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[關(guān)鍵詞]股骨頸骨折 應(yīng)力集中 內(nèi)固定
中圖分類號(hào)：R682.1+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）21-0007-02
1 緒論
股骨頸骨折是臨床上最常見的骨折之一，并且隨著工業(yè)及交通的發(fā)展以及人口平均壽命的提高，股骨頸骨折在人群中的發(fā)病率有著逐年升高的趨勢(shì)。切開復(fù)位內(nèi)固定術(shù)作為治療股骨頸骨折的主要方式之一，不僅對(duì)年輕患者（
2 材料和儀器
國(guó)人成年尸體骨標(biāo)本（已做防腐處理）18只，6.5mm空心拉力螺釘： 上海冠坤醫(yī)藥器械有限公司生產(chǎn)4孔DHS鋼板及鵝頸釘：上海冠坤醫(yī)藥器械有限公司生產(chǎn)長(zhǎng)春產(chǎn)CSS-44020型電子萬能試驗(yàn)機(jī)：最大壓力20kN，吉林大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心提供
電阻應(yīng)變計(jì) （45度角應(yīng)變花） 生產(chǎn)廠地：浙江黃巖測(cè)試儀器廠
YJ-4501A靜態(tài)電阻應(yīng)變儀 南京航空航天大學(xué)
吉林大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心提供
3 模型制作
在股骨標(biāo)本中下1/3處橫向鋸斷，取上2/3段。在股骨頸中下1/3處以Pauwels角70度鋸斷，制成不穩(wěn)定型股骨頸骨折標(biāo)本，分別用6.5mm空心拉力螺釘正三角形置釘（A組）圖1、6.5mm空心拉力螺釘?shù)谷切沃冕敚˙組）圖2
4 實(shí)驗(yàn)步驟
（1） 直視下解剖復(fù)位。
（2） A組用三根6.5mm鈦合金空心拉力螺釘以正三角布局打入，2根貼近股骨矩，1根在股骨頸中上水平，沿股骨頸軸向（約135度）平行打入，釘頭距股骨頭軟骨下骨3-5mm。從股骨頸截面觀3釘位置呈等腰正三角形布局。B組用三根6.5mm空心拉力螺釘以倒三角布局打入，1根貼近股骨矩，2根在股骨頸中上水平，沿股骨頸軸向平行打入，釘頭距股骨頭軟骨下骨3-5mm。從股骨頸截面觀3釘位置呈等腰倒三角
形布局。
（3） 用C臂透視機(jī)驗(yàn)證以上3組內(nèi)固定的位置。
（4） 對(duì)A組、B組 、粘貼電阻應(yīng)變片花 圖3
將電阻應(yīng)變片的引出端，用測(cè)試導(dǎo)線，聯(lián)接到電阻應(yīng)變儀所對(duì)應(yīng)編號(hào)的接線柱上。用電橋，半橋互補(bǔ)的方式進(jìn)行測(cè)試。
（5） 將標(biāo)本股骨干部分插入與水平呈75度的底座套筒內(nèi)，并通過四周的螺釘孔用螺釘（4～6枚，視具體情況而定）固定，達(dá)到牢固固定。置于CSS-44020型萬能試驗(yàn)機(jī)下，股骨頸頭部與定制半球形模具接觸，通過面接觸達(dá)到受力均勻（圖7）。實(shí)驗(yàn)條件：試驗(yàn)時(shí)選擇以線性載荷0―1800N持續(xù)加裁，加載速度為1.0mm/分鐘，實(shí)驗(yàn)自動(dòng)結(jié)束條件為負(fù)載下降20%或載荷達(dá)到1800N。通過Test Expert測(cè)繪軟件測(cè)得股骨頸骨折固定后的載荷及相應(yīng)位移，并繪制載荷―位移曲線，電阻應(yīng)變儀記錄下，應(yīng)變數(shù)據(jù)，當(dāng)壓力到達(dá)1800N時(shí)自動(dòng)結(jié)束試驗(yàn)。
表1 各個(gè)標(biāo)本電測(cè)數(shù)據(jù)（）
組別 標(biāo)本1 標(biāo)本2 標(biāo)本3 標(biāo)本4 標(biāo)本5 標(biāo)本6
A組 1.89 1.51 1.77 2.08 1.92 2.16
（CS正三角）
B組 2.04 1.92 2.10 2.17 2.36 1.98
（CS倒三角）
表2 各組標(biāo)本平均值及標(biāo)準(zhǔn)差
組別 平均值（mm/kN） 標(biāo)準(zhǔn)差（mm/kN）
A組（CS正三角） 1.888 0.232
B組（CS倒三角） 2.095 0.157
5 討論
本次試驗(yàn)結(jié)果提示，DHS+CS固定的標(biāo)本的抗軸向載荷能力顯著優(yōu)于兩種CS固定的標(biāo)本（P0.05）。
綜上所述，股骨頸骨折的內(nèi)固定選擇要綜合多方面因素，根據(jù)醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)、患者的病情和年齡作出最合理的選擇。對(duì)內(nèi)固定的生物力學(xué)研究，從力學(xué)角度，提供分析結(jié)果，供臨床參考。本文所參考的生物力學(xué)研究，都是僅僅從骨骼單一組織上測(cè)試得到的結(jié)論，并沒有結(jié)合軟組織條件采取綜合分析，存在一定局限性。
參考文獻(xiàn)
[1] 王輝張海霞徐玉娟.閉合復(fù)位、經(jīng)皮空心加壓螺紋釘治療新鮮股骨頸骨折.中國(guó)農(nóng)村醫(yī)學(xué)雜志2006 年5月，4（3）：28-29.
[2] 韓興龍劉學(xué)來：股骨頸骨折幾種內(nèi)固定物的生物力學(xué)分析. 中國(guó)杜區(qū)醫(yī)師2005年第23期，7（128）：27.
一、問題導(dǎo)學(xué)法的特點(diǎn)
1.以提出問題作為教學(xué)的開始
1938年，愛因斯坦在《物理學(xué)的進(jìn)化》中說：“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更為重要，因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題也許是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技巧問題。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度看舊問題，卻需要?jiǎng)?chuàng)造性的想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步?！迸c其他學(xué)科相比較，生物學(xué)科兼有文、理科二者特點(diǎn)，是一門綜合性質(zhì)的學(xué)科。學(xué)生讀懂了書上每個(gè)章節(jié)并不能完全徹底地掌握所學(xué)知識(shí)，關(guān)鍵還要對(duì)知識(shí)進(jìn)行有條理的整合，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上做一些練習(xí)題，在綜合練習(xí)中慢慢強(qiáng)化知識(shí)體系才能學(xué)好。在生物學(xué)科的教學(xué)中，教師不但要注重培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力，而且要注意培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力。從古至今，善于獨(dú)立思考，善于質(zhì)疑的人就具有較強(qiáng)的創(chuàng)造力。所以說，增強(qiáng)生物課教學(xué)實(shí)效關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力，激發(fā)學(xué)生的求知探究欲。
2.以探究問題作為有效教學(xué)的主線
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)不斷質(zhì)疑，學(xué)生的求知欲就會(huì)被激發(fā)出來，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。問題導(dǎo)學(xué)法的特點(diǎn)是圍繞問題慢慢呈現(xiàn)出課本知識(shí)，而這個(gè)過程中學(xué)生對(duì)課本知識(shí)就能達(dá)到慢慢地理解和消化，最后真正內(nèi)化為自己的知識(shí)。例如，在《光合作用》一節(jié)課的講授中，教師可以結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)提問：“植物的發(fā)芽成長(zhǎng)需要哪些物質(zhì)？這些物質(zhì)來源于哪里？植物進(jìn)行光合作用需要哪些原料？在什么條件下進(jìn)行？光合作用的產(chǎn)物是什么？植物的葉子有哪些結(jié)構(gòu)與光合作用相適應(yīng)？光合作用對(duì)生物界乃至整個(gè)自然界有著什么重要的意義？所以，在整個(gè)教學(xué)中使用問題導(dǎo)學(xué)方法，教師都在引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地探究知識(shí)，教學(xué)活動(dòng)始終圍繞著解決問題而不斷展開，當(dāng)一堂課結(jié)束了，學(xué)生就基本掌握了所學(xué)的知識(shí)。
3.以解決問題作為教學(xué)實(shí)效的增強(qiáng)
教學(xué)的最終目的是提高學(xué)生的素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。問題導(dǎo)學(xué)法就是讓學(xué)生在初步解決問題的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)新的問題，使自己的創(chuàng)造性思維得到培養(yǎng)。例如，在《植物的主要類群》的教學(xué)中，有怎樣區(qū)別不同的植物的內(nèi)容。在實(shí)施問題導(dǎo)學(xué)法中，教師可以選擇合作小組學(xué)習(xí)方式。首先把學(xué)生分成若干小組，讓每個(gè)小組從生活中尋找一些實(shí)驗(yàn)需要的材料帶到學(xué)校。諸如，海帶、葫蘆蘚或墻蘚、鐵錢蕨、帶球果的松枝、蠶豆花及果實(shí)中選擇一到兩種，在課堂上教師可以指導(dǎo)學(xué)生用放大鏡觀察帶來的實(shí)驗(yàn)材料，并讓學(xué)生區(qū)分、比較不同的植物的主要特征，小組討論區(qū)分、比較的結(jié)果，教師巡視、指導(dǎo)并參與學(xué)生的討論探究，待觀察結(jié)束后，各小組將各種植物把討論達(dá)成共識(shí)的結(jié)果寫出來。老師最后總結(jié)，得出結(jié)論。
二、問題導(dǎo)學(xué)法中問題創(chuàng)設(shè)的實(shí)施過程
1.創(chuàng)設(shè)情景，設(shè)置問題
“問題導(dǎo)學(xué)法”的中心環(huán)節(jié)是設(shè)置問題。學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和課堂的實(shí)效都會(huì)因問題設(shè)置的好壞而變化。問題情景設(shè)置得比較好，學(xué)生的興趣往往能夠被強(qiáng)烈地激發(fā)出來，學(xué)生也會(huì)積極地思考，并努力想辦法解決問題，這樣學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力自然而然地就得到了培養(yǎng)。如果問題設(shè)置得不當(dāng)，那么，一切都會(huì)向相反的方向發(fā)展。因此，在問題導(dǎo)學(xué)法實(shí)施的過程中，教師應(yīng)當(dāng)精心備課，吃透教材，將課本內(nèi)容具體為許多個(gè)問題，通過問題的不斷拋出，從而推進(jìn)和展開教學(xué)過程，實(shí)現(xiàn)課本內(nèi)容的講授。如，《動(dòng)物的主要類群》的教學(xué)，筆者用多媒體剪輯了一段“豐富多彩的動(dòng)物世界”錄像片在課堂上作為導(dǎo)入播放，在播放之前我就告訴學(xué)生錄像中有諸多問題，要認(rèn)真看，筆者要提問。學(xué)生聽了就認(rèn)真觀看錄像片，不但被錄像中豐富多彩的動(dòng)物世界所吸引，而且?guī)е鴨栴}觀看情景，激發(fā)了他們探究的欲望。而這一段錄像中就講到了自然界中的動(dòng)物大約有多少種？什么動(dòng)物種類最多？什么動(dòng)物最小？什么動(dòng)物最大？……學(xué)生興致勃勃觀看后筆者就對(duì)這些問題做了提問，在學(xué)生回答完提問之后，筆者就帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入對(duì)動(dòng)物進(jìn)行分類的教學(xué)內(nèi)容。
2.自主探索，討論問題
問題導(dǎo)學(xué)法是教師要不斷引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入“問題”。所以，教師課下要為學(xué)生的質(zhì)疑做好準(zhǔn)備，這樣才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，學(xué)生才會(huì)根據(jù)教師提出的問題積極思考。在對(duì)動(dòng)物進(jìn)行分類的教學(xué)中，筆者也是先通過多媒體播放了蚯蚓、蝸牛、蝦、蛙、兔、丹頂鶴、海龜、北極熊等動(dòng)物的圖片。這些動(dòng)物有的我們身邊就可以見到，但有的只是在電視或者電影中見過，并不是很熟悉。筆者首先根據(jù)教學(xué)安排，要求學(xué)生根據(jù)自己了解的情況對(duì)這些動(dòng)物進(jìn)行簡(jiǎn)單的分類。然后提出以下問題：
（1）能否根據(jù)生活環(huán)境合理地將這些動(dòng)物分成不同類群？
（2）能否根據(jù)生活方式將上述動(dòng)物合理地分為不同的類群？
（3）能否根據(jù)形態(tài)結(jié)構(gòu)的不同將他們分為不同的類群？
（4）無脊椎動(dòng)物和脊椎動(dòng)物或者有骨動(dòng)物和無骨動(dòng)物還能否進(jìn)一步分類？
（5）你認(rèn)為將上述動(dòng)物合理劃分的依據(jù)是什么？
以上“問題”具有一定難度，但我們的目的是不斷引導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)。所以，在提問之后要做好教學(xué)的導(dǎo)向作用，并留給學(xué)生一定的時(shí)間，讓學(xué)生積極地去思考。
