单兵个体化体能训练分层施训模式和方法试验性研究
【摘要】
目的:探索单兵个体化体能训练分层施训模式和方法,构建单兵“科学分层、因材施教、因地制宜”的施训模式。
方法:对陆军某部新兵(201例)及海军舰潜艇某部单兵(335例),共536例进行运动功能诊断和损伤风险评估(EMPT)及基础科目测试,根据单兵体能水平、运动功能障碍和运动损伤评估结果,进行编组,分层次设计训练内容和负荷并开展个体化施训方案,通过对试验组和对照组在功能性动作评估得分及体成分测试、屈臂悬垂、俯卧撑、仰卧起坐、握力、纵跳、背抛实心球、3000米跑等项目得分进行不同组别间,试验前后间的样本T检验的方式进行对比和分析。
结果:(1)陆军新兵经过8周的科学分层施训试验组体能成绩较对照组获得明显提升,主要提升的科目为单杠、双杠、引体向上;主要测试指标也均有更明显提高,包括肱二头肌力量、俯卧撑、仰卧起坐、背抛实心球、屈臂悬垂。(2)海军舰潜艇单兵构建的“上艇前-上艇中-下艇后”三段式个体化评估及分层施训,与干预前相比,试验组在干预后的体骨骼肌质量、握力、前抛实心球结果均有显著性差异。试验组干预后的纵跳成绩相比于干预前不存在显著性差异。对照组在干预前、后的指标无显著性差异,且对照组体脂含量呈增长趋势,骨骼肌含量、前抛实心球、纵跳、握力呈轻度下降趋势,说明对照组的体能水平整体呈下降趋势。
结论:相比传统体能训练方法,单兵“科学分层、因材施教、因地制宜”的施训模式和方法能有效提升单兵体能水平和身体素质,对提高其军事体能专项成绩能起到重要作用。
【关键词】单兵;陆军;海军;体能训练;试验研究
近几年,海洋问题在中国周边安全环境中的重要性不断提升,钓鱼岛、南海主权等争议性涉海纠纷在国际层面不断升温,如何应对中美海上战略博弈以及中国与周边国家海上安全等问题,成为中国海军面临的重大问题。因此,如何在保持舰上人员任务效率的同时,维持海军舰艇人员体能水平,成为国防和军队建设所需要解决的问题。其次,新兵作为部队建设的生力军,是构成我军未来战斗力的重要中坚力量,其体质健康和体能水平将直接影响到部队的战斗力。为提升我军单兵特别是海军舰潜艇部队士兵基础体能水平。本研究尝试引入“个体化评估和分层施训”理念进行试验性研究,采用对比试验的方法,将“科学分层、因材施教、因地制宜”施训模式与实践作用于我军单兵(陆军新兵及海军舰潜艇单兵)军事体育训练中,对其体能强化效应进行评价,为提升我军军事体育训练科学化提供理论支撑。
1 对象和方法
1.1 研究对象
选择我国陆军某部新兵201例,海军舰潜艇某部单兵共200例,均为男性。陆军新兵研究主要在卫戍区某部新训阶段进行,海军舰潜艇单兵研究主要在北部战区海军某部舰潜支队进行。采用整群随机抽样的方式确定试验研究对象,随机分为是试验组和对照组,陆军新兵(试验组94人,对照组107人).海军单兵(试验组200人,对照组135人)。所有受试者均通过体力活动准备问卷(PAR-Q)筛查,凡是出现下列情况之一者,均不能参加本次测试:近期(1-2个月)内曾经患过高烧、腹泻等急性病,目前体力尚未恢复者;近半年内肢体或关节有过骨折或脱位现象者。通过充分告知试验过程和可能在试验中出现的不适,受试者签署《知情同意书》。
1.2 研究方法
(1)训练前评估: 本研究通过之前的研究使用以下因素来评估我军舰潜艇单兵运动功能以及体能,包括:运动功能诊断和损伤风险评估(EMPT)、体成分(体脂、骨量、韧带松弛)、体能测试和身体素质测试。体能测试包括3000米跑、单杠、双杠。运动功能及身体素质测试包括:双手持球过顶后仰触背、原地纵跳、屈臂悬垂、俯卧撑、仰卧起坐、握力、背抛实心球等。
(2)评估分组
