双杠练习器的设计与研究

鲍王钰，汤敬东

1 双杠练习器的设计意义

在各项体操项目的练习中，双杠项目一直存在一系列较难克服的问题：一是在双杠练习中，初学者由于力量等素质的欠缺，较难掌握各种双杠动作(如：初学者双臂的力量支撑不起自身的重量，身体协调运动的控制力不足等。)；二是安全保护性能低的传统双杠器械，使练习者产生恐惧心理(例：一次没受到保护，导致做动作怯手怯脚。)；三是传统双杠摩擦力较大，导致使用者受到损伤的机率增大，练习效率低(例：挂臂屈伸上对学生大臂内侧的摩擦。)。传统双杠教学过程中产生的练习障碍给大多数练习者造成生理上的损伤，以及心理上的畏惧，严重地降低了练习者的双杠动作练习效率，影响其完成质量。这种情况对于长期从事体育学习、训练的学生进行体操专项素质双杠技术练习时感受明显，在练习中所遭遇到的各种困难都有较为深刻的体会。故以此设计并研发新型的双杠练习器视作创新性课题，目的在于提高双杠传统器材的安全指数和稳定指数、提升练习者的接受程度、降低训练中的不必要的损伤、促进高难动作学习的效率。如此一来，对于从事双杠练习中的人来说更好地达成学习目标以及增强体质、增进健康的目的;另一方面也大大的提高广大的体操教学工作者的教学效率，所以对双杠技术的教与学均起到积极的有益效用。

2 双杠练习器的设计思路

体操教学的内容以单杠、双杠、技巧、基本体操和跳跃为主。其中双杠是重要的教学内容，也是学生必须要学习的内容。在学习过程中身体将受到各种方面的损伤，这是双杠练习器的设计来源。见表1。

表1 损伤项目数据表

从表1看出在体操项目中，在练习双杠过程中，损伤的比例最高。

2.1 研究背景

由于器械体操的特点就是在于其的动作技术变化多样，结构较为复杂，对身体的控制能力要求很高，在练习过程中时常会有伤害事故出现，所以需要使用充分的保护与帮助。根据练习需要设计的双杠练习器，可以根据学生掌握技术的情况，调节保护装置的不同位置，有效的消除学生练习中的恐惧心理，树立学生练习的勇气和自信心，从而完成动作。双杠练习器的研究条件主要有三方面。

2.1.1 辅助练习器材可以减少练习失误增强自信心

学生对双杠的恐惧心理是可能来源于多个方面，例如对体操运动认识不足；学生的心理素质不高；学生的身体素质不高；教师的教学方法不当；学校的体操运动器械不完善；对身体的损伤比较大等，针对这些方面，在传统双杠上进行改进，加入了可移动的保护球，可以保护学生在练习过程中降低损伤的程度，减少练习的失误率，从而增强学生的自信心。

2.1.2 辅助教师进行保护帮助

在体操教学中，保护和帮助是教学过程中的重要手段，它不但提高教学质量，同时也能防止运动外伤。在双杠练习器上进行教学中，当学生出现练习失误时，双杠练习器上的可移动保护球可以辅助教师进行保护帮助，继而降低教师的教学压力，也提高课堂教学质量。可避免学生受伤或降低损伤程度，减少学生练习中的心理恐惧感，增强自信心，以尽快的完成动作。

2.1.3 降低运动损伤

双杠练习器运用机械性原理和生理学依据对传统双杠进行改造，并增加可移动的保护球设施，大大的降低了练习者发生运动损伤的机率，增强练习者的自信心，从而有效的提高了练习者掌握动作技术的能力。

2.2 双杠练习器的特色

体操中的双杠是群众较容易接触到的健身项目。在没有有效的保护与帮助下，它对人体的损伤程度会比较大。双杠练习器从安全保护的设计原理出发，具有以下特色。

2.2.1 设计结构新颖、易于操作

该双杠练习器创新性强，材料获取方便，结构新颖，制作简单，便于操作，采用特定的、较厚实、有弹性的材料。在实际使用过程中练习者可灵活的、自如的调节练习器，体现了以人为本，为人所用的理念。

