大强度体力活动对大学生健康体适能影响的实验研究

张建宁，刘龙柱，李晓晨

张建宁(1961-)，男，江苏南京人，副教授，硕士，研究方向：体育教育与体育竞赛。

东南大学体育系，江苏 南京 210096

Sport Department of Southeast University, Nanjing 210096, Jiangsu, China.

大强度体力活动对大学生健康体适能影响的实验研究

张建宁，刘龙柱，李晓晨

目的：HIIT作为学校体育课程内容的拓宽，作为新兴的体育课程内容，对促进大学生的全面发展有着重要的意义。本研究对HIIT课程化的理论探讨结合4周HIIT课程干预，旨在探讨4周HIIT课程对大学生健康体适能的影响，为HIIT课程化提供依据。方法：运用文献资料法、问卷调查法、数理统计法和实验法，选取东南大学40名大学生，随机分成两个教学班，两个教学班教学时长、强度和负荷安排一致。实验前后对所有受试者的心血管适能、身体成分、柔韧适能、腹部肌肉适能进行测试，运用EXCELL和SPSS22.0软件进行统计分析。结果：通过4周HIIT课程，大学生的健康体适能各项指标都有了较明显的提高，其中腹部肌肉适能和身体成分呈现显著性差异(P<0.01)，柔韧适能和心血管适能呈现明显差异(P<0.05)。结论：四周HIIT课程干预能有效改善大学生健康体适能，对大学生健康促进有着重要意义，综合HIIT课程化理论探讨、实验结果以及学生对课程满意度的反馈认为，HIIT可以作为大学体育选修课供大学生根据自身情况自由选择，但HIIT课程内容更需要严谨的教学设计，并在实践中不断完善。

HIIT；课程化；课程设计

1 前言

近年来，越来越多的学者围绕HIIT对人类健康的影响进行研究，研究结果证明HIIT具有安全性和可接受性，而且由于其运动时间较短，相对来说更容易坚持。另外，HIIT 对提高有氧能力、改善体脂含量的效果也可以得到初步证实。然而，关于HIIT课程化的研究相对较少，部分实验也多见于国外研究。HIIT作为学校体育课程内容的拓宽，作为新兴的体育课程内容，对促进大学生的全面发展有着重要的意义。本研究对HIIT课程化的理论探讨结合4周HIIT课程干预，旨在研究4周HIIT干预对大学生健康体适能的影响，为HIIT课程化提供依据。

2 研究对象与方法

2.1 实验对象

本研究实验对象为东南大学40名大学生，均通过“东大健身俱乐部”微信公众平台发布的招募贴进行报名，共收到报名信息表86份，通过对填写的报名表进行筛查和两轮短信回访，最终确定40名实验人员作为受试，其中男性5名，女性35名。

表1 实验对象一览表

2.2 研究方法

2.2.1 文献资料法

通过CNKI分别以“运动干预”、“健康体适能”和“高强度间歇训练”“体育课程”为关键词，学科限定为“体育”，检索区间为2008-2016，共检索到与本研究相关的研究共32篇；通过百度学术分别以‘exercise intervention’、‘health fitness’和‘HIIT’等为关键词，检索区间为“2008-2016”，研究领域为“体育学”，共检索到与本研究相关的研究25篇，通过文献精读提炼与本研究相关的内容，为本研究研究提供理论指导。

2.2.2 问卷调查法

本研究所有受试者均通过公开招募形式报名，根据发布的招募贴回收的报名信息，组织人员进行健康筛查。采用郎朝春主编的《健康体适能与运动处方》中的《健康问卷调查表》对报名参加本实验的受试者进行健康筛查，筛查内容主要包括：疾病史、运动史、健康状况、营养状况、锻炼目标等；通过问卷筛查、短信回访和面对面交流，最终确定实验被试者52名。本实验测试项目均通过专家问卷评分，专家通过对四个测试项目和测试目的比对进行评分。

