运动科学视角下传统体育动作特征分析与应用研究

张山佳

运动科学视角下传统体育动作特征分析与应用研究

张山佳

目的通过分析散打鞭腿技术的基本特征，为鞭腿技术在体育教学和运动训练中的应用提供依据。对象 散打专业学生运动学测试数据。方法运用文献资料法、实验法、数理统计法等研究方法对受试者实验数据进行分析。结果受试者的平均反应时间为0.3972s；腿部力量越好、爆发力越强和肌肉的控制力越好，出腿、收腿和稳定性越好。结论 接触沙袋时，膝关节角度的大小对鞭腿动作技术的击打效果和击打的精准度有所影响。

鞭腿；技术动作；生物力学

在散打运动中鞭腿是一种至关重要的技术，因为鞭腿的攻击姿势是弧线的，所以鞭打还是散打的范例动作。该动作具有攻击范围广攻击力度大，隐蔽性好等优点，往往给使用者带来更高的得分，所以在通常的散打比赛中被使用率最高。武术散打运动尽管作为我国的传统武术运动项目，目前国内外定性研究不多，而定量分析研究的更少，而且大多都是从生理、生化角度进行定量分析，而从生物力学角度评价散打运动技术特征的更是寥寥无几，通过在训练的过程中运用运动生物力学的角度去分析动作，可以在训练的过程中不断完善自己的动作，标准自身的动作，甚至可以自己创造出新动作。

1 研究对象及其方法

1.1 研究对象

6名二级散打运动员，参与实验时全部受试者身体康健均没有相关伤病。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

通过对刊期数据库等平台搜集相关文章，通过这些整理和检索过程，能够对散打的训练情况及在散打中体现的生物力学等信息的研究做了前期准备工作，在后期的研究中做到有据可依。

1.2.2 访谈法

在实验开始前，针对测试内容及其标准、如何进行实验、可行性分析以及及其应用等问题，咨询武术散打专家等，采集专家的意见和建议，并进行整理，对散打专业的部分老师、教练、运动员和对从事过相关研究的其他研究人员开展了访谈，访谈中主要了解散打鞭腿动作技术环节特征为本研究的思路、实验流程和方法提供建议。

1.2.3 实验法

1）实验对象

以散打专业学生6名（二级运动员）为实验对象，基本情况如下表1：

表1 受试者基本情况

2）实验目的

通过对散打专业的学生影像分析的方式，来确定散打鞭腿动作技术特征。并合理运用在以后的教学中。

3）实验仪器和设备

两台120Hz频率的摄像机，外加两架三脚架；一个立体框架；同步设备两台；主光轴高度1.2m，悬吊小沙袋20Kg一个作为击打对象。

4）实验步骤

准备工作：

登记参加测试的人员的相关信息，包括身高体重等基本信息，姓名性别年龄等，此外还有受试者的级别，最后对他们进行编号。

摆放与调试摄像机：

一台摄像机是放置在受试者运动正后方8m处，另一台摄像机放置在受试者右侧方8m处，两摄像机主光轴夹角为90°。调整相机的焦距，确定相机所能辐射到的范围，让拍摄的清晰度达到最好，这样能够最大限度的减小拍摄误差。

在测试正式开始之前，将准备好的立体框架放在运动员的位置上，调整好相机的焦距，再进行拍摄。在结束实验前再对立体框架进行拍摄，以免出现误差。

在测试人员准备好，并检查仪器结束确认没有问题以后，摄像师负责发令，同时同步设备开启，开始实验。需要注意的是，实验过程中要求运动员在看到同步信号灯亮起的时候迅速反应并作出动作，以检测运动员的反应速度和肌肉激活时间。

5）测试方法

在进行三维拍摄的时候，用两台高速摄像机同时进行，其摄像机的频率同样都是120F/S，采用1/1000s的快门速度。一台摄像机是放置在受试者运动正后方8m处，另一台摄像机放置在受试者右侧方8m处，两摄像机主光轴夹角为90°，高度为1.2m。以信号灯作为实验的开始信号。

