張英波

動作矩陣與動作模式訓(xùn)練解碼

張英波

人們對于人體動作科學(xué)，以及運(yùn)動感覺與動作調(diào)節(jié)領(lǐng)域前沿知識體系和方法的掌握，構(gòu)成了競技運(yùn)動中各個專項(xiàng)運(yùn)動員采用核心力量訓(xùn)練、振動訓(xùn)練、瑞士球訓(xùn)練、懸吊訓(xùn)練等現(xiàn)代訓(xùn)練方法的理論支撐和應(yīng)用基礎(chǔ)。文章系統(tǒng)地討論和分析近年來國內(nèi)外在動作科學(xué)領(lǐng)域的研究成果，并通過案例分析，清晰地說明各類競技運(yùn)動項(xiàng)目在訓(xùn)練和比賽中人體動作矩陣、動作模式、運(yùn)動感覺與動作調(diào)節(jié)的應(yīng)用形式和相關(guān)方法問題。

競技運(yùn)動；動作矩陣；動作模式；運(yùn)動感覺；動作調(diào)節(jié)

在2008年北京奧運(yùn)會我國競技體育成功取得舉世矚目的創(chuàng)舉之后，如何在新情況下進(jìn)一步強(qiáng)化和保持我們的優(yōu)勢，是大家魂?duì)繅衾@的重要問題。解決之道來自前沿的理念、先進(jìn)的方法和高效的團(tuán)隊(duì)。

近幾十年來，在世界范圍內(nèi)競技運(yùn)動水平快速提高，各個項(xiàng)目的比賽也日趨頻繁和激烈。不難發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)今各類運(yùn)動項(xiàng)目高水平競技運(yùn)動訓(xùn)練和世界大賽中，人們運(yùn)用現(xiàn)代動作科學(xué)方法，對于人體本體感覺、人體各種反射調(diào)節(jié)、中央視覺、周邊視覺、中樞神經(jīng)與周圍神經(jīng)系統(tǒng)的聯(lián)合動作調(diào)節(jié)，以及人體動作產(chǎn)生、控制的信息系統(tǒng)和動作程序的特性的深入研究，日益引起了廣大教練員、運(yùn)動員和運(yùn)動科研人員的高度關(guān)注。在運(yùn)動訓(xùn)練過程科學(xué)化進(jìn)程中的大量事實(shí)也證明，人們對于動作科學(xué)前沿知識體系和方法的掌握，也構(gòu)成了各個運(yùn)動專項(xiàng)運(yùn)動員采用核心力量訓(xùn)練、振動訓(xùn)練、瑞士球訓(xùn)練、懸吊訓(xùn)練等現(xiàn)代訓(xùn)練方法的理論支撐和應(yīng)用基礎(chǔ)。本研究的目的在于介紹和揭示現(xiàn)代競技運(yùn)動中的動作科學(xué)規(guī)律、人體運(yùn)動感覺與動作調(diào)節(jié)的前沿研究成果、原理和方法，期許在競技體育運(yùn)動訓(xùn)練和比賽的科學(xué)化進(jìn)程中，為廣大教練員、運(yùn)動員和體育院校的師生提供必要的相關(guān)信息服務(wù)和參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

動作矩陣、動作模式的結(jié)構(gòu)和功能，以及對抗性競技運(yùn)動項(xiàng)目與非對抗性競技運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員的動作信息處理、動作產(chǎn)生模式及調(diào)節(jié)過程。

1.2 研究方法

結(jié)合筆者近年來在美國、加拿大等國家作為訪問學(xué)者和訪問教授，參與國外教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、觀察、學(xué)習(xí)到的動作科學(xué)知識和方法，以及在我國的各級運(yùn)動隊(duì)調(diào)研，北京體育大學(xué)的多年研究、實(shí)驗(yàn)工作和教授研究生、本科生“動作學(xué)習(xí)與控制”課程的經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)總結(jié)和討論近年來國內(nèi)外在此領(lǐng)域的研究成果，并通過案例分析，說明動作科學(xué)原理各類競技運(yùn)動項(xiàng)目在訓(xùn)練和比賽中的應(yīng)用形式和方法。

2 分析與討論

2.1 現(xiàn)代科技革命的全球化要求與競技體育面臨的現(xiàn)實(shí)羈絆

2.1.1 科學(xué)認(rèn)識區(qū)別于愚昧的3個顯著標(biāo)志

理念與現(xiàn)實(shí)之間的差異和沖突往往孕育著革新?？茖W(xué)認(rèn)識區(qū)別于愚昧的3個顯著標(biāo)志是：“科學(xué)認(rèn)識不在于任何人說什么”、“以最簡單方式說明事物的奧卡姆剃刀”，以及“所有的科學(xué)理解都是臨時和不確定的”。

