专用测量角度软件对所有颈椎小关节角进行测量,精确至0.01[4]。

1.3 统计学方法

本组的数据均采取SPSS 16.0统计软件处理,计量资料数据以均数±标准差(x±s)表示,比较采用t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 观察组两侧颈椎小关节角度比较

通过对观察组内滑脱的C4~5椎体与相邻椎体的小关节角度的比较,C4和C5椎体右侧和左侧的小关节角度比较差异有统计学意义(P < 0.05)。见表1。

3 讨论

3.1 正常成人颈椎形态

颈椎有7颈椎椎体、5个椎间盘(颈1、2部没有椎间盘)和韧带组成。上面连头骨,然后下接第l胸椎,然后是颈部肌肉、血管、神经和周围的皮肤组织。除了第一、第二颈椎结构特殊外,其他的颈椎和胸椎、腰椎结构相似,是由椎体、椎弓、突起(包括横突、关节突、棘突的基本结构)等组成[5]。各椎孔上下相连构成椎管,其中容纳脊髓。颈椎钩状的过程和相邻的一个椎体下缘边坡对合,联合可以限制颈椎过度运动对双方和旋转方向,以确保稳定,防止阀瓣的两边向后移。在脊柱除接头骨外,所有的关节,它是三重装置的结构和功能单位的脊柱。在脊椎压力下,椎间盘能缓解冲击能量,从而大大提高相邻椎体表面的应力分布。一般来说,在椎间盘的厚部分,缓冲效果是显著的,在椎间盘薄弱部分,钩状的过程成为集中区域的应力分布,这是一个常见的引起的骨质增生的钩状的过程。关节退行性变化出现较早,由于在椎间关节边缘,在颈椎旋转运动,更大程度的增加活动,二者的钩状部位是一个斜面,此处椎间空间狭窄(缓冲能力弱、跳跃、影响,破坏程度)、压力和剪切引起的颈椎活动常会引起早期退化的发生[6]。

3.2 颈椎病的病变与小关节角的关系

从生物力学的角度对颈椎病的解读,颈椎为了适应正常的人类视觉,听觉和嗅觉刺激,需要大型和敏捷的机动性[7]。颈椎的运动幅度比胸、腰椎要大得多,如弯曲或伸展,左右侧屈、旋转和运动合成形成环转运动。存在的生理盛度,可以增加弹性,缓解颈椎缓冲重力冲击,防止脊髓和大脑损伤[8]。一般随着年龄的增加,加上长期坐姿、姿势和椎间盘髓核脱水变性,颈椎退化,颈椎活动逐步限制[9]。不同节段病变包括椎间盘变性,面关节退行性变,韧带变性和椎间盘髓核脱水关节退行性变、颈椎、轴向旋转和横向弯曲程度不同,在颈2、3侧方横向弯曲成轴向旋转2°。在7、7.5颈轴向旋转、侧旋1°,从上到下逐渐降低趋势。下位颈椎的力学耦合作用表现在背柱侧弯时,棘突向侧弯的相反方向移动[10]。观察组中C4和C5椎体右侧和左侧的小关节角度比较差异有统计学意义(P < 0.05)。观察组和对照组C4、C5小关节角度比较差异有统计学意义(P < 0.05);观察组和对照组C3、C6小关节角度比较无统计学意义(P > 0.05)。说明颈椎小关节不对称性对颈椎退变程度有明显影响,其对临床诊治具有重要意义。

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篇6

关键词:竞技武术套路;“旋风脚720°+ 马步”;速度特征

中图分类号:G852.019文献标识码:A文章 编号:1007-3612(2011)04-0132-04

Analysis on the Speed Characteristics of Athletics Martial ArtsRepertoire “Tornado Foot 720° Plus Horse Riding Stance"

ZHU Kai1, HU Xiujuan1, LI Shouping2

(1. North China Electric Power University, Sports Department,Beijing 102206 China; 2. Shanxi Province Martial Arts Movement Administ rative Center, Xi’an 710065 Shaanxi China)

Abstract: Athletics martial arts repertoire pursues sport performance, and the success ofthe difficulty movement directly affects the performance. Along with the techni cal movement difficulty, the angle of the elevation also increases. Andthere is a practical importance to make a tentative research on the movement wi th high difficulty degrees. Therefore, this topic use advanced instrument selec t s the difficult movement of “C” level rotation as the research subject toyze the speed characteristic of “tornado foot 720° plus horse riding stance".It may enrich athletics martial arts repertoire training theory in the certaindegree and provide scientific references for the coaches and athletes in trainin g.

Key words: athletics martial arts repertoire;“tornado foot 720° plushorseriding stance";speed characteristic

武术理论与技术相比,一直以来都处于滞后状态。在1994年国家体育总局武术管理中心 提出竞技武术的概念以后,对竞技武术套路的研究多从竞赛、训练、规则等角度去研究,主 要集中在竞技武术套路的发展和入奥设项的研究,相关研究又多从心理学的角度分析运动员 临场主观心理因素对竞技武术套路比赛中运动员指定动作的完成的影响,或采用现场统计难 度动作的完成情况,分析与运动成绩的关系。2002年新规则的出台后,有人通过对武术竞赛 新规则在全国武术套路冠军赛的试行情况分析研究发现:“难度动作”和“连接难度”与比 赛成绩的相关度高达0.930,具有高度的正相关,而且在各单项比赛的前六名中,前三名与 四至六名的运动员在难度动作的得分上具有非常显着性差异(P

竞技武术套路响应时代的呼唤走上历史舞台,提倡“高难美新”,因此要求旋转周数和 腾空高度,成为武术套路发展的方向。难度动作也在不断修改和完善的竞技武术套路规则的 引导下,随着科学技术的发展,训练手段、方法的日趋先进。在此过程中,许多研究 者从运动生物力学的角度对难度动进行分析,对难度动作的发展所起的作用是无庸置疑的。 纵观以往的研究成果主要集中在一个动作或一个项目,或以经验的描述性研究为主,缺乏 定量分析。因此,针对上述情况,本文运用三维摄影、录像等方法对某一难度动作动作技术 进行分析和诊断。预期研究结果在一定程度上将丰富竞技武术套路的训练理论,同时为教练 员和运动员的竞技武术套路的旋转类难度动作的训练提供参考。

