运动生物力学在竞技体育中现状与趋势的

摘 要本文采用文献资料法,专家访谈法等方法对运动生物力学在竞技体育中的研究现状进行分析,介绍了运动生物力学在竞技体育中对运动器械、运动损伤的防治与康复,运动员选材,计算机的模拟与仿真等的研究现状,结合竞技体育科研怎么写作中出现的问题,对运动生物力学在竞技体育中的发展趋势进行了探讨.

关 键 词运动生物力学竞技体育现状趋势

一、前言

运动生物力学以其多学科的交叉应用性的研究成果应用于指导体育运动实践；特别是竞技体育的科学训练的需要,运动生物力学在测量技术上不断取得新突破,在改进和完善动作技术,选择和设计优化的动作技术方案等的方面产生了积极的影响.运动生物力学在技术原理方面的研究为运动员的技术诊断和改进训练方法的理论依据.此外,运动生物力学在运动创伤的防治、康复器械的改进,仿生机械等方面也有重要作用；同时也为运动员选材提供了依据.

二、运动生物力学在竞技体育中的研究现状

(一)竞技体育中运动装备、训练器械、测试仪器的研究现状

在竞技体育中对运动装备、训练器械、测试仪器的研究是直接为提高运动成绩怎么写作的,这就对运动生物力学在竞技体育中的科研提出了很高的要求.但就目前的运动生物力学测试仪器来说,测试仪器越来越多样化、测试结果也越来越精确.而且,许多新的现代化的技术装备也被应用到运动生物力学研究上,如运动器械等的研究如运动鞋、训练器材等,近些年对运动器械、仪器设备的研发方面的研究比较少,这类研究有比较好的前景,若利用得当,将大大推动学科的发展,同时对经济的增长也有很大作用[1].

(二)运动员选材方面的研究现状

运动员选材已从单一方面研究深入到全面展示不同项目运动员身体形态、生理机能、运动力学生物力学等方面的综合的研究,这些学科需要多种方法综合运用,以达到理想的效果.对于竞技体育选材的问题,要从多学科交叉研究才能完成.而运动生物力学的研究更加依赖高新技术运动生物力学的研究,而当前竞技体育中相对缺乏高科技多学科的综合,测试方法上的局限于现有方法的应用,且缺乏较高水平的运动生物力学在运动员选材方面研究；在选材内容上偏重于以往的仪器测试,在选材项目上比较局限,展开的项目不多,也没有进行深入研究.

(三)运动损伤及其康复的研究现状

运动生物力学研究竞技体育中运动训练引起损伤机制,了解与认识其病因、探讨预防、治疗及康复措施一直是运动医学与运动生物力学在竞技体育研究中要解决的重点问题之一.在竞技体育中用运动生物力学的方法研究运动损伤及康复的研究也越来越受到重视,而且与运动专项结合更加紧密.运动损伤相关研究包括对正常运动系统的研究,由于运动创伤中以韧带、软骨的损伤为主,故韧带与软骨成为研究的重点,尤其是软骨,此外对运动损伤相关研究还包括运动损伤及修复与重建后相关组织的生物力学研究,运动损伤及修复与重建后关节的整体生物力学特性研究也是研究重点[2].

(四)技术动作的研究现状

竞技体育项目动作的技术分析研究是目前运动生物力学研究成果最多的,这些研究成果为运动成绩的提高作了重大的贡献.但是在技术动作的研究中也出现了一些问题,田径、武术等项目研究得比较多,而技术稳定性差,对抗性及灵活性强的项目研究的比较少,这也许是由于像田径等稳定性强的动作技术容易进行分析研究,而技术稳定性弱的项目技术动作不易分析研究而造成的.运动生物力学在技术研究中目前最先要解决的是怎样将生物力学的有关理论尽快地运用到体育实践中解决技术训练中存在的具体问题.

(五)人体运动模型研究及计算机模拟与仿真的模拟现状

经计算机实现对人体运动的模拟仿真,这类研究是目前处于人体运动研究的最前沿的理论方法,它不仅能用电脑全过程模拟人体各种复杂运动并用三维动画方式完整地显示,而且能对人体尚未实现的运动预测其可能性和技术要点[3].这一方法将是今后运动生物力学研究的重要方面.这些方法在竞技体育中能得以应用将会对我国竞技体育的发展将会有着重大的意义.目前我国在这个方面研究的不是很多主要是应用于高难度,高危险性的技术的方面的项目,如：跳水项目,郝卫平等建立了跳水运动的三维人体运动仿真与显示平台――数字化三维跳水专项运动仿真系统,这种系统的建立可以对运动技术与连接方式进行精确的分析研究,有效的指导技术训练.

(六)运动生物力学的理论研究与实验测试结合的研究现状

目前运动生物力学的理论研究成果还比较少,研究成果不够丰富,从而成为制约我国运动生物力学在竞技体育中发展的瓶颈.测试报告复杂难懂：通过运动生物力学测试,我们提供给教练的测试报告大多数都是数字、曲线等比较抽象的材料,由于教练和运动员自身的生物力学知识水平受限,他们对科研人员提供的数据和材料难以理解,很难将科研成果吸收和消化、时间长就丧失了对科研的兴趣,科研训练实践严重脱节[4].

