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[關(guān)鍵詞]股骨頸骨折 應力集中 內(nèi)固定
中圖分類號：R682.1+2 文獻標識碼：A 文章編號：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。切開復位內(nèi)固定術(shù)作為治療股骨頸骨折的主要方式之一，不僅對年輕患者（
2 材料和儀器
國人成年尸體骨標本（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)長春產(chǎn)CSS-44020型電子萬能試驗機：最大壓力20kN，吉林大學力學實驗中心提供
電阻應變計 （45度角應變花） 生產(chǎn)廠地：浙江黃巖測試儀器廠
YJ-4501A靜態(tài)電阻應變儀 南京航空航天大學
吉林大學力學實驗中心提供
3 模型制作
在股骨標本中下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 實驗步驟
（1） 直視下解剖復位。
（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臂透視機驗證以上3組內(nèi)固定的位置。
（4） 對A組、B組 、粘貼電阻應變片花 圖3
將電阻應變片的引出端，用測試導線，聯(lián)接到電阻應變儀所對應編號的接線柱上。用電橋，半橋互補的方式進行測試。
（5） 將標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，達到牢固固定。置于CSS-44020型萬能試驗機下，股骨頸頭部與定制半球形模具接觸，通過面接觸達到受力均勻（圖7）。實驗條件：試驗時選擇以線性載荷0―1800N持續(xù)加裁，加載速度為1.0mm/分鐘，實驗自動結(jié)束條件為負載下降20%或載荷達到1800N。通過Test Expert測繪軟件測得股骨頸骨折固定后的載荷及相應位移，并繪制載荷―位移曲線，電阻應變儀記錄下，應變數(shù)據(jù)，當壓力到達1800N時自動結(jié)束試驗。
表1 各個標本電測數(shù)據(jù)（）
組別 標本1 標本2 標本3 標本4 標本5 標本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 各組標本平均值及標準差
組別 平均值（mm/kN） 標準差（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
本次試驗結(jié)果提示，DHS+CS固定的標本的抗軸向載荷能力顯著優(yōu)于兩種CS固定的標本（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、患者的病情和年齡作出最合理的選擇。對內(nèi)固定的生物力學研究，從力學角度，提供分析結(jié)果，供臨床參考。本文所參考的生物力學研究，都是僅僅從骨骼單一組織上測試得到的結(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
[1] 王輝張海霞徐玉娟.閉合復位、經(jīng)皮空心加壓螺紋釘治療新鮮股骨頸骨折.中國農(nóng)村醫(yī)學雜志2006 年5月，4（3）：28-29.
[2] 韓興龍劉學來：股骨頸骨折幾種內(nèi)固定物的生物力學分析. 中國杜區(qū)醫(yī)師2005年第23期，7（128）：27.
一、問題導學法的特點
1.以提出問題作為教學的開始
1938年，愛因斯坦在《物理學的進化》中說：“提出一個問題往往比解決一個問題更為重要，因為解決一個問題也許是一個數(shù)學上或?qū)嶒炆系募记蓡栴}。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度看舊問題，卻需要創(chuàng)造性的想象力，而且標志著科學的真正進步?！迸c其他學科相比較，生物學科兼有文、理科二者特點，是一門綜合性質(zhì)的學科。學生讀懂了書上每個章節(jié)并不能完全徹底地掌握所學知識，關(guān)鍵還要對知識進行有條理的整合，在實驗的基礎上做一些練習題，在綜合練習中慢慢強化知識體系才能學好。在生物學科的教學中，教師不但要注重培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力，而且要注意培養(yǎng)學生的質(zhì)疑能力。從古至今，善于獨立思考，善于質(zhì)疑的人就具有較強的創(chuàng)造力。所以說，增強生物課教學實效關(guān)鍵在于培養(yǎng)學生的質(zhì)疑能力，激發(fā)學生的求知探究欲。
2.以探究問題作為有效教學的主線
引導學生對所學知識不斷質(zhì)疑，學生的求知欲就會被激發(fā)出來，也有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力。問題導學法的特點是圍繞問題慢慢呈現(xiàn)出課本知識，而這個過程中學生對課本知識就能達到慢慢地理解和消化，最后真正內(nèi)化為自己的知識。例如，在《光合作用》一節(jié)課的講授中，教師可以結(jié)合學生的生活經(jīng)驗提問：“植物的發(fā)芽成長需要哪些物質(zhì)？這些物質(zhì)來源于哪里？植物進行光合作用需要哪些原料？在什么條件下進行？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？光合作用對生物界乃至整個自然界有著什么重要的意義？所以，在整個教學中使用問題導學方法，教師都在引導學生循序漸進地探究知識，教學活動始終圍繞著解決問題而不斷展開，當一堂課結(jié)束了，學生就基本掌握了所學的知識。
3.以解決問題作為教學實效的增強
教學的最終目的是提高學生的素質(zhì)，培養(yǎng)學生解決問題的能力。問題導學法就是讓學生在初步解決問題的基礎上發(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》的教學中，有怎樣區(qū)別不同的植物的內(nèi)容。在實施問題導學法中，教師可以選擇合作小組學習方式。首先把學生分成若干小組，讓每個小組從生活中尋找一些實驗需要的材料帶到學校。諸如，海帶、葫蘆蘚或墻蘚、鐵錢蕨、帶球果的松枝、蠶豆花及果實中選擇一到兩種，在課堂上教師可以指導學生用放大鏡觀察帶來的實驗材料，并讓學生區(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、指導并參與學生的討論探究，待觀察結(jié)束后，各小組將各種植物把討論達成共識的結(jié)果寫出來。老師最后總結(jié)，得出結(jié)論。
二、問題導學法中問題創(chuàng)設的實施過程
1.創(chuàng)設情景，設置問題
