（体育教育训练学专业论文）轨迹控制跨栏训练法促进攻栏技术教学效果及其机理研究.pdf

摘要 背景：攻栏技术是跨栏跑的核心技术环节，是一项较难掌握的运动技术。究其原因主要是在 攻栏阶段，运动技术较难掌握，运动员身体的动力性柔韧素质以及起跨时后蹬前冲能力较差， 运动员在攻栏时腿部肌肉紧张，肌肉在主动收缩充分用力下的大幅度伸展能力较差，起跨攻 栏时起跨腿的后蹬和摆动腿前摆不充分，身体向前性不强，重心较高，容易造成跳栏。攻栏 技术的教学是徒手很难解决的，因此有必要进行攻栏技术训练方法的创新性研究。 目的：本研究的目的是通过自行设计的双负荷点双腿同时反向用力轨迹控制训练器来提高攻 栏技术的教学效果，实现大幅度低重心的抗阻攻栏练习和攻栏末期支撑腿和摆动腿的同时反 向伸展动作，并解释该方法的生物学机理。 方法：实验组采用自主设计研发的双负荷点反向用力轨迹控制训练法对中国海洋大学1 2 名普 通男子大学生进行“器械一徒手组合”专项技术练习，同样数量的对照组采用传统徒手技术 练习方法进行教学。对比实验历时6 周，实验中并利用表面肌电和高速摄像等手段监测下肢 主要用力肌肉的生物学特征。 结果：结果证明实验后，实验组跨栏成绩以及重心离栏高度、起跨角、躯干前倾角、以及跨 栏步距离等主要跨栏技术指标明显优于对照组，且差异具有显著性( p 0 0 5 ) 。 分析：双负荷点反向用力轨迹控制训练法对攻栏技术训练能明显促进攻栏技术学习的原因是 能够对攻栏轨迹和攻栏腿打开的时机进行精确控制。 结论：双负荷点反向用力轨迹控制训练法是一种先进的攻栏技术训练方法，它可以解决徒手 技术教学无法解决的技术难题。进而取得更好的攻栏技术训练效果。 关键词：双负荷点双腿同时反向用力轨迹控制攻栏训练方法技术教学 lh em e t ：h o da n dm e c h a nis mr e s e a r c ho fd o u bie io a dp oln tr e v e r s e _ 。 - f o r c et r a c kc o n t r ol ie d1 ：r ainin gm e t ：h o d s b a c k g r o u n d ：a t t a c kt h eh u r d l ei st h ec o r et e c h n i q u eo f t h eh u r d l er a c ea n di sd i f f i c u l tt om a s t e r t h ea t t a c kc o l u m nt e c h n o l o g yi st h ec o r et e c h n i c a la s p e c t sh u r d l e ，i sas p o r td i f f i c u l tt om a s t e r t e c h n o l o g y t h er e a s o ni sm a i n l yi n t h es t a g eo f a t t a c kb a r , s p o r t st e c h n o l o g yi sm o r ed i f f i c u l tt o m a s t e r , t h ed y n a m i cf l e x i b i l i t yo ft h eq u a l i t yo ft h ea t h l e t e sb o d ya n d f r o mt h ec r o s s - k i c k i n gp o o r p e d i m e n ta b i l i t ya t h l e t e si nt h ea t t a c kb a rt i g h tl e gm u s c l e s ，m u s c l e si n a c t i v ec o n t r a c t i o nf u l l yl e s s f o r c eu n d e rt h es u b s t a n t i a ls t r e t c ha b i l i t y , f r o mt h ei n t e r - a t t a c kb a ra c r o s st h el e ga f t e rk i c k i n ga n d s w i n g i n gl e gf o r w a r ds w i n gi sn o ts u f f i c i e n t ，m eb o d y f o r w a r di sn o ts t r o n g ，ah i g h e rc e n t e ro f g r a v i t y , m a k i n gi te a s yh u r d l e t h et e a c h i n go fa t t a c k b a ri sh a n dv e r yd i f f i c u l tt os o l v e , i ti s n e c e s s a r yt oa t t a c kb a rs k i l lt r a i n i n gm e t h o d s a n di