理化生教學與研2011年第68期考試周刊步態(tài)研究及其應用劉沉(常州紡織服裝職業(yè)技術學院,江蘇常州213164)摘步態(tài)研究日益成為生物力學研究的重耍課題之面,更加有說服本文通過對步態(tài)研究方法及研究的熱點問題的綜述,指出步14三維測力臺法態(tài)研究方法在朝向?qū)嵱眯浴蚀_性、系統(tǒng)性方向發(fā)展。步態(tài)硏究的這種方法是讓測試者在測力臺上按測試要求正常步行,應用能夠為行走功能評定、指導治療、療效評定,以及行走輔助功測力臺的內(nèi)部的電阻受壓后,應變片因拉伸或壓縮而產(chǎn)生電設計提供參考外,應深入研究步態(tài)與人體運動的關系問題阻的電信號變化,通過放大后進入連接的計算機處理3。通過關鍵詞:步態(tài)研究研究方法正常步態(tài)不正常步態(tài)這種方法,我們可以獲得步態(tài)的力學參數(shù),如足底壓力分布、空間各方向的分力、與地面的支撐反作用力等。通過這些參數(shù),我們可以對行走的穩(wěn)定性、對稱性等進行評價。目前這人出生后大約12-15個月就開始獨立行走。此后一生中,技術已經(jīng)比較成熟,典型的有 kistler測力臺和AMF測力臺。測步行成為人體活動最基本的方式之一,人的步行姿態(tài)在一定力臺所得力學參數(shù)與數(shù)碼影像分析所得的時空參數(shù)相結(jié)合程度上是與人體所處生物學因素及環(huán)境因素相互作用的體綜合人體相關生理知識,我們已經(jīng)能夠?qū)Σ綉B(tài)進行較為精確現(xiàn)。步態(tài)分析是對人體步行從運動學、動力學、肌肉工作特征的描述及其運動控制等方面,進行系統(tǒng)的分析研究。研究者們通過對15步態(tài)分析系統(tǒng)法步行姿態(tài)(步態(tài))的研究,對人的行走功能進行評定、對疾病的它由計算機、測力板和測角儀組成,利用隨身攜帶的單恢復效果進行評價、對不正常步態(tài)進行矯正、對行走輔助功能片機,記錄由測角儀測得的關節(jié)角度信號,并由與測力板以提供參考。步態(tài)研究已經(jīng)成為生物力學及醫(yī)學界的一個重要及安裝在步行道上的壓力開關相連的光電裝置,控制單片機課題,國內(nèi)外學者們對此做了廣泛而深入的研究。本文通過對和測力板的同步周期采樣,測試完畢后,用串行通訊方法將步態(tài)研究的方法、研究進展等方面作綜述,希望為以后步態(tài)問單片機的采樣信號輸入計算機處理,而整個步行采用無電線題的深入研究提供參考。連接測試,并針對以往簡易步態(tài)測試裝置不能確定人體位置1步態(tài)研究的方法的發(fā)展的不足,建立了能確定著地足位置的積分方程,再利用測角隨著人類科技的進步,步態(tài)研究的方法在不斷更新。從原儀測得的關節(jié)角度信號和用多剛體力學建立的人體步行運始的肉眼觀察、簡單工具測量到應用數(shù)碼攝像技術、計算機模動學、動力學程序,使得它像各種先進的紅外步態(tài)分析系統(tǒng)擬,到目前最為先進的步態(tài)系統(tǒng)研究方法。方法的更新和進步一樣,計算出步行的各種能量變化、人體行走位置、關節(jié)受力使步態(tài)研究更加準確和豐富,為人類的健康作出了巨大的貢獻和肌肉力矩等。我國也開展了各種簡易步態(tài)分析系統(tǒng)的研1.1肉眼觀察法究,較有代表性的工作有:微機化步態(tài)分析系統(tǒng)和靴式步態(tài)19世紀德國生理學家 webers兄弟首先發(fā)表了對人體的基分析系統(tǒng)s本位移形式一步行的研究。由于受到當時條件的限制,他們采2步態(tài)研究的進展及對人類健康所作的貢獻用了觀察法,通過素描及繪畫的方法對步態(tài)進行了描述川。這2.1對不正常步態(tài)的研究及對人類健康的貢獻也是較早對人體步態(tài)的研究之一。很顯然,這種方法的精確性所謂不正常步,即步態(tài)特征的變化超出正常范圍。 whittle差,而且僅能夠粗略地描述人體的步態(tài)。所以,這種方法隨著1996)列出四點被視為不能正常行走的特點,一是兩腿不能時代的發(fā)展已經(jīng)不再為人們所采用。但是,他們的研究方法引交替支持人體重量,二是在單腿支撐時不能靜力性或動力性發(fā)了人們對步態(tài)研究的無窮探索。保持平衡,三是擺動腿不能前擺到一位置上從而變?yōu)橹蔚?.2走紙法(2作用,四是力量不足以令下肢移動的同時帶動上肢。異常步態(tài)走紙法是一種較為古老的步態(tài)研究方法。它是通過對測有時很明顯僅憑肉眼觀察就可看出,而有時必須通過實驗儀試者所走過的足跡進行測量,借助簡單的工具進行步態(tài)分析器才可以得出步態(tài)異常。