Рабочая программа

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ «МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В СПОРТИВНОЙ БИОМЕХАНИКЕ»

 

 

Профили подготовки:

Спортивная биомеханика

 

Квалификация (степень):

магистр

 

1.1. Цели и задачи дисциплины

 

Целью курса является повышение профессиональной подготовки специалистов в области физической культуры и спорта на основе использования современных инструментальных методов биомеханических исследований в процессе педагогической и тренерской деятельности.

Приоритетными задачами обучения являются:

  • ознакомить занимающихся с современными инструментальными методами биомеханических исследований и особенностью их применения в области физической культуры и спорта;
  • сформировать умение использовать современные инструментальные методы биомеханических исследований для решения образовательных задач;
  • сформировать умение использовать современные инструментальные методы биомеханических исследований для решения научно-исследовательских задач.

1.2. Место дисциплины в структуре ООП

 

Дисциплина «Методы исследования в спортивной биомеханике» относится к вариативной части профиля «Спортивная биомеханика» подготовки магистров.

Дисциплина «Методы исследования в спортивной биомеханике» является развитием изучаемых в бакалавриате дисциплин «Естественнонаучные основы ФК», «Спортивная метрология» и «Биомеханика двигательной деятельности».

Дисциплина «Методы исследования в спортивной биомеханике» выступает в качестве пререквизита для следующих дисциплин общенаучного и профессионального циклов: «Применение тренажеров в биомеханических исследованиях», «Биомеханика аппарата движения человека», «Биомеханика локомоций», «Биомеханике вращений», «Биомеханике ударных взаимодействий».

 

1.3. Требования к результатам освоения дисциплины

 

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование профессиональных компетенций:

ППК-1 — способность применять адекватный математический аппарат для описания и моделирования движения биомеханических систем, а также обработки результатов экспериментальных исследований;

ППК-2 — способность применять компьютерные технологии моделирования в биомеханике;

ППК-3 — способностью использовать инструментальные методы исследования при проведении научных экспериментов по изучению биомеханических закономерностей двигательных действий;

ППК-4 — способность провести научно-исследовательский эксперимент по изучению биомеханических закономерностей формирования систем движений и механизмов их обеспечивающих, оценить результаты исследования по общепринятым критериям, предложить новые критерии оценки, сформулировать пути и методы корректировки техники двигательных действий.

 

В результате изучения дисциплины студент будет:

 

Знать:

  • современный уровень и тенденции развития инструментальных методов биомеханических исследований, направления их применения в области физической культуры и спорта;
  • назначение и технические характеристики измерительных приборов и систем и особенности их использования для решения практических задач.

Уметь:

  • работать с оптическими и оптико-электронными приборами и системами регистрации биомеханических характеристик движений;
  • работать с приборами и системами контактной регистрации биомеханических характеристик движений;
  • работать с приборами для определения биомеханических свойств и регистрации электрической активности мышц;
  • применять пакеты специальных компьютерных программ для расчета биомеханических характеристик движений с заданной точностью.

Владеть:

  • навыками обработки измерительной информации для биомеханического анализа движений.
 

 

1.4. Объем дисциплины и виды учебной работы

 

Вид учебной работы

Всего часов

семестры

1

2

3

4

Аудиторные занятия (всего):

216

 

 

216

 

В том числе:

 

 

 

 

 

Лекции

10

 

 

10

 

Практические занятия (ПЗ)

 

 

 

 

 

Семинары (С)

50

 

 

50

 

Лабораторные работы (ЛР)

 

 

 

 

 

Самостоятельная работа (всего):

156

 

 

156

 

В том числе:

 

 

 

 

 

Изучение теоретического материала, подготовка к ТК и ПК

 

 

 

 

 

Рефераты

 

 

 

 

 

Отчеты по заданиям текущей аттестационной работы

 

 

 

 

 

Вид промежуточной аттестации — зачет

 

 

 

 

 

Общая трудоемкость

часы

216

 

 

 

 

зачетные единицы

6

 

 

 

 

 

 

1.5. Содержание дисциплины

 

1.5.1. Перечень разделов и их краткое содержание

 

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

Общие вопросы методологии биомеханических исследований

Тема 1. История развития методов изучения движений.

Тема 2. Параметры и переменные в спортивной биомеханике.

Тема 3. Цели и задачи инструментальных методов биомеханических исследований.

