高校专修班学生跳远起跳技术的运动学研究.pdf

运动训练学2023年(第13卷)第21期当代体育科技(Contemporary Sports Technology)高校专修班学生跳远起跳技术的运动学研究杨雨柯(山东大学体育学院 山东济南 250000)摘 要：该文从运动学的角度出发，对高校专修班学生挺身式跳远起跳环节中的着板瞬间和离地瞬间各相关角度进行分析，可以直接反映运动员挺身式跳远动作技术的水平。该文采用实验法、文献资料法、对比分析法、专家访谈法以及数理统计法进行了详细的研究，此外，在实验过程中使用一台日本产JVC-P100AC高速高清体育运动专业摄像机，一部德国novel足底压力采集系统进行运动学实验分析，并记录详细数据，使用豹影软件进行分析与计算，得出挺身式跳远较适宜的各个角度以及踏板时的受力情况。结果表明，田径专修班学生的着板阶段的技术与优秀运动员相差较大，而离地瞬间的技术掌握得较好，只有离地角度有较大的差距，如果想要进一步提高成绩，必须加强腿部肌肉力量的练习。关键词：挺身式跳远 运动学 起跳技术 角度中图分类号：G823.3 文献标识码：A 文章编号：2095-2813(2023)21-0035-05Kinematic Research on the Take-off Technique of Long Jump of College Students in Specialized ClassesYANG Yuke(School of Physical Education,Shandong University,Jinan,Shandong Province,250000 China)Abstract:From the perspective of kinematics,this paper analyzes various relevant angles of the moment of landing on the board and the moment off the ground in the take-off link of back-straightened long jump of college students in specialized classes,the research on which can directly reflect the level of players back-straightened long jump technique.This paper uses the experimental method,literature method,comparative analysis method,expert interview method and mathematical statistics method to carry out a detailed study.In addition,in the experiment process,it uses a Japanese-made JVC-P100AC high-speed high-definition sports professional camera and a German novel planar pressure acquisition system for kinematic experimental analysis and records detailed data,and it uses Leopard shadow software for analysis and calculation,and gets the angles more suitable for back-straightened long jump and the force when landing on the board.The results show that the technique of the students in the track and field specialized class at the stage of landing on the board is quite different from that of elite athletes,have a better grasp of the skills of the moment of the ground,and only have a big difference in the angles off the ground.If the students want to further improve their performance,they must strengthen the exercises of the muscle strength of legs.Key Words:Hang-style long jump;Kinematics;Take-off technique;Angle在田径专修教学过程中，挺身式跳远是非常重要的一项基础技术，它具有持续时间短、技术性要求高的特点，由助跑、起跳、腾空、落地4个基本环节组成。