2.1.2 傳統(tǒng)訓(xùn)練體系遇到的突出現(xiàn)實(shí)問題

傳統(tǒng)訓(xùn)練體系遇到的突出現(xiàn)實(shí)問題集中表現(xiàn)在：傳統(tǒng)訓(xùn)練周期框定與高頻比賽之間的沖突。過度強(qiáng)調(diào)專門化，以及非衡訓(xùn)練所導(dǎo)致的動作模式與動作程序互損和破壞的惡性循環(huán)（動作疼痛、不對稱、限制、功能不良），成為動作效率降低和運(yùn)動傷害頻發(fā)的主要原因。運(yùn)動員的過早專項(xiàng)訓(xùn)練、掉隊(duì)和早衰所帶來的巨大人力浪費(fèi)和社會資源成本。農(nóng)耕社會狹隘封閉的“師傅帶徒弟”習(xí)慣，與現(xiàn)代工業(yè)文明所催生的“流程、標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)隊(duì)”理念及運(yùn)作方式并存和不兼容?！坝螌W(xué)式”訓(xùn)練操作靈活，但難以形成規(guī)模化的先進(jìn)訓(xùn)練體系。

2.1.3 關(guān)于動作的古今中外辨證思維和概念類比

關(guān)于對動作的本質(zhì)和規(guī)律性認(rèn)識，我們既可以學(xué)習(xí)誕生于現(xiàn)代西方發(fā)達(dá)國家的動作科學(xué)觀念和知識體系，也可從綿延數(shù)千年的中華文明和我們祖先的智慧結(jié)晶中，得到許多有益的啟示（表1）。

表1 古今中外關(guān)于動作的部分概念類比TableⅠ Some Concepts about the Movement at Home and Abroad and in Ancient and Modern Times

例如，《黃帝內(nèi)經(jīng)》是中國醫(yī)學(xué)寶庫中現(xiàn)存成書最早的一部醫(yī)學(xué)典籍，約成書于戰(zhàn)國時期。在理論上建立了中醫(yī)學(xué)上的“陰陽五行學(xué)說”、“脈象學(xué)說”、“藏象學(xué)說”、“經(jīng)絡(luò)學(xué)說”、“病因?qū)W說”、“病機(jī)學(xué)說”、“病癥”、“診法”、“論治”及“養(yǎng)生學(xué)”、“運(yùn)氣學(xué)”等學(xué)說。中醫(yī)理論是建立在中國古代道家理論的基礎(chǔ)之上的，反映了中國古代天人合一思想。中醫(yī)理論最為神秘的就是“經(jīng)絡(luò)”了，那些遍布人身體的條條脈絡(luò)，形成一張巨大的網(wǎng)，涵蓋著各種養(yǎng)生和疾病秘密。經(jīng)和絡(luò)是不同的，它們分別是經(jīng)脈和絡(luò)脈，是人體運(yùn)行氣血、聯(lián)絡(luò)臟腑、溝通內(nèi)外、貫串上下的通路，經(jīng)絡(luò)學(xué)是人體針灸和按摩的基礎(chǔ)。

與東方古人思路如出一轍，在現(xiàn)代西方動作科學(xué)中，也提出了動作矩陣、筋膜矩陣、動作模式等概念，成為我們理解動作結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)。中醫(yī)理論、動作科學(xué)與競技在許多方面表現(xiàn)出相似的邏輯思維特點(diǎn)。例如，中醫(yī)理論與動作科學(xué)部分概念的類比，均反映出建立任何可持續(xù)系統(tǒng)的思維特征。

2.2 人體動作矩陣決定了競技就是動作

2.2.1 人體動作矩陣的定義

人體動作矩陣指在人體動作產(chǎn)生與控制過程中，人體內(nèi)外環(huán)境基本要素的有序整合結(jié)構(gòu)、它們之間的適宜匹配模式和交互作用，以及協(xié)同表現(xiàn)的最佳功能狀態(tài)。

2.2.2 人體動作矩陣中的“硬件”與“軟件”系統(tǒng)

人體動作矩陣中的硬件系統(tǒng)包括肌肉、肌腱、韌帶、筋膜、骨骼、氧運(yùn)輸和能量代謝系統(tǒng)等“身體裝備”，而軟件系統(tǒng)則包括基因遺傳密碼、中樞神經(jīng)、周圍神經(jīng)、中央視覺、周圍視覺、聽覺、本體感覺系統(tǒng)等“信息網(wǎng)絡(luò)”。隨著人體的生長發(fā)育和成熟過程，也正是自身“軟件開發(fā)”和“硬件完善”的最佳時期。神經(jīng)系統(tǒng)的完善促進(jìn)了動作程序的優(yōu)化，人體生長發(fā)育過程中“軟件”的完善和運(yùn)行，猶如建立有序關(guān)聯(lián)的各個動作“里程碑”，決定了人體漸進(jìn)地完成各種姿勢和逐步升級的一般和專門動作模式。

2.2.3 體能是動作矩陣的下位概念

從嬰幼兒的滾動、坐立、爬行、跪行、站立，以及到青少年、成年的走、慢跑和快跑，直至高水平運(yùn)動員的專項(xiàng)競技動作，這些一般和專門的動作模式具有鮮明時序和因果關(guān)系。前者的完善和豐富，決定了后者的質(zhì)量和效率。動作程序與動作模式具有人類先天遺傳規(guī)定性與個人后天經(jīng)歷習(xí)得性。在人體生長發(fā)育、訓(xùn)練刺激、教育和環(huán)境交互作用下，硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)不斷重新設(shè)置、再生、升級、協(xié)同和優(yōu)化。在運(yùn)動成績構(gòu)成層次中體能只是動作矩陣中的下位概念。我們可以認(rèn)為，在最基礎(chǔ)的層次上，真正的穩(wěn)定性是由反射來驅(qū)動的，并且依賴于本體感覺和動作時機(jī)，而不是孤立的總體肌肉力量。