1 研究方法

运用三维摄像对旋风脚720°+马步动作技术进行运动学测试。

1.1 测试对象 受试者为北京体育大学竞技体校武术队一级男运 动员三名,基本情况如表1所示。

1.2 实验过程

三维高速摄影运动学采集系统。拍摄频率100 Hz测试现场在北京体育大学综合馆进行 。

1.2.1 实验仪器的调试三维摄影:对两个镜头的高度、俯仰角度和焦距进行调整,使坐标框架在每个镜头中的 位置处于中下部,且光点的大小合适,然后对测试空间进行标定。实验人员在运动员技术动 作可能会达到的空间内调试标尺,对测试空间进行标定。一台摄像机置于运动方向的右前方 ,距实验对象运动区域中心的距离约为6 m,另一台在左前方约6 m,在拍摄之前调整摄像机 焦距并使之达到最清晰,然后锁定,对同步器进行测试,以保证拍摄的同步。

1.2.2 数据的采集三维录像,采用日本产松下两个摄像机和一个同步器及一个 TUMX 三维标定框架,因此 能较好地使整个动作位于框架标定的空间内;解析仪器采用爱捷人体信息研究所的 UYR02’ TN$Y 型运动图像采集器及运动图像分析系统。

1.2.3 数据处理高速摄影仪对3人的动作的9次进行了采集,每个画面有20个标志点,再对这些点坐标处 理计算获得分析所需的速度、角度、重心等数据。

1.3 统计方法 对数据的统计分析以及表格、曲线图的处理是运 用MicrosoftExcel和Origin软件进行处理的。

2 结果与分析

本文选取武术长拳类C级沿纵轴旋转类难度动作“旋风脚720°+马步”,采用高速摄影 仪进行拍摄。通过影片解析对动作进行运动学分析,获得运动学参数对技术进行诊断。

2.1 动作阶段划分及研究范围的确定

2.1.1 动作阶段划分难度动作的完成是一个较为复杂的过程,为了便于分析,根据动作的任务和性质,将一 次复杂完整的动作的整个过程划分为不同的阶段,有利于对完整的动作进行分析和研究。在 不同动作阶段的临界点,定为难度动作技术的特征画面。在动作的采集数据中,选取每个动 作完整的动作周期进行分析。

1)特征画面。根据录象将图1中的1为助跑结束时刻; 2为离地时刻; 3为击响时刻 ; 4为着地时刻。

2)动作阶段。1~2为起跳阶段;2~3为腾空阶段;3~4为着地阶段。

图1 腾空旋风脚720°+马步动作全过程

2.1.2 研究范围的确定本文根据难度动作技术的特点,从技术动作结构着手及本研究的方便,选取从1―4, 即从助跑结束时刻开始到双脚着地时刻结束为一个动作周期进行分析。

由于是在同等实验环境下,三个运动员是按同等的实验要求来完成的难度动作,运动 学参数的获得数据结果表明:三名运动员每个动作运动学参数的变化呈一致性。文中的数据 是3名运动员最好一次动作的均值。

2.2 “旋风脚720°+ 马步”的速度特征

2.2.1 起跳阶段动作速度特征分析起跳动作技术的主要目的是使人体获得尽可能大的垂直速度,也就是要求运动员尽可能 跳得高,使空中动作更加优美。起跳主要是依靠起跳腿的缓冲、蹬伸以及全身的整体动作完 成的。助跑起跳阶段最后一步制动对起跳有很大的影响,因此,把最后一步运动员左脚触地 瞬间至右脚触地的动作全过程进行分析。它包括三个阶段,即缓冲、蹬伸、离地。将1-6定 义为缓冲阶段,6-12定义为蹬伸阶段,12-17为离地阶段。

2.2.1.1 上肢运动图2显示了在起跳阶段肩、肘、腕的速度变化。右侧肩、肘、腕在起跳阶段曲线基本相 似,左侧与右侧成相反的趋势。在整个动作过程中,右侧基本上大于左侧,出现两次波谷和 两次波峰。缓冲阶段右腕和右肘出现第一个峰值,右腕在蹬伸阶段开始增大到离地阶段达到 最大值,而后减小,至离地瞬间达到最小值。左侧肩、肘、腕缓冲阶段达到最小后再增大, 呈现波峰-波谷的变化特征,左腕、左肘在蹬伸阶段结束时达到最大后减小离地瞬间又开始 增大。

图2 起跳阶段上肢各关节速度

由表2我们可以知道助跑结束时左腕达到最小0.32 m/s,缓冲阶段一直处于低速状态,蹬伸 阶段开始加 速并达到峰值6.64 m/s。起跳阶段右腕一直处于高速状态,缓冲阶段达到第一个峰值 6.4 6m/s,第二峰值在蹬伸阶段出现7.99 m/s。

2.2.1.2 下肢运动根据图3下肢各环节的速度变化可以看出,助跑结束时左踝速度下降,右踝速度增大, 缓冲结束时,左右踝速度差别较大。右踝最大时,左踝达到最小,蹬伸完全时,右踝继续下 降,左踝速度开始增大。离地时,右踝继续下降,左踝速度开始增大。这与动作变化一致。 这在一定程度上说明了竞技武术套路运动员在该技术动作的踏跳过程中,起跳动作技术合理 ,为把水平速度转化为垂直速度创造了非常有利的条件。

从表3中,我们可以看到,助跑结束、缓冲、蹬伸、离地这几个特征画面时刻的速 度 表现为右侧髋、膝、踝大于左侧;蹬伸时右侧有所增加;离地时,左右髋几乎一致,左膝大 于右膝,而右踝大于左踝。

