劉，呂錦章，陽 光，張澤承

（1.廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院體育教學(xué)部，廣西 南寧 530003； 2.海南大學(xué)體育部，海南 ?？?570228）

理論與方法探索

劈叉高度測(cè)量器設(shè)計(jì)方案

（1.廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院體育教學(xué)部，廣西 南寧 530003； 2.海南大學(xué)體育部，海南 海口 570228）

柔韌性的提高不僅增加人體運(yùn)動(dòng)幅度和改善形體美，還有助于肌肉工作效率和技術(shù)的提升。劈叉體現(xiàn)了脊柱、腹部、髖、下肢肌肉的柔韌性，涉及很多核心力量的肌肉，劈叉的水平也對(duì)到核心力量有影響。劈叉高度的準(zhǔn)確測(cè)量，為訓(xùn)練健身提供直觀的參考數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)際需要，按照實(shí)用、簡(jiǎn)便易操作、準(zhǔn)確測(cè)量的理念，提出可行性設(shè)計(jì)方案。

劈叉；柔韌性；測(cè)量器

1 研究方法

1.1 文獻(xiàn)資料法

查閱1999～2009年有關(guān)身體素質(zhì)、運(yùn)動(dòng)生理、解剖的相關(guān)知識(shí)及體質(zhì)測(cè)試數(shù)據(jù)有效評(píng)價(jià)體系，人機(jī)設(shè)計(jì)、健身器材設(shè)原則和方法方面的研究資料，初步了解柔韌性在訓(xùn)練教學(xué)中的重要性，對(duì)柔韌的測(cè)量方法、方式以及人機(jī)設(shè)計(jì)的基本原理。

1.2 頭腦風(fēng)暴法

課題小組采用頭腦風(fēng)暴法，先就課題的可行性和操作性提出各種研究思路和方案，指定對(duì)專家訪問調(diào)查所提出的問題，通過對(duì)調(diào)查問卷獲得統(tǒng)計(jì)分析。

1.3 問卷調(diào)查法

1.3.1 確定咨詢專家課題小組所咨詢的專家都是在身體素質(zhì)訓(xùn)練、教學(xué)、體質(zhì)測(cè)量方面具備10年以上工作經(jīng)驗(yàn)，具有一定的權(quán)威度。經(jīng)過課題小組共同討論分析，選取的專家在31人左右。

1.3.2 設(shè)計(jì)、制定咨詢專家的問卷專家的調(diào)查問卷是課題研究的信息收集的重要來源，問卷的質(zhì)量直接影響到研究調(diào)查的質(zhì)量。我們的調(diào)查問卷填答按照指標(biāo)量化設(shè)計(jì)采用5個(gè)等級(jí)，即“很重要”“較重要”“一般”“不大重要”“不重要”或“很必要”“比較必要”“一般”“不大必要”“沒有必要”，統(tǒng)計(jì)過程根據(jù)認(rèn)可程度分別賦予分值為5分、4分、3分、2分、1分。專家根據(jù)自己的判斷選擇，并對(duì)問卷的有效性評(píng)價(jià)。

1.3.3 對(duì)專家進(jìn)行調(diào)查訪問將專家咨詢問卷分發(fā)給專家，專家直接對(duì)具體調(diào)查指標(biāo)進(jìn)行判斷、打分，同時(shí)對(duì)問卷中的指標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)充和修改，并提出一些參考意見?；厥諉柧磉M(jìn)行統(tǒng)計(jì)，綜合專家意見分析各項(xiàng)指標(biāo)，從新擬訂指標(biāo)體系，再做一論咨詢調(diào)查。專家對(duì)問卷的整體、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容效度按很好、較好、一般、較差、很差級(jí)別按5、4、3、2、1進(jìn)行評(píng)分都＞4，表名效度較好。（表1）

1.3.4 結(jié)果分析第一次訪問專家發(fā)放咨詢問卷31份，回收31份，回收率100%，其中有效問卷30份，有效率為96.7%；第二次問卷發(fā)放31份回收有效29份，有效為93.5%，滿足調(diào)查統(tǒng)計(jì)要求。