拍摄中使用一包括25个标记点的放射形爱捷框架，拍摄鞭腿动作前将框架置于动作区域内并拍摄框架，完毕后移走框架。例如在进行右腿的鞭腿的时候，受试者需要做好热身运动，等热身运动做开以后，将右腿后移，左腿前置，分别做三次鞭腿动作，再进行同步拍摄。

在信号灯亮起来以后，到动作开始的这一段时间，是受试者对刺激的回应时间。即运动员接收到动作信号到做出相应动作所需要的时间。

拍摄完成后将采集到的视频按照运动员的姓名分别导入到APAS图像解析系统中，并进行图像裁剪把多余的视频剪掉。之后对每个运动员的有用视频进行关节打点，并确定关节位置。完成后用使用软件进行相关数据的处理分析。

6）现场测试图

图1 实验布置简图

7）数据处理

运动学数据：引用美国APAS图象解析系统进行剪片、打点、三维合成、数据平滑和数据处理。

2 实验结果与分析

2.1 散打技术动作结构及各阶段划分

散打鞭腿按动作技术结构特点可分为左鞭腿和右鞭腿，也可分为前鞭腿和后鞭腿；按鞭腿进攻的部位可分为高鞭腿、中鞭腿和低鞭腿。本研究是以正架（左式）右腿的作为研究对象。动作过程为左脚直立或稍屈支撑，上体左转，稍向左倾，同时右腿屈膝前摆，送髋，大腿带动小腿，绷脚背，随即扣膝翻跨弹踢小腿，力达脚背或小腿的前端，形成鞭打动作。散打鞭腿的鞭打动作通过机械碰撞的方式获得运动效果的击打行为。为了方便分析鞭腿技术的运动学特征，根据其打击行为可将鞭腿动作全过程分为动作回收5个阶段，即：T1反应时阶段（接收到动作信号到做出动作所需要的时间）；T2提膝阶段（脚离地到提到最高点所经历的时间）；T3展髋阶段 （从膝盖提到最高点到脚掌正对目标所经历的时间）；T4（从脚掌正对目标到接触到目标所经历的时间）；T5（从击中目标到收腿结束所需要的时间）。

表2 散打鞭腿动作技术阶段

因为反应时受试者并没有做出鞭腿动作，故不做运动学分析，所以在分析时从第2阶段提膝阶段开始。

2.2 散打运动员鞭腿技术的反应

是指从信号灯亮到动作启动阶段，指受测试者对信号刺激的应答所需时间，既受试者接收到动作信号到做出动作所需要的时间。

2.2.1 受试者鞭腿动作的反应能力

表3 鞭腿动作的反应时间（单位：S）

在信号灯亮起来以后，到动作开始的这一段时间，是受试者对刺激的回应时间。既受试者接收到动作信号到做出动作所需要的时间。从表3中可以看出受试者在信号灯亮起时的反应时间。看出袁XX和吴XX在信号灯亮起时的反应时间分别为0.5437s、0.5568s反应较慢。陈XX和张XX在信号灯亮起时的反应时间分别为0.2334S、0.2408s反应较快。受试者在反应时的总速度的平均值为03972s。因为受试者的身体差异不同、体重不同，这都和受试者的反应有一定的关系。

