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第十三届全国体育科学大会

作者：陈军儒高峰杉大连理工大学体育与健康学院

研究目的:开展游泳技术动作的理论研究是提高整体竞技水平的必要途径。本研究将肌肉骨骼模型应用于蝶泳划臂技术分析,探究其运动表现与肌骨系统的相互作用,阐明蝶泳上肢运动规律以及推进力产生机制,为运动员改进蝶泳动作和预防运动损伤... 详细信息

研究目的:开展游泳技术动作的理论研究是提高整体竞技水平的必要途径。本研究将肌肉骨骼模型应用于蝶泳划臂技术分析,探究其运动表现与肌骨系统的相互作用,阐明蝶泳上肢运动规律以及推进力产生机制,为运动员改进蝶泳动作和预防运动损伤提供理论依据;此外,明确了蝶泳S形和I形划臂技术的概念界定和阶段划分,对比分析两种划臂技术各项生物力学参数,为优化蝶泳划臂技术提供参考信息。研究方法:选取12名男性大学生游泳运动员(身高179.2±7.3cm,体重76.2±7.4kg)作为实验对象,在等动拉力器上完成蝶泳划臂动作的陆上测试,按照40次/min的划频连续完成10次动作,设置初始阻力100 N、150 N以及200 N进行重复测试。测试过程中,使用Vicon动作捕捉系统记录三维运动学数据,根据实时牵拉阻力估算作用于手掌的外部载荷。在OpenSim肌肉骨骼模型中设置个性化人体惯性参数,模型验证采用基准数据对比法,验证结果显示肌肉激活度仿真数值与表面肌电包络信号的趋势基本一致,证明该模型具有可靠性和准确性。利用个性化模型进行蝶泳划臂动作的仿真模拟,通过逆向运动学(IK)、逆向动力学(ID)和静态优化(SO),依次计算关节角度、关节力矩以及肌肉力。通过插值法对蝶泳划臂动作周期进行标准化处理,根据实验对象自体重对关节力矩和肌肉力进行标准化处理。统计方法采用两因素重复测量方差分析,检验三种阻力条件下蝶泳S形和I形划臂技术上肢生物力学参数的差异,着重探讨划臂技术的主效应。研究结果:(1)蝶泳划臂技术抓水阶段、拉水阶段、推水阶段的上肢环节活动顺序依次为:肘关节屈曲—前臂内旋—上臂内收、上臂内收—上臂水平外展—上臂内旋—肘关节伸展、上臂内旋—肘关节伸展—前臂外旋。(2)蝶泳划臂技术的最大划水速度随阻力负荷增加而显著降低(P<0.001);S形划臂的最大划水速度显著小于I形划臂(P<0.05),但二者的平均划水速度在各阶段均无显著差异;S形划臂的肘关节最大屈曲角度和肩胛最大上回旋角度显著大于I形划臂(P<0.001,P<0.05),上臂最大水平内收角度显著小于I形划臂(P<0.01);S形划臂的肘关节屈曲角速度峰值和伸展角速度峰值显著大于I形划臂(P<0.01,P<0.001),上臂内旋角速度峰值显著小于I形划臂(P<0.05)。(3)肩内收肌群在拉水和推水阶段表现出较高的激活水平,肩伸肌群在推水阶段的激活水平最高,肩内旋肌群在划臂动作全周期内持续活跃,维持肩胛骨和肱骨稳定的肌群在抓水和拉水阶段的活动尤为明显。(4)在抓水阶段,S形划臂的大圆肌最大肌力显著大于I形划臂(P<0.001),前锯肌、三角肌前束和上斜方肌最大肌力显著小于I形划臂(P<0.01,P<0.05,P<0.05);在拉水阶段,S形划臂的肩胛下肌最大肌力显著大于I形划臂(P<0.05),冈下肌最大肌力显著小于I形划臂(P<0.01);在推水阶段,S形划臂的背阔肌、大圆肌和肱三头肌最大肌力显著大于I形划臂(P<0.05,P<0.01,P<0.05)。(5)肩关节在抓水阶段承受最大的屈曲力矩,随后逐渐减小并在推水开始之前出现伸展力矩;肩关节内旋力矩在抓水阶段产生,随着上臂加速内旋而持续增大,最后在推水阶段达到最大值;肩关节内收力矩在划臂动作周期内先增大后减小,与上臂内收速度的变化趋势基本一致。(6)在抓水阶段,S形划臂的肩关节内旋力矩峰值显著大于I形划臂(P<0.05),肩关节内收力矩峰值和屈曲力矩峰值显著小于I形划臂(P<0.05);在拉水阶段,S形划臂的肩关节内旋力矩峰值和内收力矩峰值显著大于I形划臂(P<0.05);在推水阶段,S形划臂的肩关节内旋力矩峰值和伸展力矩峰值显著大于I形划臂(P<0.05)。研究结论:(1)蝶泳划臂技术的动作时序特征:肘关节屈曲—前臂内旋—上臂内收—上臂水平外展—上臂内旋—肘关节伸展—前臂外旋。(2)为提高抓水阶段的运动表现,应当强化前锯肌、大圆肌、菱形肌、上斜方肌以及三角肌,尤其是维持肩胛骨和肱骨稳定的肌群,并且能够有效降低肩关节矢状面运动的损伤风险;加强胸大肌、肩胛下肌、冈下肌以及小圆肌的力量,有助于增强拉水阶段的运动表现,同时降低肩关节冠状面和水平面运动的损伤风险;为提高推水阶段的运动表现,应当强化背阔肌、大圆肌、肱三头肌、三角肌后束以及菱形肌,此外,加强肩外旋肌群的力量以平衡较强的内旋肌力。(3)S形划臂技术特点:在抓水阶段更容易形成高肘姿势,对于肩关节柔韧性要求较高;在拉水阶段提升划水速度的效果较好,但容易引发肩胛下肌的疲劳,而且对于肩内收肌群的力量要求更高;在推水阶段能够更有效地使用肱三头肌、背阔肌和大圆肌,但对于肩外旋肌群的耐力要求较高。(4)I形划臂技术特点:在抓水阶段上臂的水平内收更快,能够较早进入拉水阶段,然而肩胛骨稳定肌群容易产生疲劳;在拉水阶段的

