近十年我国身体功能训练的研究进展与趋势
——基于CNKI的文献计量可视化分析

2020-05-08 08:55兰顺领韩晓伟江杭生苏家本
吉林体育学院学报 2020年2期
关键词:聚类体能训练专项

兰顺领 韩晓伟 江杭生 张 辉 苏家本

(1.巢湖学院 体育学院,安徽 合肥 238000;2.首都体育学院,北京 100191 )

美国职业体育(4 + 1)大联盟的竞技水平日益提高,竞技能力和竞技水平的长期保持是美国现代运动功能训练的核心。以 Gray Cook、Michael Boyle和 Mark Verstegen 等人提出的核心训练为主导,以动作模式为基础的身体功能训练,逐渐成为现代竞技体育训练的主流。从2001年国家体育总局启动体能训练培训计划以来,通过聘请美国的Athletes’Performance公司团队,派出相关专家赴国外学习培训以及与美国身体功能训练学院签署合作协议等途径,身体功能训练手段和方法在我国竞技体育领域获得了广泛应用。2012年国务院学位委员会办公室颁布了《关于服务国家特殊需求博士人才培养项目》,提出“青少年身体运动功能训练人才培养项目”的决定,身体功能训练已引起了国家教育部和体育总局的高度重视。

尹军、袁守龙将身体功能训练定义为:“身体运动功能训练是为适应职业体育发展需要而创立的新型训练理论和方法体系,它包括运动功能训练(Athletic Performance)和物理治疗(Physical Therapy)两个方面”[1]。身体功能训练就是运用多种符合人体生长发育规律的方法和手段,改善运动过程中机体各组织、器官系统的功能状态(正常、超常、失常)[2]。当前我国学者从幼儿[3,4]、青少年[5,6]、大学生[7,8]、专业运动员[9,10]、航空飞行员[11,12]等不同年龄段与职业,对其身体功能训练、运动康复、核心稳定性、核心力量等进行了深入研究,身体功能训练几乎渗入到了我国各年龄层人群。而我国学者的研究已逐渐从宏观向微观发展,在取得了丰硕的实践成果和学术研究成果的同时,身体功能训练对人体本能和潜能的挖掘也在不断的深入。

本研究以中国学术期刊网络出版总库(CNKI)数据库收录的身体运动功能研究文献为数据源,应用美国费城德雷塞尔大学陈超美博士开发的信息可视化应用软件CiteSpace,通过对前沿术语的寻径运算,动态识别共引聚类和研究热点,分析学科演化的潜在动力机制,预测学科发展前沿,找出学科领域演化的关键文献[13],探寻近十余年来我国身体功能训练研究的热点和前沿趋势。

1 数据来源和研究方法

1.1 数据来源

中文数据来源于中国学术期刊网络出版总库(CNKI),为了保证数据的权威性和代表性,选择“中文核心期刊”、“中文社会科学引文索引(CSSCI)来源期刊”及 “中国科学引文数据库(CSCD)”的文献。检索时间为 2019 年 3 月 30日。为了确保数据的全面性和准确性,对中文数据库采用主题检索形式,经过多次主题组配后检索,设置检索条件(表1),共检索到473篇文献,通对导出数据的去重和剔除无效数据后,有效数据共381篇。

表1 数据检索条件一览

1.2 研究方法

1.2.1 知识图谱分析法

知识图谱是将信息可视化技术、图形学、计算机科学等与科学计量学结合起来的交叉科学研究方法,能够通过可视化图像将科学研究包含的大量数据信息展现出来,形成凭借经验很难获得的直观的学科领域总体图景、发展态势与结构特征等[14]。利用基于JAVA平台的CiteSpace V(版本号: 5. 1.R 6. SE. 8. 1. 2017) 软件进行知识图谱的绘制,CiteSpace着眼于分析科学中蕴含的潜在知识,在科学计量学、数据和信息可视化背景下发展起来的一款引文可视化分析软件。它不仅仅提供引文空间的挖掘,还提供其他知识单元之间的共现分析[15]。从CNKI采集到主题题录,以Refworks格式导出并保存为download_2018.txt,将源数据导入CiteSpace V分析软件,设置Time Scaling 时间跨度为 2008年至 2018年,单位时间切片长度为“1”,分析数据抽取对象为 top 30,调节阈值为(2,2,30)、(3,2,30)、(2,2,20)。

