高校專修班學生跳遠起跳技術的運動學研究

摘要：本文從運動學的角度出發，將高校專修班學生挺身式跳遠起跳環節中的著板瞬間和離地瞬間各相關角度進行分析，對此進行研究可以直接反映運動員挺身式跳遠動作技術的水平。本文采用了實驗法、文獻資料法、對比分析法、專家訪談法以及數理統計法進行了詳細的研究，此外，在實驗過程中使用一臺日本產JVC-P100AC高速高清體育運動專業攝像機，一部德國novel足底壓力采集系統進行運動學實驗分析，并記錄詳細數據，使用豹影軟件進行分析與計算，得出挺身式跳遠較適宜的各個角度以及踏板時受力情況。結果表明，田徑專修班學生的著板階段的技術與優秀運動員相差較大，而離地瞬間的技術掌握得較好，只有離地腳度有較大的差距，如果想要進一步提高成績，必須加強腿部的肌肉力量的練習。

關鍵詞：挺身式跳遠 "運動學 "起跳技術 "角度

Kinematic research on take-off technique of long jump for college students

Yang Yuke

（College of Physical Education， Shandong University， Jinan Shandong province 250000）

Abstract： From the perspective of kinematics， this paper analyzes the relevant angles of the moment of landing on the board and the moment of leaving the ground in the long jump of college students， which can directly reflect the technical level of the athletes' long jump. This paper uses the experimental method， literature method， comparative analysis， expert interview method and mathematical statistics method to carry out a detailed study. In addition， in the experiment process， a Japanese JVC-P100AC high-speed high-definition sports professional camera， a German novel planar pressure acquisition system for kinematic experiment analysis， and record the detailed data. Using the Leopard shadow software to analyze and calculate， the more suitable Angle of the high jump and the force of the pedal. The results show that there is a big difference between the skills of the students in the track and field training class and those of the elite athletes in the landing stage， while the skills of the moment off the ground are better， only the distance off the ground has a big difference. If the students want to further improve their performance， they must strengthen the muscle strength of the legs.

Keyword：Long jump "Kinematics "Take-off technique "Angle

1前言

在田徑專修教學過程中，挺身式跳遠是非常重要的一項基礎技術，它具有持續時間短，技術性要求高的特點，由助跑、起跳、騰空、落地四個基本環節組成。而助跑接起跳環節是整個挺身式跳遠技術動作中最重要的組成部分，起著承前啟后的作用，直接影響到跳遠的最終成績，作為跳遠項目的重要技術之一，對運動員的各項身體素質要求極為嚴格[1]。目前多數學者認為在挺身式跳遠的起跳過程中，共分為三個階段，分別是起跳腿著板階段（踏板角落地階段）、起跳腿支撐緩沖階段以及起跳腿蹬伸階段（起跳腿離地階段）。從運動學的角度出發進行研究可以很好地分析運動員生物力學機理，進一步判斷受試者的運動技能水平。

運動學研究在高校挺身式跳遠教學中尚未普及，也未能提供以生物力學角度出發的針對當前高校專修班的教學與訓練的方法和建議，通過此次的研究，使得今后在對專修班進行訓練時更清晰地了解與國內優秀運動員的差距及其需要改進、提升的動作。目前在運動學分析領域中獲取運動參數的主要方法就是攝像測量法，對通過攝像得到的影像進行處理和分析后得到更準確的數據[2]。本文以一般體育高校田徑專修班的學生為研究對象，通過研究挺身式跳遠起跳時著板階段的著板、髖關節、膝關節和踝關節的角度以及緩沖之后蹬伸階段的離地角、膝關節和踝關節的角度，并將其與國內優秀運動員的相關角度進行分析與比較，之后對影響各個角度的助跑速度、踏板角度，腿部肌肉力量進行分析，從而得出運動學方面的結論與建議。對此進行詳細研究有助于為田徑專修班挺身式跳遠的教學提供一定的理論依據，同時可以幫助田徑專修班教師設計教學方法，在學生的成績提高階段進行有針對性的教學與訓練，最終為提高學生的運動成績打下堅實的基礎。

