运动生物力学学科发展现状与对策研究

马谦

运动生物力学学科发展现状与对策研究

马谦

（齐齐哈尔大学 体育学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

采用文献资料、数理统计、逻辑分析等方法，对运动生物力学学科发展现状进行研究．结果表明，研究竞技体育领域较多，研究大众体育领域较少；研究运动技术较多，研究运动器械和装备等较少；研究局部动作技术较多，研究完整动作技术较少；研究动作技术外显的特征较多，研究内部运动机制较少等．因此，提出坚持以应用基础研究作为学科发展导向；重视和加强科研人员专业知识的培训工作，努力提高他们的科研综合能力和素养；努力完善不同层次、规格、模式各自独立的课程内容体系；大力推进实验室建设等建议．

运动生物力学；学科发展；发展战略

运动生物力学是一门基础性较强，应用性较广，由体育学、生物学、力学构成的交叉学科，能够为人体运动实践提供科学的依据，有效指导体育运动实践，在体育学门类中占有重要的地位[1]．在我国体育事业发展过程中，运动生物力学学科的作用突出表现在竞技体育领域内．其在指导和改善运动员的动作技术、设计改进运动器材、提高运动成绩、预防运动损伤和康复等方面发挥出独特的功能，为我国竞技体育事业的腾飞做出了巨大贡献[2]．如今在全面推动体育事业前进、向体育强国迈进新的历史起点上，对运动生物力学学科提出了更高的要求，为其带来更大的挑战．面对机遇，运动生物力学学科的建设必须适应体育事业的发展需要，以服务体育为指导思想，在更多领域的应用上显现出更强大的生命力．

本文以“运动生物力学”为检索词，在中国知网检索到2015—2019年公开发表的运动生物力学相关的学术论文388篇，结合运动生物力学学科当前面临的形势，探讨其未来的发展战略．旨在丰富和发展运动生物力学学科的理论与方法，从整体上推动运动生物力学学科在各个应用领域全面进步，为我国体育事业又好又快的发展做出贡献．

1　运动生物力学的研究现状

1.1　运动生物力学在体育学领域的研究现状

运动生物力学是研究人体运动器系的生物力学特性和人体运动动作规律，以及器械机械运动力学规律的科学[3]，属于体育学中运动人体科学分支的一门重要的应用基础学科．运动生物力学学科能够用体系较为成熟的人体解剖学、生理学、力学的理论和方法[4]，总结分析人体各种运动的规律和特点，为指导运动的科学性方面提供理论依据．同时，通过高科技仪器手段发现并解决人体运动中存在的相关问题，使人体的运动更加合理、经济和有效．从运动生物力学学科研究的内容看，其涉及到人体运动及与其相关的各个层面．2015—2019年运动生物力学在体育学领域的研究成果见表1．

表1　2015—2019年运动生物力学在体育学和体育类别领域的研究成果

注：=388，下同．

由表1可见，在388篇学术论文中，研究竞技体育领域的成果最多，占65.46%，研究大众体育的占17.01%，研究学校体育的占16.75%．说明当前运动生物力学学科研究领域相对单一，呈现竞技体育领域成果多，大众体育领域成果较少的特点．大多数运动生物力学学科的专家学者把高水平优秀运动员作为研究对象，很少有人将普通大众作为研究的对象．其原因主要为：（1）体育决策部门偏重竞技体育的导向，使相关科研部门加大了资助竞技体育科研课题的力度；（2）优秀运动员属于极少数的精英群体，他们的动作技术有共同的规律和特点，但是个体之间动作细节方面存在着差异，探究个体动作技术如何最佳化是没有止境的研究课题；（3）大众体育涉及面较广，共性研究因地域不同、样本数量众多等因素，不容易发现有代表性的研究课题，而个体或少数群体的研究往往因缺少共性而难以显现价值．

