運動康復器械在高校體育保健課改中的教學效果研究

中圖分類號：G80 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8902-（2025）-17-108-3-ZL

1、研究背景

1.1、政策導向與社會需求

近年來，國家高度重視青少年體質健康與運動安全保障。2016年，中共中央、國務院印發(fā)《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》，明確要求加大學校健康教育力度，完善運動傷害預防與應急處置機制，為課程改革奠定政策基礎。據統(tǒng)計，我國大學生運動損傷發(fā)生率高達 34.6% ，其中膝關節(jié)、踝關節(jié)、肩關節(jié)及腰部為主要損傷部位，籃球、足球等對抗性項目損傷占比58.7% ，跑步等基礎運動損傷比例達到 27.4% 。調研顯示，63.5% 的高校未建立系統(tǒng)化運動康復教學體系， 78.2% 的體育教師缺乏設備操作培訓，傳統(tǒng)教師示范一學生模仿教學模式導致學生實操能力薄弱。我國普通高等學校體育場館器材配備目錄實施后，截至2023年，教育部直屬高校中仍有 1/3 未達標。當前政策與實踐的差距凸顯了運動康復器械教學研究的必要性，通過引入智能評估系統(tǒng)、神經肌肉訓練設備等現(xiàn)代器械，可有效提升學生的運動防護能力，培養(yǎng)體醫(yī)融合人才，助力“健康中國”戰(zhàn)略實施。

1.2、高校體育保健課程現(xiàn)狀

當前高校體育保健課程教學體系與運動康復需求存在顯著脫節(jié)的問題。據統(tǒng)計，我國 92.7% 高校已開設體育保健課程，僅 29% 的院校配備專業(yè)康復器械，且其中 64% 的器械存在使用率低于 30% 的現(xiàn)象。教學方式滯后問題突出，采用“理論講授 + 手法示范”模式的學生實操能力達標率僅為 61.2% 在關節(jié)松動術、肌效貼應用等核心技能考核中，動作規(guī)范性誤差率高達38. 7% 。 72.4% 的課程未設置器械操作課時， 81% 的實訓環(huán)節(jié)仍局限于繃帶包扎、人工冰敷等基礎項目，導致教學效果受限。師資能力不足加劇了教學困境，年均智能設備培訓不足教育部標準的 1/3 ，僅 43.6% 的體育教師接受過運動康復設備系統(tǒng)培訓， 28.3% 的教師存在不會用、不敢用專業(yè)器械的現(xiàn)象。這種現(xiàn)狀導致學生知識轉化能力薄弱。此外，部分已配備等速肌力測試系統(tǒng)的高校中，因缺乏標準化教學方案，設備多淪為體質測試工具，未能有效融入康復技能培養(yǎng)體系。

1.3、智能康復器械技術發(fā)展趨勢

智能康復設備的技術革新正加速推動體育保健教學變革。研究顯示，國內智能康復設備市場年增長率達 18.5% ，其中EMS（神經肌肉電刺激）設備、等速肌力訓練器、三維動作捕捉系統(tǒng)等成為主流產品。國內高校開始探索技術融合，某體育學院2022年引入等速肌力測試系統(tǒng)后，學生運動功能評估準確率提升至 89.1% ；某大學開發(fā)的智能康復教學云平臺已實現(xiàn)多校設備數據互通，使踝關節(jié)康復訓練方案設計效率提升 40% 。但技術應用仍面臨挑戰(zhàn)，調研數據指出，高校采購的智能設備中約 35% 因教師技術素養(yǎng)不足而處于閑置狀態(tài)，同時國產設備在肌電信號采集精度方面較進口產品低。隨著國產設備成本下降，技術普惠性增強，但配套課程開發(fā)與師資培訓體系仍需同步完善。

2、研究目的與意義

2.1、研究目的

本研究旨在驗證器械教學對學生康復技能掌握的影響，通過構建器械使用與課程目標的動態(tài)匹配模型，設計符合高校實際的校本化教學方案，為體育保健課程改革提供科學依據。

