МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
Рабочая программа дисциплины
«Биомеханика»
Направление подготовки
050100.62 Педагогическое образование
Профиль подготовки
Физическая культура
Старый Оскол, 2011
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
1.1. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина «Биомеханика» относится к профессиональному циклу вариативной части образования основной образовательной программы бакалавриата по направлению подготовки 050100.62 Педагогическое образование (профиль физическая культура) ФГОС ВПО.
Содержание дисциплины логически взаимосвязано с теорией и методикой физической культуры и спорта.
Биомеханика - один из важных предметов в подготовке учителя физической культуры и тренера по виду спорта. Она дает знания о биомеханических аспектах анатомо-физиологических параметров организма спортсмена. Освоение дисциплины позволит будущим педагогам физической культуры правильно организовывать учебное время и нагрузку в процессе занятий физической культурой и спортом и предотвращать развитие различных видов патологий в процессе двигательной деятельности.
Для освоения данной дисциплины необходимы знания по анатомии, физиологии, биохимии, физике и математике.
Знания по «Биомеханике» необходимы как предшествующие для изучения таких дисциплин как: «Теория и методика избранного вида спорта», «Теория и методика обучения базовым видам спорта», «Теория и методика физической культуры».
По курсу «Биомеханика» предусмотрены лекционные (20 часов) и лабораторные (32 часов) занятия. На самостоятельное изучение отводится 56 часов. Трудоемкость дисциплины - 3 зачетные единицы.
1.2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целями освоения дисциплины «Биомеханика» являются ознакомление студентов с биомеханическими основами техники двигательных действий и тактики двигательной деятельности, вооружение будущих учителей теоретическими знаниями и практическими навыками, необходимыми для научно-обоснованного планирования отбора, тренировки, моделирования соревновательной деятельности в физическом воспитании и спорте.
Образовательные цели освоения дисциплины: использование
основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов теоретического и экспериментального исследования в профессиональной деятельности.
Профессиональные цели освоения дисциплины: применение на практике основных учений в области физической культуры; умение оценивать физические способности и функциональное состояние обучающихся, адекватно выбирать средства и методы двигательной деятельности для коррекции состояния занимающихся с учетом их индивидуальных особенностей.
Задачи дисциплины: научить студентов анализировать технику и тактику движений, сформировать представление о способах моделирования и оптимизации обучения двигательным действиям, помочь приобрести навыки использования биомеханических методов, специальных тренажеров, ознакомить с теоретическими концепциями современных направлений в биомеханике.
1.3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
1.3.1. Выпускник должен обладать следующими общекультурными компетенциями (ОК):
• способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования (ОК-4);
• готовностью использовать методы физического воспитания и самовоспитания для повышения адаптационных резервов организма и укрепления здоровья (ОК-5);
1.3.2. Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):
• способен применять современные методы диагностирования достижений обучающихся и воспитанников, осуществлять педагогическое сопровождение процессов социализации и профессионального самоопределения обучающихся, подготовки их к сознательному выбору профессии (ПК-3);
• готов к обеспечению охраны жизни и здоровья обучающихся в учебновоспитательном процессе и внеурочной деятельности (ПК-7).
1.4. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ОПРЕДЕЛЕННЫМ КОМПЕТЕНЦИЯМ
В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:
|
ПК-3 | ||
ПК-7. ПК-3 | З-3 | онтогенез моторики |
ПК-7. ПК-3 | З-4 | биомеханические основы двигательных качеств |
ПК-7. | З-5 | биомеханические основы спортивно-технического мастерства |
ПК-7. | З-6 | построение двигательных действий как процесс управления |
ПК-3 ПК-7 | З-7 | понятие о моделях и моделировании в биомеханике |
ПК-3 ПК-7 | З-8 | основы биомеханического контроля, технические средства и методики измерений |
ПК-3 ПК-7 | З-9 | основные идеи, методы и средства биомеханических технологий формирования и совершенствования движений спортсменов; |
ПК-3 ПК-7 | З-10 | основные законы биомеханики и методы определения различных биомеханических показателей занимающихся физической культурой и спортом |
Уметь: | ||
Индекс компетенции | Индекс образовательного результата | Образовательный результат |
ОК-4, | У-1 | формулировать конкретные задачи и находить пути их решения при изучении биомеханики двигательных действий человека |
ОК-5, ПК-3, ПК-7. | У -2 | планировать и проводить формирование и совершенствование технического мастерства спортсменов с помощью биомеханических методов, средств и технологий |
ПК-3, ПК-7. | У-3 | использовать знания биомеханики применимо к занятиям физической культурой и различными видами спорта |
3) Владеть
Индекс компетенции | Индекс образовательного результата | Образовательный результат |
ПК-3, ПК-7. | В-1 | основными методами биомеханического контроля, обследования и анализа двигательных действий занимающихся физической культурой и спортом |
2. ОБЪЕМ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.
