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生物力学的基本概念范文1
【关键词】力量素质 力量训练 实际训练中 方法及运用
一、力量的概念
力量素质是指人体神经肌肉系统在工作时克服或对抗阻力的能力，是肌肉紧张或收缩时表现出来的一种能力。随着体育运动科学的不断发展进步，人们愈发认识到改善神经---肌肉系统的功能，增强肌肉收缩时产生的力量是提高运动成绩最直接和有效的途径，因此，几乎所有的竞技体育项目，无论是以力量为依托的体能类项目，还是以技术和灵巧为主的非体能类项目，以及那些以技、战术配合为特点的集体项目的教练员，均加大了对力量训练的重视程度。
二、力量素质的分类
力量素质的分类，根据不同的角度与标准，可以分为多种类型。依力量素质与运动专项的关系，力量素质可分为一般力量与专项力量。依据力量素质与运动员体重，可分为绝对力量和相对力量，依据完成不同体育活动所需力量素质的不同特点，可分为最大力量、快速力量和力量耐力等。
三、力量训练的方法
力量训练的方法，就是指为了提高肌肉工作的能力，而对人体的运动系统所实施的一系列的专门性生物改造的方法和手段。从众多的研究中来看，在力量训练方法的概念上是基本趋于一致的。
1.静力性力量练习方法。当身体在固定情况下，许多肌肉在一定时间内，为了试图克服相当大的阻力，表现出高度的肌紧张，而在用力过程中，肌纤维没有缩短，肌肉在这种情况下进行收缩，称之为等长收缩、也称“静力性工作”，采用这种方法来发展肌肉力量，即成为静力性训练法。
2.动力性力量练习方法。所谓动力性力量训练方法，就是指在力量训练时，肌肉经常改变拉力的强度和方向，同时改变着骨杠杆的位置，从而完成机械动作。在动力性的力量过程中，肌肉的长度因其收缩而发生变化，当肌肉克服阻力时，身体朝肌肉收缩的方向移动，肌肉做向心收缩运动。动力性力量训练方法能有效地发展动力性的力量。能更好的发展神经、肌肉间的协调关系。可以有效的改变原动肌、协同肌和对抗肌之间的协调性。同时这种训练方法有利于提高肌肉的收缩速度，训练中能使训练部位的肌肉工作达到最大幅度。动力性训练方法最突出的一个优点是可根据不同专项的需要，采用不同结构的负荷去发展不同性质的力量，更利于对力量训练的专项化控制。
四、力量训练的注意事项
力量素质训练不仅应该注意运动训练学中一般的训练原则，也应格外注意力量训练中，运动生理学，运动生物力学等相关的科学原则。注意大小肌群的协调发展，主动肌与被动肌的协调发展等。
1.注意针对项目需求。要注意发展对本项目最有影响的肌群力量，这要求对具体得项目和动作进行分析，即项目需要什么样的力量，就着重发展什么样的力量。专项力量练习时，原动肌的定点和动点只有与专项一致，训练获得的力量在专项动作中才能发挥效力。
2.注意针对个体需求。要注意根据每个运动员的特点，有针对性地发展其弱肌群，即对于这个项目而言，该运动员缺少哪个肌群的力量，就注意发展什么肌群的力量；缺少什么类型的力量，就注意发展什么类型的力量。
3.教练员应对本项目进行认真的分析，即注意分析哪些动作动员哪些肌群，以及这些肌群的发力特点、发力方向、动作类型等，然后在实际进行力量练习时，注意按照这些特点进行训练。同时，直接完成运动的肌肉群协调发展，肌肉发力的条件要一致。
4.注意一般力量与专项力量的衔接。专项力量训练不能“单打一”的训练。还要注意薄弱的肌肉群力量的发展，应在一般力量训练的基础上协调发展专项所需力量，避免造成局部运动量过大，引起肌肉损伤。
5.注意循序渐进，力量的发展是一个长期、缓慢的过程，千万不可急于求成。按照力量发展的规律，缓慢增长的力量，将来到达的最大力量水平较高，而且保持的时间也较长。
6.注意处理好负荷与恢复的关系。在一个训练阶段中，负荷安排应大中小结合。在每组重复练习中，注意组间的休息。力量训练后，要特别注意使肌肉放松。
五、结论与建议
结论：竞技体育的目标是提高运动员的竞技能力，获取比赛优胜，提高运动员的力量素质，可以有效地提升运动员竞技能力，提高竞技水平，获得比赛优胜。因此，力量训练是实现竞技目标必要而高效的途径。进行科学的力量训练，要充分了解运动训练学、运动生理学和运动生物力学的相关科学知识，采用与本专项需求相符合的训练方法。力量训练的方法是实现力量训练目标的载体，围绕“专项力量”的力量训练核心，贯彻运动训练学的基本原则，采用科学合理的负荷和方式，提升运动员力量素质水平，进而配合技术、战术和其他体能因素，提高整体的竞技水平，创造更加优异的比赛运动成绩。
建议：科学的力量训练，应遵循运动训练学的一般原则，符合人体生理学和生物力学的构造原理。紧密结合专项特点，采用科学和适宜的训练方法，采用合理的负荷强度，循序渐进，提升运动员的力量素质能力。
参考文献：
[1]陈小平，黎涌明.核心稳定力量的训练[J].体育科学，
2007，（9）：99.
[2]于红妍，李敬勇，张春合，等.运动员体能训练的新思路-
核心稳定性训练[J].天津体育学院学报，2008，（2）：
128-130.
生物力学的基本概念范文2
关键词 力学课程教学 工程案例 探索与实践
中图分类号：G424 文献标识码：A
Exploration and Practice in Engineering Case
Teaching in Mechanics Course
MENG Fanshen
（Department of Civil Engineering， Luoyang Institute of Science and Technology， Luoyang， He'nan 471023）
Abstract This paper argues that Case teaching is given a certain mechanical engineering background courses， so that students master the mechanics associated with real problems in the process of engineering analysis， and develop a sense of engineering students and engineering quality. Initiative and enthusiasm of the students have been a great play. Enhance students' awareness of innovation and engineering practice ability.