專家認(rèn)為，柔韌性在體質(zhì)中占比較重地位的100%，髖、下肢柔韌性對(duì)核心力量發(fā)展影響比較大，占96.6%，認(rèn)為體前屈測(cè)量數(shù)值受其他因素影響比較大以上為83.3%，認(rèn)為劈叉測(cè)量受其他因素影響較大為6.6%。由此可見，大部分專家認(rèn)為柔韌性，尤其是髖與下肢柔韌對(duì)自身和核心力量的發(fā)展都是有關(guān)鍵的作用，劈叉比體前屈更能體現(xiàn)髖、下肢的柔韌水平。劈叉是可以作為體質(zhì)研究測(cè)量柔韌水平的測(cè)量方法，設(shè)計(jì)測(cè)量劈叉高度儀器是有必要的。

2 儀器結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)采集的設(shè)計(jì)

2.1 儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（圖1）

整個(gè)測(cè)量?jī)x器主要由底板和縱標(biāo)、游標(biāo)構(gòu)成。其設(shè)計(jì)的尺寸和規(guī)格，是通過查閱文獻(xiàn)資料、走訪專家，隨機(jī)抽取男女生各20人測(cè)量獲得數(shù)據(jù)分析而設(shè)計(jì)。通過查閱文獻(xiàn)資料，目前國內(nèi)獲得下肢和髖柔韌性數(shù)據(jù)，多采用的坐位體前屈測(cè)量方法，其數(shù)據(jù)有效性低，經(jīng)常受到身高、體形、運(yùn)動(dòng)能力、心理等各種因素的影響，在實(shí)際測(cè)試中也發(fā)現(xiàn)各種因素尤其是軀干柔韌、認(rèn)真程度對(duì)數(shù)值影響很大。也有用采用電腦對(duì)人體動(dòng)作進(jìn)行影像數(shù)據(jù)采集的方式，獲得柔韌性測(cè)試數(shù)據(jù)，但操作條件和技術(shù)較高操作比較煩瑣，不適宜在教學(xué)和訓(xùn)練中大規(guī)模使用。國外有類似的產(chǎn)品，但其使用姿勢(shì)也不能如實(shí)體現(xiàn)下肢和髖關(guān)節(jié)的柔韌性，不能提供準(zhǔn)確柔韌數(shù)據(jù)。我們這里提出專門針對(duì)下肢和髖柔韌性的，操作簡(jiǎn)單的測(cè)量?jī)x器是具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)是很有實(shí)際意義的。通過走訪專家，向他們闡述劈叉測(cè)量?jī)x器的設(shè)計(jì)理念，所預(yù)想解決的問題。他們大都認(rèn)為劈叉比坐位體前屈更準(zhǔn)確體現(xiàn)被測(cè)試者的柔韌性，數(shù)據(jù)有效度高，影響因素較小?？隙ㄔO(shè)計(jì)方案的必要性和實(shí)用性，并提出了一些意見。根據(jù)公認(rèn)的中國人普通人體身高、形態(tài)比例制定設(shè)計(jì)方案。通過測(cè)量不僅可以測(cè)量劈叉前后的會(huì)陰高度，還能獲得受測(cè)者身高、下肢長(zhǎng)等數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)是儀器測(cè)量既通過目視讀取數(shù)據(jù)，也可以連接電子測(cè)量設(shè)備能很快得出劈叉前后的會(huì)陰高度以及其數(shù)值。在這里我們將提出儀器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

