運動與休閒學院

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為配合我國社會變遷與體育發展及本校的轉型與發展，本學院於90年8月正式成立，並將原屬本校教育學院之體育學系（所）、運動競技學系、運動與休閒管理研究所調整成立運動與休閒學院，並於95學年度增設運動科學研究所：為提升本院競爭力於101學年度運動競技學系與運動科學研究所整併為「運動競技學系」，運動與休閒管理研究所與管理學院餐旅管理研究所整併為「運動休閒與餐旅管理研究所」。

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學院網址：http://www.csr.ntnu.edu.tw/

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Author: search.filters.author.黃長福

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    排球攔網落地之生物力學分析
    (2012/08-2014/07) 黃長福
    排球運動盛行於世界各地，一場精彩的比賽在於雙方不斷進行進攻與防守的動作，而攔網是防守技巧中的第一道防線，近年來隨著技術與規則的提升與改變，攔網不再只是用於防守的技巧，同時也兼具有主動攻擊的技術。 攔網不僅是起跳及空中的動作重要，落地的動作技巧也十分重要，因為長期從事排球運動需不斷執行跳躍落地的動作，頻繁的落地動作往往會造成人體下肢的傷害，因此，有效的減緩落地造成對身體的衝擊是十分重要的。從過去的研究中得知，女性和男性在落地動作中的策略存在著差異，且女性也有較高的受傷機率。然而，在比賽中大多數在執行攔網動作前都會進行側向的位移，因此本研究透過攔網落地動作的運動學及動力學參數，以探討女性和男性在執行不同方向攔網落地動作上的差異，藉此了解攔網落地動作的重要性。 本研究擬以12名女性及12名男性為研究對象，以十台Vicon紅外線攝影機 (250Hz)及兩塊測力板 (1000Hz)收集不同方向攔網落地之運動學與動力學的資料。動作要求實驗參與者執行原地及向左、向右併步攔網落地的動作，分別收取三次成功的資料，使用Visual 3D動作分析軟體進行運動學及動力學資料的處理，並採用混合設計二因子變異數分析進行處理。預期找出落地動作的差異性，並期望能提供預防落地動作傷害之貢獻。
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    足部著地策略對跑步支撐期肌肉貢獻之影響
    (2014/08-2015/07) 黃長福
    近年來不同足部著地的跑步方式對人體下肢的影響受到廣泛的討論，多數研究採用 實驗方法探討不同著地策略在跑步動作型態及下肢關節負荷的差異，但是對於人體各肢 段關節及主要肌群之協合作用及能量貢獻方面的了解卻相當有限。故本研究目的為結合 實驗及電腦模擬方式探討身體各肢段關節與主要肌群對支撐期前足及後足著地跑步動 作之貢獻情形，以及各肌群對下肢關節負荷的影響。本研究將分為兩年，第一年利用十 台高速攝影機、二台測力板及肌電儀蒐集 15名健康男性受試者 (20~24歲) 不同足部著 地策略跑步 (2.5±0.5公尺/秒) 之運動學、動力學與肌電資料，以了解身體各肢段動作對 於不同著地方式身體質心位移貢獻之差異、關節貢獻度與其肌肉活化情形，並作為第二 年建立及驗證電腦模型之依據。第二年則利用 AnyBodyTM 模擬軟體結合實驗資料、人 體肢段參數與過去文獻之肌肉參數建立個人化模型，利用逆動力學與最佳化方式求出不 同足部著地策略身體各部位主要肌群在支撐期之力量、機械作功及功率之差異，並分析 受試者個體差異 (如：著地時之肌肉力量、肌肉長度、肢段動作等) 與下肢關節負荷之 關聯性，期能找出適合每位受試者之跑步動作，並整合分析其趨勢以作為跑步訓練、傷 害預防及臨床復健應用之依據。