n n o v a t i v er e s e a r c h p u r p o s e ：t h i ss t u d ya i m st oi m p r o v et h et e a c h i n ge f f e c to fa t t a c kh u r d l ew i t ht h es e l f - d e s i g n e d d o u b l e 1 0 a dp o i n tr e v e r s ef o r c et r a c kc o n t r o l l e dt r a i n i n gd e v i c e s ，r e a l i z et h ea t t a c kh u r d l er e s i s t a n c e e x e r c i s e si naw i d em a r g i n ，l o wg r a v i t yc e n t e rw a ya n dt h er e v e r s ee x t e n s i o nm o v e m e n t so f s u p p o r t i n gl e ga n dl e a dl e ga tt h ee n do fa t t a c kh u r d l e a n de x p l a i n st h eb i o l o g i c a lm e c h a n i s mo f t h i sm e t h o d m e t h o d s ：t h ee x p e r i m e n t a lg r o u pt a k e12o r d i n a r ym a l ec o l l e g es t u d e n t so fo c e a nu n i v e r s i t yo f c h i n at od ot h e “d e v i c e s b a r eh a n d e d ”s p e c i a lt e c h n i q u ee x e r c i s e sw i t ht h es e l f - d e s i g n e d d o u b l e 1 0 a dp o i n tr e v e r s ef o r c et r a c kc o n t r o l l e dt r a i n i n gm e t h o d s t h ec o n t r o lg r o u po fs a m e n u m b e ru s et r a d i t i o n a lb a r e h a n d e dt e c h n i q u et r a i n i n gm e t h o d c o m p a r a t i v ee x p e r i m e n tl a s t e ds i x w e e k s t h ee x p e r i m e n tu s et h es u r f a c ee l e c t r o m y o g r a p h ya n dh i g h s p e e dc a m e r a sa n do t h e rm e a n s t om o n i t o rb i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fm a j o rf o r c em u s c l e so fl o w e rl i m b s r e s u l t s ：t h er e s u l t ss h o wt h a ta f t e rt h ee x p e r i m e n t ，t h ep e r f o r m a n c e ，h e i g h to fb o d yg r a v i t yc e n t e r , t a k e o i f - a n g l e ，t r u n kf o r w a r di n c l i n a t i o n ，d i s t a n c eo f c l e a r a n c es t r i d ea n do t h e ri n d i c a t o r so f e x p e r i m e n t a lg r o u pb e t t e rt h a nc o n t r o lg r o u po b v i o u s l y , a n d t h ed i f f e r e n c ei ns t a t i s t i c sw a s s i g n i f i c a n t ( p 0 0 5 ) a n a l y s i s ：t h ed o u b l e - l o a dp o i n tr e v e r s ef o r c et r a c kc o n t r o l l e dt r a i n i n gm e t h o dt h a tc a ns i g n i f i c a n t l y p r o m o t el e a r n i