“問題導學法”的中心環(huán)節(jié)是設置問題。學生學習的興趣和課堂的實效都會因問題設置的好壞而變化。問題情景設置得比較好，學生的興趣往往能夠被強烈地激發(fā)出來，學生也會積極地思考，并努力想辦法解決問題，這樣學生自主學習能力自然而然地就得到了培養(yǎng)。如果問題設置得不當，那么，一切都會向相反的方向發(fā)展。因此，在問題導學法實施的過程中，教師應當精心備課，吃透教材，將課本內(nèi)容具體為許多個問題，通過問題的不斷拋出，從而推進和展開教學過程，實現(xiàn)課本內(nèi)容的講授。如，《動物的主要類群》的教學，筆者用多媒體剪輯了一段“豐富多彩的動物世界”錄像片在課堂上作為導入播放，在播放之前我就告訴學生錄像中有諸多問題，要認真看，筆者要提問。學生聽了就認真觀看錄像片，不但被錄像中豐富多彩的動物世界所吸引，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物大約有多少種？什么動物種類最多？什么動物最小？什么動物最大？……學生興致勃勃觀看后筆者就對這些問題做了提問，在學生回答完提問之后，筆者就帶領(lǐng)學生進入對動物進行分類的教學內(nèi)容。
2.自主探索，討論問題
問題導學法是教師要不斷引導學生進入“問題”。所以，教師課下要為學生的質(zhì)疑做好準備，這樣才能充分調(diào)動學生的積極性，學生才會根據(jù)教師提出的問題積極思考。在對動物進行分類的教學中，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、北極熊等動物的圖片。這些動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)教學安排，要求學生根據(jù)自己了解的情況對這些動物進行簡單的分類。然后提出以下問題：
（1）能否根據(jù)生活環(huán)境合理地將這些動物分成不同類群？
（2）能否根據(jù)生活方式將上述動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）無脊椎動物和脊椎動物或者有骨動物和無骨動物還能否進一步分類？
（5）你認為將上述動物合理劃分的依據(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學生積極參與教學。所以，在提問之后要做好教學的導向作用，并留給學生一定的時間，讓學生積極地去思考。
3.提問檢查，鞏固問題
學習效果到底如何？這是我們教師很關(guān)心的一個問題。檢驗學習效果的最好教學方法也是使用提問的方式來解決。對學生進行提問很容易，但回答問題的對象教師要做到心中有數(shù)，否則會打擊學生學習的積極性。一般情況下，教師可以讓基礎不夠好或者學習成績不夠理想的學生回答一些較容易的問題；有一定難度的問題，可以讓學習成績優(yōu)秀的學生回答。同時，教師要做好評價。對學生正確的回答，及時肯定和表揚；對局部正確者應肯定其正確部分，并加以適當鼓勵。
4.掌握方法，解決問題
提問檢查中我們總會發(fā)現(xiàn)一些問題學生掌握得不夠好。因此，我們教師就要對學生普遍沒有理解的問題進行再次輔導。同時，教師要給學生適當?shù)亟榻B一些學習方法以及相關(guān)的思維方式、手段等，使學生不由自主地對比、檢查自己的學習方法還存在什么問題，從而有效培養(yǎng)學生的自主學習能力。
三、問題導學法中問題創(chuàng)設的原則
在教學活動中，問題導學法作為一種教學方法，教師主要以此為線索，創(chuàng)設問題情境，目的是引起學生積極思考，從而獨立地解決問題，發(fā)展其自主學習的能力。因此，教師在應用“問題導學法”進行教學時，應遵循以下基本原則：
1.探究性原則
在教學中使用“問題導學法”，教師要從培養(yǎng)學生學習興趣，激發(fā)學生探求欲望著手。所以，在整個“問題導學法”實施中，教師要根據(jù)學生現(xiàn)有的知識水平以及學習能力，吃透教材，把課本知識轉(zhuǎn)化為一些精心準備的“問題”而實施教學。“問題導學法”的目的是讓學生通過質(zhì)疑掌握解決問題的方法，我們就要以“質(zhì)疑”為基礎而展開教學，這樣才能讓學生產(chǎn)生強烈的好奇心，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，“問題導學法”實施中，教師創(chuàng)設疑問情境一定要注意探究性，情境設計的探究性強，長期鍛煉培養(yǎng)，學生探究問題的能力就會得到提高。
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際是人表現(xiàn)出來的一種積極的主觀生活態(tài)度或者學習態(tài)度，在平時的教學中，學生的問題多起碼說明學生在積極思考。所以，在教學過程中，教師要注意培養(yǎng)學生的興趣，激發(fā)學生的好奇心?！皢栴}導學法”的實質(zhì)是設置問題，但也是啟發(fā)學生積極思考的過程。所以，教師創(chuàng)設的問題情境要具有一定的啟發(fā)性。問題情境啟發(fā)性強，設計得巧妙，就能讓學生隨著老師的思路不斷思考，這樣學生也才能得到較大進步。如果教師的問題具有很大的啟發(fā)性，那么，學生接受知識就自然而然地主動了。所以，問題導學法一定要堅持問題設計的啟發(fā)性原則，這樣對于實現(xiàn)教學的實效性具有很大幫助。
關(guān)鍵詞 運動生物力學 競技體育 現(xiàn)狀 趨勢
一、前言
運動生物力學以其多學科的交叉應用性的研究成果應用于指導體育運動實踐；特別是競技體育的科學訓練的需要，運動生物力學在測量技術(shù)上不斷取得新突破，在改進和完善動作技術(shù)，選擇和設計優(yōu)化的動作技術(shù)方案等的方面產(chǎn)生了積極的影響。運動生物力學在技術(shù)原理方面的研究為運動員的技術(shù)診斷和改進訓練方法的理論依據(jù)。此外，運動生物力學在運動創(chuàng)傷的防治、康復器械的改進，仿生機械等方面也有重要作用；同時也為運動員選材提供了依據(jù)。
二、運動生物力學在競技體育中的研究現(xiàn)狀
（一）競技體育中運動裝備、訓練器械、測試儀器的研究現(xiàn)狀
在競技體育中對運動裝備、訓練器械、測試儀器的研究是直接為提高運動成績服務的，這就對運動生物力學在競技體育中的科研提出了很高的要求。但就目前的運動生物力學測試儀器來說，測試儀器越來越多樣化、測試結(jié)果也越來越精確。而且，許多新的現(xiàn)代化的技術(shù)裝備也被應用到運動生物力學研究上，如運動器械等的研究如運動鞋、訓練器材等，近些年對運動器械、儀器設備的研發(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，將大大推動學科的發(fā)展，同時對經(jīng)濟的增長也有很大作用[1]。
（二）運動員選材方面的研究現(xiàn)狀
運動員選材已從單一方面研究深入到全面展示不同項目運動員身體形態(tài)、生理機能、運動力學生物力學等方面的綜合的研究，這些學科需要多種方法綜合運用，以達到理想的效果。對于競技體育選材的問題，要從多學科交叉研究才能完成。而運動生物力學的研究更加依賴高新技術(shù)運動生物力學的研究，而當前競技體育中相對缺乏高科技多學科的綜合，測試方法上的局限于現(xiàn)有方法的應用，且缺乏較高水平的運動生物力學在運動員選材方面研究；在選材內(nèi)容上偏重于以往的儀器測試，在選材項目上比較局限，展開的項目不多，也沒有進行深入研究。
（三）運動損傷及其康復的研究現(xiàn)狀
