科学化

当代体育科学蓬勃发展。体育被当作一门科学来研究,是 20 世纪初期就开始了的。但是,探讨它的科学体系,是近些年来的事。体育科学有着广泛的研究范围,它不仅研究人体的生长、发育和发展,研究发掘人的潜在能力, 还研究它所涉及的广泛的社会问题。体育科学涉及哲学和史学、经济学、社会学、教育学等社会科学,也涉及医学、心理学、生物化学、生物力学等自

然科学。在与各有关学科的结合和应用的基础上,产生了体育科学这一新兴的学科。

随着人类对体育的需求,运动竞赛的日趋激烈,以及运动技术的高、难、复杂化,促使许多国家把体育科学研究同民族体质的发展,同体育运动实践紧密结合,致力于解决体育运动中许多急待应用和开发的课题,并成立了许多相应的体育科研机构。例如,前苏联的体育科研机构中,不仅有各学科研究室,还有跨学科的研究室;美国除了包含多学科的全国性科研协调机构—

—美国运动医学会外,还建立了奥林匹克训练中心,并拥有一批高水平科学家和现代化设备条件,开展了多学科的综合研究;前联邦德国体育科研所, 仅应用学科研究部就包括了运动医学、人体运动学、训练学、体育社会学等7 个学科研究室;法国国立体育运动学院实行教学、训练、科研结合体制,

设置有人体测量学、生物力学、体育史、体育哲学等近 10 个学科研究室,以及按课题需要的多学科联合研究组。美国、前苏联、前联邦德国、罗马尼亚、古巴等国家的运动训练中心,同时又是体育科学研究中心,在科学选材、科学训练、运动营养、运动疲劳消除等研究方面,取得了显著的成效。与此同时,体育科学仪器设备的研制,也成为国际体育科研中引人注目的新领域。如电子计算机、激光、无线电遥控遥测、空间技术、生物工程、新材料的应用等等,以及测力、测速仪器系列化;心电、肌电遥测系列化;人体测量仪器系列化;携带测试仪器的微型、精密化。这些都为教练员、运动员和体育科研工作者认识和掌握各项运动技术的规律,改进提高运动技术,进行训练的最佳化模拟,提供了良好的充分的条件。近年来,国际运动医学界在研究通过体育锻炼防治人类生命的两大威胁——心血管疾病和恶性肿瘤方面取得了可喜的进展。在中国,气功疗法和其他古老的体育疗法对防治某些慢性疾病,包括肿瘤的防治,也有一定的效果。中国和一些国家的气功研究者已经根据科学研究的结果,提出气功属于“信息疗法”、“生物回授疗法”等论断。美国军医 K.库珀,创办了一个研究所,提出一种 12 分钟跑的测验方法, 测定不同人的适宜的运动量。这种方法称为有氧锻炼,已用来训练美国空军人员和宇航员,也运用于一般中老年人的跑步活动。近年来,新生婴儿的游泳已在逐渐开展,科学证明了它对幼儿发育的益处;残废者的体育锻炼活动, 不仅有益于身体健康,也有利于他们心理的康复。

体育科学研究的重点及其重要成果,主要还在竞技运动方面。各国往往以奥运会的周期来制订体育科研计划。选材、多年系统训练、高水平训练以及参加竞赛的全部过程,都与科学研究密切结合。世界上优秀运动员能创造出高水平的成绩,总是同教练员、医生、心理学研究人员共同配合工作的结果。美国、前苏联等目前在竞技运动上占优势的国家,都设有国家队的训练基地,这种基地往往也是体育科研中心。法国等国设立运动技术学院以培养优秀选手,利用现代科学的成果以获取最佳的成绩。前联邦德国体育科学研究所的研究重点是训练学和运动学。前苏联 6 个体育科学研究所重点研究的课题是准备参加奥运会的问题。中国体育科学研究所是多学科性的科研机构,当前着重研究提高运动技术水平的问题和体育科学中的基础理论,同时研究群众体育中某些方面的课题,在运动训练、运动医学、运动处理等方面已经取得了积极的成果。