根据运动功能评估、握力、3000米、体成分测试等结果对研究组人员进行分组。
2.1 首先根据运动功能和损伤风险评估将单兵分为不同等级:优良组、中等组、差组(中等组进入纠正性训练,差组进入治疗与康复训练),经纠正训练及康复训练后再次进行运动功能和损伤风险评估,评估结果优良后进行体能和身体素质评估分组。
2.2 体能及身体素质分组
根据握力评估分为不同等级:差组、中等组、优秀组(差组及中等组进入补训组B组)
根据3000米分为不同等级:及格和不及格组(不及格组进入C组)
根据体成分分为不同等级:体成分异常组及体成分正常组(低骨量或高体脂进入D组)
E组力量及耐力均不合格组。其余纳入A组,进行常规训练
(3)分层设计训练内容和负荷并开展个体化施训方案
3.1 陆军新兵:
按单兵体能评估结果将受试人群分为5组:
A组:常规训练组(按普训计划进行训练);
B组:力量补训组(差组及中等组,按照宿舍补训+操场器械补训+辅助补训进行);
C组:耐力补训组(不及格组按照高强度间歇跑+追逐跑+加速跑等形式进行,注意控制心率);
D组:体成分优化组(采用高强度间歇训练(HIIT)及有氧的中、低强度训练(如俯卧撑、引体向上、慢跑和仰卧起坐等)穿插进行);
E组:上肢力量及耐力补训组(参考B和C组进行耐力及上肢力量穿插补训)。
并结合之前研究训练处方施训。
常规训练组按以下计划进行:
适应性训练2周(第1-2周),基础训练3周(第3-5周),调整训练1周(第6周),强化训练(第7-8周),调整训练(第9周),考前训练(第10周)(详见下图):
3.2 舰潜艇单兵:
构建舰潜艇单兵“上艇前-上艇中-下艇后”三段式个体化评估及施训体系(如下图)
3.2.1 上艇前(执行任务前):
上艇前,按舰潜艇单兵体能评估结果将受试人群分为5组:
A组:常规训练组;
B组:力量补训组;
C组:耐力补训组;
D组:体成分优化组;
E组:上肢力量及耐力补训组。
并结合之前研究训练处方施训。
常规训练组按以下计划进行:
适应性训练2周(第1-2周),基础训练3周(第3-5周),调整训练1周(第6周),强化训练(第7-8周),调整训练(第9周),考前训练(第10周)(参照3.1)
3.2.2 上艇中(根据在艇环境设置特色训练):
制定符合舱内空间的训练计划,达到维持骨骼肌含量及减脂目的。
(1)舰艇单兵:通过高强度间歇训练(HIIT)+碎片化时间哑铃、跑步机、弹力绳、跳绳等方式进行锻炼维持肌力,减脂;音乐舒缓、冥想、呼吸放松等静态放松方式舒缓精神心理压力、改善睡眠质量+条件允许下1h甲板上动态拉伸训练;
(2)潜艇单兵:碎片化时间哑铃、弹力绳等方式进行锻炼维持肌力,减脂;音乐舒缓、冥想、呼吸放松等静态放松方式舒缓精神心理压力、改善睡眠质量。
其中,HIIT训练:为期6周,包括适应阶段、提高阶段和强化阶段,每次训练30-45分钟,要求受试者爆发式的完成每一个训练动作。训练内容包含热身、正式训练、放松三个方面。其中热身阶段15分钟,包括预激活、动态拉伸、动作整合、神经激活四个部分;正式训练15分钟,包含上肢、下肢、核心三部分动作;拉伸阶段10-15分钟,采用静态拉伸与冥想、音乐、呼吸放松结合的方式。训练动作根据海军舰艇人员工作或战斗需求选择。
3.2.2 下艇后(根据在艇环境设置特色训练):
按舰潜艇单兵体适能评估结果将受试人群分为5组:
A组:常规训练组;
B组:力量补训组;
C组:耐力补训组;
D组:体成分优化组;
E组:力量及耐力补训组。
并结合之前研究训练处方施训。
常规训练组按以下计划进行:
根据停靠码头时间,短期(1-2周)进行适应性训练周计划,中长期(3-4周及以上)制定适应性训练周+考前训练周计划(参考上艇前训练计划)。其他分组补训参考上艇前补训计划。