Key words mechanics course teaching； engineering case； exploration and practice
0 引言
力学课程是工科专业重要的专业基础课，是理论与实践紧密联系、基本概念与实际计算并重的课程；是学习后续专业课的基础，为后续专业课程的学习和解决工程实际问题提供基本理论和方法；对培养学生的工程素质和处理工程问题的能力有不可替代的作用。
力学课程和工程应用、工程设计与分析有着紧密的联系，工程实践是力学的源泉和归宿。力学课程理论概念多，公式推导繁琐，有着自身的规律；学生学习过程中觉得力学的理论和方法与实际工程联系不上，高深莫测，容易出现畏学情绪；教学中，出现照本选课，过于关注理论知识向学生的灌输，以教材为唯一依据，从概念到概念，理论教学与工程实相脱节，忽视了学生应用能力的培养，也是造成难以提高教学质量的原因。对于没有工程实践经验的学习，很难将力学课程的内容与工程和生产实际联系起来，遇到实际的工程问题，就会感到无从下手。如何理论联系实际，在教学中引入工程案例教学成为力学课程教学过程的一个必经之路。
本文认为，在力学课程教学中，采用工程案例教学，可以激发学生的学习热情，加深学生对力学基本概念、基本方法的理解和掌握，可以提高学生的工程素质和力学素质，加强学生创新能力的培养。
1 工程案例教学的基本要求
力学课程中的工程案例教学是选取有针对性的工程案例，在课堂上以讲解工程案例入手，通过对典型工程案例的展示，引导学生积极参与分析、讨论和总结，提炼出所学部分的力学理念以及用所学力学理论解决工程问题的方法；让学生在具体的问题情境中积极思考、主动探索，深化对相关理论知识和对科学知识的系统掌握，从而培养学生的综合能力的一种教学方法。与传统的教学方法比，工程案例教学不仅是一种有效的教学方法，更体现了全新的现代教学理念。工程案例教学法体现了“以生为本”的教育理念。在传统的力学基础课教学中，教师占绝对的主导地位，学生个性得不到充分发挥。工程案例教学是一种启发式教学，他的出发点和归宿是充分调动学生的积极性。实施工程案例教学，可以充分发挥教师的主导性和学生的主动性，有利于学生掌握抽象的力学概念和原理，并能灵活运用，达到理想的教学效果。
例如，可以随手指指门角和窗角的裂纹，让学生们分析一下是什么原因造成的？问为什么会发生在这些部位？经过简单的思考后接着介绍应力集中的概念，学生们很快能抓住应力集中的本质。之后，可将问题引申到脆性材料和塑性材料对应力集中的不同反应上，并对其进行理论的阐述。这种与工程实践相结合的授课方式，像讲故事一样，又轻松又有趣，学生们不仅掌握了基础理论知识，同时对理论知识的工程背景有了一定的认识，这对培养学生的工程实践能力非常有益。
2 力学课程实施工程案例教学的实践
2.1 转变力学课程教育理念
工科大学生毕业后要直接面对工程问题，尤其是应用型大学的绝大多数毕业生要在技术一线从事具体的技术工作。教育首先要考虑他们对工程素质的迫切需求。在教学中，需要对传统的力学基础课程教学进行改革。在保证大纲教学任务的前提下，根据后续专业的需求，及时调整教学内容，凸显工程案例教学在教学中的份量。可以丰富课堂教学，激发学生主动学习的热情，为后续专业课打下坚实的力学基础。
2.2 日益发展的科学技术是力学课程工程案例教学的源泉
科学技术的发展，尤其是新材料、新技术的出现，为工程案例教学提供着源源不断的素材。如航天航空技术的发展，带来了如梯度材料等一大批新材料的出现。在力学、生命与人类健康的关系方面，引入鲜为人知的近代力学研究生命科学的分支。如心脑血管疾病与血液动力学等，应用应力与生长定律回答了太空中生物为什么长不大的原因；从力学角度看，骨骼是自然界中最轻巧的超强结构；从生物力学角度研究延长生命的人工器官，如人工心脏瓣膜、人工关节、人工肺、人工肾等；以及中国传统医学中的力学应用：脉象、推拿、针灸、经络等等。
在人类生存环境与力学关系方面，从1998年我国长江抗洪救灾说起，分析长江堤坝溃决的宏观流体动力学原理，介绍导致九江大堤溃决的管涌的力学成因及对堤防的严重危害；类似的还有阿斯旺大坝的悲剧、三门峡水库的教训与长江三峡大坝等大型水利工程。通过近年来频频发生的沙尘暴、空气污染实例，解释其中的气象动力学原理。在洪水的堵与泄、南水北调工程，台风、地震、海啸等的预报与预防方面讲解应用的力学方法和原理。以及通过结合近年来自然灾害频发的现象，促使了“灾害力学”的产生等等这些与生活、生产实际紧密结合的工程案例的分析，能够激发学生的求知欲和社会责任感。
2.3 更新力学课程的教学内容，运用现代化教学手段
工程案例选择要充分考虑所选工程案例具有一定的工程背景，最好是让学生看得见，摸得着，想得到的工程案例。也可以选一些重大的工程，及发展前沿的工程。工程案例要有典型性，即所选案应具有代表性。教学案例是为教学服务的，案例的选择须能充分体现力学课程的理论知识。要适当选取工程案例，即所案例要难易适中。案例太简单，容易得出答案，难以激发学生的学习兴趣。案例太难会超出学生的知识水平和理解力，学生难以入手进行分析，会挫伤学生的积极性。所选案例应与学生的专业相关联，达到力学课程教学为学生专业知识学习服务的目的。案例选择好后首先确定案例的核心理念，即通过案例教使学生掌握哪些力学理论知识，要培养学生哪方面的能力。围绕案例的核心理念，由浅入深地设计一系列的问题，引导学生去思考，从而掌握相关的力学理论知识。
由于课时限制，不可能在工程现场进行教学，但可在课前精心制作与授课内容相关的具体工程实例课件。这些图、文资料色彩鲜艳，清晰生动，能够有效地补充一些与工程实践有关的知识或背景材料，不仅开阔学生的眼界，而且能提高学生的工程实践能力。在讲解时不能面面俱到，要分清重点，讲明白为止。