2.2、研究意義

在理論層面，研究基于教育部《全國普通高等學校體育課程教學指導綱要》要求，結合建構主義學習理論，填補了傳統(tǒng)教學模式中器械應用與課程目標脫節(jié)的空白，完善了理論一實踐一評估一體化的教學體系。在實踐層面，通過對比實驗數據，發(fā)現(xiàn)采用器械融合教學后，學生康復操作準確率顯著提高，延長了技能留存周期。在社會價值方面，研究響應了《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》戰(zhàn)略及教育部2024年課改要求。

3、研究對象與方法

3.1、研究對象

以本校2023—2025級體育保健課程的240名學生為對象，通過隨機抽樣法分為實驗組（ ）與對照組（ ）。兩組性別比（男 58% 女 42% ）、年齡（ 19.6±1.2 歲）及組間基礎體能指標均無顯著差異 （Pgt;0.05 ）。

3.2、研究方法

（1）文獻資料法。

通過廣泛查閱國內外相關的學術文獻、教育政策文件、行業(yè)報告等資料，了解運動康復器械在高校體育保健課教學中的應用現(xiàn)狀、前人的研究成果及存在的問題。借助中國知網、萬方數據、WebofScience等學術數據庫，收集與該研究主題相關的論文、專著等，為后續(xù)研究提供堅實的理論基礎和研究背景支撐。

（2）問卷調查法。

設計針對學生和教師的兩份問卷。學生問卷主要涉及對運動康復器械的認知程度、使用感受、對體育保健課教學效果的評價、自身運動能力和健康狀況的變化等方面；教師問卷側重于了解教師對運動康復器械在教學中應用的看法、教學過程中遇到的問題、對教學效果的主觀評價等。通過大規(guī)模發(fā)放問卷收集數據，并運用統(tǒng)計學方法進行數據分析，從而了解運動康復器械在高校體育保健課改中的實施現(xiàn)狀和現(xiàn)存問題。

（3）訪談法。

選取部分具有代表性的教師和學生進行面對面訪談或線上訪談。針對教師，訪談內容圍繞教學理念的轉變、教學設計思路、運動康復器械對教學方法和教學效果的影響等方面展開；對于學生，主要了解他們在使用運動康復器械過程中的學習體驗、遇到的困難、對教學效果的直觀感受，以及對課程改革的建議等。通過訪談深入挖掘問卷難以獲取的深層次信息和主觀觀點。

（4）觀察法。

研究者深入高校體育保健課的教學現(xiàn)場，觀察教師運用運動康復器械進行教學的過程，包括器械的使用頻率、使用方式、學生的課堂反應等。同時，觀察學生在使用運動康復器械進行學習和訓練時的表現(xiàn)，如操作的熟練程度、參與度、團隊協(xié)作情況等。通過觀察記錄，獲取關于運動康復器械在教學中實際應用情況的第一手資料，為分析教學效果提供直觀依據。

（5）雙盲實驗設計。

通過隨機數字表法將240名受試者分為實驗組與對照組，確保師生在16周（2024年3月至6月）實驗周期內均不知分組情況。數據采集涵蓋生理指標和行為數據，采用國家體育總局認證的智能監(jiān)測系統(tǒng)，實驗方案通過校倫理委員會審查，確保結果的客觀性。研究過程中采用獨立第三方平臺進行數據編碼與結果分析，有效避免了主觀預期對實驗結果的干擾。

實驗設備包含等速肌力訓練系統(tǒng)、平衡訓練儀（BosuPro）及深層肌肉刺激儀（DMS）、Vicon運動捕捉系統(tǒng)、HTCVive虛擬現(xiàn)實設備。

實驗組采用器械輔助的分層教學，學生平均使用時長2.3小時／周。方案如下：治療層面引入神經肌肉電刺激儀，設置 20Hz/30min 治療參數；預防層面模塊采用平衡訓練器，參照國際訓練方案進行漸進式干預；評估性層面配置等速肌力測試系統(tǒng)，按美國國家運動醫(yī)學院（ACSM）測試標準完成6個肌群等速測試。對照組保持傳統(tǒng)理論講授 + 手法操作教學，使用彈力帶、平衡墊等傳統(tǒng)工具，學生均時長0.5小時／周。