2.2.3 数理统计法

2.2.4 实验法

本研究课程实验对制定的课程方案的运动强度、运动负荷和运动项目严格控制。2016年4月在南京市恒大绿洲黄金时代健身会所全程参与为期两周的健身减脂HIIT训练营，并仔细做好运动项目、强度和负荷的记录。课程结束后，仔细询问健身会所三位从事两年以上的健身教练，针对每个动作的准确度，每组动作强度与负荷的安排，循环组之间的间歇时间等进行详细询问和记录。本实验筹备期开始于2016年5月，5月和6月在东大健身俱乐部每周一至周五晚21:00-22:00开设健身课，对前期在健身房学习的内容进行实践，对每个动作的准确度，每组动作强度与负荷的安排，循环组之间的间歇时间等进行严格控制，每组循环结束测即时心率，保证每组循环结束参加训练的学生心率平均值能达到170次/min，经过为期两个月的实践，对强度、负荷和间歇时间进行适应性调整，制定出的最终课程安排。本研究实验干预采取每节课1小时，实验分两个班，分别为每周一、三、五晚上20:00-21:00和21:00-22:00，干预地点为：东南大学九龙湖校区橘园二舍东副楼二楼舞蹈房，参与试验人员每周选择固定的时间段进行干预。实验第一周两次课程为适应性训练，调节机体适应能力，强度和负荷中上；第二、三、四周的十次课程为高强度训练，强度较大。

3 HIIT课程的理论探讨

3.1 HIIT机制

大强度体力活动，即高强度间歇运动(文中简称HIIT)起源于欧美，问世以来由于其短时间高质量的脂肪和卡路里燃烧特点风靡欧美大陆，深受年轻人群的喜欢。HIIT分为爆发期和恢复期，爆发期会进行短时间高强度运动训练，恢复期则进行低强度的运动或者完全休息不运动，两个时段交替重复进行。通过多组高强度的爆发期和低强度的恢复期的组合训练，使受训者的有氧和无氧系统同时进行运转，从而同时取得有氧和无氧的训练效果。由于其高强度、低间歇的特点，通常HIIT会让受试者在30分钟内消耗大量体力，具体方法是1分钟不间断高强度运动，10-20秒恢复，组训练至少6个。HIIT 的形式有很多种，常采用的方案有全力冲刺或者是强度为最大心率的80-90%的运动，爆发期和恢复期时间在几秒至几分钟不等。

3.2 HIIT课程的理论研究

课程是教育活动中影响人发展的最直接、最稳定的基本因素。课程问题具有极强的理论性和实践性，任何运动项目要成为课程，必须接受理论与实践的检验。目前我国对于HIIT多应用于竞技体育，在学校体育中多出现于体育社团和体育俱乐部，而对于HIIT课程化的研究还较少。研究表明，HIIT能够有效提高人的心血管适能、降低血糖、提高胰岛素敏感性、改善血管内皮功能和减少身体脂肪含量。HIIT与中等强度持续训练相比，由于运动时间短、节奏变化快，因此更容易被大众接受。未来，我们需要对HIIT课程化进行深入的理论研究，并在相关理论的指导下进行多次课程实验，有助于科学、合理的设置HIIT课程，进一步推进学校体育课程向健康、合理的方向发展，从而促进学校体育课程的多元化发展。

3.3 HIIT课程实施的可行性探讨

通常情况下，人们习惯于将列入教学计划的各门学科称之为课程，这是对课程的狭义理解。广义的课程，是将学校有计划的引导学生获得预期的学习结果而付出的综合性的一切都称之为课程。基于研究是将HIIT作为学校体育课程的一个组成部分，本研究所研究的HIIT课程化问题也就指的是HIIT如何在学校体育教学中实现的问题。因此，实现HIIT课程化，即实现该项目满足学校体育课程教学特征，按照学校教学的实际需要进行科学、合理的内容设置。

从设施需要上看，HIIT课程只需一间室内空地配合动感音乐即可开展，该课程场地可以与健身健美操同地，这在一定程度上不会增加高校场地设施的压力；从HIIT本身看，由于HIIT的娱乐性、挑战性、自由性、刺激性等特点，适合大学生身心发展的特点，有助于培养他们的挑战自我与果断的品格作风，促进学生素质的全面发展，这与学校培养人才的综合能力的目标保持一致。影响高校开展HIIT课程的若干影响可能有: HIIT运动强度和负荷较大，强度和负荷教师要严格把控，操作不当易发生意外； 教学形式分散，课堂组织难度较大；教师的专业化程度，缺乏足够的HIIT教学经验。