在应用现代科学的成果上,最突出的是在电子计算技术、激光、光学、电子学、无线电遥控和空间技术等方面。教练员可以利用电子计算机制订科

学的训练计划,包括每天最佳的训练量和训练强度。电子计算机还可以根据某一运动员的各种数据预测出他在未来某一比赛中可能达到的成绩。 1972

年慕尼黑奥运会,第 1 次使用激光测量出投掷标枪的距离,这种方法现在已用于跳远、三级跳远等项目。录像机、高速摄影机已用来分析运动员的技术动作;心率、心电、肌电的遥测,对于了解运动员在训练过程中的生理变化, 掌握适当的运动量有十分重要的作用。空间技术在体育上的应用,给全世界的体育爱好者带来了福音。世界各地举行的体育比赛,都能通过通讯卫星转播到全世界。 1976 年蒙特利尔奥运会曾利用人造地球卫星、电脉冲、激光束等科学成果,通过宇宙空间,仅用半秒钟的时间,就把在希腊奥林匹克点燃的“圣火”送到了万里之外的蒙特利尔。在场地器材方面,如塑胶全天候跑道、人工草皮、玻璃钢竿、皮质游泳衣等的应用,对运动技术水平的提高, 都有明显的促进作用。

随着现代科学的发展和现代科技在体育科学领域的应用,体育科学亦呈现出既高度分化又高度综合的发展趋向。一方面,体育科学各学科之间的分工越来越细,各学科之间及其与其他科学之间的交叉渗透越来越频繁,体育科学研究的面越来越宽,研究的问题也越来越深,使体育科学从单一学科研究阶段进入多学科协调配合的综合研究阶段。与此同时,各学科之间的交叉渗透,产生出许多新兴的体育学科。另一方面,系统科学思想深入体育科学领域,再加上现代科学技术(如信息技术、横向工程技术等)在体育科学研究中的广泛应用,使体育科学研究从分化到综合,有了科学的理论基础和不可缺少的物质保证。由此可见:立足于多学科综合研究,在横向的综合中寻求向纵深发展;应用系统科学理论带动体育科学研究,进而指导体育实践; 借助现代科技手段,更新体育科学仪器设备,改进科研手段,提高科学研究水平,是当代体育科学发展的必然趋势。

①重视多学科的综合研究。体育是一种复杂的社会现象,而体育科学正是研究体育这一复杂现象及其运动规律的学问。体育科学研究的主要对象是运动的人体,而人体在运动中的各种表现,又无一不是生物、心理和社会三大方面因素综合作用的效应。这样,就决定了体育科学研究必然面对体育实践的复杂性。是当代体育发展中的一种普遍倾向。

近 20 年来,当代体育的高速发展,使体育中各种问题的复杂性日益突出,并因此而产生了许多尖锐的矛盾,阻障着体育实践活动的深入。对此, 要求体育工作者必须从众多因素之间的有机联系中去把握复杂体育现象的内外规律,以解决各种矛盾。在这种要求面前,过去常用的那种分门别类的研究方法,即从生理学、心理学或教育学的单一角度出发,研究体育现象的方法,有着十分明显的局限性。例如,生理学中对运动处理现象(如运动的人体)的研究,往往都是在排除心理因素干扰的条件下进行的;而心理学的研究正好相反,即在借助某些生理指标的变动来说明心理负荷的效应时,又很难同时考虑生理负荷的影响。由于任何一门体育应用学科(如运动心理学、运动生物力学等),只能解决体育研究中的某一局部问题,而对整体问题却束手无策,所以对体育实践中的复杂问题,必须应用多学科的理论和方法进行综合研究。 1983 年底由中国教育部牵头,会同国家体委、卫生部和国家民委共同领导和组织的“中国学生体质、健康状况的研究”,就是一项大型的多学科综合研究。这项科学研究于 1983 年至 1986 年,在全国 29 个省、市、

自治区的 2188 所大中小学校全面展开,参加测试的体育卫生工作者 94 人;