3.提問檢查，鞏固問題
學(xué)習(xí)效果到底如何？這是我們教師很關(guān)心的一個(gè)問題。檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的最好教學(xué)方法也是使用提問的方式來解決。對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問很容易，但回答問題的對(duì)象教師要做到心中有數(shù)，否則會(huì)打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。一般情況下，教師可以讓基礎(chǔ)不夠好或者學(xué)習(xí)成績(jī)不夠理想的學(xué)生回答一些較容易的問題；有一定難度的問題，可以讓學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生回答。同時(shí)，教師要做好評(píng)價(jià)。對(duì)學(xué)生正確的回答，及時(shí)肯定和表揚(yáng)；對(duì)局部正確者應(yīng)肯定其正確部分，并加以適當(dāng)鼓勵(lì)。
4.掌握方法，解決問題
提問檢查中我們總會(huì)發(fā)現(xiàn)一些問題學(xué)生掌握得不夠好。因此，我們教師就要對(duì)學(xué)生普遍沒有理解的問題進(jìn)行再次輔導(dǎo)。同時(shí)，教師要給學(xué)生適當(dāng)?shù)亟榻B一些學(xué)習(xí)方法以及相關(guān)的思維方式、手段等，使學(xué)生不由自主地對(duì)比、檢查自己的學(xué)習(xí)方法還存在什么問題，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
三、問題導(dǎo)學(xué)法中問題創(chuàng)設(shè)的原則
在教學(xué)活動(dòng)中，問題導(dǎo)學(xué)法作為一種教學(xué)方法，教師主要以此為線索，創(chuàng)設(shè)問題情境，目的是引起學(xué)生積極思考，從而獨(dú)立地解決問題，發(fā)展其自主學(xué)習(xí)的能力。因此，教師在應(yīng)用“問題導(dǎo)學(xué)法”進(jìn)行教學(xué)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：
1.探究性原則
在教學(xué)中使用“問題導(dǎo)學(xué)法”，教師要從培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生探求欲望著手。所以，在整個(gè)“問題導(dǎo)學(xué)法”實(shí)施中，教師要根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平以及學(xué)習(xí)能力，吃透教材，把課本知識(shí)轉(zhuǎn)化為一些精心準(zhǔn)備的“問題”而實(shí)施教學(xué)。“問題導(dǎo)學(xué)法”的目的是讓學(xué)生通過質(zhì)疑掌握解決問題的方法，我們就要以“質(zhì)疑”為基礎(chǔ)而展開教學(xué)，這樣才能讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心，并在這種好奇心的驅(qū)使下，自己去不斷思考、探索，解決問題。所以，“問題導(dǎo)學(xué)法”實(shí)施中，教師創(chuàng)設(shè)疑問情境一定要注意探究性，情境設(shè)計(jì)的探究性強(qiáng)，長(zhǎng)期鍛煉培養(yǎng)，學(xué)生探究問題的能力就會(huì)得到提高。
2.啟發(fā)性原則
眾所周知，人的興趣、求知欲望以及好奇心實(shí)際是人表現(xiàn)出來的一種積極的主觀生活態(tài)度或者學(xué)習(xí)態(tài)度，在平時(shí)的教學(xué)中，學(xué)生的問題多起碼說明學(xué)生在積極思考。所以，在教學(xué)過程中，教師要注意培養(yǎng)學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的好奇心。“問題導(dǎo)學(xué)法”的實(shí)質(zhì)是設(shè)置問題，但也是啟發(fā)學(xué)生積極思考的過程。所以，教師創(chuàng)設(shè)的問題情境要具有一定的啟發(fā)性。問題情境啟發(fā)性強(qiáng)，設(shè)計(jì)得巧妙，就能讓學(xué)生隨著老師的思路不斷思考，這樣學(xué)生也才能得到較大進(jìn)步。如果教師的問題具有很大的啟發(fā)性，那么，學(xué)生接受知識(shí)就自然而然地主動(dòng)了。所以，問題導(dǎo)學(xué)法一定要堅(jiān)持問題設(shè)計(jì)的啟發(fā)性原則，這樣對(duì)于實(shí)現(xiàn)教學(xué)的實(shí)效性具有很大幫助。
關(guān)鍵詞 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué) 競(jìng)技體育 現(xiàn)狀 趨勢(shì)
一、前言
運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)以其多學(xué)科的交叉應(yīng)用性的研究成果應(yīng)用于指導(dǎo)體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐；特別是競(jìng)技體育的科學(xué)訓(xùn)練的需要，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在測(cè)量技術(shù)上不斷取得新突破，在改進(jìn)和完善動(dòng)作技術(shù)，選擇和設(shè)計(jì)優(yōu)化的動(dòng)作技術(shù)方案等的方面產(chǎn)生了積極的影響。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在技術(shù)原理方面的研究為運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)診斷和改進(jìn)訓(xùn)練方法的理論依據(jù)。此外，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷的防治、康復(fù)器械的改進(jìn)，仿生機(jī)械等方面也有重要作用；同時(shí)也為運(yùn)動(dòng)員選材提供了依據(jù)。
二、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育中的研究現(xiàn)狀
（一）競(jìng)技體育中運(yùn)動(dòng)裝備、訓(xùn)練器械、測(cè)試儀器的研究現(xiàn)狀
在競(jìng)技體育中對(duì)運(yùn)動(dòng)裝備、訓(xùn)練器械、測(cè)試儀器的研究是直接為提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)服務(wù)的，這就對(duì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育中的科研提出了很高的要求。但就目前的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)測(cè)試儀器來說，測(cè)試儀器越來越多樣化、測(cè)試結(jié)果也越來越精確。而且，許多新的現(xiàn)代化的技術(shù)裝備也被應(yīng)用到運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究上，如運(yùn)動(dòng)器械等的研究如運(yùn)動(dòng)鞋、訓(xùn)練器材等，近些年對(duì)運(yùn)動(dòng)器械、儀器設(shè)備的研發(fā)方面的研究比較少，這類研究有比較好的前景，若利用得當(dāng)，將大大推動(dòng)學(xué)科的發(fā)展，同時(shí)對(duì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)也有很大作用[1]。
（二）運(yùn)動(dòng)員選材方面的研究現(xiàn)狀
運(yùn)動(dòng)員選材已從單一方面研究深入到全面展示不同項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員身體形態(tài)、生理機(jī)能、運(yùn)動(dòng)力學(xué)生物力學(xué)等方面的綜合的研究，這些學(xué)科需要多種方法綜合運(yùn)用，以達(dá)到理想的效果。對(duì)于競(jìng)技體育選材的問題，要從多學(xué)科交叉研究才能完成。而運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究更加依賴高新技術(shù)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究，而當(dāng)前競(jìng)技體育中相對(duì)缺乏高科技多學(xué)科的綜合，測(cè)試方法上的局限于現(xiàn)有方法的應(yīng)用，且缺乏較高水平的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在運(yùn)動(dòng)員選材方面研究；在選材內(nèi)容上偏重于以往的儀器測(cè)試，在選材項(xiàng)目上比較局限，展開的項(xiàng)目不多，也沒有進(jìn)行深入研究。
（三）運(yùn)動(dòng)損傷及其康復(fù)的研究現(xiàn)狀
運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究競(jìng)技體育中運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練引起損傷機(jī)制，了解與認(rèn)識(shí)其病因、探討預(yù)防、治療及康復(fù)措施一直是運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)與運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育研究中要解決的重點(diǎn)問題之一。在競(jìng)技體育中用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的方法研究運(yùn)動(dòng)損傷及康復(fù)的研究也越來越受到重視，而且與運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)結(jié)合更加緊密。運(yùn)動(dòng)損傷相關(guān)研究包括對(duì)正常運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的研究，由于運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷中以韌帶、軟骨的損傷為主，故韌帶與軟骨成為研究的重點(diǎn)，尤其是軟骨，此外對(duì)運(yùn)動(dòng)損傷相關(guān)研究還包括運(yùn)動(dòng)損傷及修復(fù)與重建后相關(guān)組織的生物力學(xué)研究，運(yùn)動(dòng)損傷及修復(fù)與重建后關(guān)節(jié)的整體生物力學(xué)特性研究也是研究重點(diǎn)[2]。
（四）技術(shù)動(dòng)作的研究現(xiàn)狀
競(jìng)技體育項(xiàng)目動(dòng)作的技術(shù)分析研究是目前運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究成果最多的，這些研究成果為運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高作了重大的貢獻(xiàn)。但是在技術(shù)動(dòng)作的研究中也出現(xiàn)了一些問題，田徑、武術(shù)等項(xiàng)目研究得比較多，而技術(shù)穩(wěn)定性差，對(duì)抗性及靈活性強(qiáng)的項(xiàng)目研究的比較少，這也許是由于像田徑等穩(wěn)定性強(qiáng)的動(dòng)作技術(shù)容易進(jìn)行分析研究，而技術(shù)穩(wěn)定性弱的項(xiàng)目技術(shù)動(dòng)作不易分析研究而造成的。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在技術(shù)研究中目前最先要解決的是怎樣將生物力學(xué)的有關(guān)理論盡快地運(yùn)用到體育實(shí)踐中解決技術(shù)訓(xùn)練中存在的具體問題。
（五）人體運(yùn)動(dòng)模型研究及計(jì)算機(jī)模擬與仿真的模擬現(xiàn)狀
經(jīng)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)的模擬仿真，這類研究是目前處于人體運(yùn)動(dòng)研究的最前沿的理論方法，它不僅能用電腦全過程模擬人體各種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)并用三維動(dòng)畫方式完整地顯示，而且能對(duì)人體尚未實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)其可能性和技術(shù)要點(diǎn)[3]。這一方法將是今后運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的重要方面。這些方法在競(jìng)技體育中能得以應(yīng)用將會(huì)對(duì)我國(guó)競(jìng)技體育的發(fā)展將會(huì)有著重大的意義。目前我國(guó)在這個(gè)方面研究的不是很多主要是應(yīng)用于高難度，高危險(xiǎn)性的技術(shù)的方面的項(xiàng)目，如：跳水項(xiàng)目，郝衛(wèi)平等建立了跳水運(yùn)動(dòng)的三維人體運(yùn)動(dòng)仿真與顯示平臺(tái)――數(shù)字化三維跳水專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的建立可以對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)與連接方式進(jìn)行精確的分析研究，有效的指導(dǎo)技術(shù)訓(xùn)練。