2.2.2 腾空阶段动作速度特征分析根据武术竞赛新规则,如果转体度数不足720°将不予给分,同时规则中明确指出:跳跃动 作转体双脚落地或跳跃动作转体落地接马步或跌竖叉,均以起跳时两脚之间连线和落地时两 脚之间连线的夹角来计算转体度数。因此能否完成转体720°的技术要求就成了评判该技术 动作是否成功完成的关键环节。

腾空阶段是指“旋风脚720°+ 马步”右脚离地瞬间至双脚着地瞬间动作的全过程。它 包括4个阶段,即上摆(1-13)、击响(13-28)、夹伸(28-32)、保持(32-37)。

2.2.2.1 上肢运动图4显示腾空阶段上肢各环节的速度变化,左腕和左肘变化趋势一致,左右肩的变化趋 势几乎相同,肩速最小,肘速次之,腕速最大,动量依次传递,逐步积累,最终使末端的左 腕获得最大的速度,并在到达速度峰值瞬间前后迎击右脚。从图中我们还可以看到击响时刻 并不是左腕的峰值,击响后迅速达到最大,然后有一个波动后减小至夹伸阶段达最低;保持 阶段又有所增加。

图4 腾空阶段上肢各关节速度

从表4我们可以看到,腾空阶段左腕击响时速度是1.17 m/s,之后达到最小值1.14 m/s 。离地和上摆时,左右肩速小于左右肘速,腕速最大。夹伸时,左侧肩、肘、腕大于右侧。 着地时右侧又大于左侧。

2.2.2.2 下肢运动从图5中可以看出,踝关节速度最大,膝关节次之,髋关节最小;由于在空中,右腿要 完成击响动作,两脚又要同时落地,因此左腿在等右腿,所以右踝速度始终大于左踝的速度 ;上摆至击响阶段,各环节速度在减小,击响时左右踝同时达到最小;击响后,各环节迅速 增大;夹伸时右髋速度减小,右膝和右踝同时达到各自的峰值;随后为减小转动力矩,且为 落地做准备,两腿夹伸并拢,所以两踝速度变化趋势一致。夹伸阶段各环节速度除右髋有所 增加,其余都呈下降趋势;保持阶段右髋下降,其它各环节又有所上升。运动员摆腿速度快 ,使动作完成的优美、质量高,从而才可达到规则中“旋风脚720°+ 马步”起跳腿击响脚 高过肩”的要求,同样要求运动员具有较好的弹跳力,一定的柔韧素质以及全身各部分的协 调配合。

图5 腾空阶段下肢各关节速度

从表5我们可以看到,腾 空阶段下肢各环节在不同时刻的变化,离地时左髋、膝、踝速度大于右侧;上摆时两侧环节 速度趋于一致;击响时两侧均是髋速最小,膝速次之,踝速最大,右侧大于左侧;右踝击响 时速度是9.45 m/s,之后达到最大值10.19 m/s。夹伸时右侧继续保持大于左侧的速度; 着地时右膝、踝大于左膝、踝;右髋速小于左髋速。

2.2.3 着地阶段动作速度特征分析长拳运动的跳跃动作中,在做起跳时要机灵、矫健、敏捷,而落地时则要轻稳,因此就 有了“落如雀”的说法。人体从空中下落时有一个向地面的压力,为了减少人体从空中降落 到地面的压力,轻稳落地,就要求运动员不但要有优美的空中造型,还要有保持好身体平衡 的能力。在落地时身体不能放松,也不能僵硬。先前脚掌着地再过渡到全脚掌着地,整个动 作应该是连贯、柔和。此时仍然要控制住腰、腹并且保持下肢适度的紧张,以缓冲由于重力 和速度带来的压力。

着地阶段可以分为着地缓冲和姿态保持两个阶段。图6中图像的1-11幅为着地缓冲阶段 ,11-13为姿态保持阶段。

2.2.3.1 上肢运动图6显示整个着地阶段两肩速度变化几乎相同,姿态保持时各环节变化一致。在着地缓 冲阶段左肘、左腕先增大后减小。右肘、右腕呈相反趋势先减小再增加后减小再增加,出现 两次波动。

从表6我们可以看到,着地瞬间上肢左侧各环节速度大于右侧;缓冲结束时左右侧趋于 一致;保持结束时右腕速度稍大于左腕,肩肘速度几乎一致。

图7 着地阶段下肢各关节速度

2.2.3.2 下肢运动 由于重力的作用,整个着地阶段各环节速 度都是持续减小。着地缓冲阶段,各环节的速 度迅速减小,左膝减小的快,姿势保持阶段又趋于一致。右踝、左踝在姿势保持时速度又有 所增大。结合动作分析其原因,由于向左高速旋转两周,落地时两脚并不是同时着地 的,重心不在两腿之间,由于惯性,身体依然保持向左旋的速度,重心偏向左腿,为保持动 作平衡 ,右膝速度减小,缓冲制动。姿势保持时,左膝速度有稍有增大。由图象中也可以看到,运 动员空中旋转不足720°,落地时借向左转的惯性,右脚有一碾转的动作来调整不足的角度 ,因此右踝在姿势保持阶段速度有所增大。

从表7我们可以看到,着地瞬间下肢各环节速度左右侧几乎相同;缓冲结束时右膝速度大于 左膝;保持结束时右膝速度稍大于左膝;左右踝速度相同。

3 结 论

1)“旋风脚720°+马步”在速度参数上的特征表现为:起跳阶段上肢运动左右侧呈相反趋势 ;腾空阶段,左腕速度大,击响后才达到峰值。

2)踏跳过程中, 合理起跳动作技术,为把水平速度转化为垂直速度创造了非常有利的条件。

3)运动员腾空阶段摆腿速度快,使动作完成的优美、质量高,从而才可达到规则中“旋风脚 720°+ 马步”起跳腿击响脚高过肩的要求。

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篇7

摘 要 随着竞技体育的盛行和发展,身体运动功能训练作为当前先进的运动训练理念之一越来越被运动员们认可,它在提高竞技成绩方面起着很大的作用。本文运用文献查阅和逻辑分析以及比较等方法对身体运动功能训练的研究现状和进展进行简要的解析和描述,希望能为后面的学者提供必要的依据和参考。