共测试了 28 个民族的 984872 名男女学生的身体形态、机能和素质指标 20

项、健康指标 9 项,获取原始数据 14779341 个;在对原始数据作统计学计算

的基础上,完成了有较高学术价值的科研论文 1361 篇。本项科学研究的规模之大,涉及学科之广,测试指标和取得的研究成果之多,在中国还是首次, 在世界上也是罕见的。不难看出,对于这类大型而复杂的研究课题,只有多学科的协调配合(包括学科的理论、方法和手段、学科的专家、学者等), 进行“大兵团作战”才能奏效。又如,在竞技运动选材这一复杂问题上,过去常用的是以经验为主的定性评价或单一学科的定量评价来确定人选,选材的成功率较低。 70 年代以来,部分国家为了提高选材的准确可靠性开始进

行综合选材的尝试,中国于 1978 年也开始研究综合选材问题。综合选材亦称“科学选材”,它是由教练员和多学科专家组成综合选材组,并应用遗传学、形态学、生理学、心理学、教育学、训练学和预测学等多学科的理论、方法和手段来测试及预测被选对象未来发展的有效选材方法。这是利用多学科综合研究开发训练系统成功的范例,是体育科学研究向纵深发展的具体体现。

体育科学的综合研究,正如其他科学的综合研究一样,不是将各学科的研究成果简单相加,而是运用各学科的理论,方法和手段,对体育实践中的某复杂问题展开深入仔细的研究,获取各种参数,并应用系统的方法对各种数据进行综合运算与评价,以得出较全面的结论。

体育科学的综合研究,可以有力地促进各学科之间的交流、渗透、移植和互补,以形成各种新的观点、方法和技术,这对解决体育实践中的各种复杂问题,以及促使体育科学体系内部横向结构的紧密与完善,都有十分重要的作用。因此,重视多学科的综合研究,是当今体育科学发展的主要趋向。

②用系统科学的理论和方法指导体育运动。系统科学是信息论、控制论、系统论、运筹学、耗散结构论、协同论和突变论等系统理论和方法的总称。系统科学是本世纪 40 年代崛起的一组横断科学,由于它研究的对象不是客观世界中某个别物质的结构及其运动形式,而是许多种物质的结构及其运动形式的共同特性,因而它涉及的领域和范围十分宽广。尤其在研究那些具有跨学科性质的复杂问题时,系统科学站在以往各门科学未有的高度,从不同侧面揭示出事物的某些共同本质,从而解决了自然科学和社会科学研究中所不能攻克的许多难题。这也是系统科学受到社会各部门普遍重视的重要原因。

自 60 年代系统科学的基本理论与方法被引入体育领域后,对当代体育的发展产生了极其深刻的影响。

首先,系统科学思想和观点在体育科学领域的渗透和应用,为体育科学的发展提供了一系列新的科学概念,科学思想和科学方法,使传统的体育理论得到了补充,从而扩大了体育科学研究的广度和深度;同时也为体育科学的应用和开发研究提供了强有力的科学武器,使通过科研解决体育领域内的各种复杂问题成为可能。例如 60 年代末,前苏联体育工作者以系统论、控制论和信息论的基本理论为指导,探索研究使运动训练达到最佳效果的方法和途径。他们设计并采用了一种全新的训练法——模式训练法,对其短跑运动员鲍尔佐夫进行模式训练,获得了成功,成为应用系统科学理论解决“实现训练科学化”这一复杂问题的典范。鲍尔佐夫在 1972 年奥运会上摘取了男子

100 米跑和 200 米跑两枚金牌。自此以后,系统科学思想在体育领域内名声大噪,应用系统理论解决体育实践的诸种问题,也逐渐成为体育科学研究的主要课题。

其次,由于系统思想和观点的影响,从根本上改变了人们认识世界和改造世界的思维方式,使人们登上了一个更概括的理论高度,把复杂体育现象作为一个整体去加以考察,去研究和认识其纵横结构和动态变化的规律。由此引起了体育科学方法上的一场重大变革,使体育科学在理论上和方法上实现综合化有了坚实的基础。