（六）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的理論研究與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)合的研究現(xiàn)狀
目前運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的理論研究成果還比較少，研究成果不夠豐富，從而成為制約我國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育中發(fā)展的瓶頸。測(cè)試報(bào)告復(fù)雜難懂：通過運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)測(cè)試，我們提供給教練的測(cè)試報(bào)告大多數(shù)都是數(shù)字、曲線等比較抽象的材料，由于教練和運(yùn)動(dòng)員自身的生物力學(xué)知識(shí)水平受限，他們對(duì)科研人員提供的數(shù)據(jù)和材料難以理解，很難將科研成果吸收和消化、時(shí)間長(zhǎng)就喪失了對(duì)科研的興趣，科研訓(xùn)練實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)[4]。
三、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育中的發(fā)展趨勢(shì)
（一）運(yùn)動(dòng)裝備、訓(xùn)練器械、測(cè)試儀器設(shè)備的研究日益引起重視
運(yùn)動(dòng)裝備、訓(xùn)練器械、測(cè)試儀器設(shè)備是與競(jìng)技體育的發(fā)展是密不可分的，當(dāng)今競(jìng)技體育的發(fā)展對(duì)裝備、器械、測(cè)試儀器提出了更高的要求。近年來運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)與其它學(xué)科的指標(biāo)進(jìn)行交叉運(yùn)用使測(cè)試儀器的功能、準(zhǔn)確度等不斷的提高。器材與測(cè)試儀器出現(xiàn)專項(xiàng)化，測(cè)試和訓(xùn)練的計(jì)算機(jī)化，專項(xiàng)技術(shù)的專用測(cè)試儀器以及運(yùn)動(dòng)員的服裝，器械的研究不斷的增強(qiáng)。隨著科學(xué)訓(xùn)練的不斷普及化，技術(shù)測(cè)試儀器專項(xiàng)化等在競(jìng)技體育研究中得到充分應(yīng)用并不斷向科學(xué)化和合理化的方向發(fā)展。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在設(shè)計(jì)、研究、改進(jìn)體育儀器、運(yùn)動(dòng)裝備、訓(xùn)練器械等歷來是研究的一個(gè)重要方面，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在未來的競(jìng)技體育科研中應(yīng)以機(jī)械、電子、材料、計(jì)算機(jī)等的專家積極交流，在競(jìng)技體育的儀器、器材設(shè)備、和設(shè)施的科研、開發(fā)和應(yīng)用方面，發(fā)揮自己的作用。
（二）運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)在運(yùn)動(dòng)員選材中將扮演更加重要的作用
運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)中的許多測(cè)試儀器可用來收集、分析和評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員與器材運(yùn)動(dòng)的信息，高速攝影儀，測(cè)力臺(tái)、肌電圖、關(guān)節(jié)測(cè)角儀等這些儀器精確度高，效果好。且這些儀器是科研人員的在競(jìng)技體育研究中的重要研究工具，運(yùn)動(dòng)員選材在競(jìng)技體育中是非常重要的，隨著科學(xué)訓(xùn)練的普及化，有些儀器也被教練員及科研人員使用來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)員選材并且在選材過程中扮演中重要的作用
（三）運(yùn)動(dòng)損傷及康復(fù)的研究將更加的深入
預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷是運(yùn)動(dòng)員取得更好的成績(jī)有著重要的意義，并且在實(shí)踐研究中找出導(dǎo)致?lián)p傷的因素及提出預(yù)防措施，使運(yùn)動(dòng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)降至最低，為運(yùn)動(dòng)員取得最佳成績(jī)打下了基礎(chǔ)。近年來我國(guó)在運(yùn)動(dòng)損傷及康復(fù)的研究也越來越受到重視且與運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)結(jié)合不斷加強(qiáng)。預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷與康復(fù)的研究要多方法、多學(xué)科結(jié)合的研究，所以加強(qiáng)多學(xué)科的交叉對(duì)預(yù)防運(yùn)動(dòng)員傷病與康復(fù)的研究是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的發(fā)展趨勢(shì)。
（四）技術(shù)動(dòng)作的分析研究增多
競(jìng)技體育動(dòng)作技術(shù)研究是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)主要研究的領(lǐng)域之一。用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理優(yōu)化的訓(xùn)練方法與技術(shù)動(dòng)作應(yīng)用在競(jìng)技體育中，可以有效延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)壽命還可以預(yù)防運(yùn)動(dòng)的損傷，為運(yùn)動(dòng)員取得理想的成績(jī)奠定了基礎(chǔ)。目前研究技術(shù)動(dòng)作最多的項(xiàng)目有田徑、武術(shù)等技術(shù)穩(wěn)定性的項(xiàng)目，而集體項(xiàng)目、對(duì)抗性項(xiàng)目等項(xiàng)目研究的較少。而今后競(jìng)技體育的動(dòng)作技術(shù)研究的發(fā)展趨勢(shì)主要有：從幾個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的研究向眾多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的研究擴(kuò)展；從單人項(xiàng)目向集體項(xiàng)目向?qū)剐皂?xiàng)目發(fā)展；從單純技術(shù)研究向戰(zhàn)術(shù)研究發(fā)展；從單項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試研究向多項(xiàng)指標(biāo)的綜合測(cè)試；從單一的運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)測(cè)試研究向運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、生物學(xué)多項(xiàng)指標(biāo)的綜合測(cè)試研究發(fā)展；從單學(xué)科研究向多學(xué)科綜合研究發(fā)展；從單一的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究向生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)生理生化、運(yùn)動(dòng)心理等多學(xué)科的綜合測(cè)試研究方向邁進(jìn)[5]。
（五）人體運(yùn)動(dòng)模型研究及計(jì)算機(jī)模擬與仿真
計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)模型的研究是目前處于人體運(yùn)動(dòng)研究的最前沿的理論方法，此種方法不僅能用電腦全過程模擬人體各種運(yùn)動(dòng)并用三維動(dòng)畫方式完整地顯示出來，而且還能對(duì)人體尚未實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)其可能性和技術(shù)要點(diǎn)，這個(gè)方法是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)今后研究的重要領(lǐng)域之一。但是隨著電子計(jì)算機(jī)在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究中的普遍利用，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究中很多困難已逐步得到解決，因此，建立各種運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行模擬試驗(yàn)是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究方法的又一發(fā)展趨勢(shì)。在建立人體運(yùn)動(dòng)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行模擬與仿真是目前也是目前運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)探索的難點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)尖端研究課題。國(guó)家體育總局科研所郝衛(wèi)亞等[6]研究并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)適合于跳水運(yùn)動(dòng)的三維人體運(yùn)動(dòng)仿真與顯示平臺(tái)――數(shù)字化三維跳水專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，可以對(duì)競(jìng)技體育動(dòng)作技術(shù)進(jìn)行生物力學(xué)的分析且利用三維動(dòng)畫對(duì)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作技術(shù)進(jìn)行模擬仿真，進(jìn)而促進(jìn)科學(xué)化訓(xùn)練。
（六）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的基礎(chǔ)理論研究與訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)的結(jié)合不斷加強(qiáng)
運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究旨在更好的進(jìn)行科學(xué)訓(xùn)練，目前最先要解決的是怎樣將生物力學(xué)的有關(guān)理論和測(cè)試方法等研究盡快地運(yùn)用到競(jìng)技體育實(shí)踐中解決運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的具體問題，為此根據(jù)目前訓(xùn)練的需要應(yīng)將研究的報(bào)告簡(jiǎn)單化、形象化、實(shí)用化，以提高運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的實(shí)效性，幫助運(yùn)動(dòng)員提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。
四、小結(jié)
（一）對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)研究在今后運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育研究中仍然是研究的重點(diǎn)，競(jìng)技體育動(dòng)作技術(shù)研究是今后運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的重要領(lǐng)域之一。
（二）運(yùn)動(dòng)裝備、訓(xùn)練器械、測(cè)試儀器設(shè)備的研制增多，且運(yùn)用高新技術(shù)研制生物力學(xué)的測(cè)試儀器是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究者不斷研究的內(nèi)容。
（三）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在運(yùn)動(dòng)員的選才過程中將扮演中重要的作用，隨著科學(xué)訓(xùn)練的普及化，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)中的許多測(cè)試儀器經(jīng)常應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員的選材。
（四）運(yùn)動(dòng)損傷與康復(fù)的研究將更加得到重視，應(yīng)廣泛結(jié)合其它學(xué)科的交叉研究共同解決運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在競(jìng)技體育研究中的有關(guān)問題，而且與運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)結(jié)合更加緊密的研究以期來減少在訓(xùn)練中的運(yùn)動(dòng)損傷。