3.4 HIIT课程设计要求

HIIT要作为课程实施，必须在所在学校体育课程模式设置的基础上，根据所在学校的体育课程目标，进行课程内容的选择、课程教学的组织实施以及课程评价，实现HIIT课程化的理论设计。在课程目标制定上，在结合《纲要》提出的五大领域目标要求的同时，还要明确课程与教育目的和学校培养目标的衔接关系，以便确保这些要求在课程中得到体现；在课程内容选择上，要结合所在学校的体育课程设置模式，解决教什么的问题，而不仅是解决怎么教的问题。另外，由于体育课程以实践教学为主，其课程内容选择既要考虑课程目标的实现，还要注重体育课程实施与评价的可操作性；在课程组织上，由于课程组织的实施决定着课程目标的实现、课程内容的完成、学生获得预期的课程学习效果等。因此要合理安排理论学时与实践学时的比例，在理论教学时，尽可能安排在具有多媒体功能的教室进行，讲解HIIT在发达国家的发展、动作机制，努力提高知识的直观性，提高知识的可接受性，让学生在有限的时间内学到更多的内容；在课程评价实现上，结合学校课程评价的实际，从目标取向评价、过程取向评价、主体取向评价等三种的取向维度进行合理的选择，实现评价的多元化。

3.5 HIIT课程设计

HIIT课程动作较多，若干动作串联起来组成1个训练组，每节课可以安排3个训练组，每个训练组重复3次，组与组之间间歇1min，本研究共计4周，共设计5套课程动作，由于内容较多，以1节课安排为例，表2所示。

表2 四周HIIT课程第2周第1次课程内容安排

3.6 HIIT教学组织

HIIT教学主要为小班教学，本实验每班20人，以理论结合实践的形式在舞蹈房以教学班为单位单独进行。每节课教学内容、强度和负荷严格控制，随时观察学生练习情况，对练习过程中难以坚持的学生可适当放慢练习节奏或安排学生适当休息。在教学过程中，鼓励学生积极参与实践，注重学生的进步提高，适当在表现分中给予基础较差进步较明显的学生加分，提高练习的积极性。

4 HIIT课程实施的实验分析

为了研究HIIT课程化的可行性和其对大学生健康体适能的影响，本研究公开招收40名大学生组成2个教学班，每班20人，通过四周教学对HIIT对大学生健康体适能的影响作分析，判断HIIT对大学生健康的促进作用，并在课程结束对受试者进行详细课程满意度调查和其对课程化的看法。

4.1 受试者基本情况

受试者基础情况统计表明，两组的年龄、身高、体重、BMI、VO2max和身体成分(Fat%)等各项指标在训练前均无统计学差异，详见表 3。经过 4周HIIT课程干预，最后按时按量完成训练和测试的受试者共32名。

表3 训练前受试者基本情况一览表

4.2 四周HIIT课程干预对大学生心血管适能影响的比较

心血管适能又称为有氧适能，它主要反映血液运输系统向肌肉运送氧气和能量物质，维持机体从事体力活动的能力，心血管适能好能有效提高氧的运输能力，完成学习、工作、走、跑、跳、劳动时就会越轻松，并能胜任强度较大的工作，对较为激烈的运动也能逐步适应。研究数据显示，4周HIIT课程大学生的心血管适能具有统计学差异，差异显著(P<0.05)，如表4所示。因此，研究结果认为4周HIIT干预能有效提高大学生的心血管适能，提高机体的心肺功能水平及有氧工作能力。

表4 干预前后VO2max变化情况一览表

4.3 四周HIIT课程干预对大学生腹部肌肉适能影响的比较

肌肉适能主要包括肌力和肌耐力。由于都是以身体的肌肉为主体，故合称为肌肉适能。肌力是竭尽全力从事抵抗阻力的活动能力，是肌肉或肌群在一次收缩时产生的最大力量，或所能克服的最大对抗阻力。肌肉强壮有助于预防关节的扭伤、肌肉的疼痛和身体的疲劳。而肌耐力是肌肉承受某种适当负荷运动时重复次数的多少、持续运动时间的长短的能力，它可以衡量一个人外在健康的重要标志。研究数据显示，4周HIIT干预对大学生的腹部肌肉适能具有统计学差异，差异非常显著(P<0.01)，如表5所示。因此，研究结果认为4周HIIT干预能有效改善大学生的腹部肌肉适能，提高腹部的肌力和肌耐力。

表5 干预前后1min仰卧起坐变化情况一览表

4.4 四周HIIT课程干预对大学生柔韧适能影响的比较

柔韧适能主要是指关节在其正常活动范围内畅通无阻地作全副度运动的能力，包括身体各个关节的活动幅度以及跨过关节的肌肉、肌腱、韧带、皮肤和其他组织的弹性和伸张能力。柔韧性对于提高身体活动水平，维持正确的体姿，减少运动器官损伤，改善动作效果都有重要意义。研究数据显示，4周HIIT干预对大学生柔韧适能具有统计学差异，差异显著(P<0.05)，如表6所示。因此，研究结果认为4周HIIT干预能有效改善大学生的柔韧适能提高身体活动水平，对维持正确的体姿，减少运动器官损伤有着重要作用。