表1 咨詢專家問卷效度檢驗(yàn)一覽表

圖1

2.1.1 底板的設(shè)計(jì)底板是被測(cè)試者在測(cè)試過程中完成各種測(cè)試姿勢(shì)的工作平臺(tái)。它表面平直整齊避免場(chǎng)地彎曲帶來的誤差，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，摩擦系數(shù)適中也為被測(cè)試者提供一個(gè)比較安全的環(huán)境。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國成年人身高最高的是18～30歲年齡，該年齡段男子的身高為170.2±5.8厘米，該年齡段女子的身高為159.2±5.3厘米。雖然我國整體身高在200厘米以內(nèi)，但隨著國家經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展?fàn)I養(yǎng)不斷增加，在一些城市也出現(xiàn)一些青少年超過200厘米的高度，所以底板的長(zhǎng)度是假設(shè)最高受測(cè)者為210厘米來設(shè)計(jì)。按照中國法定的工業(yè)、設(shè)備產(chǎn)品正常成年人體比例標(biāo)準(zhǔn)換算會(huì)陰高度與身高的比例男子為48.23%、女子是47.74%，假設(shè)被測(cè)者210厘米身高完成劈叉最大長(zhǎng)度應(yīng)該是202.57厘米，所以我們將底板設(shè)計(jì)成長(zhǎng)220厘米。為了方便搬運(yùn)和儲(chǔ)藏，我們底板可以對(duì)折收起，也節(jié)約空間。同樣，我們按照GB標(biāo)準(zhǔn)人單膝跪地側(cè)身扶地距離與身高比例為27.04%，身高210厘米不能完成劈叉?zhèn)壬矸龅貞?yīng)該是56.79厘米，底板設(shè)計(jì)寬度是120厘米。底板設(shè)計(jì)高度為10厘米，這是比較安全的高度。底板正上面中間一條短線和兩條平行的長(zhǎng)線垂直相交。短線是測(cè)量時(shí)兩腳站立分界，處于與兩條長(zhǎng)線交叉的中間是受測(cè)試者重心垂直投影點(diǎn)的參照物。短線上還有兩條0～ 180度弧線，作為測(cè)量軀干柔韌性站立轉(zhuǎn)體角度刻度。兩條平行長(zhǎng)線它們相隔7厘米，作為劈叉是兩腿滑行的參照線，尤其是橫叉時(shí)可以很容易判斷髖關(guān)節(jié)重心和兩腿是否在同一直線上依據(jù)。根據(jù)國家GB提出中國人正常體重標(biāo)準(zhǔn)=身高-110公斤，超過標(biāo)準(zhǔn)30%為肥胖，按照健身器材設(shè)計(jì)要求和工業(yè)、儀器設(shè)計(jì)要求，底板設(shè)計(jì)至少可承受重量為250公斤。

2.1.2 縱標(biāo)、游尺的設(shè)計(jì)縱標(biāo)在測(cè)量劈叉前后會(huì)陰高時(shí)提供數(shù)據(jù)，同時(shí)既是測(cè)量時(shí)髖關(guān)節(jié)垂直向下移動(dòng)的參照物，也可以測(cè)量身高、坐高、下肢長(zhǎng)、小腿長(zhǎng)等功能，減少儀器的購置?？v標(biāo)垂直于底板，位于一側(cè)邊線中段?？v標(biāo)分內(nèi)外兩層，外層三面都可以讀取數(shù)據(jù)。測(cè)試者從正面讀取數(shù)據(jù)同時(shí)，也可以通過視覺和攝影像觀察被測(cè)試者姿勢(shì)動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)，并出現(xiàn)意外時(shí)做出幫助。被測(cè)試者在測(cè)試時(shí)也可以了解自己的柔韌情況，促進(jìn)鍛煉的積極性。正面中間是游標(biāo)活動(dòng)的軌跡，兩側(cè)有刻度，都是通過游標(biāo)滑動(dòng)水平讀取數(shù)據(jù)。按照之前最高測(cè)試者制訂左側(cè)是身高的刻度0～210厘米，按照起身高指定右側(cè)顯示的會(huì)陰高的測(cè)量刻度為0 ～110厘米。右側(cè)的“110”刻度比左側(cè)的“210”刻度高出10厘米，當(dāng)游標(biāo)下到左側(cè)刻度110厘米時(shí)右側(cè)的游標(biāo)會(huì)同步滑動(dòng)，最后兩側(cè)一起歸零，根據(jù)需要也可以在右側(cè)增加坐高的刻度。外層兩側(cè)面有數(shù)據(jù)視窗，測(cè)量時(shí)通過固定指針讀取指向卷尺的數(shù)據(jù)，卷尺也可以設(shè)置為左右兩套刻度，左側(cè)是身高、會(huì)陰高刻度，右側(cè)為坐高刻度。按照中國成年人身高標(biāo)準(zhǔn)，左側(cè)固定視窗指針高度為距離地面170厘米的高度，右側(cè)固定視窗的指針高距離地面為150厘米，以滿足不同身高的測(cè)試者數(shù)據(jù)的讀取。縱標(biāo)的里層是一個(gè)空心長(zhǎng)方管，作為縱標(biāo)的支架，長(zhǎng)方管外有一個(gè)裝著8只滑輪的以穩(wěn)定游標(biāo)上下活動(dòng)的活套提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。長(zhǎng)方管能有墜體，它功能是游標(biāo)和卷尺使用后自動(dòng)上升。墜體通過連線和頂上的滑輪，拉動(dòng)活套和游標(biāo)、卷尺的上升移動(dòng)。墜體的重量應(yīng)是活套、游標(biāo)、卷尺重量總和之后再多300克，這是考慮到游標(biāo)上升的速度對(duì)會(huì)陰尤其是對(duì)男性測(cè)試的安全影響。在縱標(biāo)的左側(cè)面離地面160厘米地方安裝一個(gè)電子數(shù)據(jù)顯示器，可以連接電腦讀取數(shù)據(jù)。