2.3 新舊理念碰撞與習(xí)慣性思維定勢的邏輯陷阱

2.3.1 競技就是動作

人體動作模式是我們掌握的所有技能，以及做的所有其他練習(xí)和活動的基石，我們必須把動作從行為高度予以考慮。訓(xùn)練動作能夠完善肌肉，而訓(xùn)練肌肉卻難以完善動作，動作程序與動作模式?jīng)Q定了動作質(zhì)量，競技就是動作（劉愛杰，2011）?！傲α?、速度、耐力”只是對動作績效的定量描述，脫離了動作內(nèi)在質(zhì)量，而拘泥于外在“績效”的“數(shù)量”評價是毫無意義的，優(yōu)質(zhì)動作模式才是強(qiáng)大動作績效的本源和動作安全的最佳保障。人體動作模式的發(fā)展具有鮮明的時序和嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)要求（圖1）。

2.3.2 習(xí)慣性思維定勢的邏輯陷阱

生物體的早熟預(yù)示著早衰與早逝，這是大自然的一般規(guī)律，人體也不例外。人體生長發(fā)育的早熟與晚熟差異巨大。人體運(yùn)動能力發(fā)展的秩序與“窗口”。特別是眾多體能類高水平競技運(yùn)動天才，更需要一個長期發(fā)展和培養(yǎng)過程。一方面，兒童和青少年的“早熟”與“晚熟”的個體差異程度可達(dá)4年，而另一方面，在現(xiàn)實(shí)中頻繁出現(xiàn)的可悲情況是，往往那些少數(shù)的早熟者卻被認(rèn)為是難得的“寶貝”，而大多數(shù)運(yùn)動天才卻在“晚熟者”中，而遭到忽略或淘汰。更可怕的想法是，在早期還要“加強(qiáng)”這種幼兒的“體能開發(fā)”?！绑w能類”項(xiàng)目高水平運(yùn)動員不可能“速成”，需要長期培養(yǎng)。在人體早期忽略動作模式的成長和豐富，追求虛幻和暫時的定量“績效”，形同殺雞取卵、舍本逐末。長期以來，習(xí)慣性思維定勢帶來的邏輯陷阱所造成的災(zāi)難不勝枚舉，而在今天這個魔咒卻依然陰魂不散。我們的解決之道在于：先把你的心擲出困局，剩下的一切都會跟上！

2.4 現(xiàn)代運(yùn)動訓(xùn)練系統(tǒng)的前沿特征與動作模式訓(xùn)練

2.4.1 現(xiàn)代高水平運(yùn)動訓(xùn)練系統(tǒng)的前沿特征

現(xiàn)代高水平運(yùn)動訓(xùn)練系統(tǒng)的前沿特征表現(xiàn)為：流程、標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)隊(duì)。三者唇齒相依，和諧互補(bǔ)，它們體現(xiàn)著現(xiàn)代科技最先進(jìn)成果的應(yīng)用，訓(xùn)練計劃、實(shí)施、管理流程和控制標(biāo)準(zhǔn)，以及高質(zhì)量的人才構(gòu)成和團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

2.4.2 動作模式發(fā)展的先天制約與后天促進(jìn)

人體的身體動作在很大程度上決定著人們現(xiàn)在和未來的生命質(zhì)量，以及完成各種動作任務(wù)的能力。動作是依靠規(guī)定了動作各個細(xì)節(jié)的動作程序，以及執(zhí)行動作程序的人體運(yùn)動系統(tǒng)各個部分的協(xié)同工作來實(shí)現(xiàn)的。從動作矩陣的觀點(diǎn)出發(fā)，我們可用一臺電腦做比喻：動作程序猶如電腦的“軟件”，而人體運(yùn)動系統(tǒng)的各個部分則是電腦的“硬件”。人體各種優(yōu)質(zhì)動作模式的形成則是二者和諧整合的“天之驕子”。

人的一些先天能力是由遺傳決定、穩(wěn)定而持久的，它們對運(yùn)動員選材過程提出了很高要求。訓(xùn)練只能起到誘發(fā)作用，很難從根本上改變，如：自然動作速度、感知時機(jī)和動作時機(jī)、動作節(jié)奏和平衡能力、反應(yīng)力量能力、力量控制精度、動作穩(wěn)定性、反應(yīng)時、本體感覺、反射性調(diào)節(jié)能力、肢體協(xié)調(diào)性和手指靈活性、周邊視覺快速感知。

后天能力則可以在很大程度上通過環(huán)境影響和訓(xùn)練來改變，它們可以通過巧妙地設(shè)計和執(zhí)行專項(xiàng)練習(xí)而得以發(fā)展：一般動作模式的發(fā)展和優(yōu)化、專項(xiàng)動作程序的建立、絕對力量的發(fā)展、動作順序和路線、動作幅度、動作角度和方向、集中注意力能力、中央視覺辨別感知。

