三角逻辑工具在高校体育专业理论课程教学中的运用与成效

针对体育专业理论课程教学面临的关键点,以提高教学成效为目标,提出并实践三角逻辑工具下的体育理论课程教学创新思路。结合AI课堂行为分析系统,通过归纳体育专业理论课程的教学视频、探索课堂表现、分析教学成效后发现:运用三角逻辑工具将抽象的理论分解为多层次三角逻辑知识体系,可训练学生的逻辑思维,优化课堂表现,提高近、远期教学目标达成度。三角逻辑工具下的体育专业理论课程教学具有实用性、可追溯性、可持续发展性的特征,有利于提高教学成效并助推高质量人才培养。

不同负重超等长练习下肢各关节作用分析

目的:研究不同负重超等长练习髋、膝、踝关节平均净关节力矩,比较下肢各关节的贡献度,探讨不同负重超等长练习对下肢各关节肌肉力量和爆发力的影响;方法:对16名篮球运动员进行不同负重的下肢超等长练习,采用VICON和三维测力台采集不同负重超等长练习动作的运动学和动力学数据,并经标准逆向动力学计算下肢净关节力矩;结果:无负重超等长练习膝关节贡献度最大,加载不同负重后的超等长练习髋关节贡献度明显增加。关节贡献度的升高与负重的增加并无线性关系;结论:无负重超等长练习优先发展膝关节肌快速力量;低负重超等长练习主要发展髋关节肌肉绝对力量和爆发力;较大负重超等长练习主要发展髋关节肌肉绝对力量。

篮球运动员8周负重超等长训练后下肢及髋、膝、踝关节动力学和刚度变化

目的:研究负重超等长训练后下肢及髋、膝、踝关节动力学和刚度的变化。方法:对16名不间断常规力量训练的男子篮球运动员实施8周下肢负重超等长训练,每周进行3次肩负杠铃原地垂直下蹲跳训练,采用30%1RM负荷。每个训练周结束后测量一次最大重复重量(onerepetition maximum,1RM)以调整下周负荷。分别于训练前后采用VICON系统和三维测力台同步采集纵跳动作下肢运动学和动力学数据,并经逆向动力学方法计算净关节力矩。根据弹簧-质量模型计算下肢刚度和下肢关节刚度。结果:与训练前相比,8周负重超等长训练后纵跳高度和最大地面反作用力显著增加;髋、踝关节峰值力矩、峰值功率、做功均显著提高;下肢刚度和髋、踝关节刚度显著提高。训练前后膝关节峰值力矩、峰值功率、做功和刚度无显著改变。结论:8周负重超等长训练能提高纵跳成绩,提高下肢及髋、踝关节动力学和刚度,可作为提高篮球运动员弹跳能力的训练手段。

不同高度跳深动力学及下肢肌肉预激活调节

目的:采集不同高度跳深训练动作动力学数据,测量自不同高度平台下落着地前下肢肌肉活性,比较不同高度对下肢肌肉预激活调节的影响。方法:对未经系统跳深训练的16名健康男性受试者进行低、最佳、高三种平台高度的跳深练习,记录每次跳深动作着地前150ms内腓肠肌内侧头、股直肌、股外侧肌、胫骨前肌、股二头肌的表面肌电信号,计算积分肌电和最大振幅。记录跳深动作过程腾空时间和着地支撑时间,计算平均输出功率。结果:最佳高度条件下腾空时间最长,低平台条件下跳深输出功率最高。除腓肠肌内侧头以外,其他肌肉预激活均随着跳深平台高度增加而增加。多数肌肉预激活显著性差异出现在低-高之间,低-最佳、最佳-高之间肌肉预激活差异性不显著。结论:高于最佳高度时下肢肌肉预激活与地面反作用力不协调。跳深输出功率是较恰当的下肢超等长训练参数。实践中采用跳深法对下肢肌肉进行爆发力训练时,宜以最佳高度或低于最佳高度的形式。