n go ft h ea t t a c kh u r d l ei sd u et oc o n t r o lt h et r a c ko fa t t a c kh u r d l ea n do p e n i n gt i m eo f l e a dl e gp r e c i s e l y c o n c l u s i o n ：t h ed o u b l e - l o a dp o i n tr e v e r s ef o r c et r a c kc o n t r o l l e dt r a i n i n gm e t h o d i sa na d v a n c e d t r a i n i n gm e t h o d i tc a ns o l v et h et e c h n i q u ep r o b l e m st h a tb a r e - h a n d e dt e c h n i q u et e a c h i n gc a nn o t s o l v e ，a n dt h u sa c h i e v eab e t t e rt r a i n i n ge f f e c to fa t t a c kh u r d l e k e yw o r d s ：d o u b l e - l o a d r e v e r s ef o r c eb e t w e e nt w ol e g sa tt h es a m et i m e t r a c kc o n t r o l l e d a t t a c kh u r d l e t r a i n i n gm e t h o dt e c h n i q u et e a c h i n g 轨迹控制跨栏训练法促进攻栏技术教学效果及其机理研究 0 前言 跨栏跑中，起跨攻栏是指起跨脚踏上起跨点到起跨腿后蹬结束离地瞬间的动作过程，攻 栏时起跨腿蹬伸要坚决有力，以获得适宜的腾起角度【。目前，攻栏这一跨栏跑中的核心运 动技术较难掌握。究其原因主要是运动员身体的动态抗阻柔韧素质以及起跨攻栏时后蹬前冲 能力较差。运动员在攻栏时腿部肌肉紧张，肌肉在主动收缩充分用力下的大幅度伸展能力较 差，起跨腿的后蹬不充分，身体向前性不强，重心较高，导致腾起角度过大，出现“跳栏 现象，损失了水平速度，加大了垂直速度，浪费了过栏时间。在现有徒手训练手段和条件下， 要根据以上原因解决攻栏技术的问题是非常困难的。主要是因为：l 运动轨迹( 肢体自由度) 很难控制。2 攻栏时，起跨腿后蹬，摆动腿配合支撑腿快速向前积极有力地前摆，徒手练习 时双腿的这一反向用力动作练习因为没有牢固支点而不能实现。只有通过建立牢固的支点使 受试者身体固定，下肢双腿才能实现同时反向用力，在主动收缩的情况下充分地大幅度反向 伸展，使练习者在一个动态的用力环境中进行攻栏练习，并严格地控制好练习者起跨攻栏时 的动作轨迹，保证其每次所做的技术动作都是正确的，在不破坏技术动作的前提下对双腿进 行一个反向的中小负荷阻力控制，以产生足够的良性技术刺激强度，及早地为运动员建立跨 栏动力定型，提高攻栏的技术教学效果。 本研究的目的是通过自行设计的双负荷点双腿反向用力轨迹控制训练法来提高攻栏技术 学习效果，实现大幅度低重心的抗阻攻栏练习和攻栏末期支撑腿和摆动腿的同时反向伸展动 作，并解释该训练方法的生物学机理，为日后攻栏教学与训练提供科学的参考依据。 1 文献综述 1 1 攻栏专项技术训练领域的研究 1 1 1 攻栏专项技术的研究 韦光辉在1l o m 跨栏跑技术要素浅析中提到跨栏步的创新之一是起跨时摆动腿攻栏积 极，屈膝高抬，鞭打有力，身体重心起伏较小，远起，近落。起跨腿侧的肩和髋应始终保持正 直。起跨脚落地后蹬瞬间，这是攻栏动作的开始，上栏前的短步使身体重心投影点离栏较近， 便于起跨腿能迅速后蹬，并使身体重心在一个距地面高的平直轨迹上向前移动。而摆动腿的攻 摆动作则是以膝领先，屈膝高抬向前上摆，大腿超水平位置1 0 一1 3 。，给过栏时起跨腿的提 拉和两腿交剪做好肌肉用力准备【2 1 。王忠远、陈岩在跨栏步技术教学法中提到在攻栏时， 当起跨腿向后积极用力蹬伸时，摆动腿在充分折叠的同时应迅速向前上方摆出，在脚接近栏时 1 轨迹控制跨栏训练法促进攻栏技术教学效果及其机理研究 小腿突然打开伸直，同时身体重心迅速移到摆动腿上。在练习时应着重发展在摆动腿落后身 体时便开始折叠的能力，并始终以膝关节带领大腿向前摆，避免踢小腿或者直腿摆动作1 3 】。徐 细根、张丽华等人提到现代男子跨栏跑中的显著特点是摆动腿的屈膝高摆攻栏【4 】。陈艳在再 谈对跨栏步技术理论研究的深化起跨的前蹬支撑阶段是指当起跨腿从踏上起跨点到身体重 心移至起跨点上方时，所获得的支撑反作用力是阻力。这一时段的起跨时间要尽量缩短，使人 体重心迅速移过起跨点。起跨的后蹬阶段是跨栏步获得向前的支撑反作用力的唯一来源。因 此起跨时在掌握正确起跨角度、方向的同时应增强起跨力量和速度，发挥后蹬支撑阶段的实 效性【5 1 。黄玉保在对我国1 1om 跨栏技术特征的分析中指出判断积极起跨攻栏的依据 是在攻栏时支撑阶段，能否有一个快速的膝关节摆动角速度、踝角缓冲变化和重心前移速度。 