2.4 力学课程教师要提高自身的工程素质
力学课程中的工程案例教学对教师提出了更高的要求。教师要有效地使用这种方法，就必须提高自身的工程素质，对所选工程案例有着深刻的力学理解。就要深入到工程实际中，钻研技术，开展科学研究。对一些重大工程，特别对近年来发生的有重大影响的事件中的力学现象，教师要能清楚其中蕴含的力学原理。例如在学习悬臂梁的弯矩时，结合媒体报道的一例工程事故。一民用住宅楼的阳台坠落，连续将其下面的若干层楼的阳台剃掉，梁与墙在连接处配筋不足是导致事故的根本原因。教师要清楚目的是讲内力，弯矩的薄弱点，还要清楚梁的配筋要求。通过分析该工程事故，学生们不仅理解了弯矩最大的固定端截面是危险截面，而且明白了这种结构可能发生的破坏形式。以此充分激发学生的求知兴趣。
教师要具有高度的社会责任感。在授课过程中，结合力学的授课内容，有意识地对一些重大工程事故进行力学分析，可以增强学生对社会的责任感。如在讲授剪切的概念时，就以滑坡这种地质灾害为例，说明剪切变形的实质。并指出上海的倒楼事故，实际上由于没有科学施工导致的人为滑坡引起的。通过分析工程事故背后的力学原理，告诫学生们一方面要学科学、懂科学，另一方面更要明白自己所肩负的社会责任。
3 结语
力学课程的工程案例教学是一项长期、艰苦的工作，我们虽然进行了初步的探索，也在教学实践中取得了一定的效果，但还需要在理论上不断挖掘，在实践中不断完善，尤其在工程案例的选择与积累方面需要花大力气，使之更理论化、系统化，操作性更强，在提高教学效果和素质教育方面发挥更大的作用。工程案例教学将力学理论赋予一定的工程背景，使学生在对工程实际问题进行分析的过程中掌握相关的力学理论，培养了学生的工程意识和工程素质，提高了学生建立力学模型解决实际工程问题的能力，学生的主动性和积极性都得到了极大发挥。提升学生的思想道德素质和工程实践能力，使力学基础课教学真正做到为专业服务，培养具有理论基础知识扎实且工程实践能力强的应用型人才，以满足社会需求。
参考文献
[1] 杨卫.案例式教学：固体力学的前沿应用[J].力学课程报告论坛，2007：3-5.
[2] 王瑾.工程力学课程新型教学法的探索与实践[J].力学课程报告论坛，2009：164-166.
[3] 赵国刚.实施特色发展战略着力提升办学质量[J].中国高等教育，2012（18）：57-59.
生物力学的基本概念范文3
【关键词】微创技术；创伤骨科；骨折；固定器械
1 微创骨科技术的概念
微创技术指以最小的侵袭和最小的生理干扰达到最佳手术疗效的一种新技术。它强调的不仅仅是一个手术小切口，而且重点强调在保证获得常规外科手术疗效的前提下，通过精确的定位技术，减少手术对周围组织造成的创伤和对患者生理功能的干扰，降低围手术期并发症，促使患者早日康复。微创骨科则是微创外科技术在骨科领域的应用，包括微创理念和微创技术两部分内容。目前，学者们对微创骨科的基本概念已经达成以下共识，即通过特殊手术入路，应用一些特殊设备或新的器械，如内镜、计算机、影像技术、特殊穿刺针、专用自动拉钩和内固定器材等，以获得一种比传统手术对组织创伤更小而手术精确度更高、效果更肯定、术后恢复更快为目的的新技术和新科学。
2 微创骨科技术的应用现状
随着微创理念在骨科领域的普及与不断深入，微创骨科涉及的领域和手术种类不断拓展，特别是在创伤、关节、脊柱和导航辅助等骨科领域中的应用日趋广泛。同时，人们也开始用循证医学方法对微创技术在骨科中的应用进行科学总结，使一些骨科微创手术逐步走向成熟，成为定型手术。
2.1 微创技术与骨折治疗
传统的骨折治疗由于过分强调坚强内固定和解剖结构重建、以提高固定系统的生物力学稳定性，客观上常常以严重损伤骨的血运为代价，而忽视了骨的生物学特性，结果在临床实际应用中产生一系列并发症。诸如术后内固定失败、延迟愈合、骨不连和钢板下骨质疏松等日益突出，引发了人们对传统骨折治疗理念的反思。近年来，随着微创技术的发展和对骨折生物学环境与骨折愈合关系认识的不断深入，骨折的固定原则和固定方法发生了重大变革，从单纯强调骨折固定的机械稳定性向间接复位、生物学固定方式转变，强调微创技术的运用和保护骨折端局部血运的重要性，充分体现了骨折个体化治疗的理念。
2.2 微创技术与关节外科
2.2.1 微创全髋关节置换术
传统的人工髋关节置换术尽管已经取得满意的长期临床疗效，但由于髋关节位置较深，周围肌肉发达，传统的手术入路切口长，软组织剥离多，致使患者失血量增多，术后不可避免地造成患肢肌力减弱，不利于早期功能锻炼。
随着微创技术在骨科领域的不断拓展，全髋关节置换的微创术式应运而生，并具有以下优势：失血和肌肉破坏更少，术后髋关节更加稳定，关节功能恢复更好；术后疼痛更轻；住院时间缩短；减少了物理治疗程序；皮肤切口小，手术瘢痕小；降低了医疗和护理费用，能迅速恢复劳动能力；术后髋关节感染率低，患者近期满意度高。但由于手术视野较小，要求术者熟练掌握局部解剖和小切口操作技巧及微创专用器械。本术式主要适用于初次髋关节置换，特别是身材瘦小者，而不适合肥胖、有髋关节畸形、僵硬、旋转明显受限者和翻修者；需要严格的技术培训才能掌握手术要领，胜任手术。
2.2.2 微创全膝关节置换术
传统的全膝关节置换术手术切口通常会破坏股四头肌的力学结构或导致髌骨外翻，寻求更好的切口以解决上述弊端的微创全膝关节置换术开始于90年代后，是在Repicci和Erberle等倡导下进行的。近年得到了不断完善与发展。该技术以髌旁内侧不干扰股四头肌切口为典型，其特点是在术中不破坏股四头肌的运动机制、不破坏髌上囊与不翻转髌骨，可以最大限度地保留伸膝功能，术后膝关节功能恢复更好。但由于手术视野较小，皮肤易拉伤以至形成较大的瘢痕；要求术者熟练掌握局部解剖和小切口操作技巧并有改良的手术工具和假体才能顺利完成手术；截骨锯路受限，易伤及没有被显露或保护的韧带；不易彻底清除骨碎屑和骨水泥；安装假体受限易引起偏移、力线不良及过早松动。