運動生物力學研究競技體育中運動訓練引起損傷機制，了解與認識其病因、探討預防、治療及康復措施一直是運動醫(yī)學與運動生物力學在競技體育研究中要解決的重點問題之一。在競技體育中用運動生物力學的方法研究運動損傷及康復的研究也越來越受到重視，而且與運動專項結(jié)合更加緊密。運動損傷相關(guān)研究包括對正常運動系統(tǒng)的研究，由于運動創(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，尤其是軟骨，此外對運動損傷相關(guān)研究還包括運動損傷及修復與重建后相關(guān)組織的生物力學研究，運動損傷及修復與重建后關(guān)節(jié)的整體生物力學特性研究也是研究重點[2]。
（四）技術(shù)動作的研究現(xiàn)狀
競技體育項目動作的技術(shù)分析研究是目前運動生物力學研究成果最多的，這些研究成果為運動成績的提高作了重大的貢獻。但是在技術(shù)動作的研究中也出現(xiàn)了一些問題，田徑、武術(shù)等項目研究得比較多，而技術(shù)穩(wěn)定性差，對抗性及靈活性強的項目研究的比較少，這也許是由于像田徑等穩(wěn)定性強的動作技術(shù)容易進行分析研究，而技術(shù)穩(wěn)定性弱的項目技術(shù)動作不易分析研究而造成的。運動生物力學在技術(shù)研究中目前最先要解決的是怎樣將生物力學的有關(guān)理論盡快地運用到體育實踐中解決技術(shù)訓練中存在的具體問題。
（五）人體運動模型研究及計算機模擬與仿真的模擬現(xiàn)狀
經(jīng)計算機實現(xiàn)對人體運動的模擬仿真，這類研究是目前處于人體運動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雜運動并用三維動畫方式完整地顯示，而且能對人體尚未實現(xiàn)的運動預測其可能性和技術(shù)要點[3]。這一方法將是今后運動生物力學研究的重要方面。這些方法在競技體育中能得以應用將會對我國競技體育的發(fā)展將會有著重大的意義。目前我國在這個方面研究的不是很多主要是應用于高難度，高危險性的技術(shù)的方面的項目，如：跳水項目，郝衛(wèi)平等建立了跳水運動的三維人體運動仿真與顯示平臺――數(shù)字化三維跳水專項運動仿真系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的建立可以對運動技術(shù)與連接方式進行精確的分析研究，有效的指導技術(shù)訓練。
（六）運動生物力學的理論研究與實驗測試結(jié)合的研究現(xiàn)狀
目前運動生物力學的理論研究成果還比較少，研究成果不夠豐富，從而成為制約我國運動生物力學在競技體育中發(fā)展的瓶頸。測試報告復雜難懂：通過運動生物力學測試，我們提供給教練的測試報告大多數(shù)都是數(shù)字、曲線等比較抽象的材料，由于教練和運動員自身的生物力學知識水平受限，他們對科研人員提供的數(shù)據(jù)和材料難以理解，很難將科研成果吸收和消化、時間長就喪失了對科研的興趣，科研訓練實踐嚴重脫節(jié)[4]。
三、運動生物力學在競技體育中的發(fā)展趨勢
（一）運動裝備、訓練器械、測試儀器設備的研究日益引起重視
運動裝備、訓練器械、測試儀器設備是與競技體育的發(fā)展是密不可分的，當今競技體育的發(fā)展對裝備、器械、測試儀器提出了更高的要求。近年來運動生物力學與其它學科的指標進行交叉運用使測試儀器的功能、準確度等不斷的提高。器材與測試儀器出現(xiàn)專項化，測試和訓練的計算機化，專項技術(shù)的專用測試儀器以及運動員的服裝，器械的研究不斷的增強。隨著科學訓練的不斷普及化，技術(shù)測試儀器專項化等在競技體育研究中得到充分應用并不斷向科學化和合理化的方向發(fā)展。運動生物力學在設計、研究、改進體育儀器、運動裝備、訓練器械等歷來是研究的一個重要方面，運動生物力學在未來的競技體育科研中應以機械、電子、材料、計算機等的專家積極交流，在競技體育的儀器、器材設備、和設施的科研、開發(fā)和應用方面，發(fā)揮自己的作用。
（二）運動生物化學在運動員選材中將扮演更加重要的作用
運動生物力學中的許多測試儀器可用來收集、分析和評價運動員與器材運動的信息，高速攝影儀，測力臺、肌電圖、關(guān)節(jié)測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技體育研究中的重要研究工具，運動員選材在競技體育中是非常重要的，隨著科學訓練的普及化，有些儀器也被教練員及科研人員使用來進行運動員選材并且在選材過程中扮演中重要的作用
（三）運動損傷及康復的研究將更加的深入
預防運動損傷是運動員取得更好的成績有著重要的意義，并且在實踐研究中找出導致?lián)p傷的因素及提出預防措施，使運動損傷的風險降至最低，為運動員取得最佳成績打下了基礎。近年來我國在運動損傷及康復的研究也越來越受到重視且與運動專項結(jié)合不斷加強。預防運動損傷與康復的研究要多方法、多學科結(jié)合的研究，所以加強多學科的交叉對預防運動員傷病與康復的研究是運動生物力學研究的發(fā)展趨勢。
（四）技術(shù)動作的分析研究增多
競技體育動作技術(shù)研究是運動生物力學主要研究的領(lǐng)域之一。用運動生物力學原理優(yōu)化的訓練方法與技術(shù)動作應用在競技體育中，可以有效延長運動壽命還可以預防運動的損傷，為運動員取得理想的成績奠定了基礎。目前研究技術(shù)動作最多的項目有田徑、武術(shù)等技術(shù)穩(wěn)定性的項目，而集體項目、對抗性項目等項目研究的較少。而今后競技體育的動作技術(shù)研究的發(fā)展趨勢主要有：從幾個運動項目的研究向眾多運動項目的研究擴展；從單人項目向集體項目向?qū)剐皂椖堪l(fā)展；從單純技術(shù)研究向戰(zhàn)術(shù)研究發(fā)展；從單項指標的測試研究向多項指標的綜合測試；從單一的運動學指標測試研究向運動學、動力學、生物學多項指標的綜合測試研究發(fā)展；從單學科研究向多學科綜合研究發(fā)展；從單一的運動生物力學研究向生物力學、運動生理生化、運動心理等多學科的綜合測試研究方向邁進[5]。
（五）人體運動模型研究及計算機模擬與仿真
計算機實現(xiàn)對人體運動模型的研究是目前處于人體運動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動并用三維動畫方式完整地顯示出來，而且還能對人體尚未實現(xiàn)的運動預測其可能性和技術(shù)要點，這個方法是運動生物力學今后研究的重要領(lǐng)域之一。但是隨著電子計算機在運動生物力學研究中的普遍利用，運動生物力學研究中很多困難已逐步得到解決，因此，建立各種運動模型進行模擬試驗是運動生物力學研究方法的又一發(fā)展趨勢。在建立人體運動模型的基礎上，對運動過程進行模擬與仿真是目前也是目前運動生物力學探索的難點及運動生物力學尖端研究課題。國家體育總局科研所郝衛(wèi)亞等[6]研究并實現(xiàn)了一個適合于跳水運動的三維人體運動仿真與顯示平臺――數(shù)字化三維跳水專項運動仿真系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，可以對競技體育動作技術(shù)進行生物力學的分析且利用三維動畫對運動員的動作技術(shù)進行模擬仿真，進而促進科學化訓練。
