自行車男子短距離項目速度訓練方法與手段的實證研究

1、<p>　　自行車男子短距離項目速度訓練方法與手段的實證研究</p><p>　　摘 要：我國自行車短距離項目長期落后于世界先進水平的主要原因是運動員速度能力的欠缺，男子項目更是如此。采用文獻資料、實驗、邏輯分析和數(shù)理統(tǒng)計等方法，對影響速度能力的各種因素進行分析，對傳統(tǒng)速度訓練方法進行總結。針對速度訓練當中頻率訓練和專項力量訓練與其專項技術特點脫節(jié)的實際問題，河南自行車短距離項目隊設計了一種新型自行車專

2、項訓練器械，即自行車頻率力量訓練器，并以本隊男子運動員為研究對象，采用與自行車頻率力量訓練器相配套的訓練方法進行速度訓練的實驗研究。結果顯示：經過半年的訓練實驗，運動員的訓練成績和比賽成績均不同程度獲得提高，訓練和比賽的成功實踐證明該訓練器的設計是科學合理的，解決了短距離自行車速度訓練當中的關鍵問題，有效提高運動員的速度能力。 </p><p>　　關鍵詞： 自行車頻率力量訓練器；場地自行車；短距離項目；速度訓練

3、 </p><p>　　中圖分類號： G 872.3 文章編號：1009783X（2012）06054705 文獻標志碼： A </p><p>　　1 研究對象與方法 </p><p><b>　　1.1 研究對象 </b></p><p>　　河南自行車隊短距離項目組男運動員7人，其中，國際級健將4人，健將2人，一級

4、運動員1人。 </p><p><b>　　1.2 研究方法 </b></p><p>　　除采用文獻資料法和訪問調查法外，訓練實驗以現(xiàn)實訓練中的客觀資料為研究的基礎，以歸納法為主要研究方法，輔以數(shù)理統(tǒng)計最終得出結論。 </p><p>　　2 速度訓練新的方法與手段的設計原理 </p><p>　　2.1 自行車速度訓

5、練的影響因素分析 </p><p>　　在自行車運動中，運動員在平道騎行時的關鍵障礙是迎風阻力。根據(jù)空氣動力學原理，計算迎風阻力的公式為： </p><p>　　〖JZ（〗F=〖SX（〗1〖〗2〖SX）〗ρSCdv2〖JZ）〗 </p><p>　　式中：F為迎風〖JP3〗阻力，N；ρ為空氣的密度（一般情況下約1.2 kg?〖JP〗m-3）；S為與氣流相對的正面投影

6、面積，m2；Cd為迎面阻力系數(shù)，它取決于身體形狀和雷諾系數(shù)；v為運動員相對于氣流的速度，m?s-1，即相對速度，在無風的情況下就是運動員的騎行速度。由公式可知，迎風阻力的增加與運動員和自行車投影面所受空氣速度增加值的平方成正比例[1]，即迎風阻力隨著運動員騎行速度的增加而增大，運動員主觀無法控制，是一個可變而又不可控的因素。運動員騎行速度越快，所受迎風阻力也越大，運動員要花費相當一部分體能去克服本身所受的空氣阻力[2]；因此，在傳動比固

7、定的條件下，所受迎風阻力成為影響自行車運動員騎行的主要阻力因素，是進行速度訓練時必須考慮的因素。 </p><p>　　研究表明，踏蹬頻率、使用大傳動比的能力和克服迎風阻力的能力是影響自行車運動員騎行速度的3個主要因素[3]。除去迎風阻力這個可變而又不可控的因素，可以認為踏蹬頻率和專項力量是影響運動員速度能力的2個最主要的因素，二者也是通過訓練可以改變的。 </p><p>　　2.2 速

8、度訓練新方法與手段的設計要求 </p><p>　　自行車速度訓練新方法與手段的設計應滿足以下基本要求。 </p><p>　　1）滿足踏蹬頻率訓練和專項力量訓練的需要。 </p><p>　　踏蹬頻率訓練主要包括2種方式：一是最高頻率練習，二是額定頻率的保持練習。所有踏蹬頻率練習都應在較大阻力的情況下進行；額定頻率的保持練習可以考慮使用電動機來維持運動員已達到的頻

9、率。 </p><p>　　專項力量訓練就是應在較大阻力情況下（較大傳動比），模擬運動員實際騎行動作進行練習。 </p><p>　　2）充分模擬自行車騎行時的動作特點。 </p><p>　　所設計訓練方法與手段的練習動作應與自行車實際騎行時的動作結構和用力特點相符合，才能使獲得的踏蹬頻率和專項力量在實際應用中得到有效轉化。 </p><p&g