保持高速跑，远起跨是合理的起跨攻栏技术之一【6 j 。宋跃先、彭支玉等人提到李彤在起跨时 身体重心前移距离长于世界优秀运动员，同时起跨角小于对方，使他腾空后身体重心移动的抛 物线较低而缩短过栏时的腾空时间。起跨角度小也使上栏时的垂直速度减小，腾起角也小，保 持了水平速度减小了身体重心垂直方向的波动，提高了攻栏效率【7 1 。徐细根通过对刘翔1 1 0 米 跨栏跑中过栏与栏间跑技术的特征的分析对比研究，指出刘翔在今后的技术训练中应着重减 小起跨攻栏时的后瞪角并控制过栏时躯干前倾角以减小起跨时人体重心振幅。同时在攻栏时 注意摆动腿的屈膝高摆。并确保有一个较远的起跨距离和近的下栏着地距离，改进下栏之后 的步长比例，提高“跑栏”技术效果【8 】。 1 1 2 攻栏专项技术训练方法的研究 谢恩礼，马恒祥在从刘翔的成功谈青少年优秀跨栏运动员的体能训练与技术训练中提 出教练员应遵循改进跑的技术与跨栏步技术同步练习的原则，采用以改进高抬腿跑技术为切 入点，在加强起跨腿后蹬力量的同时，掌握攻栏摆动腿的充分折叠技术，最后掌握攻栏时起跨 腿与躯干、手臂动作协调配合的训练。还应安排了跨与跑的专门性练习，加强全程跨栏技术的 连贯性，避免出现栏前积蓄速度，起跨时明显减速、停顿，过栏时飘栏现象【9 1 。李玉莲、刘兴在 直道跨栏跑技术教学与训练的探讨中提起起跨攻栏时，运动员有意识加快摆动腿膝关节 和踝关节向前上方快速摆动。练习中，注意摆动腿的同侧手臂和异侧手臂做划摆动作和积极 前摆的配合以带动躯干前倾，消除摆动腿的前旋动作，降低身体向上的腾起速度，获得更大 的水平速度【l o 】。曹泉发在关于少年运动员跨栏跑基本技术训练的探讨中提出原地行进间 摆动腿攻栏练习。此方法强调摆动腿屈膝高抬至膝关节超过水平面后折叠的小腿迅速向前摆 出攻栏，防止过早打开的直腿攻栏和抬腿高度不够，培养攻栏的向前意识【1 1 】。徐明魁在如何 消除跨栏跑中的跳栏现象中提到摆动腿的攻栏不积极能够造成身体重心前移不够，起跨角 轨迹控制跨栏训练法促进攻栏技术教学效果及其机理研究 度太大可采用选择起跨点由近及远的对墙作攻栏练习进行纠正【1 2 】周学华、张竹琴在浅谈 纠正跨栏跑教学中跳栏现象中提到纠正“跳栏”应根据学生的身体条件在教学中确定合理 的起跨点，然后画出明显的标志，要求学生在标志线上做起跨动作，获得较大向前水平分力有 利于形成6 8 。- 7 2 。的起跨角，避免向上跳栏【1 3 1 。黄静华在跨栏跑中髋关节训练的重要性 中提到攻栏阶段，摆动腿前摆主要依靠前髋关节主动发力，摆动速度快可以使支撑腿在起跨 时获得较大的地面支撑反作用力，起跨初速度增大。练习髋关节动作的方法主要有：低支撑 高抬腿练习、跨栏坐转体练习、拉橡皮带练习、和仰卧车轮跑练习等手段。杨荣彦在攻栏 技术新教法中提出的“攻马练习法是在传统的对墙攻栏的基础上改成对鞍马或跳马做攻 栏练习。在攻栏练习时同样注重摆动腿折叠积极前上摆，等小腿摆至跳马面高度迅速打开并继 续前伸，异侧臂和上体也继续前伸前倾，直至小腿搭在跳马亟上。这时，两腿之间夹角达到最大， 上体和异侧臂也可做到最大程度的前倾前伸【1 4 1 。桂望民、黄俊彬等人从生物力学、运动心 理学角度对“跨栏步”教学法的研究中指出在进行攻栏技术练习时应使学生体会支撑腿的 主动后蹬。让学生在离墙1 5 - 2 米处积极主动后蹬，摆动腿蹬到墙上。在此基础上进一步要求 学生摆动腿小腿拆叠的同时积极带动髓关节向前上方快速摆出，用膝关节碰球，把栏架放在墙 前或树前，当摆动腿的膝关节摆动到栏的前上方时打开小腿攻栏，当脚尖触墙后，立即下压l l 引。 以上这些训练方法，虽然都对攻栏技术的提高起到一定作用，但都存在一定的缺陷。众 所周知，攻栏在田径中属于难度较大的技术动作，如果不严格控制好练习者攻栏时的运动轨 迹，就不能保证每次都作出正确的技术动作。在进行以上大多数的徒手练习时，运动员肢体 的运动轨迹很难得到控制，虽然有些练习能够保证摆动腿攻栏栏时的屈膝高摆，但很少有练 习能够发展起跨腿起跨后蹬时的伸髋能力，不能实现真正攻栏时起跨腿的的向后充分蹬直。 而运动员在攻栏过程中身体无法固定，双腿也没有一个牢固的支点，实现起跨腿后蹬的同时 摆动腿向前屈膝高摆这一反向用力动作便无从谈起，初学者更是做不出正确的攻栏动作，因 此不具有专项性意义。 1 2 攻栏专项力量的研究现状 攻栏专项性力量训练是针对跨栏步的攻栏技术的专项特点，甚至是针对攻栏这一时段的 技术动作中某个具体的技术环节而进行的具有高度专项性的力量训练。具体而言主要包括起 跨腿向后蹬地的力量、摆动腿大腿屈膝向前上方摆动的力量以及在过栏时摆动腿小腿打开向 前蹬伸的力量。中外研究者近年来就如何提高跨栏运动员攻栏阶段的专项力量做了大量研究。 1 2 1 有关攻栏专项力量训练方式研究现状 轨迹控制跨栏训练法促进攻栏技术教学效果及其机理研究 在攻栏专项力量练习训练方式上，孙志坚、张建平等人根据跨栏跑项目的运动特征采用 超等长力量训练法，通过对比实验证明连续跳深纵跳训练法能够很好的增强跨栏运动员的专 项素质，提高专项成绩。