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    太極拳雙人定步推手對練之生物力學研究
    (2009/08-2010/09) 張家豪; 黃長福
    太極拳的定步推手練習，是套路練習之後的進階訓練，讓練習者能領會拳理，掌握 身體各部位的鬆柔，維持重心的穩定，同時藉著太極八法的運用讓對手失去平衡，進而 達到克敵制勝的目的。本研究將以定步推手訓練法中較為基本的單搭手掤式與雙搭手 掤、按二式，對六組共十二位練習太極拳推手五年以上的選手進行實驗，探討定步推手 練習中，雙方的動作、重心軌跡以及地面反作用力的交互作用。本實驗將採用Vicon 三 維動作分析系統和Kistler 測力板同步收集攻守雙方的運動學與動力學資料，分析的參數 包括：重心軌跡、壓力中心位置、上下肢關節角度、角速度、角加速度、水平與垂直地 面反作用力、下肢關節受力及力矩，並採用無母數統計法進行資料的統計分析，定p<.05 為顯著水準。
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    臺灣國高中棒球投手動作生物力學分析
    (2009/08-2011/07) 黃長福
    棒球在台灣一直是一個非常受歡迎的運動，隨著職棒的蓬勃發展，帶動了業餘四級 棒球的興盛。在一場棒球比賽中投手對比賽勝負有著極大的影響，因此過去對投手的投 球有相當多的研究。不過這些研究大多採用大學及職業的選手做為研究對象來了解投球 機制，以基層投手為對象的研究則甚少。回顧過去僅有Fleisig、Barrentine、Zheng 及Escamilla（1999）對不同年齡層的投手進行過研究，結果推論投球動作在國中時期 就已定型並持續到成年，而上肢的速度及力量則隨著年齡增加而增加。至於地面反作用 力及下肢力矩的部份，則缺乏相關資料。使得投手成長過程中的地面反作用力及下肢力 矩與年齡的變化不為人知，限制了我們對投球機制與年齡的了解。因此本研究以國、高 中投手為研究對象，分析其投球時地面反作用力、運動學及動力學參數，並將結果與成 年投手研究做比較，來了解年齡對投球機制的影響。 本研究擬以10名健康國中投手及10名健康高中投手為研究對象，在師大力學實驗室 進行測試。實驗時先在2塊力板前方3公尺處掛1張棒球擋網，在擋網後方放置1長方形目 標(40 *60cm)。實驗開始時受試者先在身上黏貼36顆反光球，以Vicon系統(250Hz)收集 其靜態姿式，再要求受試者對擋網後的目標全力投擲10球，投球受試者時需一腳踩一塊 力板。分析時選取球速最快的3球，先用Visual3d計算運動學及動力學參數，再計算每 位受試者的平均值及標準差，後續以各受試者的平均值進行分析。接著以皮爾遜積差相 關進行球速與各參數間相關性探討，再以t檢定檢測在2組投手的各項參數，顯著水準設 為α=.05。藉由這些分析希望能進一步找出不同年齡層投手投球的運動學及動力學參數 間的差異。
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    優秀男女排球選手扣球落地動作之生物力學分析
    (2010/08/01-2011/07/31) 黃長福
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    武術「發勁」與「化勁」技術機轉之生物力學評估
    (2010/08-2011/07) 張家豪; 黃長福
