《运动生物力学》教学大纲.docx

1、运动生物力学教学大纲运动生物力学教学大纲 课程名称 运动生物力学 所属教研室 理论教研室课程类型 专业基础课 学时（学分） 32（2） 编写人 孙泊教研室主任 专业负责人 授课对象 体育教育/运动训练专业本科生 一、 大纲说明 本大纲是根据体育教育/社会体育专业（本科）教学计划制定的。本门课程是本专业学生必修课中的专业基础课。 本课程由理论教研室担任授课任务，总课时为32学时，学分为2分。 二、 教学目的与任务 运动生物力学是研究体育运动中人体和器械运动规律的科学。通过讲授运动生物力学的基础知识和基本理论，使学生加深 对各项运动技术的理解，掌握运动生物力学基本研究方法，并能够运用于体育运动实践

2、中对动作技术的分析。三、 教学基本要求 运动生物力学是一门多学科知识相互交叉、渗透的边缘科学，其理论基础涉及数学、物理（力学）和人体生物学基础等方面内容。在教学中重点讲授人体运动基本力学原理，重点加强基本原理应用的讲解。在充分讲授基本原理的基础上，对例题和习题进行演算讲解，提高学生“动手”能力。运动生物力学又是一门实验科学，加强实验课教学内容，提高学生实践能力。要求学生上课认真听讲，按时完成作业。 四、 教学内容、形式和学时分配 教学内容、形式和学时分配表 教学内容 教学形式与学时分配 讲授 实验 复习 小计 第一章 运动生物力学概述 2 2 第二章 人体运动的运动学 4 2 6 第三章 人体

3、运动的动力学 6 2 8 第四章 人体运动的静力学 4 2 6 第五章 人体转动力学 4 4 第六章 肌肉生物力学 2 2 第七章 人体运动基本形式 2 2 第八章 动作技术生物力学分析 2 2 2合计（学时） 26 8 2 32 五、 教学内容纲要 第一章 运动生物力学概论 要求： 一、 掌握基本概念 生物力学、运动生物力学、动作技术原理和最佳运动技术。 二、明确运动生物力学的任务和内容 三、了解运动生物力学的发展简史 第二章 人体运动的运动学 一、人体运动学基本原理 要求：1 、明确运动学的特征； 2 、了解人体的基本运动形式和基本概念； 3 、掌握直线运动的基本公式，并能够运用和解决问题

4、。 二、运动的合成与分解 要求： 1 、了解运动的独立性原理； 2 、掌握运动的合成与分解。 三、抛射体运动 要求： 1 、掌握抛射体的运动规律； 2 、熟悉斜抛运动的基本公式，并能够运用和解决问题； 3 、明确影响抛射体远度的因素。 四、实验一： 平面定机摄影（摄像） 要求： 1 、了解 定机平面摄像原理 ； 2 、掌握 定机平面摄像方法、要求和注意事项； 3 、了解和掌握高速 摄像机基本操作，完成现场记录表。 第三章 人体运动的动力学 一、力基本概念 要求： 1 、明确力的概念； 2 、了解内外力的概念及内外力的关系。 二、牛顿三大定律 要求： 1 、深入理解三大定律的内容 牛顿第一定律（

5、惯性定律）； 牛顿第二定律； 牛顿第三定律。 2 、掌握三大定律在体育中的应用 牛顿第一定律在体育中的应用； 牛顿第二定律在体育中的应用； 牛顿第三定律在体育中的应用。3 、熟练应用第二定律计算和分析问题4 、明确牛顿三大定律的适用范围 三、动量定理和动量守恒定律 要求： 1 、明确动量与冲量的概念 动量与冲量的涵义； 动量与冲量的计算。 2 、深入理解动量定理 动量定理的内容； 动量定理的计算； 动量定理在体育运动中的应用。3 、了解动量守恒定律四、实验二：足底三维支撑反作用力测试 原地纵跳实验要求： 1 、了解三维测力台系统的组成和操作；2 、熟悉实验原理。3 、 掌握原地纵跳评定下肢肌肉

6、能力的方法 ；4 、对所测结果能进行分析讨论，完成实验分析报告。第四章 人体运动的静力学 一、人体平衡的定量分析 要求： 1 、掌握力矩、力偶和力偶矩； 2 、了解力的平移定理； 3 、熟练掌握下支撑静力性平衡动作稳定性的判定； 4 、了解力系的简化和平衡方程； 5 、明确人体平衡的力学条件。 二、人体平衡动作的定性分析 要求： 1 、掌握人体平衡动作的分类； 按支点与重心的位置关系分类； 平衡的稳定性分类； 2 、掌握人体平衡的特点。 三、人体的重心 要求： 1 、掌握人体的重心的概念； 2 、深入理解人体的重心与动作技术的关系。 四、实验三：图片 分析法计算人体重心 在图片上计算人体两维重

7、心位置（二维坐标） 要求： 1 、掌握图片 分析法计算人体重心 的原理； 2 、明确人体模型中各环节划分和重心位置； 3 、掌握人体重心计算和解析的操作过程； 4 、分析人体重心与人体姿势变化的关系。 第五章 人体的转动力学 一、转动惯量 要求： 1 、明确转动惯量的概念； 2 、掌握人体转动惯量的特点； 3 、掌握平行轴定理的内容和计算； 4 、了解人体的简化模型； 5 、了解回转半径的含义。 二、支撑状态下人体的转动动作 要求： 1 、了解转动定律的内容； 2 、了解动量矩定理的内容； 3 、掌握增大局部肢体转动动作的途径 增加肌肉对骨杠杆的拉力矩； 减小肢体的转动惯量。4 、掌握产生和加