（六）運動生物力學的基礎理論研究與訓練實驗的結(jié)合不斷加強
運動生物力學的研究旨在更好的進行科學訓練，目前最先要解決的是怎樣將生物力學的有關(guān)理論和測試方法等研究盡快地運用到競技體育實踐中解決運動訓練的具體問題，為此根據(jù)目前訓練的需要應將研究的報告簡單化、形象化、實用化，以提高運動訓練的實效性，幫助運動員提高運動成績。
四、小結(jié)
（一）對運動技術(shù)研究在今后運動生物力學在競技體育研究中仍然是研究的重點，競技體育動作技術(shù)研究是今后運動生物力學研究的重要領(lǐng)域之一。
（二）運動裝備、訓練器械、測試儀器設備的研制增多，且運用高新技術(shù)研制生物力學的測試儀器是運動生物力學研究者不斷研究的內(nèi)容。
（三）運動生物力學在運動員的選才過程中將扮演中重要的作用，隨著科學訓練的普及化，運動生物力學中的許多測試儀器經(jīng)常應用于運動員的選材。
（四）運動損傷與康復的研究將更加得到重視，應廣泛結(jié)合其它學科的交叉研究共同解決運動生物力學在競技體育研究中的有關(guān)問題，而且與運動專項結(jié)合更加緊密的研究以期來減少在訓練中的運動損傷。
（五）加強多學科的合作，研究與訓練實踐的更好結(jié)合，促進運動生物力學的科研更好地為訓練服務，以提高運動訓練的實效性，促進運動員成績的提高。
（六）人體運動模型及計算機模擬仿真等高新技術(shù)使運動生物力學的研究手段得到大幅度提高，適時運用高新技術(shù)來研制測試儀器是運動生物力學研究的一個重要課題。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：乒乓球；運動生物力學；研究方法；研究領(lǐng)域
中圖分類號：G804.6文獻標識碼：B文章編號：1007-3612(2007)10-1381-03
隨著現(xiàn)代科技水平的不斷提高，運動生物力學研究手段與方法也不斷地更新，研究內(nèi)容和層次不斷深入、系統(tǒng)，運動生物力學的研究方法在許多運動項目中有了廣泛的應用，對于認識運動項目技術(shù)的規(guī)律和提高運動技術(shù)水平，起到了重要的作用。
對于運動生物力學的原理和方法在乒乓球運動項目中的應用，國內(nèi)外已進行了許多研究，但已有的研究不夠系統(tǒng)和深入，所用的運動生物力學研究方法比較單一，乒乓球?qū)ｍ椈倪\動生物力學儀器很少，對于乒乓球與球臺或球拍碰撞的原理、乒乓球飛行的運動狀態(tài)、乒乓球動作技術(shù)原理等有些方面揭示得還不夠全面或尚未揭示，對于運動器材、服裝的研究很少。
近年來，國際乒聯(lián)對乒乓球競賽規(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、深刻地認識乒乓球運動的規(guī)律，不斷地更新觀念，技術(shù)上不斷創(chuàng)新進步，訓練方法上要更加科學合理，以促進乒乓球運動的發(fā)展。本文根據(jù)乒乓球運動專項運動生物力學研究的現(xiàn)狀、運動生物力學學科發(fā)展趨勢、以及乒乓球運動發(fā)展的實際需求，對運動生物力學在乒乓球運動中應用的研究領(lǐng)域和研究方法的發(fā)展趨勢進行展望，以期對乒乓球運動規(guī)律有更加深刻而全面的認識，為運動生物力學如何更好地結(jié)合乒乓球?qū)ｍ椞攸c為乒乓球運動實踐服務提供借鑒。
1運動生物力學在乒乓球運動中應用的研究領(lǐng)域的展望
從運動生物力學角度來看，乒乓球運動是通過乒乓球和球拍位置的變化（平動和轉(zhuǎn)動）與運動員機體的活動相結(jié)合的一項運動。運動員的擊球動作使球拍和球碰撞后，擊出的球以一定的動量、動量矩落到對方臺面，與臺面發(fā)生碰撞，反彈后再與對方的球拍相碰撞。歸納起來，乒乓球項目中的運動包括：運動員的運動（動作技術(shù)）、乒乓球在空中的運動（速度、旋轉(zhuǎn)、弧線）、乒乓球的碰撞運動（乒乓球與球臺或球拍碰撞）。對乒乓球這三個方面的運動生物力學研究分析需要一定的設備儀器與方法。與乒乓球運動相關(guān)聯(lián)的還有球、球臺、球拍等器材以及運動員的服裝。
以往對乒乓球運動的運動生物力學研究在上述方面已進行過一定的研究，但對于乒乓球與球臺或球拍碰撞的原理、乒乓球飛行的運動狀態(tài)、乒乓球動作技術(shù)原理等有些方面尚未揭示，或揭示得還不夠全面，對于運動器材、服裝的研究很少。根據(jù)運動生物力學和乒乓球運動的發(fā)展趨勢，運動生物力學在乒乓球運動中應用的研究領(lǐng)域，可以預計運動技術(shù)研究仍將會占較大比例，同時，在全民健身、運動醫(yī)學、康復醫(yī)學、運動器材、服裝及實驗儀器設備等方面也會開展研制。具體可以開展以下幾個方面的研究：
1） 動作技術(shù)診斷；
2） 乒乓球與球拍碰撞、與球臺碰撞的研究；
3） 對乒乓球拍運動的研究；
4） 乒乓球拍、乒乓球運動鞋的研制與優(yōu)化；
5） 乒乓球運動員肌肉、骨骼力學特性的研究；
6） 乒乓球?qū)ｍ棞y試儀器的開發(fā)；
7） 乒乓球運動員損傷機理和預防的研究。
2運動生物力學研究方法在乒乓球運動中的應用與展望
按研究方法劃分，運動生物力學應用在乒乓球運動中的研究大體可分為兩類: 一是力學理論研究方法，二是實驗研究方法。兩者應當緊密結(jié)合，才能使運動生物力學更好地在運動實踐中應用。
2.1運動生物力學的力學理論研究方法在乒乓球運動項目中的應用與展望該研究方法因為是通過模擬手段對人體運動仿真，一般包括5個步驟：1) 確定運動恃征，建立目標函數(shù)；2) 選擇模型確定剛體的自由度；3) 建立動力學模型（拉氏方法、Kane方法、雅各賓法等）；4) 實測已知數(shù)據(jù)并求解；5) 根據(jù)求解結(jié)果解釋運動規(guī)律，這一步驟是將求得的數(shù)學規(guī)律化為體育運動語言對運動技術(shù)進行合理的指導。
縱觀運動生物力學在乒乓球運動中應用的現(xiàn)狀，可以看到，以往用的最多的是運用力學原理對一些現(xiàn)象進行解釋。而利用力學理論研究的方法卻很少。根據(jù)此研究方法，可以對乒乓球中許多問題進行研究。
如對于乒乓球運動員的傷病的研究，至今還沒有在擊球過程中對腕、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，而對其認識有助于對乒乓球運動員運動損傷的認識和預防。可以利用力學理論研究的方法對關(guān)節(jié)力和力矩進行推算。以計算上肢各關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)力和力矩為例。首先確定乒乓球運動員擊球過程中上肢的運動特征。二、建立上肢模型，整個上肢可分為上臂、前臂和手（包括器械）三個部分，根據(jù)上肢實際的生理結(jié)構(gòu)和以往生物力學建模的經(jīng)驗，可將人體上肢簡化為3剛體7自由度的物理模型。三、運用多剛體系統(tǒng)動力學理論中的Kane方法，建立系統(tǒng)運動學和動力學方程，四、通過攝像的方法獲取上肢的運動學參數(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)力和力矩對乒乓球運動員的傷病進行認識。