（五）加強(qiáng)多學(xué)科的合作，研究與訓(xùn)練實(shí)踐的更好結(jié)合，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的科研更好地為訓(xùn)練服務(wù)，以提高運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的實(shí)效性，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員成績(jī)的提高。
（六）人體運(yùn)動(dòng)模型及計(jì)算機(jī)模擬仿真等高新技術(shù)使運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究手段得到大幅度提高，適時(shí)運(yùn)用高新技術(shù)來研制測(cè)試儀器是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的一個(gè)重要課題。
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[3]華立君.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究現(xiàn)狀與展望[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào).2006.4:41-42.
[4]華立君.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究現(xiàn)狀與展望[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào).2006.4:41-42.
關(guān)鍵詞：乒乓球；運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)；研究方法；研究領(lǐng)域
中圖分類號(hào)：G804.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1007-3612(2007)10-1381-03
隨著現(xiàn)代科技水平的不斷提高，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究手段與方法也不斷地更新，研究?jī)?nèi)容和層次不斷深入、系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究方法在許多運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中有了廣泛的應(yīng)用，對(duì)于認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目技術(shù)的規(guī)律和提高運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平，起到了重要的作用。
對(duì)于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的原理和方法在乒乓球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外已進(jìn)行了許多研究，但已有的研究不夠系統(tǒng)和深入，所用的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究方法比較單一，乒乓球?qū)ｍ?xiàng)化的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)儀器很少，對(duì)于乒乓球與球臺(tái)或球拍碰撞的原理、乒乓球飛行的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、乒乓球動(dòng)作技術(shù)原理等有些方面揭示得還不夠全面或尚未揭示，對(duì)于運(yùn)動(dòng)器材、服裝的研究很少。
近年來，國(guó)際乒聯(lián)對(duì)乒乓球競(jìng)賽規(guī)則的三大改革，以及現(xiàn)代世界乒乓球技術(shù)的迅猛發(fā)展，都要求我們要借助于科技的力量和手段，更加全面地、深刻地認(rèn)識(shí)乒乓球運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，不斷地更新觀念，技術(shù)上不斷創(chuàng)新進(jìn)步，訓(xùn)練方法上要更加科學(xué)合理，以促進(jìn)乒乓球運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。本文根據(jù)乒乓球運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的現(xiàn)狀、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)、以及乒乓球運(yùn)動(dòng)發(fā)展的實(shí)際需求，對(duì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在乒乓球運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用的研究領(lǐng)域和研究方法的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望，以期對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)規(guī)律有更加深刻而全面的認(rèn)識(shí)，為運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)如何更好地結(jié)合乒乓球?qū)ｍ?xiàng)特點(diǎn)為乒乓球運(yùn)動(dòng)實(shí)踐服務(wù)提供借鑒。
1運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在乒乓球運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用的研究領(lǐng)域的展望
從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)角度來看，乒乓球運(yùn)動(dòng)是通過乒乓球和球拍位置的變化（平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)）與運(yùn)動(dòng)員機(jī)體的活動(dòng)相結(jié)合的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員的擊球動(dòng)作使球拍和球碰撞后，擊出的球以一定的動(dòng)量、動(dòng)量矩落到對(duì)方臺(tái)面，與臺(tái)面發(fā)生碰撞，反彈后再與對(duì)方的球拍相碰撞。歸納起來，乒乓球項(xiàng)目中的運(yùn)動(dòng)包括：運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)（動(dòng)作技術(shù)）、乒乓球在空中的運(yùn)動(dòng)（速度、旋轉(zhuǎn)、弧線）、乒乓球的碰撞運(yùn)動(dòng)（乒乓球與球臺(tái)或球拍碰撞）。對(duì)乒乓球這三個(gè)方面的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究分析需要一定的設(shè)備儀器與方法。與乒乓球運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的還有球、球臺(tái)、球拍等器材以及運(yùn)動(dòng)員的服裝。
以往對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究在上述方面已進(jìn)行過一定的研究，但對(duì)于乒乓球與球臺(tái)或球拍碰撞的原理、乒乓球飛行的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、乒乓球動(dòng)作技術(shù)原理等有些方面尚未揭示，或揭示得還不夠全面，對(duì)于運(yùn)動(dòng)器材、服裝的研究很少。根據(jù)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)和乒乓球運(yùn)動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì)，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在乒乓球運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用的研究領(lǐng)域，可以預(yù)計(jì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)研究仍將會(huì)占較大比例，同時(shí)，在全民健身、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)、運(yùn)動(dòng)器材、服裝及實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備等方面也會(huì)開展研制。具體可以開展以下幾個(gè)方面的研究：
1） 動(dòng)作技術(shù)診斷；
2） 乒乓球與球拍碰撞、與球臺(tái)碰撞的研究；
3） 對(duì)乒乓球拍運(yùn)動(dòng)的研究；
4） 乒乓球拍、乒乓球運(yùn)動(dòng)鞋的研制與優(yōu)化；
5） 乒乓球運(yùn)動(dòng)員肌肉、骨骼力學(xué)特性的研究；
6） 乒乓球?qū)ｍ?xiàng)測(cè)試儀器的開發(fā)；
7） 乒乓球運(yùn)動(dòng)員損傷機(jī)理和預(yù)防的研究。
2運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究方法在乒乓球運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用與展望
按研究方法劃分，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)應(yīng)用在乒乓球運(yùn)動(dòng)中的研究大體可分為兩類: 一是力學(xué)理論研究方法，二是實(shí)驗(yàn)研究方法。兩者應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合，才能使運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)更好地在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中應(yīng)用。
2.1運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的力學(xué)理論研究方法在乒乓球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的應(yīng)用與展望該研究方法因?yàn)槭峭ㄟ^模擬手段對(duì)人體運(yùn)動(dòng)仿真，一般包括5個(gè)步驟：1) 確定運(yùn)動(dòng)恃征，建立目標(biāo)函數(shù)；2) 選擇模型確定剛體的自由度；3) 建立動(dòng)力學(xué)模型（拉氏方法、Kane方法、雅各賓法等）；4) 實(shí)測(cè)已知數(shù)據(jù)并求解；5) 根據(jù)求解結(jié)果解釋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這一步驟是將求得的數(shù)學(xué)規(guī)律化為體育運(yùn)動(dòng)語言對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行合理的指導(dǎo)。
縱觀運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在乒乓球運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用的現(xiàn)狀，可以看到，以往用的最多的是運(yùn)用力學(xué)原理對(duì)一些現(xiàn)象進(jìn)行解釋。而利用力學(xué)理論研究的方法卻很少。根據(jù)此研究方法，可以對(duì)乒乓球中許多問題進(jìn)行研究。
如對(duì)于乒乓球運(yùn)動(dòng)員的傷病的研究，至今還沒有在擊球過程中對(duì)腕、肘、肩關(guān)節(jié)、頸椎、腰椎等的關(guān)節(jié)力和力矩的定量分析，而對(duì)其認(rèn)識(shí)有助于對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)損傷的認(rèn)識(shí)和預(yù)防。可以利用力學(xué)理論研究的方法對(duì)關(guān)節(jié)力和力矩進(jìn)行推算。以計(jì)算上肢各關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力和力矩為例。首先確定乒乓球運(yùn)動(dòng)員擊球過程中上肢的運(yùn)動(dòng)特征。二、建立上肢模型，整個(gè)上肢可分為上臂、前臂和手（包括器械）三個(gè)部分，根據(jù)上肢實(shí)際的生理結(jié)構(gòu)和以往生物力學(xué)建模的經(jīng)驗(yàn)，可將人體上肢簡(jiǎn)化為3剛體7自由度的物理模型。三、運(yùn)用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論中的Kane方法，建立系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程，四、通過攝像的方法獲取上肢的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)以及鄭秀媛公布的人體環(huán)節(jié)參數(shù)，求出腕、肘、肩關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力和力矩。五、根據(jù)關(guān)節(jié)力和力矩對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)員的傷病進(jìn)行認(rèn)識(shí)。