的方法。這種研究法所能得到的參數(shù)很少,而且測試的工作量近年來,以步態(tài)分析的方法來評估及治療肌肉骨骼和較大,且因為測量工具問題誤差較大。至今,這種方法逐漸被神經(jīng)方面的研究發(fā)展迅速,并由此進一步推動了對不正常淘汰。從研究方法學來說,這種方法是人類利用測量工具研究步態(tài)的深入研究。這方面的研究很多,如劉永斌6等人對三步態(tài)的開始。截一癱殘疾者進行步態(tài)測試,以反映人體行走姿態(tài)變化時1.3攝影攝像法間歷程的周期、時相及反映支撐反力的三維離曲線為基礎,隨著科學技術的發(fā)展,人們開始利用性能較高的攝影攝用特征函數(shù)的基本概念進行歸類組合,提出5個相應的經(jīng)驗像技術分析人體步態(tài)。使用兩到三臺互相垂直的攝像機對人公式,以此對三截一癱患者的行走功能進行評定。 Rozendal 7體正常步行進行拍攝。然后利用計算機分析系統(tǒng)對步態(tài)參數(shù)等通過三維步態(tài)分析系統(tǒng)提供三維平面的地面與反力的向進行測定。這種方法的精確度較高,參數(shù)分析的范圍比以往任量圖,繪九量環(huán),可以發(fā)現(xiàn)健側(cè)何方法都要大。通過這種方法,我們可以得到步態(tài)的時間、空和患側(cè)下中國煤化工借此可客觀評定步態(tài)間、時間一空間參數(shù),包括人體步行時的重心曲線,肢體各關異常機理CNMHG態(tài)分析,研究延長肌節(jié)的運動曲線等。通過這些數(shù)據(jù),我們可以對人體步行的穩(wěn)定腱的治療為汰燈兒里加炳人的彩啊,等等。除此以外,臨性、協(xié)調(diào)性、節(jié)奏性、對稱性進行評價,從而為疾病恢復、步態(tài)床步態(tài)實驗室也在不斷增加。對于不正常步態(tài)的研究,可以矯正、假肢研制等提供重要的參考。這種方法的缺點是反饋速幫助早期偏癱、腦癱等功能性疾病的診斷,還可以通過矯正度慢,以及對一些力學參數(shù)的測定無能為力等。所以目前研究促進疾病的恢復。醫(yī)學界正在越來越多地應用步態(tài)研究者主要用攝影攝像法與三維測力臺配合使用,使研究更加全果為人類健康服務。者試周刊2011年第68期O理化生教學與研究新課程背景下高中生物教學探析宋福友神木縣第四中學,陜西神木719399)摘要:新課程改革給教育工作帶來新的契機的同時也平,又使學生形成正確的情感態(tài)度和價值觀的教學目標帶來了挑戰(zhàn)。很多以前適用的教學方法已經(jīng)不再適用,或者不時代在進步,新課程改革對教學工作提出了新的要求,當再能滿足新課改背景下的教學工作。高中生物課程教學也是前的教學工作不能再完全照搬傳統(tǒng)的教學方法,墨守成規(guī)。我如此,如何在新課改背景下做好高中生物教學工作,已經(jīng)成為們的教學工作應該針對新課程改革提出的要求,相應地進行個新的研究課題。作者根據(jù)實際工作經(jīng)驗,對如何做妤新課改進。教師需要更新教學觀念,適當?shù)卣{(diào)整教學方法,同時還程背景下的高中生物教學提出了一些看法要在教學過程中不斷反思,對存在的問題進行總結(jié)、分析和關鍵詞:新課程高中生物教學研究改進。二、新課程背景下做好高中生物教學工作的幾點看法、新課程背景下高中生物教學概述如何在新課程背景下做好高中生物教學工作,我根據(jù)實新課程標準下的高中生物教學,有別于傳統(tǒng)的生物教學際工作經(jīng)驗談幾點看法在滿足傳授學生基本的生物學知識和研究方法的前提下,還1.進行探究性學習有了更高的要求。具體說來,要通過新課程標準的基本觀點探究性學習是新課程標準提出的基本課程理念之一,手培養(yǎng)學生正確的人生觀、價值觀和世界觀,對學生的思想品質(zhì)法多種多樣。有課堂上理論的探究,也有課外實驗性的探究和情感態(tài)度進行教育,從而達到既提高學生生物學科知識水如何提高探究活動的質(zhì)量是我們不容忽視的一個環(huán)節(jié)。在校2,2對正常步態(tài)的研究及應用取得了很大的成功。對一些特殊形體如肥胖、長期負重及等人個正常的步態(tài)周期,通常由腳跟著地開始,至同側(cè)腳跟群的步態(tài)也開始研究。這些研究對評價人體行走功能、矯正不再次著地為止,包括支撐和擺動階段。對正常步態(tài)的研究主正常步態(tài)等提供了科學的依據(jù)。病態(tài)步態(tài)方面的研究如“三截要是從步態(tài)的時間、空間、時一空、力學等參數(shù)入手研究各年癱”者步態(tài),為科學診斷及恢復治療、恢復評定提供了重要齡段、各類不同職業(yè)的群體、不同形體特征的步態(tài)差異,對人參考。