2.2運動生物力學的實驗研究方法在乒乓球運動中的應用和展望運動生物力的實驗研究方法在乒乓球運動項目中應用現(xiàn)狀是，動力學研究幾乎沒有，運動學測試也不多，所運用到的生物力學儀器很少。所以實驗研究方法在乒乓球運動項目中有極大的發(fā)展空間。
2.2.1常用的生物力學儀器將在乒乓球項目中的廣泛應用許多已經(jīng)在其他專項中運用較為廣泛的生物力學儀器在乒乓球運動項目中尚未廣泛使用。比如，三維測力臺，肌電儀，足底壓力鞋墊。
三維測力臺可以反映地面對人體的反作用力。運動員擊球的力最終是通過人體蹬地面，同時地面給人體的反作用力而實現(xiàn)的。而對乒乓球運動員地面反作用力的動力學特征的描述至今尚無。
通過在運動員的鞋子里放上壓力鞋墊，可以得出在移動過程中，腳底壓力的分布圖，可以為乒乓球運動員鞋子的設計提供參數(shù)。
通過肌電儀可對完成某動作所參與的肌肉活動的強度和時間進行描述，確定主要的參與肌群。用在乒乓球運動員身上，就可以很清楚的知道完成某動作的肌肉用力順序是什么，哪些是主動肌，哪些是被動肌，可為力量訓練提供參考。
2.2.2開發(fā)乒乓球?qū)ｍ椈⒎答伩焖倩倪\動技術(shù)測試儀器這是運動生物力學測試儀器的發(fā)展趨勢，至今為止，在乒乓球界中尚無有此類測試儀器的研發(fā)成功。近年來其他運動項目共用運動學、動力學及生物學指標，測試儀器的質(zhì)量、功能、效率不斷提高，同時，某些運動項目專用的測試儀器不斷出現(xiàn)。例如，體操項目單杠、雙杠、高低杠、跳馬、吊環(huán)的測力系統(tǒng)、賽艇多參數(shù)遙測分析系統(tǒng)、起跑蹬力測試系統(tǒng)、蹬冰力測試系統(tǒng)、游泳出發(fā)測力系統(tǒng)等。
其他專項的研究可為乒乓球?qū)ｍ椈臏y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，精度可以達到很高，此儀器可以實時監(jiān)控球拍三個方向上的速度、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。而對乒乓球拍的運動情況的所做的研究非常之少。
如果這些設想可以實現(xiàn)的話，將豐富乒乓球理論知識，對乒乓球運動的實踐將會有快捷的幫助。
2.2.3多機同步測試的研究多機同步測試研究是運動生物力學研究的發(fā)展趨勢。人體運動十分復雜，因此，多機同步測試方法對各項運動技術(shù)研究十分重要。由于多機同步測試研究需要的儀器多、經(jīng)費多、時間長、技術(shù)人員多，而且多數(shù)動力學指標和生物學指標的測試在正式大賽中很難進行，所以，多機同步研究的報道較少。隨著科學技術(shù)的進步和對運動技術(shù)研究的深入，多機同步測試研究將會得到較快發(fā)展。
對于乒乓球這項精密的運動，以往的研究多是從一維的視角來進行的，對乒乓球運動的生物力學的研究應朝著多維的研究視角發(fā)展。比如，將攝像系統(tǒng)和測力臺系統(tǒng)同步的測試方法，綜合運動學和動力學的數(shù)據(jù)對乒乓球運動進行更加深入、全面的認識。
2.2.4生物反饋技術(shù)將在乒乓球運動技術(shù)訓練中應用運動生物力學測試中提供給運動員、教練員的技術(shù)動作的速度、幅度、方向、力量等指標數(shù)據(jù)，運動員在訓練中很難掌握，如將測試的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成聲、光信號直接提示給運動員，表示其當前的動作是否達到了要求或某個范圍，運動員接收到聲、光信號后，便馬上做出反應，調(diào)整動作的幅度、強度、速度等就容易得多。這方面研究在其他專項中已經(jīng)取得了一定進展，例如北京體育大學金季春教授指導其博士生閆松華所研制的用于短跑訓練的“測試鞋”，對每一步的著地時間和騰空時間進行實時監(jiān)控，正朝著生物反饋的方向發(fā)展。
生物反饋技術(shù)在乒乓球運動技術(shù)訓練中的應用也是乒乓球運動項目生物力學發(fā)展的趨勢。
2.3將力學理論研究方法和實驗研究方法緊密結(jié)合是運動生物力學在乒乓球運動中應用的研究方法的發(fā)展趨勢力學理論研究方法的基礎是經(jīng)典力學理論，并應用它解釋分析生物體運動及探索其運動規(guī)律。力學理論研究方法優(yōu)點是能使研究工作更加嚴謹和深人，但由于模擬研究目標和對運動數(shù)學化描述的困難，這類研究難度很大，且研究結(jié)果與運動實踐尚有一定的距離。所以力學理論研究方法必須輔之實驗和經(jīng)驗，才能使它在實際應用方面的作用得以發(fā)揮，力學理論方法與實驗測試方法兩者應當緊密結(jié)合。前者提供了運動普遍規(guī)律，對分析有理論指導意義，后者是理論研究與實際應用的橋梁，能使研究更好地為運動實際服務。實驗研究方法，通過各種實驗手段，測試記錄體育運動過程，并以此作為依據(jù)，結(jié)合經(jīng)驗，對運動技術(shù)進行分析對比，從而提出改進技術(shù)的意見和建議。這種研究方式是以具體運動員的具體動作作為研究對象。
實驗通常用高速攝影、錄像、測力臺測得運動學和外力參數(shù)，用肌電測試儀測得人體內(nèi)力參數(shù)，然后通過數(shù)據(jù)處理和分析，來診斷運動技術(shù)的優(yōu)劣及動作的合理性。這種方法以實驗手段為主，與運動實踐聯(lián)系緊密，能對運動員的技術(shù)訓練直接施加影響。但由于該方法研究和實驗的對象是具有個體特征的人，不可避免地造成對共性的運動規(guī)律研究的困難，從而使研究結(jié)論難以達到理論升華。因此實驗方法必須和力學理論研究共同發(fā)展、相輔相成，才能使運動生物力學學科漸趨深入完善。
用理論力學理論研究方法和實驗研究的方法對乒乓球運動進行運動生物力學的研究，將提供認識乒乓球運動規(guī)律的多維視角，會對乒乓球運動規(guī)律有更加深刻而全面的認識，進而可使運動生物力學更好地為乒乓球?qū)嵺`服務。是運動生物力學在乒乓球運動中應用的發(fā)展趨勢。
3總結(jié)
根據(jù)乒乓球運動專項運動生物力學研究的現(xiàn)狀、運動生物力學學科發(fā)展趨勢、以及乒乓球運動發(fā)展的實際需求，運用多種運動生物力學的理論力學和實驗研究相結(jié)合的方法，對乒乓球運動中的多個領(lǐng)域進行分析和研究，是運動生物力學在乒乓球運動項目中的研究發(fā)展趨勢。
參考文獻：
［1］ 國家體育總局《乒乓長盛考》研究課題組.乒乓長盛的訓練學探索［M］.北京：北京體育出版社：2002.
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［3］ 王向東，劉學貞，等.運動生物力學方法學研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.中國體育科技，2003 (2)：15-18.
［4］ 忻鼎亮.運動生物力學的力學理論研究方法［J］.體育科學.1994（4）：37-40.