2研究對象與研究方法

2.1研究對象

本文研究對象為高校專修班學生挺身式跳遠起跳技術的運動學數據。實驗中的受試者選取四名高校專修班學生，所選擇的受試者動作規范、標準，身體協調性強，成績穩定，對于挺身式跳遠的技術動作已經達到了動力定型階段，可以代表目前高校專修班的一般正常水平，具有較強的研究價值。四人的基本情況如下：

2.2研究方法：

2.2.1文獻資料法

通過檢索海內外文章，了解與運動學起跳技術相關的理論知識，為本文的研究價值和研究依據打下基礎。根據后期數據分析時所需要的相關數據，如：男、女子優秀運動員挺身式跳遠起跳階段時的著板時期的著板角、膝關節、踝關節、髖關節等角度和起跳時期的離地角、膝關節、踝關節、髖關節角度等進行系統地閱讀與檢索。

2.2.2專家訪談法

通過訪談運動學專家，學習運動學方向起跳技術的理論知識，并確定受試者，制定實驗方案與計劃，進行儀器設備的檢查，同時對于所選擇的日本產JVC-P100AC高速高清體育運動專業攝像機和德國novel足底壓力采集系統以及后期處理數據所采用的豹影APP進行詳細了解并學習使用方法與設備的安裝方法。

2.2.3實驗法

在正式實驗之前，進行一次預實驗。通過預實驗確定實驗儀器的安裝與擺放地點，確認所設計的實驗可以得出本次論文研究所需要的數據，進一步確認實驗的可行性。與正式實驗同時間段進行預實驗確定氣候的適宜程度，讓受試者進一步清楚實驗步驟以保證實驗的安全性。在預實驗結束后對本次實驗不足之處與所需要改進的環節做出相應的調整，以確保正式實驗的科學性與數據的正確性。

在正式實驗過程中，首先要告知受試者實驗目的、注意事項，依據受試者的個人情況，選取與鞋碼大小一致的德國novel足底壓力采集系統配套的Novel pedar壓力感應鞋墊，并放置鞋中，檢查是否合適，調節鞋帶避免受傷，同時確保每一次試跳能導出有效數據。同時，依據預實驗時期的安裝地點和位置，將攝像機架于距地面140cm的高度，距離受試者踏板480cm的遠度，三腳架位于踏板起跳板的水平延長線上。其次，安排操作員進行場地布置，安排受試者熱身，確保身體肌肉粘滯性降低，激活肌肉，避免受傷。最后，按照計劃進行實驗。

2.2.4數理統計法

在實驗結束后，將圖像和足底壓力采集系統所收集的數據進行處理與分析，使用Excel和豹影app進行處理，從而得出所需要的數據以備比較。

2.2.5對比分析法

運用本文實驗得到的數據，與我國優秀運動員的相關數據進行對比分析，以期更直觀、明確地得出高校專修班的技術動作提升的方式。

3結果與分析

3.1起跳階段受力分析

通過德國novel足底壓力采集系統的數據采集，對四名受試者在起跳時的踏板瞬間，身體對地面產生的最大壓力進行了記錄，如表3.1.1。

數據表明，四名受試者在起跳階段踏板的前期對地面的作用力最大，在著板時期都可以產生起跳階段對地面最大的壓力，證明起跳環節中，著板階段的產生的壓力是對地面沖擊力最高的一個階段，但對地面壓力的大小，并不能影響一名專修班運動員最終挺身式跳遠成績的遠度，換言之，最后一步蹬地所產生的力與成績的遠度無明顯相關性。

3.2起跳時著板階段的角度分析

通過高速攝像機和豹影圖像分析器測得四名受試者的起跳階段著板時的踝關節、膝關節、髖關節與著板角的角度，具體數據如表3.2.1。

從專修班男生的結果來看，通過三次的試跳實驗，測得受試者1踝關節的平均值為126°，膝關節的平均值為148°，髖關節的平均值為143°，著板角的平均值為57°；受試者2在著板時的踝關節角度平均為125°，膝關節是159°，髖關節140°著板角58°。對比國內優秀運動員的踝關節113°，和膝關節166°和髖關節157°，著地瞬間著板角63°[3]。

此外，從專修班女生所測得的數據來看，受試者3的三次試跳數據的平均值，髖關節137°、膝關節156°、踝關節114°和著地角59°。受試者4的髖關節133°、膝關節157°、踝關節118°和著地角61°。對比我國優秀女子運動員在著板時的相關數據：髖關節角度為161°，膝關節角度為162°，踝關節角度為118°，以及著板角61°[4]?？梢缘贸鼋Y論：