关键词 身体运动功能训练 竞技体育

近十年来,身体功能训练日益成为训练理论和实践的热点,我国也开启了这样的道路。早在2012年,为了备战伦敦奥运会,国家体育总局批准同意成立“备战伦敦奥运会国家队身体功能训练团队”,通过系统的身体功能训练,可以发现运动员的体能训练及竞技水平方面有显著的改善,从而掀起了国内新一轮体能训练的――功能性训练。当前国内功能性训练领域不像国外那般先进,我国关于功能性训练也存在学术研究滞后,近几年关于身体运动功能性训练的文献屈指可数,根据文献结论来看依然存在训练实践盲目、概念原理歧义以及理论认知模糊等现象的问题,相对于欧美其他体育大国来说,中国还是处于比较劣势的位置。本文主要从身体功能训练的概念以及研究现状等方面进行论述,希望从中发现规律实现身体功能训练的本土化。

一、身体功能训练的概念

功能训练是目前运动康复领域与体能训练界都认可的一个概念,对于这个概念的解释,不同的专家和学者有不同的观点,美国运动医学学院认为所有功能训练形式都包含有运动链和运动三维平面中的加速、稳定和减速的动作;“功能训练之父”Gray将其定义为:发展身体被设计的动作;有大量实践经验并指导过亚特兰大奥运会运动员的体能教练Mike Boyle将其解释为:训练运动的动作[1]。从以上表述来看,对于功能性训练的定义似乎各不相同,但从中分析可知道:第一种定义是从运动生物力学的角度指出功能训练的动作特点要素,阐明了动作衔接的加速度、功能平衡状态和多维度等特点;第二个定义是基于解剖学理论,解释功能性训练是将训练动作建立在人体解剖结构基础上的专项技术动作的训练;第三种定义运用了人体运动生理中神经控制肌肉机制的理论,强调的是我们在运动过程中要强化运动程序。

二、我国身体运动功能训练的研究现状

查阅身体功能训练的相关文章,发现我国的身体运动功能训练主要集中于以下几个领域:

(一)身体运动功能训练早期运用在康复领域中

在激烈的竞争中,运动员为了获得好的比赛成果,不顾后果的想增加运动负荷量来提高训练和比赛成绩,这样的做法自然而然地会造成运动损伤,在康复的过程中,就需要把运动功能训练作为康复的重要依据。骆学锋将运动功能训练应用到了膝关节运动损伤恢复方面,他指出不仅要关注运动损伤后的功能性训练,还要在身体运动功能训练过程中把“动作”“预康复”作为训练控制的标准程序,始终贯穿于整个康复过程中[2]。

2006年我国开始重视功能性训练,在2008年北京奥运会后,提出身体运动功能训练对于运动员的力量训练具有重大的价值,在2012年伦敦奥运会之后,功能性训练更是推广到了全国各个地区,着重在医疗康复和竞技体育等多个领域。

(二)身体运动功能训练在竞技体育领域中的运用

竞技体操一直都是中国体育比赛的优势项目,在此基础上,中国优秀体操运动员梁富亮以自己为研究对象,在国家体育训练中心进行了长达7个月的训练,将身体运动功能训练的理念应用到体操项目上,结果发现,身体运动功能训练作为一种新型的训练方式对竞技体操项目有促进的作用[3]。

刘超在经过一系列的研究后指出,身体运动功能训练可以在一定程度上提高运动员射门技术的稳定性、力度、准度。特别注意的是,需要结合多种训练方式才能让运动的水平得到全面的提高[4]。

(三)身体运动功能训练日益被引进学生课堂中

身体运动功能训练不只是针对于运动员,现在也慢慢的走进了中小学生的教学课堂中,这种训练方式在中小学生的体质健康方面起着促进作用。

(四)身体运动功能训练在其他方面的应用

李诗芬研究了身体运动功能训练对老年人的作用,杨杰等人也谈到了身体运动功能训练能够有效地预防军事训练损伤。

综上所述,国内对于身体运动功能训练的研究起步较晚,所涉及的领域比较狭窄,但是发展空间大。我们应该借鉴国外的研究成果,取其精华,将身体运动功能训练这个理念引入到各个领域中。

三、结论与展望

关于身体运动功能训练的研究主要来自于美国,现在渐渐地被引入国内,在医疗康复、竞技体育、学生课堂等领域都有很大的价值。但是目前,人们对身体运动功能训练的认知还处于萌芽阶段,对于其理念还存在着很大的质疑和偏差,甚至还有盲目应用的问题。中国本土化的身体运动功能训练理论体系的构建及创新应该立足于中国体育的实际情况,对于强势来袭的欧美体育文化及产品我们应该要谨慎,不能脱离实际的“粘贴、复制”,这样只会有害而无一利,反之,我们应该要通过挖掘传统体育文化精髓与总结奥运优势项目经验,取其精华去其糟粕,最终构建我国的功能训练理论框架,从而将我国的体育事业发扬光大!

参考文献:

[1] 李小伟.让“私人订制”飞入“寻常百姓”家――探索将身体运动功能训练与中小学教学实践相结合的途径[J].体育教学.2014(7).

[2] 骆学锋.膝关节运动损伤的运动康复疗法[J].中国体育教练员.2014(03).

[3] 梁富亮.中国男子优秀体操运动员梁富亮身体运动功能训练实践研究[D].北京体育大学硕士论文.2013.