2.4.3 人體動力鏈和遠(yuǎn)端用力動作效率的五要素

優(yōu)質(zhì)的動作模式依賴于人體的前鏈、后鏈、側(cè)鏈等動力鏈而發(fā)揮效力。高水平運(yùn)動員均可體現(xiàn)出動作高度的穩(wěn)定性和靈活性，在動力鏈中集中使用能量，而不發(fā)生身體環(huán)節(jié)間的“能量泄漏”，同時他們還能夠巧妙地運(yùn)用人體姿勢調(diào)節(jié)和精確的身體環(huán)節(jié)定位，最高效地發(fā)揮動力鏈的效力，并且適宜地利用神經(jīng)肌肉的各種牽張反射及其補(bǔ)償調(diào)節(jié)機(jī)制。

我們提出，人體動力鏈和遠(yuǎn)端用力動作效率的五要素包括：完美身體姿勢、精確定位與支柱穩(wěn)定性；髖部和臀部肌群主導(dǎo)人體動力鏈的動作；充分的上下肢交互配合與下肢髖、膝、踝三重伸展；踝背屈或伸腕的動力鏈遠(yuǎn)端發(fā)力準(zhǔn)備姿勢；前沿的運(yùn)動裝備（圖2）。

2.4.4 動作模式訓(xùn)練的目標(biāo)和本質(zhì)

動作模式的質(zhì)量是靈活性與穩(wěn)定性和諧共舞的結(jié)果。為什么我們對運(yùn)動訓(xùn)練中“輕傷不下火線”、“堅(jiān)持就是勝利”、一味地“挑戰(zhàn)極限”等口號有質(zhì)疑？因?yàn)檫@樣做會形成惡性循環(huán)：損害動作模式-進(jìn)而破壞動作程序-進(jìn)一步損害動作模式-進(jìn)一步破壞動作程序。動作模式訓(xùn)練的目標(biāo)在于不斷升級動作矩陣和突破動作限制，盡可能安全、長久、可持續(xù)地提高和保持運(yùn)動成績。優(yōu)化動作矩陣是動作模式訓(xùn)練的方法學(xué)根據(jù)和本質(zhì)所在。

2.5 人體動作矩陣中動作控制的信息流程

2.5.1 人體運(yùn)動的感覺信息來源

高水平的動作控制和競技運(yùn)動成績往往取決于運(yùn)動員有效地發(fā)現(xiàn)和使用相關(guān)的感覺信息。運(yùn)動員們花費(fèi)大量時間練習(xí)，來提高專項(xiàng)動作速度和準(zhǔn)確性，并且訓(xùn)練他們發(fā)現(xiàn)和處理相關(guān)的感覺信息。

2.5.1.1 外源信息

產(chǎn)生人體動作的感覺信息有幾個基本來源，絕大部分來自外界環(huán)境，這種信息被典型地稱為外源信息。最主要的外源信息來自視覺。在最基礎(chǔ)水平上，視覺在確定環(huán)境和物體結(jié)構(gòu)過程中發(fā)揮著重要的功能。在這種情況下，視覺也是人體預(yù)料未來事物的基礎(chǔ)。視覺還為人體提供了環(huán)境中物體運(yùn)動的信息，如球的飛行路線和速度。視覺的另一個功能是幫助我們了解自己做出的動作的時間和空間特點(diǎn)，如揮動球拍、跳高過桿等。第二個主要的外源信息來自聽覺。盡管聽覺對動作技能表現(xiàn)的參與不如視覺明顯，仍然有許多運(yùn)動項(xiàng)目的運(yùn)動員依靠發(fā)達(dá)的聽覺技能取得好成績，如帆船比賽，運(yùn)動員利用船體劃過水面的聲音估計速度。

2.5.1.2 內(nèi)源信息

第二類感覺信息來自人體內(nèi)，叫做內(nèi)源信息。與人體所進(jìn)行各種運(yùn)動控制有關(guān)的這類信息，被稱為本體感覺信息，如關(guān)節(jié)的姿勢、肌肉產(chǎn)生的力量和身體的空間定向等，指示身體和肢體的姿勢和狀態(tài)。另一種信息來自于身體動作，叫做動覺，它是人體運(yùn)動時，對關(guān)節(jié)動作和肌肉張力的感覺和意識。動覺是來源于運(yùn)動系統(tǒng)的感覺信息,與本體感覺有關(guān)，指示肌肉收縮和肢體動作。這種感覺信息尤其對于帆板運(yùn)動員的維持身體平衡和跳板跳水運(yùn)動員的空中身體定位非常重要。有一些重要的感受器向神經(jīng)肌肉系統(tǒng)提供動覺信息，內(nèi)耳中的前庭器官感覺頭部動作，并對于頭部相對重力作用的定位相當(dāng)敏感。前庭器官位于內(nèi)耳的本體感覺器官，指示身體姿勢和平衡信息。還有一些感受器提供肢體動作信息，它們位于關(guān)節(jié)和周圍的關(guān)節(jié)囊，指示關(guān)節(jié)的姿勢，尤其是當(dāng)關(guān)節(jié)處于極端動作幅度下的時候。有的感受器位于骨骼肌的肌腹中，叫做肌梭，它們在肌肉收縮時被拉長，提供收縮速度和關(guān)節(jié)姿勢變化的信息。在身體的肌肉和肌腱接點(diǎn)處，還有一種本體感受器叫做高爾基腱器官，指示肌肉不同部位的力量水平。

