王 新,馬 毅,郝慶威,李 男

(1.沈陽體育學院,運動人體科學學院,遼寧沈陽 110102;2.沈陽體育學院,院長辦公室,遼寧沈陽 110102;3.沈陽體育學院研究生部,遼寧沈陽 110102)

自由式滑雪空中技巧技術診斷體系的研究

王 新1,馬 毅2,郝慶威1,李 男3

(1.沈陽體育學院,運動人體科學學院,遼寧沈陽 110102;2.沈陽體育學院,院長辦公室,遼寧沈陽 110102;3.沈陽體育學院研究生部,遼寧沈陽 110102)

為了保持我國運動員在自由式滑雪空中技巧項目的領先地位,找出影響運動成績的關鍵診斷指標,采用文獻資料法對以往該項目技術診斷方面的資料進行研究。發(fā)現目前對運動員完成動作的影響因素有了一定的定性和定量描述,但缺乏各影響因素對動作質量完成好壞的統(tǒng)計學評價。在此基礎上建立采用常規(guī)方法中的評定框架法進行技術診斷,對運動員高質量動作的技術指標進行建模,運用運動生物力學和統(tǒng)計學等方法建立指標與運動成績之間關系的控制模型,進而形成完善的自由式滑雪空中技巧運動技術監(jiān)控體系。

自由式滑雪空中技巧;評定指標;技術診斷體系

冬季競技運動是國際競技大家族中的重要一員,其比賽成績的高低直接體現一個國家整體競技水平的高低。在冬季項目中,自由式滑雪空中技巧是雪上滑行和空中翻騰技巧相結合的雪上運動項目,該項目注重技巧性、柔韌性和靈活性,非常符合中國人的自身運動特點和身體特征,所以自由式滑雪空中技巧一直就是中國選手在冬奧會雪上項目奪金的突破口。運動員通過助滑坡加速,在跳臺上起跳,飛起到空中,在空中完成空翻、轉體等動作后,在坡度為 37°的著陸坡著陸并滑下至停止區(qū)停止。根據空中技巧技術特點,整個運動過程分為助滑、起跳、空中翻騰和著陸四個部分。為了保證高質量地完成動作,每個階段都有合理的技術特征。對該項目我國優(yōu)秀運動員專項技術訓練進行診斷和監(jiān)測,找到各階段技術診斷性指標及診斷重點,有助于保證運動員高質量地完成整個動作,保持我國在該項目上的優(yōu)勢地位。

1 國內外研究現狀

1.1 自由式滑雪空中技巧動作技術診斷方法

動作技術診斷方法一般分為運動學數據采集、動力學數據采集和生物學數據采集三類。由于運動學數據采集方法靈活,對運動員無干擾,特別適用于訓練和比賽現場數據采集,因此,優(yōu)秀運動員現場技術診斷研究以運動學數據采集為主,動力學和生物學數據采集僅僅作為輔助手段。王猛[1]在其碩士畢業(yè)論文中通過動力學監(jiān)控方法實驗驗證了以往研究人員對“漂移”產生的研究結論,并明確提出運動員起跳時由于雙腳的壓力不對稱,因而導致其在出臺瞬時產生了橫向運動 (漂移)的加速度,最終導致運動員出臺后產生沿橫軸方向發(fā)生位移,即著陸的橫向“漂移”。閆紅光[2]等人通過動力學監(jiān)控方法研究,認為自由式滑雪空中技巧運動員軀干肌群的力量是影響運動員空中轉體和身體姿態(tài)的重要因素。錄像測量和攝像測量等方法從速度、角度、動作時空分析和轉體技術等方面對季曉歐完成 b lFF水池動作進行了運動學分析。趙朋宇[8]對奧運會亞軍李妮娜的 bF型動作時相進行分析,通過對空中技巧運動員李妮娜空中動作的運動學特征的分析描述,揭示了該動作的結構、轉體結束時正確的體位姿勢和合理翻轉時機,并就新規(guī)則的變化對該動作的影響進行了分析。閆紅光[9]等人運用三臺M-9000攝像機同時對徐囡囡的左正側面、右正側面以及全程掃描的方式對其進行了騰空過程的重心的運動軌跡特征,即飛行高度、飛行遠度、飛行時間以及騰空過程重心的速度變化特點的運動學參數分析。方志軍[10]等人對李妮娜作 dF動作時的膝關節(jié)角度變化、髖關節(jié)角度變化、肩關節(jié)角度變化和重心合速度變化進行了運動學分析。