2.2.2 实用性强、便于普及，适用于学校以及社区的教学与健身

此练习器采用的材料极其简单方便，不论在制造过程还是使用过程，具有操作性强、灵活性大等特点。如今体操项目已进入各阶段体育教育当中，包括小学也提倡进行体操等身体练习，体操运动的普及性使得不论是在大学、中小学还是其他社区体育当中都很大程度地对体育知识、尤其是双杠的理念的更新，更重要的是对双杠的结构进行科学化的调整与改进，使其符合社会发展和人文发展的内涵。

2.2.3 性能稳定不易损坏

此双杠练习器所采用的特殊化的海绵材料，几乎不受气候、温度、湿度、压力等外界环境因素所破坏。只要不是人为刻意破坏，在正常进行地教育教学环境当中，是可以承担相当长时间的使用的。

2.2.4 结构合理，辅助与练习两用

因为结构简单，操作容易，可根据个人具体情况进行灵活的调整。所有不论是在教学过程中可承担的保护与帮助的作用，也可在个人平时的练习中担当辅助练习和保护的角色。双杠练习器的存在，既具备辅助的作用，也拥有调整个人练习的效果。

2.2.5 较高的安全保障，消除练习者的恐惧心理

材料的特性决定了它的价值。首先由于材料柔软、弹性大。在练习过程中起到了缓冲和摩擦的作用，两大难题的攻克，自然使得练习者的恐惧心理的消除，便于练习者对新技能学习的动力，也为练习者在独自练习的过程中保驾护航。

3 双杠练习器的基本构造与应用价值

3.1 双杠练习器的基本构造

双杠练习器的基本构造如图1所示。

传统的双杠 双杠练习器

3.2 双杠练习器的应用价值

如图1所示，双杠练习器与传统的双杠相比较，双杠练习器更加人性化。主要特点如下。

3.2.1 有利于帮助学生克服恐惧心理

双杠练习器主要是在传统的双杠上进行改造，每个横杠上多加两个立杆，以致在原来四个交接点上又多了四个交接点，原有的四个交接点用特殊的螺丝固定，这种螺丝的调节可以改变交接点的松紧程度，新增的四个交接点选用阻力调节器和摩擦盘进行连接。当螺丝处于最紧时，双杠练习器就变成了传统的双杠。把螺丝调松后，就可以让阻力调节器和摩擦盘来控制横杠，降低了学生的学习难度。从运动生物力学的角度，根据双杠练习中，人体运动动作的力学规律出发，对传统双杠进行改进，利用摩擦盘和阻力调节器来控制横杠，减轻杠面对身体的摩擦，从而减少学生在练习过程中的运动损伤，有利于帮助学生克服恐惧心理，敢于大胆练习，可以在短时间内体会、建立正确的动作定型，提高动作的准确性。

3.2.2 确保学生练习过程中的安全

在体操运动中，发生运动损伤后，损伤程度较轻的，那么在短时间内会对学习、生活带来一定程度上的不便；损伤程度较重的，不只是短时间内的不便，对今后的生活可能会存在一定的影响。由此可见，器材的安全保护功能高是器材决定性的优势。在双杠练习器上的腿部和腕部的可移动保护球大大的提高了双杠的安全保护功能，在练习者出现失误的时候起保护的作用，即减少运动损伤，又加强教学质量。见表2。

表2 损伤部位数据表

从表2可知:在体操练习中，身体的手腕、腰部以及腿部的损伤百分比较高，而双杠练习器上的可移动保护球可以有效的保护重点损伤部位。

3.2.3 提高教学训练效果

在双杠技术动作的学习过程中，使用双杠练习器会缩短学习进程，使学生在较短的时间内独立的完成动作，提高了学生的自信心，减轻了教师的工作强度。教师能够利用更多的精力和时间在其他方面，例：学生学习动作之前的基础训练，学习动作过程中的错误，完成动作的质量以及优美程度等，适时的反馈于学生，在教学训练方法和教学训练效果上都有所提升。

