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[摘要] “跨栏步”技术教学, 是跨栏教学中比较复杂, 学生较难掌握的重点教学内容. 跨栏跑是以时间计算成绩, 决定名次的项目.而跨栏步技术掌握的好与差会直接影响其运动成绩, 它制约着全程速度的发挥.研究探讨跨栏步的技术, 最大限度发挥和保持水平速度, 经济、实效地掌握正确流畅的跨栏技术。
[关键词] 跨栏步技术 作用力 腾空时间
跨栏跑是一种途中专门设有三固定(固定数量、固定距离、固定高度)栏架,并且有比赛规则的短跑项目。随着其技术的不断发展和现代计算机科学运动生物力学的广泛应用,跨栏技术有了更为重大的进度,由“三步一跨’改进为”三步一迈,“甚至提出”“三步跑一大步”。虽然提法各异,但其共同目的却是相同的,那就是在起跑或栏间跑已获得的高水平速度的基础上,如何缩短跨栏的时间,保证快速过栏。在这里跨栏步作为特定的技术环节,对其进行要点研究与探讨并使其技术规格日趋理想化,是现代跨栏技术的必然需要。影响跨栏步技术的因素很多:如动作速度、动作方向、路线、动作幅度、动作的协调性,身体姿势以及运动的轨迹等。下面将在保持合理技术的前提下,着重从动作力量的动作方向、路线方面分析缩短跨栏时间的原理,保快速过栏。首先,简略在明确一下跨栏步技术环节及跨栏步时间:
1、跨栏步所含技术环节及跨栏步时间的划分
跨栏步指的是起跨,腾空过栏的一步,它从起跑脚着地开始到摆动腿着地为止,它包含起跨阶段和过栏时间,依据所经动作的先后顺序。跨栏步分为起跨、上栏、腾空、下栏四个技术环节,它们是相互联系、相互影响的。
2、缩短跨栏步时间的三个途径
跨栏步作为表现空间特征的一种运动形成,它的位置随时间而变化,由于跨栏跑属于短距离的范畴,所以衡量其技术环节在运动中所取得的直接效果,都从缩短时间为标准,因此在对跨栏步进行时间度量时,不仅要研究身体从起跨攻栏开始到下栏着地为止的时间间隔,更要考虑起跨攻栏距离地面及下栏着地爬地的瞬间时间。
由此可见,合理的跨栏步技术应表现在完成跨栏时间间隔要短的特点,缩短时间间隔的途径有:
A缩短起跨时间
B缩短栏上腾空时间
C缩短摆动腿下栏着地的时间
3、运用的作力量缩短起跨时间和下栏着地时间
跨栏跑属于短跑运动,由人体内所起的外力是有效摧动人体前进的唯一动力,这种动力所产生的效果虽然是影响跨栏步技术的主要思想因素,根据运动学观点,跨栏步的时间变量由起跨时间、栏上腾空及下栏着地时间的总和决定。由于栏上腾空时间变量只受补偿力的影响,所以对于处于支撑阶段的蹬离及下栏爬地时间变量,我们依据共受主动力所支配的特点来分析缩短起跨和下栏爬地时间的原理。
3.1缩短起跨时间,对支撑反作用力应做 到“一增”“一减”。
跨栏步的动作由开始支撑到结束都受到两种支撑反作用力影响,一种是前蹬支撑阶段,一种是后蹬支撑阶段的支撑反作用力,当起跨腿磴上起跨点到人体重心移至起跨点上方,这是起跨的前蹬支撑阶段,这时的支撑反作用力是阻力,起跑腿的缓冲动作往往在跑速较大的情况下进行的。从生物力学方面进,要使水平速度损失较少,整个水平制是冲量动制也达到较小,就必须做到制动短暂,减小阻力,有效办法就是使起跨点尽可能地靠近人体重心投影点,以使人体重心快速移过支撑点,起跑进入后蹬阶段时,这是跨栏唯一的获得向前的支撑反作用力的来源,因受解剖结构的限制,起跨腿完成蹬离动作时,由屈到伸的距离(3)是有限度的由S=1/2at可知,如S在最大限度蹬伸后被固定,加速(a)欲增加,则只能靠缩短动作时间(t)解决,动量定理Ft=mv表明;物体动量的变化等于外力的冲量。当mv不变时,冲量ft则应为定量,因此,后蹬支撑反作用力大,完成蹬离动作的时间就短。a:
