沈陽體育學院運動生物力學實驗教學體系探析①

婁彥濤（沈陽體育學院運動人體科學學院　 遼寧沈陽　110102）

沈陽體育學院運動生物力學實驗教學體系探析①

婁彥濤
（沈陽體育學院運動人體科學學院 遼寧沈陽110102）

摘 要：高校實驗教學是培養(yǎng)大學生綜合能力和創(chuàng)新能力的一種重要方法，作為體育類院校，如何有效提高學生的技術和技能水平，規(guī)范高校實驗教學狀況。該文通過對沈陽體育學院運動生物力學專業(yè)多年的實驗教學工作，對沈陽體育學院運動生物力學實驗教學現(xiàn)狀、效果、儀器設備及存在問題進行探討，提出運動生物力學實驗教學體系的構(gòu)建及實驗教學模式，提升學生的科研創(chuàng)新能力，以期為其他體育院?；驇煼对盒ｓw育系運動生物力學實驗教學提供參考。

高校實驗教學是培養(yǎng)學生實際動手能力的一種必不可少的教學方法，在培養(yǎng)學生的學習積極性、培養(yǎng)學生的獨立工作能力和創(chuàng)新思維能力等方面取得了極大的成功，因此被各高校普遍采用。尤其在教育部普通高等學校本科教學水平評估后，各學校實驗教學的實驗條件都得到了不同程度的改善。

作為體育院校的實驗教學，相對于其他理工類綜合大學來說還存在一定的差距。在體育院校的實驗課程中，運動生物力學是一門實驗性很強的學科，在運動生物力學課程內(nèi)容設置時，實驗教學是該科目的重中之重。但是，由于辦學條件或運動生物力學學科在該校的重視程度不同，有些院校特別是師范院校在運動生物力學實驗教學中存在較多問題。如在實驗教學內(nèi)容安排方面、實驗設計方法方面、實驗儀器設備方面以及實驗的實施過程中都存在一些不足之處。在實驗教學內(nèi)容方面：實驗課程設計的大都是演示性和驗證性實驗，而對于目前我國提出的培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力目標不完全相符。在實驗設計方法方面：并沒有完全按照學校學生的生源、學生的基礎知識背景以及不同專業(yè)的學生情況，相應的設計不同的實驗課程內(nèi)容，這樣對于不同的人才培養(yǎng)是不利的，因為體育院校的運動訓練學專業(yè)的學生畢業(yè)后的發(fā)展方向是成為一名教練員，而體育教學專業(yè)的學生畢業(yè)后的方向為中小學或高校體育教師，運動人體科學專業(yè)學生畢業(yè)后的發(fā)展方向是作為體育方面科研人員或者體育康復人才；從學生畢業(yè)去向的角度出發(fā)來看，實驗教學內(nèi)容也不能做到真正的因材施教。在實驗儀器設備方面：由于經(jīng)費或者其他方面原因，導致很多實驗儀器（如：運動學、動力學、表面肌電、等速肌力測試系統(tǒng)等儀器設備）不能達到同步采集的目的，最終不能對體育技術動作進行更深層次的綜合實驗研究。在實驗的實施方面：大多實驗教學內(nèi)容都是學生按照任課教師講授的或?qū)嶒炛笇系膶嶒灢襟E進行機械性的學習和進行實驗操作，這樣將導致學生的主動參與實驗的積極性、獨立操作能力及思考能力較低，對實驗結(jié)果以及出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象分析問題的能力較差。本文通過對沈陽體育學院運動生物力學實驗教學內(nèi)容及存在問題進行探討，以期為其他體育院?；驇煼对盒ｓw育系運動生物力學實驗教學提供參考。

1　實驗教學現(xiàn)狀

沈陽體育學院成立于1954年，是我國六大體育學院之一；作為東北地區(qū)規(guī)模最大、建校最早的體育類專業(yè)院校，沈陽體育學院的運動生物力學學科在學院領導和佟永典教授、閆紅光教授通過幾十年的精心發(fā)展下，在2005年批準為國家體育總局冬季項目技術診斷與機能評定重點實驗室。該重點實驗室主要致力于我國冰雪項目的研究，特別是針對自由式滑雪空中技巧項目，運動生物力學學科通過備戰(zhàn)近幾屆冬奧會的科研攻關和科技服務，為我國在該項目上培養(yǎng)出來諸如：歐曉濤、韓曉鵬、李妮娜、劉忠慶、徐夢桃、賈忠洋、齊廣璞等較多的世界冠軍，也為我國取得冬奧會雪上第一枚金牌做出了較大貢獻。