阻力训练及超等长阻力训练对下肢肌肉活性和力量的影响

目的:观察阻力训练和超等长阻力训练后下肢肌肉力量变化,比较肌肉激活模式的不同。方法:将16名男性篮球运动员随机分成两组,分别实施8周下肢阻力训练和超等长阻力训练。采用3-D测力台测试训练前、后最大随意收缩值,用表面肌电记录训练前、后6次重复训练动作的胫骨前肌、腓肠肌外侧头、股直肌、股外侧肌、股二头肌的激活信号,计算积分肌电值和髋、膝、踝关节周围拮抗肌共激活。结果:两组下肢肌肉力量均显著提高,阻力训练组效果较明显。超等长阻力训练组肌肉活性显著高于阻力训练组。训练后超等长阻力训练组肌肉活性出现适应性变化,髋、踝关节拮抗肌共激活显著升高,膝关节拮抗肌共激活训练前、后没有显著性差异。阻力训练组训练前、后肌肉活性及拮抗肌共激活没有显著变化。结论:超等长阻力训练有助于提高肌肉间协调性,可以优化肌肉动作的运动策略。

超等长阻力训练对下肢各关节角动力学的影响

为测试超等长阻力训练前后原地垂直纵跳动作下肢各关节角速度及角加速度,计算下肢各关节角刚度,观察超等长阻力训练对下肢各关节角动力学的影响。将16名青年男子篮球运动员随机分成超等长阻力训练组和常规训练对照组。采用VICON和三维测力台采集每个动作的运动学和动力学数据,计算下肢各关节角速度及角加速度,并经逆动力学方法计算下肢净关节力矩。结果可见,超等长阻力训练组髋、踝关节角速度和角刚度明显高于对照组,膝关节角速度及角刚度两组没有明显差异;超等长阻力训练组髋、膝、踝关节角加速度均显著高于对照组。结果说明超等长阻力训练可降低拉长-缩短周期支撑时间、缩短摊还期、增强肌肉-肌腱复合体能量转换能力、提高下肢肌肉爆发力。适于需要关节角速度、角加速度及爆发力的项目。

不同负重超等长训练动作下肢各关节角冲量及做功分析

目的:测试不同负重超等长训练髋、膝、踝关节角冲量及做功,分析负重对下肢各关节角冲量及关节做功贡献度的影响。方法:对16名健康男性篮球运动员进行不同负重下肢超等长训练,采用VICON和三维测力台采集每个动作的运动学和动力学数据,经逆向动力学方法计算下肢净关节力矩,并由此推导下肢各关节角冲量及做功。结果:离心阶段下肢各关节角冲量与负重均呈正相关;向心阶段髋关节角冲量与负重正相关,膝、踝关节角冲量与负重不相关。无负重及小强度负重超等长训练动作膝关节贡献度最大;大强度负重时髋关节贡献度最大。结论:下肢三个关节中髋关节肌受负重影响最大,是大强度超等长训练的主要目标肌。膝关节肌是无负重及小强度超等长训练的主要目标肌。实践中应根据下肢各关节贡献度确定目标肌,采取相应强度的超等长训练。

扁平足X线片测量法与比值法、三线法的比较

目的:应用X线法测量足弓,并与足印比值法和三线法的方法比较,为扁平足提供新的测量方法。方法:以足印比值法选择Ⅰ～Ⅳ型分布相对均匀的48人共96支足印,通过X线片测量,再与两种足印法进行评定。结果:X线片测量显示,内、外侧纵弓角对照比值法Ⅰ～Ⅳ型和三线法正常、轻、中、重顺序依次增加,舟骨结节距离依上述顺序而递次减小;比值法、三线法测出扁平足发生率分别为42．7%、43．6%,其中轻型比例分别为43．9%、50．0%,中型比例为31．75%、42．9%,重型比例分别为24．4%、7．1%。结论:两种足印测量方法与X线片测量结果之间密切相关,但在扁平足分型比例上存在差异。