直接增加后蹬支撑反作用力的方法有:
A提高腿部爆发力(即提高蹬伸肌肉的力量及收缩速度)
B充分前移支持撑点并缩小支撑面积
C最大限度地利用蹬伸时的工作距离
相应的对跨栏步技术的要求有:
a 以有力快速的蹬地,使起跨腿的蹬伸达到充分程度,在力被最大限度传送时,不应过早折叠起跨腿
b 为在支撑阶段构成良好的力杠杆。起跨腿应尽可能做到前脚掌支撑,以缩小支撑面积来达到缩短动作时间的目的,此时,由于动力臂最大限度在大于腿力臂所以能用较小的动力克服较大的重力,加上重心的提高,可為起跨攻栏创造良好的条件。
3.2缩短下栏趴地时间在减小前蹬支撑反作用力。
摆动腿的下栏着地,处于前蹬支撑阶段,由于前蹬支撑阶段的水平分为在着地的最初阶段沿跑的相反起作用,所以它是阻碍人体向前运动的力,为了克服这种阻力,脚在下栏着地时相对身体重心有管委会向后的速度,,而这个速度的获得主要依靠下压趴地来实现,显而易见,前蹬支撑反作用力逾大,带来的阻力就逾大,为了克服管种阻力,向后趴地的速度就要相应增大,动量定律ft=mv表明,欲要增大趴地速度(v),在mv为常数时,如趴地的力量(f)没有增加,则力作用的时间(t)必须延长,可见,只有增加向后的趴地量度以减小前蹬支撑反作用力,才能缩短下栏趴地的时间。
直接减小前蹬支撑反作用的立法有:
A适当增大下栏地的前蹬角
B 摆动腿下栏着地时的要屈膝缓冲
相应地对跨栏步技术的要求是:
A前脚掌着地且着地点不超过身体重心投影线过远。这便于缩短重心投影点到支撑点的距离,使重心能够迅速前移,从而达到缩短阻力臂增大前蹬角的目的。
B微屈摆的腿下压。用膝、裸关节放松,给前蹬的屈膝缓冲创造了条件,着地时由于髋膝关节被动弯曲,身体随之 向下运动国,结果造成这些环节只有部分重力作用于地面,因而减小了前蹬阻力,如小腿过分伸直下压,屈肌必然被动紧张,这种僵直动作不仅加重了腿部肌肉的负担,而且由于膝、裸关节的灵活性受阻,延缓了趴地时间,使前蹬阻力也交款增大,所以是不可取的。
4、保持适宜的动作、路线,缩短腾空时间
跨栏步的移动轨迹是一条抛物线,抛物线的移动时间,水平距离及抛物高度由跨攻栏时的初速度和腾空角度决定,如近似地把跨攻栏时的身体重心与下栏时的身体重心的连线看成在同一水平面上,并暂时认为抛物体在水平方向作的是匀速运动只有重力作用于重心,那么,在直角坐标系oxy中:
V力(水平速度)=vocos⊙
Vy(垂直速度)=vosin⊙-gt
则T=ZVosin⊙/g
可见当人体在起跑或栏间跑获得高水平速度(vo)一定时,T随⊙的增大而增大(g=9.8米/秒)显然,缩短腾空过栏时间(T)的有效途径便是减小飞角v⊙,这种蹬地角度只能减小到适宜程度,如果过小则会影响顺利过栏,甚至碰到栏架,据资料证明一般起跨蹬地角在70度左右较为合适。(摘自《北京体育科技》1982年第二期《提高过栏速度的生物力学因素分析》。起跨点距栏架约2-2.20米。当然,跨栏技术的复杂性并非动作方向(角度)和初速度便能简单地概述,如何保证快捷过栏,减少腾空时间,还需要进一步具体深化,众所周知,任何开跑的项目,人们都期望人体完成一系列复杂动作的位移,距离应是最短时的,因此直线是两点间最短的距离,这一特征应反映在跨栏跑的各式技术环节上,尤其是跨栏步技术,我们称之为跨栏步技术实效性和经济性具体化,在直线性标准下,多余动作减少,在发挥人体最大运动效果。下面将跨栏步技术直线性的具体内容分析说明。
4.1身体重心的直线性要求