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推拿手法是中医推拿的核心内容,目前对其分类主要有:手法动作形态分类、手法作用分类、阴阳分类、五行分类、力学特征分类等。从生物力学的角度来观察推拿的过程,是医者对患者施加外力的过程。推拿治疗的表现形式,是医者运用自己的手或其它肢体部位,在患者体表治疗部位施加一定的作用力,患者通过接受其作用力的刺激,引发自身的生理功能调节改变,起到治疗的作用。推拿手法是外加作用力的具体表现形式,其作用基础就是力。力学要素,是物理学对物体问发生的作用力的科学描述,其包括:力的作用点、力的作用方向和力的作用大小三个要素。以力学要素作为推拿手法的分类依据,有利于揭示其作用的实质,从而更好的掌握和运用推拿手法。

根据我国1997年实施的“中医临床诊疗术语国家标准”中“推拿疗法”的定义,推拿常用手法有:按法、压法、揉法、点法、掐法、拨法、押法、掩法、扪法、抄法、踩跷法、擦法、摩法、推法、分法、合法、拂法、刮法、搓法、勒法、抹法、扫散法、拿法、弹法、捻法、抓法、拍法、振法、抖法、摇法、拉法、背法、扳法等。在临床中还有许多种手法未列其中,如:滚法、一指禅推法、捏法、击法等,以上这些基本概括了推拿的常用手法。研究力学要素在各种推拿手法中的具体体现,对推拿手法进行科学的分析,归类,即力学要素分类。医者对患者所施加作用力的表现形式,总体可分为:直接按压力和关节被动活动力,既推拿手法可分为直接按压力类手法和关节被动活动力类手法。关节被动活动力类手法常用的有:抖法、摇法、拉法、背法、扳法等;直接按压力类手法是包括除关节被动活动力类手法外的所以手法。相对而言,直接按压力类手法在整个推拿手法中占主体地位,通常所说的推拿手法主要是指的这类手法,其力学要素表现为:

1 力的作用点

根据手法着力点是否移动,力的作用点表现为吸定性和非吸定性,二者将手法分为吸定类手法和非吸定类手法。吸定类常用手法有:按法、压法、点法、掐法、押法、掩法、扪法、踩跷法、振法、滚法、一指禅推法、揉法、抄法、拿法、抓法、捏法等;非吸定类常用手法有:拨法、擦法、摩法、推法、分法、合法、拂法、刮法、抹法、扫散法、弹法、拍法、击法、搓法、勒法、捻法等。

2 力的作用方向

根据手法按压力的方向是否与患者治疗部位体表垂直,力的作用方向表现为垂直性和水平性。,垂直性是手法单纯的垂直力体现,水平性是手法垂直分力与水平分力的综合体现,为按压力作用下的水平运动,二者将手法分为垂直类手法和水平类手法。垂直类常用手法有:按法、压法、点法、掐法、押法、掩法、扪法、踩跷法、振法、弹法、拍法、击法、拿法、抓法、捏法等;水平类常用手法有:揉法、抄法、拨法、擦法、摩法、推法、滚法、一指禅推法等。

3 力的作用大小

力的作用大小主要体现为手法对患者体表的压力强度,其受三方面因素的影响。1 医者施术时使用自身不同的肢体部位,因其大小不同的压力面积而产生大小不同的压力强度。压力一定时,压力面积越小压力强度越大,压力面积越大压力强度越小。施术者常用施术肢体部位有:手指罗纹面、指端、拇指桡侧、手指甲、屈曲的指间关节突起部位、手掌尺侧面的背部及掌指关节背侧突起部、手掌面、手掌的大鱼际、小鱼际、掌根、拳面、拳背、肘、足等。以手指罗纹面为施术部位的常用手法有:按法、押法、扪法、一指禅推法、揉法、抄法、摩法、推法、分法、合法、拂法、抹法、扫散法、拿法、抓法、捏法、捻法等。以指端为施术部位的常用手法有:点法、振法、一指禅推法、拨法、击法等。以拇指桡侧为施术部位的常用手法有:分法、合法、刮法、扫散法等。以手指甲为施术部位的常用手法有:掐法、弹法等。以屈曲的指间关节突起部位为施术部位的常用手法有:点法等。以手掌尺侧面的背部及掌指关节背侧突起部为施术部位的常用手法有:滚法等。以手掌面为施术部位的常用手法有:按法、掩法、振法、摩法、推法、搓法、拍法等。以手掌的大鱼际为施术部位的常用手法有:揉法、擦法等。以手掌的小鱼际为施术部位的常用手法有:擦法、击法等。以掌根为施术部位的常用手法有:揉法、擦法、击法等。以拳面为施术部位的常用手法有:推法等。以拳背为施术部位的常用手法有:击法等。以肘为施术部位的常用手法有:压法、推法等。以足为施术部位的常用手法有:踩跷法等。2 医者施术时对患者体表直接施加压力大小的不同,产生了大小不同的压力强度。这种手法作用力的大小,根据临床实际操作经验,可分为轻度、中度和重度三种力量层次。由于在手法操作中,存在着医者和患者的个体差异,手法力度难以实行量化而予以规范,具体力度由施术者个人经验把握。按照实际操作经验,施加手法外力时,能够感受到患者的软性回馈压力者,为轻度作用力;能够显著感受到患者的软性回馈压力者,为中度作用力;能够感受到患者的硬性回馈压力者或无硬性回馈压力而患者回馈有强烈刺者,为重度作用力。常用轻度作用力手法有:押法、掩法、揉法、擦法、摩法、拂法、扫散法、弹法、抓法、搓法、勒法、捻法等。常用中度作用力手法有:按法、压法、点法、掐法、扪法、踩跷法、振法、滚法、一指禅推法、抄法、拨法、推法、分法、合法、刮法、抹法、拍法、击法、拿法、捏法等。常用重度作用力手法有:肘压法、点法、掐法、踩跷法、拨法、肘推法等。3 手法操作频率的快慢影响压力强度的大小。按照正常人体肌肉生理功能,功率一定时,肌肉收缩速度越快,其产生的力量越小;肌肉收缩速度越慢,其产生的力量越大。手法频率越慢压力强度越大,手法频率越快压力强度越小。目前对于推拿手法频率的快慢尚无明确的量化标准,通常将频率低于120次/分钟的称为慢频率手法,频率位于120~160次/分钟的称为中频率手法,频率高于160次/分钟的称为快频率手法。不具有周期性的手法,其频率可看作为零。常用慢频率手法有:踩跷法、抄法、拨法、摩法、推法、分法、合法、弹法、拍法、击法等。常用中频率手法有:振法、滚法、一指禅推法、揉法、抄法、擦法、拂法、刮法、抹法、扫散法、弹法、拍法、击法、拿法、抓法、捏法、搓法、勒法、捻法等。常用快频率手法有:振法等。常用零频率手法有:按法、压法、点法、掐法、押法、掩法、扪法等。