2.2運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究方法在乒乓球運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用和展望運(yùn)動(dòng)生物力的實(shí)驗(yàn)研究方法在乒乓球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中應(yīng)用現(xiàn)狀是，動(dòng)力學(xué)研究幾乎沒有，運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試也不多，所運(yùn)用到的生物力學(xué)儀器很少。所以實(shí)驗(yàn)研究方法在乒乓球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中有極大的發(fā)展空間。
2.2.1常用的生物力學(xué)儀器將在乒乓球項(xiàng)目中的廣泛應(yīng)用許多已經(jīng)在其他專項(xiàng)中運(yùn)用較為廣泛的生物力學(xué)儀器在乒乓球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中尚未廣泛使用。比如，三維測(cè)力臺(tái)，肌電儀，足底壓力鞋墊。
三維測(cè)力臺(tái)可以反映地面對(duì)人體的反作用力。運(yùn)動(dòng)員擊球的力最終是通過人體蹬地面，同時(shí)地面給人體的反作用力而實(shí)現(xiàn)的。而對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)員地面反作用力的動(dòng)力學(xué)特征的描述至今尚無。
通過在運(yùn)動(dòng)員的鞋子里放上壓力鞋墊，可以得出在移動(dòng)過程中，腳底壓力的分布圖，可以為乒乓球運(yùn)動(dòng)員鞋子的設(shè)計(jì)提供參數(shù)。
通過肌電儀可對(duì)完成某動(dòng)作所參與的肌肉活動(dòng)的強(qiáng)度和時(shí)間進(jìn)行描述，確定主要的參與肌群。用在乒乓球運(yùn)動(dòng)員身上，就可以很清楚的知道完成某動(dòng)作的肌肉用力順序是什么，哪些是主動(dòng)肌，哪些是被動(dòng)肌，可為力量訓(xùn)練提供參考。
2.2.2開發(fā)乒乓球?qū)ｍ?xiàng)化、反饋快速化的運(yùn)動(dòng)技術(shù)測(cè)試儀器這是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)測(cè)試儀器的發(fā)展趨勢(shì)，至今為止，在乒乓球界中尚無有此類測(cè)試儀器的研發(fā)成功。近年來其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目共用運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及生物學(xué)指標(biāo)，測(cè)試儀器的質(zhì)量、功能、效率不斷提高，同時(shí)，某些運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目專用的測(cè)試儀器不斷出現(xiàn)。例如，體操項(xiàng)目單杠、雙杠、高低杠、跳馬、吊環(huán)的測(cè)力系統(tǒng)、賽艇多參數(shù)遙測(cè)分析系統(tǒng)、起跑蹬力測(cè)試系統(tǒng)、蹬冰力測(cè)試系統(tǒng)、游泳出發(fā)測(cè)力系統(tǒng)等。
其他專項(xiàng)的研究可為乒乓球?qū)ｍ?xiàng)化的測(cè)試儀器提供借鑒，比如考慮是否可以在乒乓球拍上安裝加速度傳感儀。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，加速度傳感器體積和質(zhì)量都可以做到非常小，精度可以達(dá)到很高，此儀器可以實(shí)時(shí)監(jiān)控球拍三個(gè)方向上的速度、加速度和角速度，并可據(jù)此推算球拍的受力情況，以及擊打乒乓球后，球體獲得的初速度。而對(duì)乒乓球拍的運(yùn)動(dòng)情況的所做的研究非常之少。
如果這些設(shè)想可以實(shí)現(xiàn)的話，將豐富乒乓球理論知識(shí)，對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)的實(shí)踐將會(huì)有快捷的幫助。
2.2.3多機(jī)同步測(cè)試的研究多機(jī)同步測(cè)試研究是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的發(fā)展趨勢(shì)。人體運(yùn)動(dòng)十分復(fù)雜，因此，多機(jī)同步測(cè)試方法對(duì)各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)技術(shù)研究十分重要。由于多機(jī)同步測(cè)試研究需要的儀器多、經(jīng)費(fèi)多、時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)人員多，而且多數(shù)動(dòng)力學(xué)指標(biāo)和生物學(xué)指標(biāo)的測(cè)試在正式大賽中很難進(jìn)行，所以，多機(jī)同步研究的報(bào)道較少。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)研究的深入，多機(jī)同步測(cè)試研究將會(huì)得到較快發(fā)展。
對(duì)于乒乓球這項(xiàng)精密的運(yùn)動(dòng)，以往的研究多是從一維的視角來進(jìn)行的，對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)的研究應(yīng)朝著多維的研究視角發(fā)展。比如，將攝像系統(tǒng)和測(cè)力臺(tái)系統(tǒng)同步的測(cè)試方法，綜合運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的數(shù)據(jù)對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)進(jìn)行更加深入、全面的認(rèn)識(shí)。
2.2.4生物反饋技術(shù)將在乒乓球運(yùn)動(dòng)技術(shù)訓(xùn)練中應(yīng)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)測(cè)試中提供給運(yùn)動(dòng)員、教練員的技術(shù)動(dòng)作的速度、幅度、方向、力量等指標(biāo)數(shù)據(jù)，運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中很難掌握，如將測(cè)試的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成聲、光信號(hào)直接提示給運(yùn)動(dòng)員，表示其當(dāng)前的動(dòng)作是否達(dá)到了要求或某個(gè)范圍，運(yùn)動(dòng)員接收到聲、光信號(hào)后，便馬上做出反應(yīng)，調(diào)整動(dòng)作的幅度、強(qiáng)度、速度等就容易得多。這方面研究在其他專項(xiàng)中已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，例如北京體育大學(xué)金季春教授指導(dǎo)其博士生閆松華所研制的用于短跑訓(xùn)練的“測(cè)試鞋”，對(duì)每一步的著地時(shí)間和騰空時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，正朝著生物反饋的方向發(fā)展。
生物反饋技術(shù)在乒乓球運(yùn)動(dòng)技術(shù)訓(xùn)練中的應(yīng)用也是乒乓球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目生物力學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)。
2.3將力學(xué)理論研究方法和實(shí)驗(yàn)研究方法緊密結(jié)合是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在乒乓球運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用的研究方法的發(fā)展趨勢(shì)力學(xué)理論研究方法的基礎(chǔ)是經(jīng)典力學(xué)理論，并應(yīng)用它解釋分析生物體運(yùn)動(dòng)及探索其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。力學(xué)理論研究方法優(yōu)點(diǎn)是能使研究工作更加嚴(yán)謹(jǐn)和深人，但由于模擬研究目標(biāo)和對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)化描述的困難，這類研究難度很大，且研究結(jié)果與運(yùn)動(dòng)實(shí)踐尚有一定的距離。所以力學(xué)理論研究方法必須輔之實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)，才能使它在實(shí)際應(yīng)用方面的作用得以發(fā)揮，力學(xué)理論方法與實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法兩者應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合。前者提供了運(yùn)動(dòng)普遍規(guī)律，對(duì)分析有理論指導(dǎo)意義，后者是理論研究與實(shí)際應(yīng)用的橋梁，能使研究更好地為運(yùn)動(dòng)實(shí)際服務(wù)。實(shí)驗(yàn)研究方法，通過各種實(shí)驗(yàn)手段，測(cè)試記錄體育運(yùn)動(dòng)過程，并以此作為依據(jù)，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行分析對(duì)比，從而提出改進(jìn)技術(shù)的意見和建議。這種研究方式是以具體運(yùn)動(dòng)員的具體動(dòng)作作為研究對(duì)象。
實(shí)驗(yàn)通常用高速攝影、錄像、測(cè)力臺(tái)測(cè)得運(yùn)動(dòng)學(xué)和外力參數(shù)，用肌電測(cè)試儀測(cè)得人體內(nèi)力參數(shù)，然后通過數(shù)據(jù)處理和分析，來診斷運(yùn)動(dòng)技術(shù)的優(yōu)劣及動(dòng)作的合理性。這種方法以實(shí)驗(yàn)手段為主，與運(yùn)動(dòng)實(shí)踐聯(lián)系緊密，能對(duì)運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)訓(xùn)練直接施加影響。但由于該方法研究和實(shí)驗(yàn)的對(duì)象是具有個(gè)體特征的人，不可避免地造成對(duì)共性的運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究的困難，從而使研究結(jié)論難以達(dá)到理論升華。因此實(shí)驗(yàn)方法必須和力學(xué)理論研究共同發(fā)展、相輔相成，才能使運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)科漸趨深入完善。
用理論力學(xué)理論研究方法和實(shí)驗(yàn)研究的方法對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究，將提供認(rèn)識(shí)乒乓球運(yùn)動(dòng)規(guī)律的多維視角，會(huì)對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)規(guī)律有更加深刻而全面的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而可使運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)更好地為乒乓球?qū)嵺`服務(wù)。是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在乒乓球運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。
3總結(jié)
根據(jù)乒乓球運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的現(xiàn)狀、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)、以及乒乓球運(yùn)動(dòng)發(fā)展的實(shí)際需求，運(yùn)用多種運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的理論力學(xué)和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，對(duì)乒乓球運(yùn)動(dòng)中的多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行分析和研究，是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在乒乓球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的研究發(fā)展趨勢(shì)。