Тема 4. Общая классификация инструментальных методов биомеханических исследований.

Тема 5. Методы определения геометрии масс тела человека.

2

Контактные и бесконтактные методы регистрации характеристик движений

Тема 6. Оптические и оптико-электронные методы регистрации биомеханических характеристик движения.

Тема 7. Контактные методы регистрации биомеханических характеристик движения.

3

Методы изучения мышечной активности

Тема 8. Методы определения биомеханических свойств мышц.

Тема 9. Методы регистрации и анализа электрической активности мышц.

Тема 10. Точность измерений биомеханических характеристик движения.

 

1.5.2. Распределение изучаемых тем и содержания по видам занятий:

 

Тема

Лекции

Семинары

ПЗ

ЛР

СРС

Всего часов

1. История развития методов изучения движений.

 

 

 

 

20

20

2. Параметры и переменные в спортивной биомеханике.

 

4

 

 

6

10

3. Цели и задачи инструментальных методов биомеханических исследований.

2

 

 

 

 

2

4. Общая классификация инструментальных методов биомеханических исследований.

2

 

 

 

 

2

5. Методы определения геометрии масс тела человека.

2

6

 

 

10

18

6. Оптические и оптико-электронные методы регистрации биомеханических характеристик движения.

2

14

 

 

30

46

7. Контактные методы регистрации биомеханических характеристик движения.

2

10

 

 

30

42

8. Методы определения биомеханических свойств мышц.

 

 

 

 

10

10

9. Методы регистрации и анализа электрической активности мышц.

 

10

 

 

20

30

10. Точность измерений биомеханических характеристик движения.

 

6

 

 

30

36

 

1.5.2.1. Название раздела

1.5.2.2. Лекции

 

темы

занятия

Тема и краткое содержание лекций

Кол-во часов

 

 

 

 

3

1

Цель использования инструментальных методов исследования. Задачи и требования к инструментальным методам исследования. Адекватное применение измерительной аппаратуры.

2

4

2

Классификация бесконтактных методов измерений. Оптические, оптико-электронные, магнитные методы измерения временных интервалов, перемещений, скоростей и ускорений. Классификация контактных методов измерений. Контактные методы измерений пространственных, временных, пространственно-временных характеристик. Измерение динамических характеристик. Определение биомеханических и электрических свойств мышц.

2

5

3

Масс-инерционные характеристики сегментов тела человека. Прижизненное определение геометрии масс сегментов тела и исследование на трупных матриалах. Методы определения геометрии масс тела человека. Метод водного погружения, метод фотограмметрии, метод внезапного освобождения, метод взвешивания в изменяющихся позах, метод механических колебаний, радиоизотопный метод, метод математического и физического моделирования.

2

6

4

Классификация оптических и оптико-электронных методов биомеханических исследований. Характеристика методов фото-, кино-, видеоанализа и оптико-электронных методов. Биомеханическая фотосъемка. Выбор аппаратуры. Зависимость точности измерения биомеханических характеристик от условий съемки. Биомеханическая фотосъемка цифровыми камерами. Биомеханическая кино- и видеосъемка. Анализ фото- и киноматериалов. Полуавтоматические и автоматические кинокомпараторы. Компьютерный видеоанализ. Видеоанализаторная системы Multeped Apex Frame Store. Системы с автоматической оцифровкой "Motion capture".

2

7

5

Классификация контактных методов биомеханических исследований. Общая схема измерительной системы с использованием датчиков-преобразователей. Активные и пассивные датчики, датчики особой группы. Линии связи. Регистрирующие устройства. Радиотелеметрия. Измерение временных интервалов спортивных движений. Измерение межзвенных углов и угловых скоростей с использованием датчиков-гониометров. Точность метода.

2

 

1.5.2.3. Семинарские занятия

 

темы

занятия

Тема и краткое содержание

Кол-во часов

 

 

 

 

2

1

Подбор инструментальных методов биомеханического анализа в циклических видах спорта. Определение информативных биомеханических характеристик и методов их измерения в легкой атлетике, лыжном спорте, велоспорте, гребномспорте, плавании.

2

2

Подбор инструментальных методов биомеханического анализа в ациклических видах спорта. Определение информативных биомеханических характеристик и методов их измерения в тяжелой атлетике, спортивных единоборствах, игровых видах спорта.