8、大人体整体转动动作的途径与方法 利用助跑平动时身体某点的制动； 加大偏心力矩； 利用动量矩的转移。 三、无支撑状态下人体的转动动作 （一）动量矩守恒定律 要求： 1 、掌握动量矩守恒定律的成立条件； 2 、掌握动量矩守恒定律的计算。 （二） 肢体的相向运动 要求： 1 、 掌握相向运动的内容； 2 、 明确相向运动的成立条件； 3 、 举例说明肢体相向运动在体育中的应用。 三、转动在体育中的应用 要求： 1 、掌握转动体的定向作用； 2 、了解弯曲作用； 3 、了解旋转与反弹。 第六章 肌肉生物力学 一、离体肌肉的生物力学基础。 要求： 1 、掌握肌肉结构力学模型 能正确绘出肌肉结构力学模型简

9、图； 能对三种元素给予说明； 正确理解模型串并联与肌肉收缩速度和力量之间的关系。 2 、能准确绘制肌肉张力与长度变化的关系图 收缩元力长度之间的关系图； 并联弹力性元长度之间的关系图。 3 、明确平衡长度、静息长度的概念 4 、正确理解肌肉收缩力与收缩速度之间的关系希尔方程 二、在体肌肉收缩生物力学 要求： 1 、正确理解肌肉激活状态的概念；2 、正确理解肌肉松弛的概念；3 、明确负荷对肌肉收缩力学特性的影响；4 、了解肌肉收缩的功与功率。第七章 人体的基本运动形式一、人体基本运动形式的分类要求：1 、掌握上肢的基本运动形式2 、掌握下肢的运动形式3 、掌握全身基本运动形式二、人体基本运动原理

10、 1 、了解人体骨杠杆原理 2 、掌握关节运动的顺序性原理 3 、了解鞭打动作原理 4 、掌握摆动动作原理 提高重心相对高度； 增加起跳力。 第八章 动作技术的生物力学分析 一、动作技术分析的生物力学原理和方法 要求： 1 、了解动作技术分析的生物力学原理和原则； 2 、明确动作技术分析的生物力学原理和原则； 3 、掌握动作技术分析的一般方法； 4 、了解跑、跳、投动作技术的生物力学分析过程。 二、实验四：运动图像解析 跑的动作技术分析 要求： 1、了解运动 图像解析的基本原理；2、熟悉运动图像解析软件的操作；3、了解数据处理的基本原理和方法； 4、掌握跑的动作技术运动学特征量的基本分析方法；

11、 5、完成跑的运动技术分析设计性实验报告。 运动生物力学课程教学进度表 系： 体育系 教研室： 理论教研室 课程性质（必修 / 选修）： 必修 授课专业： 体育本科 年 级 ：2012/2011 级 时 间：2013-2014 学年 第 1 学期 教学时数： 32 授课教材： 运动生物力学（体育学院通用教材） 授课教师：孙泊周 次 课次时 数 教学内容 授课形式（讲授、 课堂讨论、习题课、 实验、实践） 备注 1 1 2 1 、运动生物力学概念； 2 、运动生物力学研究任务内容； 3 、运动生物力学在体育运动中作用； 4 、 运动生物力学的发展简史。 讲授 2 2 1 、运动学特征，参考系；

12、2 、人体的简化和基本运动形式，运动学量的基本概念； 3 、运动的独立性原理 运动的合成与分解。 4 、习题解答。 讲授、习题 2 3 2 1 、运动的描述方法，匀变速直线运动的基本公式； 2 、抛射体的运动规律和基本公式及其在分析、解决实际问题中的应用； 3 、习题解答。 讲授、习题 4 2 实验一： 平面定机摄影（摄像）。 讲授、实验 演示3 5 2 1 、力的概念，内外力的概念及内外力的关系。 2 、体育运动中常见的外力。 讲授 6 2 1 、牛顿三大定律的内容； 2 、牛顿三大定律在体育中的应用； 3 、习题解答。 讲授、习题 4 7 2 1 、动量和冲量的概念； 2 、动量定理及在体

13、育运动中的应用； 3 、动量守恒定律及其在体育中的应用； 4 、习题解答。 讲授、习题 8 2 实验二：原地纵跳实验。 讲授、实验 演示5 9 2 人体平衡的定量分析： 1 、力矩、力偶和力偶矩，人体平衡的力学条件； 2 、下支撑静力性平衡动作稳定性的判定； 3 、力的平移定理和力系的简化和平衡方程； 4 、习题解答。 讲授、习题 10 2 人体平衡动作的分类，人体平衡的破坏与恢复，人体平衡的特点。 人体的重心的概念，人体的重心与动作技术的关系。 讲授 6 11 2 实验三：图片分析法计算人体重心的原理和方法，人体重心测量。 讲授、实验 演示12 2 1 、转动惯量的概念，人体转动惯量的特点； 2 、平行轴定理的内容和计算； 3 、支撑状态下人体的转动动作。 讲授 7 13 2 1 、无支撑状态下人体的转动动作； 2 、动量矩守恒定律及应用； 3 、习题解答。 讲授、习题 14 2 1 、肌肉的力学模型； 2 、离体肌肉的生物力学基础， Hill 方程； 3 、在体肌肉收缩生物力学，肌肉收缩的功率。 讲授 8 15 2 1 、人体的基本运动形式； 2 、人体的基本运动原理； 3 、人体运动原理的应用举例。 讲授 16 2 动作技术的生物力学分析的原则和方法。 讲授 9