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摘要 根據(jù)籃球球運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)力學(xué)特點(diǎn)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、以及籃球運(yùn)動(dòng)教學(xué)發(fā)展的實(shí)際需求，對(duì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在籃球運(yùn)動(dòng)教學(xué)中應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。希望運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)與籃球運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)緊密結(jié)合，更好地為籃球教學(xué)提供幫助。
關(guān)鍵詞 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué) 籃球運(yùn)動(dòng) 教學(xué) 應(yīng)用分析
近年來，籃球運(yùn)動(dòng)受NBA和CBA的影響，很受學(xué)生的歡迎，大家都愿意參與這種集體帶有趣味的運(yùn)動(dòng)?？稍诮虒W(xué)中可以看到一些學(xué)生由于身體的先天條件，動(dòng)作做起來比較難受，不合理。怎樣幫助每個(gè)孩子都能掌握這門技術(shù)。我想通過運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的原理去分析學(xué)生的特點(diǎn)，通過分析給他們制定不同的水準(zhǔn)，不能集體都按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這樣會(huì)使學(xué)生感到籃球運(yùn)動(dòng)的艱難，我們降低難度就是要使不同的學(xué)生體驗(yàn)到成功的樂趣，因材施教使學(xué)生在快樂中學(xué)習(xí)。如何做到這些，我們就要借助于科技的力量和手段，更加全面地、深刻地認(rèn)識(shí)籃球運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。更好的在教學(xué)中利用為學(xué)生服務(wù)。
一、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在籃球運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用領(lǐng)域分析
從運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)角度來看，籃球運(yùn)動(dòng)要求人體上下肢的協(xié)調(diào)配合，很好的應(yīng)用人的手部動(dòng)作去接球，做蹬地加速的動(dòng)作，如何在這個(gè)過程中做到合理就必須了解學(xué)生的生理結(jié)構(gòu)，肌肉力量的相互作用。什么角度的運(yùn)動(dòng)適合此階段性的學(xué)習(xí)。用多大力能滿足他們的可接受的力量范圍，針對(duì)不同的學(xué)生應(yīng)該采用不同的方法手段加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)，切不可讓學(xué)生做過多大于自己身體不能做的力量訓(xùn)練。幫助他們?cè)谧约汉侠淼募夹g(shù)動(dòng)作內(nèi)做到自己最適合的動(dòng)作。對(duì)于動(dòng)作的要求不可統(tǒng)一要求，要區(qū)別對(duì)待，這樣一方面可以鼓勵(lì)學(xué)生很好的練習(xí)；另一方面要使學(xué)生不斷進(jìn)取不至于傷害學(xué)生的自尊心。在場(chǎng)地器材方面要對(duì)學(xué)生認(rèn)真講解。使他們真正認(rèn)識(shí)到自己的力是如何傳導(dǎo)的，如何在正確的用力前提下做到做好的自己。
二、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究方法在籃球運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用分析
（一）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究方法分類
按研究方法劃分，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)應(yīng)用在籃球運(yùn)動(dòng)中的研究大體可分為兩類：一是力學(xué)理論研究方法，二是實(shí)驗(yàn)研究方法。兩者相輔相成，相互統(tǒng)一，應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合，才能使運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)更好地在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中應(yīng)用[1]。這就要求在實(shí)踐當(dāng)中很好的將二者緊密結(jié)合共同應(yīng)用到學(xué)科領(lǐng)域當(dāng)中。
（二）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的力學(xué)理論研究方法在籃球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中的應(yīng)用分析
該研究方法因?yàn)槭峭ㄟ^模擬手段對(duì)人體運(yùn)動(dòng)仿真，一般包括五個(gè)步驟：1.確定運(yùn)動(dòng)特征，建立目標(biāo)函數(shù)；2.選擇模型確定剛體的自由度；3.建立動(dòng)力學(xué)模型；4.實(shí)測(cè)已知數(shù)據(jù)并求解；5.根據(jù)求解結(jié)果解釋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這一步驟是將求得的數(shù)學(xué)規(guī)律化為體育運(yùn)動(dòng)語言對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行合理的指導(dǎo)[ 2]。根據(jù)此研究方法，可以對(duì)籃球中許多問題進(jìn)行研究。如對(duì)于籃球運(yùn)動(dòng)中學(xué)生的傷病的研究，有助于對(duì)學(xué)生在籃球運(yùn)動(dòng)中的損傷認(rèn)識(shí)和預(yù)防。可以利用力學(xué)理論研究的方法對(duì)關(guān)節(jié)力和力矩進(jìn)行推算。這實(shí)際上是為人體的運(yùn)動(dòng)給予科學(xué)化得定量，通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)找出人體運(yùn)動(dòng)的范圍和幅度，為更好的人類發(fā)掘自身的潛能和動(dòng)作的量化提供參考依據(jù)。
（三）運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究方法在籃球運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用分析
由于動(dòng)力學(xué)研究方法與運(yùn)動(dòng)學(xué)測(cè)試在籃球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中運(yùn)用的較少，所用到的生物力學(xué)儀器不多。因此運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究方法在籃球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中有極大的發(fā)展空間。
1.常用的生物力學(xué)儀器將在籃球項(xiàng)目中的廣泛應(yīng)用
許多已經(jīng)在其他專項(xiàng)中運(yùn)用較為廣泛的生物力學(xué)儀器在籃球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中尚未廣泛使用。比如，肌電儀，腳墊受力分析鞋墊。腳墊受力分析可以反映地面對(duì)人體的反作用力。運(yùn)動(dòng)員投球的力最終是通過人體蹬地面，同時(shí)地面給人體的反作用力而實(shí)的。通過在運(yùn)動(dòng)員的鞋子里放上受力分析鞋墊，可以得出在移動(dòng)過程中，腳底壓力的分布圖，可以為籃球運(yùn)動(dòng)員鞋子的設(shè)計(jì)提供參數(shù)。通過肌電儀可對(duì)完成某動(dòng)作所參與的肌肉活動(dòng)的強(qiáng)度和時(shí)間進(jìn)行描述，確定主要的參與肌群。這樣學(xué)生就可以很清楚地知道完成某動(dòng)作的肌肉用力順序是什么，哪些是主動(dòng)肌，哪些是被動(dòng)肌，可為力量訓(xùn)練提供參考。
2.多機(jī)同步測(cè)試的研究
多機(jī)同步測(cè)試研究是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)于籃球這項(xiàng)精密的運(yùn)動(dòng)，以往的研究多是從一維的視角來進(jìn)行的，對(duì)籃球運(yùn)動(dòng)的生物力學(xué)的研究應(yīng)朝著多維的研究視角發(fā)展。比如，將攝像系統(tǒng)和測(cè)力臺(tái)系統(tǒng)同步的測(cè)試方法，綜合運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的數(shù)據(jù)對(duì)籃球運(yùn)動(dòng)進(jìn)行更加深入、全面的研究與分析。
3.開發(fā)籃球?qū)ｍ?xiàng)化、反饋快速化的運(yùn)動(dòng)技術(shù)測(cè)試儀器
近年來隨著其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、測(cè)試儀器的質(zhì)量、功能、效率不斷提高，某些運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目專用的測(cè)試儀器不斷出現(xiàn)。其它專項(xiàng)的研究可為籃球?qū)ｍ?xiàng)化的測(cè)試儀器提供借鑒。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，加速度傳感器的體積和質(zhì)量都可以做到非常小，精度可以達(dá)到很高，此儀器可以實(shí)時(shí)監(jiān)控籃球鞋的速度、加速度和角速度，并可據(jù)此推算籃球鞋不同部位的受力情況，以及腳蹬地的初速度。而對(duì)籃球鞋運(yùn)動(dòng)情況的所做的研究較少。如果這些設(shè)想可以實(shí)現(xiàn)的話，將豐富這方面的研究可以防止運(yùn)動(dòng)者教學(xué)腳部的受傷的情況。為更好的教學(xué)服務(wù)提供保障。防止學(xué)生在運(yùn)動(dòng)中受傷的概率。
（四）力學(xué)理論研究方法和實(shí)驗(yàn)研究方法緊密結(jié)合
理論力學(xué)理論研究方法和實(shí)驗(yàn)研究的方法緊密結(jié)合對(duì)籃球運(yùn)動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究，將有助于從不同層面和角度更好的認(rèn)識(shí)籃球運(yùn)動(dòng)規(guī)律，進(jìn)而可使運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)更好地為籃球?qū)嵺`服務(wù)，是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在籃球運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。力學(xué)理論研究方法必須輔之實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)，才能使它在實(shí)際應(yīng)用方面的作用得以發(fā)揮，力學(xué)理論方法與實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法兩者應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合。前者提供了運(yùn)動(dòng)普遍規(guī)律，對(duì)分析有理論指導(dǎo)意義，后者是理論研究與實(shí)際是具體應(yīng)用的橋梁，能使研究更好地為運(yùn)動(dòng)實(shí)際服務(wù)。實(shí)驗(yàn)方法和力學(xué)理論研究共同發(fā)展、相輔相成，使運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)科漸趨深入完善。
三、結(jié)束語
籃球運(yùn)動(dòng)教學(xué)的動(dòng)作技術(shù)診斷，力學(xué)研究，學(xué)生肌肉、骨骼力學(xué)特性的研究，將有助于籃球?qū)ｍ?xiàng)測(cè)試儀器的開發(fā)，籃球運(yùn)動(dòng)員損傷機(jī)理和預(yù)防的研究等領(lǐng)域需要利用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在籃球?qū)ｍ?xiàng)中進(jìn)行全方位的研究。這樣有助于在實(shí)際中解決一些教學(xué)中的學(xué)生容易受傷的難題，將生物力學(xué)的有關(guān)原理服務(wù)于學(xué)生的課堂，用科學(xué)的方法指導(dǎo)學(xué)生籃球訓(xùn)練與比賽，更好的預(yù)防學(xué)生在不同情況下的運(yùn)動(dòng)損失與治療。
參考文獻(xiàn)：
[1] 王向東，劉學(xué)貞，等.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)方法學(xué)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)體育科技.2003（2）：15-18.