基于神经肌肉功能训练理论与方法的新型训练器械的研发与应用

无论是优异的运动成绩,还是良好的锻炼效果,都离不开科学的训练方法与训练器械。鉴于当前传统的训练方法无法完全满足神经肌肉系统的多样性适应要求,针对性地开展了基于神经肌肉功能训练理论与方法的新型训练器械的研发。首先,本着避免运动损伤的同时达到最大肌力与爆发力双重提升的目的,将超等长训练与重量训练相结合,研发了负重超等长训练方法与器械。其次,为了提高核心力量与肌肉协调能力,在充分利用人体对不稳定性的控制基础上,研发了惯性哑铃和惯性杠铃。这些新训练方法与器械的引入,对于提升运动训练过程中神经肌肉力量及功能的训练效果产生积极的作用。

扁平足与运动能力的关系研究

目的探讨扁平足与运动能力的关系，为扁平足的相关研究积累基础性资料。方法采用足印比值法和体能测定法对沧州市某体校13～18岁学员208名进行测试，其中男生110名，女生98名。结果男生扁平足检出率为30.00％，女生为27．55％，差异无统计学意义（t=0．40，P〉0．05）。男生扁平足组与非扁平足组立定跳远、100m跑、3000m跑成绩差异均无统计学意义（P值均〉0．05）；女生扁平足组与非扁平足组立定跳远、100m跑、3000m跑成绩差异均无统计学意义（P值均〉0．05）。结论扁平足对体校学生的弹跳、速度、耐力等运动能力无显著性影响。

沧州市某校804名大学生扁平足及其与运动能力的关系

目的:探讨大学生扁平足及其运动能力的关系;方法:采用足印比值法和运动能力测定法,对沧州市某校大学生进行测试;结果:男性扁平足发生率为24．42%,女性为24．11%,两性差异无显著意义。总体扁平足发生率为24．24%,相当于40年前报道的6．42%的3．8倍。扁平足组与常态足组运动比较,无论是男性立定跳远、50 m短跑、1 000m长跑;或是女性立定跳远、50m短跑、800m长跑。各项成绩两组的差异均无显著性意义。结论:扁平足对运动能力的影响无显著性意义。40年来大学生足弓高度呈下降趋势。

男子篮球运动员不同负荷负重蹲跳的力学特征和肌电图表现

目的:研究男子篮球运动员不同负荷下负重蹲跳(WCMJ)的动力学和肌电图变化。方法:优秀男子篮球运动员8名。先测试受试者半蹲时的最大等长肌力:受试者双脚站立于测力台,上身保持挺直,屈膝约100度,将杠铃杆调整至合适高度,以最快速度和最大力量蹲举固定不动的杠铃约5秒,从测力台软件上读取地面反作用力最大值,记录为下肢最大等长肌力(MVC)。以10%、20%、30%、40%、50%和60%MVC负重,进行WCMJ。采用三维测力台记录受试者纵跳时的下肢动力学数据,利用力量-时间曲线,判断离心阶段与向心阶段,并计算最大速度、离心及向心阶段相对爆发力等衍生数据。同步测试收集受试者半蹲跳时肌外侧肌和股二头肌肌电数据,依此对蹲跳(CMJ)及不同负荷WCMJ的肌电信号进行标准化处理。采用单因素方差分析方法分析不同WCMJ动作对最大速度、相对爆发力、腾空时间和高度、积分肌电的影响。结果:(1)离心阶段:负荷增加至30%MVC,最大速度开始下降,40%、50%MVC负荷之间差异无统计学意义。相对最大爆发力随负荷增加而增加。股外侧肌标准化积分肌电值随负荷增加而上升,股二头肌标准化积分肌电值随负荷增加先升后降。(2)向心阶段:最大力量随负荷增加而增加,相对最大爆发力随负荷增加而增加,30%MVC负荷时达到峰值,之后下降。所有负荷之间股外侧肌积分肌电差异无统计学意义。股二头肌积分肌电值随负荷增加而上升,50%MVC负荷时下降。结论:随着负荷增加,机体通过提高运动单位的募集提高相对最大爆发力,负荷过高则募集运动单位的能力下降。提高下肢肌肉爆发力,应采用低于30%MVC负荷的WCMJ进行训练。