谢恩礼，马恒祥在从刘翔的成功谈青少年优秀跨栏运动员的体能训 练与技术训练中提出高速运动中很难发挥出最大肌肉力量，只能在提高快速力量基础上发 展最大力量。1 1 0 米栏力量训练中最好采用等动力量训练，在特别定制的等动练习器上进行， 等动练习包含了等长和等张练习的优势，能够刺激最大力量的增张【l6 1 。樊家军在振动力量对 跨栏跑运动员髋、膝、踝关节肌力变化影响的实验研究中提到在振动刺激在传统力量训练 基础上能够更加有效的提高肌肉力量，取得显著效果。跨栏跑运动员髋、膝、踝关节的峰值 力矩和总做功量以及最大做功的等指标较实验前均有明显提高【l7 | 。周铁军在论跨栏专项力 量训练对指出肢体实施阻力的练习是跨栏运动专项力量中不可或缺的部分，在攻栏抗阻力 量练习中，可供选择的训练组合有增加对肢体的阻力，保持动作速度不变，也可控制对肢体施 加的运动阻力，提高动作速度以及保持二者同时增加【1 8 】。孙芙莉青少年跨栏运动中的身体素 质训练中提到针对跨栏运动员起跨腿蹬伸时小肌肉力量差，膝关节支撑力量不足等特征应 该通过负重练习增大决定跨栏技术的肌肉横断面积和起跨时的蹬伸力量这样的绝对力量。训 练时在以速度力量为主的同时必须结合跨栏专项技术特点【l9 l 。 1 2 2 有关攻栏专项力量训练负荷研究现状 季永新、关怀志在青少年跨栏运动员跨栏步专门力量训练应注意的问题中指出起跨 攻栏阶段应多进行连续跳栏架、多级跳、单腿跳、跳深等练习为主。发展跨栏专项力量主要 以发展速度力量的小运动量、大强度、时间短、间隔时间长的训练为主，可肩负6 0 一7 0 公斤 杠铃做半蹲起和3 0 4 0 公斤杠铃做连续半跳等 2 0 】。曹友在浅析跨栏跑中的力量训练中提 到发展运动员攻栏的快速专项力量主要有肩负2 5 3 0 k g 杠铃做快速高抬腿3 0 m 即刻徒手高抬 腿5 秒1 0 一1 2 组、负重沙包的摆动腿的攻栏练习、杠铃高翻及大腿后群肌的训练。练习完后 即刻进行快速徒手跨跳以“活化”力量【2 1 1 。宋尧林在浅谈青少年跨栏运动员专项体能训练 的方法与手段中指出发展跨栏专项力量分别采用俯卧、仰卧同伴施加压力，采用轻杠铃弓 步走、系橡皮带的高抬腿练习、运动员向上抬腿、采用不同段落、不同距离的跳跃练习【2 2 】。 雷树仙等人在浅析跨栏跑中的力量训练中提到的专项力量训练方法应针对跨栏运动员各 关节所需的专项力量，结束后必须配以十步以上跨跳单足多级跳和快速徒手练习，以加强肌 肉的快速收缩能力，活化获得的力量并消除因力量训练过后的乳酸堆积导致的局部肿胀【2 3 1 。 苏联的弗鲁布莱维斯基在( 4 0 0 米跨栏运动员的力量训练中指出可以用中等强度的长距离 跳跃练习以及动员所能承受最大负荷的7 0 一8 0 的负重练习来发展绝对力量和爆发力，而发 4 轨迹控制跨栏训练法促进攻栏技术教学效果及其机理研究 展耐力负重则用不超过3 0 和短距离跳跃练习，主要包括跳过不同高度的栏架的立定跳和反 复跳【2 4 1 。陈剑昌在大学女子l o o m 跨栏教学与训练探析中提到从跨栏专项角度和力学角度 分析，采用肩挑杠铃快速高抬腿练习、负重提脚跟、负重半蹲跳等都能有效地发展下肢各关 节和腰腹肌、大小腿肌群力量以及快速收缩能力 2 5 1 。 1 2 3 有关攻栏专项模仿力量训练提高攻栏专项力量的研究现状 村木征人( 日) 在短跑、跨栏、跳跃运动员的力量训练中提出发展跨栏专项力量的 运动在运动机能上和姿势上应具有专项特征。可对专项中的某些动作和根据运动机能的特征 进行模仿练习。在倾斜跑道上快速助跑做各种跳跃运动，沙衣负重进行跳高和跳远，用不同 质量的投掷物进行投掷练习等【2 们。丁卫岚在短跑运动员下肢力量训练方法和手段的研究 中提出杠铃负重等主要在垂直面用力来发展肌肉蹬伸力量和抗阻能力的练习，不利于后蹬时 的伸髋。其练习模式与跑的专项技术有区别，过多的负重下蹲练习往往会导致大腿前后群肌 肉力量比例失衡。采用拖重物跑、胶带牵引跑、计时单足跳和跨步跳、快速上坡跑等方式的 练习，则能较好的发展伸髋能力。纵跳、负重提踵、抓举等练习则能重点发展伸髋、伸膝有关 肌群的专项力量【2 7 1 。洪涛等研究者在短跑运动员下肢后蹬力量训练的相关研究中指出：与现 有任何训练方法和训练器相比，髋受力下肢专项力量训练法能够使下肢后蹬伸髋力量获得大 幅度的提高 2 8 】。 1 2 4 有关核心力量训练提高攻栏专项力量的研究现状 杨文学，张成在对男子11 0m 跨栏运动员实施身体核心力量训练方法的研究中指出 通过一系列如在海绵垫上卧撑腿臂平伸挺髋、俯姿臂撑挺髋屈腿收瑞士球等身体核心部位肌 肉的练习，加深了小肌肉群的刺激，使跨栏运动员立定三级跳、半蹲等专项力量测试中有明 显提高，为力量在上下肢的传递创造了条件。同时在5 到6 个栏的攻栏距离和腾空过栏时躯 干前倾角、身体重心高度等主要技术指标也均有显著提高【2 9 1 。徐树礼、危小焰在跨栏核心 稳定力量训练的动作模式中中指出上肢悬吊一提拉过栏快速组与常规栏侧提拉过栏相比对 腰肌和股四头肌的训练效果明显增强，能够有效发展起跨腿大幅度快速提拉能力：而下肢悬吊 一栏侧提拉过栏下压训练法在训练腰肌上面有很好的训练效果，但对股四头肌的刺激效果则 比前者稍有降低。因此，应搭配多种相似动作结构的训练，使目标肌肉的训练效果更加完善 3 0 l 。