[2] 忻鼎亮.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的力學(xué)理論研究方法[J].體育科學(xué).1994（4）：37-40.
摘要：隨著力學(xué)著手于生物體，尤其是人體相關(guān)運(yùn)動(dòng)研究的開展，生物力學(xué)成為交叉領(lǐng)域中重要的學(xué)科體系，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是基于生物力學(xué)學(xué)科之上，結(jié)合體育科學(xué)體系產(chǎn)生的一門新興學(xué)科，它的產(chǎn)生和發(fā)展，在我國(guó)此學(xué)科在理論、研究方法、測(cè)量分析等方面均取得了一定的發(fā)展。但考察分析運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)和生物力學(xué)的現(xiàn)狀，在喜悅于長(zhǎng)足進(jìn)步的同時(shí)，不得不承認(rèn)，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的基礎(chǔ)理論并不完備，發(fā)展趨勢(shì)仍有局限。
關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)出現(xiàn)于上世紀(jì)五十年代末期,開始階段只有少數(shù)幾個(gè)體育學(xué)院開了運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)講座或選修課,國(guó)家體委科研所成立了運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究組。由于眾所周知的原因,運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在這一時(shí)期發(fā)展緩慢，到現(xiàn)在雖然有了質(zhì)的飛躍，但是不能忽視這門學(xué)科本身還是有待完善的。本文就運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在我國(guó)的研究方法、研究領(lǐng)域和方向及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述和分析，并對(duì)我國(guó)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)作出一些展望。
一、我國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究現(xiàn)狀
1.研究方法
（1）常用的研究方法及儀器。在中國(guó)體育科學(xué)學(xué)會(huì)和原國(guó)家體委科教司的支持下,運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分會(huì)組織國(guó)內(nèi)多名本學(xué)科的專家、教授討論、撰寫成的《運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)測(cè)量方法》一書編入了當(dāng)前運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究中使用的主要方法和儀器。包括運(yùn)動(dòng)學(xué)方法中的平面定機(jī)、平面跟蹤、立體定機(jī)攝影攝像測(cè)量方法;動(dòng)力學(xué)方法中的三維測(cè)力臺(tái)測(cè)試方法、等速測(cè)力儀測(cè)試方法;生物學(xué)方法中的人體形態(tài)學(xué)測(cè)量方法、人體重心測(cè)量方法、肌電測(cè)量方法等。另外還收入了一些國(guó)內(nèi)使用尚不普及和少量國(guó)外新近使用的測(cè)量方法,包括運(yùn)動(dòng)學(xué)方法中的立體跟蹤攝影攝像測(cè)量方法、紅外光點(diǎn)攝像、激光測(cè)試儀、分段計(jì)時(shí)測(cè)量方法;動(dòng)力學(xué)方法中的A.K.M 和B.K.M 測(cè)力儀測(cè)力方法、T.K.K 測(cè)力儀測(cè)力方法、賽艇多參數(shù)遙測(cè)分析系統(tǒng)測(cè)試方法、動(dòng)態(tài)力的應(yīng)變測(cè)試方法、人體運(yùn)動(dòng)能量測(cè)量方法。此外,還有多機(jī)同步測(cè)量方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分析方法、數(shù)學(xué)模型與計(jì)算機(jī)仿真方法以及運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)測(cè)試資料的統(tǒng)計(jì)處理與分析方法等［1］。
（2）新的研究方法及儀器。高精度的高速攝像測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用: 高清晰度、高速度(100～200 場(chǎng)/s以上) 的攝機(jī)和錄像解析系統(tǒng)。圖像自動(dòng)識(shí)別儀器開始應(yīng)用。高精度的紅外光點(diǎn)遙測(cè)分析系統(tǒng)已用于研究實(shí)踐。運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)的測(cè)試儀器和運(yùn)動(dòng)器材的研制。磁感應(yīng)測(cè)量?jī)x器研制成功。數(shù)學(xué)力學(xué)模型和人體運(yùn)動(dòng)仿真在體育運(yùn)動(dòng)技術(shù)研究中的應(yīng)用。運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析的“專家系統(tǒng)”與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型已經(jīng)應(yīng)用于人體運(yùn)動(dòng)技術(shù)研究。肌電圖測(cè)試分析向定量化邁進(jìn)［2］。
2.目前我國(guó)的研究領(lǐng)域
（1）優(yōu)化運(yùn)動(dòng)技術(shù)。針對(duì)某一特定運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目（ 如田徑、球類、速滑等）進(jìn)行分析，改善運(yùn)動(dòng)技術(shù)的表現(xiàn)。如《對(duì)我國(guó)4名優(yōu)秀短道女運(yùn)動(dòng)員彎道技術(shù)的生物力學(xué)分析》、《用力學(xué)原理分析直道滑跑技術(shù)》、《排球前后排扣球運(yùn)動(dòng)學(xué)分析》等［3］。這些研究以使運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練科學(xué)化，符合力學(xué)原理，符合人體規(guī)律，從而獲得最佳的技能表現(xiàn)。
（2）改進(jìn)人體基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)如走、跑、跳、推、拉等，除此之外，還包括區(qū)別于競(jìng)技運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目動(dòng)作、動(dòng)作系的研究。如《走步運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榕懿絼?dòng)作下肢和骨盤之運(yùn)動(dòng)學(xué)變化分析》、《步態(tài)生物力學(xué)研究進(jìn)展》等［4］。大眾體育和學(xué)校體育受到的重視遠(yuǎn)遜于競(jìng)技體育，實(shí)際上，這些研究是非常重要的，因?yàn)檫@些技術(shù)研究只有專業(yè)的運(yùn)動(dòng)員和教練員才會(huì)用得上，對(duì)于大多數(shù)人而言，充分體現(xiàn)“ 民本思想”，改善人體基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)、改善健康的研究才是真正需要的。
（3）數(shù)學(xué)模式與模擬。這類數(shù)學(xué)模式模擬及電腦模擬的研究針對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)及人體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，此類研究有別于一般儀器進(jìn)行測(cè)量的方法，所以單分為一類［5］。
（4）運(yùn)動(dòng)器材設(shè)備開發(fā)設(shè)計(jì)。主要關(guān)于運(yùn)動(dòng)器材設(shè)計(jì)及力學(xué)特征分析，如網(wǎng)球拍、運(yùn)動(dòng)鞋、訓(xùn)練器材等。這方面的研究如《不同勁度網(wǎng)球拍對(duì)恢復(fù)系數(shù)的影響》、《不同質(zhì)地泳衣對(duì)速度的影響分析》等。
（5）運(yùn)動(dòng)傷害的研究。主要對(duì)運(yùn)動(dòng)傷害機(jī)制及運(yùn)動(dòng)護(hù)具進(jìn)行研究，避免運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生。如《體能動(dòng)力損傷機(jī)制理論研究分析》。這類研究主要是在研究的過程中部分借助于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究方法、測(cè)試方法來分析造成傷害的動(dòng)作規(guī)律，與人體結(jié)構(gòu)結(jié)合總結(jié)得出預(yù)防運(yùn)動(dòng)傷害的方法［6］。
（6）人體測(cè)量學(xué)的研究由清華大學(xué)、白求恩醫(yī)大和國(guó)家體科所合作，采用CT測(cè)試方法結(jié)合計(jì)算機(jī)圖像處理分析系統(tǒng)，于1995年正式完成了中國(guó)成年人人體慣性參數(shù)的測(cè)定。
二、我國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)
通過對(duì)第六屆全國(guó)體育科學(xué)大會(huì)和第十八屆國(guó)際運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)年會(huì)的對(duì)比分析，可以大致看出我國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。
（1） 計(jì)算機(jī)是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)發(fā)展的核心。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的理論研究將偏重于計(jì)算方法的準(zhǔn)確和簡(jiǎn)煉、理論研究的系統(tǒng)性和完整性。借助電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)快速精確的測(cè)量和實(shí)時(shí)處理人體運(yùn)動(dòng)的各種力學(xué)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)綜合分析和聯(lián)機(jī)分析，以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制是科技發(fā)展的必然趨勢(shì)。
（2） 競(jìng)技體育方面的研究更加依賴高新技術(shù)。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究將更加注重訓(xùn)練實(shí)踐，研究成果要能為競(jìng)技體育服務(wù)，運(yùn)動(dòng)測(cè)試儀器的專項(xiàng)化以及高新技術(shù)和高新材料和儀器的創(chuàng)新和發(fā)展是這一發(fā)展方向的具體體現(xiàn)。