①受試者1和受試者2在著板瞬間的踝關節角度均比國內優秀運動員要大，產生原因有身體重心靠后，應當將身體重心不斷保持向前與向上的方向。此外還可以看出專修班男生著地不主動，腰腹力量沒有足夠的支撐，腿部肌肉力量不夠導致的助跑蹬伸時沒有足夠力度，以及助跑最后一步較大等。而專修班女生的相關參數與我國優秀女子運動員差距不大，應當繼續保持此著板時的踝關節狀態。

②無論是男子還是女子，專修班受試者的膝關節角度都比我國優秀運動員小。相關研究表明，增大軀干角并提高身體質心高度，有助于提高“扒地”效果[5]，而高校專修班學生的膝關節角度不足，產生原因可能是由于專修班學生的柔韌度不如優秀運動員，最后一步向前蹬伸不充足，且助跑過程中身體重心偏低等。但起跳著板階段運動員膝關節的角度是有較小的彎曲幅度，并非伸直，膝關節角度應當適宜，如果伸直則影響踏板緩沖速度，但若是腿部彎曲幅度較大，則會影響起跳高度，以至于無法達到理想的跳躍遠度。

③在起跳過程中，髖關節角度的大小是否理想對跳遠運動成績有直接影響[6]。從男子試跳數據來看，受試者1和受試者2的髖關節角度都小于優秀運動員的平均水平。髖關節角度過小，會導致沒有足夠的助跑速度，從而喪失助跑速度，不利于將其速度轉化為動能。產生原因有運動員髖關節的柔韌素質較差，腿部肌肉力量不夠而導致的在助跑階段的最后一步接踏板時蹬伸不主動，助跑最后一步身體重心靠后，從而導致髖關節的角度與優秀運動員的角度有一定的差距。與男子相同，專修班女生的髖關節角度遠遠小于優秀女子運動員，說明專修班學生的在著板時期有明顯的屈髖動作，且柔韌較差，髖關節的角度會直接影響到身體重心，因此專修班女生的身體重心也靠后且偏低。

④我國學者認為，理想的著地角在65°左右[7]。而受試者1和受試者2的著地角分別是57°和58°，不及我國優秀運動員的63°，說明兩名受試者的著地角偏小。而著地角偏小時，會加大起跳腿在踏板瞬間的沖擊負荷，對運動員的關節與肌肉造成損傷[8]。說明專修班學生在踏板時，起跳腿的支撐能力較差，且擺動下壓的積極性不夠。但女子運動員的著地角度與我國優秀運動員相差不大，但與理想的著地角還有一定差距，同樣可以在保持目前的著地角的基礎上適當增大，從而提高跳遠成績。

通過上述分析可以看出，受試者在起跳著板瞬間的運動學指標都有著一定的不足。應當注意身體重心要帶動整體向前移動，同時，但髖關節和股四頭肌的柔韌素質相對較差，蹬伸力量不足，從而無法完成挺身式跳遠起跳時的一個較好的著板階段和緩沖階段，導致蹬伸和擺動不充分，以至于影響了跳遠的最終遠度。此外，專修班學生挺身式跳遠運動中的起跳階段，需要增強腿部肌肉力量，練習助跑時的最后一步，同時將髖關節的柔韌度和靈活度進行足夠的練習，并將腿部的肌肉進行拉伸，才能在訓練過程中達到事半功倍的效果。

3.2.2起跳時離地階段的角度分析

起跳離地階段是運動員離開踏板的瞬間。通過高速攝像機和豹影圖像分析器測得男子起跳階段離地時的離地角、膝關節與髖關節的角度。具體數據如下：

目前我國優秀男子在起跳階段起跳腿離地時的離地角是65°，膝關節角度是170°，髖關節角度為192°，踝關節為131°[3]。而受試者1的離地角是78°，膝關節角度是150°，髖關節角度是195°，踝關節角度是131°。受試者2的離地角是71°，膝關節角度是166°，髖關節角度是193°，踝關節角度是127°。