2

5

3

Определение положения общего центра масс тела спортсмена методом математического моделирования по фото- и видеоматериалам.

2

4

Расчет масс сегментов и положения центров масс на их продольной оси с использованием регрессионных уравнений.

2

5

Определение траектории и скорости перемещения общего центра масс методом компьютерного моделирования четырехзвенной модели тела спортсмена с ручной оцифровкой движения.

2

6

6

Знакомство с аппаратурой для биомеханической фотосъемки. Выставление параметров съемки быстрых спортивных движений и протяженных в глубину объектов.

2

7

Знакомство с цифровой аппаратурой для биомеханической фотосъемки. Выбор программ и вариантов фокусировки в автоматическом режиме. "Ручной" режим съемки. Установка разрешения и светочувствительности.

2

8

Знакомство с аппаратурой для биомеханической киносъемки. Выбор частоты кадров для нахождения длительности фаз движения в спринтерском беге, легкоатлетических метаниях, ударах по мячу в теннисе.

2

9

Расчет скоростей и ускорений движений спортсмена по материалам киносъемки. "Ручная" обработка киноматериалов.

2

10

Расчет скоростей и ускорений движений спортсмена по материалам киносъемки. Обработка киноматериалов на автоматическом кинокомпараторе.

2

11

Знакомство с аналоговой и цифровой видеоаппаратурой. Выбор частоты кадров. Автоматическое и ручное управление фокусировкой, трансфокацией, диафрагмированием, балансом белого. Использование системы "Shatter".

2

12

Знакомство с системами захвата движений "Motion Capture Server (Polhemus), Flock of Birds (A Scension Technology Corp), Motion Capture (Vartoons).

2

7

13

Радиотелеметрия. Подометрия. Измерение длительности фаз, частоты и ритма движений при ходьбе, медленном и быстро беге с использованием датчиков-переключателей.

2

14

Гониометрия. Измерение межзвенных углов и угловых скоростей при меленных и быстрых спортивных движениях с использованием потенциометрических угломерных датчиков.

2

15

Динамометрия. Измерение усилий и скорости нарастания усилия при метаниях с использованием тензодатчиков. Знакомство с работой динамометрической платформы.

2

16

Полидинамометрия. Измерение усилий на динамометрических стендах с использованием электронных тензодатчиков.

2

17

Комплексное измерение биомеханических характеристик движения спортсмена. Знакомство с работой специализированного комплекса для исследования и диагностики функции опорно-двигательного аппарата "МБН — Биомеханика".

2

9

18

Электромиография. Определение мест локализации двигательных точек на нижних и верхних конечностях. Запись интерференционной электромиограммы с использованием биполярных поверхностных электродов и светолучевого осциллографа.

2

19

Анализ электромиограмм. Определение частоты, амплитуды и суммарной электрической активности мышц по интерференционной электромиограмме.

2

20

Электромиография. Знакомство с конструкцией и работой многоканального компьютерного электромиографа "Нейро -МВП-4".

2

21

Электромиография. Знакомство с конструкцией и работой 8-и канального аппаратно-программного комплекса «Миотон».

2

22

Электромиография. Турно-амплитудный, амплитудно-частотный и спектральный анализ интерференционной электромиограммы.

2

10

23

Расчет погрешности и представление результата прямых измерений временных и динамических биомеханических характеристик спортивных движений.

2

24

Расчет погрешности и представление результата косвенных измерений инерционных характеристик тела спортсмена.

2

25

Расчет погрешности и представление результата измерений кинематических характеристик движения общего центра масс тела спортсмена.

2

 

1.5.2.4. Практические занятия — не предусмотрено

 

1.5.2.5. Самостоятельная работа студента

 

темы

Тема и краткое содержание

Кол-во

часов

1

Разработка и совершенствование инструментальных методов изучения движений на кафедре биомеханики НГУ им. П.Ф. Лесгафта с момента ее образования.

20

2

Анализ информативности различных биомеханических параметров и переменных при проведении спортивно-педагогических исследований по материалам научных статей и авторефератов диссертаций.

6

5

Модели тела человека при анализе масс-инерционных характеристик.

10

6

Сравнительный анализ технических характеристик и возможности применения в биомеханических исследованиях современных отечественных и зарубежных оптико-электронных приборов и измерительных систем.