每一種感受器都能夠提供一種以上的感覺信息，例如肌梭可以提供關(guān)節(jié)姿勢、肌肉收縮速度、肌肉張力和肢體針對重力作用定位的信息。因此，與提供單一信息的視覺和聽覺不同，動覺包括了來自各種感受器的復(fù)雜輸入信息組合，必須通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)把它們整合起來。

2.5.2 人體動作產(chǎn)生與控制的信息流程

在運(yùn)動訓(xùn)練和比賽過程中，人體動作的控制與調(diào)節(jié)水平的提高，取決于多重信息流共同和諧發(fā)生作用的時間和空間精確性，以及動作程序的不斷優(yōu)化。動作產(chǎn)生和控制過程并不僅僅是簡單的“連鎖性條件反射”。例如，帆板運(yùn)動員是在飄忽不定和外部環(huán)境極端不穩(wěn)定的海面上來參加比賽，在動作控制方面，既有需要準(zhǔn)確識別賽場標(biāo)志和對手、需要意識參與、反應(yīng)速度較慢的中央視覺系統(tǒng)，又有需要對于動作速度、方向、人體和帆板穩(wěn)定性進(jìn)行下意識快速調(diào)節(jié)的周邊視覺系統(tǒng)；既有依靠人體隨意動作支配人體和帆板的動作控制方式（如搖帆），又有依靠人體下意識控制平衡、姿勢和進(jìn)行肌肉緊張調(diào)節(jié)的動作方式。我們可以借助下列的動作信息控制模式流程圖，來分析帆板運(yùn)動員的專項(xiàng)動作信息控制過程（圖3）。

其中，M1反射是第一個反射性調(diào)節(jié)，出現(xiàn)于肌肉接受負(fù)荷后大約30～50 ms，這種反射有時被稱為“單突觸牽張反射”。M2反射是神經(jīng)肌肉系統(tǒng)在接受負(fù)荷50～80 ms后，出現(xiàn)第二次肌電活動的增加。這種現(xiàn)象有時被稱為功能性牽張反射。M2反射產(chǎn)生比M1反射更大幅度的肌電活動，持續(xù)時間更長，所以比M1的動作補(bǔ)償調(diào)節(jié)作用大得多。與M1反射相似，M2反射也是由肌梭發(fā)出信號到達(dá)脊髓。與之不同的是，信號沖動沿脊髓繼續(xù)上行到大腦高級中樞，在皮層運(yùn)動中樞和（或）小腦進(jìn)行處理。然后，動作信號沖動又沿脊髓返回激活肌肉。M1和M2反射、人體本體感覺，甚至周邊視覺反饋，在很多情況下是在人體下意識的情況下對人體動作進(jìn)行快速調(diào)節(jié)的，它們是隨意人體動作準(zhǔn)確控制與快速調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)機(jī)制。近年來競技運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員在訓(xùn)練中大量運(yùn)用的核心力量訓(xùn)練、振動訓(xùn)練、瑞士球訓(xùn)練、懸吊訓(xùn)練等現(xiàn)代訓(xùn)練方法，也是把發(fā)展和提高人體運(yùn)動系統(tǒng)這部分的控制和調(diào)節(jié)動作的能力，作為主要訓(xùn)練目的。

2.6 各類競技運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員專項(xiàng)動作的控制與調(diào)節(jié)

2.6.1 人體動作程序及其作用

動作程序是人體做出動作的信息控制系統(tǒng)，它存儲于大腦的長時記憶中，如同電腦程序，規(guī)定了某個動作的各個細(xì)節(jié)，如骨骼肌的收縮形式、用力順序、協(xié)調(diào)方式、用力的大小和時機(jī)等，它直接規(guī)定了基本動作模式和在人體各

2.6.2 競技運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員快速與慢速動作的控制與調(diào)節(jié)

以快速和高度時間準(zhǔn)確性動作為主導(dǎo)的競技運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員，如跆拳道、拳擊、擊劍運(yùn)動員，專項(xiàng)技術(shù)動作非常迅速、時機(jī)掌握精確，在動作執(zhí)行過程中往往是“一發(fā)而不可收”，無法利用各種感覺反饋信息進(jìn)行動作控制和調(diào)節(jié)?？焖賱幼骺刂婆c調(diào)節(jié)的信息流程是單向、“有去無回”和開放的，這種動作信息調(diào)節(jié)與控制模式被稱為“開環(huán)控制”（圖3虛線標(biāo)出）。運(yùn)動員只能在動作完成之后再修正和調(diào)整動作計劃，訓(xùn)練重點(diǎn)在于不斷優(yōu)化動作程序的提取過程和完善動作計劃。然而，以慢速和高度空間準(zhǔn)確性動作為主導(dǎo)的競技運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員，如太極拳、冰壺、射箭、射擊運(yùn)動員，在專項(xiàng)動作執(zhí)行過程中往往需要利用各種感覺反饋信息進(jìn)行精確的動作過程控制和調(diào)節(jié)。慢速動作控制與調(diào)節(jié)的信息流程是雙向、“具有多重返回環(huán)路”和封閉的，這種動作信息調(diào)節(jié)與控制模式被稱為“閉環(huán)控制”（圖3實(shí)線標(biāo)出）。運(yùn)動員能夠在動作執(zhí)行過程中修正和調(diào)整動作，訓(xùn)練重點(diǎn)在于不斷強(qiáng)化各類運(yùn)動感覺，精確調(diào)節(jié)動作程序中動作力量、速度、路線、幅度等“動作參量”的把握與控制。