三、运动生物力学在竞技体育中的发展趋势

(一)运动装备、训练器械、测试仪器设备的研究日益引起重视

运动装备、训练器械、测试仪器设备是与竞技体育的发展是密不可分的,当今竞技体育的发展对装备、器械、测试仪器提出了更高的要求.近年来运动生物力学与其它学科的指标进行交叉运用使测试仪器的功能、准确度等不断的提高.器材与测试仪器出现专项化,测试和训练的计算机化,专项技术的专用测试仪器以及运动员的服装,器械的研究不断的增强.随着科学训练的不断普及化,技术测试仪器专项化等在竞技体育研究中得到充分应用并不断向科学化和合理化的方向发展.运动生物力学在设计、研究、改进体育仪器、运动装备、训练器械等历来是研究的一个重要方面,运动生物力学在未来的竞技体育科研中应以机械、电子、材料、计算机等的专家积极交流,在竞技体育的仪器、器材设备、和设施的科研、开发和应用方面,发挥自己的作用.

(二)运动生物化学在运动员选材中将扮演更加重要的作用

运动生物力学中的许多测试仪器可用来收集、分析和评价运动员与器材运动的信息,高速摄影仪,测力台、肌电图、关节测角仪等这些仪器精确度高,效果好.且这些仪器是科研人员的在竞技体育研究中的重要研究工具,运动员选材在竞技体育中是非常重要的,随着科学训练的普及化,有些仪器也被教练员及科研人员使用来进行运动员选材并且在选材过程中扮演中重要的作用

(三)运动损伤及康复的研究将更加的深入

预防运动损伤是运动员取得更好的成绩有着重要的意义,并且在实践研究中找出导致损伤的因素及提出预防措施,使运动损伤的风险降至最低,为运动员取得最佳成绩打下了基础.近年来我国在运动损伤及康复的研究也越来越受到重视且与运动专项结合不断加强.预防运动损伤与康复的研究要多方法、多学科结合的研究,所以加强多学科的交叉对预防运动员伤病与康复的研究是运动生物力学研究的发展趋势.

竞技体育动作技术研究是运动生物力学主要研究的领域之一.用运动生物力学原理优化的训练方法与技术动作应用在竞技体育中,可以有效延长运动寿命还可以预防运动的损伤,为运动员取得理想的成绩奠定了基础.目前研究技术动作最多的项目有田径、武术等技术稳定性的项目,而集体项目、对抗性项目等项目研究的较少.而今后竞技体育的动作技术研究的发展趋势主要有：从几个运动项目的研究向众多运动项目的研究扩展；从单人项目向集体项目向对抗性项目发展；从单纯技术研究向战术研究发展；从单项指标的测试研究向多项指标的综合测试；从单一的运动学指标测试研究向运动学、动力学、生物学多项指标的综合测试研究发展；从单学科研究向多学科综合研究发展；从单一的运动生物力学研究向生物力学、运动生理生化、运动心理等多学科的综合测试研究方向迈进[5].

计算机实现对人体运动模型的研究是目前处于人体运动研究的最前沿的理论方法,此种方法不仅能用电脑全过程模拟人体各种运动并用三维动画方式完整地显示出来,而且还能对人体尚未实现的运动预测其可能性和技术要点,这个方法是运动生物力学今后研究的重要领域之一.但是随着电子计算机在运动生物力学研究中的普遍利用,运动生物力学研究中很多困难已逐步得到解决,因此,建立各种运动模型进行模拟试验是运动生物力学研究方法的又一发展趋势.在建立人体运动模型的基础上,对运动过程进行模拟与仿真是目前也是目前运动生物力学探索的难点及运动生物力学尖端研究课题.国家体育总局科研所郝卫亚等[6]研究并实现了一个适合于跳水运动的三维人体运动仿真与显示平台――数字化三维跳水专项运动仿真系统.通过该系统,可以对竞技体育动作技术进行生物力学的分析且利用三维动画对运动员的动作技术进行模拟仿真,进而促进科学化训练.

(六)运动生物力学的基础理论研究与训练实验的结合不断加强

运动生物力学的研究旨在更好的进行科学训练,目前最先要解决的是怎样将生物力学的有关理论和测试方法等研究尽快地运用到竞技体育实践中解决运动训练的具体问题,为此根据目前训练的需要应将研究的报告简单化、形象化、实用化,以提高运动训练的实效性,帮助运动员提高运动成绩.

四、小结

(一)对运动技术研究在今后运动生物力学在竞技体育研究中仍然是研究的重点,竞技体育动作技术研究是今后运动生物力学研究的重要领域之一.

(二)运动装备、训练器械、测试仪器设备的研制增多,且运用高新技术研制生物力学的测试仪器是运动生物力学研究者不断研究的内容.

（三）运动生物力学在运动员的选才过程中将扮演中重要的作用,随着科学训练的普及化,运动生物力学中的许多测试仪器经常应用于运动员的选材.

（四）运动损伤与康复的研究将更加得到重视,应广泛结合其它学科的交叉研究共同解决运动生物力学在竞技体育研究中的有关问题,而且与运动专项结合更加紧密的研究以期来减少在训练中的运动损伤.

（五）加强多学科的合作,研究与训练实践的更好结合,促进运动生物力学的科研更好地为训练怎么写作,以提高运动训练的实效性,促进运动员成绩的提高.

（六）人体运动模型及计算机模拟仿真等高新技术使运动生物力学的研究手段得到大幅度提高,适时运用高新技术来研制测试仪器是运动生物力学研究的一个重要课题.