摘要 根據(jù)籃球球運動專項力學特點，結(jié)合運動生物力學研究的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、以及籃球運動教學發(fā)展的實際需求，對運動生物力學在籃球運動教學中應用和發(fā)展趨勢進行分析。希望運動生物力學與籃球運動的特點緊密結(jié)合，更好地為籃球教學提供幫助。
關(guān)鍵詞 運動生物力學 籃球運動 教學 應用分析
近年來，籃球運動受NBA和CBA的影響，很受學生的歡迎，大家都愿意參與這種集體帶有趣味的運動?？稍诮虒W中可以看到一些學生由于身體的先天條件，動作做起來比較難受，不合理。怎樣幫助每個孩子都能掌握這門技術(shù)。我想通過運動生物力學的原理去分析學生的特點，通過分析給他們制定不同的水準，不能集體都按統(tǒng)一的標準，這樣會使學生感到籃球運動的艱難，我們降低難度就是要使不同的學生體驗到成功的樂趣，因材施教使學生在快樂中學習。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、深刻地認識籃球運動的規(guī)律。更好的在教學中利用為學生服務。
一、運動生物力學在籃球運動中的應用領(lǐng)域分析
從運動生物力學角度來看，籃球運動要求人體上下肢的協(xié)調(diào)配合，很好的應用人的手部動作去接球，做蹬地加速的動作，如何在這個過程中做到合理就必須了解學生的生理結(jié)構(gòu)，肌肉力量的相互作用。什么角度的運動適合此階段性的學習。用多大力能滿足他們的可接受的力量范圍，針對不同的學生應該采用不同的方法手段加強學生的學習，切不可讓學生做過多大于自己身體不能做的力量訓練。幫助他們在自己合理的技術(shù)動作內(nèi)做到自己最適合的動作。對于動作的要求不可統(tǒng)一要求，要區(qū)別對待，這樣一方面可以鼓勵學生很好的練習；另一方面要使學生不斷進取不至于傷害學生的自尊心。在場地器材方面要對學生認真講解。使他們真正認識到自己的力是如何傳導的，如何在正確的用力前提下做到做好的自己。
二、運動生物力學研究方法在籃球運動中的應用分析
（一）運動生物力學研究方法分類
按研究方法劃分，運動生物力學應用在籃球運動中的研究大體可分為兩類：一是力學理論研究方法，二是實驗研究方法。兩者相輔相成，相互統(tǒng)一，應當緊密結(jié)合，才能使運動生物力學更好地在運動實踐中應用[1]。這就要求在實踐當中很好的將二者緊密結(jié)合共同應用到學科領(lǐng)域當中。
（二）運動生物力學的力學理論研究方法在籃球運動項目中的應用分析
該研究方法因為是通過模擬手段對人體運動仿真，一般包括五個步驟：1.確定運動特征，建立目標函數(shù)；2.選擇模型確定剛體的自由度；3.建立動力學模型；4.實測已知數(shù)據(jù)并求解；5.根據(jù)求解結(jié)果解釋運動規(guī)律，這一步驟是將求得的數(shù)學規(guī)律化為體育運動語言對運動技術(shù)進行合理的指導[ 2]。根據(jù)此研究方法，可以對籃球中許多問題進行研究。如對于籃球運動中學生的傷病的研究，有助于對學生在籃球運動中的損傷認識和預防。可以利用力學理論研究的方法對關(guān)節(jié)力和力矩進行推算。這實際上是為人體的運動給予科學化得定量，通過科學實驗找出人體運動的范圍和幅度，為更好的人類發(fā)掘自身的潛能和動作的量化提供參考依據(jù)。
（三）運動生物力學的實驗研究方法在籃球運動中的應用分析
由于動力學研究方法與運動學測試在籃球運動項目中運用的較少，所用到的生物力學儀器不多。因此運動生物力學的實驗研究方法在籃球運動項目中有極大的發(fā)展空間。
1.常用的生物力學儀器將在籃球項目中的廣泛應用
許多已經(jīng)在其他專項中運用較為廣泛的生物力學儀器在籃球運動項目中尚未廣泛使用。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人體的反作用力。運動員投球的力最終是通過人體蹬地面，同時地面給人體的反作用力而實的。通過在運動員的鞋子里放上受力分析鞋墊，可以得出在移動過程中，腳底壓力的分布圖，可以為籃球運動員鞋子的設計提供參數(shù)。通過肌電儀可對完成某動作所參與的肌肉活動的強度和時間進行描述，確定主要的參與肌群。這樣學生就可以很清楚地知道完成某動作的肌肉用力順序是什么，哪些是主動肌，哪些是被動肌，可為力量訓練提供參考。
2.多機同步測試的研究
多機同步測試研究是運動生物力學研究的發(fā)展趨勢。對于籃球這項精密的運動，以往的研究多是從一維的視角來進行的，對籃球運動的生物力學的研究應朝著多維的研究視角發(fā)展。比如，將攝像系統(tǒng)和測力臺系統(tǒng)同步的測試方法，綜合運動學和動力學的數(shù)據(jù)對籃球運動進行更加深入、全面的研究與分析。
3.開發(fā)籃球?qū)ｍ椈?、反饋快速化的運動技術(shù)測試儀器
近年來隨著其他運動項目運動學、動力學、測試儀器的質(zhì)量、功能、效率不斷提高，某些運動項目專用的測試儀器不斷出現(xiàn)。其它專項的研究可為籃球?qū)ｍ椈臏y試儀器提供借鑒。隨著科學技術(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，精度可以達到很高，此儀器可以實時監(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。而對籃球鞋運動情況的所做的研究較少。如果這些設想可以實現(xiàn)的話，將豐富這方面的研究可以防止運動者教學腳部的受傷的情況。為更好的教學服務提供保障。防止學生在運動中受傷的概率。
（四）力學理論研究方法和實驗研究方法緊密結(jié)合
理論力學理論研究方法和實驗研究的方法緊密結(jié)合對籃球運動進行運動生物力學的研究，將有助于從不同層面和角度更好的認識籃球運動規(guī)律，進而可使運動生物力學更好地為籃球?qū)嵺`服務，是運動生物力學在籃球運動中應用的發(fā)展趨勢。力學理論研究方法必須輔之實驗和經(jīng)驗，才能使它在實際應用方面的作用得以發(fā)揮，力學理論方法與實驗測試方法兩者應當緊密結(jié)合。前者提供了運動普遍規(guī)律，對分析有理論指導意義，后者是理論研究與實際是具體應用的橋梁，能使研究更好地為運動實際服務。實驗方法和力學理論研究共同發(fā)展、相輔相成，使運動生物力學學科漸趨深入完善。
三、結(jié)束語
籃球運動教學的動作技術(shù)診斷，力學研究，學生肌肉、骨骼力學特性的研究，將有助于籃球?qū)ｍ棞y試儀器的開發(fā)，籃球運動員損傷機理和預防的研究等領(lǐng)域需要利用運動生物力學在籃球?qū)ｍ椫羞M行全方位的研究。這樣有助于在實際中解決一些教學中的學生容易受傷的難題，將生物力學的有關(guān)原理服務于學生的課堂，用科學的方法指導學生籃球訓練與比賽，更好的預防學生在不同情況下的運動損失與治療。
參考文獻：
[1] 王向東，劉學貞，等.運動生物力學方法學研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國體育科技.2003（2）：15-18.
[2] 忻鼎亮.運動生物力學的力學理論研究方法[J].體育科學.1994（4）：37-40.