而助跑接起跳环节是整个挺身式跳远技术动作中最重要的组成部分，起着承前启后的作用，直接影响到跳远的最终成绩，作为跳远项目的重要技术之一，对运动员的DOI：10.16655/ki.2095-2813.2304-1579-8230作者简介：杨雨柯（2000），女，硕士在读，研究方向为体育教学、管理学。35当代体育科技(Contemporary Sports Technology)2023年(第13卷)第21期运动训练学各项身体素质要求极为严格1。目前，多数学者认为在挺身式跳远的起跳过程中，共分为3个阶段，分别是起跳腿着板阶段（踏板角落地阶段）、起跳腿支撑缓冲阶段以及起跳腿蹬伸阶段（起跳腿离地阶段）。从运动学的角度出发进行研究，可以很好地分析运动员的生物力学机理，进一步判断受试者的运动技能水平。运动学研究在高校挺身式跳远教学中尚未普及，也未能提供从生物力学角度出发的针对当前高校专修班的教学与训练的方法和建议。此次研究使得专修班在今后训练时更清晰地了解自身与国内优秀运动员的差距及其需要改进、提升的动作。目前，在运动学分析领域中获取运动参数的主要方法就是摄像测量法，对通过摄像得到的影像进行处理和分析后得到更准确的数据2。该文以一般体育高校田径专修班的学生为研究对象，通过研究挺身式跳远起跳时着板阶段的着板、髋关节、膝关节和踝关节的角度，以及缓冲之后蹬伸阶段的离地角、膝关节和踝关节的角度，并将其与国内优秀运动员的相关角度进行分析与比较，之后对影响各个角度的助跑速度、踏板角度、腿部肌肉力量进行分析，从而得出运动学方面的结论与建议。对此进行详细研究，有助于为田径专修班挺身式跳远的教学提供一定的理论依据，同时可以帮助田径专修班教师设计教学方法，在学生的成绩提高阶段进行有针对性的教学与训练，最终为提高学生的运动成绩打下坚实的基础。1 研究对象与研究方法 1.1 研究对象该文研究对象为高校专修班学生挺身式跳远起跳技术的运动学数据。实验中的受试者为选取的4名高校专修班学生，所选择的受试者动作规范、标准，身体协调性强，成绩稳定，对于挺身式跳远的技术动作已经达到了动力定型阶段，可以代表目前高校专修班的一般正常水平，具有较强的研究价值。4人的基本情况如表1所示。1.2 研究方法1.2.1 文献资料法通过检索国内外文献，了解与运动学起跳技术相关的理论知识，为该文的研究价值和研究依据打下基础。根据后期数据分析所需要的相关数据，对男、女优秀运动员挺身式跳远起跳阶段着板时期的着板角、膝关节、踝关节、髋关节角度等，以及起跳时期的离地角、膝关节、踝关节、髋关节角度等进行系统地阅读与检索。1.2.2 专家访谈法通过访谈运动学专家，学习运动学方向起跳技术的理论知识，并确定受试者，制订实验方案与计划，进行仪器设备的检查，同时对于所选择的日本产JVC-P100AC高速高清体育运动专业摄像机和德国novel足底压力采集系统，以及后期处理数据所采用的豹影APP进行详细了解，并学习设备的安装与使用方法。1.2.3 实验法在正式实验之前，进行一次预实验。通过预实验确定实验仪器的安装与摆放地点，确认所设计的实验可以得出此次论文研究所需要的数据，进一步确认实验的可行性。与正式实验同时间段进行预实验，确定气候的适宜程度，让受试者进一步清楚实验步骤，以保证实验的安全性。在预实验结束后，对此次实验不足之处与所需要改进的环节做出相应的调整，以确保正式实验的科学性与数据的正确性。在正式实验过程中，首先要告知受试者实验目的、注意事项，依据受试者的个人情况，选取与鞋码大小一致的、与德国 novel 足底压力采集系统配套的 Novel pedar压力感应鞋垫，并放置于鞋中，检查是否合适，调节鞋带避免受伤，同时确保每一次试跳能导出有效数据。同时，依据预实验时期的安装地点和位置，将摄像机架于距地面140cm的高度，距离受试者踏板480cm的远度，三脚架位于踏板起跳板的水平延长线上。其次，安排操作员进行场地布置，安排受试者热身，确保身体肌肉粘滞性降低，激活肌肉，避免受伤。最后，按照计划进行实验。1.2.4 数理统计法在实验结束后，将图像和足底压力采集系统所收集的数据进行处理与分析，使用Excel和豹影APP进行处理，从而得出所需要的数据以备比较。1.2.5 对比分析法运用该文实验得到的数据，与我国优秀运动员的相关数据进行对比分析，以期更直观、明确地得出高校专修班的技术动作提升的方式。2 结果与分析 2.1 起跳阶段受力分析通过德国novel足底压力采集系统的数据采集，对4名受试者在起跳时的踏板瞬间，身体对地面产生的最大压力进行记录，如表2所示。