水上運動項目全方位保障的綜合性科研攻關

李　媛，王敬茹，紀霄峰，史東林，楊賢罡，徐起麟

河北省水上運動項目自全國第八屆運動會開始有了歷史的突破，但是對比全國各省市水上隊伍，河北省水上隊伍規模處于中游水平，男女項目參加人數差距不大，與水上第一集團實力相差很遠。

運動訓練方面，水上運動項目的相關科學分析手段落后[-4]，沒有能實時跟蹤監測的儀器方法。體能訓練方面，目前國內外體能訓練大都在陸地上進行[5-6]，訓練效果達不到要求，容易出現運動損傷；運動損傷康復方面,水上運動員損傷多集中在腰部[7]，研究發現利用水的浮力減少體重對損傷部位的影響后，可以加快康復治療的進程[8]。

鑒于水上項目運動員在運動訓練中的難題，我們進行了一系列科研攻關，輔助運動隊開展了全方位科研保障。

1　自主研發水上項目力量訓練測試儀器，優化力量訓練模式。

1.1主要方法

自主研發了水上牽引測力儀[9]，并與陸上拉力測力儀組合成陸—水力量轉換測試儀[10]，用以評定水上項目運動員陸上力量訓練轉化到水上劃槳力量的陸—水力量轉化效率，將結果與上述水上項目運動員陸—水力量轉化效率標準進行比較，判定該運動員的陸—水力量轉化效率水平，進而確定該運動員的力量訓練方向，并對現行的訓練計劃進行修改或繼續執行。

1.2主要結果

陸—水力量轉換測試儀是一種評定水上項目運動員陸—水力量轉化效率的儀器，它的具體結構(詳見圖1)包括陸上劃船測功儀[11](1)、水上牽引測試儀及(2)及計算機(7)，水上牽引測試儀(2)由拉力傳感器(4)、電信號轉換電路板(5)、等動電機(6)組成，拉力傳感器(4)一端通過牽引帶(3)與船艇相連接，拉力傳感器(4)的另一端連接等動電機(6)，拉力傳感器(4)的電信號輸出端連接電信號轉換電路板(5)，電信號轉換電路板(5)與計算機(7)相連接。

圖1　陸—水力量轉換測試儀的結構示意圖

2　開發皮劃艇訓練狀態多參數遙測裝置，實時監控運動員訓練狀態

皮劃艇訓練運用傳統的訓練評估方法，得到的指標少而且測試方法繁瑣，此前曾有一些研究[12-14]對皮劃艇訓練的科學化監測進行了探索并取得了一些進展，這些研究都是傳感器技術[15]在現代競技體育中的新嘗試，但是原有研究還是存在一些弊端，比如儀器過于繁重、傳感器單一等問題。本研究將多學科測試儀器綜合于一個遙測系統[16]，同步采集、同步傳輸能夠全面反映“人—艇—槳”訓練狀態；能夠為教練員、運動員提供最直觀、有效的數據，為調整運動員狀態、摸索運動規律提供有效參考依據。

2.1主要方法

皮劃艇訓練狀態多參數遙測裝置主要用到的測試技術有，一、使用高精度三維加速度傳感器測量船體全程前進的加速度，計算船體全程前進速度和位移的變化狀況，獲取劃槳的作用效果信息；二、通過智能處理和計算分析，得到漿力曲線、最大/平均力、漿的出/入水時間、單漿位移、漿頻、瞬時/最大/最小/平均船速、全程船速曲線等信息；三、隨著測試數據與分析結果的不斷擴充，結合訓練專家的訓練指導意見，逐步建立與完善專家知識庫。

2.2主要結果

皮劃艇遙測裝置是由三個部分組成：第一部分是艇載信息終端，包括：運動員心率無線測試、船艇運動測速測試、三軸加速度測試和兩軸震動角度測試，參數數據存儲，測試信息實時發射；第二部分是岸上遙測信息接收顯示系統，包括：高增益定向接收天線、數字接收機模塊、便攜式計算機、電源系統等；第三部分是皮劃艇專業訓練用運動員實時接收處理軟件。

3　建立優秀青少年運動員體型標準，科學化調控運動選材

3.1主要方法

選取包括水上項目在內的潛優勢項目青少年運動員4391名，分別來自各省、市專業運動隊后備隊員和體校少年運動員進行研究，其中水上項目共313名，其中男子211名，女子102名，詳見表。

按照Heath-Carte體型分類方法所需人體測量學指標的測試方法及要求(內胚型、中胚型、外胚型成分的計算，體型圖繪制及分類)進行運動員選材測試[17]。

表1　水上項目青少年運動員基本情況

3.2主要結果

潛優勢項目男性青少年運動員的平均體型為2.1-3.8-3.4，分類為外胚型的中胚型；女性青少年運動員的平均體型為3.3-2.9-3.4，分類為內胚型-外胚型；男女青少年運動員的平均體型具有顯著性差異(F = 370.65，P < 0.001)。按體型成分進一步分析發現，不同體型成分的性別差異有所不同，所有運動項目青少年運動員的內胚型成分均存在顯著的性別差異(P < 0.05)，網球、游泳和皮劃艇項目運動員的外胚型成分無顯著性別差異。

4　總結

本項目的綜合研究成果[18-24]在河北水上運動項目中進行了廣泛的實踐應用，有力的保證了訓練過程的系統性、周期性及訓練計劃的個體化，為比賽中技戰術水平的穩定發揮奠定了基礎，為水上項目的持續性發展起到了很好的保障。

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