1.2.2 数理统计法

对从CNKI 数据库导出的数据运用Excell 2007和SATI3.2软件进行统计。

1.2.3 文献资料法

依据检索需要,通过CNKI数据库进行本文数据的搜集,对检索文献进行分析。同时,并查阅身体功能训练相关著作,为本研究奠定理论基础。

2 结果与分析

2.1 我国身体功能训练研究的时间分布特征

学术论文数量的时序变化是衡量某领域发展的重要指标,这对评价该领域所处的阶段,预测发展趋势和动态具有重要意义[16]。通过统计2008-2018年国内身体功能训练研究的文献发文量,可以发现该领域的文献发文量总体上呈现两个阶段的波浪式递增趋势。第一阶段为平稳发展期(2008-2013年),6 年时间共发表论文172篇,占文献总量的45.1%。在此阶段,北京奥运会取得了举世瞩目的成绩,其身体功能训练对运动员产生了积极的影响。在备战2012年伦敦奥运会的背景下,身体功能训练的研究对象主要集中在竞技运动员上,发文量相对稳定。第二阶段为快速上升期(2014-2018年),5年时间共发表论文209篇,占文献总量的54.9%。2014年,国务院印发的《关于加快发展体育产业 促进体育消费的若干意见》首次将全民健身上升为国家战略,身体功能训练也从专业运动员扩大到普通民众、学生、士兵等群体身上,研究人群呈多样化趋势。从总的发文量来看,呈上升趋势。从这两个阶段不难发现,自从2011年美国 AP公司身体功能训练团队进入中国国家队后,不论竞技体育还是在群众体育上,身体功能训练都得到了不同人群的足够重视,也引起了学者的关注。

2.2 核心作者共现网络

运用计量分析对一个领域刊载论文的作者进行分析,探讨他们之间的合作特征,既能够发现他们的研究能力,从一定程度也能够对该领域现有研究的深度和广度进行分析,以此探讨其研究在我国的发展成熟程度[17]。对身体功能训练领域研究作者的分析,是了解该领域的研究成果及科学发展动态的重要途径。运行CiteSpace V软件,选择“Author(作者)”,生成身体功能训练作者共现图谱(图1)。图中节点表示作者,节点越大表示发文量越多,其连线代作者之间的合作关系,连线的粗细代表他们的合作程度。

作者合作度是指在某一时间段内每篇科技文献所拥有的作者数量的均值,它是一个重要的文献计量分析参考值,能够反映某研究领域论文作者合作智能的发挥程度以及科研协作的趋势[18]。合作程度的高低很大程度上依赖核心作者的研究能力和引导能力,根据赖斯(PRICED)科学定律,以发文量来界定核心作者:M=0.749×√Npmax,即M为论文篇数,Nmax 为所统计的年限中发表文章最多的作者的论文数,只有发表论文数在 M 篇以上的作者,方能称为核心作者[19]。本文通过计算得出,Npmax=9,依上述公式可算出 M=2,因此选择发文量在2篇(包括2篇)以上的作者认定为核心作者,图1是43位作者的网络共现图谱。聚类结果显示,我国身体功能训练研究的作者共现网络聚类合理,但是作者间的合作关系一般,聚类组织间的连线较少,表示组织内部人员偏少,还没有形成较有影响力的团队。

运行SATI3.2软件统计分析可知,从研究作者个人发文量也极大程度反映了其在该领域的研究能力及成果。通常用“文献半衰期(Half-Life)”来衡量作者对该领域的影响力,即某学科(专业)现实上在利用的全部文献中较新的一半是在多长一段时间内发表的文献的半衰期越长(数值越大),则代表文献越经典[20]从CiteSpace V显示作者文献的半衰期来看(见表2),尹军教授的文献半衰期值是4,王卫

图1 作者共现图谱

表2 发文量4篇及以上的作者

两名,其他作者文献半衰期为0。两位教授文章内容涉及面广,且研究较为深入,学术参考价值较高,也是我国近10年在身体功能训练研究领域有突出贡献和高影响力的作者。

文献资料显示,王卫星教授团队研究方向主要偏向于高水平竞技运动员的体能训练,涉及篮球、皮划艇、速滑、跆拳道、排球等,研究内容较为宏观,其在高水平运动员体能训练的理论研究方面也有较多成果贡献,为运动员体能的深入研究打下了坚实的理论基础。尹军教授团队的研究方向一方面集中在青少年的体能训练,尤其在体能教学方面提出很多新颖的训练方法,突破了学校体育教学与训练传统方式的禁锢,为一线教学队伍提供了新颖的训练理论和训练手段,其研究内容相对更为微观。另一方面在高水平运动员体能实战训练和理论研究上也取得了丰硕的成果,对高水平运动员身体运动功能训练、青少年学生体质等方面具有较高的研究价值与实践应用水平。

