我國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究現(xiàn)狀述評(píng)

董強(qiáng)強(qiáng)，李樹屏，湯一鑄

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

以第11至16屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)大會(huì)收錄的論文匯編為研究對(duì)象。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

查閱湖北大學(xué)電子圖書館關(guān)于運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的書籍、期刊、論文等，瀏覽第11至16屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)大會(huì)論文摘要匯編。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

對(duì)入選第11至16屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)大會(huì)論文摘要匯編的1 216篇論文進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，并用excel軟件對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.2.3 邏輯分析法

結(jié)合查閱的相關(guān)文獻(xiàn)，分析我國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究現(xiàn)狀。

2 結(jié)果與分析

2.1 研究選題范圍

表1可知：1）作為運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)基礎(chǔ)理論、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)方法學(xué)一直受到科研人員的重視，但一套理論的革新需要具備足夠的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)，所以理論與方法學(xué)的研究并非是整個(gè)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)（僅占整個(gè)研究領(lǐng)域的7.91%），基礎(chǔ)理論、方法學(xué)的研究力度最近幾年增加不明顯。

2）隨著競(jìng)技體育日益科技化，運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析在整個(gè)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究領(lǐng)域中一直占有最重要的比重，達(dá)39.74%。最近6屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)大會(huì)收錄的論文，每屆運(yùn)動(dòng)技術(shù)動(dòng)作分析的比例都在30%以上；為配合技術(shù)動(dòng)作優(yōu)化研究，如應(yīng)用生物力學(xué)訓(xùn)練、測(cè)試方法、訓(xùn)練器械、測(cè)試儀器應(yīng)用的研究在整個(gè)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究領(lǐng)域中的比例也較高。

3）計(jì)算機(jī)模擬與仿真、運(yùn)動(dòng)裝備、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所及實(shí)驗(yàn)室研究等應(yīng)用的研究與研發(fā)領(lǐng)域雖然占的比重不大，但近年來(lái)的重視程度不斷加大。高科技手段的介入，提高運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技水平逐漸由強(qiáng)化運(yùn)動(dòng)員身體素質(zhì)向改善運(yùn)動(dòng)裝備、完善運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地設(shè)施等方面發(fā)展［1］。

4）如何有效的使運(yùn)動(dòng)員的損傷程度降到最低、讓受傷的運(yùn)動(dòng)員盡快恢復(fù)健康成為醫(yī)學(xué)界和體育界的共同責(zé)任。最近6屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)大會(huì)收錄的文章，運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷生物力學(xué)及康復(fù)方法的研究數(shù)量呈上升趨勢(shì)。隨著全民健身熱潮的來(lái)臨，正常人、特殊群體的生物力學(xué)研究力度越來(lái)越大，特別是最近兩屆大會(huì)收錄的文章，分別占7.76%和17.29%。

5）最近幾屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)大會(huì)收錄的文章，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)教材與教學(xué)方法的研究較少，受重視程度也較低［2-7］。

表1 研究選題范圍

2.2 研究?jī)?nèi)容分析

2.2.1 研究對(duì)象變化

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究的開展在我國(guó)已近30年。早期研究主要集中于運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)技術(shù)的分析與優(yōu)化，現(xiàn)在的研究對(duì)象涉及正常人、特殊群體（殘疾、病人）［8］。最近幾屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)大會(huì)收錄的文章，正常人、特殊群體的生物力學(xué)研究比例逐漸增高，如“肥胖青年正常行走運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)”、“老年人群體足底壓力變化”、“中老年人行走步態(tài)分析”之類的研究越來(lái)越多，還有許多科研人員與醫(yī)院合作，研制具有緩解糖尿病足的糖尿病功能鞋并已取得相應(yīng)的成果。

2.2.2 運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)作優(yōu)化的研究

表2可知，最近6屆大會(huì)收錄的論文里有482篇屬于運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析。田徑、球類（三大球、羽毛球、乒乓球等）、體操、水上（游泳、跳水等）在所有研究項(xiàng)目中占比重較大，共351篇，占整個(gè)運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析的72.83%，符合我國(guó)體育科研為奧運(yùn)戰(zhàn)略服務(wù)的主方向。最近幾年，我國(guó)冰雪、重競(jìng)技（舉重、摔跤等）項(xiàng)目的競(jìng)技水平逐漸步入世界一線行列，運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)相關(guān)的研究投入比重也逐漸加大。隨著高爾夫入選2016年奧運(yùn)會(huì)項(xiàng)目，對(duì)高爾夫的生物力學(xué)研究亦逐漸增多［9］。統(tǒng)計(jì)中，研究項(xiàng)目也包含了棒球、輪滑等非奧運(yùn)會(huì)、非全運(yùn)會(huì)項(xiàng)目，盡管研究投入所占比例不大，但也說(shuō)明了我國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。