关键词：蝶泳肌肉骨骼模型运动学肌肉力肩关节

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用于评估肩带肌群和关节功能的肌肉骨骼模型构建与验证

用于评估肩带肌群和关节功能的肌肉骨骼模型构建与验证

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第十二届全国体育科学大会

作者：陈军儒高峰杉大连理工大学

研究目的:人体运动过程中肌肉力大小可以通过生物力学仿真进行预测,而目前用于仿真研究的肌肉骨骼模型,大多是根据外国人种的统计数据来设置参数,并不适合分析中国人生物力学特征。本研究构建了特定对象的上肢肌肉骨骼模型,用于评估肩... 详细信息

研究目的:人体运动过程中肌肉力大小可以通过生物力学仿真进行预测,而目前用于仿真研究的肌肉骨骼模型,大多是根据外国人种的统计数据来设置参数,并不适合分析中国人生物力学特征。本研究构建了特定对象的上肢肌肉骨骼模型,用于评估肩带运动时肌肉力分布和关节受力,为上肢生物力学个性化分析提供了有效的研究工具。研究方法:本研究选取1名24周岁健康男性(身高184.9cm,体重73.5kg,右利手)作为仿真对象。在OpenSim仿真平台建立5刚体10自由度的人体右上肢肌肉骨骼初始模型,由33个符合Hill模型的肌肉肌腱单元驱动。1)计算受试者各体段的质量、质心位置和转动惯量,对骨骼模型的惯性参数进行个性化设置。测量受试者的身高、体重、全躯干长度、胸围、腰围、上臂长、上臂围、前臂长、前臂围、手长、手宽;利用男子各体段质量和质心位置的多元回归方程,计算全躯干、上臂、前臂以及手的质量和质心位置;利用男子各体段转动惯量对身高、体重的二元回归方程,计算上躯干、下躯干、上臂以及前臂的转动惯量。2)计算各肌肉的最优肌纤维长度、肌腱松弛长度和最大收缩速度,对肌肉模型的肌肉肌腱参数进行个性化设置。受试者预先练习使用CONTREX多关节等速肌力测试仪,并充分热身;测量最大自主等长收缩时的肩关节力矩,测试动作为外展、前屈以及屈肘90°时外展;测量最大自主等速收缩时的肩关节力矩,测试动作为肩关节外展、前屈以及外旋;上述动作以30°/s和90°/s匀速完成,每个动作重复三次,两次测试之间至少休息30s。通过各肌肉最大应力求解肩关节力矩的模拟值,目标函数是模拟值与测量值的方差和,利用内点法和全局搜索求解全局最小值,使目标函数最小化,从而得到最优肌纤维长度、肌腱松弛长度和最大收缩速度。3)在受试者躯干和右臂的皮肤表面贴放14个反光球,使用ViconV5红外动作捕捉系统(8个摄像头)采集人体运动学数据,采样频率为100Hz,并进行10Hz低通滤波去除噪声干扰。受试者站立进行测试,要求躯干保持直立,分别在自重和手持5kg哑铃的情况下完成右臂最大限度外展与前屈,每个动作重复三次,两次测试之间至少休息30s。为了验证模型仿真结果的准确性,使用Noraxon DTS表面肌电测试仪同步采集6块肌肉肌电信号,包括三角肌前束、三角肌中束、上斜方肌、冈下肌、背阔肌、前锯肌,采样频率为2000Hz。对原始肌电信号进行100 Hz高通滤波,全波整流之后再进行4 Hz低通滤波,得到肌电信号包络线,按最大自主等长收缩力归一化处理,计算结果近似为肌肉激活度。4)用采集的运动学数据驱动个性化肌肉骨骼模型,利用逆向运动学计算关节角度,利用逆向动力学计算关节力矩,通过静态优化计算肌肉激活度和肌肉力。