①停靠码头时间:短期(1-2周)——适应性训练计划(如下图)
②停靠码头时间:中长期(3-4周及以上)制定适应性训练周(前1-2周)+考前训练周计划
1.1 统计学处理
采用SPSS 21.0软件进行统计学处理。使用均数±标准差描述计量资料分布,组间差异性检验的显著性水平定为P<0.05。
2 结果
2.1陆军新兵
(1)经过8周的科学分层施训,试验组体能成绩较对照组获得明显提升,主要提升的科目为单杠、双杠、引体向上;主要测试指标也均有更明显提高,包括肱二头肌力量、俯卧撑、仰卧起坐、背抛实心球、屈臂悬垂(图1)。
2.2舰潜艇单兵
(1)通过独立样本T检验分析试验组和对照组在干预前各测试指标水平是否存在差异,结果如表所示,发现两组在干预前体脂、骨骼肌质量、握力、纵跳、前抛实心球结果在干预前均无显著性差异,提示两组在干预前上述指标所代表的体能处于同一水平(表1)。
表1 试验组和对照组干预前水平无明显差异
指标 | 试验组(mean ± SD) | 对照组(mean ± SD) | P值 |
体脂率(%) | 25.87 ± 0.82 | 26.24 ± 0.77 | 0.47 |
骨骼肌质量SMM(kg) | 31.05± 5.77 | 32.84± 5.43 | 0.14 |
握力(kg) | 38.54± 1.59 | 37.85± 2.01 | 0.51 |
纵跳(m) | 2.76± 0.17 | 2.77± 0.21 | 0.25 |
前抛实心球(m) | 6.71± 0.26 | 6.52± 0.13 | 0.46 |
(2)通过配对样本T检验比较试验组和对照组干预前、后体能水平的组内差异(表2),我们发现与干预前相比,试验组在干预后的体骨骼肌质量、握力、前抛实心球结果均存在显著性差异。说明经过个体化分层施训方案后显著提升了试验组的体脂率、上肢肌肉力量、肌肉耐力、心肺耐力、柔韧性。试验组干预后的纵跳成绩相比于干预前无显著性差异。对照组在干预前、后的指标均无显著性差异,且对照组体脂含量呈增长趋势,骨骼肌含量、前抛实心球、纵跳、握力呈轻度下降趋势,说明对照组的体能水平整体呈下降趋势。
表2-试验组和对照组体能干预前后的组内差异
试验组(mean ± SD) | 对照组(mean ± SD) | |||||
指标 | 干预前 | 干预后 | P值 | 干预前 | 干预后 | P值 |
体脂率(%) | 25.87 ± 0.82 | 23.02 ± 0.67 | 0.01 | 26.24 ± 0.77 | 27.02± 1.23 | 0.07 |
骨骼肌质量SMM(kg) | 31.05± 5.77 | 33.54± 3.43 | 0.01 | 32.84± 5.43 | 31.56± 3.07 | 0.45 |
握力(kg) | 38.54± 1.59 | 41.78±1.97 | 0.01 | 37.85± 2.01 | 37.16±1.82 | 0.32 |
纵跳(m) | 2.76± 0.17 | 2.78± 0.21 | 0.35 | 2.77± 0.21 | 2.73± 0.40 | 0.60 |
前抛实心球(m) | 6.71± 0.26 | 7.32± 0.43 | 0.01 | 6.52± 0.13 | 6.49± 0.73 | 0.35 |
(3)体能成绩评估:经过个体化分层施训后,试验组体能成绩较对照组获得明显提升,主要提升的科目为引体向上、3000米、屈臂悬垂。
3 讨论