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运动训练学涉及的相关方面是一系列综合性的社会存在现象和领域,这个学科的事实存在,更多是从竞技体育的实践性和特有的对象来把握的。运动训练学的研究领域是竞技体育的一个重要方面和环节,它的运行更多地被赋予技术和操作色彩:它是对一系列活动、过程,是对人、事、物、时间、负荷等的计划、安排和管理,故具有一定的技术、应用操作性、经验性。运动训练学与诸多的基础学科有着紧密联系,它们之间甚至没有明显的界限,但运动训练学又是这些学科的综合和超越。运动训练学研究是“与获得、形成、提高、保持竞技状态的目的紧密相关的操作性活动”。之所以说“紧密”和“操作性”,不仅表明运动训练学的特性,还表明达到这一“目的”的,除了运动训练学,还有诸多的基础和相关学科。一定的实践内容均可反映为一定的学科和理论(或研究)范畴。具体来说,表现在以下两个方面。(1)自然科学方面(主要表现为生物科学)。运动训练学的切入和着眼点在操作层次的学科或研究有运动医学、营养学等的实用技术、方法、手段研究(包括选材、恢复、康复、损伤等)。这方面的基础学科有形态学,解剖、生理、生化、遗传学,生物力学(动力学、运动学等方面)等生物学科。其研究选材、生长发育,各生理、生化指标,以及相关技术的形成、提高、巩固等的微观机理方面。(2)社会科学方面。这方面的学科和理论(或研究)有政治、思想道德研究,社会学(社会因素和环境的影响),教育学,管理学(组织行为学、激励理论等),心理学,以及操作化的技术、手段、方法系统的研究。其指向最佳竞技状态形成和获得的社会性因素。此外,我们特别提出运动训练学的“学科”这个概念,它是研究运动训练学目的指向的维系和支持、价值系统的学科。运动训练学虽不包括这方面内容,但提出这个概念有助于我们更好理解运动训练学在竞技体育研究中的地位。从竞技体育实践来看,运动训练学的研究学科依次展开是:(1)竞技水平得以维系的保障和支持系统的研究。如人才学、社会学等。(2)竞技体育作为社会系统和社会存在的其他多方面的研究,如机制、体制、功能、作用、社会问题以及竞技体育存在价值、意义、方向、目的、人道关怀等。

2.运动训练学基本概念的使用

基本概念、定义与名词使用的规范、明确化,是一个学科发展程度与水平的重要尺度,运动训练学也概莫能外。理论是由概念的判断、推理所组成的,基本概念是整个运动训练学理论的逻辑起点。现阶段,不同时期,甚至同一时期的相关运动训练学教材、图书中,对运动训练学的许多基本概念、术语还缺乏共同的理解与表述,处于经常变换的阶段。一个学科的发展要经过初创、发展、成熟与老化等四个发展阶段,在学科的不同发展阶段,名词、术语、概念的规范化程度等有较大的差别。在学科初创和发展阶段,其基本概念、基本原理、基本规律都还处于探索与争鸣之中,因此,文献中新的语词较多,名词术语的变化较快,不够稳定。目前,国内运动训练学发展还没有脱离这些表征。运动训练学基本概念的确定与使用影响和制约到学科的发展,必须引起重视,应对运动训练学相关概念、术语进行区分、界定与规范,乃至进行包括与国际范围的沟通与接轨。

3.运动训练学学科地位与属性

一门学科往往包括理论研究与应用实践部分。竞技体育的繁荣,已让人们习惯以娱乐、表演、技艺、商业、政治的眼光来看待它,而忽视运动训练学的学科与学术地位;从科研角度,运动训练学又常被自然科学的实证性所要求、束缚,而被抹杀和否定其科学性。运动训练学在一种尴尬的境地中生存和发展。运动训练学的学科地位已经在《中华人民共和国国家标准学科分类与代码》中作为二级学科确定下来。从学科的角度看,它既可以看作是科学的分支、学术的分类,也可看作是一门课程。运动训练学的学科定位与属性,即判定它的学科性质和它在科学体系(主要指体育科学体系)中的位置,目前有多种看法:(1)属于自然科学[2];(2)属于技术科学[3];(3)属于生物科学并扩展到社会科学[4];(4)属于应用体育学[5];(5)属于人文科学[6];(6)无明确地位[7]。以上不同认识,有的是由于划分角度不同,有的却是认识的模糊与不确切。另外,仅把运动训练学作为一门“新型的交叉学科”也是不够的。确立运动训练学的学科属性有利于把握它的主要特征,确立它与母体学科的关系,有利于其从母体学科获取养料,理清其研究对象与研究方法,获得研究途径与启示,避免违背科学规律,走入歧途。我们认为,从不同的角度看,关于运动训练学的学科所属也不同。从上文分析,我们倾向于认为运动训练学是一门综合的操作、应用性学科。

