羽毛球击球动作的解剖与力学分析虚拟仿真实验

学生：运动解剖学……难学！运动生物力学……难学！动作分析……难上加难！

教师：用了精心设计的PPT、大量的视频、模型、标本等手段辅助教学，学生还是无法很好理解……烧脑。

教练：大多体育强国特别重视基础知识的学习和运用，以在训练中有突出的效果，可是解剖与力学的基础知识怎样与实践相结合呢？

羽毛球及其他体育爱好者：我们喜欢直观、形象的训练学习，可基础学习能够达到吗？

……

别急！成都体育学院通过调研，以大家需求为出发点，选取普及率高、大众喜欢的羽毛球项目，以常用动作---羽毛球击球为出发点，利用虚拟仿真的技术手段，实现动作分析基础知识与实践运用相结合的零突破，它就是成都体育学院精心打造的《羽毛球击球动作的解剖与力学虚拟仿真实验》。通过虚拟实验使羽毛球击球动作分析的抽象知识具体化、微观运动宏观化、精细运动形象化、时空差距缩小化，同时直观易懂的交互实验为教学新增了实验类型与项目。

相信你会被吸引，且一定有收获的！

一、有您感兴趣的19个知识节点

两大模块：虚拟实验学习、虚拟实验考核

三个子模块：运动生物力学动作分析、运动解剖学动作分析、羽毛球后场正手击球技术诊断。共19个知识点，4学时。

选取知识点说明：1为单元知识节点实验内容，实用性强，为体育类院校所需；2学习解剖学的动作分析时，铺垫的基础内容可作进一步复习巩固；3对动作分析中涉及的力学内容进一步实验或拓展；4以羽毛球击球技术为例进行动作分析，解剖学基础部分能借鉴于其它体育类项目。

二、项目原理

1. 知识点原理：体育运动中，任何一个技术动作都是由动作要素构成的。动作要素包括动作姿势、动作轨迹、动作速度与速率、动作力量等内容。而羽毛球击球过程中的爆发力、精准性、平衡性与上述内容息息相关。通过运动解剖学知识对维持动作姿势的解剖结构、运动形式和工作原理进行分析；通过运动生物力学知识分析在不同动作姿势变化下，羽毛球击球方向、速度和力量的变化。将两者的分析原理运用到羽毛球击球实践中，评定羽毛球击球动作正确与否。

2. 虚拟仿真实验原理：上述知识落实至学习及实践中有一定的难度，咎其原因：1需借助大型精密仪器；2动作分析内容抽象而不具体；3体育动作瞬息万变，难以定位；4肉眼无法观察显微结构和精细运动方式。而采用虚拟仿真技术，突破时空限制，通过3D建模，可任意角度观察与定位、操作细节清晰，仿真度高，将解剖与力学基础知识与羽毛球训练紧密结合。

三、基于团队的科研和教改成果，构思巧妙、设计独特，具备一定的高阶性、创新性与挑战度。

1. 虚拟仿真素材丰富，构思巧妙、设计独特，内容紧扣教学大纲。

UI设计模型近50个，动画制作近50个，素材多，画面立体饱满，交互真实自然。

2. 在强调知识重点的同时，对知识难点进行了拓展，便于加深理解。除了基本的知识点外，在以下知识点进行了拓展：开放链和闭合链的观察、肌肉工作性质中的微观世界运动、不同动作姿势对羽毛球击球效果的影响、不同的击球位置与击球速度对球的飞行轨迹影响、击球时上肢鞭打动作分析、运动链和非持拍手分析、羽毛球错误动作的系统性分析等。考核交互内容形式多样，除了常规的考试题型外，还包括以虚拟仿真形式设计的考核题。

四、流程与实验步骤

1. 打开推荐浏览器（火狐/谷歌），输入网址：www.ilab-x.com，进行注册。注册用户名为手机号，密码：8-16位，含大小写字母。

2. 注册后登录，请点击主页左边的体育类点击运动人体科学拖动右边的垂直条至下方，选择《羽毛球击球动作的解剖与力学虚拟仿真实验》点击我要做实验点击教学入口。

注：图片上点击处，用红色圆圈显示

3. 进入后，等待缓冲加载，加载完毕进入实验（注：该项目建模和动画数量众多，缓冲时间比大多虚拟仿真项目长，请大家耐心等待一会。）点击虚拟实验学习或虚拟实验考核两个模块点击任一模块，都有“运动生物力学动作分析、运动解剖学动作分析、羽毛球后场正手击球技术诊断”。三个子模块的内容哦！三个子模块的内容都需学习考核，三个子模块的总分为100分。