2.2.2 不同动作阶段的时间

将鞭腿踢腿时技术动作分为四个阶段：提膝时阶段、展髋时阶段、打击时阶段和收腿时阶段。经过实验后得出了受测试者在每一阶段的时间特征。

表4 鞭腿动作时间分布表（单位：S）

总时间计算为从受试者右脚离开地面的时候开始，在最后完成动作以后右脚落地的整个时间。根据上表的数据能够看到，受试者对于鞭腿动作的总时间是有差异的。另外，在整个动作中，不同部分的动作需要的时间也是不一样的，尤其是在提膝、击打以及回收过程中，在用时上存在较大的差异性，这也充分说明了这3个动作在鞭腿过程中有着重要作用，同时也深刻影响到动作的质量的高低与否。但从总体来看，鞭腿动作是一个4个小动作组成的大动作，每两个动作之间都有着千丝万缕的关联，在日常训练中，对每一个动作都要给予足够的关注，在训练的时候都要注意力集中，做科学、针对的训练，这样训练才能做到有效性。

通过数据看出，陈XX和张XX在各个阶段的总时间分别为1.65s、1.50s；吴XX和谢XX在各个阶段的总时间分别为2.45s、2.53s；说明陈XX和张XX的爆发力和腿部肌肉的力量都很强，控制力也很强，整体技术能力也相对较高，尤其是对于腿部的动作，稳定性是很强的。相反的是，谢XX和吴XX在腿部上的力量并不是很足，在踢腿的时候，全部力量并不能完全集中在腿部，因此完成本动作的稳定性较差。所以，在接下来的训练中，针对每个人的不同特点需要给予不同的训练方案。

1）受试者在提膝阶段动作时间

从受试者进攻脚离开地面时的帧数到提膝至最高点时这一阶段，称之为提膝阶段。通过表4的数据可以看出，受试者在提膝阶段的反应时间差异较大。吴XX和谢XX在提膝阶段的反应时间为0.5312s和0.5478s反应较慢。陈XX在提膝阶段的反应时间为0.4316s反应最快。这说明受试者在提膝过程中提膝的速度、高度相差较大，此相差和受试者的发力腿力量、动作技术习惯有较大关系。从技术动作上来看，受测试者提膝的高度要高于髋部高度，若是提膝高度过低，则表示为髋关节角度过大。髋关节折叠不足，就会造成发力展髋时对打击目标不准、有偏差，因为髋关节角度过大，必然使发力腿的踝和脚关节点在身体正面方向位移很小，展髋的动作主要靠展髋和伸膝动作完成，这就形成了以膝关节为轴的展髋动作，打击在对打击目标的力量就只有推送力而无爆发渗透力了，也就无法大腿带动小腿由折叠到展开直线向打击目标打击技术特点，从而发挥不出打击效果。

2）受试者在展髋阶段的反应时间

受试者从提膝至最高点时到脚掌正对目标时的这一阶段，称为展髋阶段。通过表4的数据可以看出。在展髋阶段吴XX的时间为0.1577s速度最慢。这和受试者的身体柔韧、力量有着较大的关系。通过观察视频发现在展髋阶段，有的受试者在展髋时有撅臀。身体倾斜程度过大、重心不稳的现象，导致受试者在展髋时身体没有完全展开，无法完全发力。展髋还和受测试者本身的柔韧性、协调性有关，散打项目对受试者的柔韧素质要求虽不是很高，但也在训练中占有很大的重要性，柔韧素质过差则会造成肌肉与韧带僵硬，完成动作的幅度也就相对较小，这一些列问题不但直接影响散打技击机动性的提高，同时也阻碍受试者的速度素质、力量素质的提高与发展。

3）受试者在击打阶段的反应时间

受试者脚掌正对目标时帧数到击中目标时的这一阶段，称为打击阶段。通过表4数据可以看出。吴XX和熊XX在打击阶段的时间分别为0.2324s速度较慢。说明在展髋阶段他们的髋没有完全展开，肌肉的爆发力也相对较差。陈XX的时间为0.166s说明他在展髋阶段将身体完全伸展开，肌肉的爆发力也相对较好。在平时的教学中教师应对学生的下肢力量、腰腹力量，爆发力加强训练。