30

7

Сравнительный анализ технических характеристик и возможности применения в биомеханических исследованиях современных отечественных и зарубежных подометрических, динамометрических, стабилометрических приборов и измерительных систем.

30

8

Методы определения жесткости и твердости мышц в биомеханических исследованиях и в процессе учебно-тренировочной деятельности.

10

9

Применение электромиографической методики при исследовании двигательной деятельности в различных видах спорта.

20

10

Оценка точности биомеханических характеристик движениий, измеряемых в процессе работы над магистерской диссертацией.

30

 

1.5.3 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

 

№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

№№ разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

 

Применение тренажеров в биомеханических исследованиях

1

2

 

 

Биомеханика аппарата движения человека

 

2

3

 

Биомеханика локомоций

 

2

 

 

Биомеханика вращений

 

2

 

 

Биомеханика ударных взаимодействий

 

2

3

 

1.6. Образовательные технологии, реализуемые в учебном процессе

 

Наряду с традиционными технологиями в учебном процессе также используются мультимедийная и личностно-ориентированная технологии обучения. Лекции и часть практических занятий проводятся с использованием мультимедийного сопровождения. Личностно-ориентированная технология проявляется в подборе задач для практических занятий и домашних заданий в соответствии с научными интересами и степенью подготовленности конкретных магистрантов.

 

1.7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

 

а) Основная литература

  1. Биленко, А.Г. Основы спортивной метрологии : учеб. пособие / А.Г. Биленко, Л.П. Говорков.- СПб.: СПбГУФК им. П.Ф.Лесгафта, 2005.– 138 с.
  2. Биленко, А.Г. Практикум по спортивной метрологии : учеб. пособие / А.Г. Биленко, Л.П. Говорков, Л.Л. Ципин.- СПб.: СПбГУФК им. П.Ф.Лесгафта, 2006.– 118 с.
  3. Кичайкина, Н.Б. Биомеханика : учеб.- метод. пособие / Н.Б. Кичайкина, И.М. Козлов, А.В. Самсонова.- СПб.: СПбГУФК им. П.Ф.Лесгафта, 2008.– 160 с.
  4. Иванов, В.В. Комплексный контроль в подготовке спртсменов / В.В. Иванов.- М.: Физкультура и спорт, 1987.- 256 с.
  5. Практикум по биомеханике : пособие для ин-тов физ. культ. / под ред. И.М. Козлова.- М.: Физкультура и спорт, 1980.- 120 с.
  6. Спортивная метрология : учебник для ин-тов физ. культ. / под ред. В.М.Зациорского.- М.: Физкультура и спорт, 1982.- 256 с.
  7. Ципин, Л.Л. Метрологическое обеспечение педагогического и биомеханического контроля в спорте : учеб. пособие / Л.Л. Ципин.- СПб.: СПбГУФК им. П.Ф.Лесгафта, 2008.– 45 с.
  8. Ципин, Л.Л. Методы исследования в спортивной биомеханике: лабораторный практикум / Л.Л. Ципин.-СПб.: НГУ им. П.Ф.Лесгафта, Санкт-Петербург, 2012.-36 с.