3.2.4 适用性强，便于普及

双杠练习器适用于不同的人群，可根据不同人群的特点来调节练习器。由于体操练习者的普遍身高偏矮，而传统的双杠对于初学者来说难度系数较大，对其的生理上和心理上都会造成一定程度上的影响，双杠练习器可以合理地调节立杠的高度，不仅加快了学生完成动作的速度，还能提高动作的质量，降低练习者的恐惧心理，提高对体操学习的信心。双杠练习器的此类特点大大的提高了大众对其的认可，从而更有助于客户使用，普及和推广。

4 双杠练习器的发展前景

4.1 实施全民健身国家战略，推动体育产业发展

2017年8月27日，习近平总书记在天津会见全国体育先进单位和先进个人代表等时强调，加快建设体育强国，就要坚

持以人民为中心的思想，把人民作为发展体育事业的主体，把满足人民健身需求、促进人的全面发展作为体育工作的出发点和落脚点，落实全民健身国家战略，不断提高人民健康水平。把群众性体育纳入全运会，组织人民群众广泛参与，就更好起到了举办全运会的作用。这为体育事业改革发展进一步指明了方向。随着全民健身以及健康中国等战略的提出，我国体育产业总规模到2025年预计达5万亿元，未来十年内体育产业总规模需增长16倍左右，年均复合增长率约为20%。国家政策对体育产业不断倾斜、地方政府不断落实跟进，促成了体育产业良好的发展前景。发展体育产业、促进体育消费对经济发展的意义非常重大。对双杠练习器的设计与研究满足其体育消费市场的专业化和个性化需求，增强中国体育用品的国际竞争力，建立体育品牌。实施全民健身国家战略，推动体育产业发展，双杠练习器隶属于体育产业的一部分，具有良好的发展前景。

4.2 体操初学者在双杠学习中需要辅助器材

由于初学者在双杠训练的初始阶段在身高、力量、耐力等方面水平较低。传统双杠友好性差，提高了练习者在双杠训练过程中的受伤几率，容易引起练习者心理恐惧，使后期训练的难度增大，而双杠练习器在使用过程中可以根据练习者的实际状况与需要来调节竖杠，针对练习者的易损部位加以保护，从而增加训练安全性，必然会被众多训练者接纳，所以双杠练习器的发展潜力巨大。

5 结语

双杠练习器可以作为辅助练习的工具，因其具有简易的构造，较高的安全性和较低的推广难度等特点，保证了运动器械的普及性，减少练习过程中的不必要的损伤几率，帮助训练者熟练运用该器械，促进肌肉记忆知觉，提高训练效率，保证训练的安全性。双杠练习器在体操教学中运用，可以缓解教师教学压力，提高学生训练效率，为学生的训练过程提供全面保护，提高体操教学训练的工作质量。在“以人为本”的发展前提下，双杠练习要求动作稳定性就必然加大阻力(即摩擦力)，在练习中减少阻力时会增加安全风险，这些风险又被双杠练习器的保护措施给抵消了。双杠练习器的灵活度很高，在使用中要加强对双杠练习器的“度”的把控。

[1] 国家体委．男子体操教学训练大纲．山东体育科技( 增刊) ，1989.12．

[2] 王洪耀，邱新宇.高校体操教学中学生恐惧心理的产生与消除[J]．华北煤炭医学院学报，2006，8(5)：245-247.

[3] 唐斥非．论体操教学中大学生心理障碍的原因及调节方式[J]．今日科苑，2008，(32)：260-261．

[4] 王雪松．浅析体操教学中运动损伤的原因与预防[A].内蒙古自然科学研究会．体育教育训练学论文集[C]．内蒙古：内蒙古人民出版社，2011 : 1020．

[5] 商华.我国城市社区体育可持续发展的宏观思考[J].武汉体育学院学报，2000(3).