10、t;　　3）能模擬運動員騎行時所受的迎風阻力。 </p><p>　　由于迎風阻力是影響自行車運動員騎行速度的主要阻力因素，所以自行車速度訓練應能模擬騎行速度提高時迎風阻力隨之增加的實際情況。 </p><p>　　4）滿足全天候訓練的需要。 </p><p>　　自行車訓練器的設計應滿足全天候訓練的需要，要輕便易攜帶，組裝簡單，不受場地和氣候條件的影響。 <

11、/p><p>　　2.3 新型自行車訓練器的設計結構與工作原理 </p><p>　　根據(jù)設計思路，在充分參考各種自行車訓練器械性能優(yōu)劣的基礎上，河南自行車短距離項目隊設計了一種新型自行車訓練器――自行車頻率力量訓練器，如圖1所示。 </p><p>　　2.3.1 主要結構與工作原理 </p><p>　　自行車頻率力量訓練器的整體外觀、規(guī)格與

12、訓練比賽用車相近。主要結構包括：1）固定支架、2）可調車把、3）可調車座、4）電子控制器、5）阻力風扇、6）電動機助力裝置。訓練器各結構的功能和工作原理。 </p><p>　　1）固定支架。起固定自行車訓練器的作用，防止訓練器側翻和前后左右滑動。 </p><p>　　2）可調車把。根據(jù)運動員的個人需要調節(jié)車把的高低。 </p><p><b>　　〖J

13、P3〗 </b></p><p>　　3）可調車座。根據(jù)運動員的個人情況，可調節(jié)車座的高低。 </p><p>　　4）電子控制器。電子控制器是訓練器核心部件之一。教練員可以根據(jù)訓練的目標和要求對踏蹬頻率、電動助力工作時間等指標在電子控制器上進行設定，運動員練習時的即時踏蹬頻率、額定強度下的工作時間等指標數(shù)據(jù)也能在控制器上顯示。 </p><p>　　5

14、）阻力風扇。阻力風扇安裝在訓練器的前端，通過鏈條、齒輪與曲柄相連。隨著運動員踏蹬動作的進行，風扇會隨之轉動，轉動的風扇會產生迎風阻力，并通過鏈條和曲柄將阻力傳遞到運動員的腿部，使運動員感受到踏蹬阻力。隨著踏蹬頻率的加快，風扇轉速也相應加快，產生的迎風阻力也會加大，運動員受到的踏蹬阻力也隨之增加。這樣就模擬了運動員實際騎行時隨著速度增加身體所受迎風阻力隨之增加的情況。而且，自然騎行時運動員是身體先遇到迎風阻力再把它傳遞到腿部，而頻率力量訓

15、練器產生的阻力直接作用于運動員腿部，對于發(fā)展運動員的腿部力量更為直接。 </p><p>　　6）電動助力裝置。電動助力裝置通過鏈條、齒輪與阻力風扇和曲柄相連。運動員在做練習時，如踏蹬頻率沒有達到設定值，電動機不會啟動，運動員只能依靠自身的力量來完成踏蹬動作；當踏蹬頻率達到或超過設定值時，電動機便會啟動，在設定工作時間內帶動曲柄轉動。這樣就可以產生助力作用，幫助運動員完成踏蹬動作。通過助力的運用，可以人為延長運動

16、員工作時間，可有效發(fā)展運動員高速踏蹬時的耐力水平。 　　2.3.2 自行車頻率力量訓練器與傳統(tǒng)自行車訓練器械的區(qū)別 </p><p>　　從可以查閱到的文獻資料和近些年對國家隊和一些省市隊的調查來看，踏蹬頻率訓練一般是以小傳動比快速踏蹬來提高踏蹬頻率，如常見的各種自行車練習臺；力量訓練一般是采用杠鈴或其他重物性器械來發(fā)展腿部力量。然后，在各種自然條件的騎行中使這兩者的訓練效果獲得結合。由于練習頻率是在小阻力（小

17、傳動比）的條件下進行的，而在實際騎行中采用較大的傳動比時，踏蹬頻率就會嚴重下降或根本蹬不動；而以重物性手段獲得的力量，又與自行車騎行時所需的專項力量在動作結構等方面差異極大，所獲得的力量同樣不能在實際騎行中得到充分發(fā)揮[4]?！糐P3〗 </p><p>　　自行車頻率力量訓練器比較傳統(tǒng)自行車訓練器械的新特點。 </p><p>　　1）自行車頻率力量訓練器利用風扇阻力模擬自行車騎行時遇到