б) Дополнительная литература

  1. Андреева, Е.А. Спектральный метод анализа электрической активности мышц / Е.А. Андреева, О.Е. Хуторская.- М.: Наука, 1987.- 104 с.
  2. Бернштейн, Н.А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности / Н.А. Бернштейн.- М.: Медицина, 1966.- 217 с.
  3. Воронов, И.А. Информационные технологии в физической культуре и спорте: учеб. пособие / И.А. Воронов.– СПб.: СПбГУП, 2007.– 140 с.
  4. Зациорский, В.М. Биомеханика двигательного аппарата человека / В.М. Зациорский, А.С. Аруин, В.Н. Селуянов.- М.: Физкультура и спорт, 1981.- 143 с.
  5. Зациорский, В.М. Биомеханические основы выносливости / В.М. Зациорский, С.Ю. Алешинский, Н.А. Якунин.- М.: Физкультура и спорт, 1982.- 207 с.
  6. Зайдель, А.Н. Ошибки измерений физических величин / А.Н. Зайдель.- Л.: Наука, 1974.- 108 с.
  7. Катранов, А.Г. Компьютерная обработка данных экспериментальных исследований : учеб. пособие / А.Г. Катранов, А.В. Самсонова.– СПб.: СПбГУФК им. П.Ф.Лесгафта, 2005.– 124 с.
  8. Козлов, И.М. Биомеханические факторы организации спортивных движений : монография / И.М. Козлов.- СПб.: СПбГАФК им. П.Ф.Лесгафта, 1998.– 141 с.
  9. Коренберг, В.Б. Спортивная биомеханика. Словарь – справочник : учеб. пособие / В.Б. Коренберг.- Малаховка.: МГАФК, 1999.- 192 с.
  10. Коренберг, В.Б. Спортивная метрология. Словарь – справочник: учеб. пособие / В.Б. Коренберг.-М.: Советский спорт, 2994.- 340 с.
  11. Мартиросов, Э.Г. Методы исследования в спортивной антропологии / Э.Г. Мартиросов.- М.: Физкультура и спорт, 1982.- 199 с.
  12. Персон, Р.С. Электромиография в исследованиях человека / Р.С. Персон.- М.: Наука, 1969.- 211 с.
  13. Пронин, С.А. Библиографический указатель авторефератов диссертаций по проблемам физической культуры и спорта (1937-2005). Часть 1 / С.А. Пронин.- Псков: "Гименей", 2006.- 290 с.
  14. Пронин, С.А. Библиографический указатель авторефератов диссертаций по проблемам физической культуры и спорта (1937-2005). Часть 2/ С.А. Пронин.- Псков: "Гименей", 2006.- 287 с.
  15. Самсонова, А.В. Моторная и сенсорная функции мышц в биомеханике локомоций : монография / А.В. Самсонова.- СПб.: СПбГУФК им. П.Ф.Лесгафта, 2007.– 152 с.
  16. Сердюков, В.М. Фотограмметрия : учеб. пособие для карт. спец. ун-ов / В.М. Сердюков.- М.: Высшая школа, 1983.- 351 с.

в) программное обеспечение: компьютерная программа StabMed2, SPSS 15.0.

г) электронные ресурсы: информационно-поисковая система Google, Rambler.

д) периодические издания: журналы: Теория и практика физической культуры, Ученые записки НГУ им. П.Ф.Лесгафта, Российский журнал биомеханики, Труды кафедры биомеханики университета им. П.Ф. лесгафта.

е) интернет-ресурсы

 

1.8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

 

Лекции читаются с использованием мультимединой презентации лекционного материала

Практические занятия проводятся в специально оборудованной аудитории № 34, в которой находятся измерительные комплексы, мультимедийная аппаратура, компьютер с установленным специализированным программным обеспечением.

 

2.1. Методические рекомендации для преподавателей

 

На первом лекционном занятии следует указать студентам на связь изучаемой дисциплины с освоенными ранее курсами спортивной метрологии, биомеханики, физиологии и на вышедшие из печати новые учебные материалы.

Перед проведением семинарских занятий необходимо ознакомить студентов с правилами безопасной работы с приборами.

Перед семинарскими занятиями по темам "Контактные методы регистрации биомеханических характеристик движения" и "Методы регистрации и анализа электрической активности мышц" необходимо предупредить студентов о соответствующей форме одежды.

Семинарские занятия целесообразно проводить сдвоенными, так как они требуют значительного времени на подготовку и настройку аппаратуры, обработку результатов измерений. Задания выполняются в группах из 3-4 человек.

Студенты, успешно освоившие различные инструментальные методы биомеханических исследований, могут по заданию преподавателя подготовить доклады и выступить с ними перед магистрантами кафедры физиологии и спортивно-педагогических кафедр.

 

2.2. Методические указания для студентов по самостоятельной работе

 

По результатам самостоятельной работы представляется отчет в виде реферата или научной статьи. В отчете должны быть представлены инструментальные методы и погрешность изучаемых биомеханических характеристик собственного научного исследования. За публикацию научной статьи или подготовку реферата с правильным по форме и содержанию представлением опробованных на практике инструментальных методов исследования выставляется наивысшая оценка. Использование неэффективных методов или отсутствие расчета погрешности биомеханических характеристик снижает оценку. Отсутствие данных о технических характеристиках применяемой аппаратуры также снижает оценку.