盛越铭，孙海平在对跨栏专项力量训练方法与手段的探讨中指出只有符合专项需要 和运动员特点，紧密结合专项的练习手段能有效提高运动成绩。并举出发展髋部、肩部、腰 背肌和腿部支撑力量等爆发性力量的具体练习手段，并根据队员的个人情况选择了不同强度 负荷进行训练p 。 气 轨迹控制跨栏训练法促进攻栏技术教学效果及其机理研究 专项力量被认为是一种与专项技术紧密结合在一起的专项能力。不同的研究者从各个方 面对攻栏技术专项力量进行了研究。一般性的用来发展下肢最大力量和爆发力的训练方式可 以增强跨栏运动员攻栏时屈膝前摆以及小腿蹬伸等攻栏专项力量，因为其训练方式的动作结 构与练习程序与各个专项运动中实际运动技术的动作结构之间不具备较高的相似比，在发展 运动员后蹬能力时的效果并不明显；洪涛的髋受力下肢力量训练法对跨栏运动员重要的专项 能力之一一后蹬能力的提升有显著效果，但无法完全模仿其完整的攻栏动作，因此存在一定 局限性，而其他攻栏模仿力量训练虽然能够相对地模仿实际攻栏技术动作，但由于都是徒手 练习，无法真正意义上沿着攻栏的轨迹来模仿，因此所获得的专项力量在实际攻栏时并不能 发挥最大的专项能力。本研究通过自主研发的双负荷点双腿反向用力轨迹控制跨栏训练法以 期使跨栏运动员在练习攻栏时能够在与攻栏这一技术最为贴近的基础上增强运动员的攻栏专 项力量。 1 3 运动学习与控制 1 3 1 运动记忆与遗忘相关研究现状 在运动技能的学习过程中，记忆过程通过各种记忆形式协同发挥作用表现为一种复杂的 综合性记忆。运动技能学习时，通过各种形式的记忆所共同形成的记忆，称为运动记忆。运 动记忆决定了运动机能的形成，而且其质量直接影响着运动技能最终形成效果的好坏。因此， 必须在学习运动技能时必须按照运动记忆的规律进行。运动记忆遗忘规律是指对过去曾经识 记过的动作内容不能再认或重现，或者不能正确地再认或重现【3 2 】。许尚侠学者曾指出，运动记 忆的遗忘主要表现在运动记忆的遗忘量远远少于语词记忆的遗忘量，主要基于动作操作有一 个相对复杂的联想条件，动作操作本身能够引起包括一系列由外界信息构成的联系和参加到 联系系统中去的反馈信息。由于多种形式记忆的共同相互作用提高了运动记忆的稳定性，不容 易被遗忘。运动记忆的遗忘进程会随着时间的推移经历一个的“v ”型起伏，运动记忆的遗忘 量因能力的不同而存在着差异。具有丰富运动技能的人有更多的策略性知识及更多的信息组 块，因此能保持了更多的动作记忆，另外，运动记忆的元认知水平也能较大程度的影响运动遗 忘【3 3 】。 1 3 1 1 运动记忆规律在运动技能学习中的应用 在学习新运动技能时，之前已形成的一种运动技能对其形成产生积极的影响并促进新技 6 轨迹控制跨栏训练法促进攻栏技术教学效果及其机理研究 能的学习，称为运动技能的正迁移 3 4 】。从运动记忆角度看，两种运动技能记忆之间形成了积极 的相互影响形成了运动技能正迁移。体育教学中所存在的各种知识、技术、技能在运动记忆 上都会发生相互影响，这种现象直接决定了学习运动技能效果的好坏，因此应重视体育教学 中运动技能的研究。谢琴运动记忆策略和记忆监控训练对运动技能学习的影响中指出运 动记忆策略在学习初期任务难度相对较小的情况下起着显著的作用。伴随动作技能的渐渐形 成和学生对艺术体操运动技能认知的不断提高，动作记忆监控也渐渐表现出了与策略在记忆 成绩方面也的协同作用。因此他对此解释为：记忆组织对记忆效果( 表现在回忆量上) 所起作用 在不同的认知水平上不相同，当认知水平处在一个相对较低的水平时，记忆组织对记忆效果 所起的作用相对较大，记忆组织和回忆量的关系更加密切，相关更显著【3 引。陈仁伟等人在表 象训练对田径分立运动技能学习与保持的实效性研究中指出视觉表象能够有效提高运动记 忆，由意识唤起记忆中的知觉表象并经过想象和思维的加工、操来强化表象的特质，使其更 为清晰和稳定，更为有效的对技能进行调节，从而实现智力对技能的支配和控制【3 6 | 。 1 3 2 运动技能迁移的研究现状 至今为止，动技能研究中关于运动技能迁移特点的的两种主要观点为：一、运动技能间 的迁移量普遍很小，积极性迁移只有在两个学习任务极度相似时才会产生：二、消极性迁移存 在于大多数的运动技能之间，在学习新技能时，已经学会的技能对其具有消极影响。 1 3 2 1 积极性迁移 运动技能之间迁移的量很小。如果要掌握两项完全不同的运动技能时，他们之间有的动 作即便看似有些相似，但也将产生非常小的迁移。 当一项任务中某一个很小的方面发生细微变化( 如改变旋转速度) ，它就可能会与原任务 不同，因此在操作时就会包含一些不同的能力。相似度极高的任务问的迁移量也是很小的。 迁移发生的条件是先前所习得的技能与新技能之间具有相似的要素，而且取决于相同要素的 数量。如果两个任务之间所包含的要素完全不同，就不会产生迁移。如果两个任务包含的要 素完全相同，则会产生1 0 0 的迁移。身体姿态、完成动作的时间、动作发生的频率、动作 运动的轨迹以及动作的力量大小、动作速度和动作节奏构成了任意一个动作包含的所有要素。 动作结构是否相似以及所包含“共同要素”的多少成为迁移发生的先决条件，先后学习的两个 动作之间相同技术因素越多，动作结构相似性越大，则两个动作之间的正迁移也越大。 