身体重心是人体重力合力作用点,身体重心的运动轨迹该是最短的,事实上,人的跑动不是一种平均,尤其是跨栏跑,过栏时不可避免地身体重心会出现上下起伏,一般来说优秀跨栏运动员在跨栏步中身体重心升高值为12-16cm,在跨栏跑中,有规定的栏架高度,重心抛物线到达栏架顶部最经济的高度是固定的,若栏架高度为(H),栏前起跨身体重心高度为(t),那么最经济的重心升高值为(H-T),如何使重心升高值保持在一个适宜的较小范围内,这些方法是很明显的。
4.1.1保持栏前高重心,增大h值,做到这一点要求运动员有较强的踝关节力量,应采用高支持跑法。
4.1.2使腾空过栏身体重心上升合理,最理想的状态是重心高度比H较高一点或与H等值,要做到这一点,首先合理的起跨技术是栏上低重心的保证,正确的起跑要突出快而平稳 特点,支撑时间短,身体重心在前后方向上的位移较大,垂直方向上下波动,另一方面,最后一步脚着地点靠近身体重心投影点约35-40cm起跨腿与地平面成68度角左右,与膝关节约160度角,这种自上而下的积极着地方法有利于保持水平速度,还有利于缓冲动作完成快,当身体成垂直姿势时,膝关节夹角不小于130度(摘自北京体育科技1982年第二期《提高过栏速度的生物力学因素分析》)转入后蹬腿,整个支撑姿势身体重心比较高,支撑时间短,其次,低重心顺利过栏必须有正确的腾空姿势,优秀跨栏运动员过栏时躯干前倾角较小,这样既可以减小过栏时的身体重心高度,又可以缩短腾空时间。
4.2摆动腿技术的直线性
现代跨栏步中摆动腿折叠,高抬,前摆一系列环节应保持前后方向的直线运动,从正前方观察运动员栏上动作,我们只能看到摆动腿亮出脚底,如果看见摆动腿的内侧或外侧,就说明出现了绕栏或跳栏等错误,导致向前效果不佳,摆动腿的前摆不宜过高,应配合身体和异侧腿积极向前,保持水平方向上的直线性。
4.3起跨腿技术的直线性
跨栏跑起跨动作的现代化,主要表现在由原来的平拉动作(起跨腿蹬伸后,大小腿迅速折叠外展,以快速的弧线动作侧平拉过栏顶)变为向前上提拉起跨腿,也就是起跨腿蹬离地面后,大小腿迅速折叠外展,经腋下向前方提拉至身体正前方,配合栏间第一步的跑出。
生物力学分析和运动实践中说明,起跨腿的侧平拉动作不如向前上方提拉迅速有力,向前上方的提拉動作有利于大腿主要肌群回头肌参与工作沿直线发力,并使起跨腿迅速进入正前方,使下栏和栏间跑连贯协调。
4.4其它技术动作的直线性
跨栏步各技术动作的直线性,可以说是无处不在的,摆臂动作也同样要符合直线性的要求,前面方向上快速有力的摆臂,使各环节用力方向一致,还可以加强后蹬,起一个异向作用,横向的摆臂会使人体产生分力,重心不稳左右摇摆,降低人体向前的速度,延缓动作时间,特别是在起跑和栏上腾空阶段摆动腿和异侧臂上提前伸,对形成良好的功栏姿势和压栏动作具有很大的作用。
5.小结
现代跨栏技术,在快速过栏过中确实做到了抬腿一迈步而过,跨栏跑逐渐向着跑的概念发展,整个跨栏步动作向着简单省力的方向发展,两臂两腿的动作在合理运用动作力量的前提下,越来越接近身体纵轴,所有一切都是为了沿直线快速向前,同时整个动作又是合理、放松的。在培养跨栏运动员时,开始就要使运动员养成快速过栏的良好习惯。这一点是培养跨栏运动员的关键,如果在每个栏架上能缩短0.1秒和时间,那么10个栏架上缩短的时间也是很可观的,对提高运动员的运动成绩有着大的意义。
参考文献
[1] 葛青.110m 栏运动员摆动动作的运动学特征[J].西安体育学院学报,2002, (4):81- 83.
[2] 张玉泉 ,陈雁浩. 110 m栏技术分析[J ] .田径 ,1999 (7) :15～17.