Вид учебной работы | Форма обучения | |
Очная | Заочная | |
Семестр №6 | Курс 3 | |
Всего часов по дисциплине: 144 | Всего часов по дисциплине: 144 | |
Кол-во часов на вид учебной работы: | Кол-во часов на вид учебной работы: | |
Аудиторные занятия (всего) | 52 | 14 |
В том числе: | ||
Лекции (Л) | 20 | 6 |
Лабораторные работы (ЛР) | 32 | 8 |
Самостоятельная работа студента (СРС) (всего) | 56 | 121 |
В том числе: | ||
Индивидуальные домашние задания | 46 | 99 |
Тестирование компьютерное | 10 | 22 |
Промежуточная аттестация Экзамен (Э) | Э-36 | Э-9 |
Всего | 144 | 144 |
3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1. СОДЕРЖАНИЕ ТЕМ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
№ п/п | Наименование раздела, темы учебной дисциплины | Содержание раздела, темы в дидактических единицах |
1 | 2 | 3 |
1. | 1. Общая и дифференциальная биомеханика | |
2. | 1.1. Введение. Предмет и метод биомеханики | Предмет биомеханики как науки о движениях человека. Понятие о формах движения материи. Механическое движение в живых системах. Особенности механического движения человека. Задачи биомеханики. Общая задача изучения движений. Частные задачи биомеханики спорта. Содержание биомеханики спорта: ее теория и метод. Развитие биомеханики спорта. Становление теории биомеханики. Механическое, функциональноанатомическое и физиологическое направления развития биомеханики. Современный этап развития биомеханики спорта. Педагогическая направленность биомеханики спорта. Связь биомеханики с другими науками. |
3. | 1.2. Биомеханические | Кинематические характеристики. Системы отсчета |
характеристики тела человека и его движений | расстояний и времени: начало, направление и единицы отсчета. Тела отсчета инерциальные и неинерциальные. Пространственные характеристики: положения - координаты точки, тела и системы тел (линейные и угловые) и движения - траектория точки (путь, перемещение, кривизна и ориентация траектории, положения: начальное, промежуточное и конечное). Поступательное и вращательное движение тела. Траектории прямолинейные и криволинейные (постоянного и переменного радиуса кривизны). Временные характеристики: момент времени, длительность движения тела и его частей, темп и ритм движений. Пространственные характеристики: скорости и ускорения точек и звеньев тела человека. Использование характеристик при биомеханическом обосновании спортивной техники. Скорости: средняя, мгновенная (линейные и угловые) ускорения: положительное и отрицательное (линейные и угловые), нормальные. Индексный метод описания поз и движений тела человека. Упрощенная кинематическая схема тела. Индексы фиксирующие, скользящие, специального назначения. Матричная форма описания позы. Функция линейного приближения и гармоническая функция при описании движений звеньев тела. Динамические характеристики. Инерционные характеристики тела человека: масса, центр масс, момент инерции тела, радиус инерции. Силовые характеристики: сила и момент силы, импульс силы и момента силы, количество движения и кинетический момент. Энергетические характеристики: работа силы, кинетическая и потенциальная энергия, энергия упругой деформации, мощность, коэффициент полезного действия. | |
4. | 1.3. Строение и функции биомеханической системы двигательного аппарата | Биомеханические пары и цепи (незамкнутые, замкнутые, разветвленные). Степени свободы и связи в биокинематических цепях. Звенья тела как рычаги и маятники. Рычаги в биокинематических цепях. Условия равновесия и ускорения костных рычагов. Биокинематические маятники. Биодинамика мышц. Современная модель мышцы. Механические свойства мышц. Механика мышечного сокращения. Влияние внешнего сопротивления на механические показатели мышечного сокращения. Зависимость энергопродукции мышечного сокращения от биомеханических показателей, преодолеваемого сопротивления и скорости. Результат тяги мышц в биокинематической цепи. Разновидности работы мышц. Строение биомеханической системы. Звенья |
биокинематических цепей. Механизмы соединений. Мышечные синергии. Свойства биомеханической системы. Энергетическое обеспечение движений. Приспособительная активность. | ||