（6）數據采集。

首先功能性動作篩查（FMS），包含深蹲、跨欄步等7項基礎動作模式測試，經驗證中文版組內相關系數（ICC）達0.86，測試結果與運動損傷風險相關系數為-0.73 （Plt;0.01} ）。其次，采用自編《康復器械操作能力評價量表》，經三輪德爾菲法修訂形成4維度12項指標，包含設備調試（權重 25% ）、參數設置（ 30% ）、操作流程（ 35% ）、應急處置（ 10% ），預實驗顯示Cronbach'sα為0.872，重測信度為0.813。最后，使用《課程滿意度問卷》，采用5級Likert量表（ ?1= 非常不滿意至 5= 非常滿意），包含教學設計（6題項）、設備適用（5題項）、知識遷移（4題項）三個維度，累計方差解釋率為 78.6% 0

（7）統(tǒng)計學方法。

采用SPSS26.0首先進行配對樣本t檢驗（ ?Plt;0.01 及單因素方差分析（ a=0.05 ），驗證實驗組與對照組的差異顯著性；其次構建多元線性回歸結構方程模型，量化分析教師指導質量（系數0.68）、設備使用頻率（ B=0.42 ）及學生參與度 ?R²=0.79 ）對教學效果的影響機制 （Plt;0.01 ）。全過程數據經正態(tài)性檢驗 （Pgt;0.05 和方差齊性檢驗 （Pgt;0.05） ），保證統(tǒng)計效度。

4、研究結果與分析

4.1、身體功能改善

經過16周的運動康復訓練干預，結果顯示實驗組在基礎運動能力方面取得突破性進展。核心肌群耐力測試采用國際通用的平板支撐評估法，實驗組平均支撐時間從基線期提升38.6s，而對照組為12.4s，組間差異具有統(tǒng)計學意義中 ?P=0.003 ）。動態(tài)平衡能力測試使用Bosu球閉眼單腳站立實驗，通過三維運動捕捉系統(tǒng)記錄身體擺動軌跡。實驗組誤差半徑改善率為 21.3% ，顯著優(yōu)于對照組的15. 4% （Plt;0.05） 。值得注意的是，平衡能力提升與運動損傷發(fā)生率呈顯著負相關 （r=-0.62 ），這與運動防護指南中強調的平衡訓練價值相印證。

4.2、技能掌握提升

在運動防護實操技能評估中，實驗組采用VR模擬訓練系統(tǒng)顯著提升學習效果。以急性損傷處理項目為例，實驗組在RICE原則應用、傷情評估、應急處置等3個子維度得分率分別達到 86% 、 83% ， 85% ，總分較對照組提高 34.2% C t=5.327 Plt;0.001 ）。這種差異在復雜場景處理中尤為突出，如踝關節(jié)扭傷模擬處置實驗組完成時間縮短 27% ，操作規(guī)范性評分提高 41% 。教學效果跟蹤數據顯示，實驗組技能保持率（ （83.5% ）顯著高于對照組（ 58.2% ），這與Kolb體驗式學習理論強調的做中學效應一致。特別在肌肉拉傷處理環(huán)節(jié)，實驗組正確識別率較對照組高出 24% ，錯誤操作導致二次損傷的模擬發(fā)生率下降 74% 。

4.3教學反饋優(yōu)化

采用改良版Kirkpatrick培訓評估模型，實驗組教學滿意度達 4.31±0.67 分（5分量表），各維度表現(xiàn)：技術可視化（4.52）， 93% 學員認為解剖結構全息投影有助于理解損傷機制；反饋即時性（4.47）：生物力學傳感設備使動作糾偏效率提升 60% ；操作安全性（4.39）：虛擬仿真系統(tǒng)降低實操風險， 97% 學員表示訓練安全感增強。深度訪談發(fā)現(xiàn)，實驗組 82% 學員認為實時力學反饋系統(tǒng)最有價值，能直觀顯示發(fā)力偏差。對照分析顯示，教學效果與設備交互頻率呈正相關（ _?r=0.71? ），每周使用3次以上的系統(tǒng)使用者技能掌握速度提升 55% 。值得注意的是，傳統(tǒng)組有 34% 學員反饋理論與實踐脫節(jié)，而實驗組該比例僅為 7% 0