4）受试者在回收阶段的反应时间

受试者从脚掌正对目标时帧数到击中目标时的这一阶段，称为回收阶段。通过表4数据可以看出。每名受试者之间的的时间差距较大。吴XX和谢XX在回收阶段的时间分别为1.5272s、1.66s。张XX在回收阶段的时间为0.7055s，速度最快。回收动作在散打技术中占有非常重要的因素。如果回收动作慢，不能尽快还原到实战准备姿势或防守姿势中，对手则会在回收动作中做出相对合适的进攻动作，从而失去比分。如果回收动作快，则可以不给对方留出破绽，也能在更快的时间内进行下一轮的进攻或防守。所以，在散打教学训练中，不同的动作技术、习惯、力量则掌握着不同的进攻或防守机会，动作幅度小，动作启动前预动小，动作技术快，便有着更好的进攻或防守机会，容易抓住对方破绽。动作幅度大，动作启动前预动特征明显，动作技术慢，则会给对方选手抓住破绽，从而失去优势。在回收阶段和受试者的动作技术、习惯有着较大的关系。通过观察视频发现在回收阶段受试者都有着不同的技术习惯。

通过实验数据认为击打阶段和收腿阶段在学习中有着重要的作用。在平时的教学中应加强对学生和学员们的速度素质和柔韧素质加强训练。每两个动作之间都有着千丝万缕的关联，在日常训练中，对每一个动作都要给予足够的关注，在训练的时候都要注意力集中，做科学、针对的训练，这样训练才能做到有效性。

2.3 鞭腿动作在提膝、展髋、击打阶段关节角度

2.3.1 提膝阶段各关节的角度

表5 受试者在提膝动作阶段的各关节角度（单位：度）

从鞭腿的整体动作来看，在鞭腿的时候，髋关节的高度不能高于膝关节。在训练中，一旦髋关节角度太大，那么膝关节的高度就不够，屈髋的角度太小，在展髋的时候位置就会不得当，准确性就大大降低。因为想要完成击打的动作，如果刚开始的时候的动作就不标准，那么就极易造成弹踢动作是以膝关节为轴进行的，这样的话，击打的力量就不够，对对手不会产生足够的杀伤力，鞭腿的效果也会大打折扣。

通过表5的数据可以看出，在膝关节角度吴XX97.35°。陈XX的膝关节角度为83.57°。两个人膝关节的差为13.78°。由数据看出，提膝结束时有的受测试者的踝关节角度大，说明身体倾斜程度大，重心靠后而身体不能完全舒展，会影响力量的发挥；在提膝时，陈XX可以在短时间内控制大腿和小腿的距离，吴XX角度较大，不能较好地控制大腿和小腿的距离。说明陈XX的腿部力量和自控力比吴XX好。在髋关节角度六人的角度相差并不是很大，吴XX的角度最大说明他的腰部力量和腿部力量都比其他几人稍差一些。在踝关节角度上可以角度大致相似。陈XX的角度82.29°，在提膝时踝关节的角度越大脚面蹦的越直，受试者的身体越稳定。

通过实验数据结合教学认为在提膝阶段时角度和力量有着密切的联系。所以在平时的教学中应加强对力量的练习，加强力量可以使受试者在提膝时更好的控制身体的角度和稳定性。

2.3.2 展髋阶段各关节的角度

表6 受试者在展髋动作阶段的关节角度（单位：度）

根据表6中实验数据所示，可以看出受试者在展髋阶段时的各关节角度。通过展髋阶段时角度的变化可以看出在展髋时，每个人展髋的程度。可以看出在展髋时吴XX的膝关节、髋关节、踝关节的角度最小分别为 157.95°、160.27°、161.33°；而张XX在展髋时的膝关节、髋关节、踝关节的角度最大分别为 163.45°、163.51°、164.04°；通过对比发现只有在展髋时将各个关节角度扩到最大，充分发挥了肌肉弹性势能，在击打时力量才能最大。如果各关节角度过小就会导致位置不稳定，不能准确地击打目标。进而会导致在击打阶段动作完成的动作不够标准。