摘要：隨著力學著手于生物體，尤其是人體相關(guān)運動研究的開展，生物力學成為交叉領(lǐng)域中重要的學科體系，運動生物力學是基于生物力學學科之上，結(jié)合體育科學體系產(chǎn)生的一門新興學科，它的產(chǎn)生和發(fā)展，在我國此學科在理論、研究方法、測量分析等方面均取得了一定的發(fā)展。但考察分析運動生物力學和生物力學的現(xiàn)狀，在喜悅于長足進步的同時，不得不承認，運動生物力學的基礎理論并不完備，發(fā)展趨勢仍有局限。
關(guān)鍵詞：運動生物力學；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
我國現(xiàn)代運動生物力學出現(xiàn)于上世紀五十年代末期,開始階段只有少數(shù)幾個體育學院開了運動生物力學講座或選修課,國家體委科研所成立了運動生物力學研究組。由于眾所周知的原因,運動生物力學在這一時期發(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科本身還是有待完善的。本文就運動生物力學在我國的研究方法、研究領(lǐng)域和方向及發(fā)展趨勢進行簡單的闡述和分析，并對我國的運動生物力學作出一些展望。
一、我國運動生物力學的研究現(xiàn)狀
1.研究方法
（1）常用的研究方法及儀器。在中國體育科學學會和原國家體委科教司的支持下,運動生物力學分會組織國內(nèi)多名本學科的專家、教授討論、撰寫成的《運動生物力學測量方法》一書編入了當前運動生物力學研究中使用的主要方法和儀器。包括運動學方法中的平面定機、平面跟蹤、立體定機攝影攝像測量方法;動力學方法中的三維測力臺測試方法、等速測力儀測試方法;生物學方法中的人體形態(tài)學測量方法、人體重心測量方法、肌電測量方法等。另外還收入了一些國內(nèi)使用尚不普及和少量國外新近使用的測量方法,包括運動學方法中的立體跟蹤攝影攝像測量方法、紅外光點攝像、激光測試儀、分段計時測量方法;動力學方法中的A.K.M 和B.K.M 測力儀測力方法、T.K.K 測力儀測力方法、賽艇多參數(shù)遙測分析系統(tǒng)測試方法、動態(tài)力的應變測試方法、人體運動能量測量方法。此外,還有多機同步測量方法、神經(jīng)網(wǎng)絡模型分析方法、數(shù)學模型與計算機仿真方法以及運動生物力學測試資料的統(tǒng)計處理與分析方法等［1］。
（2）新的研究方法及儀器。高精度的高速攝像測量系統(tǒng)的應用: 高清晰度、高速度(100～200 場/s以上) 的攝機和錄像解析系統(tǒng)。圖像自動識別儀器開始應用。高精度的紅外光點遙測分析系統(tǒng)已用于研究實踐。運動專項的測試儀器和運動器材的研制。磁感應測量儀器研制成功。數(shù)學力學模型和人體運動仿真在體育運動技術(shù)研究中的應用。運動技術(shù)分析的“專家系統(tǒng)”與神經(jīng)網(wǎng)絡模型已經(jīng)應用于人體運動技術(shù)研究。肌電圖測試分析向定量化邁進［2］。
2.目前我國的研究領(lǐng)域
（1）優(yōu)化運動技術(shù)。針對某一特定運動項目（ 如田徑、球類、速滑等）進行分析，改善運動技術(shù)的表現(xiàn)。如《對我國4名優(yōu)秀短道女運動員彎道技術(shù)的生物力學分析》、《用力學原理分析直道滑跑技術(shù)》、《排球前后排扣球運動學分析》等［3］。這些研究以使運動員訓練科學化，符合力學原理，符合人體規(guī)律，從而獲得最佳的技能表現(xiàn)。
（2）改進人體基礎運動如走、跑、跳、推、拉等，除此之外，還包括區(qū)別于競技運動項目動作、動作系的研究。如《走步運動轉(zhuǎn)變?yōu)榕懿絼幼飨轮凸潜P之運動學變化分析》、《步態(tài)生物力學研究進展》等［4］。大眾體育和學校體育受到的重視遠遜于競技體育，實際上，這些研究是非常重要的，因為這些技術(shù)研究只有專業(yè)的運動員和教練員才會用得上，對于大多數(shù)人而言，充分體現(xiàn)“ 民本思想”，改善人體基礎運動、改善健康的研究才是真正需要的。
（3）數(shù)學模式與模擬。這類數(shù)學模式模擬及電腦模擬的研究針對運動技術(shù)及人體運動進行分析，此類研究有別于一般儀器進行測量的方法，所以單分為一類［5］。
（4）運動器材設備開發(fā)設計。主要關(guān)于運動器材設計及力學特征分析，如網(wǎng)球拍、運動鞋、訓練器材等。這方面的研究如《不同勁度網(wǎng)球拍對恢復系數(shù)的影響》、《不同質(zhì)地泳衣對速度的影響分析》等。
（5）運動傷害的研究。主要對運動傷害機制及運動護具進行研究，避免運動損傷的發(fā)生。如《體能動力損傷機制理論研究分析》。這類研究主要是在研究的過程中部分借助于運動生物力學的研究方法、測試方法來分析造成傷害的動作規(guī)律，與人體結(jié)構(gòu)結(jié)合總結(jié)得出預防運動傷害的方法［6］。
（6）人體測量學的研究由清華大學、白求恩醫(yī)大和國家體科所合作，采用CT測試方法結(jié)合計算機圖像處理分析系統(tǒng)，于1995年正式完成了中國成年人人體慣性參數(shù)的測定。
二、我國運動生物力學的發(fā)展趨勢
通過對第六屆全國體育科學大會和第十八屆國際運動生物力學年會的對比分析，可以大致看出我國運動生物力學的發(fā)展趨勢。
（1） 計算機是運動生物力學發(fā)展的核心。運動生物力學的理論研究將偏重于計算方法的準確和簡煉、理論研究的系統(tǒng)性和完整性。借助電子計算機實現(xiàn)快速精確的測量和實時處理人體運動的各種力學參數(shù)，實現(xiàn)綜合分析和聯(lián)機分析，以及實現(xiàn)自動化控制是科技發(fā)展的必然趨勢。
（2） 競技體育方面的研究更加依賴高新技術(shù)。運動生物力學的研究將更加注重訓練實踐，研究成果要能為競技體育服務，運動測試儀器的專項化以及高新技術(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）運動損傷康復的研究將更加深入，而且與運動專項結(jié)合更加緊密，肌肉生物力學已成為熱門課題，對預防運動損傷的研究也將是一個熱門課題，但對于分子生物力學方面的研究成果還很少，今后，應廣泛結(jié)合運動生物力學和生物學、運動生理學、運動醫(yī)學等學科中的研究方法，共同解決人體運動中的有關(guān)問題。
（4）研究對象更加廣泛，運動生物力學研究除繼續(xù)對競技體育進行研究外，還應向青少年、老年人、殘疾人的體育運動、軍事技術(shù)動作以及與人體有關(guān)的一些設備。
三、運動生物力學的展望
從以上運動生物力學學科體系現(xiàn)狀的分析，不難看出運動生物力學的發(fā)展仍存在一定的問題。學科可以研究的內(nèi)容很多，任務也不盡相同，但為適應生物力學的發(fā)展和體育科學的發(fā)展，現(xiàn)在運動生物力學的發(fā)展應有所側(cè)重。運動生物力學還有許多有待于解決的問題，它的實用價值也只剛剛顯露初紅。
（1）提高動作技術(shù)不再局限于表層研究分析動作技術(shù)，更多應著手于研究并提出技術(shù)訓練的具體方案（有關(guān)如何實現(xiàn)優(yōu)化動作結(jié)構(gòu)）；研制設計專用或通用的輔助訓練動作、設施及器械。
（2）基礎理論的建設將為運動生物力學發(fā)展鞏固根基，開拓視野，擴展研究與應用領(lǐng)域。
（3）深入研究運動損傷機制，模擬分析運動損傷過程，設計合理的運動設備（器材、服裝、鞋等）以防止運動損傷。
（4）計算機模擬、仿真技術(shù)是運動生物力學研究的重要手段。（云南師范大學體育學院；云南；昆明；650031）
參考文獻：
［1］ 王向東.運動生物力學方法研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.中國體育科技,2003,39（2）:15-23
［2］ 洪友廉.第18 屆國際運動生物力學會議論文集［C ］.香港: 香港中文大學出版社,2000.