迄今,系统科学已被广泛应用于竞技体育、学校体育、社会体育、体育科研、体育决策和体育管理等复杂系统的研究。体育工作者在系统思想、观点的指导下,正在运用定量化的系统技术(方法)处理复杂系统的问题,研究如何使系统的改造或系统的开发进行更多、更快、更好、更省,实现系统的最佳化、高效化和可靠化。系统科学已成为带动体育科学研究向纵深发展的前沿科学。但是,由于系统科学也是一门新兴的科学,本身尚处于发展和完善阶段,因此,随着系统科学理论的发展和完善,进一步应用其思想、理论和方法,带动体育科学研究,指导体育运动实践活动,是当今体育科学研究的一项重要任务。

③不断更新体育科学仪器设备,改进科研手段。体育科学仪器设备的研制,是当代科学技术在体育科学领域中的延伸和应用,也是体育科学研究的一个新领域,其目的是为当代体育和体育科学研究的发展提供物质方面的保证。体育科学仪器设备,作为改进体育科研手段,搞好科学研究的重要条件, 在实现运动训练科学化和体育教学现代化的进程中,起着不可低估的作用。

当代的体育科学研究,是以体育信息的采集为前提,以信息的传输和反馈为纽带,以信息的处理为中心,如此循环往复的。信息是贯穿体育科研始终的第一要素。过去,在体育科学研究中,人们常通过肉眼的观察来采集信息,通过人的经验对信息进行加工处理,于是得出定性的研究结论。现在大量的现代科学技术,如传感技术、通讯技术、声像技术和电子计算机技术等被广泛应用于体育科学研究领域,促进了体育科学仪器设备的研制和更新, 改进了科学研究的手段,使体育信息的采集量和信息的可信度大大提高,使信息传输和反馈的速度大大加快,也使信息的加工处理更快、更及时、更精确,从而提高了体育科研的准确性和实效性。例如,心率遥测仪应用于体育教学中,可以帮助教师了解学生在运动过程中的机能反应,以及实施的运动负荷的适宜程度;通过电视录像高速摄影,并借助图片分析电脑和录像分析仪,可以帮助教练员以最快速度对运动员的动作进行“诊断”,以改进其技术;通过电子计算机处理大量而又复杂的信息,并经过综合的定量分析得出结论后,可以为决策机构在制定实施方案时提供科学的依据,还可以将各种有效信息储存起来备用。通讯技术,声像技术和传感技术等现代技术应用于体育领域,已成为采集体育信息的科学武器;而电子计算机的应用,使体育科研得以从定性分析过渡到定量分析,从而为体育科学进入系统化、信息化、定量化时代奠定了物质基础。

随着体育科学的发展,对体育科学仪器设备的要求无疑会越来越高,现在广泛应用的一些仪器设备已不能满足体育科学研究的需要了。譬如:电视录像技术虽然可以对比赛和训练情况进行客观的记录,但却无法提供定量的直接信息;高速摄影尽管能够提供某些定量信息,但因其过程繁杂,且耗时过多,因而其实用价值受到了限制。这就要求人们及时地引进当代科技的最新研究成果,更新体育科学仪器设备,使体育科研更好地为体育实践服务。目前,部分国家已进行了图像测量和光电测量等声像新技术的研究。图像测

量技术具有图像显示和参数测量双重特性;光电测量技术也具有对光学图像进行适时处理,即可采集所需定量信息的特性。这两项新技术在体育科研中的应用,为体育科学研究提供了行之有效的科学手段。另外,由于体育运动的固有特点是“动”而不是“静”,这就对体育科学仪器方面的可靠性和实用性提出了更高的要求,尤其是对附加在运动员身上的测试仪器要求更高, 既要求微型化、精密化和系列化,还强调其稳定性。因此,进一步开发和更新体育科学仪器设备,充实科学研究的“武器库”,是推动体育科学向纵深发展的战略需要,也是当今体育科学研究的一个重要课题。