2.3 微创技术与显微外科
将微创技术应用于显微外科，是减少供区破坏的有效手段。兴起于20世纪80年代末的穿支皮瓣，或称皮支皮瓣，指仅以管径细小（0.5—0.8 mm）的皮肤穿支血管供血的皮瓣，是显微外科皮瓣移植的新发展，被认为是整形修复重建外科的新纪元。穿支皮瓣不仅保留了供区的肌肉，减少了供区的并发症，而且设计灵话，使受区外形更美观，可明显减少康复时间，目前受到了广泛关注。可以预见，随着全身各种穿支皮瓣研究与实践的不断深入，将可能促进显微外科向着更加微创的超级显微外科不断发展。
3 结束语
微创骨科技术能否真正取得与传统手术相同，相似或更佳的疗效，需要经过循证医学和伦理学的检验，分析评价其可行性，安全性和近、远期疗效。更值得一提的是开展微创骨科技术不仅需要严密的理论依据，严谨科学的实验方法，而且需要充分的临床验证，客观评价分析，只有反复实践，前瞻性研究和长期随访，才能得到最终结果。微创骨科技术拥有美好的前景，前途无量。在数字化虚拟人体基础上，将组织工程技术、生物芯片技术、基因工程技术、纳米材料技术和先进计算机技术结合，同时新的骨科器械的出现，可使骨科疾病的诊断和治疗朝着微创、微观、微量或无创的方向发展，也朝着适时遥控、动态、替代与智能化方向的发展。
生物力学的基本概念范文4
关键词力学 物理教学 教学质量
中图分类号:G420文献标识码:A
1 引言
力学作为现代物理学的基础和支柱,推动了天文学、热学、统计物理学、电磁学、化学等学科的快速发展。①由于力学在现代科学技术中的重要地位,它还派生出了多种子学科,如材料力学、弹性力学、塑性力学、声学、大气力学、生物力学等等。由此可以看出,力学同数学等学科一样,也是一门基础科学,它所阐明的规律带有普遍的性质;同时,力学又是一门技术科学,它是许多工程技术的理论基础,在广泛的应用过程中不断得到发展。②③
学好力学内容,不仅仅是掌握了一门课程,更重要的是可以培养学生分析问题和解决问题的能力,培养学生独立学习和独立思考的良好学习方法,可以为后续专业课的学习打下良好的基础。但是,由于学生刚刚进入大学,对大学学习的特点还没有完全适应,再加上力学本身的一些特点,使得学生在力学学习过程中存在一些问题。本文在分析了大学力学课程的特点之后,指出了学生学习过程中存在的一些问题,并提出了解决这些问题的一些方法。
2 力学课程的特点
2.1 系统性、准确性和普适性
在研究内容方面,初中物理、高中物理以及大学力学,存在着很大的重叠,为什么会出现这种情况呢?从根本上讲,这符合人们认识事物的客观规律,虽然是同样的研究内容,但中学课程所研究的程度显然没有大学力学来得深入和系统。中学物理基本上是用一种浅显的方式来进行讲解,更注重利用大量的事例来总结一些基本的物理定律,并对物理定律的适用范围做了大量的限制。在大学阶段,学生已经学习了微积分这种更为复杂和有效的数学工具,从而可以更加系统、广泛和深入地研究中学阶段就已经涉及到的物理规律和物理现象。④
2.2 物理量的瞬时化
一个物理量,存在着平均值和瞬时值两种描述方式。平均值只能反映这个物理量在一个较大考察范围尺度上所产生的效果,是物理量的一种近似的、模糊的描述。而瞬时值是对物理量在一个无限小考察范围尺度上所产生的效果的描述,与平均值相比,更为准确和清晰。只有在大学阶段学习了微积分知识以后,才能掌握物理量的瞬时效应。
2.3 描述物理规律微积分化
在大学阶段,因为已经可以用瞬时值来描述物理量,物理量所对应的物理规律,也可以用微积分来进行描述,从而扩大了物理定律的适用范围。对于中学阶段所不能解决的如何描述变加速运动,如何在合外力变化的情况下应用牛顿第二定律等问题,都可以轻而易举地得到解决。
3 学生学习困难原因分析
3.1 学习方式不适应
在中学阶段的学习过程中,从课堂讲解、课后辅导、考试、复习等各个方面,老师都扮演了非常积极、主动的角色,而作为学习主体的学生,基本上是被动地接受。在大学阶段,老师在讲授学习内容的同时,更重要的是指出学习重点、教授学生学习方法,在这个过程中,学生应该承担起更为主动的角色。令人遗憾的是,大部分大学学生、特别是低年级学生,还没有完全转换自己的角色。
3.2 学习内容不适应
大学力学是高中物理力学部分螺旋式的上升,其复杂程度和抽象程度都有了本质的变化,学习内容的容量也有了大幅度的扩张。但从表面上看,两者研究内容和研究对象的差别并不是那么显著。因而在刚开始学习力学时,认为内容不难,从而产生麻痹心理。同时因为内容具有相关性,学生更喜欢用中学知识来解决大学力学问题,排斥所教授的全新解题思路和方法,而中学方法很可能存在局限性。此外,大学学习内容非常庞杂,老师不可能面面俱到做非常细致的讲解,大量知识需要学生课后自学,但这要求学生具有突出的自学能力。
3.3 解题方法不适应
在中学阶段,解决物理问题的数学工具主要是初等数学,但在大学阶段,最为有效的数学工具是高等数学,如微积分、矢量运算、坐标变换等。因此,与中学相比,大学力学的解题思路和解题方法发生了本质的改变。但是,高等数学的学习与力学同步,甚至落后于力学,因此在对数学工具本身就不能熟练掌握的情况下,要求学生用以解决力学问题,确实存在着很大的困难。
4 解决问题的方法
4.1 培养学生自学能力