另外，從女子數據來看，通過實驗測得受試者3的離地角為75°，踝關節136°，同時膝關節角度為170°，髖關節是187°；受試者4的角度分別為離地角74°，踝關節134°，膝關節173°和髖關節194°。而我國優秀女子運動員在起跳離地瞬間的離地角度為71°，踝關節角度是130°，髖關節角度是185°，膝關節角度是165°。

①對比優秀運動員，受試者1和受試者3的離地角偏大。研究表明，離地角一般在63.5°-74.7°之間。而兩位受試者超出了這一范圍，離地角較大的因素主要有踝關節支撐力量較差，起跳時身體重心靠后，蹬伸不夠充分，影響了起跳的重心。

②離地瞬間踝關節的角度與騰起角度有著正相關的關系。而專修班學生無論是男子還是女子的踝關節角度都與我國優秀運動員的角度平均值相差不大，說明離地瞬間的踝關節角度都有利于騰起角度，而騰起角度會進一步增加空中騰空距離。

③男子的膝關節角度與優秀運動員的差距較大，這不利于完成蹬伸動作，會影響到最終的跳遠成績。女子的膝關節角度與優秀運動員相差不大。

④專修班學生的髖關節角度也與我國優秀運動員相差不大，說明在離地瞬間有著較好的重心前移動作，且髖部周圍肌群發力正確。

綜上所述，通過數據對比可以得出受試者膝關節、髖關節和踝關節的角度都和優秀運動員的角度相差不大，但離地角并不太穩定，與我國優秀運動員相比還有一定的差距。應當重視離地角的改善。總的來說，專修班學生離地瞬間的運動學指標整體比著板瞬間的指標要好，證明他們的蹬伸技術練習成果較好。但依然存在腿部力量不足的劣勢，如果想要進一步提高成績，必須加強腿部的肌肉訓練。

4結論與建議

從四名受試者的實驗結果來看，目前高校田徑專修班在挺身式跳遠的項目上可以熟練、正確地展示完整的技術動作，但對于技術動作細節的把握還不夠完善，且著板階段的技術掌握得沒有離地階段好，整體跳遠技術還有很大的提升空間。對此，本研究提出建議：

1）目前多數田徑專修班學生在腿部肌肉力量方面較差，有待提高，蹬伸不足時會導致騰起角度不夠，同時導致角度不處于挺身式跳遠的最適宜角度，因此專修班學生在今后的訓練中要著重注意腿部力量的發展。

2）助跑時身體重心偏低，助跑加速度不足，離地角度不夠，因此造成騰起角度不夠，損失了助跑初速度的做功并影響了最終跳遠成績的遠度。在今后的訓練中需要多練習助跑階段的跑姿并將重心提高，從而為起跳階段做足充分的準備。尤其可以多練助跑時的后四步，將身體重心提升，進行有節奏的助跑，避免后坐的跑姿。

3）整體的跳遠運動技能和水平有待提高，無論是肌肉力量、還是柔韌素質與身體的控制水平，都應注重運動學相關參數進行練習。在今后的的課堂訓練中，主要訓練踝關節力量以提升腿部支撐力，在力量練習的同時，加強大小腿及腳踝的柔韌素質的訓練。另外，要多進行核心力量的訓練，以此提升身體的重心，同時保證身體重心的平衡。

參考文獻：

[1]張耀廣. 我國優秀男子跳遠運動員張耀廣起跳技術運動學分析[D].天津師范大學，2022.

[2]范玉婷. 男子二級水平跳遠運動員助跑起跳技術的運動學分析[D].天津體育學院，2022.

[3]潘偉. 中外男子跳遠運動員起跳階段下肢動作的運動學研究[D].首都體育學院，2019.

[4]肖婷婷. 陜西省優秀青年女子跳遠運動員助跑起跳技術的運動學分析[D].西安體育學院，2021.

[5]王國杰，彭秋艷，章碧玉.男子跳遠全程助跑階段劃分研究[J].體育科學，2022，42（04）：60-69.

[6] Hashem Adnan Kilani. The effect of RUN-UP distance and some kinematics variables on long jump distance for the primary stage athletes students in Al-Tafilah district[C]. XXIII ISBS，2005.

[7] 王保成，王川.田徑運動理論創新探索[M].北京體育大學出版社，2003（06）：200-240.

[8]田昌瑞. 我國優秀女子跳遠運動員“助跑-起跳”技術特征及其穩定性研究[D].浙江師范大學，2021.