2.6.3 對抗性與非對抗性競技運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員動作的控制與調(diào)節(jié)

對抗性與非對抗性競技運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員動作控制與調(diào)節(jié)的差異，主要存在于人體大腦皮層（執(zhí)行器）處理動作信息的刺激確認(rèn)、反應(yīng)選擇和反應(yīng)程序階段（圖3）。對抗性項(xiàng)目運(yùn)動員需要根據(jù)外界實(shí)戰(zhàn)環(huán)境狀態(tài)和瞬息萬變的情況，靈活地組織不同的動作計劃，準(zhǔn)確地選擇相應(yīng)的動作控制與調(diào)節(jié)模式。由于外界環(huán)境、人體及操控的物體都處于不可預(yù)知的動態(tài)變化之中，所以對抗性競技運(yùn)動項(xiàng)目也被稱為開式動作技能項(xiàng)目。而非對抗性項(xiàng)目運(yùn)動員的動作控制與調(diào)節(jié)卻單純得多，采用相同和相對靜止的比賽場地、常常只采用同一種計劃、同一種動作控制與調(diào)節(jié)模式，甚至同一種動作參與比賽，對非抗性競技運(yùn)動項(xiàng)目也被稱為閉式動作技能項(xiàng)目。二者在動作信息處理和動作產(chǎn)生過程方面存在顯著差異（圖4）。

對抗性競技運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員動作控制與調(diào)節(jié)訓(xùn)練的重點(diǎn)，在于創(chuàng)設(shè)多種多樣、靈活多變，甚至難度更高的實(shí)戰(zhàn)環(huán)境，培養(yǎng)運(yùn)動員迅速、靈活地制定動作計劃、準(zhǔn)確地選擇和提取動作程序，來克敵制勝（如各種球類項(xiàng)目、跆拳道和擊劍等）。而非對抗性競技運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員動作控制與調(diào)節(jié)訓(xùn)練的重點(diǎn)，在于穩(wěn)定和可靠地固定提取同一種動作程序，最大限度地保證同一種比賽動作準(zhǔn)確無誤的表現(xiàn)和運(yùn)動成績的高水平發(fā)揮（如田徑、游泳和舉重等）。

2.7 運(yùn)動視覺與專項(xiàng)動作調(diào)節(jié)

視覺在競技運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員動作控制與調(diào)節(jié)過程中往往發(fā)揮著主導(dǎo)作用。有兩種基本上獨(dú)立的視覺系統(tǒng)影響著人體的動作控制和調(diào)節(jié)過程。視覺信息從眼睛的視網(wǎng)膜發(fā)出，沿著兩條獨(dú)立的通路到達(dá)大腦的兩個不同區(qū)域。在控制人的動作行為方面，這兩條通路的作用截然不同。

2.7.1 中央視覺控制和調(diào)節(jié)動作空間準(zhǔn)確性

中央視覺是我們最為熟悉的系統(tǒng)，專門負(fù)責(zé)有意識地確認(rèn)物體和調(diào)節(jié)慢速動作的空間準(zhǔn)確性。中央視覺是位于人的視野中央，通過視錐細(xì)胞感受，用來確認(rèn)物體的視覺系統(tǒng)，它是受意識支配的，受周圍物體運(yùn)動的影響，隨光線變暗逐漸消失。

2.7.2 周邊視覺控制和調(diào)節(jié)動作時間準(zhǔn)確性

第二個較少被注意到的視覺系統(tǒng)是周邊視覺，與中央視覺不同，周邊視覺占據(jù)了中央和周邊的全部視野，而且它的功能不受到光線變暗的嚴(yán)重影響。周邊視覺是人們在環(huán)境中用來為身體定向的視覺系統(tǒng)，它是下意識的，占據(jù)全部視野，通過視桿細(xì)胞感受，特別是用于動作控制和調(diào)節(jié)快速動作的空間準(zhǔn)確性，它還具有發(fā)現(xiàn)環(huán)境中運(yùn)動的物體及其位置的功能。中央視覺與人的意識相聯(lián)系，適合于調(diào)節(jié)和控制慢速的動作和目標(biāo)行為；而周邊視覺有時能夠不直接與人的意識相聯(lián)系，適合于在時間準(zhǔn)確性上“自動”調(diào)節(jié)和控制快速的動作和目標(biāo)行為（圖3）。

2.8 人體運(yùn)動的感覺與動作調(diào)節(jié)的成功案例分析

上述分析和討論的內(nèi)容及其原理，在現(xiàn)代競技運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員的訓(xùn)練實(shí)踐中具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和重要價值。請見以下應(yīng)用動作科學(xué)原理，進(jìn)行人體運(yùn)動感覺與動作調(diào)節(jié)的成功案例。