中学时,老师会一次又一次重复每一课的关键内容。但进了大学以后,老师只会充当引路人的角色,学生必须自主地学习、探索和实践。从教师的角度来讲,必须通过各种方式去调动起学生的积极性,采用启发式教学的方法,去引导他们多思考、多动手,最终培养出很强的自学能力。
4.2 夯实学生数学基础
在正式力学学习之前,首先给学生复习或者学习一下本课程所用到的数学知识。在正式授课过程中,必要的时机也要穿插相关的数学知识。在内容讲授和解题过程中,要结合物理概念和数学知识,透彻分析物理现象和物理规律。此外,为了加强学生分析问题、解决问题的能力, 要特别重视科学方法论的渗透。
4.3 提高学生学习起点
大学物理教学是在中学物理的基础上进行的,并且内容存在着很大的相关性。因此, 需要首先处理好继承与提高的关系。需要紧紧抓住大学力学课程的特点,把中学里学习的基本概念更为系统化、准确化和一般化,快速引出新的物理概念和分析问题的方法。
4.4 培养学生学习兴趣
培养学生的学习兴趣,主要从以下几个方面着手:(1)采用多媒体教学方式:多媒体教学是近几年发展迅猛一种现代化教学手段,利用多媒体上课可以将教学内容以文本、图形、图像、动画、视频和音频等多种形式展现出来,呈现给学生一个生动形象、图文并茂的多媒体教学环境,提高学生学习的兴趣。(2)上好第一堂课:良好的开端是成功的一半,如果第一堂课上得生动有趣、富有激情,会给学生留下良好的第一印象,不仅让学生能够从宏观上更好地把握该学科的历史、现状和学习内容,更能使学生对这门课产生浓厚的学习兴趣,提高学习的主动性。(3)采取趣味教学方法:兴趣是最好的老师。人们一般会对那些熟悉其表面现象,但又不是特别清楚其内在机理的事物非常感兴趣。针对这种情况,应当在授课过程中,引入学生熟悉的实例,然后再一步一步地剖析其内在机理,从而达到集中学生课堂注意力,激起学生上课积极性的目的。(4)课堂气氛要有感染力:课堂语言虽然需要严谨,需要准确无误地把知识传授给学生。但这并不意味着课堂语言是死板的、机械的。上课是一门艺术,需要在授课时充满激情,需要课堂语言和肢体动作具有感染力和亲和力。(5)创建和谐、融洽的学习环境:学生良好的学风、老师认真负责的态度、师生之间良好的互动关系等,都会推动学生去主动学习。教师尊重和关心学生,学生尊敬和爱戴教师,会使学生产生爱屋及乌的效果,喜欢老师并进而喜欢老师的课。
5 结束语
力学作为整个物理学学科的一个重要分支,并且是物理专业学生最先接触到的专业课,在整个大学学习中是非常重要的一门课程。但是,由于学生自身的主观原因和力学本身所具有的特点,使得学生在学习过程中存在诸多问题。因而,本文提供了几种思路去解决这些问题。
注释
①漆安慎,杜婵英.力学[M].北京:高等教育出版社,2005.
②赵凯华,罗尉茵.力学[M].北京:高等教育出版社,2004.
生物力学的基本概念范文5
关键词 康复工程技术 康复辅具 模块化教学
0引言
包括我国在内的大多数发展中国家根据历史因素和实际情况，均规定60周岁以上为老年人。国家统计局2017年1月的数据显示，2016年末我国60周岁及以上人口2.3086亿人，占总人口的16.7%；65周岁及以上人口1.5003亿人，占总人口的10.8%。除此之外，我国还有各类残障人士将近9000万人，有慢性病患者2亿多人，因交通、工伤事故致残的伤残者每年增加约为100多万人。另外，随着经济社会的不断发展，人们对生活质量的要求越来越高，需要康复服务的人数已经超过2亿，如康复机器人、肌电假肢、智能拐杖、智能轮椅等各类康复工程技术产品已越来越多的融入到人们的康复治疗和日常生活当中，且需求量越来越大。与发达国家相比，我国康复事业起步相对较晚，发展相对滞后，而且目前国内大多数高校仅设立了康复治疗技术的相关专业，从事康复工程技术产业人员相对较少，已不能满足人们日益增长的对康复技术服务及产品的需要。在这样的背景下，作为西南地区首个开办康复工程技术专业的高职高专院校，重庆城市管理职业学院致力于培养一批系统掌握康复工程技术专业知识技能，素质优秀的康复工程技术专业人才，以满足社会发展的需要。
康复工程的全称是生物医学康复工程，是生物医学工程的重要分支。康复工程技术是一门医学与工程学相结合的工程技术应用型科学技术，它是现代科学技术与人体康复需求相结合的产物，其任务是研究、开发及使用用于人体功能评估、诊断、恢复、代偿或重建，以及为残障人士提供护理服务、进行环境改造、环境控制等以适应康复需要的各种器具、仪器、设备、设施。重庆城市管理职业学院建立的康复工程技术专业的人才培养目标是培养掌握康复医学、康复器械及其他医疗器械的制造、装配、维修、设计与管理的基本理论、基础知识和基本技能；具备初步制作安装康复器械的能力，并对典型康复器械具有一定的设计、制造、安装、调试、维修、质量检测、营销管理等能力的医工结合的复合实用型人才。根据高职学生的特点，注重技能培养，开设多门实践性较强的课程，“康复工程技术产品”就是较有特色的专业课程之一。
“康复工程技术产品”课程主要传授学生临床及日常生活中常用康复工程技术产品的使用、适配、效果评价的技能，以及对其进行改良设计的基本方法。康复工程技术产品按使用目的可分为康复治疗、康复评定、功能训练、康复辅具等类型。根据ISO-9999《残疾人辅助器具分类》又将康复辅具分为11个主类（用于个人医疗的康复器具、技能康复训练器具、假肢和矫形器、个人生活自理和防护康复器具、家务康复器具、通讯和信息康复器具、个人移动康复器具、家庭和其他场所使用的家具及其配件、用于环境改善的康复器具与工具设备、产品和物品管理康复器具、休闲娱乐康复器具），下分135个次类，741个支类。由此可见，“康复工程技术产品”这门课程不但涉及内容较广，而且不仅要求学生掌握基本理论知识，还要求学生掌握一定的实践操作技能，属于理实一体化课程，传统教学方法难以实现相应的教学目标。因此，笔者提出模块化教学这一思路来弥补传统教学的缺陷，力求达到最佳的教学效果。