5. | 1.4. Биодинамика двигательных действий | Геометрия масс тела человека. Относительные веса (весовые коэффициенты) и центры тяжести звеньев тела. Центр масс тела человека. Моменты инерции звеньев тела. Центр объема и центр поверхности тела. Составные движения в биокинематических цепях. Составляющие составного движения (переносное и относительное). Результирующее движение. Движения биокинематических цепей (возвратно-вращательное, возвратно-поступательное, круговое). Действия сил на биокинематические цепи во вращательной и радиальном движениях. Силы в движениях человека. Классификации сил (по их воздействию, источнику, участию в управляемом перемещении тела). Силы движущие, тормозящие, отклоняющие, возвращающие. Ускоряющая и замедляющая сила. Возмущающая и уравновешивающая сила. Силы внешние, как мера действия внешних тел, среды и опоры на тело человека. Силы инерции внешних тел (реальные), «фиктивные» силы инерции. Силы упругой деформации. Силы тяжести звеньев и всего тела, вес отягощений (статический и динамический). Силы реакции опоры: нормальная, касательная и общая (статические и динамические). Силы действия среды: статическая (выталкивающая) и динамическая (лобовое сопротивление, нормальная реакция среды). Силы трения скольжения (статическая и динамическая), качения и верчения. Силы внутренние как мера взаимодействия частей тела и тканей тела человека (статические и динамические). Активные силы (тяги мышц). Реактивные силы (вес и инерция звеньев тела, реакции опоры, силы упругой деформации, силы трения). Естественные, управляющие и результирующие силы. Роль сил в движениях человека. Совместное действие сил. Биоэнергетика двигательных действий. Преобразование и превращение энергии в двигательных действиях. Энергетика возвратных движений. Режим колебательных движений. Биомеханика дыхательных движений. |
6. | 1.5. Биомеханика двигательных качеств. Биомеханический контроль физической подготовленности | Понятие о моторике человека как о совокупности его двигательных возможностей. Двигательные качества - качественно различные стороны моторики. Биомеханическая характеристика силовых качеств. Понятие о силовых качествах. Зависимость силы действия человека от параметров двигательных |
заданий (перемещаемой массы, скорости, направления движения, природы сил сопротивления). Положение тела и сила действия человека. Топография силы. Биомеханические требования к специальным силовым упражнениям. Метод сопряженного воздействия. Контроль силовых качеств. Биомеханическая характеристика скоростных качеств. Понятие о скоростных качествах. Динамика скорости. Скорость изменения силы (градиент силы). Параметрические и непараметрические зависимости между силовыми и скоростными качествами. Биомеханические аспекты двигательных реакций. Контроль скоростных качеств. Биомеханическая характеристика выносливости. Утомление и его биомеханические проявления. Выносливость и способы ее измерения. Биомеханические основы экономизации спортивной техники. Особенности спортивной техники в упражнениях, требующих выносливости. Контроль выносливости. Биомеханическая характеристика гибкости. Активная и пассивная гибкость. Влияние гибкости на спортивную технику. Методы измерения гибкости. | ||
7. | 1.6. Системы движений и организация управления ими. Биомеханический контроль спортивнотехнической подготовленности. | Двигательное действие как система движений. Состав системы движений (пространственные, временные элементы и их подсистемы). Структура системы движений. Структура как проявление взаимодействия. Двигательная, информационная, обобщенные структуры. Спортивное действие как управляемая система движений. Самоуправляемые системы. Построение самоуправления движениями. Информация и ее передача. Управление движениями в переменных условиях. Функциональная структура двигательного действия. Оптимизация управления. формирование и совершенствование систем движений. Направление развития систем движений (интеграция и дифференциация, стабилизация и вариативность, стандартизация и индивидуализация, соотношение произвольности и автоматизма в управлении, фиксация и прогрессирование). Биомеханический контроль спортивно-технической подготовленности. Показатели технического мастерства (объем и разносторонность технической подготовленности, рациональность техники) и их контроль. Эффективность владения спортивной техникой (абсолютная, сравнительная, реализационная эффективность) и ее контроль. Освоенность техники (стабильность, устойчивость, сохранение двигательного умения при перерывах в тренировке, автоматизированность) и ее контроль. |
8. | 1.7. Индивидуальные и групповые особенности моторики | Телосложение и моторика человека. Онтогенез моторики. Роль созревания и научения в онтогенезе моторики. Двигательный возраст. Прогноз развития моторики. Онтогенез моторики в отдельные возрастные периоды. Влияние возраста на эффект обучения и тренировки. Особенности моторики женщин. Двигательные предпочтения. |
9. | 2. Частная биомеханика | |