閆紅光[6]等人通過動量矩守恒原理,分析無論人體是繞橫軸翻轉,還是繞縱軸旋轉,均可通過改變轉動慣量達到改變轉動角速度的目的,根據對運動員大量的空中動作測量結果進行分析并發(fā)現,無論是哪類動作,騰空階段的速度在水平方向上和垂直方向上均呈現由規(guī)律的變化。閆紅光[11]在對鷗曉濤、邱森 bdFFF動作的時空特征分析中對兩人空中動作的時空分布特征、轉動角速度等因素比較分析,得出結論:空中的轉體動作是角速度相差很大的非勻速過程,可從轉體速度較小處入手,挖掘提高轉體速度的可能性。

1.5 落地動作的技術診斷研究

佟永典[12-13]等人認為影響自由式滑雪空中技巧運動員落地穩(wěn)定性的主要因素有兩點:一是落地穩(wěn)定性調整時人體軀干角速度、大腿角速度、小腿角速度、臂角速度。著陸的成功與否直接影響著成績,另外著陸水平對保證運動員安全起著關鍵的作用。保持直立姿勢至著陸前是非常重要的,因恐懼心理的影響,著陸時常有過早動作或屈膝彎腰的現象,著陸瞬間大小腿,軀干與大腿的角度為 90°最好。徐囡囡[14]等人通過對運動員腿部力量大小及落地體位角的研究,認為落地階段在運動員腿部力量很好的條件下,落地成功與否主要由運動員落地時的體位角決定,因為這時運動員身體還有剩余動量矩。佟永典[12-13]等人研究發(fā)現落地的穩(wěn)定性主要是由人體落地時剩余動量矩和人體落地傾角及人體重心高低來決定。并研究總結了落地失敗的幾種原因:人體剩余動量矩過大及人體落地時軀干傾角過大,應調整下次助滑后翻轉速;人體剩余動量矩過小,人體落地時軀干傾角過小。屬后翻轉動不足,應調整下次助滑使后翻轉速提高;不是上述原因而是落地后運動技術不當,應使用落地后快速下蹲技術增加自我克服剩余動量矩的能力。

2 當前研究存在的問題與不足

通過對自由式滑雪空中技巧的相關文獻的整理研究發(fā)現,目前已經對運動員完成動作的影響因素有了定性和定量的描述,但缺乏各影響因素對動作質量完成好壞的統(tǒng)計學評價,仍然沒有從根本上解決落地站不穩(wěn)的現象,而穩(wěn)定的著陸技術是運動員完成動作的標志,也是各個動作環(huán)節(jié)技術準確性的見證。分析其原因主要在于雖然找到了影響成績的因素,但沒有對各指標因素進行相關影響因子分析,即沒有除上述學者采用動力學方法監(jiān)控外,目前國內外對自由式滑雪空中技巧項目的動作技術診斷方法主要采用運動學監(jiān)控方法。

1.2 助滑技術診斷研究

馬毅[3]等人對此進行了細致全面的研究,認為:助滑速度的主要影響因素有場地因素、環(huán)境因素和動作因素。國內外助滑坡度范圍在 20°-27°之間,坡度越大,摩擦力越小,下滑速度越快。不同環(huán)境的風速、風向對下滑速度影響較大。不同的下滑動作姿勢對空中阻力不同對下滑速度也產生影響;孟述[4]等人認為:在助滑過程中,加速是依靠蹬滑步、屈膝加力來實現的,當感知到速度過大時,可以通過“犁式”來減速并接低姿蹲踞式助滑,有利于在助滑階段獲得與所要跳躍動作相適宜的速度和為起跳做好準備。

鄭凱[5]等人通過對運動員助滑速度與助滑距離的關系,以及根據運動生物力學和空氣動力學相關公式概念建立了助滑距離與速度控制模型,該模型的建立從根本上改變了一直以來自由式滑雪空中技巧項目運動員完全依靠教練員憑借經驗決定助滑高度,再經反復多次試跳才能最后確定的狀態(tài)。

