甄 潔

（鄭州大學體育學院，河南 鄭州 450044）

運動生物力學學科研究特征及方法綜合探究

甄 潔

（鄭州大學體育學院，河南 鄭州 450044）

1 運動生物力學學科研究概述

運動生物力學的概念提出于20世紀60年代，但是運動生物力學的實際應用，運動生物力學對體育、生物學、物理學等學科的各種活動產(chǎn)生的影響早就存在。顯而易見，運動生物力學學科與數(shù)學、物理學、生物學、生理學、體育學、力學等有著十分密切的關系，這種關系使運動生物力學學科的研究更加全面化和復雜化，研究運動生物力學也要求研究者具有較為廣泛的相關學科知識基礎。值得一提的是，在充分研究、解析運動生物力學的基礎上，全面、合理利用運動生物力學的各項研究成果，將其應用在與之相關的各學科教學、研究工作中，將會大大提升相關工作的研究效率，從而提高研究水平。因此，運動生物力學是 一門符合時代發(fā)展的現(xiàn)代化、綜合性學科，值得每個人研究和學習。

運動生物力學的應用主要在體育教學、運動等方面，體育又分為大眾體育和競技體育。大眾體育的研究主要目的是提高練習者的身體素質(zhì)，預防人體疾病，增強鍛煉者身體免疫力，預防人體器官的運動損傷，減少“職業(yè)病”的出現(xiàn)等。運動生物力學應用于大眾體育學科后，極大地提高了廣大民眾的身體素質(zhì)，促進了全民精、氣、神的提高和改善。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近年來，西方許多發(fā)達國家已經(jīng)在大眾體育方面發(fā)揮了運動生物力學的優(yōu)勢，并取得了許多有價值的成果。因此，如何更好地將運動生物力學應用于大眾體育將是日后我國相關部門專家和學者等需要解決的問題。競技體育方面，隨著體育運動在全球范圍內(nèi)知名度的提高和發(fā)展，體育越來越成為衡量國家綜合國力的重要標準之一。而為了更加專業(yè)、有效地訓練競技體育運動員、保護運動員的人身安全以及提高我國的競技體育水平等，有必要將全面、科學、合理、實用的運動生物力學加入進來。實踐也證明，舉重、體操、乒乓球、射擊、游泳以及田徑等運動，我國已經(jīng)取得了驕傲的成績，而這些都離不開廣大科研工作者對運動生物力學與競技體育學的研究。

2 現(xiàn)代運動生物力學的研究方法及基本特征

2.1 現(xiàn)代運動生物力學的研究方法

一般而言，運動生物力學的研究方法可以分為理論研究和實際實驗兩種類型。理論研究方法是在透徹理解運動生物力學相關概念之后，運用各種已得的實驗參數(shù)和數(shù)據(jù)，進行進一步的研究和探索，最后獲得理論結(jié)果，成為一般性的運動生物力學規(guī)律；實驗型的研究方法是在理論研究的基礎上，運用各種現(xiàn)代化實驗技術，研究和測定生物的運動，通過大量實驗，得出準確的數(shù)字、數(shù)據(jù)等。運動生物力學使這兩種研究方法相輔相成、互為表里，只有兩者充分結(jié)合，實驗的結(jié)果才更加科學和精確，對運動生物力學的研究才更有意義，在日后運用運動生物力學才能更加有效果。

2.2 現(xiàn)代運動生物力學的基本特征

2.2.1 運動生物力學學科研究方法的科學性 運動生物力學學科研究方法的科學性是由于運動生物力學研究數(shù)據(jù)的收集、采納與整理都是準確、迅速和精確的。此外，運動生物力學學科研究方法的科學性提高了學科研究的時效性，保證了研究結(jié)果的正確性。以運動生物力學學科研究運用的電子計算機技術和高速生物運動攝像技術為例，高速攝像技術可以迅速捕捉生物運動時的某一局部動作，使運動趨于靜止，方便研究人員的細致觀察；畫面捕捉到后再利用圖像采集器、數(shù)據(jù)縫隙軟件、PS技術等給予圖像以還原，甚至描繪生物的運動軌跡，預期生物的運動結(jié)果，計算生物運動過程中可能發(fā)生的突發(fā)狀況等，進而可以分析影響生物運動各環(huán)節(jié)的因素，找出根源，解決問題。由此可知，運動生物力學學科研究方法的科學性保證了運動生物力學研究的實用性。

2.2.2 運動生物力學學科研究方法的實用性 運動生物力學學科研究方法的實用性是非常顯著的，因此運動生物力學得到了廣泛的運用。主要體現(xiàn)在3個方面：（1）運動生物力學學科研究成果較為準確，可以作為衡量一些數(shù)據(jù)、結(jié)論等的標準，以判斷該實驗的成功與否等；（2）無論運動生物力學研究采用哪種方法，其普遍的特點是周期短，即運動生物力學研究方法能夠快速地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，這對于當前網(wǎng)絡傳播速度快、時代變遷迅速、各項技術飛速進步的情況是十分必要的；（3）運動生物力學學科研究方法的實用性還表現(xiàn)在研

究的可行性強方面。運動生物力學這個概念提出以前，即20世紀中葉以前，即使已經(jīng)有了運用運動生物力學的原理，但是由于社會生產(chǎn)力發(fā)展水平低、科學技術手段低等原因，世界各地的科學技術、學術研究等并不能夠有長足進步，而到了20世紀后期，網(wǎng)絡技術出現(xiàn)后，一些新型的發(fā)明、新型的研究技術等也被創(chuàng)新出來，這給予了研究運動生物力學以支持，因此增加了運動生物力學學科研究的可行性。這一點與運動生物力學學科研究的科學性是分不開的，同時也證明了這一學科研究的實用性。