［3］ 李毅均.排球后排扣球空中擊球動作的三維高速錄像分析［J］.西安體育學院學報,1997,(9):105-108.
［4］ 郭靜如.中國運動生物力學的進展［J］.天津體育學院學報,1996,(6):89-92.
摘 要 運動生物力學的測試方法在競技體育研究領(lǐng)域主要應用于技術(shù)研究以及發(fā)力原理分析等方面，對于拳擊項目相關(guān)研究進行梳理，有助于辨析測試方法的應用范圍，對今后的相關(guān)研究開展起到有意義的參考作用。
關(guān)鍵詞 生物力學 方法 拳擊
生物力學研究，尤其是運動學、動力學、表面肌電等實驗技術(shù)逐步應用于拳擊科學研究中。運動學方法應用在技術(shù)改進和規(guī)范程度判斷等方面，起到很好的輔導作用。動力學研究對對抗性項目對抗時，力的大小、方向的變化及力作用的效果等進行定量分析，揭示發(fā)力原理及規(guī)律。表面肌電研究應用于判斷動作過程中，哪些肌肉參與收縮，收縮過程中肌纖維發(fā)力長短、順序等，這對科學合理化技術(shù)動作和確定不同力量訓練方法手段的科學性非常有意義。
李凌云[1]采用生物力學的測試儀器、方法，試圖尋找運動生物力學的一些原理和方法在武術(shù)領(lǐng)域中應用規(guī)律，從生物力學的原理應用在武術(shù)中的情況。我們可以將這些方法同樣應用于其他同場格斗類項目中，為其他同項群項目的生物力學研究提供理論參考和實踐指導。
運動學研究和表面肌電技術(shù)在拳擊生物力學研究中應用較為廣泛。郭峰，張日輝[2]探討拳擊運動員后手直拳動作內(nèi)部神經(jīng)肌肉系統(tǒng)協(xié)同變化，研究認為后手直拳擊打，上肢拮抗肌發(fā)揮著重要作用。從肌肉激活順序判斷，動作符合鞭打動作原理，建議加強上肢拮抗肌訓練。劉海瑞[3]的實驗也得出了相似的結(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。拮抗肌放電信號較強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)論中應該加強拮抗肌訓練值得商榷，拮抗肌與主動肌、協(xié)同肌的協(xié)調(diào)配合時準確、高效完成技術(shù)動作的基礎，應該從協(xié)調(diào)性訓練的角度分析更為準確。
王新坤[4]運用愛捷運動錄像測試分析系統(tǒng)，對參加2004年全國拳擊冠軍賽決賽的部分冠軍前手直拳作進行運動學特征的研究分析。結(jié)果顯示：運動員打擊瞬間拳速在擊中目標之前會突然增加，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，其原因有待進一步探討。岳東升、張翠[5]利用高速攝像與測力臺（Kistler）同步測試的方法，對拳擊運動員直拳技術(shù)動作進行測試，該研究是典型的以運動學研究技術(shù)路線，對運動員技術(shù)改進有一定意義。
有關(guān)動力學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原理問題、打擊力與作用時間、快速移動與穩(wěn)定性、鞭打技術(shù)與多環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)運動四個方面對拳擊運動中的有關(guān)生物力學問題進行了探討，指出了現(xiàn)存的誤區(qū)及不足。蘇彥炬[7]對不同擊打技術(shù)的下肢發(fā)力特征進行了實驗研究，對拳擊下肢發(fā)力原理，影響擊打效果的因素等做了宏觀分析，對相關(guān)理論研究具有指導意義。
等速肌力測試關(guān)節(jié)力量從側(cè)面反映肌肉力量，但與動作速度不相符合，存在一定的局限。姜傳銀[8]等運用等速肌力測試的方法，對拳擊、跆拳道散打運動員進行比較研究，發(fā)現(xiàn)不同項目，不同肌群在速度力量方面的優(yōu)勢環(huán)節(jié)。從側(cè)面也反映了不同項目因發(fā)力環(huán)節(jié)不同，不同部位的肌肉力量存在著明顯的項目特征。等速測試數(shù)據(jù)較為精確，但限于單關(guān)節(jié)測試，動作路線，幅度、速度存在差異，對于專項力量測試存在局限性。
從拳擊相關(guān)生物力學研究綜述可見，以往研究對技術(shù)運動學分析較多，主要技術(shù)為前、后手直拳，分析其原因，直拳的運動學分析可近似理解為直線運動，相對實驗控制和分析容易把握。而對表面肌電的研究可以對發(fā)力順序與肌肉貢獻率進行探討，研究結(jié)果顯示出的鮮明的個體化特征，從中提取共性及規(guī)律較難。表面肌電技術(shù)應用廣泛，尤其是對專項訓練手段和方法的檢測，具有很大發(fā)展空間，二者有效結(jié)合可以彌補簡單運動學分析帶來的誤差。等速肌力測試可以從側(cè)面反映關(guān)節(jié)力量，但與專項發(fā)力方式速度不同。以運動學結(jié)合動力學研究在力量訓練相關(guān)生物力學研究中是比較成熟的研究手段，對于拳擊速度耐力相關(guān)研究應該是今后研究的方向 。
參考文獻：
[1] 李凌云.運動生物力學原理在武術(shù)運動中的應用[D].山東師范大學大學.2002：56-58.
[2] 郭峰，張日輝.優(yōu)秀女子拳擊運動員后手直拳技術(shù)動作上肢肌肉表面肌電分析[J].沈陽體育學院學報.2009.28（4）：65-68.
[3] 劉海瑞.上海市優(yōu)秀男子拳擊運動員后手直拳出拳―擊打環(huán)節(jié)生物力學特征分析[D].上海體育學院.2010.
[4] 王新坤.我國部分優(yōu)秀男子拳擊運動員前手直拳技術(shù)的運動學特征分析[J].沈陽體育學院學報.2009.28（4）：102-105.
[5] 岳東升，張翠，宋祺鵬等.山東省64公斤級男子拳擊運動員直拳技術(shù)動作的運動生物力學分析[J].山東體育科技.2011.33（1）： 14-17.
[6] 谷曉紅，于軍.拳擊運動中有關(guān)生物力學原理應用的若干問題[J].遼寧體育科技.2006.28（2）：30-31.