 

Критерии оценивания всех видов контроля

Выполнение первого задания текущей аттестационной работы предусматривает использование специальной оптико-электронной аппаратуры или собственных цифровых фото- и видеокамер. По результатам работы представляется отчет, в котором должны быть указаны технические характеристики аппаратуры и обоснованы выбранные режимы светорегистрации. За правильный выбор аппаратуры для определения кинематических характеристик и указание основных видов погрешностей начисляется 10 баллов. Использование неадекватных режимов светорегистрации и применение устаревшей или непроизводительной аппаратуры снижает оценку соответственно на 3 и 2 балла.

Выполнение второго задания текущей аттестационной работы предполагает измерение динамических характеристик, рассматриваемых в магистерской диссертации. Перед выполнением работы проводится письменный опрос по информативности выбранных динамических характеристик и по номенклатуре датчиков-преобразователей. Оценивается правильность выполнения задания. За соответствие конкретных динамических характеристик решаемой двигательной задаче, оптимальный выбор контактных датчиков, владение методикой измерения, обработки и представления полученных результатов начисляется 10 баллов. Ошибка по каждому из указанных критериев снижает оценку на 1 балл.

При выполнении третьего задания текущей аттестационной работы необходимо определить места локализации не менее четырех двигательных точек нижней конечности. Для этого следует воспользоваться медицинскими справочными данными по расположению точек акупунктуры. Оценивается правильность выполнения задания. За точную локализацию двигательных точек, умение накладывать электроды и снимать электромиограмму начисляется 10 баллов. Неправильная локализация какой-либо из двигательных точек или отклонение от стандартной методики записи электромиограммы снижает оценку на 1 балл.

При выполнении четвертого задания текущей аттестационной работы в случае нахождения погрешности косвенного измерения для вычисления частных производных следует воспользоваться специальным математическим справочником. Относительно простые вычисления могут быть выполнены с помощью калькулятора для научных расчетов, а более сложные – с использованием программы STATGRAPHICS Plus for Windows. По результатам работы представляется отчет. За правильный алгоритм вычислений и умение пользоваться пакетами статистических программ начисляется 10 баллов. Неучет одной из основных погрешностей снижает оценку на 4 балла, одной из второстепенных – на 1 балл.

При выполнении пятого задания текущей аттестационной работы должны быть представлены инструментальные методы и погрешность изучаемых биомеханических характеристик собственного научного исследования. По результатам работы представляется отчет в виде реферата или научной статьи. За публикацию научной статьи или подготовку реферата с правильным по форме и содержанию представлением опробованных на практике инструментальных методов исследования начисляется 30 баллов. Использование неэффективных методов или отсутствие расчета погрешности биомеханических характеристик снижает оценку на 8 баллов. Отсутствие данных о технических характеристиках применяемой аппаратуры снижает оценку на 5 баллов.

При проведении промежуточного контроля (зачета) проверяются теоретические знания по лекционному курсу и практические навыки работы с измерительными системами, используемыми в биомеханических исследованиях. За полный ответ на два теоретических вопроса с демонстрацией навыков работы с предъявленной аппаратурой начисляется 30 баллов. Ответ лишь на один из вопросов или неуверенное владение практическими навыками снижает оценку на 5 баллов. На количество баллов, полученных при проведении зачета, также влияют представленные новые данные об инструментальных методах биомеханических исследований, полученные в результате анализа современной научной литературы или с использованием Интернета.

 

Объемные требования (для зачета)

 