10. | 2.1. Движения вокруг осей | Динамика вращательного движения. Механизм вращательного движения звена. Центробежная (реальная и фиктивная) и центростремительная силы. изменение вращательного движения звена. Изменение вращательных движений системы звеньев. Управление движениями вокруг осей с изменением кинетического момента системы (приложение внешней силы, изменение позы). Управление движениями вокруг осей с сохранением кинетического момента системы (встречные движения, изменение позы, круговые движения конечностей, изгибания туловища). Примеры вращательных движений без опоры и при опоре. |
11. | 2.2. Сохранение и изменение положения тела | Равновесие тела человека. Поза и положение тела. Силы, уравновешиваемые при сохранении положения. Условия уравновешивания действия сил. Виды равновесия тела (устойчивое, ограниченно устойчивое, неустойчивое, безразличное). Динамический и статический показатели устойчивости твердого тела. Сохранение и восстановление положения тела человека. Условия устойчивости тела человека. Зоны восстановления оптимальная, сохранения положения, восстановления положения). Управление сохранением положения (движения компенсаторные, амортизирующие, восстанавливающие). Биодинамика осанки. Динамическая осанка. Нарушения и восстановление правильной осанки. Движения на месте. Изменение движения центра масс системы. изменение количества движения системы. Преодолевающие и уступающие движения. Механизмы притягивания и отталкивания. Условия активного и пассивного движений относительно верхней и нижней опоры. Кинематика и динамика взаимодействия с опорой. |
12. | 2.3. Локомоторные движения | Механизм отталкивания от опоры. Взаимодействие опорных и подвижных звеньев с опорой. Маховые движения при отталкивании. направление отталкивания от опоры. Стартовые действия (стартовые положения, движения, разгон). Биодинамика спортивных локомоций. Ходьба (одиночная и двойная опора). Бег (полет, опора). |
Прыжок (разбег, отталкивание, полет, приземление). Лыжный ход (скольжение и стояние лыжи). Плавание (действия основные, подготовительные). Биодинамика передвижения с механическими преобразователями. Передача усилий при педалировании. Передача усилий при академической гребле. | ||
13. | 2.4. Перемещающие движения | Перемещающие движения. Полет спортивных снарядов (траектория, угол вылета, начальная скорость, угол атаки, сопротивление воздуха, вращение снаряда). Сила действия в перемещающих движениях. Скорость в перемещающих движениях. Точность в перемещающих движениях. Основы теории удара. Коэффициент восстановления. Коэффициент передачи энергии. Классификации ударов (в зависимости от: рекуперации энергии, направления движения ударяемого тела до удара, направления ударного импульса). Биомеханика ударных действий. Требования к координации движений при максимально сильных ударах. Точность в ударных действиях. |
3.2. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ |
№ п/п | Наименование раздела учебной дисциплины (модуля) | Наименование лабораторных работ | Всего часов |
1 | 2 | 3 | 4 |
1. | 1.2. Биомеханические характеристики тела человека и его движений | Определение положения общего центра тяжести (ОЦТ) тела человека аналитическим методом | 4 |
2. | 1.2. Биомеханические характеристики тела человека и его движений | Определение положения ОЦТ тела графическим методом | 4 |
3. | 1.4. Биодинамика двигательных действий | Определение опытно-механическим методом места пересечения линией тяжести площади опоры тела | 2 |
4. | 2.2. Сохранение и изменение положения тела | Определение степени устойчивости тела спортсмена, находящегося в положении равновесия (по фотограмме). | 2 |
5. | 1.6. Системы движений и организация управления ими. Биомеханический контроль спортивнотехнической подготовленности. | Составление хронограмм по материалам киносъемки физического упражнения | 2 |
6. | 1.2. Биомеханические характеристики тела человека и его движений | Построение биокинематической схемы физического упражнения по кинограммам. | 4 |
7. | 1.2. Биомеханические | Построение траекторий биозвеньев | 4 |
характеристики тела человека и его движений | по биокинематической схеме физического упражнения | ||
8. | 1.5. Биомеханика двигательных качеств. Биомеханический контроль физической подготовленности | Определение линейных скоростей движения биозвеньев по биокинематической схеме физического упражнения | 4 |
9. | 1.5. Биомеханика двигательных качеств. Биомеханический контроль физической подготовленности | Определение линейных ускорений точек биозвеньев по биокинематической схеме физического упражнения | 4 |
10. | 1.5. Биомеханика двигательных качеств. Биомеханический контроль физической подготовленности | Определение горизонтальной и вертикальной составляющих скоростей и ускорений аналитическим методом по биокинематической схеме физического упражнения. | 2 |
ИТОГ | ГО: | 32 |
4. БАЛЛЬНО-РЕЙТИНГОВАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 |