表1 受试者基本情况表姓名受试者1受试者2受试者3受试者4性别男男女女身高/cm183185172168体重/kg80756553成绩/m6.16.24.34.2鞋码4443393836当代体育科技(Contemporary Sports Technology)运动训练学2023年(第13卷)第21期数据表明，4名受试者在起跳阶段踏板的前期对地面的作用力最大，在着板时期都可以产生起跳阶段对地面最大的压力，证明起跳环节中，着板阶段产生的压力是对地面冲击力最高的一个阶段，但对地面压力的大小，并不能影响一名专修班运动员最终挺身式跳远成绩的远度，换言之，最后一步蹬地所产生的力与成绩的远度无明显相关性。2.2 起跳时着板阶段的角度分析通过高速摄像机和豹影图像分析器测得4名受试者在起跳阶段着板时的踝关节、膝关节、髋关节与着板角的角度，具体数据如表3所示。从专修班男生的结果来看，通过3次的试跳实验，测得受试者1踝关节角度的平均值为126，膝关节的平均值为148，髋关节的平均值为143，着板角的平均值为57；受试者2在着板时的踝关节角度平均值为125，膝关节的平均值为 159，髋关节的平均值为140，着板角的平均值为58。而国内优秀男运动员的相关数据为踝关节113、膝关节166、髋关节157、着地瞬间着板角633。从专修班女生所测得的数据来看，受试者3的3次试跳数据的平均值分别为髋关节137、膝关节156、踝关节114、着地角59。受试者4的3次试跳数据的平均值分别为髋关节133、膝关节157、踝关节118、着地角61。而国内优秀女子运动员在着板时的相关数据为髋关节161、膝关节162、踝关节118、着板角614通过数据的对比，可以得出以下结论。第一，受试者1和受试者2在着板瞬间的踝关节角度均比国内优秀男运动员大，产生原因为身体重心靠后，应当将身体重心不断保持向前与向上的方向。此外，还可以看出，专修班男生着地不主动，腰腹力量没有足够的支撑，腿部肌肉力量不够，导致助跑蹬伸时没有足够力度，以及助跑最后一步较大等。而专修班女生的相关参数与我国优秀女子运动员差距不大，应当继续保持此着板时的踝关节状态。第二，无论是男子还是女子，专修班受试者的膝关节角度都比我国优秀运动员小。相关研究表明，增大躯干角并提高身体质心高度，有助于提高“扒地”效果5，而高校专修班学生的膝关节角度不足，产生原因可能是由于专修班学生的柔韧度不如优秀运动员，最后一步向前蹬伸不充足，且助跑过程中身体重心偏低等。但起跳着板阶段，运动员膝关节的角度有较小的弯曲幅度，并非伸直，膝关节角度应当适宜，如果伸直，则影响踏板缓冲速度，但若是腿部弯曲幅度较大，则会影响起跳高度，以至于无法达到理想的跳跃距离。第三，在起跳过程中，髋关节角度的大小是否理想对跳远运动成绩有直接影响6。从男子试跳数据来看，受试者1和受试者2的髋关节角度都小于优秀男运动员的平均水平。髋关节角度过小，会导致没有足够的助跑速度，不利于将速度转化为动能。产生原因为运动员髋关节的柔韧素质较差，腿部肌肉力量不够而导致在助跑阶段的最后一步接踏板时蹬伸不主动，助跑最后一步身体重心靠后，从而导致髋关节的角度与优秀运动员的角度有一定的差距。与男子相同，专修班女生的髋关节角度远远小于优秀女子运动员，说明专修班学生在着板时期有明显的屈髋动作，且柔韧较差，髋关节的角度会直接影响到身体重心，因此专修班女生的身体重心也靠后且偏低。表2 受试者足底压力受试者受试者1受试者2受试者3受试者4第一次试跳足底最大压力/N2868.5052920.9622916.9132152.913第二次试跳足底最大压力/N2239.2022771.0573218.5222277.022第三次试跳足底最大压力/N2779.4553131.3803088.3252625.268表3 受试者着板瞬间各角度受试者受试者1受试者2受试者3受试者4测试阶段第一次第二次第三次平均值第一次第二次第三次平均值第一次第二次第三次平均值第一次第二次第三次平均值踝关节角度/126131122126128120128125115112115114120116118118膝关节角度/148155141148162154160159159154156156157157156157髋关节角度/144142143143141138141140137131142137129136133133着板角角度/5857555757595758605958596162616137当代体育科技(Contemporary Sports Technology)2023年(第13卷)第21期运动训练学第四，我国学者认为，理想的着地角在65 左右7。而受试者1和受试者2的着地角分别是57 和58，不及我国优秀运动员的63，说明两名受试者的着地角偏小。而着地角偏小时，会加大起跳腿在踏板瞬间的冲击负荷，对运动员的关节与肌肉造成损伤8。由此说明，专修班学生在踏板时，起跳腿的支撑能力较差，且摆动下压的积极性不够。女子运动员的着地角度与我国优秀女子运动员相差不大，但与理想的着地角还有一定差距，同样可以在保持目前的着地角的基础上适当增大，从而提高跳远成绩。通过上述分析可以看出，受试者在起跳着板瞬间的运动学指标都有着一定的不足，应当注意身体重心要带动整体向前移动，同时，髋关节和股四头肌的柔韧素质相对较差，蹬伸力量不足，从而无法在挺身式跳远起跳的着板阶段和缓冲阶段较好地完成，导致蹬伸和摆动不充分，以至于影响了跳远的最终远度。