不足的是,對步態(tài)與運動功能的關系,健康成年人步態(tài)類的步行規(guī)律及相關影響因素進行探討與身體功能的關系等的研究還較少,希望這方面能夠引起研國內(nèi)外研究主要集中于老年人、兒童等特殊人群的步究者的重視。態(tài)。而對于成年人特別是與步態(tài)與運動能力的關系的研究較少。如 Hills and parker(1991)0研究表明身高與步幅顯著相參考文獻關。 Mann and hagg(1980)研究表明,正常兒童以自然步速行[1]鄭秀緩等.現(xiàn)代運動生物力學國防工業(yè)出版社,2002走,支撐時間是整個步行周期的62%,且支撐時間似乎并不隨404-405年齡而變化。只有在步行節(jié)奏改變時,如跑或快速步行時變[2]陸明鋼等步態(tài)參數(shù)的測定上海大學學報(自然科學化才比較明顯,其他學者的研究也支持了這一點。另外版),1998,4:87-91granata,abel, anddamiano(2000)m對下肢關節(jié)角度和關節(jié)角3]張瀟等運用三維測力臺系統(tǒng)對正常人步態(tài)的分析醫(yī)速度的變化做了研究,指出步行時關節(jié)角度的大小是與肌肉用生物力學,1996.4:211-215的活動和發(fā)力是相關的。北京體育大學趙芳、周興龍等[4]徐乃明等.微機化步態(tài)分析系統(tǒng)的研制.中國生物醫(yī)學(1996)(2分析139名普通中老年人在正常步行下的步態(tài),其工程學報,1990,9,(1):13-207目的是研究從中年到老年這一衰老過程步態(tài)指標的變化,希[5]門洪學等,靴式步態(tài)分析系統(tǒng)的研制與應用.等中國望能將步態(tài)指標作為中老年人體質(zhì)衰老的評價標準。另外,生物醫(yī)學工程學報,1991,10,(3):142-148一些學者對肥胖兒童、長期負重、高跟鞋等對步態(tài)的影響也[6]劉永斌等.行走功能定量評定方法研究.中國康復理論做了一些研究。這些研究對于人體步態(tài)矯形,塑造人的形體與實踐,1996,4,154美,以及利用人體步態(tài)參數(shù)為肢體殘疾者制作合適的假肢,[7]Rozendal RH, et al. Arch Phys Med Rehabil, 1987, 68:促進青少年形體的健康發(fā)展等起到了巨大的作用。不足的是763對健康成年人步態(tài)與身體功能、步態(tài)與人體運動功能關系的[8Granata, K p, Abel, M F, Damiano, DLJoint angular ve-研究還較少,相信隨著研究手段的日益完善,這方面會取得 locity in spastic gait and the influence of muscle- tendon lengthen較大的進步。ing. Journal of Bone and Joint Surgery, 2000, 82, (2). 174-1863討論9]吳劍,等,人體行走時步態(tài)的生物力學研究進展中國31隨著科學技術的發(fā)展,對步態(tài)研究的方法也日益完運動醫(yī)學雜志20023:305-309善。從原始的觀察法、走紙法等發(fā)展到準確全面的影像技術[10中國煤化工 or characteristics of測力臺技術和步態(tài)測試系統(tǒng)。國內(nèi)外很多學者仍然在努力嘗 obese chi試研究更為科學的研究方法,并且陸續(xù)有報導。另外,因應醫(yī)29CNMHGevelopment,1991.18學上對病態(tài)步態(tài)分析應用的要求,臨床步態(tài)實驗室不斷增加,[11 ]Granata, K P, Abel, M F, Damiano, DL, Joint angular并且朝向?qū)嵱眯?、準確性、系統(tǒng)性、低成本方向發(fā)展。velocity in spastic gait and the influence of muscle-tendon length3.2隨著研究方法的不斷進步,步態(tài)研究也在不斷深入ening Journal of Bone and Joint Surgery, 2000, 82, (2): 174-186通過對正常步態(tài)從時間、空間、時間一空間、力學等參數(shù)的測[12]趙芳,等,中老年人步態(tài)指柝與衰老關系的研究體育定,對人體正常行走的規(guī)律及不同人群的步態(tài)特征的研究也科學,1998,6:281只7