18、的迎風阻力，而且風扇阻力隨著踏蹬頻率的增加而增加，模擬了實際騎行時隨著速度增加所受迎風阻力不斷增加的實際情況；改變了踏蹬頻率訓練只能在小阻力和不變阻力下進行的情況，使頻率練習更加符合自行車運動實際情況。 </p><p>　　2）使用頻率力量訓練器練習時，動作結構與自行車實際騎行完全一致，改變了傳統(tǒng)力量訓練中動作結構與實際不符的狀況，所獲得的力量由于符合自行車運動專項特點，因此，可以在實際騎行訓練中得到充分發(fā)揮。

19、 </p><p>　　3）由于頻率力量訓練器將頻率訓練和專項力量訓練融合在同一種訓練方法中，改變了傳統(tǒng)速度訓練中，頻率訓練與專項力量訓練相互脫節(jié)的不利狀況，使得運動員的踏蹬頻率和專項力量得以協(xié)調發(fā)展，有效提高了運動員的速度能力。 </p><p><b>　　3 結果與分析 </b></p><p>　　3.1 自行車頻率力量訓練器相關練習科

20、目訓練成績變化分析 </p><p>　　在訓練實驗中，使用頻率力量訓練器進行踏蹬頻率練習，主要包括2種方法：最高頻率練習和最長時間練習。 </p><p>　　最高頻率練習，要求運動員從靜止開始，以最大爆發(fā)力在最短時間內達到最高踏蹬頻率。 </p><p>　　最長時間練習，首先根據(jù)運動員的最高頻率按照一定的百分比設定一個額定值，運動員的踏蹬頻率達到該值后，電動機

21、開始工作，幫助運動員完成踏蹬，若低于該值計時器停止計時，電動機停止工作。 </p><p>　　這2種練習都要求運動員必須盡最大努力完成每次練習。運動員可根據(jù)個人情況確定每種練習的練習次數(shù)，以練習成績不明顯下降為準，一般每種練習安排2～4次。 </p><p>　　本課題選取了2005年3月至8月的訓練器相關練習科目的練習成績，對每名運動員及運動員整體每項練習科目的月平均值進行比較，見表1

22、。為研究方便，將全體運動員分為主力組和替補組，主力組包括馮永、高亞輝和王啟明3人，替補組包括黃濤、魏紀仁、李鵬和徐銅聚4人。 </p><p>　　3.1.1 最高頻率練習訓練成績變化分析 </p><p>　　如圖2所示，主力組3名運動員3月份最高頻率練習的訓練成績均為6個月中的最低值，從3月開始3名運動員的成績持續(xù)提高。高亞輝和王啟明的訓練成績在7月份達到最高值，8月份保持穩(wěn)定，馮永則

23、在8月份達到自己的最高值。值得注意的是，3名運動員6月份的練習成績均提高緩慢，高亞輝甚至有所下降，分析原因，認為可能與6月份備戰(zhàn)全國場地自行車錦標賽，自行車訓練器練習不夠系統(tǒng)有關。從圖3中可以看到，替補組運動員類似的變化趨勢，分析其原因與主力組運動員相似，此處不再詳述。 </p><p>　　對全體運動員最高頻率練習的月平均成績進行配對樣本t檢驗，發(fā)現(xiàn)運動員每月的平均成績是逐步提高的。3月份的成績均值是154，8

24、月份的均值是172，均值差是+18，P<0.01，成績具有非常顯著性差異，說明8月份的成績相對3月份有了顯著性提高。統(tǒng)計結果表明，經過半年系統(tǒng)的專門性練習，運動員的最高踏蹬頻率不同程度得到提高，說明應用頻率力量訓練器發(fā)展運動員的最高踏蹬頻率取得了一定成效。 </p><p>　　3.1.2 最長時間練習訓練成績變化分析 </p><p>　　圖4和圖5分別是主力組和替補組運動員最長時

25、間練習成績月平均值變化圖，頻率力量訓練器設定的額定頻率為130周/min，從圖4中可以看到，3名運動員從3月至8月保持了訓練成績的穩(wěn)步上升。其中，馮永8月份的平均成績46 s，是該項目訓練數(shù)據(jù)中的最大值，他40 s以上成績的出現(xiàn)次數(shù)（5次）在所有實驗運動員中也是最多的（其他運動員，只有高亞輝在7月和8月出現(xiàn)過2次40 s以上的成績），這表明馮永表現(xiàn)出了超出其他人的高速耐力水平。教練員基于馮永的特點，將其主攻方向確定為需要極高速度耐力的1