  1. Этапы развития методов изучения движений.
  2. Значение изобретения фотографии для развития методов изучения движений.
  3. Оптические методы изучения движений в конце XIX – начале XX века.
  4. Вклад Н.И. Бернштейна в развитие инструментальных методов биомеханических исследований.
  5. Использование биомеханических параметров и переменных для анализа двигательной деятельности спортсмена.
  6. Цель и задачи использования инструментальных методов биомеханических исследованиий.
  7. Общая характеристика бесконтактных методов измерений в биомеханических исследованиях.
  8. Общая характеристика контактных методов измерений в биомеханических исследованиях.
  9. Методы измерения геометрии масс тела человека.
  10. Классификация оптических и оптико-электронных методов биомеханических исследований.
  11. Аппаратура и точность измерения биомеханических характеристик при использовании обычной и специальной фотосъемки.
  12. Аппаратура и точность измерения биомеханических характеристик при использовании цифровой фотосъемки.
  13. Аппаратура и точность измерения биомеханических характеристик при использовании обычной и скоростной киносъемки.
  14. Аппаратура и точность измерения биомеханических характеристик при использовании аналоговой и цифровой видеосъемки.
  15. Снятие координат и анализ киноматериалов вручную и с использованием кинокомпараторов.
  16. Видеоанализаторные системы с ручной и автоматической оцифровкой изображения.
  17. Классификация контактных методов биомеханических исследований.
  18. Общая схема измерительной системы с использованием датчиков-преобразователей.
  19. Аппаратура и точность измерения временных характеристик движений при использовании замыкающих датчиков.
  20. Аппаратура и точность измерения угловых кинематических характеристик движений при использовании датчиков-гониометров.
  21. Аппаратура и точность измерения ускорений при использовании датчиков-акселерометров.
  22. Аппаратура и точность измерения динамических характеристик движений при использовании тензодатчиков.
  23. Методы определения жесткости, демпфирования, времени релаксации и твердости мышц.
  24. Электромиографические методы изучения двигательной активности спортсменов.
  25. Электроды, способы отведения, усилители биопотенциалов и регистрирующая аппаратура в электромиографии.
  26. Ручная обработка электромиограмм и использование компьютерных электромиографов.
  27. Классификация и способы снижения погрешностей измерения биомеханических характеристик.
  28. Методы расчета погрешности прямых и косвенных измерений биомеханических характеристик.

 

Глоссарий основных понятий дисциплины

 

  1. Абсолютная погрешность измерения – разность между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины.
  2. Акселерометрия – методика прямого измерения ускорений.
  3. Амперметр – прибор для измерения силы тока.
  4. Аналоговый сигнал – непрерывный по характеру сигнал.
  5. Аналогово-цифровой преобразователь – устройство для преобразования аналогового измерительного сигнала в дискретную форму.
  6. Биомеханические характеристики – меры механического состояния биологической системы и его изменения.
  7. Биомеханические параметры – характеристики, величина которых неизвестна, но значение которых не меняется в течение всего процесса измерения.
  8. Биомеханические переменные — характеристики, величина которых в процессе измерения меняется, как правило, случайным образом.
  9. Блок-схема – схематическое представление объекта в виде системы взаимосвязанных относительно самостоятельных частей.
  10. Велоэргометр – измерительная установка, на которой дозированная нагрузка создается при вращении педалей.
  11. Вольтметр – прибор для измерения электрического напряжения.
  12. Гальванометр – высокочувствительный прибор для измерения слабого тока или напряжения.
  13. Гониометрия – методика измерения углов между звеньями тела, предметами.
  14. Грейферный механизм – механизм прерывистого протягивания пленки в кинокамере.
  15. Датчик – конструктивно обособленный измерительный преобразователь, от которого поступают первичные измерительные сигналы.
  16. Динамические характеристики – характеристики факторов, являющихся причинами изменения движения тел, включающие инерционные, силовые и энергетические характеристики.
  17. Динамометрия – методика измерения механического взаимодействия исследуемых тел.
  18. Захват движения – система автоматической оцифровки движений человека.
  19. Измерение – процесс количественного определения рассматриваемой характеристики объекта путем сравнения с соответствующей единицей измерения.
  20. Измерительная информация – информация о значениях измеряемых величин.
  21. Измерительный прибор – средство измерения для получения информации в удобной для восприятия форме.
  22. Измерительная система – функционально объединенные средства измерения и вспомогательные устройства, соединенные каналами связи.
  23. Инструментальный метод исследования – способ получения и анализа информации с использованием измерительных приборов и систем.
  24. Инструментальная погрешность – погрешность, вызванная несовершенством средств измерения.
  25. Кинематические характеристики – характеристики, определяющие пространственную форму движений и их изменение во времени без учета масс и действующих сил, включающие пространственные, временные и пространственно-временные характеристики.
  26. Кинограмма – совокупность отпечатанных последовательных кинокадров.
  27. Киносъемка – процесс регистрации последовательных фаз движения на чередующиеся друг за другом участки кинопленки.
  28. Линия связи – устройство, обеспечивающее передачу информации от испытуемого к исследователю.
  29. Метод измерения – совокупность имеющих общую основу приемов измерения.
  30. Методическая погрешность – погрешность, обусловленная несовершенством принятого метода измерений и неадекватностью используемого математического аппарата.
  31. Омметр – прибор для измерения электрического сопротивления.
  32. Оптико-электронный метод измерения – метод, основанный на применении оптических и электронных приборов и устройств.
  33. Оптический метод измерения – метод, основанный на применении оптических приборов и устройств.
  34. Относительная погрешность измерения – процентное отношение абсолютной погрешности измерения к значению измеряемой величины.
  35. Подометрия – методика измерения временных характеристик шага.
  36. Пульсометрия – методика определения частоты и характера сердечных сокращений.
  37. Радиотелеметрия – методика измерения с передачей измерительной информации на расстояние посредством радиоволн.
  38. Светодиод – полупроводниковый элемент, излучающий свет при пропускании электрического тока.
  39. Силоизмерительный элемент – упругий элемент измерительного прибора с датчиком деформации.
  40. Систематическая погрешность – погрешность, значение которой не меняется от измерения к измерению.
  41. Случайная погрешность – погрешность, возникающая под действием разнообразных факторов, которые нельзя заранее предсказать и учесть.
  42. Спидометрия – методика измерения линейной скорости тела.
  43. Стабилометрия – методика исследования сохранения устойчивости тела.
  44. Стробосъемка – светорегистрация последовательных поз движения спортсмена на одном кадре светочувствительного материала
  45. Субъективная погрешность — погрешность, возникающая вследствие невнимательности или недостаточной подготовленности оператора.
  46. Тензодинамометрия – методика измерения силы посредством измерения деформации силоизмерительного элемента, вызванной данной силой.
  47. Тензорезистор – проводник из специального сплава, значительно меняющий свое электрическое сопротивление при деформации.
  48. Тензоусилитель – прибор для усиления сигнала, снимаемого с тензорезисторов.
  49. Точность измерения – степень приближения результата измерения к действительному значению измеряемой величины.
  50. Тредбан – бегущая дорожка для тренировки и исследования движений при ходьбе и беге.
  51. Фоторезистор - полупроводниковый элемент, меняющий свое электрическое сопротивление под действием света.
  52. Хронограмма –графическая запись информации о временных характеристиках какого-либо процесса.
  53. Хронометрия – методика определения временных характеристик какого-либо процесса.
  54. Циклограмма – фиксированное отображение движения характерных точек тела в виде прерывистых линий.
  55. Циклосъемка – светорегистрация движения характерных точек тела спортсмена на одном кадре светочувствительного материала.
  56. Электромиограмма – графическая запись электрической активности мышц.
  57. Электромиография – методика регистрации и анализа электрической активности мышц.
  58. Эргометрия – методика измерения механической работы в процессе двигательной деятельности.