2.3 研究机构分布态势

运行Citespace-Institution,聚类结果显示Nodes(机构总数)30,E(机构合作关系总数)11,而其合作密度(Density)只有0.0253,Modularity Q=0.5124,Silhouette 0.181。可以看出,我国身体功能训练研究机构网络共现结构虽然显著,但聚类结果的信度较差(Density=0.0253),即各机构间合作网络密度比较弱。一方面可能是身体功能训练引起我国广大学者的关注比较晚,另一方面是因为知识传播速度以及资源共享程度受制约因素较多,导致机构间的合作还没有走向较高的程度。Silhouette表示在聚类内部组成成员较少时,S值会呈下降趋势,本文研究机构聚类S值是0.181,表明目前我国身体功能训练研究机构内部结构成员不多,机构内部合作程度低,即同一机构的学者之间合作不够紧密,有的可能只是挂名第二作者,并没有真正参与到实际科学研究中去。

图2 研究机构聚类分布图

研究机构的共现分析可以直观表现出该领域研究的主要力量和影响力分布[21]。共现图谱中一个节点表示有一个研究机构,而节点的大小是与其发文量成正比的。任何节点间的连线都表明研究机构间有合作,合作的紧密度则体现在连线的粗细上。从图2可以发现,我国身体功能研究机构分布虽广,但聚类程度相对较小。节点“北京体育大学”以及“首都体育学院”的中央为红色。另外通过各研究机构之间的连线可以发现,研究机构间形成了以北京体育大学、首都体育学院为中心的合作网络(图 2中阴影集聚部分),因两所高校的身体功能训练专家几乎都参与了国家队的体能训练,积累了雄厚的身体功能训练经验。在这两所高校就读的博士生和硕士生大多来自全国各地,直接影响了其他机构与其之间的合作,其关系网雏形也逐渐显现。表明,北京体育大学和首都体育学院这两个机构在身体功能训练研究网络中占据重要地位,也是其他高校与之合作相对紧密的机构。

表3 我国身体功能训练的研究机构

根据普赖斯定律[22],发文量4篇以上的机构可以定位某一领域的核心研究机构。根据研究需要,把同一机构的不同分支机构归属为一个机构进行分析,如:把北京体育大学和北京体育大学研究生院发文量合并,统称归类为北京体育大学(53篇)。表3显示,身体功能训练研究机构发文量大于2篇的机构共有30个,而4篇及以上的只有5个。可以看出,我国身体功能训练发文量主要集中在北京体育大学和首都体育学院,公开发表了科研论文64篇,占文献总量的17.3%。这和两校与国家高水平运动队的密切合作有直接关系,也是我国最早接触身体功能训练的高校团队。另外两校已经在有计划地培养博士研究生、硕士研究生,首都体育学院设立了“身体运动功能训练专业”博士点,有利于推动我国身体功能训练的全面发展。从机构文献半衰期来看,排在前三位的分别是首都体育学院(8)、北京体育大学(6)、河北师范大学(4),说明这三个研究机构所发文献被引用率较高,有较高的参考价值。从数据不难看出,目前身体功能训练研究机构除了北京市体育科学研究所和国家体育总局体育科学研究所以外,其他研究机构均为高等院校,虽然发文量少,但也说明了身体功能训练在我国引起了众多高校学者的关注,也愿意积极投身到研究中去。我国高校乃是身体功能训练研究的重要阵地,但是高校内部和高校之间学者间的合作程度还不够紧密。