[3]李建臣,付大鹏.对我国男子110m 栏的跑跨与跨跑技术的运动学分析[J].中国体育科技,2000,(5):11- 13.
[关键词] 跨栏步技术 作用力 腾空时间
跨栏跑是一种途中专门设有三固定(固定数量、固定距离、固定高度)栏架,并且有比赛规则的短跑项目。随着其技术的不断发展和现代计算机科学运动生物力学的广泛应用,跨栏技术有了更为重大的进度,由“三步一跨’改进为”三步一迈,“甚至提出”“三步跑一大步”。虽然提法各异,但其共同目的却是相同的,那就是在起跑或栏间跑已获得的高水平速度的基础上,如何缩短跨栏的时间,保证快速过栏。在这里跨栏步作为特定的技术环节,对其进行要点研究与探讨并使其技术规格日趋理想化,是现代跨栏技术的必然需要。影响跨栏步技术的因素很多:如动作速度、动作方向、路线、动作幅度、动作的协调性,身体姿势以及运动的轨迹等。下面将在保持合理技术的前提下,着重从动作力量的动作方向、路线方面分析缩短跨栏时间的原理,保快速过栏。首先,简略在明确一下跨栏步技术环节及跨栏步时间:
1、跨栏步所含技术环节及跨栏步时间的划分
跨栏步指的是起跨,腾空过栏的一步,它从起跑脚着地开始到摆动腿着地为止,它包含起跨阶段和过栏时间,依据所经动作的先后顺序。跨栏步分为起跨、上栏、腾空、下栏四个技术环节,它们是相互联系、相互影响的。
2、缩短跨栏步时间的三个途径
跨栏步作为表现空间特征的一种运动形成,它的位置随时间而变化,由于跨栏跑属于短距离的范畴,所以衡量其技术环节在运动中所取得的直接效果,都从缩短时间为标准,因此在对跨栏步进行时间度量时,不仅要研究身体从起跨攻栏开始到下栏着地为止的时间间隔,更要考虑起跨攻栏距离地面及下栏着地爬地的瞬间时间。
由此可见,合理的跨栏步技术应表现在完成跨栏时间间隔要短的特点,缩短时间间隔的途径有:
A缩短起跨时间
B缩短栏上腾空时间
C缩短摆动腿下栏着地的时间
3、运用的作力量缩短起跨时间和下栏着地时间
跨栏跑属于短跑运动,由人体内所起的外力是有效摧动人体前进的唯一动力,这种动力所产生的效果虽然是影响跨栏步技术的主要思想因素,根据运动学观点,跨栏步的时间变量由起跨时间、栏上腾空及下栏着地时间的总和决定。由于栏上腾空时间变量只受补偿力的影响,所以对于处于支撑阶段的蹬离及下栏爬地时间变量,我们依据共受主动力所支配的特点来分析缩短起跨和下栏爬地时间的原理。
3.1缩短起跨时间,对支撑反作用力应做 到“一增”“一减”。
跨栏步的动作由开始支撑到结束都受到两种支撑反作用力影响,一种是前蹬支撑阶段,一种是后蹬支撑阶段的支撑反作用力,当起跨腿磴上起跨点到人体重心移至起跨点上方,这是起跨的前蹬支撑阶段,这时的支撑反作用力是阻力,起跑腿的缓冲动作往往在跑速较大的情况下进行的。从生物力学方面进,要使水平速度损失较少,整个水平制是冲量动制也达到较小,就必须做到制动短暂,减小阻力,有效办法就是使起跨点尽可能地靠近人体重心投影点,以使人体重心快速移过支撑点,起跑进入后蹬阶段时,这是跨栏唯一的获得向前的支撑反作用力的来源,因受解剖结构的限制,起跨腿完成蹬离动作时,由屈到伸的距离(3)是有限度的由S=1/2at可知,如S在最大限度蹬伸后被固定,加速(a)欲增加,则只能靠缩短动作时间(t)解决,动量定理Ft=mv表明;物体动量的变化等于外力的冲量。当mv不变时,冲量ft则应为定量,因此,后蹬支撑反作用力大,完成蹬离动作的时间就短。a:
直接增加后蹬支撑反作用力的方法有:
A提高腿部爆发力(即提高蹬伸肌肉的力量及收缩速度)
B充分前移支持撑点并缩小支撑面积