    背景:「引進落空合即出」記載於拳論，其意為當對方攻來時，利用牽引轉化等化勁的 方式，讓對方的勁力不能攻到己身，並利用對方本身的衝力讓對方失去平衡，進而被我 掌握而加以發勁反擊。本計畫預計以三年時間探討整個結合化、發勁之「引進落空合即 出」技術，藉由動作與肌肉收縮機轉的模式，期能在教學傳承上給予助益。目的:第一 年探討武術中「發勁」動作的肌肉活化機轉，對照運動學與動力學參數，建立出發勁動 作的常模；第二年對武術中防守走化之「化勁」動作進行運動學、動力學與肌電圖分析， 並建立動作常模；第三年探討化勁後發勁—即拳論中『引進落空合即出』的連貫動作， 結合人體運動學參數、地面反作用力與肌電圖的分析，建立動作常模。方法:第一年將 採用Vicon 三維動作分析系統、Kistler 測力板以及Noraxon 肌電圖儀同步收集12 位熟 悉「發勁」技術的武術學習者，對目標物發勁時的運動學、動力學與肌電訊號資料；第 二年亦將採用Vicon 三維動作分析系統、Kistler 測力板以及Noraxon 肌電圖儀同步收 集12 位熟悉「化勁」技術的武術學習者，將對方推力化解時的運動學、動力學與肌電 訊號資料；第三年將採用Vicon 三維動作分析系統、Kistler 測力板以及Noraxon 肌電 圖儀同步收集12 位熟悉「引進落空合即出」技術的武術學習者，將對方推力化解後同 時發勁將對方推出的運動學、動力學與肌電訊號資料。資料將利用弗里曼二因子等級變 異數分析法、卡方檢定進行統計分析，顯著水準定為α=.05。
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    太極拳運動對老年人行走及跨越障礙動作之影響
    (2008/08-2010/07) 黃長福
    老年人隨著老化的過程，其身體運動能力的衰退，如肌力、平衡能力、反 應能力、神經系統方面等，有關這些能力的下降將使老年人增加在日常生 活環境中活動的困難，如行走中跨越障礙，以及常伴隨發生的危險因素， 如跌倒，嚴重威脅健康品質。故主動從事身體活動以減緩運動能力衰退， 甚而提升身體運動能力，乃是不可或缺的積極性作法。 在眾多的運動中，太極拳運動是從事人口相當多的一項運動，其運動 形式以及強度更是老年人適合從事的項目之一，而且一直受到提倡也廣為 接受。有關老年人從事太極拳運動後對身體影響的探討越來越多，但主要 著墨於一些生理指標上，有關日常生活中具體動作（如跨越障礙物）的下肢 各肌肉協調控制與關節互動的探討則是沒有。因此，本研究希望藉由行走 過程中跨越障礙的動作，並以運動學、動力學與下肢主要肌群的肌電訊號 為探討依據，來探討老年人從事太極拳運動對跨越動作的關節互動關係與 下肢各肌肉協調控制有何影響。 本研究將有從事太極拳運動以及無從事太極拳運動的老年人各15名 參與實驗，實驗中包括有一般平地行走（level walking)、10%腿長高度與 20%腿長障礙高度的跨越動作等三種情況。以10部Vicon高速攝影機 (100Hz)、兩塊Kistler測力板（1000Hz)以及1套Biovision肌電系統 (1000Hz)同步收集實驗資料。預期可找出老年人參與太極拳運動後對此功 能性動作控制上所產生的效應，期望對老年人的跌倒預防有進一步的貢獻。
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    標槍投擲之生物力學分析與模擬
    (2013/08-2014/07) 張家豪; 黃長福
    目的：第一年探討標槍投擲的上肢生物力學反應；第二年以電腦模擬分析標槍投擲的 上肢生物力學；第三年比較不同層級選手標槍投擲之生物力學差異。方法：第一年以 二台高速攝影機拍攝六位大專甲組選手投擲標槍動作，配合肌電圖記錄肌肉活化程 度，分析投擲過程中上肢三維運動學與動力學資料及肌肉活化情形；第二年以人體生 物力學動態模擬與分析系統(AnyBody)，搭配第一年所量測的三維運動學與動力學資料 建立與修正上肢的骨骼肌肉模型，以該模型評估投擲過程中各肌肉(無法直接測量)的活 化狀態，並可以該模型預估訓練處方之功效；第三年則以一台高速攝影機拍攝投擲動 作搭配第二年所建立的骨骼肌肉模型，分析六名高中與六名大學甲組選手標槍投擲的 三維運動學與動力學資料，作為擬定訓練計畫強化技術參考。