美國跳遠(yuǎn)運(yùn)動員鮑威爾在打破世界紀(jì)錄之前，也具有很強(qiáng)的速度能力和專項(xiàng)起跳動作的爆發(fā)力，但最大的問題就是起跳犯規(guī)，常常是劉易斯等大牌運(yùn)動員的手下敗將。通過觀察和學(xué)習(xí)，他發(fā)現(xiàn)劉易斯等著名選手在助跑過程中的起跳前擺放了第二個距離參照標(biāo)志，用于起跳前中央視覺對于助跑步伐的調(diào)整和控制，做出準(zhǔn)確的起跳位置。經(jīng)過學(xué)習(xí)借鑒，他把自己跳遠(yuǎn)的助跑分成了“穩(wěn)定動作程序階段”和“視覺控制階段”。在助跑前期的“穩(wěn)定動作程序階段”，他在訓(xùn)練中采用各種改變動作時間和空間特點(diǎn)的手段，提高自己抗干擾和穩(wěn)定控制動作的能力，如在助跑道上擺放小欄架、助跑時用強(qiáng)力電風(fēng)扇吹風(fēng)等。而在助跑后期起跳前的“視覺控制階段”，他用膠帶或鞋等，在起跳3～4步之前標(biāo)志出一個視覺控制標(biāo)志[3]。

現(xiàn)在的關(guān)鍵問題是如何準(zhǔn)確設(shè)置這個視覺控制標(biāo)志。首先，鮑威爾利用各種訓(xùn)練手段，強(qiáng)化自己在“穩(wěn)定動作程序階段”，對于快速動作控制與調(diào)節(jié)過程中時間和空間變化因素的抗干擾和調(diào)節(jié)能力，以及周邊視覺快速信息反饋的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)能力，盡量減少助跑過程中起跳腳腳趾至起跳板距離的常數(shù)誤差。通過練習(xí)，不斷嘗試和調(diào)整，并經(jīng)過專門的統(tǒng)計學(xué)常數(shù)誤差分析，確定出起跳前4步左右的視覺控制標(biāo)志的準(zhǔn)確位置（圖5）。利用中央視覺察覺到跳遠(yuǎn)起跳前的視覺控制標(biāo)志，使人體調(diào)整到起跳前的適宜步長、速度和適當(dāng)降低人體重心，為準(zhǔn)確起跳和起跳過程中將人體助跑的部分水平速度轉(zhuǎn)化成垂直速度做出良好準(zhǔn)備。鮑威爾巧妙地利用了周邊視覺快速調(diào)節(jié)和中央視覺精確調(diào)節(jié)各自優(yōu)勢的交互控制和調(diào)節(jié)效應(yīng)，有效地解決了自己跳遠(yuǎn)的犯規(guī)問題。在1991年東京世界田徑錦標(biāo)賽上，以8.95 m的優(yōu)異成績，戰(zhàn)勝劉易斯等強(qiáng)手，打破了由比蒙在墨西哥城創(chuàng)造的保持了23年之久的男子跳遠(yuǎn)世界紀(jì)錄！

通過以上分析和討論我們知道，各類競技運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動員的慢速動作與快速動作具有截然不同的動作產(chǎn)生與控制的模式（閉環(huán)控制與開環(huán)控制），也必然要求人們運(yùn)用明顯不同的訓(xùn)練原理與方法。對抗性競技運(yùn)動項(xiàng)目（開式動作技能項(xiàng)目）與非對抗性競技運(yùn)動項(xiàng)目（閉式動作技能項(xiàng)目）在動作信息處理和動作產(chǎn)生過程方面存在顯著差異。在運(yùn)動訓(xùn)練和比賽過程中人體動作的控制與調(diào)節(jié)水平的提高，取決于多重信息流共同和諧發(fā)生作用的時間和空間精確性，以及動作程序的不斷優(yōu)化，動作產(chǎn)生和控制過程，并不僅僅是簡單的“連鎖性條件反射”。中央視覺與人的意識相聯(lián)系，適合于調(diào)節(jié)和控制慢速的動作和目標(biāo)行為，而周邊視覺有時能夠不直接與人的意識相聯(lián)系，適合于“自動”調(diào)節(jié)和控制快速的動作和目標(biāo)行為。

在現(xiàn)代競技運(yùn)動訓(xùn)練和比賽過程中，必須遵循人體動作科學(xué)原理、神經(jīng)生理的特性，以及人體運(yùn)動感覺與動作調(diào)節(jié)的機(jī)制，合理地設(shè)計訓(xùn)練方法和參賽方案，除了培養(yǎng)運(yùn)動員的正確訓(xùn)練和參賽意識外，還必須設(shè)計出適宜的專項(xiàng)訓(xùn)練和刺激方法與手段，誘發(fā)并使運(yùn)動員的神經(jīng)和肌肉系統(tǒng)自主“學(xué)會和發(fā)揮出”專項(xiàng)競技運(yùn)動所需要的關(guān)鍵能力。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

3.1.1 人體動作矩陣指在人體動作產(chǎn)生與控制過程中，人體內(nèi)外環(huán)境基本要素的有序整合結(jié)構(gòu)、它們之間的適宜匹配模式和交互作用，以及協(xié)同表現(xiàn)的最佳功能狀態(tài)。

3.1.2 人體動作矩陣中的硬件系統(tǒng)包括肌肉、肌腱、韌帶、筋膜、骨骼、氧運(yùn)輸和能量代謝系統(tǒng)等“身體裝備”，而軟件系統(tǒng)則包括基因遺傳密碼、中樞神經(jīng)、周圍神經(jīng)、中央視覺、周圍視覺、聽覺、本體感覺系統(tǒng)等“信息網(wǎng)絡(luò)”。