C最大限度地利用蹬伸时的工作距离
相应的对跨栏步技术的要求有:
a 以有力快速的蹬地,使起跨腿的蹬伸达到充分程度,在力被最大限度传送时,不应过早折叠起跨腿
b 为在支撑阶段构成良好的力杠杆。起跨腿应尽可能做到前脚掌支撑,以缩小支撑面积来达到缩短动作时间的目的,此时,由于动力臂最大限度在大于腿力臂所以能用较小的动力克服较大的重力,加上重心的提高,可為起跨攻栏创造良好的条件。
3.2缩短下栏趴地时间在减小前蹬支撑反作用力。
摆动腿的下栏着地,处于前蹬支撑阶段,由于前蹬支撑阶段的水平分为在着地的最初阶段沿跑的相反起作用,所以它是阻碍人体向前运动的力,为了克服这种阻力,脚在下栏着地时相对身体重心有管委会向后的速度,,而这个速度的获得主要依靠下压趴地来实现,显而易见,前蹬支撑反作用力逾大,带来的阻力就逾大,为了克服管种阻力,向后趴地的速度就要相应增大,动量定律ft=mv表明,欲要增大趴地速度(v),在mv为常数时,如趴地的力量(f)没有增加,则力作用的时间(t)必须延长,可见,只有增加向后的趴地量度以减小前蹬支撑反作用力,才能缩短下栏趴地的时间。
直接减小前蹬支撑反作用的立法有:
A适当增大下栏地的前蹬角
B 摆动腿下栏着地时的要屈膝缓冲
相应地对跨栏步技术的要求是:
A前脚掌着地且着地点不超过身体重心投影线过远。这便于缩短重心投影点到支撑点的距离,使重心能够迅速前移,从而达到缩短阻力臂增大前蹬角的目的。
B微屈摆的腿下压。用膝、裸关节放松,给前蹬的屈膝缓冲创造了条件,着地时由于髋膝关节被动弯曲,身体随之 向下运动国,结果造成这些环节只有部分重力作用于地面,因而减小了前蹬阻力,如小腿过分伸直下压,屈肌必然被动紧张,这种僵直动作不仅加重了腿部肌肉的负担,而且由于膝、裸关节的灵活性受阻,延缓了趴地时间,使前蹬阻力也交款增大,所以是不可取的。
4、保持适宜的动作、路线,缩短腾空时间
跨栏步的移动轨迹是一条抛物线,抛物线的移动时间,水平距离及抛物高度由跨攻栏时的初速度和腾空角度决定,如近似地把跨攻栏时的身体重心与下栏时的身体重心的连线看成在同一水平面上,并暂时认为抛物体在水平方向作的是匀速运动只有重力作用于重心,那么,在直角坐标系oxy中:
V力(水平速度)=vocos⊙
Vy(垂直速度)=vosin⊙-gt
则T=ZVosin⊙/g
可见当人体在起跑或栏间跑获得高水平速度(vo)一定时,T随⊙的增大而增大(g=9.8米/秒)显然,缩短腾空过栏时间(T)的有效途径便是减小飞角v⊙,这种蹬地角度只能减小到适宜程度,如果过小则会影响顺利过栏,甚至碰到栏架,据资料证明一般起跨蹬地角在70度左右较为合适。(摘自《北京体育科技》1982年第二期《提高过栏速度的生物力学因素分析》。起跨点距栏架约2-2.20米。当然,跨栏技术的复杂性并非动作方向(角度)和初速度便能简单地概述,如何保证快捷过栏,减少腾空时间,还需要进一步具体深化,众所周知,任何开跑的项目,人们都期望人体完成一系列复杂动作的位移,距离应是最短时的,因此直线是两点间最短的距离,这一特征应反映在跨栏跑的各式技术环节上,尤其是跨栏步技术,我们称之为跨栏步技术实效性和经济性具体化,在直线性标准下,多余动作减少,在发挥人体最大运动效果。下面将跨栏步技术直线性的具体内容分析说明。
4.1身体重心的直线性要求