《中国人民解放军军人体能标准》(以下简称《军标》,2006版)和《大纲》颁布施行以来,全军及军事院校普遍提高了对军事体能的重视程度。但在具体组织实施过程中,由于缺乏相关的专业知识、技能和经验,广大基层在开展军事体能训练时存在诸多不足,削弱了新《军标》和《大纲》促进我军官兵综合军事素养和战斗力全面提升的效果。
目前主要缺乏系统科学的训练过程设计,具体表现为训练内容不够完善,全面覆盖各训练阶段、合理区分各类人员和地域环境、充分反映岗位任职特点、紧密结合战斗技能的训练内容体系没有建立起来;组训方法不够科学,对军事体育训练特点规律把握不准,盲目追求大强度大运动量训练,训练效率低下。(《军事体育训练改革发展纲要(2015—2020年)》)。
体能训练是新兵入伍训练的重点和难点,根据《军事训练与考核大纲》和《新训体能训练规定》要求,突出力量、耐力、爆发力和协调性训练。“体能”一词内涵丰富,现阶段我国学者对“体能”较为一致的认知为人体体能由身体机能和运动能力(即身体基本活动能力)两个方面构成,反映机体在体力活动中所具备的能力;其中,身体机能是体能的基础,运动能力是体能的外在表现。身体机能主要包括身体形态、生理机能;运动能力则主要体现为肌肉力量、肌耐力、心肺耐力、速度、柔韧、灵敏、协调能力的强弱。因此,体能素质包括很多要素,要素会由不同指标进行评估,而往往要素和指标容易混乱。所以需要将体能要素拆分,找到主要指标,进行指标体系的建立。指标要客观易测,指标检测的仪器必须价格便宜、测试安全快速无创伤,才能适合大样本人群,才能更广泛的推广。同样单兵的体质健康状况也需参照国内外相关研究成果,建立涵盖身体形态、生理机能、运动素质等要素的评价指标体系,分别从运动能力的物质基础、生理学内因和外在表象等三个层面进行评价。
新兵力量、耐力等体质指标持续下降,骨量低、肥胖、近视、龋齿的比例持续增长等不利现状。研究小组结合我军前期的流行病学调查结果,进行军事训练特点关联图分析发现力量、耐力是训练的重要身体素质因素。这与美军的评价要素不谋而合,美军的身体素质评价要素包括心肺功能、肌肉力量、肌肉耐力、柔韧性和体成分等。从我们可以把力量分为上肢、下肢、核心肌肉力量,耐力分为心肺耐力、上肢、下肢、核心肌肉耐力,进一步调查人体各组织肌肉纤维比例发现,上肢主要以快肌(I型力量型肌肉纤维)为主,下肢主要以慢肌(II型耐力性肌肉纤维)为主,分析新兵不合格的常见体能考核科目发现如:手榴弹投掷为力量型科目;引体向上、屈臂悬垂、双杠、俯卧撑为上肢力量耐力型;3000米、5000米为心肺、下肢耐力型科目。因此我军新兵身体素质评价指标可以从上肢力量耐力、下肢心肺耐力两方面进行筛选。
综上所述,我军新兵的体能评测指标也应包括身体形态(身高、体重、BMI、围度、骨量、体脂、韧带等)、生理机能(心血管、肺功能、有氧耐力等)、运动素质(上肢肌肉力量、上肢肌肉耐力、下肢肌肉耐力)。
近几年,海洋问题在中国周边安全环境中的重要性不断提升,钓鱼岛、南海主权等争议性涉海纠纷在国际层面不断升温,如何应对中美海上战略博弈以及中国与周边国家海上安全等问题,成为中国海军面临的重大问题。中国军方表示,“面对复杂的海上安全威胁与挑战,中国海军需要具备维护海洋权益、海外安全利益等多样化军事任务的能力。但是,海军在执行高强度的海上任务时,生理和心理上都会发生很大的变化,特别是在体适能上消耗极大。因此,如何在保持舰上人员任务效率的同时,维持海军舰艇人员体能水平,成为国防和军队建设所需要解决的问题。