26、 km計時項目。僅僅經過了不足2年的系統(tǒng)專項訓練，馮永在1 km計時項目上實現(xiàn)了國內登頂，并進入了世界先進行列。3名運動員6月至8月間的練習成績提高緩慢，甚至停滯不前，說明在額定頻率為130周/min的情況下，經過一個階段的訓練，運動員的機能能力已經最大限度地得到了調動，成績的提高速度放緩。此時應及時改變練習條件，提高練習強度，才能促使訓練成績進一步提高。 </p><p>　　如圖5所示，替補組4名運動員的訓練

27、成績也呈現(xiàn)了逐步提高的趨勢，分析其原因與主力組運動員相似，此處不再詳述。 </p><p>　　對全體運動員最長時間練習的月平均成績進行了配對樣本t檢驗，發(fā)現(xiàn)每月的平均成績是逐步提高的，3月份的成績均值是26，8月份是37，均值差是+11，P<0.01，訓練成績有非常顯著性差異，說明8月份的成績相對3月份有了顯著性提高。這表明，經過系統(tǒng)訓練，運動員額定高頻率的保持能力有了明顯提高。 </p>

28、<p>　　3.2 訓練實驗前后運動員使用傳動比的變化情況 </p><p>　　除了踏蹬頻率之外，專項力量水平（或稱使用大傳動比的能力）是影響運動員速度能力的另一項重要因素。人體由于受到自身生理特點的限制，當踏蹬頻率增加到一定程度時，再要提高是比較困難的，而提高力量相對容易，所以依靠提高專項力量和使用較大傳動比來發(fā)展運動員的機能能力，進而提高成績是自行車高級訓練階段更為現(xiàn)實有效的訓練途徑。為配合自行車

29、頻率力量訓練器的練習，更好地發(fā)揮獲得的訓練效果，短距離隊教練員鼓勵運動員在各種騎行訓練當中大膽嘗試使用更大傳動比。表3說明了訓練實驗前后每位運動員使用傳動比的變化情況。 　　7名運動員中，有5人在一個階段的專項訓練后增大了訓練中所用傳動比，見表3，而且階段訓練中歷次訓練和測試的成績都保持了原有水平甚至有所提高。大部分運動員在訓練實驗后都能夠比較熟練地使用更大傳動比，而且訓練成績穩(wěn)中有升的實際情況充分說明，通過系統(tǒng)的頻率力量訓練器的專門

30、訓練，運動員的專項力量素質均得到有效提高，使得使用大傳動進行訓練成為可能，為進一步挖掘運動員機能潛力，提高運動成績奠定了訓練基礎。 </p><p>　　3.3 運動員爭先賽資格賽比賽成績變化情況 </p><p>　　場地自行車爭先賽設有資格賽，即以行進間200 m俯沖的成績確定運動員在決賽中的位置。成績在前的運動員對陣成績落后的運動員，增加了取勝的幾率。各隊在日常訓練中都把行進間200

31、 m俯沖作為一項重要的練習內容予以強化，166 m俯沖練習是200 m俯沖的一種訓練形式，在河南短距離隊訓練中占有較大的比重。 </p><p>　　對3名主力運動員參加2004年和2005年爭先賽資格賽的比賽成績作了記錄和分析。 </p><p>　　3.3.1 馮永行進間200 m俯沖比賽成績分析 </p><p>　　馮永2004年參加了4次爭先賽資格賽比賽，

32、平均成績11.208 s，最好成績11.057 s。2005年馮永參加了3次比賽，平均成績11.041 s，最好成績10.848 s。2005年無論平均成績還是最好成績都好于2004年。 </p><p>　　注：1～7代表馮永在2004―2005年依次參加的男子爭先賽資格比賽。1為2004年冠軍賽第1站、2為2004年冠軍賽第2站、3為2004年冠軍賽第3站、4為2004年全國錦標賽、5為2005年冠軍賽第1站

33、、6為2005年冠軍賽第2站、7為全國錦標賽。 </p><p>　　3.3.2 高亞輝行進間200m俯沖比賽成績分析 </p><p>　　高亞輝在2004年3站冠軍賽的成績穩(wěn)步提高，而全國錦標賽成績出現(xiàn)下滑。2005年開局不理想，但第2站成績創(chuàng)造了10.862 s的年度個人最好成績，全國錦標賽10.919 s的成績也超過了2004年的最好成績。高亞輝2004年比賽的平均成績是11.10

34、4 s，最好成績10.967 s。2005年的平均成績11.023 s，最好成績10.862 s，2項指標均超過2004年的水平。 </p><p>　　3.3.3 王啟明行進間200 m俯沖比賽成績分析 </p><p>　　2004年王啟明由于受傷等原因只參加了一次爭先賽比賽，10.887（當時的全國紀錄）的成績表現(xiàn)不俗。2005年王啟明參加了3站冠軍賽和一次錦標賽，有3次成績超過了2

