劉，呂錦章，陽 光，張澤承

（1.廣西財經(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

劈叉高度測量器設(shè)計方案

（1.廣西財經(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動幅度和改善形體美，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，劈叉的水平也對到核心力量有影響。劈叉高度的準(zhǔn)確測量，為訓(xùn)練健身提供直觀的參考數(shù)據(jù)。根據(jù)實際需要，按照實用、簡便易操作、準(zhǔn)確測量的理念，提出可行性設(shè)計方案。

劈叉；柔韌性；測量器

1 研究方法

1.1 文獻資料法

查閱1999～2009年有關(guān)身體素質(zhì)、運動生理、解剖的相關(guān)知識及體質(zhì)測試數(shù)據(jù)有效評價體系，人機設(shè)計、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，對柔韌的測量方法、方式以及人機設(shè)計的基本原理。

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，指定對專家訪問調(diào)查所提出的問題，通過對調(diào)查問卷獲得統(tǒng)計分析。

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)測量方面具備10年以上工作經(jīng)驗，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、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)計采用5個等級，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，并對問卷的有效性評價。

1.3.3 對專家進行調(diào)查訪問將專家咨詢問卷分發(fā)給專家，專家直接對具體調(diào)查指標(biāo)進行判斷、打分，同時對問卷中的指標(biāo)進行補充和修改，并提出一些參考意見?；厥諉柧磉M行統(tǒng)計，綜合專家意見分析各項指標(biāo)，從新擬訂指標(biāo)體系，再做一論咨詢調(diào)查。專家對問卷的整體、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容效度按很好、較好、一般、較差、很差級別按5、4、3、2、1進行評分都＞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、下肢柔韌性對核心力量發(fā)展影響比較大，占96.6%，認(rèn)為體前屈測量數(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)研究測量柔韌水平的測量方法，設(shè)計測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

2.1 儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計（圖1）

整個測量儀器主要由底板和縱標(biāo)、游標(biāo)構(gòu)成。其設(shè)計的尺寸和規(guī)格，是通過查閱文獻資料、走訪專家，隨機抽取男女生各20人測量獲得數(shù)據(jù)分析而設(shè)計。通過查閱文獻資料，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量方法，其數(shù)據(jù)有效性低，經(jīng)常受到身高、體形、運動能力、心理等各種因素的影響，在實際測試中也發(fā)現(xiàn)各種因素尤其是軀干柔韌、認(rèn)真程度對數(shù)值影響很大。也有用采用電腦對人體動作進行影像數(shù)據(jù)采集的方式，獲得柔韌性測試數(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，但其使用姿勢也不能如實體現(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下肢和髖柔韌性的，操作簡單的測量儀器是具有創(chuàng)新性的設(shè)計是很有實際意義的。通過走訪專家，向他們闡述劈叉測量儀器的設(shè)計理念，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)被測試者的柔韌性，數(shù)據(jù)有效度高，影響因素較小?？隙ㄔO(shè)計方案的必要性和實用性，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)計方案。通過測量不僅可以測量劈叉前后的會陰高度，還能獲得受測者身高、下肢長等數(shù)據(jù)。設(shè)計是儀器測量既通過目視讀取數(shù)據(jù)，也可以連接電子測量設(shè)備能很快得出劈叉前后的會陰高度以及其數(shù)值。在這里我們將提出儀器設(shè)計結(jié)構(gòu)。

表1 咨詢專家問卷效度檢驗一覽表

圖1

2.1.1 底板的設(shè)計底板是被測試者在測試過程中完成各種測試姿勢的工作平臺。它表面平直整齊避免場地彎曲帶來的誤差，保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，摩擦系數(shù)適中也為被測試者提供一個比較安全的環(huán)境。根據(jù)統(tǒng)計，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，所以底板的長度是假設(shè)最高受測者為210厘米來設(shè)計。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)換算會陰高度與身高的比例男子為48.23%、女子是47.74%，假設(shè)被測者210厘米身高完成劈叉最大長度應(yīng)該是202.57厘米，所以我們將底板設(shè)計成長220厘米。為了方便搬運和儲藏，我們底板可以對折收起，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)計寬度是120厘米。底板設(shè)計高度為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線垂直相交。短線是測量時兩腳站立分界，處于與兩條長線交叉的中間是受測試者重心垂直投影點的參照物。短線上還有兩條0～ 180度弧線，作為測量軀干柔韌性站立轉(zhuǎn)體角度刻度。兩條平行長線它們相隔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)計要求和工業(yè)、儀器設(shè)計要求，底板設(shè)計至少可承受重量為250公斤。