3 研究热点与前沿分析

学术论文中关键词或主题词往往是文章主题的概括和凝练,通过统计关键词或主题词可以判别该学术领域的研究与发展趋势[19],J.Kleinberg指出聚类算法能够测量关键词突现的数值,其值的大小表示学者对某一主题的关注度[27]。运行CiteSpace V软件,生成身体功能训练研究关键词共现图谱(图3)。聚类结果显示Nodes(关键词总数)71个,E(关键词间连线)71条。关键词网络共现结构虽然显著(Q=0.7573>0.5),但其聚类结果信度(Density)只有0. 0286,属于信度较弱级。图3(1)中,每个圆点代表身体功能训练研究的一个关键词,节点最外层的圆环(紫色)代表其中心性,它是测度节点在网络中重要性的一个指标[24]。其实心圆圈代表节点的中介中心性,字体大小与圆圈的规模与该节点中介中心性成正比。通过对近10年文献关键词值的中心性检测,发现共有26个高频关键词具有中介中心性(表3)。中介中心性是测度节点在网络中重要性的一个指标,具有高的中介中心性的文献通常是连接两个不同领域的关键枢纽[10],这类文献是后继研究不断深入和全面拓展的文献索引。

根据图3(2)聚类以及表4高频关键词情况,运行CiteSpace-Clusters-Summary of Clusters | Save Label Terms as Whitelists,显示“#0”体能训练(2013,12.4,0.001)和“#1”体能(2013,23.7,1.0E-4)在内容上有高度重叠,故需对热点主题词进行数据清理整合,将体能训练与体能合并为第一聚类“体能训练”;第二聚类“核心力量”(2011,23.72,1.0E-4);第三聚类“干预性研究”(2013,21.75,1.0E-4);第四聚类“足球”(2009,17.47,1.0E-4);第五聚类“专项体能”(2013,21.9,1.0E-4),第六是聚类“中国”(2010,22.72,1.0E-4);第七聚类“表面肌力”(2013,23.27,1.0E-4)。而聚类的平均年份与当前越近,则越能体现当前的研究热点,从这7个聚类可以看出平均年份在2013年的有4个,即体能训练、干预性研究、专项体能、表面肌力4类,可以把这4类作为当前的热点进行深入研究。

图3 2008-2018年我国身体功能训练研究核心关键词共现网络

表4 我国身体功能训练高频关键词

注:*从关键词词频和中心性来看,“体能”对应的数值分别为30和0.36,但由于体能训练包含诸如核心力量训练、体能、竞技体育等,即默认所有文献均属体能训练范畴之下,故将关键词“体能”在此处剔除,若将“体能”再作为研究主题和中心性关键词,那么其他研究主题出现大量重复。

第一聚类热点:体能训练专项化。运行CiteSpace-List Citing Papers to the Cluster,显示具有代表性的前沿文献共有50篇,主要包括“篮球”、“核心力量”、“身体形态”、“体育工作者”、“竞技体育”、“运动表现”等子聚类。其中甄新喜的《竞技网球运动项目体能训练特征研究》[25]应用了该领域的4个热点关键词,强调了网球运动项目的体能特征、运动员的体能特征以及体能训练的关键技术要点,现代体能训练根据不同专项训练手段逐渐细化。

体能训练包括一般训练和专项训练,当一般训练比例超过专项训练的时候,运动员则难以突破已达到的“能力极限”[26],而过早的专项化训练会造成运动员早衰、运动寿命缩短,训练的关键是在于对体能与技术相互关系的认识以及训练水平和训练量的控制,各种身体运动能力之间本质的内在转化关系便是训练的核心问题[27]。这种转化强烈依赖于身体各肌肉群的相互协调,大肌肉群带动小肌肉群。小肌肉群的训练效果是运动表现能力的关键,已经引起了学者和教练的关注,现代体能训练开始重视核心量训练与小肌肉群的联动关系,核心力量是一种稳定人体核心部位、控制重心运动、传递上下肢力量为主要目的的力量能力,是人体运动的一个“发力源”[28],也是核心稳定与否的基础,在此基础上才能充分展示标准的动作模式,运动表现自然舒畅优美。因此,核心力量训练和小肌肉群的联动能力是体能训练专项化的重要特征。

第二聚类热点:专项体能。主要包含“理论与实践”、“动力学特征”等子聚类。是关于专项体能的理论构建和符合人体身体功能性动力学特征的实践运用,运行CiteSpace-List Citing Papers to the Cluster,显示具有代表性的前沿文献共有8篇。专项体能是近年来运动训练领域研究的热点,其理论建设一直在不断完善中,但到目前为止“专项体能”的界定还处于百花齐放的状态,没有形成较权威的定义,在专项体能的认知上还存在较多的观点。因此,很多教练对专项特征把握各有千秋,导致实践运用中专项体能是否能充分融入专项训练中,还存在较大差异。专项体能是体能的专项化,任何专项都有其特有的动力学特征,教练员在实践中运用符合动力学特征的身体功能训练手段是提升竞技水平的关键,诸如应用先进测试仪器测试运动员的动力学特征[29],有针对性设计符合运动员身体特征的训练方法[30]、动作模式训练等,真正达到体能训练专项化。因此,与专项体能有关的各种训练元素,通过特定的训练方法和手段与其融合,达到专项体能训练理论与专项体能训练实践的高度契合,是专项体能训练的重要任务。