深度学习研究概述及其在运动科学领域中的应用综述

深度学习作为机器学习的一个分支,在图像处理,计算机视觉,自然语言等方面得到广泛的运用。而“运动科学”是以多学科融合交叉作为研究手段从而达到研究目的的学科,为使研究手段更加便利,研究结果更加精确,部分学者将深度学习的研究方法引入到运动科学的研究中,并取得了优异的成果。通过对现有的深度学习发展状况和在运动科学领域中的应用进行检索并综述,提出存在的问题和对未来的展望。综述表明,将深度学习运用到运动科学领域中时,使得运动科学的诸多问题开始倾向于工业化、信息化,简化了研究过程,提高了研究效率,深入了研究层次。但由于运动科学中计算机领域人才的缺失,使其泛化性不强。面对国际体育领域学术研究范式的根本性转变,需要运动科学的研究模式更应与其他学科进行融合交叉,将世界一流体育学科作为建设目标。

易筋经练习对中老年下肢动力学及肌肉贡献度的影响

目的测试易筋经训练前、后中老年原地垂直纵跳动作下肢运动学、动力学、肌肉活性数据,分析易筋经练习对中老年下肢及下肢各关节动力学参数、下肢各关节周围主要肌肉贡献度的影响。方法:将42名中老年受试者随机分为易筋经训练组和健康教育对照组。训练前、后采集受试者纵跳过程运动学数据,同步采集动力学数据,分析地面反作用力时间特征,计算下肢刚度和下肢各关节刚度;同步采集下肢肌表面肌电信号数据,计算肌肉贡献度。结果:实验前两组间、实验后对照组内各数据没有显著差异。与实验前及对照组相比,实验后训练组纵跳离心初期和向心期时间百分比显著降低,离心后期时间百分比显著增加;髋、踝关节刚度显著提高;膝关节刚度及下肢刚度没有显著变化。臀大肌贡献度显著升高,阔筋膜张肌、腓肠肌外侧头贡献度显著降低,其余各肌贡献度没有显著变化。结论:易筋经练习能显著提高中老年下肢肌肉力量及爆发用力,提高下肢运动能力;显著提高髋、踝关节刚度,控制膝关节刚度并维持下肢刚度相对稳定;显著提高伸髋肌作用,减少辅助肌参与度并缓解跖屈肌紧张,提高下肢各关节周围肌肉间协调性,降低膝外侧疼痛及跟结节疼痛风险。

静态拉伸训练不同阶段对男性排球运动员踝关节动力学及下肢缓冲特征的影响

目的:测试静态拉伸训练前、后男性青年排球运动员踝关节跖-背屈动作和落地缓冲动作生物力学参数,分析静态拉伸对踝关节动力学及下肢缓冲特征影响的机制及意义。方法:22名健康男性青年高水平排球运动员随机分为实验组和对照组,对实验组进行36组下肢静态拉伸训练。分别于训练前、12组训练后、24组训练后、36组训练后、停训4周恢复期后测试踝关节跖-背屈动力学和缓冲期下肢及下肢各关节动力学、运动学数据,同步测试小腿后肌群影像学。结果:12组训练后至恢复期踝关节跖-背屈范围增加非常显著(P<0.01),小腿后肌群被动刚度显著降低(P<0.05),二者的增加/降低率%于36组训练后改变最明显(P<0.05),且变化率%之间呈非常显著正相关(P<0.01)。训练后小腿后肌群滞后%明显降低(P<0.05),肌腱弹性回缩率%明显升高(P<0.05),且二者之间呈显著负相关(P<0.05)。下肢刚度显著降低(P<0.05),髋、膝、踝关节做功均显著增加(P<0.05),训练各阶段踝关节做功贡献度均最大(P<0.05)。结论:静态拉伸训练早期即可通过降低肌肉-肌腱复合体被动刚度而增加关节活动范围和通过降低滞后而提高肌腱弹性回缩率并保持至恢复期,提示,静态拉伸训练急性期和慢性期均能提高肌肉-肌腱复合体的柔韧性及肌腱的弹性能利用率,从而有利于提高拉长-缩短周期运动表现。训练后各阶段下肢刚度降低的同时各关节缓冲吸能增加且踝关节是吸能的主要部位,提示,静态拉伸可通过调整缓冲模式、提高关节能量吸收、增效踝关节作用降低排球运动员下肢损伤的风险。