1模块化教学
1.1模块化教学的内涵
所谓模块化教学，是20世纪70年代初由国际劳工组织研发的一种以现场教学为主，以技能培训为核心的教学模式。主要强调知识为技能服务，根据教学目标，把教学内容划分成相对独立又相互渗透的教学模块，各教学模块有明确的功能，将整门课程以不同功能模块的形式展现出来，并贯穿于整个教学过程。
1.2模K化教学的特点
模块化教学主要有以下特点：（1）各教学模块对应于专业培养目标相应的能力，教学过程以培养学生的能力为主；（2）各教学模块相对独立，即每个教学模块有明确的教学目标，模块与模块之间没有明显的递进关系；（3）各教学模块内部具有相对完整的知识体系或技能体系；（4）各教学模块同时具备理论知识性和实践操作性，理论为实践服务，理论与实践紧密结合，实践操作是理论知识的灵活应用。
正是由于模块化教学具有上述特点，使得教学内容和教学过程具有较强的针对性和实用性，尤其是对于多学科交叉专业的理实一体化课程，能够使学生较快较好地掌握相关的技术技能。
2模块化思想在“康复工程技术产品”教学中的应用探索
2.1教学模块划分
“康复工程技术产品”课程涉及内容广泛，且涵盖康复医学、机械工程、电子工程、生物力学、控制工程等多门学科知识。受课时限制，显然无法要求学生在学习本课程之前将这些基础学科的知识进行系统性的全面学习。而且由于康复工程技术本身是一门新兴交叉性学科，其涉及领域还在不断延伸，也不太可能全部学完。而根据高职教育的特点，应以职业需求为原则，不必过分要求学科知识体系的“系统性”、“完整性”，要求学生学完本课程后即可掌握相应的技能。因此可根据临床和生活中常用的康复工程技术产品在总体上将教学模块划分为：假肢模块、矫形器模块、轮椅助行器模块、助听助视器模块、训练辅具模块、康复工程新技术模块等。与模块设计所对应的教学案例，应注重技能训练，而弱化理论推导，使学生在掌握基本原理的基础上达到学到即做到的目的。
2.2教学模块设计
虽然各教学模块都有明确的教学目标，但在模块设计过程中还需遵循两个原则：一是与人才培养目标相一致的原则，二是因材施教的原则。即既要与学生专业相匹配，又应充分考虑学生的个体差异性。因此，在模块的设计上应突出不同的教学目标层次，即对于某一具体的教学模块，又分为基础单元和提高单元。其中基础单元包含知识子模块（理论）和操作技能子模块（实践），提高单元主要是创新设计子模块（实践）。根据学生不同专业的培养目标差异，教师根据专业情况挑选适合的模块进行教学。例如对于康复工程技术专业的学生，教师应选择包括康复工程新技术模块在内的所有模块进行教学，而在康复工程新技术模块上可根据具体情况灵活选择实例（如可在神经智能假肢、康复机器人、功能电刺激、虚拟现实技术、环境控制系统中选择一个或多个）。此外，除了基础单元，还应选择两个以上模块的提高单元进行教学。即对于康复工程技术专业，整门课程应包含知识子模块、操作技能子模块、创新设计子模块。而对于康复治疗专业的学生而言，教师就不一定要选择康复工程新技术模块，且各教学模块中只涉及基础单元便可，即仅进行知识子模块和操作技能子模块的教学。另外，本专业的实训室在未上课的时候对学生进行开放，并配有专门的实训室指导教师，学生可根据自身情况在课后进行实践操作（包括教师未在课堂上教授的模块或实例），这在一定程度上较好的解决了学生个体差异性的问题。
2.3模块化教学方案设计
方案设计是模块化教学能否取得良好效果的关键。本文以我校康复工程技术专业的“康复工程技术产品”课程中假肢模块为例，根据本模块的不同教学目标层次来进行设计。
第一层次目标是培养学生对基本知识、基本概念的掌握与理解（如截肢者的康复、假肢的种类、假肢原理和结构、假肢零部件的结构和组成等），这对应于知识子模块，属于理论教学。
第二层次目标是培养学生将知识模块中的内容熟练运用到实践中的运用能力，并掌握相应的技能（如开具假肢处方、为假肢者提供康复训练方法、对假肢者穿戴的假肢进行初步检验和评估、进行假肢装配等），这对应于操作技能子模块，属于实践教学。
第三层次目标是在知识和技能的基础上，拓展学生的创新思维，培养学生创新应用的能力，这对应于创新设计子模块，属于实践教学。此处以肌电假手实例为例，在第二层次目标的教学过程中，学生已通过实操，掌握了肌电假手的装配、适配、操作等实用技能，并得出了自己对该产品使用的感受。在此基础上，学生分小组提出对其结构、功能的改良思路或个性化设计，形成方案，再由任课教师进行点评和指导。同学们根据论证后可行的方案，使用三维制图软件进行机械建模，通过EDA软件绘制控制电路，然后在已有产品上实施。整个过程充分发挥学生的主观能动性，教师从旁指导协助，培养学生理论与实践相结合、独立思考、实践创新的能力，做到在学中做，在做中学。
生物力学的基本概念范文6
关键词: 网球运动 非持拍手技术 要领 作用
网球(tennis)是一项优美而激烈的运动,长期坚持网球活动,青年人能够保持青春活力和健美的形态,老年人能保持旺盛的精力、推迟衰老。网球最早在欧洲流行,尔后在美国普及并形成,网球是隔网的对抗项目,没有身体接触,安全、文雅,很快在全世界范围内发展起来,成为一项深受人们喜爱的球类运动。19世纪后期网球传入我国。解放后,特别是改革开放以来,我国网球运动得到了迅速的发展,涌现出大量的教学书籍[1-3]和研究论文[4-7],为初学网球者提供了很好的学习资料。