2.2.3 運動生物力學學科研究方法的唯物性 現(xiàn)代運動生物力學學科研究的方法除了以上兩種特征外，還具有唯物性的特點，體現(xiàn)在兩個方面：（1）運動生物力學的一切結(jié)論和規(guī)律將通過嚴格的科學實驗得來，這就避免了研究、實驗人員的主觀臆斷以及實驗結(jié)果的唯心；（2）運動生物力學學科研究方法的核心是對辯證思維的運用，即一切實驗結(jié)果都要一分為二的看待，允許提出質(zhì)疑，這種辯證思維以生物學以及經(jīng)典力學等學科理論為依據(jù)，提高了運動生物力學學科研究的科學性，也保障了現(xiàn)代運動生物力學學科研究的唯物性。

3 運動生物力學研究的內(nèi)容與任務

運動生物力學是一門研究人體運動力學行為的課程，運動生物力學研究的內(nèi)容與任務自然與其性質(zhì)、作用和功能分不開。運動生物力學研究內(nèi)容包括在各種條件下人體運動的原因、行為特征以及與這些行為相關聯(lián)的一切動作體系。運動生物力學研究的任務就是將研究內(nèi)容分析透徹，發(fā)現(xiàn)問題，在科學、合理、實用的方法和策略之下解決問題。此外，使人體在各種復雜的條件下更加暢快、迅速、安全、高效地進行一系列力學動作也是運動生物力學研究需要完成的任務。

值得注意的是，傳統(tǒng)的學科研究方法一般更注重對指導理念、演繹、思辨等的研究，忽略了實驗的重要性，這種觀念和研究方法很容易造成研究成果脫離實際。這就需要研究人員充分運用運動生物力學分析的定量化技能，以改正這種研究中的不足。建議相關人員進行運動生物力學研究時，在明確研究內(nèi)容與任務的基礎上注意選用合理的研究方法，并注意培養(yǎng)研究人員的創(chuàng)新能力，處理好科學實驗與辯證思維分析的關系，注重研究方法的實用、可靠性，這樣才能事半功倍地完成運動生物力學的研究。

4 我國運動生物力學學科發(fā)展的困境及解決策略

4.1 我國運動生物力學學科研究的現(xiàn)存困境

（1）與國外發(fā)達國家的運動生物力學研究相比，我國的學科研究落后在一些基本的問題上，而這些基本問題正是使我國學科研究輸在起跑線上的原因。例如，我國運動生物力學研究的設備、研究指導理念、研究方法和手段落后等。（2）運動生物力學學科作為一門綜合性的研究學科，它的主要研究人群和中堅力量應該是廣大高校的學生和教師，然而，目前我國許多大學還存在不重視運動生物力學課程的開展等現(xiàn)象，這就嚴重阻礙了我國運動力學研究的長足發(fā)展。（3）我國的運動力學學科研究成果在指導運動實踐方面還有所欠缺。例如，在實際的運動技能練習與控制過程中，人體通過肌肉收縮控制和對抗外力，使整個機體保持平衡，進而完成有效的指定動作。這就需要對人體局部的肌肉力和肌肉力矩等進行準確地測量。然而，測量單一的肌肉是不可能準確預測整體的，因此在應用運動力學學科的研究結(jié)果時，要結(jié)合相應的實際情況，將理論計算的結(jié)果作為實際實驗測量值的參考或者邊界約束條件，這樣才能更加準確地得出實際結(jié)果，才能更加安全、高效、合理地進行實驗。

4.2 我國運動生物力學學科研究的發(fā)展途徑

目前，我國運動生物力學學科研究存在的問題有：研究開展的時間短、經(jīng)驗不足；研究的條件和基礎設施不完備；運動生物力學研究的內(nèi)容不夠豐富；研究的手段和方法不夠新穎；研究結(jié)果指導實踐的實用性不強；研究的理論方法和規(guī)律相對薄弱且極易達到瓶頸而不能突破。

從這幾個方面入手，我國未來的運動生物力學學科研究應該采用以下幾種方法：（1）加強運動生物力學相關學科教育的改革，特別是在廣大高校，使課程改革能夠適應新時代發(fā)展的要求，滿足學生的求知欲望，以提高學生的素質(zhì)，也為我國的運動生物力學學科研究提供后備人才。（2）促進與運動生物力學研究相關的其他學科的研究，因為這些學科之間是相輔相成的，它們研究的原理與應用是相互配合的，一門學科研究結(jié)果的正確、精確與否直接關系到最終的運動生物力學研究工作進行的成功與否。例如，運動生物力學對人體肌肉、骨骼、關節(jié)、韌帶等的測量、研究，需要用到運動醫(yī)學、康復醫(yī)學、臨床骨科等方面的知識和技能。只有實現(xiàn)了一系列學科研究的共同進步，才能真正實現(xiàn)運動生物力學研究的成功，存在任何一塊短板都是不行的。（3）借助更多的研究方法和手段對運動生物力學進行研究，包括吸取國外先進國家的研究理論、加大在運動生物力學研究方面的資金與人才投入。此外，借助優(yōu)化的數(shù)學測量方法、采用先進的計算機科學技術等也能大大提高運動生物力學學科研究成功的可能性。

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投稿日期：2017-10-15

甄潔（1973～），講師，碩士。研究方向：運動生物力學。