根据前期对舰潜艇人员长航任务过程的调研得知,目前舰艇人员在长航时的体能训练主要通过统一组织到甲板进行俯卧撑、平板支撑、波比跳、原地高抬腿等动作(时间不超过1小时)。但是单一的训练动作没有科学合理的训练方法导致训练效果不佳。首先舰艇人员的分工不同,实行三班、五班、七班倒不间断值班,作息紊乱,很难保证将所有人在同一时间段集中至甲板训练;其次,这种训练方式受天气限制较为明显,在海面上舰艇出现首摇、纵摇、横摇的现象在甲板上感受更为强烈,会增加舰艇人员运动损伤的风险。潜艇人员长航时间局限于潜艇仓内狭小密闭环境,且为维持低耗氧以及减少出汗后洗澡消耗过多淡水资源,往往无法进行过度剧烈运动。长航任务结束后,舰潜艇官兵下艇后大部分情况下为体能考核成绩达标,以单一3000米跑突击训练作为体能训练方式,这种情况下软组织训练伤发生率明显升高。以上原因最终的结果导致舰潜艇人员参与体适能训练的积极性不高,从而影响其体能水平。
因此,为了满足舰潜艇人员的体能训练需求,需要考虑到长航时特殊环境对舰潜艇人员的影响。在艇时,由于舰艇舱室狭小等因素影响,不能采用常规体能训练方式,选择不受限于舰潜艇特殊环境下的训练方式将更有利于舰潜艇单兵体适能水平的维持。高强度间歇训练(HIIT)是一项在负荷强度大于或者等于最大乳酸稳态或无氧阈的条件下,参与者反复进行动作持续时间为几秒至几分钟的训练,且每两个训练动作之间安排静息或者低强度练习,使参与者不足以完全恢复的训练方法。首先,与中等强度有氧训练相比,HIIT花费更短的持续时间即可达到更好的训练效果,短时长可以为舰潜艇人员提供更多训练时间的选择;其次 HIIT 对训练场地和器械的要求小,舰潜艇的室内空间足以开展,弥补了影响舰潜艇人员体适能训练的天气因素;再次HIIT训练动作多样,更能让练习者感到有趣,提高了舰潜艇人员的训练积极性。此外,以健身房为训练场地,碎片化时间穿插哑铃、跑步机、弹力绳、跳绳等训练,将更利于训练的开展。下艇后,主要进行康复性适应性训练,根据停靠码头时间长短,短期(1-2周)进行适应性训练计划,中长期(3-4周及以上)制定适应性训练+考前训练计划。
本研究针对陆军新兵和舰潜艇单兵,首先根据单兵体能水平、运动功能障碍和运动损伤评估结果,进行编组,分层次设计训练内容和负荷并开展个体化施训方案。其中,陆军新兵经过8周的科学分层施训试验组体能成绩较对照组获得明显提升,主要提升的科目为单杠、双杠、引体向上;主要测试指标也均有更明显提高,包括肱二头肌力量、俯卧撑、仰卧起坐、背抛实心球、屈臂悬垂。
海军舰潜艇单兵构建的“上艇前-上艇中-下艇后”三段式个体化评估及分层施训,我们发现与干预前相比,试验组在干预后的体骨骼肌质量、握力、前抛实心球结果均存在显著性差异。说明经过个体化分层施训方案后显著提升了试验组的体脂率、上肢肌肉力量、肌肉耐力、心肺耐力、柔韧性。试验组干预后的纵跳成绩相比于干预前不存在显著性差异。对照组在干预前、后的指标均不存在显著性差异,且对照组体脂含量呈增长趋势,骨骼肌含量、前抛实心球、纵跳、握力呈轻度下降趋势,说明对照组的体能水平整体呈下降趋势。
本文的不足之处在于,由于本次研究为单兵体能训练分层施训的初步探索,分组及样本量可能存在不足,后期可进一步增大受试样本量,并优化个体化施训分组,制定更精细化分层施训方案。其次,科研人员无法上舰对舰潜艇人员进行长航时期的体能训练指导,仅对舰艇骨干进行指导,后期可考虑系统培训舰艇骨干直接参与舰潜艇人员的体能训练。
4 结论
相比传统体能训练方法,单兵“科学分层、因材施教、因地制宜”的施训模式和方法能有效提升单兵体能水平和体能测试成绩,保证了单兵的身体健康,为提升军事体能奠定坚实良好的基础。在下一步的工作中,首先将继续对单兵军事体能的进行干预评估,不断优化改善训练方案,切实提升该群体的军事体育训练水平。
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