（3）運(yùn)動(dòng)損傷康復(fù)的研究將更加深入，而且與運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)結(jié)合更加緊密，肌肉生物力學(xué)已成為熱門課題，對(duì)預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷的研究也將是一個(gè)熱門課題，但對(duì)于分子生物力學(xué)方面的研究成果還很少，今后，應(yīng)廣泛結(jié)合運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)和生物學(xué)、運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等學(xué)科中的研究方法，共同解決人體運(yùn)動(dòng)中的有關(guān)問題。
（4）研究對(duì)象更加廣泛，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究除繼續(xù)對(duì)競(jìng)技體育進(jìn)行研究外，還應(yīng)向青少年、老年人、殘疾人的體育運(yùn)動(dòng)、軍事技術(shù)動(dòng)作以及與人體有關(guān)的一些設(shè)備。
三、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的展望
從以上運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)科體系現(xiàn)狀的分析，不難看出運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的發(fā)展仍存在一定的問題。學(xué)科可以研究的內(nèi)容很多，任務(wù)也不盡相同，但為適應(yīng)生物力學(xué)的發(fā)展和體育科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的發(fā)展應(yīng)有所側(cè)重。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)還有許多有待于解決的問題，它的實(shí)用價(jià)值也只剛剛顯露初紅。
（1）提高動(dòng)作技術(shù)不再局限于表層研究分析動(dòng)作技術(shù)，更多應(yīng)著手于研究并提出技術(shù)訓(xùn)練的具體方案（有關(guān)如何實(shí)現(xiàn)優(yōu)化動(dòng)作結(jié)構(gòu)）；研制設(shè)計(jì)專用或通用的輔助訓(xùn)練動(dòng)作、設(shè)施及器械。
（2）基礎(chǔ)理論的建設(shè)將為運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)發(fā)展鞏固根基，開拓視野，擴(kuò)展研究與應(yīng)用領(lǐng)域。
（3）深入研究運(yùn)動(dòng)損傷機(jī)制，模擬分析運(yùn)動(dòng)損傷過程，設(shè)計(jì)合理的運(yùn)動(dòng)設(shè)備（器材、服裝、鞋等）以防止運(yùn)動(dòng)損傷。
（4）計(jì)算機(jī)模擬、仿真技術(shù)是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的重要手段。（云南師范大學(xué)體育學(xué)院；云南；昆明；650031）
參考文獻(xiàn)：
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摘 要 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的測(cè)試方法在競(jìng)技體育研究領(lǐng)域主要應(yīng)用于技術(shù)研究以及發(fā)力原理分析等方面，對(duì)于拳擊項(xiàng)目相關(guān)研究進(jìn)行梳理，有助于辨析測(cè)試方法的應(yīng)用范圍，對(duì)今后的相關(guān)研究開展起到有意義的參考作用。
關(guān)鍵詞 生物力學(xué) 方法 拳擊
生物力學(xué)研究，尤其是運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、表面肌電等實(shí)驗(yàn)技術(shù)逐步應(yīng)用于拳擊科學(xué)研究中。運(yùn)動(dòng)學(xué)方法應(yīng)用在技術(shù)改進(jìn)和規(guī)范程度判斷等方面，起到很好的輔導(dǎo)作用。動(dòng)力學(xué)研究對(duì)對(duì)抗性項(xiàng)目對(duì)抗時(shí)，力的大小、方向的變化及力作用的效果等進(jìn)行定量分析，揭示發(fā)力原理及規(guī)律。表面肌電研究應(yīng)用于判斷動(dòng)作過程中，哪些肌肉參與收縮，收縮過程中肌纖維發(fā)力長(zhǎng)短、順序等，這對(duì)科學(xué)合理化技術(shù)動(dòng)作和確定不同力量訓(xùn)練方法手段的科學(xué)性非常有意義。
李凌云[1]采用生物力學(xué)的測(cè)試儀器、方法，試圖尋找運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的一些原理和方法在武術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用規(guī)律，從生物力學(xué)的原理應(yīng)用在武術(shù)中的情況。我們可以將這些方法同樣應(yīng)用于其他同場(chǎng)格斗類項(xiàng)目中，為其他同項(xiàng)群項(xiàng)目的生物力學(xué)研究提供理論參考和實(shí)踐指導(dǎo)。
運(yùn)動(dòng)學(xué)研究和表面肌電技術(shù)在拳擊生物力學(xué)研究中應(yīng)用較為廣泛。郭峰，張日輝[2]探討拳擊運(yùn)動(dòng)員后手直拳動(dòng)作內(nèi)部神經(jīng)肌肉系統(tǒng)協(xié)同變化，研究認(rèn)為后手直拳擊打，上肢拮抗肌發(fā)揮著重要作用。從肌肉激活順序判斷，動(dòng)作符合鞭打動(dòng)作原理，建議加強(qiáng)上肢拮抗肌訓(xùn)練。劉海瑞[3]的實(shí)驗(yàn)也得出了相似的結(jié)果，分析了拳擊出拳擊打拳速突然減速的成因。二者在突然降速的研究結(jié)果是一致的。拮抗肌放電信號(hào)較強(qiáng)也能夠在一定意義上解釋這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，但二者結(jié)論中應(yīng)該加強(qiáng)拮抗肌訓(xùn)練值得商榷，拮抗肌與主動(dòng)肌、協(xié)同肌的協(xié)調(diào)配合時(shí)準(zhǔn)確、高效完成技術(shù)動(dòng)作的基礎(chǔ)，應(yīng)該從協(xié)調(diào)性訓(xùn)練的角度分析更為準(zhǔn)確。
王新坤[4]運(yùn)用愛捷運(yùn)動(dòng)錄像測(cè)試分析系統(tǒng)，對(duì)參加2004年全國(guó)拳擊冠軍賽決賽的部分冠軍前手直拳作進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的研究分析。結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)員打擊瞬間拳速在擊中目標(biāo)之前會(huì)突然增加，其研究結(jié)果前手直拳打擊瞬間是加速的，與劉海瑞，郭峰、張日輝等研究后手直拳擊打前速度突降結(jié)果相反，其原因有待進(jìn)一步探討。岳東升、張翠[5]利用高速攝像與測(cè)力臺(tái)（Kistler）同步測(cè)試的方法，對(duì)拳擊運(yùn)動(dòng)員直拳技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行測(cè)試，該研究是典型的以運(yùn)動(dòng)學(xué)研究技術(shù)路線，對(duì)運(yùn)動(dòng)員技術(shù)改進(jìn)有一定意義。
有關(guān)動(dòng)力學(xué)研究在拳擊中較為少見，相關(guān)理論研究中，谷曉紅[6]從擊打過程中的生物力學(xué)原理問題、打擊力與作用時(shí)間、快速移動(dòng)與穩(wěn)定性、鞭打技術(shù)與多環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)四個(gè)方面對(duì)拳擊運(yùn)動(dòng)中的有關(guān)生物力學(xué)問題進(jìn)行了探討，指出了現(xiàn)存的誤區(qū)及不足。蘇彥炬[7]對(duì)不同擊打技術(shù)的下肢發(fā)力特征進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)拳擊下肢發(fā)力原理，影響擊打效果的因素等做了宏觀分析，對(duì)相關(guān)理論研究具有指導(dǎo)意義。
等速肌力測(cè)試關(guān)節(jié)力量從側(cè)面反映肌肉力量，但與動(dòng)作速度不相符合，存在一定的局限。姜傳銀[8]等運(yùn)用等速肌力測(cè)試的方法，對(duì)拳擊、跆拳道散打運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行比較研究，發(fā)現(xiàn)不同項(xiàng)目，不同肌群在速度力量方面的優(yōu)勢(shì)環(huán)節(jié)。從側(cè)面也反映了不同項(xiàng)目因發(fā)力環(huán)節(jié)不同，不同部位的肌肉力量存在著明顯的項(xiàng)目特征。等速測(cè)試數(shù)據(jù)較為精確，但限于單關(guān)節(jié)測(cè)試，動(dòng)作路線，幅度、速度存在差異，對(duì)于專項(xiàng)力量測(cè)試存在局限性。
從拳擊相關(guān)生物力學(xué)研究綜述可見，以往研究對(duì)技術(shù)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析較多，主要技術(shù)為前、后手直拳，分析其原因，直拳的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析可近似理解為直線運(yùn)動(dòng)，相對(duì)實(shí)驗(yàn)控制和分析容易把握。而對(duì)表面肌電的研究可以對(duì)發(fā)力順序與肌肉貢獻(xiàn)率進(jìn)行探討，研究結(jié)果顯示出的鮮明的個(gè)體化特征，從中提取共性及規(guī)律較難。表面肌電技術(shù)應(yīng)用廣泛，尤其是對(duì)專項(xiàng)訓(xùn)練手段和方法的檢測(cè)，具有很大發(fā)展空間，二者有效結(jié)合可以彌補(bǔ)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)學(xué)分析帶來的誤差。等速肌力測(cè)試可以從側(cè)面反映關(guān)節(jié)力量，但與專項(xiàng)發(fā)力方式速度不同。以運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合動(dòng)力學(xué)研究在力量訓(xùn)練相關(guān)生物力學(xué)研究中是比較成熟的研究手段，對(duì)于拳擊速度耐力相關(guān)研究應(yīng)該是今后研究的方向 。
參考文獻(xiàn)：
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[2] 郭峰，張日輝.優(yōu)秀女子拳擊運(yùn)動(dòng)員后手直拳技術(shù)動(dòng)作上肢肌肉表面肌電分析[J].沈陽體育學(xué)院學(xué)報(bào).2009.28（4）：65-68.
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[4] 王新坤.我國(guó)部分優(yōu)秀男子拳擊運(yùn)動(dòng)員前手直拳技術(shù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征分析[J].沈陽體育學(xué)院學(xué)報(bào).2009.28（4）：102-105.
[5] 岳東升，張翠，宋祺鵬等.山東省64公斤級(jí)男子拳擊運(yùn)動(dòng)員直拳技術(shù)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析[J].山東體育科技.2011.33（1）： 14-17.
[6] 谷曉紅，于軍.拳擊運(yùn)動(dòng)中有關(guān)生物力學(xué)原理應(yīng)用的若干問題[J].遼寧體育科技.2006.28（2）：30-31.