在网球教学和训练中,人们对握拍、引拍、击球点、重心、脚步移动等都特别重视,我们在网球场上经常可以听到教练员提醒学员“早引拍”、“侧身转肩”等指令,然而对非持拍手技术动作的要求不够明确,往往一带而过。事实上,许多业余网球爱好者或学员之所以击球不稳,发力不畅,其重要原因之一就是非持拍手动作不自然或不规范。相反,那些击球稳定有力、动作优美舒畅的职业网球选手在击球的同时,一般都是有节奏、流畅地运用了非持拍手而充分发挥了其技术作用。因此,正确地认识非持拍手的作用,并将其技术要领融汇贯穿于网球教学的过程,必将迅速提高教学质量,使学生能更快、更全面地掌握网球技术。
一、非持拍手技术基本概念
在网球比赛中,经常看到众多的球员打法各异,就正手击球而言,不外乎东方式击球和西方式击球两种。由于日常生活习惯和身体的运动生理特点等因素,很多初学网球的学员常常选择由东方式正手击球开始学习网球。东方式击球是采用正手握拍,其左手即非持拍手[1、6]。无论是东方式和西方式击球,如果说运动员的正手是用右(左)手握拍完成击球动作,那么他的左(右)侧手和手臂包括肩部皆称为非持拍手。进而言之,所谓非持拍手技术,指的是在击球过程中非持拍手应完成的一系列规范动作和技术要求。
二、非持拍手的作用和技术要领
1.帮助维持良好的身体平衡
众所周知,身体的平衡在现代网球运动中占有非常重要的地位。良好的身体平衡是稳定而有力地击打来球的保证,同时也是快速回位、迅速。在整个击球过程中,非持拍手的合理位置和运动轨迹可以使身体保持平衡。
保持身体平衡和肩膀水平位置,是底线击球的基本条件[1]。有些学员容易犯的错误有:身体后倾,击完球后退,左肩高而右肩低,经常把球打飞等,这都是没有利用非持拍手调整身体平衡的结果,因此也就很难打出稳定的正手击球。
解决上述问题的方法有两点:一是在正手击球时,左臂要自然放松,抬起置于身体的侧前方,随挥动动作完成时位于身体同侧;二是单手抽球和削球时的瞬间,非持拍手要同时向后、向上随挥,直至让身体呈飞鸟状[1]。
另外,发球时抛球手的动作对击球方向和球速都有影响。对于发球来说,抛球无疑是关键,例如,达文波特在发球时,每次抛球都很自如,发过网的球几乎都能达到理想的区域。但初学者往往左手抛球后习惯过早地落下,肩膀也会不知不觉地打开了,这导致身体随挥时丧失了平衡,发球就失去了有效攻击性。因此,发球时要求左手抛球后应留在原位,直到击球前瞬间才向下落,并迅速收于体前卷曲在腹前,手臂抱着身体,以求最大限度地缓冲身体的前冲力,维持良好的身体姿态,随挥时将感觉到更平衡,发球质量便能得到改善。
同样,如果在击球后能够保持身体有良好的平衡,则能为击球后的回位赢得更多的时间,让每一拍击球间的衔接更为紧凑合理,可以打出稳定的正手击球。
2.帮助预测来球的距离和判断击球点的位置
将球准确有力地打向对方场地,准确的击球点是基础。
在正手击球引拍时,教练员应着重指出非持拍手的动作要领,使学生注意发挥非持拍手的作用。特别是在东方式正手击球的教学过程中,因为大多数初学者都是从东方式正手击球开始学习网球的[1、3、6]。在教学中经常会遇到这样的问题,即学生在徒手挥拍这一教学环节中,一般能达到基本要求,但是在击打反弹球时由于还没有形成良好的球感,往往因为找不到合理的击球点而又急着要将球打过球网,慌乱中忽视了击球的技术环节,于是很容易造成击球的动作变形,以致击球失误。这时教练员应该及时提醒学生,要求其非持拍手向前或向侧前方伸出,指向来球的方向,用来判断、预测球与身体的距离远近,从而决定何时向前挥拍击球。
为了保证教学进程和增强学习信心,在进一步加强球感训练的同时,教练员还应帮助学生在短时间内找到合理的击球点的位置。在教学中对学生非持拍手技术规范的强化要求无疑是一个非常好的选择。
如前所述,发球是抛球手在抛球后直到击球前一瞬间才开始下落,抛球手臂在空中停留的作用之一就是帮助目测来球的距离和准确判断击球点的位置。在一般情况下,抛球手手指尖上方就是击球点。在学习高压发球技术时,要求学生非持拍手向上伸出指球的目的,也是为了帮助对击球点的判断[5]。
3.有助于充分地转肩
网球场上经常听到教练员在提示学员“侧身”、“转肩”等,正反手击球无论是采用关闭式站位或是开放式站位,对现代网球而言,“侧身”、“转肩”都是为更好地完成向前挥拍而做的准备动作,同时也是为尽量避免运动损伤的发生。
击球的力量来源于下肢积极蹬地的反作用力,依次经过其膝、髋、肩、手臂最后作用到球上,这是合理有效地利用力与反作用力,以及力的依次传导的自然结果。击球时要依靠身体重心前后、左右移动时产生的惯性来对抗来球,而侧身、转肩的目的就是要给向前挥拍加长工作距离,完成超越器械,使击球更有力、更轻松。然而,在教学实践中,常见到有的学生过多地依靠手臂的力量去击球,其动作表象就是肩没有转到一个合理的角度,肩轴和球网的角度太小,于是使击球前应储备的势能打了折扣。有的学生为了将球打快打深,甚至还利用曲肘的力量来击球,其实,在持拍手前摆和击球的瞬间,肘关节的角度应保持相对的恒定(≈100°)[3]。反复多次地利用曲伸肘关节的力量来发力对抗来球和过多地利用手臂的力量击球效果不佳不言而喻,而且可能造成运动损伤。
对于很多业余网球爱好者,尤其是初学者而言,对击球动作合理性的把握是相当有限的,这就需要教练员及时给予正确的指导。在两人对打和多球练习中,学生注重的是尽量把每个球打过网且不出界,或是尽量把球打深打快,而很少注意到自己是否在击球前很好地完成侧身、转肩等重要环节。这样的情景我们在训练中并不少见。但这样经过反复的练习,一个不合理的技术动作很可能就这样被定型了,以后再想纠正就不那么容易了,如果出现了运动损伤就更加得不偿失了。因此,回球的质量固然重要,但击球动作的合理性、科学性更重要。这就要需要教练员在第一时间发现问题,并及时给予学生正确的指导。