1.3 起跳技術診斷研究

起跳是自由式滑雪空中技巧技術動作的最關鍵環(huán)節(jié),起跳不僅影響空中動作的質量,而且對著陸的成敗有一定的影響,而且也是發(fā)展動作難度的基礎環(huán)節(jié)。自由式滑雪空中技巧起跳技術在手冊上的表述是:評定起跳運動員進入過度區(qū)瞬間開始,至雙板尾離開跳臺時止?？罩械膶嶋H動作在雪板離開跳臺之前并未開始,身體需充分伸展。騰空起跳的影響因素主要是出臺速度和體位角度。馬毅[3]等人從運動學角度對起跳環(huán)節(jié)進行全面的研究并得出:自由式滑雪空中技巧動作的出臺階段速度分別有向前飛行的水平速度和向上騰空的垂直速度這兩個速度合成。出臺的垂直速度的大小決定了騰空的高度,出臺后的水平速度和垂直速度共同決定了落點的遠近。出臺體位角度減小降低速度的垂直分量,而使騰空高度降低。

閆紅光[6]等人通過研究,認為對于“帶臂式”起跳技術相對上舉式起跳技術而言相對比較合理、先進。因為由力學原理可知,由后經前、從上至下的擺臂增加了地面對身體的反作用力,有利于騰空高度的增加。

1.4 空中動作技術診斷研究

從運動學的觀點進行空中翻騰技術動作分析,自由式滑雪空中技巧動作的騰空階段是由兩個運動合成,一個是人體的拋物運動,一個是人體的翻轉運動。馬毅[3]等人通過對近年來的比賽和訓練實踐的分析,認為動作的遠度不是越遠越好,適當的遠度最有利于運動員成功完成動作。遠度不夠容易落在平臺區(qū),出現傷害事故;遠度過大著陸沖擊力增加,不利于成功著陸。一般來說,著陸點的斜坡距離與臺前距的長短相近較為合理。郝慶威[7]等人認為騰空階段完成的條件及翻騰動作的技術水平決定著騰空階段的動作質量,并運用明確指明診斷指標和該指標對運動成績的影響情況。

在空中技巧技術診斷指標建立中缺少通過對優(yōu)秀運動員高質量動作的技術指標進行建模,并同失敗動作進行對比,篩選出動作監(jiān)控的敏感性指標,并對各指標的變化而帶來的影響進行診斷和評價,運用運動生物力學和統(tǒng)計學等方法建立指標之間關系的控制模型,進一步完善自由式滑雪空中技巧運動技術監(jiān)控體系的研究。

3 空中技巧技術指標診斷體系的建立

根據目前自由式滑雪空中技巧項目的研究現狀和存在問題提出該項目的技術診斷體系如下:

3.1 研究過程與方法

課題組在國家級運動員在吉林省北大湖集訓期間和國際級自由滑雪空中技巧比賽過程集中安排動作拍攝?？紤]空中技巧項目各階段運動速度不是很快,但運動員騰起高度較高,無法進行三維影像拍攝,所以錄像采用平面定點測量的方式,使用兩臺 SONY牌 PMW-EX1R型號攝像機分別對起跳、落地的側面進行定點拍攝,通過拍攝獲得運動員在訓練和比賽中的運動影像資料,然后運用美國艾里爾 (Ariel Dynamics)公司產 the APAS System運動圖像解析系統(tǒng)進行動作解析,得到運動員動作的力學指標和參數。第三臺機器對動作進行跟蹤掃描動作完成質量。同時記錄現場顯示的助滑速度和風速。

對分析出的指標采用常規(guī)方法中的評定框架法進行技術診斷,最后建立較為可靠的評價指標框架和標準。最終目標是通過對運動過程中一些與優(yōu)劣標準差異較大的評定指標進行統(tǒng)計學相關系數分析,進而建立出多級關系標準,確定診斷指標。找到對空中技巧運動技術發(fā)揮效果起確定性影響的要素。采用統(tǒng)計學方法篩選技術敏感指標,按照運動效果量對樣本分組,做參量的單因素方差檢驗,根據差異水平對技術參數排序。求出診斷重點的評定指標與技術參數的相關系數,在差異顯著性排序基礎上,按照相關系數的大小進行二級排序。將有顯著性差異的因素列為待選參量,對待選參量進行比較,將有類似物理意義的參量合并,保留的參量就是基本診斷指標。