游標(biāo)由固轉(zhuǎn)向游標(biāo)和固定游標(biāo)組成，轉(zhuǎn)向游標(biāo)的主要功能是測(cè)量縱、橫劈叉前后會(huì)陰高度。固定游標(biāo)的主要功能是測(cè)量身高、眼高、下肢長(zhǎng)以及坐高等測(cè)量，兩個(gè)功能的分類也是從衛(wèi)生角度出發(fā)避免交叉感染。為儀器適應(yīng)更廣泛年齡人群測(cè)試，根據(jù)人體生理結(jié)構(gòu)特征髖厚度是與身高比例11.27%，按設(shè)計(jì)最高度的髖厚為23.66厘米，轉(zhuǎn)向游標(biāo)長(zhǎng)27厘米、寬2.5厘米對(duì)被測(cè)試者尤其對(duì)兒童劈叉前的站立和劈叉后的動(dòng)作都沒有影響，也沒有不舒適的感覺。即使完全完成劈叉，會(huì)陰處生理結(jié)構(gòu)造成不完全著地，轉(zhuǎn)向游標(biāo)厚0.3厘米可以忽略不計(jì)，按其下面計(jì)量刻度，用生鐵作為原料可以減少使用中變形所造成的誤差。它與固定游標(biāo)時(shí)同一筆直方向時(shí)測(cè)量橫劈叉前后會(huì)陰的高度，然后可以隨被測(cè)試者向兩側(cè)水平轉(zhuǎn)向90度測(cè)量左右縱劈叉前后的會(huì)陰高度，靠近縱標(biāo)一側(cè)的腿向前，另一側(cè)向后完成縱劈叉。按照國家指定人體標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)肩最大寬度與身高比例是26.42%，設(shè)計(jì)最高者的最大肩寬為55.49厘米，轉(zhuǎn)向測(cè)量縱劈叉的固定游標(biāo)必須能容納半個(gè)肩寬原故，固定游標(biāo)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為35厘米；它的寬為5厘米、高8厘米為保證其機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定，減少變形帶來的誤差。