此外，专修班学生挺身式跳远运动中的起跳阶段，需要增强腿部肌肉力量，练习助跑时的最后一步，同时充分练习髋关节的柔韧度和灵活度，并拉伸腿部肌肉，这样才能在训练过程中达到事半功倍的效果。2.3 起跳时离地阶段的角度分析起跳离地阶段是指运动员离开踏板的瞬间。通过高速摄像机和豹影图像分析器测得男子起跳阶段离地的离地角、膝关节与髋关节角度。具体数据如表 4所示。目前，我国优秀男子运动员在起跳阶段起跳腿离地时的离地角为65，膝关节角度为170，髋关节角度为192，踝关节角度为1313。而受试者1的离地角是78，膝关节角度是150，髋关节角度是195，踝关节角度是131。受试者2的离地角是71，膝关节角度是166，髋关节角度是193，踝关节角度是127。另外，从女子数据来看，通过实验测得受试者3的离地角为75，踝关节角度为136，同时膝关节角度为170，髋关节角度为187；受试者4的角度分别为离地角74，踝关节134，膝关节173，髋关节194。而我国优秀女子运动员在起跳离地瞬间的离地角度为71，踝关节角度为130，髋关节角度为185，膝关节角度为165。通过数据的对比，可以得出以下结论。第一，对比优秀运动员，受试者1和受试者3的离地角偏大。研究表明，离地角一般应在63.5 74.7 之间。而两位受试者超出了这一范围，离地角较大的因素主要为踝关节支撑力量较弱，起跳时身体重心靠后，蹬伸不够充分，影响了起跳的重心。第二，离地瞬间踝关节的角度与腾起角度有着正相关的关系。而专修班学生无论是男子还是女子的踝关节角度都与我国优秀运动员的角度平均值相差不大，说明离地瞬间的踝关节角度都有利于腾起角度，而腾起角度会进一步增加腾空距离。第三，男子的膝关节角度与优秀运动员的差距较大，这不利于完成蹬伸动作，会影响到最终的跳远成绩。女子的膝关节角度与优秀运动员相差不大。第四，专修班学生的髋关节角度也与我国优秀运动员相差不大，说明在离地瞬间有着较好的重心前移动作，且髋部周围肌群发力正确。综上所述，通过数据对比可以得出，受试者膝关节、髋关节和踝关节的角度都和优秀运动员的角度相差不大，但离地角并不太稳定，与我国优秀运动员相比还有一定的差距，应当重视离地角的改善。总的来说，专修班学生离地瞬间的运动学指标整体比着板瞬间的指标要好，证明他们的蹬伸技术练习成果较好。但依然存在腿部力量不足的劣势，如果想要进一步提高成绩，必须加强腿部的肌肉训练。3 结论与建议 从4名受试者的实验结果来看，目前高校田径专修班在挺身式跳远的项目上可以熟练、正确地展示完整的技术动作，但对于技术动作细节的把握还不够完善，且着板阶段的技术掌握得没有离地阶段好，整体跳远技术还有很大的提升空间。对此，该研究提出如下建议。表4 受试者离地时瞬间各角度受试者受试者1受试者2受试者3受试者4测试阶段第一次第二次第三次平均值第一次第二次第三次平均值第一次第二次第三次平均值第一次第二次第三次平均值离地角度/77777978726972717775747574747374踝关节角度/130128134131124129129127134137138136136131134134膝关节角度/154152143150162170167166171167173170175174170173髋关节角度/191195198195193192193193188187187187191198192194（下转第43页）38当代体育科技(Contemporary Sports Technology)运动训练学2023年(第13卷)第21期3 结论（1）男单运动员由于规则的制约，难度动作的选择有所受限，集中在A、B两个组别；女单运动员难度的选择较均衡，B组难度选择最多。（2）男单运动员重点选择了0.81.0分之间的难度动作，女单运动员重点选择了0.5分、0.7分和0.8分的难度动作。运动员在难度动作的选择上以高分难度为主成为趋势。（3）随着对高难度动作选择的增加，对成套中难度的布局提出了更高的要求，这对运动员的身体素质和体能水平提出了新的挑战。（4）在保证难度动作完成质量的情况下，根据运动员的实际情况合理地选择难度动作，避免过犹不及，高质量地完成难度动作是取得胜利的关键。（5）男单运动员使用难度组合的能力较强，女单运动员在难度组合选择方面模式较单一，可以根据竞赛规则，提高难度组合的多样性和新颖性。参考文献1 郝文杰.2017版规则下中外竞技健美操单人操优秀运动员难度动作的对比研究D.北京:北京体育大学,2019.2 张鹏.新旧周期规则导向下竞技健美操难度动作的对比研究J.西安体育学院学报,2019,36(4):506-512.3 乔铭悦,邓艳香.2022版竞技健美操评分规则变化及其对成套动作编排的影响研究J.当代体育科技,2022,12(24):159-161.4 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