研究结果:1)肌肉激活度仿真结果的平均绝对误差为0.02,所有结果平均绝对误差均小于0.1。2)在所有测试动作中,三角肌前束、三角肌中束、冈下肌、前锯肌的肌肉激活度仿真结果均与肌电信号的趋势相似,上斜方肌在手持5kg哑铃测试时结果相差较大,而背阔肌只在自重前屈测试时结果相似。3)对比肌肉力的仿真结果与文献实验数据,肩关节角度-肌肉力曲线有着相似趋势,最大肌肉力也基本一致。自重外展时,三角肌中束、冈上肌、冈下肌的复相关系数分别为0.920、0.883、0.895;自重前屈时,三角肌前束、三角肌后束、胸大肌、背阔肌的复相关系数分别为0.904、0.855、0.908、0.882。研究结论:1)验证结果表明,本研究通过设置个性化惯性参数和肌肉肌腱参数,构建了特定对象的上肢肌肉骨骼模型,能够很好地模拟肩关节外展与前屈,准确预测运动过程中肌肉力和关节力矩,更加准确地预测仿真对象的生物力学特征。2)该模型还考虑了肩胛骨和锁骨的活动范围,能够更好地模拟肩带运动,从而准确描述肩肱节律,接下来的研究将对更复杂的上肢运动进行仿真分析。3)参考国内文献使用的CT层切图像的数据,使用其骨骼解剖学特征和肌肉的起止点坐标,从而建立的肌肉骨骼初始模型,属于本研究的局限性。

关键词：生物力学仿真特定对象惯性参数肌肉肌腱参数肩带运动

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大连理工大学游泳课程现状分析与发展研究

大连理工大学游泳课程现状分析与发展研究

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作者：高峰杉大连理工大学

学位级别：硕士

本文采用文献资料、问卷调查的方法对我国普通高校游泳课程建设的现状及存在的问题进行了分析,以体育课程的相关理论为依据,以大连理工大学游泳课程的建设为实证研究对象,从课程建设的要素:内容、教学方法、教学管理及评价等方面对大连... 详细信息

本文采用文献资料、问卷调查的方法对我国普通高校游泳课程建设的现状及存在的问题进行了分析,以体育课程的相关理论为依据,以大连理工大学游泳课程的建设为实证研究对象,从课程建设的要素:内容、教学方法、教学管理及评价等方面对大连理工大学游泳课程的现状进行了研究,研究结论如下:(1)我国现阶段普通高校游泳课程的开设状况受气候条件、经济条件、师资条件的影响较大,各个普通高校都各有不同;(2)大连理工大学作为北方沿海城市的重点高校,因其地理条件、经济条件、师资条件方面的优越性,现阶段游泳课程的开设状况较好,已经形成了比较完善的机制,为进一步加强游泳课程建设提供了良好的基础;(3)珍爱生命,尊重生命是高校体育教学的基本点,面向社会需求和个人需要,将水上救生知识和技能的学习纳入普通高校游泳课程之中,不仅能够实现游泳课程建设的实用性和现实性,更能体现出普通高校游泳课程的意义;(4)研究分析了大连理工大学现阶段游泳课程的开设状况,提出解决专业师资力量与教学需求之间的悬殊差距,应该充分利用大连理工大学游泳教学俱乐部的职能,发展大学生游泳教学的能力,为实施游泳课程目标——广泛传播游泳运动文化做出贡献;(5)通过对游泳教学手段的研究发现,“游泳教学监控与演示平台”的使用可以有效解决游泳教学中的焦点问题。通过本论文的研究,能够有效解决目前国内普通高校游泳课程建设存在的问题,同时本论文所提出的体育课程建设理念和所采用的教学手段也能够对其它运动项目的课程建设提供很好的借鉴。