2.2 數(shù)據(jù)的采集（功能元并聯(lián)式組合—雙輸出信息并聯(lián)式組合）

這個(gè)儀器操作簡(jiǎn)單、讀取便捷，數(shù)據(jù)信息以并聯(lián)式雙輸出，可以通過物理刻度手工記錄或者電子儀器讀取測(cè)量數(shù)據(jù)。物理刻度游標(biāo)滑輪是通過杠桿原理，測(cè)量和刻度都是等長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性比較高，測(cè)量后自動(dòng)上升歸整使用起來比較方便，同時(shí)也有電子儀器作為參照，進(jìn)一步降低誤差。主要測(cè)量橫、左右縱劈叉前后高度換算比率，以獲得體現(xiàn)下肢和髖關(guān)節(jié)柔韌性的數(shù)據(jù)。測(cè)量橫劈叉的方法被測(cè)是試者背向縱標(biāo)，跨過變向游標(biāo)并讓其頂在會(huì)陰處，兩腳分別踩在短線兩側(cè)正常站立，測(cè)量并讀取被測(cè)試者直立時(shí)會(huì)陰高度數(shù)據(jù)；再兩腿分別沿著長(zhǎng)線滑行最大限度，這時(shí)測(cè)試者讀取數(shù)據(jù)，同時(shí)注意被測(cè)試者的膝曲直、會(huì)陰中心的投影點(diǎn)是否合乎要求。根據(jù)被測(cè)試者的柔韌性水平選擇讀數(shù)方位，并進(jìn)行保護(hù)和指導(dǎo)。左右縱劈叉測(cè)量也是被測(cè)試者先直立時(shí)的會(huì)陰高度；再夾著轉(zhuǎn)向游標(biāo)向左或右轉(zhuǎn)90度，沿著長(zhǎng)線完成縱劈叉最大程度后讀取測(cè)量數(shù)值；測(cè)試者要注意檢查完成動(dòng)作時(shí)被測(cè)試者的膝曲直、會(huì)陰中心的投影點(diǎn)是否合乎要求。測(cè)試過程中也可以使用電子計(jì)量器，設(shè)訂測(cè)量程序，能更快捷準(zhǔn)確獲得數(shù)值和比率數(shù)據(jù)。

儀器還可以測(cè)量身高、坐高、眼高、下肢長(zhǎng)、小腿長(zhǎng)等。被測(cè)試者背對(duì)縱標(biāo)直立，兩腳分別踩在短線兩側(cè)，拉下來定向游標(biāo)壓到頭頂讀取身高數(shù)據(jù)。站在右邊可以測(cè)量到眼高、下肢長(zhǎng)、小腿長(zhǎng)，還有坐高。

3 結(jié) 論

根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研和咨詢專家分析結(jié)果，柔韌性是人身重要的體素質(zhì)之一，劈叉的所體現(xiàn)很多是人體核心力量的肌肉的柔韌性，它對(duì)核心力量的發(fā)展、提高運(yùn)動(dòng)能力都有很重要的影響。各中因素都會(huì)影響到體前屈測(cè)試數(shù)據(jù)，體前屈缺乏針對(duì)性。準(zhǔn)確地測(cè)量劈叉前后會(huì)陰高度和計(jì)算兩者的比值，直觀了解被測(cè)試者下肢和髖關(guān)節(jié)的柔韌性具體數(shù)據(jù)，以及運(yùn)動(dòng)、鍛煉的效果，有助于制定針對(duì)下肢髖關(guān)節(jié)的體質(zhì)測(cè)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

在所咨詢的專家中，相當(dāng)多都認(rèn)可劈叉高度測(cè)量器設(shè)計(jì)可行性，認(rèn)為設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)比較合理、構(gòu)造簡(jiǎn)單實(shí)用、操作簡(jiǎn)單且測(cè)量數(shù)據(jù)較高的準(zhǔn)確度。劈叉高度測(cè)量?jī)x器結(jié)構(gòu)和尺寸主要參考儀器設(shè)計(jì)國家GB標(biāo)準(zhǔn)、人體解剖生理特點(diǎn)、體質(zhì)測(cè)量觀察和保護(hù)需要等角度考查來設(shè)計(jì)。當(dāng)前國內(nèi)外也沒有可以大范圍測(cè)量劈叉的儀器，也沒有比較合適的測(cè)量方式，我們的設(shè)計(jì)是很具有實(shí)用性和創(chuàng)新性的。專家還給提出了許多寶貴的建議，我們還需要不斷改進(jìn)。

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G803

A

1674-151X（2011）05-045-03

10.3969/j.issn.1674-151x.2011.05.021

投稿日期：2011-01-26

廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院科研課題（2009D23）。

劉芃，講師，在讀碩士研究生。研究方向：體育教學(xué)、體育人文。