1 3 2 2 消极性迁移 7 轨迹控制跨栏训练法促进攻栏技术教学效果及其机理研究 运动技能迁移的第二个特点是迁移并不总是积极的，也会存在消极性迁移。运动技能掌 握程度的好坏决定了是否会发生消极性迁移。如果能做到熟练的掌握先前获得的运动技能， 在练习其他技能时则不容易产生消极性迁移：如果所练习的两种技能时都不能够娴熟的掌 握，而两种技能间又存在某些相似的要素，两者则会较容易地产生消极性迁移，如羽毛球的 扣杀动作和网球的高压扣球。 1 3 4 3 运动技能迁移现象的应用 运动技能的迁移主要是肢体之间发生的运动技能的迁移。肢体运动技能的迁移的分类方 法主要表现为肢体内部迁移与肢体间的迁移：对侧迁移、同侧迁移和交叉迁移、单一肢体技 能迁移与多种肢体技能迁移以及运动技能部分迁移与整体迁移。各种分法也会存在交集，如 单一肢体技能迁移又包括了肢体间迁移和肢体内部迁移：多种肢体技能迁移又包括了肢体对 侧迁移和肢体同侧迁移等。孙中明在对标枪技术教学中合理运用运动技能迁移理论的研究 中提出如果对于各种专项技术动作之间的联系与区别了解的比较深刻，就便于利用相似的技 术动作结构，使之产生运动技能的正迁移。运动员学习标枪投掷技术时，教练员能够利用新的 运动技能学习( 标枪投掷技术) 刺激原有的( 垒球投掷的储备) 神经暂时联系痕迹，并对参与新 联系技术或者对旧联系技术的进行改组，从而使已有的神经联系扩大，能够很好地促进新的运 动技能的学习【3 7 】。钱佳红在试论运动技能迁移理论在田径技术教学中的运用中指出田径 教学过程中技能迁移的规律是是普遍客观存在的。教师在田径教学中不仅要遵循学生认识事 物的一般规律、人体生理技能过渡能力变化的规律以及运动技能形成规律，还应遵循运动技能 迁移的规律，并且积极利用迁移规律产生的后效应。这对优化教学效果，挖掘教学潜力，缩 短学生掌握运动技能的进程有着很重要的意义【38 1 。 2 研究对象和方法 2 1 实验对象 门 中国海洋大学2 4 名普通男子大学生，将其随机平均分为对照组和实验组，以私旋试人员 无心肺、神经、肌肉等方面的疾病，身体健康，近期无运动损伤。其中实验组1 2 名：年龄1 9 2 2 8 岁，身高1 7 3 3 6 3c m ，体重6 4 6 - - + 4 8k g ；对照组1 2 名：年龄1 9 6 - + 2 0 岁，身高1 7 2 8 6 0a m ，体重6 5 2 - + 4 5k g 。 2 2 研究方法 2 2 1 文献资料法 采用人工查阅与互联网查阅并用的方式，检索1 9 8 8 年至今的2 0 余种主要的中文体育期 r 轨迹控制跨栏训练法促进攻栏技术教学效果及其机理研究 刊文献( 体育科学、中国体育科技、上海体育学院学报、北京体育大学学报、武汉体育大学 学报、沈阳体育学院学报、成都体育学院学报、广州体育学院学报、中国运动医学杂志、中 国临床康复、田径等) 、1 9 9 0 年至今的数余种体育外文期刊文献( b i o m e c h a n i c s 、s t r e n g t ha n d c o n d i t i o n i n g c o a c h 、j o u r n a lo fs c i e n c ea n dm e d i c i n ei ns p o r t 、t h ej o u r n a lo fs t r e n g t h a n dc o n d i t i o n i n g ，n e ws t u d i e so fa t h l e t e s 、m e d i c i n es c i e n c es p o r t se x e r c i s e 、s p o r t s c i e n c e 、t h ew i n g a t ea n a e r o b i ct e s t 等) 及中国海洋大学图书馆馆藏的体育类图书共获 得1 8 0 余篇有关攻栏技术训练和专项力量训练等方面的专题研究，并对其系统阅读分析以及 时掌握本研究领域的研究现状和前沿动态，从而找到更好的切入点为论文观点提供理论支撑。 2 2 2 机械设计法： 根据理论设计思路采用机械设计原理，设计一种对跨栏技术动作轨迹控制并且能进行抗 阻练习，并且在短时间内提高跨栏专项能力及跨栏项e i i ) l l 练和教学的创新型训练装置。解决 现有的训练手段无法解决的问题，使攻栏时起跨腿的后蹬和摆动腿的前摆更加充分，过栏时 双腿交剪式的反向运动幅度更大，明显提高跨栏训练和教学的效果。 2 2 3 实验法 利用肌电图、高速摄像机以及运动过程中的动力学指标测试等手段对跨栏动作技术的生 理学、运动学、动力学特征进行分析。并对本研究的创新训练方法和传统训练方法进行对比 分析和研究，以便有效地检验本研究的成果，更好地解释创新方法的生物学机理。 2 2 4 1 实验仪器： 1 ) 上海申风医疗保健用品有限公司所产一次性电极片。 