表6 干预前后YMCA坐位体前屈变化情况一览表

4.5 四周HIIT课程干预对大学生体脂含量影响的比较

体脂含量是指身体的脂肪重量占体重的百分比，它在一定程度上反映身体化学组成、生长发育、营养状况和体育锻炼等多种因素的综合性影响，是影响健康体适能和健康水平的重要因素。研究数据显示，4周HIIT干预对大学生身体成分有显著性改善，Fat%和BMI都降低，呈显著性差异(P<0.01)，如表7所示。因此，研究结果认为四周HIIT干预对大学生身体成分的改善有显著作用。

表7 干预前后身体成分变化情况一览表

4.6 大学生对四周HIIT课程的满意度反馈

四周HIIT课程结束对上课至少10次，完成前后两次测试的大学生进行课程满意度调查，从32份反馈结果来看，学生对HIIT课程整体满意度平均评价分为9.73分；对教师的上课整体情况平均评价分为9.91分；对课程强度和负荷的安排中，56.82%的学生对强度和负荷的安排非常满意，38.64%的学生对强度和负荷的安排较为满意，4.55%的学生认为强度和负荷安排较为一般；在是否推荐HIIT课程作为大学体育课中，93.18%的学生推荐HIIT课程作为大学体育选修课，认为强度和负荷安排适合大学生；6.82%的学生反对HIIT课程作为大学体育选修课，认为强度和负荷安排太大，不适合大学生。如表8所示。

表8 大学生对四周HIIT课程的满意度反馈

5 结论与建议

5.1 结论

实验结果显示，四周HIIT课程干预能有效改善大学生健康体适能，对大学生健康促进有着重要意义。综合HIIT课程化理论探讨、实验结果以及学生对课程满意度的反馈认为，HIIT可以作为大学体育选修课供大学生根据自身情况自由选择，但HIIT课程内容更需要严谨的教学设计，并在实践中不断完善。

5.2 建议

由于在高负荷运动后，人体的新陈代谢会飞速加快，并且维持的时间也比一般有氧运动代谢时间长。所以，在从事HIIT教学中要注意：由浅入深、循序渐进，即：先进行有氧运动，在运动过程中加入2-3组HIIT，每组30秒。随着身体对HIIT的适应，身体机能提升后，再逐步完成一整套HIIT；注意把握强度、负荷和间歇时间，合适的强度负荷安排是一节成功HIIT课程的关键，强度负荷过大会造成过度消耗、学生心理恐惧，较小达不到课程要求；切勿因循守旧，一成不变，一些细微的调整可以增添课程的多样化和新鲜度，提高学生的求知欲，同时会带来意想不到的成效；及时补充能量，HIIT消耗能量较多，要及时补充能量和水分。

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ExperimentalStudyontheInfluenceofHighIntensitySportActivitiesonCollegeStudentsStrengthandConditioning

Zhang Jianning，Liu Longzhu，Li Xiaochen

Objective: HIIT as the extension content of the school physical education curriculum, and a new sports curriculum content, has important significance in promoting the comprehensive development of college students. In this study, the theory of HIIT curriculum is discussed in combination with 4 weeks of HIIT curriculum intervention. The purpose is to explore the effects of 4 weeks HIIT curriculum on college students' health fitness, and to provide basis for HIIT curriculum. Methods: Using the method of literature, questionnaire, mathematical statistics and experiment method, this paper selects 40 college students from southeast university who are randomly divided into two classes with same teaching time, intensity and load arrangement. The cardiovascular fitness, body composition, flexibility, and abdominal muscle fitness of all subjects are tested before and after the experiment, and the statistical analysis is performed by using EXCELL and SPSS22.0 software. Results: After 4 weeks of HIIT course, college students' health fitness indexes are improved obviously, including abdominal muscle fitness and body composition show a significant difference (P < 0.01), and flexible fitness and cardiovascular fitness show significant difference (P < 0.05). Conclusion: 4weeks HIIT curriculum intervention can improve college students' physical fitness, and of great significance to promote the health of college students. It is concluded by integrating curriculum theory, HIIT comprehensive experimental results and feedback from the students that HIIT can be used as the university sports elective courses for students to choose freely according to their own situation. However, the content of HIIT course need to be designed more rigorously, and to be improved continuously in practice.

HIIT; curriculum; curriculum design

G804.2

A

1005-0256(2017)11-0102-4

10.19379/j.cnki.issn.1005-0256.2017.11.042