2.1.2 縱標(biāo)、游尺的設(shè)計縱標(biāo)在測量劈叉前后會陰高時提供數(shù)據(jù)，同時既是測量時髖關(guān)節(jié)垂直向下移動的參照物，也可以測量身高、坐高、下肢長、小腿長等功能，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)。測試者從正面讀取數(shù)據(jù)同時，也可以通過視覺和攝影像觀察被測試者姿勢動作是否標(biāo)準(zhǔn)，并出現(xiàn)意外時做出幫助。被測試者在測試時也可以了解自己的柔韌情況，促進鍛煉的積極性。正面中間是游標(biāo)活動的軌跡，兩側(cè)有刻度，都是通過游標(biāo)滑動水平讀取數(shù)據(jù)。按照之前最高測試者制訂左側(cè)是身高的刻度0～210厘米，按照起身高指定右側(cè)顯示的會陰高的測量刻度為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厘米時右側(cè)的游標(biāo)會同步滑動，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，測量時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試者數(shù)據(jù)的讀取?？v標(biāo)的里層是一個空心長方管，作為縱標(biāo)的支架，長方管外有一個裝著8只滑輪的以穩(wěn)定游標(biāo)上下活動的活套提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。長方管能有墜體，它功能是游標(biāo)和卷尺使用后自動上升。墜體通過連線和頂上的滑輪，拉動活套和游標(biāo)、卷尺的上升移動。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)上升的速度對會陰尤其是對男性測試的安全影響。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)的主要功能是測量縱、橫劈叉前后會陰高度。固定游標(biāo)的主要功能是測量身高、眼高、下肢長以及坐高等測量，兩個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)計最高度的髖厚為23.66厘米，轉(zhuǎn)向游標(biāo)長27厘米、寬2.5厘米對被測試者尤其對兒童劈叉前的站立和劈叉后的動作都沒有影響，也沒有不舒適的感覺。即使完全完成劈叉，會陰處生理結(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，按其下面計量刻度，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)時同一筆直方向時測量橫劈叉前后會陰的高度，然后可以隨被測試者向兩側(cè)水平轉(zhuǎn)向90度測量左右縱劈叉前后的會陰高度，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)計最高者的最大肩寬為55.49厘米，轉(zhuǎn)向測量縱劈叉的固定游標(biāo)必須能容納半個肩寬原故，固定游標(biāo)長度設(shè)計為35厘米；它的寬為5厘米、高8厘米為保證其機構(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）

這個儀器操作簡單、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量數(shù)據(jù)。物理刻度游標(biāo)滑輪是通過杠桿原理，測量和刻度都是等長運動數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性比較高，測量后自動上升歸整使用起來比較方便，同時也有電子儀器作為參照，進一步降低誤差。主要測量橫、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)。測量橫劈叉的方法被測是試者背向縱標(biāo)，跨過變向游標(biāo)并讓其頂在會陰處，兩腳分別踩在短線兩側(cè)正常站立，測量并讀取被測試者直立時會陰高度數(shù)據(jù)；再兩腿分別沿著長線滑行最大限度，這時測試者讀取數(shù)據(jù)，同時注意被測試者的膝曲直、會陰中心的投影點是否合乎要求。根據(jù)被測試者的柔韌性水平選擇讀數(shù)方位，并進行保護和指導(dǎo)。左右縱劈叉測量也是被測試者先直立時的會陰高度；再夾著轉(zhuǎn)向游標(biāo)向左或右轉(zhuǎn)90度，沿著長線完成縱劈叉最大程度后讀取測量數(shù)值；測試者要注意檢查完成動作時被測試者的膝曲直、會陰中心的投影點是否合乎要求。測試過程中也可以使用電子計量器，設(shè)訂測量程序，能更快捷準(zhǔn)確獲得數(shù)值和比率數(shù)據(jù)。

儀器還可以測量身高、坐高、眼高、下肢長、小腿長等。被測試者背對縱標(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)。站在右邊可以測量到眼高、下肢長、小腿長，還有坐高。

3 結(jié) 論

根據(jù)文獻調(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，它對核心力量的發(fā)展、提高運動能力都有很重要的影響。各中因素都會影響到體前屈測試數(shù)據(jù)，體前屈缺乏針對性。準(zhǔn)確地測量劈叉前后會陰高度和計算兩者的比值，直觀了解被測試者下肢和髖關(guān)節(jié)的柔韌性具體數(shù)據(jù)，以及運動、鍛煉的效果，有助于制定針對下肢髖關(guān)節(jié)的體質(zhì)測量評價標(biāo)準(zhǔn)。

在所咨詢的專家中，相當(dāng)多都認(rèn)可劈叉高度測量器設(shè)計可行性，認(rèn)為設(shè)計結(jié)構(gòu)比較合理、構(gòu)造簡單實用、操作簡單且測量數(shù)據(jù)較高的準(zhǔn)確度。劈叉高度測量儀器結(jié)構(gòu)和尺寸主要參考儀器設(shè)計國家GB標(biāo)準(zhǔn)、人體解剖生理特點、體質(zhì)測量觀察和保護需要等角度考查來設(shè)計。當(dāng)前國內(nèi)外也沒有可以大范圍測量劈叉的儀器，也沒有比較合適的測量方式，我們的設(shè)計是很具有實用性和創(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。

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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。