1.2　运动生物力学在体育类别领域研究现状分析

通过运动生物力学的理论和方法对优秀运动员动作技术进行诊断，从而改善、提高他们的动作技术，最终为提高其运动成绩服务，是运动生物力学学科的主要研究目的[5]．但是，影响运动成绩的生物力学因素不仅包含运动技术，与场地环境、器械器材、设备设施、服装用品等也密切关联，这些因素的力学特性直接影响运动技术的使用效果[6]．尤其在训练方法和手段日益科学化的今天，优秀运动员的竞技水平越来越趋于接近，哪个国家能为运动员研发出更尖端的高科技、高性能的运动器械和装备，就能够使其在比赛中拥有致胜的利器[7]．因此，运动器械和装备的机械运动力学规律也是运动生物力学学科的研究内容之一．

2015—2019年运动生物力学体育类别领域的研究成果见表1．由表1可见，从已发表的运动生物力学科研成果看，我国的运动生物力学专家学者往往对运动技术的研究更多，占86.86%，而对运动器械和装备的研究较少，占11.34%．其原因主要为：（1）由于人体是运动的主体，动作技术是由人体自身掌控实施的，可以依靠自身的努力完善提高，而运动器械和装备的力学特性是不以人的意志为转移的，在运动中只能处于被动的受支配地位，人体运动技术对运动成绩起到更关键的作用；（2）运动器械和装备研发设计，以及对其力学特性和机械运动规律的研究，往往不是运动生物力学一门学科所能做到的，需要许多相关学科知识的综合运用才能够完成．

1.3　运动生物力学在技术动作完整性领域的研究现状

任何一个完整的动作，从形式上无论看似简单还是繁琐，都有着非常复杂的过程．通常都需要身体各部分环节协调、精妙配合才能达到完美的效果．身体每个环节或是几个环节联合运动的方式都可以称作局部动作技术，而整个动作过程可以称作完整动作技术，完整动作技术由各个局部动作技术构成．局部动作技术的好坏直接影响整体动作技术的效果，但并不是说局部动作技术好就能取得较好的运动成绩，或者是局部动作不好就不能取得较好的成绩．运动效果是由动作技术和体能双方面作用的结果，任何运动员的体能都会在某个方面相对欠缺，表现在运动技术上，不同运动员就会有所差异．因此，通过运动生物力学的理论和方法对运动员局部动作技术的诊断和评价，有极大可能会产生误判．2015—2019年运动生物力学在技术动作完整性领域的研究成果见表2．

表2　2015—2019年运动生物力学在技术动作完整性和特征领域的研究成果

由表2可见，运动生物力学在技术动作完整性领域研究局部动作的成果最多，占95.88%，研究完整动作的成果较少，占4.12%．我国运动生物力学学科的科研成果呈现各运动项目局部动作技术较多，而完整动作技术较少的持点．其原因主要为：（1）每个完整动作所包含的大多数局部动作，往往起到各环节衔接的辅助性作用，它们相互配合的最终目的是使身体最后用力时某个环节产生更大的动力，这个环节或与其相邻几个环节的动作技术，对运动成绩的影响更直接；（2）人体各环节的联合运动构成完整动作，每个环节运动方式对其它环节，乃至整个动作的影响有很大的不确定性．对完整动作技术的研究，即使精通生物学和力学专业的知识也不容易确定哪个环节动作技术是否合理，甚至有可能会得出相反的结论．

1.4　运动生物力学在技术动作特征领域的研究现状

动作技术由身体的外部形态和内部机制构成，合理的动作技术应符合自身的形态结构特点和运动器官系统的功能特性，是身体结构和功能的完美统一．动作技术的表现形式是由参与动作过程的身体各部分环节，通过时间、速度、加速度、角度、位移、轨迹等可以观察到的显性参数指标组成，这些参数指标对运动成绩的影响较为直接和直观，但是它们对运动成绩的影响并不起决定性用，主导它们运行的人体内部功能机制水平才是获得优异成绩的关键[8]．当然，动作技术的外部形态和内部机制是相辅相成的，二者缺一不可．仅凭个人良好的运动机能水平而没有相对应的外部形态，或者是有相对完美的外部形态但没有强大的机能水平作保障，任何动作技术都不可能达到理想的运动效果．