关键词：游泳课程教学内容教学方法教学管理教学评价

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陕西省普通大学青年体育教师现状及发展对策

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西安体育学院学报 2005年第S1期22卷 123-125页

作者：高印东高峰杉宇文展西安交通大学体育部西安710049 大连理工大学体教部辽宁大连116023

陕西省普通大学“十五”期间把教师队伍的建设列为学校建设的核心,要求整体提高教师队伍学历层次,具有博士学位达到平均31．3％,具有博士、硕士学位的达到平均72．5％以上。体育教师队伍的建设要定位在学校发展的水平上,只有跨越式的发... 详细信息

陕西省普通大学“十五”期间把教师队伍的建设列为学校建设的核心,要求整体提高教师队伍学历层次,具有博士学位达到平均31．3％,具有博士、硕士学位的达到平均72．5％以上。体育教师队伍的建设要定位在学校发展的水平上,只有跨越式的发展体育师资队伍,在抓好青年教师的学历层次同时,对青年教师在科学研究、教学、训练、群体进行培养,体育教师才能在充分发挥学校三大功能中做贡献。

关键词：青年教师队伍建设学历科学研究教学训练群体

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让群众的“菜篮子”拎出幸福感

让群众的“菜篮子”拎出幸福感

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克拉玛依日报

作者：杨艺佩杉丁高峰

项目进度一览经三路农贸市场已于今年5月完成竣工验收,计划于8月正式投用;和家乐物流中心冷链改造工程已完成仓储基础设施拆除工作,正处于紧张施工阶段,预计今年年底可投入使用;今年5月,绿丰农副产品批发市场冷链升级改造项目已全部完... 详细信息

项目进度一览经三路农贸市场已于今年5月完成竣工验收,计划于8月正式投用;和家乐物流中心冷链改造工程已完成仓储基础设施拆除工作,正处于紧张施工阶段,预计今年年底可投入使用;今年5月,绿丰农副产品批发市场冷链升级改造项目已全部完成并投用本报讯(克拉玛依融媒记者杨艺......

关键词：菜篮子物流中心农贸市场农副产品批发市场幸福感

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基于CiteSpaceⅤ的国内外健美操研究计量学分析

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中国学校体育(高等教育) 2017年第7期 14-18页

作者：朱振楠朱小涛高峰杉大连理工大学体育教学部

研究方法 :以Web of Science TM核心合集收录的2006-2017年中研究主题为"aerobics""aerobics gymnastics""sport aerobics"的528篇文献为数据来源,运用CiteSpaceⅤ科学计量学的方法对下载文献进行可视化分析。研究目的 :以知识图谱的方... 详细信息

研究方法 :以Web of Science TM核心合集收录的2006-2017年中研究主题为"aerobics""aerobics gymnastics""sport aerobics"的528篇文献为数据来源,运用CiteSpaceⅤ科学计量学的方法对下载文献进行可视化分析。研究目的 :以知识图谱的方式对健美操高产国家/地区、高产机构、关键词等进行梳理,旨在把握当前健美操的研究热点与趋势,以推动我国健美操研究的发展。研究结果 :我国已超过美国成为在健美操领域研究最为活跃的国家,占发文总数的30.5%;从时间上看西方国家对健美操的研究较早,而我国起步较晚;我国健美操研究的发文量在世界上处于领先地位,高产机构却与美国等科研强国有着很大的差距;现阶段健美操研究主要集中在促进身心健康与预防疾病方面,尤其在肥胖、心血管疾病、耐力增强、特定群体的运动干预等方面较为突出。

关键词：健美操知识图谱研究热点与趋势 CiteSpace

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三位一体目标体系下定向越野课程教学评价体系构建

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辽宁经济职业技术学院学报.辽宁经济管理干部学院 2017年第1期89卷 95-97页

作者：赵欣高峰杉王健壮辽宁经济管理干部学院体育部辽宁沈阳110122 大连理工大学体育教学部辽宁大连116023

体育教学评价体系是当前高校体育教学改革的重要内容,定向越野课程作为田径课程的延伸,在我国高校正逐渐开展。但是,其教学评价大多仍按照传统模式进行。将三位一体目标体系和定向越野课程的功能特点相结合,构建具有针对性强、可实施性... 详细信息