3.1.3 隨著人體的生長發(fā)育和成熟過程，也正是自身“軟件開發(fā)”和“硬件完善”的最佳時期。神經(jīng)系統(tǒng)的完善促進(jìn)了動作程序的優(yōu)化，人體生長發(fā)育過程中“軟件”的完善和運(yùn)行，猶如建立有序關(guān)聯(lián)的各個動作“里程碑”，決定了人體漸進(jìn)地完成各種姿勢和逐步升級的一般和專門動作模式。

3.1.4 人體動作模式是我們掌握的所有技能，以及做的所有其他練習(xí)和活動的基石，我們必須把動作從行為高度予以考慮。

3.1.5 訓(xùn)練動作能夠完善肌肉，而訓(xùn)練肌肉卻難以完善動作，動作程序與動作模式?jīng)Q定了動作質(zhì)量，優(yōu)質(zhì)動作模式是強(qiáng)大動作績效的本源和動作安全的最佳保障。

3.1.6 現(xiàn)代高水平運(yùn)動訓(xùn)練系統(tǒng)的前沿特征表現(xiàn)為：流程、標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)隊(duì)。三者唇齒相依，和諧互補(bǔ)，它們體現(xiàn)著現(xiàn)代科技最先進(jìn)成果的應(yīng)用，訓(xùn)練計劃、實(shí)施、管理流程和控制標(biāo)準(zhǔn)，以及高質(zhì)量的人才構(gòu)成和團(tuán)隊(duì)協(xié)作。

3.1.7 人體動力鏈和遠(yuǎn)端用力動作效率的五要素包括：完美身體姿勢、精確定位與支柱穩(wěn)定性；髖部和臀部肌群主導(dǎo)人體動力鏈的動作；充分的上下肢交互配合與下肢髖、膝、踝三重伸展；踝背屈或伸腕的動力鏈遠(yuǎn)端發(fā)力準(zhǔn)備姿勢；前沿的運(yùn)動裝備。

3.1.8 動作模式訓(xùn)練的目標(biāo)在于不斷升級動作矩陣和突破動作限制，盡可能安全、長久、可持續(xù)地提高和保持運(yùn)動成績。優(yōu)化動作矩陣是動作模式訓(xùn)練的方法學(xué)根據(jù)和本質(zhì)所在。

3.1.9 對抗性競技運(yùn)動項(xiàng)目（開式動作技能項(xiàng)目）與非對抗性競技運(yùn)動項(xiàng)目（閉式動作技能項(xiàng)目）在動作信息處理和動作產(chǎn)生過程方面存在顯著差異。

3.1.10 在運(yùn)動訓(xùn)練和比賽過程中人體動作的控制與調(diào)節(jié)水平的提高，取決于多重信息流共同和諧發(fā)生作用的時間和空間精確性，以及動作程序的不斷優(yōu)化，動作產(chǎn)生和控制過程，并不僅僅是簡單的“連鎖性條件反射”。

3.2 建議

在現(xiàn)代競技運(yùn)動訓(xùn)練和比賽過程中，必須遵照動作科學(xué)規(guī)律，根據(jù)人體的神經(jīng)生理的原理、特性，以及人體運(yùn)動感覺與動作調(diào)節(jié)的機(jī)制設(shè)計訓(xùn)練方法和參賽方案，除了培養(yǎng)運(yùn)動員的正確訓(xùn)練和參賽意識外，還必須設(shè)計出適宜的專項(xiàng)訓(xùn)練和刺激方法與手段，誘發(fā)并使運(yùn)動員的神經(jīng)和肌肉系統(tǒng)自主“學(xué)會和發(fā)揮出”專項(xiàng)競技運(yùn)動所需要的關(guān)鍵能力。

[1]Schmidt, R. A. & Wrisberg, C. A.(2008). Motor Learning and Performance [M].Champaign,IL: Human Kinetics, 78-82

[2]劉愛杰.競技就是動作講座[R].南京：江蘇省水上訓(xùn)練基地，2011

[3]劉展（美）.動作學(xué)習(xí)與控制課程講義[R].斯普林菲爾德：美國春田學(xué)院，2003

[4]于冰（美）.運(yùn)動生物力學(xué)的研究與應(yīng)用報告[R].北京：北京體育大學(xué)，2009

Explanation of Movement Matrix and Movement Models

ZHANG Ying-bo
(Beijing Sport University , Beijing 100084, China)

Acknowledgement of human movement science and mastering of frontier knowledge and methods of movement sensation and movement regulation have formed a theoretical base and application foundation for modern training methods such as core strength training, vibration training, Swiss ball training, suspension training, etc. The article systematically discusses the research achievements in the field of movement science at home and abroad in the recent years. And through case analysis, it clearly explains the application of human movement matrix, movement models, movement sensation and movement regulation of the different competitive sports in training and competition.

competitive sport; movement matrix; movement model; movement sensation; movement regulation

G808

A

1006-1207(2011)04-0021-06

2011-06-15

張英波，男，教授.主要研究方向：運(yùn)動訓(xùn)練學(xué).

北京體育大學(xué)，北京 100084

何聰)