沈陽體院運動生物力學目前具有實驗教學儀器設備基本齊全，在運動學方面：具有常速攝像機9臺，高速攝像機5臺；圖像解析系統(tǒng)國產(chǎn)的有愛捷解析系統(tǒng)、金牌教練，進口解析系統(tǒng)有美國艾里爾解析系統(tǒng)、德國SIMI解析系統(tǒng)。動力學方面：具有中科院產(chǎn)三維測力平臺6臺，比利時產(chǎn)FOOTSCAN足底壓力鞋墊和2米長三維測力平臺各1套；芬蘭產(chǎn)16導表面肌電系統(tǒng)一套，美國產(chǎn)艾里爾多功能等速肌力訓練系統(tǒng)一套，美國產(chǎn)Cybex-6000等速肌力測試系統(tǒng)一套，德國產(chǎn)ISOMED2000等速肌力測試系統(tǒng)一套、芬蘭產(chǎn)GOODBALANCE平衡能力測試系統(tǒng)等。具有運動生物力學教師4名，教授2人，其中具有博士和在讀博士3人。目前開設運動生物力學實驗課程的專業(yè)有運動人體科學專業(yè)、運動康復專業(yè)、運動訓練專業(yè)、研究生；比較遺憾的是體育教育專業(yè)未開設運動生物力學課程，作為體育教學專業(yè)的學生，運動生物力學理論和實驗課程應該是他們必修的一門功課，因為在他們從事體育教師這一行業(yè)中，對一些基本的體育動作原理（如：鞭打原理和肌肉發(fā)力順序、落地緩沖蹬伸及相向運動等）要有科學的認識和判斷，如何培養(yǎng)好沈陽體

院體育教育專業(yè)學生的綜合能力，也是學院領導今后在體育教育專業(yè)學生培養(yǎng)方案中應該考慮的問題。

2　實驗教學內(nèi)容

根據(jù)學生的專業(yè)不同，在開設運動生物力學實驗教學內(nèi)容也不近相同，運動人體科學專業(yè)開設實驗課有用圖片法測量人體重心實驗、三維攝像實驗、圖像解析實驗、用測力平臺測力人體重心的有償和無償能力實驗、用測力平臺測量人體不同高度有無緩沖跳深的沖擊力變化特點實驗、下肢膝關節(jié)等速肌肉力量測試實驗、正常人常速行走的步態(tài)分析實驗；其中運動康復專業(yè)學生為了提高學生對肌肉力學的更深層次認識，增加了上肢肘關節(jié)等速肌力測試實驗和等速肌力的向心和離心不同收縮類型的實驗。

針對運動訓練專業(yè)的學生基礎情況、課程學時較少和培養(yǎng)目標等的特點，對運動訓練專業(yè)學生教材側(cè)重于人體運動的生物力學、動作技術的生物力學方面。相對于運動人體科學專業(yè)的課程，運動學攝像實驗由三維攝像改為二維，還刪除了正常人常速行走的步態(tài)分析實驗；為提高運動訓練專業(yè)學生的實用性目的，在傳授知識的同時，重點培養(yǎng)學生的親自動手操作能力。

針對研究生這一群體，在實驗教學內(nèi)容上做出了相應的調(diào)整，在保留了運動生物力學研究方法中的必要的基礎性實驗和驗證性實驗課程內(nèi)容的同時，重點開設自主設計性實驗、綜合實驗和創(chuàng)新性的實驗內(nèi)容。主要是從研究方法上下功夫，重點對三維運動學攝像和圖像解析的原理和注意事項、ISOMED2000等速肌力的肌肉力量診斷入手，重點培養(yǎng)他們在做畢業(yè)論文中遇到的實際問題如何解決的能力。

在實驗課程規(guī)定以外的時間內(nèi)，運動生物力學實驗室在每周規(guī)定時間內(nèi)是向?qū)W生開放的，在這段時間內(nèi)學生可以自己設計實驗，重點培養(yǎng)學生的實驗創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。對于學生所需要使用的大型儀器設備，由實驗中心指定相應的運動生物力學教師為學生開設以公開實驗課的形式對學生進行培訓和講解。

3　實驗教學效果

隨著計算機技術和測量手段的不斷更新，運動生物力學對技術動作研究的手段和儀器方面都有了進一步的提高。運動生物力學是一門實用性非常強的學科，幾乎對所有項目的研究都可用運動生物力學的研究方法進行深入研究，并能及時的將研究成果直接反饋到運動訓練中，再將研究成果更新到教材和教學中去。沈陽體育學院通過幾年的運動生物力學實驗教學的發(fā)展，在不同專業(yè)的學生實驗技能、學習興趣培養(yǎng)方面有了較大提高。首先，在本科生和研究生做畢業(yè)論文的選題方面，選擇以運動生物力學實驗方法進行研究的學生明顯增多，從畢業(yè)論文的選題、研究方法設計、撰寫等方面也有了較大的提高。其次，為了更好的培養(yǎng)學生的團隊合作和實際操作能力，運動人體科學學院每年都對運動人體科學和運動康復專業(yè)的學生舉辦實驗技能大賽，由10名左右學生組成一個小組，每個小組選定一名指導教師，技能大賽分為實驗基礎知識比賽、實驗現(xiàn)場操作、實驗設計和實驗成果答辯幾部分，最后統(tǒng)計各個比賽部分的分數(shù)和總成績進行表彰。運動生物力學實驗教學重視培養(yǎng)學生的實際操作能力，近幾年學生在校內(nèi)申請創(chuàng)新課題和技能大賽中獲得各類競賽獎勵多項，僅2010年就獲得遼寧省大學生運動技能競賽一等獎1人、二等獎3人、三等獎2人的好成績。這樣就培養(yǎng)了學生的實驗技能的應用能力，致使一大批學生畢業(yè)后通過考試進入研究生的學習以及各省市科研所工作。