4.运动训练学研究方法的运用

作为一门成熟的学科,应该有较为成熟,系统的研究方法,但运动训练学在这方面还存在一些不足。对选材、训练、比赛效益最佳化实施,很多方面可以借助与先进的技术和设备、方法,但是,国内这些方面并没有相应跟上,实践中主要还是以感性方法与经验总结、描述为主,目前对其他学科研究方法的借鉴与吸收还比较欠缺。运动训练学研究方法建设也包括两个方面的内容。对选材、训练、比赛效益最佳化实施而言,应对现有的经验成分验证,使具有主观和个体色彩的方法通过实验与科学论证,并经过实践的反复检验,上升到科学理论的高度,逐渐改进以逻辑演绎!经验为主的研究、评价方法、提高其量化程度;对运动训练学相关人文社会学研究来说,主要是从母体学科汲取血液,逐渐提高研究方法运用的规范性和科学性。目前,运动训练学的社会学研究中较多地运用到量化方法与问卷法,在运用中也要注意其适用性的问题:建立数学模型对运动训练学研究实现量化处理,必须具备两个条件:第一研究和处理的问题必须能够数量化;第二必须具备所需的各种数据。实际上,目前运动训练学还不是任何研究都能做到数量化,如意识领域的一些东西,就不能确定数量化的标准。另外,对运动训练学相关方面价值、理性的把握,对在此过程涉及人的社会发展研究、学科建设基本理论的构建等很多方面,其隶属于哲学、伦理、美学、文化等研究的范畴,其中很多方面的研究目前和今后都不可能量化;同时,由于统计工作的局限性,有些即使能够数量化的研究也不一定能掌握其基本数据。在今后的发展中,运动训练学的研究将会也应该呈现出定性研究与定量研究“人文化”与“实证化”长期并存的趋势。通常采用问卷法研究运动训练学的许多问题,但问卷法有较大的主观性。问卷法适合用来反映被调查群体某个直观的观点或态度,但不适合用来提供带有较强思辩色彩问题的答案或具体的实证材料与数据。对于探寻较深奥的问题,必须树立“多数的认可并不等于研究的真实”的观点。

5.运动训练学科学研究及其相关建设方面

运动训练学科学学方面的研究旨在为科学研究的组织管理、科学规划和科学政策的制订提供系统的理论依据。运动训练学科及其实践的发展是与科研水平联系在一起的,运动训练学科研水平进步是运动训练学发展的直接反映,同时又是运动训练实践的重要动力,科研状况和能力的提高可以引导现代科学技术融合于训练学领域,在一系列的现代科学技术中寻求更多的切入点和合作点,给训练系统以更大的推动力。而科研工作的进行和科研水平的提高又与科研机制、体制等的保障与支持有着密切的关系。运动训练领域的研究及学科发展已具备一定的基础,取得了较大的进展,但该领域学科属于技术学科的定位,使得人们注重它的实践操作性和追求直接效应,而忽视其科研状态等在内的学科自身建设。从科学学角度出发的研究以及相关的建设还处于较低水平。科研机制和体制的建设是一个庞大的系统工程,以下我们从两个微观方面着手考察。

5.1学科教学、研究机构与设置

著名科学计量家佩里茨指出:“就我所知,任何一门渴望得到学术界承认的新生学科,都必须或迟或早地建立起本学科的学术教学基地。没有教学,没有研究生,没有师生之间卓有成效的学术交流和切磋,任何新生学科都是注定要失败的。”[8]运动训练学在我国受到了较大的重视,教学、科研(包括学位建设)、学术都具有了一定的体制与机构。这为运动训练学的发展奠定了良好的基础。

5.2科研队伍建设

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摘要本文运用文献资料法和逻辑分析法对运动员最佳竞技状态的概念、内容、特征、影响因素以及调整与培养等几个方面进行了分析总结,为运动员在比赛中获得最佳竞技状态提供参考。

关键词运动员理想竞技状态最佳竞技状态

伴随着世界竞技运动水平的迅速提高,运动员竞技能力的提高问题备受专家、学者和教练员的关注,而运动员的竞技状态又是他们研究的重要问题。特别是近几年来,有些运动员在比赛中出现“赛前不在状态”或不在“最佳状态”的情况,以至于在比赛中因瞬间发挥失常而饮恨赛场。我国运动员在世界高水平竞技比赛中虽然取得了辉煌的成绩,但是研究表明我国优秀运动员在世界高水平比赛中能发挥正常水平的只占14~15%,能发挥本人最佳水平或超常发挥的只占2~3%。由此可见运动员最佳竞技状态的研究不仅是提高训练“效益”的依据,也是科学掌控训练过程保障训练主体瞬间“辉煌”的依据。

一、最佳竞技状态的定义

最佳竞技状态的概念,是国内外体育界长期以来莫衷一是的一个话题,至今一直没有达成共识。本文综合已有研究,将竞技状态概括为:是指运动员通过相应的训练所形成的一种阶段性的运动状态。最佳竞技状态是竞技状态的最高阶段,最佳竞技状态区段的最高水平竞技状态才是运动员比赛中全力追求达到的目标。

二、最佳竞技状态的内容及具体表现

(一)最佳竞技状态内容

目前,关于最佳竞技状态内容的观点国内学者还没有形成统一认识,但是关于最佳竞技状态是一个涵概多元、涉及因素众多的理论见解已达成共识。陆一帆博士通过跟随国家各个运动队的长期研究,建立了优秀运动员最佳竞技状态模型,该模型为:社会因素(包括:社会激励、道德品质、个人素质、家庭因素、经济因素)、生物因素(包括:心理调控、生理准备、生化分析、膳食构成、营养保障)、生物力学因素(包括:形成动力定型的自动化、解剖结构与力学的匹配、技术结构的合理化)、训练因素(包括:周期理论和非周期理论的具体表达、各个时期的训练方案和训练理念)。田麦久博士在《运动训练学词解》中从生理学角度、训练学角度、心理学角度对运动员最佳竞技状态包含的内容作了较为详细的说明,他认为“从生理学角度上看,运动员有机体各器官系统机能达到最高水平,在运动中出现节省化象,机体能最大限度地适应大负荷以至极限负荷的训练和激烈紧张的比赛,并且恢复较快。从训练学角度上看,运动员的运动素质和专项技战术的发展达到了本人的最佳水准,并且运动素质和专项技战术结合紧密,能通过专项技战术把提高了的运动素质最大限度的发挥出来,完成动作准确、熟练、协调、具有最佳效果。从心理学角度上看,运动员在训练中情绪高涨,精力旺盛,自我感觉良好,渴望参加比赛,在比赛时具有特殊的专项感受力、意志顽强,心理稳定以及具有完成任务,夺取胜利的充分信心”。