3.2 基本指標體系

技術評定指標就是對整體和局部運動效果距離“設定標準”或理想目標的遠近程度的描述。優(yōu)秀運動員數據庫和運動技術原理是建立評定標準的基礎。評定標準分為兩部分,即優(yōu)劣標準和關系標準。通過指標分析指明影響動作優(yōu)劣的重要因素,以及各因素之間的相互關系。通過對文獻進行總結歸納和課題組的研究建立出完整的空中技巧項目的整體技術評定基本指標體系。由圖 1可以清晰看出影響空中技巧動作成績的一級因素有四個,分別為助滑技術、起跳技術、空中技術和落地技術。這四個因素又受各自的子因素所影響。其中助滑技術受環(huán)境因素和動作因素的影響,環(huán)境因素包括空氣阻力、跳臺高度、雪質等因素,動作因素中包括手臂姿勢、髖關節(jié)角度、髖關節(jié)角速度等多種因素。

圖 1 自由式滑雪空中技巧項目技術評定基本指標體系

起跳技術受出臺速度、體位角度和足底壓力三個方面因素影響。其中出臺速度包括重心水平速度、重心垂直速度、重心合速度等;體位角度包括髖關節(jié)角度、軀干傾角、手臂姿勢等。足底壓力是指人體處于靜止或運動狀態(tài)時,在其自身所受的重力作用下,足底在垂直方向上受到一個地面的反作用力,即足底壓力。足底壓力對空中技巧起跳技術的影響包括左右腳壓力和人體重心偏移。

落地技術受身體姿態(tài)和平衡能力因素影響。其中身體姿態(tài)的影響因素包括軀干與著陸坡垂直方向夾角、手臂與軀干夾角等;平衡能力是由腰腹力量所決定的。

空中技巧技術指標診斷體系的建立不僅可用于教練員在對運動員技術訓練過程中具有專門針對性,也可以用于評價運動成績好壞的參考依據和明確指明診斷指標和該指標對運動成績的影響情況。該體系的建立將有助于教練員對運動員的技術進行科學合理的診斷,有針對性地進行專項練習,從而提高運動員的技術水平。

4 小結

我國的自由式滑雪空中技巧技術指標診斷體系在構建上正趨于完整,越來越多的研究者正不斷地填補我國空中技巧項目國際研究成果的空白。本課題通過對優(yōu)秀運動員高質量動作的技術指標進行建模,并同失敗動作進行對比,篩選出動作監(jiān)控的敏感性指標,并對各指標的變化而帶來的影響進行診斷和評價,運用運動生物力學和統(tǒng)計學等方法建立指標之間關系的控制模型,進而進一步完善自由式滑雪空中技巧運動技術監(jiān)控體系,為提高運動成績提供科技保障和支持。

[1]王 猛.自由式滑雪空中技巧運動員起跳與著陸足底壓力變化特征的研究[D].沈陽:沈陽體育學院,2010.

[2]閆紅光,王艷玲.國家優(yōu)秀男子自由式滑雪空中技巧運動員軀干肌力特征及與靜態(tài)平衡能力的關系探討[J].沈陽體育學院學報,2009,28(6):55-58.

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[4]孟 述,郭云清,歐曉濤.自由式滑雪空中技巧運動員助滑技術的分析[J].冰雪運動,2001,12(4):35-37.

[5]鄭 凱,鄭 非.自由式滑雪空中技巧項目助滑距離與速度控制研究[J].沈陽體育學院學報,2006,25(5):118-119.

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Technique Diagnoses System of Freestyle Skiing Aerials

WANG Xin1,MA Y i2,HAO Qingwei1,L IN an3
(1.School of Hum an Sports Science,Shenyang Sport University,Shenyang 110102,Liaoning,China;2.Director’s Office,Shenyang Sport University,Shenyang 110102,Liaoning,China;3.Graduate Department,Shenyang Sport University,Shenyang 110102,Liaoning,China)

In order to keep ahead on the performance of freestyle skiing aerial,and seek the key factors that influence the performance,based on the method of literature reviews,this article found out that there were quantitative and qualitative descriptions about influence facto rs of performance for athletes.B u t it lacks of statistical evaluation about the influence factors to the quality of performance.According to the investigation,we adopt assessment frame method which belongs to routine method to technique diagnosis.Through biomechanics and statistical methods the authors suggest setting up a model of technical index of high quality action and a control mode of the relationship between index and performance in order to form a perfection technique diagnoses system of freestyle skiing aerials.

freestyle skiing aerials;evaluation index;technique diagnosis system

G863.1

A

1004-0560(2011)02-0004-04

2011-01-03;

2011-02-15

國家科技部科技支撐計劃課題(課題編號為 2009BAK57B00)。

王 新 (1974-),女,副教授,博士研究生,主要研究方向為運動生物力學。

責任編輯:喬艷春

?體育人文社會學