跳绳正三摇上肢动作的运动学分析

目的:测试正三摇期间不同阶段(起跳、腾空、落地)上肢主要环节运动学参数,分析上肢及上肢主要关节运动生物力学特征变化规律。方法:选取15名健康男性专业跳绳运动员每人完成若干次正三摇跳绳动作,采集完整正三摇动作时上肢肩、肘、腕关节运动学数据,计算其他相关运动学参数。结果和结论:正三摇跳绳起跳阶段上肢各关节角度变化肩小于肘小于腕,左臂角度变化大于右臂(除右肘);正三摇跳绳腾空阶段上肢各关节角度变化更为平滑,但在加速度曲线上频频出现问题;正三摇跳绳落地阶段上肢各关节角度变化幅度较小,加速度曲线左臂相对稳定,右臂腕关节出现大幅度变化。

间歇静态拉伸训练对跖屈肌神经-生物力学特征的急性和慢性影响

目的:测试间歇跖屈肌静态拉伸训练前和训练停止后不同时期男性青年排球运动员踝关节运动学、动力学、神经反射和肌肉活性数据,观察间歇静态拉伸训练对跖屈肌神经-生物力学特征的急性和慢性影响,并分析影响因素。方法:将22名健康男性青年排球运动员随机分为试验组和对照组,对试验组进行为期8周的跖屈肌间歇静态拉伸训练,分别于训练前、停训后第1周和停训后第5周,测试比目鱼肌诱发电位、踝关节动力学及原地垂直纵跳动作相关参数。结果:试验组停训后第1周H/T反射显著降低,停训后第5周没有显著差异;停训后第1周和第5周最大背屈角度显著增加,跖屈肌被动刚度和滞后显著降低;停训后第1周和第5周纵跳腿刚度显著降低。结论:间歇静态拉伸训练急性期主要通过抑制紧张性反射、降低跖屈肌被动刚度和滞后提高踝关节柔韧性;停训后慢性期降低了的跖屈肌被动刚度和滞后是维持踝关节较高柔韧性的主要因素;停训后急性和慢性期降低了的离心收缩加速度和腿刚度是影响跖屈肌爆发力发展的重要因素。

不同速度正向单摇双脚跳绳支撑期下肢及下肢各关节运动生物力学特征分析

目的:测试不同速度正向单摇双脚跳绳运动支撑期动力学及运动学参数,分析下肢及下肢各关节生物力学特征变化规律。方法:选取12名男性专业跳绳运动员分别完成慢、中、快三种速度正向单摇双脚连续跳绳运动,同步采集跳绳过程地面反作用力和运动学数据,计算支撑期下肢及下肢各关节动力学参数。结果:中速跳绳峰值地面反作用力、爆发力等明显大于慢、快速跳绳(P<0.05),随着跳绳速度升高关节活动范围明显减小(P<0.05),快速跳绳时腿刚度(P<0.01)和髋、膝、踝关节刚度值最大(P<0.01),踝关节能量吸收贡献度%最大(P<0.01)。结论:慢速、中速双脚连续跳绳可锻炼髋、膝、踝关节周围肌肉的超等长收缩能力,快速跳绳主要锻炼踝关节快速超等长收缩能力及髋、膝关节稳定性;跳绳锻炼时应注意下肢尤其是踝关节拉伸热身,提高柔韧性以降低损伤风险。