2015—2019年运动生物力学在技术动作特征领域的研究成果见表2．由表2可见，在技术动作特征领域的研究成果分类中，研究外显特征的占68.04%，研究内部运行机制的占31.96%．说明现阶段我国专家学者研究动作技术外显特征的较多，研究内部运行机制的较少，这是当前我国运动生物力学学科研究成果的主要特点之一．其原因主要为：（1）由身体各环节构成的动作技术外部表现形式符合机械运动的力学规律，研究各环节空间位置随时间变化的特点，即动作技术具有运动学方面的特征，相对于人体内部复杂的功能机制研究而言更容易得出明确的结论；（2）动作技术的运行机制常常受周围环境、人体的身心状态等因素的影响，经常会出现运动成绩不稳定的现象，往往表现出特异性，而不是普适性特征，不容易被研究者掌控；（3）内部运行机制的研究需要更多的人体生理学参数指标作为研究依据，所涉及的学科层面更广，是生理学和力学参数指标相结合的综合研究，需要研究者的创新思维和更高的科研素养．

2　运动生物力学学科发展趋势分析

2.1　竞技体育领域喜中有忧

尽管在2016巴西奥运会中，中国队取得了前所未有的成就，但在一些深受人们喜爱、影响力广泛的运动项目中，中国队还缺乏足够的竞争力．如何在保持原有战果的基础上，努力填补其它项目奥运奖牌的空白，是当今竞技体育发展面临的严峻考验．喜中有忧的竞技体育现状是运动生物力学学科面临的主要形势之一．不能否认，运动生物力学学科的理论在指导我国竞技体育运动实践过程中所取得的成就，但也必须承认，我国运动生物力学学科的方法和手段在人体结构和功能的统一性、探索各运动项目的规律和特点，以及动作技术的改善与提高、运动选材等方面有待进一步深入研究．

2.2　大众体育领域忧中见喜

我国国民尤其是青少年体质的某些指标数据近20年来不升反降，与竞技体育整体水平节节攀升、佳绩频传、不断创造新的辉煌相比较[9]，形成了鲜明的反差．在向体育强国迈进的道路上，如何提高大众参与体育运动的数量和质量，加快群众体育领域的发展，使其与竞技体育的发展协调一致，是当今群众体育发展面临的最大问题[10]．可喜的是，在竞技体育的引领和相关政府部门的号召下，群众体育堪忧的状况已经有了明显改善．忧中有喜的群众体育现状是运动生物力学学科面临的又一主要形势．长久以来，运动生物力学学科研究的主要是竞技体育领域，而对群众体育领域的关注不足，具体表现在学科知识在大众中的普及不够，适合大众体育的运动器械设备研发设计等方面欠缺．

3　结论与建议

3.1　结论

（1）当前，运动生物力学学科研究领域相对单一，呈现竞技体育领域成果多，大众体育领域成果较少的特点．现在是全民注重健身的年代，通过运动生物力学探究，这些普通运动和校园体育对全社会的健康水平是非常重要的．

（2）从已发表的运动生物力学科研成果看，我国的运动生物力学专家学者，往往对运动技术的研究更多一些．当今社会优秀运动员的竞技水平越来越趋于相近，哪个国家能为运动员研发出更尖端的高科技、高性能的运动器械和装备，就能够在比赛中拥有致胜的利器，针对这一领域的研究也应该是运动生物力学学科研究的重要方向．

（3）我国运动生物力学学科的科研成果呈现研究各运动项目局部动作技术较多，而研究完整动作技术较少的持点．

（4）我国专家学者研究动作技术外显的特征较多，内部运行机制较少，这也是当前我国运动生物力学学科研究成果的主要特点之一．

3.2　建议

3.2.1坚持以应用基础研究作为学科发展导向倡导科研人员经常深入体育运动实践第一线，仔细观察、追踪研究的对象，尤其是对优秀运动员个体动作技术的诊断和评价，以及如何改善和提高等方面的研究，必须与教练员就运动员个体动作技术进行有效沟通，才能发现更具针对性、有价值的问题，最后通过运动生物力学理论和方法找出症结所在，并提出相应有效的改进措施．创建学科数据库，不断累积已获取的与运动有关的各种参数指标数据，并且通过日益发达的互联网手段，使其与研究人员实行数据共享，将有效避免重复研究而产生的资源浪费现象．