第三聚类热点:干预性研究。主要包含“学生”、“动力学特征”、“体育运动”等子聚类。干预性研究主要体现在体能训练中FMS功能性动作筛查,通过筛查然后进行有针对性的干预。运行CiteSpace- List Citing Papers to the Cluster,显示具有代表性的前沿文献共有9篇。国外相关研究已经证明了FMS这项测试具有较高的重测信度和评估者信度[31],也证明了干预纠正练习可以提高FMS测试分值[32],提高身体运动能力。在专业运动员方面,周亢亢[33]对乒乓球运动员以及孙莉莉[34]对专业射箭运动员身体功能动作测试,认为筛查后的纠正性练习可作为一种辅助练习,也能用于日常准备活动前或身体功能训练的补充练习,不管是辅助练习还是补充练习,都能有效避免运动损伤的发生,是干预运动损伤发生的有效手段。在群众体育上,特别是青少年学生由于运动经验积累少,避免运动损伤的预判能力低,FMS功能性测试可以有效干预各种功能训练。廖婷[35]认为功能动作筛查测试与青少年身体素质表现有高度相关性,能有效提高身体功能动作训练。可以看出不论是专业运动员还是缺少运动经验的青少年学生,干预性研究都具有较高的价值,是体能训练研究的热点。

第四聚类热点:表面肌电。主要包括“网球”、“运动员”、“单步周期”、“运动生理学”等子聚类。主要是关于运动员的肌肉力量测试、肌肉疲劳评定、运动单位募集情况以及动作模式等对肌肉工作时间和贡献能力的影响。运行CiteSpace-List Citing Papers to the Cluster,显示具有代表性的前沿文献共有5篇。表面肌电(sEMG)是一种特异性良好的非损伤性检测手段,具有无创伤、随时随地、多点测量的特点,在测试研究过程中较受运动员和教练员的青睐,是研究人员与教练员沟通的重要桥梁。最终的研究目的都是为了制定更为准确的训练计划和提高运动员的竞技水平服务。目前已经涉及到单步周期的下肢肌电特征[36]以及上肢肌电特征[37]等表面肌电信号的变化特征与肌肉耐力运动的关系等方面,其研究能有效地评定工作肌肉的力量大小,估计肌肉疲劳,检测主动肌、拮抗肌和协同肌相互间的协调性以及肌肉工作时问长短和肌力贡献能力[38]。当前,结合人体生理特征与肌肉用力特征相一致的专项力量训练手段日新月异,也是人工智能运用于身体功能训练的重要实践基础,是当前身体功能训练研究的又一热点。

4 结论

1)近10年来我国身体功能训练研究的文献发文量总体上呈现波浪式递增趋势,经历了平稳发展期(2008-2013年)和快速增长期(2014-2018年)两个阶段;第二阶段身体功能训练内容更趋细化和深入,研究手段更加丰富。全民健身上升为国家战略后,研究对象已不在局限于专业运动员,青少年运动员、学生、社会民众等都成为了身体功能训练研究的对象。

2)我国身体功能训练研究的作者共现网络聚类合理,但是作者间的合作程度一般,其聚类组织的内部研究人员偏少,且相对固定,没有形成较有影响力的学术团队。尹军和王卫星两位教授文章内容涉及面广,研究有深度,参考价值较高,是我国近10年在身体功能训练研究有突出贡献和高影响力的作者。

3)高校是我国身体功能训练研究的主体,但机构间的合作关系比较薄弱。首都体育学院、北京体育大学和河北师范大学在身体功能训练研究上具有较强的影响力,文献贡献价值相对较高。

4)当前我国身体功能训练热点主要有体能训练、专项体能、干预性研究、表面肌电等,核心力量是体能训练的核心环节;专项体能则更强调身体动作模式训练;FMS动作筛查已普遍运用于体能训练,是干预训练效果的有效手段;表面肌电是评定肌肉力量和疲劳程度的量化指标,进一步促进了体能训练的科学性,也是今后人工智能训练更趋人性化的实践基础。

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