两种拉伸对落地缓冲期下肢动力学及吸能模式的影响

测试动、静态拉伸训练前、后落地缓冲期下肢动力学、运动学数据,计算关节做功,分析两种拉伸训练对缓冲期下肢运动生物力学及关节能量学特征的影响。22名男性青年高水平排球运动员随机分成两组,同期分别完成8周动态拉伸(DST)和静态拉伸(SST)训练。于训练前、后1周内同步采集垂直纵跳自脚尖落地至静止过程地面反作用力、关节运动轨迹,比较缓冲期关节力矩、腿刚度及离心期关节做功参数。训练后,两组腿刚度均明显降低(P<0.01),SST组腿刚度明显低于DST组(P<0.05);SST组地面反作用力第二峰值明显降低(P<0.05);COP;明显减小(P<0.05),DST组COP;明显低于SST组(P<0.05);关节力矩明显提高(P<0.05),DST组膝力矩明显高于SST组(P<0.05)、SST组踝力矩明显高于DST组(P<0.05);3个关节做功均明显增加(P<0.01)。两种拉伸均可提高缓冲髋策略和降低腿刚度以降低前交叉韧带损伤风险;提高平衡能力以降低跌倒风险;增加关节能量吸收以减少关节受力。动态拉伸通过提高伸膝力矩及能量吸收,使重心更稳定;静态拉伸通过增加跖屈肌力矩及拉长应变,延长缓冲时间,使吸能更充分。提示,缓冲时重心不稳者,应加强动态拉伸训练;缓冲时能量吸收不足者,应加强静态拉伸训练。

超等长阻力训练对足踝屈肌肌构筑学及生物力学特征影响的研究

目的:探讨超等长阻力训练对足踝屈肌横截面积、体积、羽状角等的影响,观察足底肌力迁移和跖屈肌三元素应变、刚度、做功等的变化,为深入理解训练引起肌-腱复合体构筑和生物力学特征变化的机制及意义提供新的思路。方法:将18名健康男性青年高级花样跳绳运动员随机分成实验组和对照组,对实验组实施跖、趾屈肌超等长阻力训练。于训练前、后对小腿三头肌、跟腱和足底固有肌做影像学测量,计算肌纤维厚度、横截面积、体积等;测试趾屈肌力,计算肌力增加率及肌力/横截面积比值;测试踝单关节活动和下肢多关节活动运动学、动力学及小腿三头肌影像学,计算腓肠肌外侧头各弹性元成分的应变、刚度、做功等参数。结果:训练后实验组小腿三头肌厚度、羽状角和足底固有肌横截面积均明显增加(P<0.05),跟腱横截面积没有明显变化(P>0.05);2~5趾屈力增加率明显大于1~5趾屈力增加率(P<0.01),2~5趾屈力/趾短屈肌横截面积的比值明显提高(P<0.05)。不同条件下腓肠肌外侧头肌-腱复合体各成分的被动刚度均未发生明显变化(P>0.05),主动刚度均明显提高(P<0.05),以大负荷(P<0.01)和快速应变(P<0.01)时提高最显著。肌纤维拉长应变明显降低(P<0.05),大负荷时降低最显著(P<0.05)。腱膜应变和滞后均未发生明显变化(P>0.05)。肌腱拉长速度未发生明显改变(P>0.05),缩短速度明显升高(P<0.05),弹性回缩率明显提高(P<0.05)。结论:超等长阻力训练能优化肌-腱复合体的构筑,较小的肌纤维体积增加即可获得较大的力量增幅;能增强支撑后期推进力,并稳固内侧纵弓;能增加肌-腱复合体的弹性,对大负荷和快速拉长-缩短周期运动表现更加有利。超等长阻力训练具有易化肌-腱复合体能量吸收和促进能量快速转化的双效性作用。