 

Технологическая карта дисциплины

 

6 курс  XI семестр                                                                                                                                                     (2008/2009 учебный год)

 

Базовый модуль

Тема или задание

текущей аттестационной работы

 

Виды аттестации

Аудиторная

или

внеаудиторная

работа

Минимальное

 

количество

баллов

Максимальное

 

количество

баллов

Определение кинематических характеристик движения звеньев тела и общего центра масс на основе оптико-электронных методов.

Текущий

контроль

Аудиторная

5

10

Определение динамических характеристик движений с использованием контактных датчиков-преобразователей.

Текущий

контроль

Аудиторная

5

10

Регистрация электрической активности мышц при выполнении циклических движений. Обработка электромиограмм.

Текущий

контроль

Аудиторная

5

10

Расчет погрешности определения биомеханических характеристик собственного научного исследования.

Текущий

контроль

Аудиторная

5

10

Описание инструментальных методов и представление результатов собственного научного исследования.

Текущий контроль

Внеаудиторная

10

30

Итого:

30

70

Промежуточный контроль (зачет)

 

 

20

30

Итого:

50

100

 

Дополнительный модуль

п.п.

Сроки проведения

Виды деятельности

Количество

баллов

1-2

По расписанию

преподавателя

Определение кинематических характеристик движения звеньев тела и общего центра масс на основе оптико-электронных методов.

5

3-6

По расписанию

преподавателя

Определение динамических характеристик движений с использованием контактных датчиков-преобразователей.

5

7

По расписанию

преподавателя

Регистрация электрической активности мышц при выполнении циклических движений. Обработка электромиограмм.

5

8

По расписанию

преподавателя

Расчет погрешности определения биомеханических характеристик собственного научного исследования.

5

9

По расписанию

преподавателя

Описание инструментальных методов и представление результатов собственного научного исследования.

10

 

 

Итого баллов:

30