操作提示：点击鼠标左键为旋转，W键放大，S键缩小；点击蓝色“>”箭头，进入下一页面，黄色“>”箭头不可点；点击亮闪部位可发生交互。

4. 运动生物力学子模块

步骤1：进入羽毛球击球画面，可以对击球位置和击球速度进行选择，对不同的击球速度与击球位置产生的击球效果进行考核交互；

步骤 2：比较鞭子鞭打动作与羽毛球击球上肢鞭打动作，示范依次发力和依次制动的鞭打技术并进行考核；

步骤 3：羽毛球击球时腰部发生旋转，点击核心力量区域颜色发生变化，全身运动链的动量进行传递，考核交互；

步骤 4：羽毛球非持拍手显示颜色变化，判断非持拍手的动作对持拍手的影响。

5. 运动解剖学动作分析子模块

步骤1和2：点击透明人体模型、点击发光部分，出现各环节的解剖结构，在学习考核部分找出羽毛球正手后场挥拍击球和腾空起跳的运动环节；

步骤3：点击人体模型出现冠状面，进行前后分离，依次点击矢状面后水平面，左右和上下分离；在关节模型中插入三面三轴；

步骤4、5、6：运动环节开始围绕某轴在某面运动，关节角度变大或缩小，点击出现六大关节屈伸、水平屈伸、内收外展、内旋外旋、环转的操作；脊柱屈伸、侧屈、回旋动作的操作；肩胛骨的前伸、后缩、上提、下降、上回旋、下回旋动作的操作。漫游旋转可从不同角度观察，进行运动形式的判断；

步骤7、8：操作旋转踝关节，了解单、双、多轴关节分类原理，漫游旋转单、双、多轴、单、复关节，对单动、联合关节进行运动操作，并对上述关节类型进行判断；

步骤9、10、11、12、13、14：插入关节轴，屈伸肌分离；插入矢状轴、外展内收肌分离、插入垂直轴，内旋肌、外旋肌分离。对肌肉功能进行判断；

步骤15、16：点击三角肌起止点及中心点，对肌拉力线进行交互学习，依次点击其它肌肉，并做出肌拉力线；

步骤17：点击臂弯举和推墙动作，出现肌小节收缩。对近、远固定进行判断（开放链和闭合链）， 上、下、无固定的判断，结合羽毛球击球动作对运动环节的工作条件进行判断；

步骤18：操作双臂弯举模型，进入微观世界，使肌小节横桥肌动蛋白朝向中心运动或背离中心运动。操作羽毛球击球模型，判断向心与离心工作；

步骤19：操作双臂弯举模型、立定跳远模型、器械运动模型，标出重力的方向与运动环节方向，并判断羽毛球击球动作环节与外力的关系；

步骤20：羽毛球击球开始姿势描述 阶段划分 识别运动环节、判断运动形式、找寻原动肌、判断工作条件和工作性质 做出小结和建议，并选取知识点进行考核；

步骤21：操作羽毛球后引阶段肘尖朝后和朝向外侧的击球状态；上引阶段腕关节屈或伸的击球状态；挥拍击球阶段前臂外旋和内旋的击球状态，观察对击球效果的影响。

6. 羽毛球后场正手击球技术诊断

步骤1、2、3：点击高远球、吊球、杀球任一选单，操作漫游：准备动作 后引 上引 挥拍击球 随挥动作 吊直线 吊对角 重杀 劈杀 点杀，并进行动作结构判断；

步骤4、5、6：模拟羽毛球正手后场“后引”、“上引”、“挥拍击球”、“随挥”等阶段的技术要领动作学习，在解剖学和力学分析中对高球、吊球、杀球动作描述到位。通过考核，强化知识点的学习；

步骤7、8、9：羽毛球正手后场“注意事项”的交互学习，对正手后场技术细节、易犯错误进行交互学习，为体育动作解剖学分析《小结和建议》的思考提供思路；

步骤10：点击漫游四个辅助练习的手段和方法，模仿操作并交互考核；

步骤11：点击“不转身、不抬肘、击球手腕未旋转、随挥方向错误、击球点错误、发力部位错误”等10个选单进行交互学习与判断。

7. 做完三个子模块后，拖动右边的垂直条至页面下方，点击提交，查看考核分数点击上方的申报项目点击右边的查看给出标答，指出答题错误的地方。

8. 完成收藏、点赞、实验评分、实验评价。

温馨提示：只有提交了实验，并呈现了分数后，方可对实验项目进行收藏、点赞、实验评分、实验评价的操作，否则四项评价均无效。

您可以点击文末左下角“阅读原文”，进入实验教学链接。欢迎大家积极参与到《羽毛球击球动作的解剖与力学分析虚拟仿真实验》项目，如果有收获，请在收藏、点赞、实验评分、实验评价的操作中，留下您宝贵的痕迹！

撰文：杨澎湃｜编辑：大志、钱钰｜审稿：丁海丽