2.2.3 計(jì)算機(jī)模擬與仿真的應(yīng)用

表2 運(yùn)動(dòng)技術(shù)的生物力學(xué)研究

人體運(yùn)動(dòng)建模與電腦仿真已在工程、軍事、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域成為一種非常重要的研究方法。近幾年運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在這方面也有相應(yīng)的研究。人體運(yùn)動(dòng)仿真既能用計(jì)算機(jī)對(duì)人體的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)進(jìn)行全程模擬并用三維動(dòng)畫方式顯示，又能對(duì)人體運(yùn)動(dòng)的各種可能性進(jìn)行預(yù)測(cè)和模擬顯示［10］。該研究力度的加大，將會(huì)提升我國(guó)體育科學(xué)研究與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的數(shù)字化程度，也將會(huì)逐步改變我國(guó)體育科學(xué)研究與訓(xùn)練的模式。統(tǒng)計(jì)中，有“對(duì)跳馬落地動(dòng)作的動(dòng)力學(xué)仿真研究”、“對(duì)雙杠團(tuán)身后空翻兩周掛計(jì)算機(jī)模擬仿真的探索”等共44篇文章，占總數(shù)的3.63%，但隨著運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的發(fā)展，這一比例將會(huì)增大。

2.2.4 研究方法和測(cè)試手段的分析

表3顯示，影像解析（高速攝像、常速攝像、紅外光點(diǎn)攝像）作為運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)最為成熟的一種測(cè)試手段，占總收錄的文章的32.24%。科研人員可通過(guò)影像解析獲得運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，在測(cè)試過(guò)程中，與測(cè)力臺(tái)同步還可以獲得動(dòng)力學(xué)參數(shù)；理論分析和實(shí)驗(yàn)法在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、測(cè)試儀器的研究中是主要手段，分別占21.13%和11.68%；等速測(cè)試以及平衡測(cè)試在整個(gè)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究領(lǐng)域中占有比例不大，但是這兩種測(cè)試方法在評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練效果、損傷評(píng)估方面有指導(dǎo)意義；高水平儀器的同步測(cè)試以及計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用比較少。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，多學(xué)科、多種方法同步研究是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)測(cè)試方法的發(fā)展趨勢(shì)［11］。如沈陽(yáng)體院的白巍、付彥銘等人，已將激光掃描技術(shù)運(yùn)用到滑雪運(yùn)動(dòng)員三維人體模型的建立中。

表3 研究方法和測(cè)試手段

3 小結(jié)

1）我國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)研究領(lǐng)域比較廣泛，研究重心傾向于競(jìng)技體育的運(yùn)動(dòng)技戰(zhàn)術(shù)分析，研究項(xiàng)目以田徑、體操、球類等奧運(yùn)會(huì)熱門比賽項(xiàng)目為主，運(yùn)動(dòng)裝備、應(yīng)用生物力學(xué)訓(xùn)練的研究數(shù)量較以前有所提高。2）普通群體和專業(yè)運(yùn)動(dòng)員都面臨著運(yùn)動(dòng)損傷，關(guān)于運(yùn)動(dòng)損傷方面的研究力度將越來(lái)越大。3）研究方法和測(cè)試手段隨著科研的發(fā)展有了很大變化，CT、光電、激光等醫(yī)學(xué)、軍事的測(cè)試手段逐漸遷移到運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的測(cè)試中，大大提升了測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、有效性；高速攝像、高科技設(shè)備的同步測(cè)試用于研究的范圍比以前更廣闊。4）大眾群體將是未來(lái)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的主要研究對(duì)象。

［1］路慧娟，賈志強(qiáng).我國(guó)近十年運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)——以2000年到2009年近十年體育類核心期刊發(fā)表的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)論文來(lái)研究［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（2）.

［2］第十一屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文匯編.［C］.中國(guó)體育科學(xué)學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分會(huì)，2006.

［3］第十二屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文匯編.［C］.中國(guó)體育科學(xué)學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分會(huì)，2008.

［4］第十三屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文匯編.［C］.中國(guó)體育科學(xué)學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分會(huì)，2009.

［5］第十四屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文匯編.［C］.中國(guó)體育科學(xué)學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分會(huì)，2011.

［6］第十五屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文匯編.［C］.中國(guó)體育科學(xué)學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分會(huì)，2012.

［7］第十六屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文匯編.［C］.中國(guó)體育科學(xué)學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分會(huì)，2013.

［8］劉玉娥，劉玉燕.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)向大眾健康發(fā)展的趨勢(shì)研究［J］.甘肅聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，24（4）.

［9］帥廣振.我國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.高校理科研究，2012（1）.

［10］郭艷玲.中國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］.體育科學(xué)研究，2008，12（2）.

［11］劉園園，宋雅偉.我國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)——第十五屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)大會(huì)評(píng)述 ［J］.南京體育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（5）.