2 ) 中科院智能研究所产八通道肌电采集系统 3 ) 同步监控电脑一台 4 ) 双负荷点双腿反向用力轨迹控制跨栏训练器 5 ) j e t b 0 8 1 0 八通道肌电采集系统 6 ) 德国产s o n y 高速摄像机 7 ) 录像实时分析系统：采用德国s i m i - m o t i o n 录像解析系统 8 ) 杠铃 9 ) 栏架若干 1 0 ) 标志杆 11 ) 秒表 1 2 ) 身高计 q 垫竺垄型堕茎型箜鲨堡塑茎堇查墼堂整墨墨茎塑墨塑窒 1 3 ) 体重秤 双负荷点双腿反向用力轨迹控制跨栏训练器 2 2 4 2 测试指标 本研究主要实验测试指标有 ( 1 ) 身体重心离栏高度 ( 2 ) 跨栏步距离 ( 3 ) 起跨角 ( 4 ) 躯干与前腿夹角 ( 5 ) 跨五个栏成绩 2 2 4 3 实验方案 对2 4 名受试人员随机分为人数均等的对照组和实验组进行前后测对比实验。 实验开始前，对两组的受试人员进行统一的测试。分别进行身体重心离栏高度、起跨角、 躯干前倾角、跨栏步距离以及跨五个栏成绩等指标的采集。 在随后为期8 周的实验过程中，实验组所采用训练方案其基本形式是在每次训练课开始 时进行双负荷点双腿反向用力轨迹控制跨栏训练练习，每组重复8 1 2 次，以没有疲劳不影响 继后的徒手练习质量为准，练习后即刻转入攻栏的徒手专项技术练习和3 5 个栏的跑跨练习。 在进行攻栏徒手专项技术练习时要确保双负荷点双腿反向用力轨迹控制跨栏训练练习在每组 练习里能够高频次地反复穿插使用，目的是利用训练器来对攻栏的技术动作进行轨迹控制， 进行诱导并强化了其后的徒手技术练习，以取得更好的徒手训练效果。 轨迹控制跨栏训练法促进攻栏技术教学效果及其机理研究 对照组所采用的训练方案为传统的徒手专项技术练习方法，除双负荷点双腿反向用力轨 迹控制跨栏练习外，其训练内容与实验组完全一样。为平衡实验组力量训练负荷，对照组还 有杠铃深蹲和半蹲的力量训练。 实验结束后，对两组受试人员再次进行统一的测试，并与实验前测的技术指标进行对比， 判断是否具有统计学意义。并通过同时进行肌电测试与高速摄影，分析使用双负荷点双腿反 向用力轨迹控制跨栏练习器练习时其完成动作的生物学特征并与高水平运动员实际攻栏的生 物学特征进行对比。 2 2 4 4 数据采集处理 2 2 4 4 1 数据采集 2 2 4 4 1 1 实验主要技术指标的采集 采用德国产s o n y 高速摄影机，拍摄帧数为1 0 0 帧秒。通过自制标志杆使高速摄影机的 位置固定并保证每次的实验高速摄影机高度和帧数的相一致，确保将实验数据实验数据的误 差降到最低。根据在不同训练方式下受试者的运动图像，通过运动生物力学计算机辅助解析 系统及生物电肌电分析软件进行分析，得出主要技术指标数据，并记录受试者5 个栏成绩。 2 2 4 4 1 2 攻栏生物学特征( 肌电) 的采集 在攻栏过程中，通过八通道肌电采集系统采集受试者下肢左右两侧臀大肌、股直肌、股 二头肌和腓肠肌4 块肌肉的肌电信号，与此同时利用高速摄影机连接电脑采集肌电的同步视 频信号。把同步器放到高速摄影机前，将肌电信号发射器与监控电脑相连接，并在实验开始 前1 5 秒打开高速摄影机。实验开始后， 受试者佩戴肌电采集仪在双负荷点双腿反向用力轨迹控制跨栏练习器上运动，此时控制 者通过监控电脑触发肌电发射信号开始测量。发射信号同时发给肌电采集仪和高速摄影前的 信号同步器。肌电采集仪收到所传递信号便开始保存所采集的数据。同时，摄像机前的同步 器也接受到所发射的信号时，同步器信号灯闪烁。此时高速摄影机捕捉到的同步器信号灯闪 光点瞬间即是同时记录三者实验数据的开始时刻。 实验结束后，将肌电数据导入肌电分析软件对数据进行分析处理。结合高速摄影观察其 波形特征及各肌肉放电顺序。将以1 0 0 帧秒的帧数所拍摄实验过程的高速摄影图像并保存并 导入s i m i m o t i o n 录像实时分析系统软件进行分析。高水平运动员实际攻栏时同样采用此操 作。 2 2 4 4 2 数据处理 将所有实验数据导入s p s s l 4 0 分析软件进行统计处理，测量结果均采用平均数士标准差 t f 一 轨迹控制跨栏训练法促进攻栏技术教学效果及其机理研究 _ 二二二二二二二二二- 二= = = _ = ： ( m e a n 士s d ) 的形式表示，p 0 0 5 为差异具有显著性。采用组间t 检验对受试者跨栏成绩 和主要跨栏技术指标进行检验。 高速摄影机与自制标志杆 3 结果 3 1 主要攻栏技术指标结果 3 1 1 重心离栏高度 重心离栏高度是过栏时人体重心点到达栏架垂面时的重心高度。 重心离栏高度是过栏时人体重心点到达栏架垂面时距离栏架上沿的高度。 重心离栏高度= 重心离栏高度一栏架高度( 1 0 6 c m ) 表1 两组之间过栏时重心离栏高度实验前后的差异均值比较x s ( n = 1 2 ) 注：一与实验前对比p o 0 5 ；a a 一与实验前对比p o 0 1 ； 一与对照组对比p 0 0 5 ； 一与对照组对比p 0 0 l 。 实验后，实验组对照组对比p 0 0 5 从表1 可以看出，经过为期8 周训练，过栏时各组的身体重心离栏高度明显减小。下面 将从两组组自身前、后测成绩对比和两组之间的后测成绩对比对该项数据进行分析。 运用实验组前与实验组后的自身比较，实验前，平均重心离栏高度为4 4 3 c m ，实验后为 3 6 c m 。通过配对样本t