体育教学评价体系是当前高校体育教学改革的重要内容,定向越野课程作为田径课程的延伸,在我国高校正逐渐开展。但是,其教学评价大多仍按照传统模式进行。将三位一体目标体系和定向越野课程的功能特点相结合,构建具有针对性强、可实施性高的教学评价体系,可以有效提升定向越野课程的教学效果,并为高校在制定定向越野课程时提供理论依据。

关键词：高校定向越野课程教学评价体系构建

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高校肥胖男大学生课内外有氧综合干预的减肥效果研究

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中国学校体育(高等教育) 2015年第3期 84-88页

作者：徐涵曹玲徐坚孟昭莉高峰杉大连理工大学

目的:通过观察有针对性的有氧运动课程教学前后肥胖男大学生肺活量和体成分的变化,探讨此课程对肥胖大学生减肥降脂、提高心肺功能的有效性。方法:随机选取大连理工大学BMI≥28的男大学生34人。独立编班,对其进行12周有针对性的有氧运... 详细信息

目的:通过观察有针对性的有氧运动课程教学前后肥胖男大学生肺活量和体成分的变化,探讨此课程对肥胖大学生减肥降脂、提高心肺功能的有效性。方法:随机选取大连理工大学BMI≥28的男大学生34人。独立编班,对其进行12周有针对性的有氧运动课程教学,同时对其饮食、作息、课余运动进行辅助指导。比较教学前后学生的肺活量和体成分各指标的变化。结果:通过有氧运动课程教学,使肥胖男大学生的肺活量有显著性提高(P<0.05),肺活量指数有非常显著性提高(P<0.01);体重、去脂体重、BMI、体脂肪量、体脂率、躯干及四肢脂肪率均有非常显著性的下降(P<0.01)。结论:有针对性的有氧运动课程教学与饮食、作息、课余运动的辅助指导对肥胖男大学生减肥降脂、提高心肺功能具有明显效果,值得在普通高校中推广。

关键词：大学生有氧运动综合干预肥胖肺活量体成分

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研究型教学模式在高校女子游泳教学中的探索与应用

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辽宁体育科技 2010年第4期32卷 80-81页

作者：夏培玲刘海斌高峰杉程龙大连理工大学体教部辽宁大连116023

分析研究型教学模式的基本特点,找出高校女子游泳教学难点,在已有体育教学改革成果基础上,构建了高校女生研究型游泳教学模式,旨在为高校体育教学改革的不断深入提供参考依据。

关键词：研究型教学模式学校女子游泳教学模式

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水中健身课程对高校超重学生体成分影响的初步研究

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中国学校体育(高等教育) 2016年第4期3卷 84-88页

作者：高峰杉王剑朱振楠孙鹤鸣刘海斌孟昭莉夏培玲大连理工大学体育教学部大连理工大学生物医学工程系

目的 :超重是指身体质量指数(BMI)>25,基于目前水中有氧健身的相关研究和近几年大学生体质现状,有针对性地对超重大学生这个特殊群体制订了专门的水中健身课程,增强体质,改善BMI指数。方法 :采用文献资料法、实验法对大连理工大学10名... 详细信息

目的 :超重是指身体质量指数(BMI)>25,基于目前水中有氧健身的相关研究和近几年大学生体质现状,有针对性地对超重大学生这个特殊群体制订了专门的水中健身课程,增强体质,改善BMI指数。方法 :采用文献资料法、实验法对大连理工大学10名大学生(8名男生,2名女生,年龄:20.1±0.9,身高172.2±9.2cm,体重84.9±19.4 kg,身体质量指数29.9±3.6)实施12周,每周一次、每次90min的水中健身课程。内容包括水中有氧操、水中体能强化训练(扶池壁自由泳打腿、上半身俯卧、仰卧池壁支撑打腿)。结果 :研究结果表明受试者的平均体重从89.8(19.4)kg下降到84.9(18.8)kg,呈显著性变化(P=0.019)。身体质量指数(BMI)从29.9(3.6)下降到28.4(4.1),表现为显著变化(P=0.022)。脂肪量、体脂肪率、躯干脂肪、左上肢脂肪、左下肢脂肪、右上肢脂肪、右下肢脂肪都有显著下降(P<0.05)。在健康问卷(SF-36)调查方面:一般健康状况在12周前后表现出显著上升的趋势(P=0.011),除了情感职能,其他6项的评分在12周后都有所提高。结论 :初步反映了水中健身训练对超重大学生减少体成分中的体脂,提高健康状况的可行性和有效性,同时对超重大学生树立体育锻炼意识与行为有着积极的影响。

关键词：水中有氧超重大学生体成分健康问卷(SF-36)

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