3.2.2重视和加强科研人员专业知识的培训工作有关部门也应经常组织科研人员参加业务素质培训工作，聘请相关学科的专家、学者就各学科与人体运动有关的知识进行全面介绍，以丰富科研人员的知识结构，不断加深他们对人体运动本质规律的认识，提高自身的业务水平，努力提高他们科研的综合能力和素养．

3.2.3努力完善不同层次、规格、模式各自独立的课程内容体系运动生物力学是一门以运动为主体、生物学和力学为辅的交叉学科，涉及的内容范围庞杂，将这三大类学科融合在一起形成独立体系是一项较为艰巨的任务．目前，出版的运动生物力学教材中，尽管包含了三大类学科的内容，但是往往或是条块分割陈述，或是运动与力学、运动与生物学结合描述，而3个学科糅合在一起的整体介绍则是点到即止、缺乏系统性和深度．如何完善运动生物力学学科的内容体系，构建适合不同层次、规格和培养模式的课程内容，是运动生物力学学科未来发展亟待解决的问题．

3.2.4大力推进实验室建设运动生物力学是一门理论性和实践性都较强的学科，有体育学、生物学、力学三大类学科坚固的理论基础作为支撑．在解决具体实际问题时，需要通过高科技的仪器设备手段获取第一手数据，然后结合相应的理论去分析、诊断和解释．一些问题的研究往往在运动实践中难以进行，通常在实验室相对封闭的环境里，利用高科技手段测试，再将结果应用到具体的运动实践中．拥有独立、专门的实验室是运动生物力学学科的主要特点之一，也是运动生物力学学科未来发展必须倚重的力量．如何大力推进实验室建设，使之能够成为学科发展的坚强后盾是运动生物力学学科发展面临的重要问题，也是必须纳入学科发展战略的重要构成部分之一．

[1] 左飞龙．基于供求关系视角的体育学硕士研究生培养方案研究——以江苏省高校为例[D]．苏州：苏州大学，2015

[2] 李建设．通用教材运动生物力学20年进展[J]．北京体育大学学报，2001（3）：347-348

[3] 张秀丽．运动生物力学本科教材名词术语辨析[J]．河北体育学院学报，2012（5）：30-32

[4] 甄洁．运动生物力学学科研究特征及方法综合探究[J]．青少年体育，2017（12）：50-51

[5] 史银斌．近10年我国运动生物力学发展历程分析[J]．价值工程，2014（32）：326-327

[6] 杨进昌，刘玉娥．运动生物力学研究方法综述[J]．经济研究导刊，2011（4）：240-241

[7] 董强强，李树屏，汤一铸．我国运动生物力学研究现状述评[J]．湖北体育科技，2014（4）：347-349

[8] 李玉刚，梁亚东，严发本，等．生物力学在武术散打中的应用现状及研究对策[J]．武汉体育学院学报，2005（2）：40-42

[9] 黎明职业大学科协．福建省运动生物力学学科发展研究报告[J]．海峡科学，2016（1）：163-172

[10] 刘青．四川竞技体育——现状与对策[M]．成都：电子科技大学出版社，2007

Research on the development status and countermeasures of sports biomechanics

MA Qian

（School of Physical Education，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

Using the methods of literature，mathematical statistics，logical analysis and so on，studied the development status of sports biomechanics．The results show that more research on sports technology，less research on mass sports；more research on sports technology，less research on sports equipment and equipment，more research on local movement technique，less research on complete movement technique，more research on the explicit characteristics of movement technique，less research on internal movement mechanism，and so on．So suggested that should adhere to the application of basic research as the direction of discipline development，pay attention to and strengthen the training of professional knowledge of scientific research personnel，and strive to improve their comprehensive ability and quality of scientific research，strive to improve the curriculum content system of different levels，specifications and models，vigorously promote laboratory construction，and so on．

sports biomechanics；subject development；development strategy

G80

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2020.09.009

1007-9831（2020）09-0038-05

2020-04-18

马谦（1971-），男，黑龙江齐齐哈尔人，讲师，从事体育教学与训练研究．E-mail：fengnuan555@163.com