5、結論與建議

5.1、結論

（1）智能器械教學提升實踐技能達標率。

實驗組在實踐技能考核中達標率較對照組提升 43.8% 。這一結果與三維運動捕捉系統(tǒng)的精準反饋機制密切相關，系統(tǒng)通過實時捕捉動作軌跡，幫助學員在訓練中即時修正動作偏差。如在膝關節(jié)穩(wěn)定性訓練項目中，實驗組學員的鑌骨軌跡偏移量較對照組減少 51% ，直接反映在操作規(guī)范性評分提升上。值得注意的是，器械教學的增效作用呈現(xiàn)閾值效應，當學員每周使用智能設備訓練超過3次時，達標率可提升至94.2% ，但過度依賴器械（每周使用 gt;5 次）反而導致理論考核成績下降 12.6% 。這一現(xiàn)象驗證了技術是雙刃劍的理論。

（2）三維運動捕捉系統(tǒng)有效降低動作學習錯誤率。

實驗組在動作技能學習階段的錯誤率較對照組降低

41. 2% 。以肩關節(jié)康復手法為例，通過Vicon系統(tǒng)實時顯示盂肱關節(jié)活動度數據，學員能直觀識別內旋角度不足問題，修正效率較傳統(tǒng)教學提升2.3倍。進一步分析發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)對復雜技能的優(yōu)化效果更顯著，如脊柱側彎矯正手法，實驗組錯誤率降幅達 58.7% ，而單一動作錯誤率僅降低 29.4% 。這得益于系統(tǒng)的動作分解回放功能。

（3）器械依賴弱化原理認知能力。

實驗組學員在運動損傷機制理論考核中得分顯著低于其實踐得分，而對照組學員則相反，得分無顯著差異。每周器械使用時間與理論得分呈負相關，當單次訓練超過45min時，學員對生物力學原理的復述準確率下降 深度訪談顯示，23% 的實驗組學員存在知其然而不知其所以然的現(xiàn)象，如能規(guī)范完成踝關節(jié)貼扎操作，但無法解釋為何采用8字形固定法。這一現(xiàn)象與神經科學中的程序性記憶優(yōu)先機制有關，頻繁的器械操作訓練會強化運動皮層記憶，但會削弱前額葉皮層的原理分析能力。

5.2、建議

構建“ 3+2+1 ”模塊化課程體系，旨在全面提升學生的專業(yè)素養(yǎng)。其中，16學時理論課是重要基礎，系統(tǒng)涵蓋肌肉力學特性、關節(jié)運動學等基礎內容，這些基礎知識為學生后續(xù)深入學習和實踐操作提供了堅實理論支撐，幫助學生從根源上理解運動康復的原理。24學時器械操作課是核心環(huán)節(jié)，精心設置22個風險控制點，確保學生在操作器械過程中的安全性和規(guī)范性。同時，安排8學時的臨床案例研討，讓學生將理論知識與實際案例相結合，提升其解決實際問題的能力。

推行“體育教師 + 康復治療師”雙導師制，為學生提供多元化指導。要求教師團隊每年完成40學時的跨專業(yè)培訓，以提升教師綜合素養(yǎng)。建立職責分工矩陣，明確運動技術指導與醫(yī)療安全把控的具體職責，使兩位導師既各司其職又緊密協(xié)作，保障教學質量。

設備管理至關重要，需制定地方標準。明確每日開機前12項檢測流程，確保設備正常運行。規(guī)范9類高頻設備操作流程，降低操作失誤風險。建立4級事故響應機制，在突發(fā)狀況下能迅速采取有效措施，保障師生安全。通過上述措施，可使實踐考核達標率顯著提升，同步夯實專業(yè)理論根基，實現(xiàn)人才培養(yǎng)質量全面提升。

參考文獻：

[1]王越，張春青，王悅，等.國內外醫(yī)用康復器械分類與管理現(xiàn)狀[].中國醫(yī)療設備，2022，37（3）.

[2]徐波，李文杰，李子悅.加強創(chuàng)新專利轉化平臺載體建設 促進醫(yī)療裝備產業(yè)健康快速發(fā)展[.現(xiàn)代商貿工業(yè)，2025（2）.