通过对实验数据的分析，可以看出在以后的鞭腿教学中，教练应让学生在展髋时将将腿部各关节完全伸展开，使角度达到最大。展髋阶段时膝、髋、踝关节的角度越大击打时的力量越大。当在击打沙袋时踝关节的角度越大受伤的就会越小。

2.3.3 击打阶段各关节的角度

表7 受试者在击打动作阶段的各关节角度（单位：度）

根据表7中实验数据所示，可以看出受试者在打击时的个关节角度。通过击打角度的变化可以看出在展髋时，每个人展髋的程度。只有在展髋时将各个关节角度扩到最大，充分发挥了肌肉弹性势能，在击打时力量才能最大。在接触沙袋时，受试者膝关节的角度也不同，膝关节角度的大小对鞭腿动作技术的击打效果和击打的准确性有所影响。在击打沙袋时，受试者髋关节角度不同，有的受试者髋关节角度较小，有的受试者髋关节角度较大。说明髋关节角度大的受试者将髋关节完全送出，反之髋关节角度较小的受试者则是髋关节没有完全舒展开；髋关节和膝关节的角度逐渐加大，可以延长攻击的距离，增强攻击的力量。踢击沙袋时踝关节主动到绷直状态，踝关节角度越大说明在踢击沙袋时的力量越大，踝关节蹦的越直踝关节的损伤也就越小。反之踝关节角度越小踢击沙袋的力量越小，还容易受伤。

通过实验数据的分析，可以看出在鞭腿教学中，教练应让学生在踢腿时将腿部各关机完全伸展开，使角度达到最大。踢击沙袋时膝、髋、踝关节的角度越大击打时的力量越大。在踢击沙袋时踝关节的角度越大受伤的就会越小。

3 结论

1）鞭腿动作划分为反应阶段、提膝阶段、展髋阶段、击打阶段、收腿阶段5个阶段，为了更准确的分析鞭腿动作的技术特征。根据受试者从信号灯亮到受试者做出反应看出因个体差异，受试者的反应速度不同。2）在受试者从提膝阶段到收腿阶段的总时间看出，腿部力量越好、爆发力越强和肌肉的控制力越好，出腿、收腿和稳定性越好。鞭腿动作开始提膝时，髋关节最先开始加速，其次是膝关节开始加速，最后是足尖和踝关节开始加速，并在发力击打阶段达到其速度的最大值。3）接触沙袋时，膝关节角度的大小对鞭腿动作技术的击打效果和击打的精准度有所影响，髋关节和膝关节的关节角度逐渐增大，可以延长攻击的距离，也可以增强攻击的力量，踝关节角度可以让踝关节周围的肌群和韧带都处于紧张状态，可以避免脚面与击打目标碰撞时踝关节发生晃动使打击力量分散，也可以避免踝关节损伤。

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Analysis and Application Research on Traditional Sports Movement Characteristics from Perspective of Sports Science

ZHANG Shanjia

Objective By analysing the basic characteristics of Sanshou roundhouse kick skill， it provides the basis for the application of roundhouse kick technology in physical education and training.Subjects Sanshou professional students'tests data.Methods The experimental data of subjects were analyzed by means of literature，experimental and mathematical statistics.Results The average reaction time was 0.3972s.It showed that the better the leg strength， the stronger the explosive force and the stronger muscle control， the throw，withdraw and stability of leg was better.Conclusion When touching sandbags，the angle of the knee joint influences the hitting effect and the accuracy of the action of roundhouse kick technique.

roundhouse kick； technical action； biomechanics

G804.66

A

1003-983X（2017）07-0591-05

2017-03-07

张山佳（1982-），女，河南许昌人，硕士，讲师，研究方向：运动人体科学.

许昌学院体育学院，河南 许昌，461000 School of Physical Education， Xuchang University， Xuchang 461000，China