35、004年的10.887，在全國錦標賽上創(chuàng)造了10.489的全國新紀錄。 </p><p>　　3名運動員參加2個年度爭先賽資格賽的比賽成績顯示，3人2005年比賽成績的平均值和最高值均超過了2004年。2005年運動員在該項目比賽中取得的優(yōu)異成績表明，利用頻率力量訓練器較好地解決了以往訓練中專項力量與踏蹬頻率無法協(xié)調發(fā)展的矛盾，促進了運動員速度能力的提高。 </p><p>　　3.4 運

36、動員參加國內外大賽獲獎情況分析 </p><p>　　3.4.1 參加全運會自行車比賽獲獎情況 </p><p>　　河南自行車短距離項目隊參加了第10屆全運會的比賽。比賽結果，馮永獲得1 km計時賽冠軍，王啟明奪得爭先賽冠軍，高亞輝獲得凱林賽冠軍，馮永、王啟明、高亞輝和黃濤4人合作奪取了團體競速賽冠軍，此外還獲得2枚銅牌，前8名名次共8個[5]。將8、9、10屆全運會河南自行車隊在男子短

37、距離項目上的成績作比較如圖9所示。 </p><p>　　如圖9所示，8、9、10屆全運會河南隊在男子短距離項目比賽中成績逐屆提高。8運會沒有獲得一枚獎牌，僅得到一個第5名；9運會獲得了1金1銅2枚獎牌，前8名名次4個，成績有了較大提高；10運會一舉奪得4枚金牌、2枚銅牌，前8名名次 </p><p>　　共8個，取得了歷史性突破。 </p><p>　　3.4.2

38、 參加場地自行車世界杯和世錦賽成績 </p><p>　　馮永參加了2005―2006年度的世界杯場地自行車男子1 km計時賽比賽，取得了一站第一、一站第四的好成績，獲得了世錦賽參賽資格，并取得了世錦賽第6名的不俗成績。其中，馮永奪得世界杯悉尼站男子1 km計時賽金牌，并以1 min 3.16 s的成績打破了全國紀錄，取得了我國自行車男子項目在世界大賽上的首枚金牌[6]。 </p><p>

39、;<b>　　4 結論與建議 </b></p><p><b>　　4.1 結論 </b></p><p>　　1）踏蹬頻率、專項力量和迎風阻力是影響自行車運動員速度能力最主要的因素。據(jù)此，設計了一種自行車專項訓練器械――頻率力量訓練器，設計基本原理是依據(jù)自行車運動的專項技術特點，在模擬迎風阻力的情況下，將踏蹬頻率與專項力量的訓練結合在一起進行。

40、根據(jù)頻率力量訓練器的功能特點設計了一套訓練方法，主要包括最高頻率練習和最長時間練習2種方式。 </p><p>　　2）通過半年周期的訓練和比賽研究，受試運動員訓練器的最高頻率、最長時間練習成績穩(wěn)步提高，專項力量能力（使用傳動比的能力）也相應增強。運動員在第10屆全運會、世界杯等一系列國內外大賽中獲得了比較理想的成績。 </p><p>　　3）運動員訓練和比賽成績充分證明，該訓練器及其訓

41、練方法與手段的設計是科學合理的，且具備實踐操作性。它實現(xiàn)了自行車運動踏蹬頻率與專項力量訓練的有效結合，促進了各種競技能力協(xié)調全面發(fā)展，有效提高了運動員的速度能力。 </p><p><b>　　4.2 建議 </b></p><p>　　目前，該速度訓練方法與手段體系只是針對河南自行車隊男子短距離運動員進行了研究，今后還需以國內其他自行車隊的男子和女子短距離運動員為對

42、象進行進一步的驗證，對其進行科學補充和完善。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]延烽.全國自行車教練員崗位培訓班教材：高級[M].北京：國家體委自行車摩托運動管理中心，1997：8086 </p><p>　　[2]李良標，呂秋平.運動生物力學[M].北京：北京體育學院出版社，1991：461 <

43、;/p><p>　　[3]延烽.全國自行車教練員崗位培訓班教材：初級[M].北京：國家體委自行車摩托運動管理中心，1996：1115 </p><p>　　[4]孫伊.自行車短距離項目速度能力訓練方法學指導原則發(fā)展回顧[J].首都體育學院學報，2007，19（2）：47 </p><p>　　[5]孫伊，李志勇，呂峰.對十運會自行車比賽結果的統(tǒng)計及對各項目國內競爭格局的