(二)最佳竞技状态的具体表现

对于运动员最佳竞技状态的表现的研究很多学者是从不同的视角进行分析研究的。黄卫忠从心理学的视角对运动员最佳竞技状态特征进行了描述,他认为最佳竞技心理状态是指身、心均达到最佳状态,在运动中具体表现为:(1)具有强烈地竞争意识;(2)注意力集中;(3)比赛目标明确;(4)在大赛的压力下仍能毫不费力地高度集中注意力;(5)具有较强的控制能力;(6)达到忘我境地。孔祥宁也对最佳竞技状态的心理特征进行了研究,他把运动员最佳竞技状态时所具有的心理特征总结为“感知敏锐、注意力集中关注于目前事物、自我效能感高、控制能力强、乐观的情绪”。对最佳竞技状态特征作具体阐述的是学者孙建华,他分别从运动员的技术、素质、心理、体力4个方面对运动员在最佳竞技状态时所表现出来的特征研究,具体为“技术:全身动作能协调配合,配以完善的神经肌肉协调用力,动作轻松自如;素质:速度、速度耐力、力量、爆发力等主要专项指标达到或超过本人最好水平,并能充分表现在专项技术中;心理:渴望比赛、跃跃欲试、情绪高涨、充满自信心,同时又能准确地控制兴奋的程度;体力:自感精力充沛、旺盛、无疲劳、无伤病”。

三、最佳竞技状态的影响因素

获得最佳竞技状态和理想竞技表现(peak performance)是所有运动训练与竞赛的目标。影响最佳竞技状态的因素是多方面的,主要有三个方面:

(一)训练安排

如果连续多日承受定量负荷,机体会从明显疲劳、肌肉酸疼到逐渐变得轻松愉快,这就是适应过程。然而机体承受负荷是有限度的,过度负荷机体非但不会产生适应性,还会出现劣变性,影响竞技状态的形成。

(二)运动员状态

运动员的心理状态行为、生活方式也会影响最佳竞技状态的形成。另外,运动员的情绪状态,特别是消极的情绪状态和行为会降低其自我控制能力,从而严重影响训练效果或影响比赛水平的发挥。因此,在训练的全过程中,教练员需要及时发现并纠正运动员的消极情绪及行为。

(三)客观环境

客观环境主要包括自然气候环境以及竞赛的组织规模等。此外,竞赛的组织规模、媒体的宣传力度同样会对运动员最佳竞技状态造成比较大的影响。由于比赛的关键时刻,运动员心理状态的稳定性往往直接关系到比赛的胜负,一些微小的因素有时会引起运动员情绪的大起大落。

四、运动员最佳竞技状态的调整和培养策略

运动员在比赛中表现出的最佳竞技状态,是教练员精心培养和调适的结果。最佳竞技状态的形成,是由运动员的生理状态、心理状态和竞技水平等多方面的因素决定的。只有通过合理的安排,科学的训练,精心的调整,才能把运动员调整到最佳竞技状态。运动员最佳状态的形成不是一蹴而就的,重在平时的科学调整和培养。

(一)最佳运动员竞技状态的调整

首先,良好的生理状态是运动员充分发挥最佳竞技水平的基础。运动员训练、比赛后的恢复阶段,需要通过科学的营养调配、充足的睡眠来调整运动员的竞技状态,使运动员身体机能处于一种良好的循环状态当中,从而保证训练和比赛的质量。其次,正常的心理状态是最佳竞技状态的保障。通过提高运动员自我调控情绪的能力和培养运动员的意志品质和克服困难的能力。再者,竞技水平是最佳竞技状态的根本。教练员在世界大赛前要加强对运动员技术动作的强化,使其技术动作达到自动化的状态,这一状态能使运动员轻松自如地完成技术动作,增强应变能力和创造性。

(二)最佳运动员竞技状态的培养

最佳竞技状态的形成是科学训练的结果,所以竞技状态的培养也就是对训练过程的把握与掌控。孔祥宁认为心理能力的培养是获取最佳竞技状态的关键,而最佳心理状态的培养主要是通过“制定明确的目标、提高训练质量、坚持进行表象训练、集中注意力训练、增加成功的体验”。武术专家王楚泽通过研究,发现培养运动员最佳竞技状态应该包括以下几个方面:“生物节奏适应调控、训练负荷调控、心理调控、调控信息的及时反馈”。伊敏则通过研究,发现培养运动员最佳竞技状态的方法是:“经常保持中等强度的训练,高强度的训练每个小周期1次或2~3个小周期训练1次,不应该持续训练”。唐智明从系统的角度对运动员最佳竞技状态的培养提出了自己的看法,他认为“最佳竞技状态的培养是一个长期而系统的复杂过程,可以从全面提高运动员的竞技能力着手,在抓好体能、技能和专项素质训练的同时,重视对运动员心理、智能和应变能力的训练,并将赛前竞技状态科学调控的各项措施落到实处”。

五、结束语

运动员竞技状态与运动竞赛成绩有着直接的联系,调整好运动员的竞技状态是取得比赛优异成绩的重要环节。最佳竞技状态是竞技状态的最高阶段,它是运动员比赛中全力追求达到的目标。影响运动员最佳竞技状态的因素是多方面的,教练员应对这些因素认识和控制,从运动员的生理状态、心理状态和竞技水平等方面进行调整。这将有利于促进运动员最佳竞技状态的形成,使运动员运动竞技状态调整到最佳,为运动员在比赛中取得优异的成绩打下良好的基础。目前对最佳竞技状态很多问题的认识还处于探索和发现阶段,但是随着竞技体育竞争激烈程度的加剧,对运动员最佳竞技状态的关注将会一如既往。

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[7] 吴波.影响最佳竞技状态的因素[J].科技信息.2008(9).

[8] 黄卫忠.关于赛前最佳竞技心理状态培养的研究[J].辽宁体育科技.2002(10).