身体重心是人体重力合力作用点,身体重心的运动轨迹该是最短的,事实上,人的跑动不是一种平均,尤其是跨栏跑,过栏时不可避免地身体重心会出现上下起伏,一般来说优秀跨栏运动员在跨栏步中身体重心升高值为12-16cm,在跨栏跑中,有规定的栏架高度,重心抛物线到达栏架顶部最经济的高度是固定的,若栏架高度为(H),栏前起跨身体重心高度为(t),那么最经济的重心升高值为(H-T),如何使重心升高值保持在一个适宜的较小范围内,这些方法是很明显的。
4.1.1保持栏前高重心,增大h值,做到这一点要求运动员有较强的踝关节力量,应采用高支持跑法。
4.1.2使腾空过栏身体重心上升合理,最理想的状态是重心高度比H较高一点或与H等值,要做到这一点,首先合理的起跨技术是栏上低重心的保证,正确的起跑要突出快而平稳 特点,支撑时间短,身体重心在前后方向上的位移较大,垂直方向上下波动,另一方面,最后一步脚着地点靠近身体重心投影点约35-40cm起跨腿与地平面成68度角左右,与膝关节约160度角,这种自上而下的积极着地方法有利于保持水平速度,还有利于缓冲动作完成快,当身体成垂直姿势时,膝关节夹角不小于130度(摘自北京体育科技1982年第二期《提高过栏速度的生物力学因素分析》)转入后蹬腿,整个支撑姿势身体重心比较高,支撑时间短,其次,低重心顺利过栏必须有正确的腾空姿势,优秀跨栏运动员过栏时躯干前倾角较小,这样既可以减小过栏时的身体重心高度,又可以缩短腾空时间。
4.2摆动腿技术的直线性
现代跨栏步中摆动腿折叠,高抬,前摆一系列环节应保持前后方向的直线运动,从正前方观察运动员栏上动作,我们只能看到摆动腿亮出脚底,如果看见摆动腿的内侧或外侧,就说明出现了绕栏或跳栏等错误,导致向前效果不佳,摆动腿的前摆不宜过高,应配合身体和异侧腿积极向前,保持水平方向上的直线性。
4.3起跨腿技术的直线性
跨栏跑起跨动作的现代化,主要表现在由原来的平拉动作(起跨腿蹬伸后,大小腿迅速折叠外展,以快速的弧线动作侧平拉过栏顶)变为向前上提拉起跨腿,也就是起跨腿蹬离地面后,大小腿迅速折叠外展,经腋下向前方提拉至身体正前方,配合栏间第一步的跑出。
生物力学分析和运动实践中说明,起跨腿的侧平拉动作不如向前上方提拉迅速有力,向前上方的提拉動作有利于大腿主要肌群回头肌参与工作沿直线发力,并使起跨腿迅速进入正前方,使下栏和栏间跑连贯协调。
4.4其它技术动作的直线性
跨栏步各技术动作的直线性,可以说是无处不在的,摆臂动作也同样要符合直线性的要求,前面方向上快速有力的摆臂,使各环节用力方向一致,还可以加强后蹬,起一个异向作用,横向的摆臂会使人体产生分力,重心不稳左右摇摆,降低人体向前的速度,延缓动作时间,特别是在起跑和栏上腾空阶段摆动腿和异侧臂上提前伸,对形成良好的功栏姿势和压栏动作具有很大的作用。
5.小结
现代跨栏技术,在快速过栏过中确实做到了抬腿一迈步而过,跨栏跑逐渐向着跑的概念发展,整个跨栏步动作向着简单省力的方向发展,两臂两腿的动作在合理运用动作力量的前提下,越来越接近身体纵轴,所有一切都是为了沿直线快速向前,同时整个动作又是合理、放松的。在培养跨栏运动员时,开始就要使运动员养成快速过栏的良好习惯。这一点是培养跨栏运动员的关键,如果在每个栏架上能缩短0.1秒和时间,那么10个栏架上缩短的时间也是很可观的,对提高运动员的运动成绩有着大的意义。
参考文献
[1] 葛青.110m 栏运动员摆动动作的运动学特征[J].西安体育学院学报,2002, (4):81- 83.
[2] 张玉泉 ,陈雁浩. 110 m栏技术分析[J ] .田径 ,1999 (7) :15～17.
[3]李建臣,付大鹏.对我国男子110m 栏的跑跨与跨跑技术的运动学分析[J].中国体育科技,2000,(5):11- 13.