4　實驗教學存在問題

運動生物力學是一門以實驗手段和方法為主的實用性很強的學科，也是一門以實驗儀器和設備為主體學科，研究手段和方法的先進性也決定了研究的深度和廣度。目前，在實驗教學內(nèi)容安排上、實驗儀器設備的使用上等較多方面仍存在一些問題。在實驗內(nèi)容安排上，感覺實驗課程的課時不夠現(xiàn)象，如在三維圖像解析實驗內(nèi)容中，每組學生有12名左右，要在2學時內(nèi)讓每個學生都掌握三維解析的實驗原理和步驟是十分困難的；但是，又因為運動生物力學總體的學時相當有限，如果增大實驗課程學時則無疑會減少理論課程的學時量，再加上體育院校的學生本身就存在基礎知識比較薄弱的現(xiàn)象，所以應該增大運動生物力學的課時量，建議在總學時中最少要有1/3的課時用于實驗課，這就要求上級領導機關下決心，積極協(xié)助學院建立最需要的實驗室儀器設備。另外，在實驗課程內(nèi)容中的演示性實驗、驗證性實驗內(nèi)容較多，創(chuàng)新性實驗和綜合類實驗比重較少。

在實驗儀器方面，沈陽體育學院運動生物力學出現(xiàn)較多儀器設備不是出之于統(tǒng)一廠家，在進行綜合實驗方面出現(xiàn)很多儀器設備不能同步測量的問題，如運動學的三維攝像、動力學的測力臺、足底壓力系統(tǒng)、等速肌力測試系統(tǒng)和表面肌電測試系統(tǒng)，在綜合實驗測試時，很難找出時序的同步測試點和采用頻率不成比例的現(xiàn)象。動力學測試儀器中缺少國際上公認的較先進的三維測力平臺（如瑞士產(chǎn)：kistler），三維圖像解析系統(tǒng)學生人均較少等問題。另外，學院應該制定一些調(diào)動教師上實驗課程的工作積極性以及實驗員指導實驗的工作量考核辦法和發(fā)放相應的津貼，并對指導學生實驗技能大賽效果良好的指導教師進修相應的獎勵等措施，以期達到提高學生的綜合和創(chuàng)新的實驗技能目的。

5　結(jié)語

運動生物力學實驗教學體系要想較好的發(fā)展，是由學院領導的高度重視、任課教師的高度責任心、課程安排的合理程度、學生的主動參與程度等多方面有關。首先，運動生物力學的總課時量要充分，在總課時中要安排不少于三分之一的課時為實驗教學課時。其次，在實驗教學內(nèi)容上要增加綜合性、創(chuàng)新性的實驗，讓學生較多的進行團隊合作以及自主設計實驗內(nèi)容，這樣方可開拓學生的視野，加深對理論知識的理解。最后，要不斷增加儀器設備和實驗室面積的投入經(jīng)費和力度，讓學生可以多多接觸國際上比較領先的運動生物力學實驗儀器設備，如（lifemod、anybody等）計算機仿真軟件、運動學的（VICON、Motion等）紅外線高速捕獲系統(tǒng)等，這樣才能更全面的提高學生的綜合能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻

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關鍵詞：運動生物力學 實驗教學 體系 探析

Shenyang University of Sport Biomechanics Analysis Experiment Teaching System

Lou Yantao
（Institute of human movement science，Shenyang University of Sport，Shenyang Liaoning，110102，Chian）

Abstract：Experimental teaching in colleges and universities is to cultivate college students' comprehensive ability and innovation ability of a kind of important method， as a sports colleges and universities，how to effectively improve the students' technology and skills level，standardize the experimental teaching in colleges and universities.This article through to the shenyang sports college sports biomechanics of professional experiment teaching for many years，Treat shenyang University of Sport biomechanics experiment teaching present situation、 effect 、apparatus and existing problems of equipment were discussed，Propose the construction of experimental teaching system and sports biomechanics experimental teaching mode，and exalt students' innovation capacity，In order to fasten the other sports colleges or normal universities sports biomechanics experiment teaching to provide the reference.

Key Words：sports biomechanics；experimental teaching；System；Analysis

作者簡介：①婁彥濤（1979—），男，河南開封人，在讀博士研究生，講師，研究方向：運動生物力學。

中圖分類號：G80

文獻標識碼：A

文章編號：2095-2813（2015）02（b）-0066-02