怎样才能更好地完成转肩动作呢?方法并不难,只需要求在击球前多留意非持拍手的正确位置即可。根据握拍方式和脚下站位方式,引拍时要求学生非持拍手向来球方向伸出指球,或左右手像被手铐铐上一样同时向后引拍等都是不错的方法。特别是西方式击球时,左手的首要作用就是转动肩膀,其次才是保持身体的平衡和帮助判断球的位置。所以,西方式击球时左手要求靠近右手。有些职业球员的西方式击球,左手很靠近右手,好像戴手铐一样,以此保证能更充分地转动肩膀,从而在击球时增加肩膀的回转力量[1]。单反手击球时,非持拍手在引拍阶段应积极主动向后拉拍,其目的也是为了帮助快速、充分地转肩引拍,为回击来球争取理想的击球点赢得时间,尤其是在回击对方快速来球时其作用更为明显。
4.帮助加快击球时拍头的速度
现代网球要求拍头击中球的一瞬间的速度应该是最快的,因为此时拍头速度的大小决定了击球力量和球旋转速度的大小。向前挥拍是一个超越器械的鞭打动作,躯干快速有力的转动对击球手臂的滞后运动极为重要[5]。在挥拍前摆早期可拉伸肩部肌肉储存弹性势能,为把储存的势能最大化地传送到球上,除了做到充分转肩之后的有力蹬伸、重心由左脚到右脚转移的流畅之外,关键是向击球方向转髋、转体、转肩。在教学实践中我们常观察到学生虽经过充分准备,在有力蹬转、挥拍后,拍头的鞭打效果却不尽人意,问题就出现在非持拍手这侧肩的转动时机上。在向前挥拍时,非持拍手这侧肩如果过早回撤,持拍手这侧肩所储存的势能就被过早地释放了,不能最大限度地作用在球上。因此,在用力蹬转的同时,要求学生的非持拍手同侧的肩要沿着挥拍击球方向保持一定时间后再完成转动,这样问题也就迎刃而解了。
同样,发球也会出现类似肩的转动时机问题。抛球手臂过早下落和肩部过早转动打开,会让挥拍前所储存的能量不能最大限度地传递到拍头上,降低了击球时拍头的速度,发球也就失去了有效的威力[4]。
观察优秀运动员在正手击球时,可以发现他们的非持拍手在完成击球后都是很自然地曲肘于同侧身旁和肩上,例如莫里克的开放式正拍技术精湛至极,妥善利用的非持拍手技术也功不可没。而许多初学者此时非持拍手往往交叉于身前,有的伸肘置于体后。这种不规范的动作对击球的效果都有不小的影响,都会减缓拍头的速度。
在网球挥拍击球过程中,髋和躯干有力转动时,手臂动作的变化也应有相同的作用。前面曾提到,持拍手的肘关节在击球过程中有相当一段时间应该保持在一个相对恒定的角度,这样改变转动半径的任务就交给了非持拍手臂。快速曲肘使转动半径突然变小,转动速度也跟着迅速加快,这时产生的角动量也增大,把它作用在球上,击球的力量和球的旋转的转速就能达到预期的效果。
5.帮助双手反拍击球更加稳定有力
对许多人来说,很快掌握双手反拍是一件极具挑战的事情,但如果多注意你的非持拍手的话,你会有一个飞速提高。多数人都认为持拍手更为重要,但实则不然。虽然你的右手更有力,但如果对右手依赖过多,回球的质量却会大打折扣。其实对双手反拍而言,左右手在前挥击球时所发挥的作用和用力比例各有不同。
现代网球双手反手握拍主要有三种握法,第一种即左手东方式右手东方式;第二种是左手东方式右手大陆式;第三种是左手西方式右手大陆式。三种握拍方式各有特点。第一种较多见、较传统,适合交有力量的男子(以阿加西为代表)。第三种以女子较为多见,是比较现代的握拍方法(小威和莎拉波娃为代表)。第二种相对中性(以休伊特为代表)。双手反拍击球以左手用力为主(以右手持拍为例),左手主要起向前推的作用,右手起向上拉的作用。第一种握拍方式,左右手的用力比例是左手占60%。右手占40%;第二种握拍方式,左右手的用力比例是左手占70%,右手占30%;第三种握拍方式,左右手的用力比例是左手占80%,右手占20%。
因此,在教学和训练中,教练员根据学生的特点和习惯,帮助他们选择合适的握拍方法,让学生明确持拍手和非持拍手在击球时的作用和用力的比例,勤加练习,会让学生拥有一个出色的双手反拍技术。
三、结语
在国内各种网球教学中,尚未见到明确统一的非持拍手技术的规范和要求。笔者根据运动技术训练学的基本理论,结合在教学实践中总结出的经验,对非持拍手技术在现代网球运动中的作用和规范作如下小结。
1.非持拍手技术在网球教学、训练中不容忽视。
2.非持拍手技术在网球运动中的作用归纳起来主要有两个方面。一是保持良好的身体平衡,帮助充分地转肩和保持肩膀的水平;二是预测来球与身体的距离,帮助判断准确的击球位置。
良好的身体平衡是稳、准、深击打来球的保证,也是快速回位完成下一拍攻防转换衔接的关键。侧身和充分转肩则可储存能量、延长向前挥拍的工作距离、加快拍头速度、增大击球力量和球的旋转,提高击球的有效性。
准确预测来球与身体的距离,可帮助决定向前挥拍击球的时间、判断击球的位置、增加击打不同速度和旋转的回球的稳定性。
3.非持拍手技术规范和要求
在教学和训练中,对学生非持拍手的运动轨迹、最后的结束位置和左肩转动时机都应有严格的要求。
(1)自然放松抬起置于身体的侧前方。
(2)以身体躯干为纵轴转动,随挥动作完成时置于身体左侧,而不能在体前双手交叉或直臂置于体后。
(3)击球时左肩不应过早回撤,应在右手向前挥拍的同时。
参考文献:
[1]汪俊著.网球全程点拨[M].人民体育出版社,2000:57-69.
[2]宋强主编.网球发球技术图解[M].北京体育大学出版社,2003.7:91-106.
[3]孙卫星编著.现代网球技术教学法[M].北京体育大学出版社,2007.10:50-53.
[4][美]胡安・努诺兹编译.长号・用抛球手抱住自己.网球.《网球》杂志社,2005.9:80.
[5][美]翠茜奥斯汀编译.彭俊.完美高压・网球.《网球》杂志社,2005.9:87-89.
