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摘要： 目的：通过BTE PRIMUS模拟仿真训练系统对排球运动员挥臂动作进行训练，探究上肢肌力和动作速度关系以及技术动作准确性的影响。方法：将12名排球专项运动员随机分为实验组和对照组，分别进行BTE PRIMUS训练系统和传统肌力训练方案的8周训练，并在训练前后应用BTE PRIMUS诊断系统对两组受试者进行挥臂动作中上肢肌力和速度的诊断。结果：经过8周训练，两组受试者等长肌力测试都比训练前有显著提高（P<0.05），而实验组比对照组肌力增加更为明显（P<0.05）；实验组在25%负荷下、37.5%负荷下的挥臂速度组内比较具有非常显著性差异（P＜0.01），对照组组37.5%负荷下的挥臂速度组内比较有显著性差异（P＜0.05）；实验组与对照组在肌力增强方面有显著性差异，而挥臂速度有增强趋势但无显著性差异。结论：应用BTE PRIMUS模拟仿真训练系统的训练较传统训练更有利于提高排球运动员挥臂时的肌肉力量与速度，从而提升扣球挥臂准确性。
关键词： BTE模拟训练系统；排球运动员；挥臂动作；等长肌力；动作速度
Abstract： Objective: Trained by BTE PRIMUS for the volleyball players arm action, and study on influence of upper extremity strength and movement speed and movement accuracy. Method: 12 volleyball athletes were randomly divided into experimental group and control group, and respectively carried out the 8 weeks of training according to BTE PRIMUS training and traditional strength training scheme. It is with the BTE PRIMUS system that make the diagnosis of upper extremity strength and speed of swing arm action before and after the training. Result: After 8 weeks of training, two groups of subjects isometric strength testing has been significantly improved than before training（P<0.05）, While it is more obvious in the experimental group than in the control group（P<0.05）, The experimental group at 25% load, 37.5% load of arm speed comparison within the groups have a very significant difference（P＜0.01）, and there was significant difference in the control group with 37.5% load of arm speed（P＜0.05）. The experimental group and the control group in the muscle strengthening has significant differences, and arm swing speed has increased but there was no significant difference. Conclusion: Application of BTE PRIMUS simulation training system training than the traditional training is more conducive to improving volleyball players spike muscle strength and speed when the arm, So promoting the spiking accuracy.
Keywords： BTE PRIMUS; volleyball player; arm action; isometric strength; movement speed.
0 引言
随着排球运动的日益兴起和竞技水平的提高，高举快打、快速强劲的扣球使得攻防矛盾
日益突出[1]。因此，要在一场排球比赛中取得胜利，高质量扣球成为了最关键的因素。扣球
主要包括助跑、起跳、空中击球、和落地四个环节，要求扣球者具有弹跳高度、腰腹力量、
45 手臂挥击速度、手腕控球能力、人球正确关系以及在空中的时空感及滞空力[2]。而扣球挥臂
过程中，运动员肌肉被动拉长并且快速进行强有力的挥臂动作，如果全身及上肢力量与速度
控制不够，则很难完成出色的扣球动作。由此可见，挥臂时上肢肌肉力量特征和挥臂速度决
定了扣球的准确性, 可以更好的实现比赛的胜利。
本研究通过利用BTE PRIMUS 模拟仿真训练系统对实验组的排球运动员进行肌力训
练，50 与进行传统肌力训练的对照组运动员进行挥臂速度与力量的对比，从而探究BTE
PRIMUS 模拟仿真训练系统的训练对排球运动员挥臂过程中上肢肌力的影响，并分析其导致
的结果。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
55 北京体育大学在校男子排球专项运动员，样本含量为12。受试者均为男性，实验及测
试期间无下肢伤病，在实验前6 个月内无下肢运动损伤，无神经肌肉类疾病。所有受试者填
写知情同意书，同意配合训练及提供实验数据采集活动。
1.2 研究方法
1.2.1 受试者分组
60 将研究对象随机分成两组，每组6 人。实验组为“BTE PRIMUS 模拟仿真训练组”，即在
传统力量训练的基础上进行BTE PRIMUS 模拟仿真训练系统的力量训练；对照组为“传统力
量训练组”，即只采用传统力量训练。受试者的一般情况见表1。
实验前先将实验组与对照组的各项基本情况（主要包括年龄、身高、体重、训练年限）
通过SPSS19.0 软件的独立T 检验分析，结果表明实验组与对照组基本情况之间的无显著性
65 差异（P＞0.05），符合实验的要求。
表1 研究对象一般情况（M±SD）
内容 实验组 对照组
年龄/岁 20±1.41 20.67±1.75
身高/m 184±4.92 186.67±4.63
体重/kg 76.33±4.60 81.17±5.74
训练年限/年 3.83±0.75 4.33±1.21
1.2.2 测试评定指标
70 本实验利用BTE PRIMUS 肌力诊断系统，对12 名研究对象在实验前以及实验后，分别
进行等长肌力测试与“力—速”关系模拟测试。在测试前，要求实验对象做好充足的准备活动，
每个人的心率达到每分钟120—130 次后，对扣球挥臂这一动作进行上肢肌力测试。调整BTE
PRIMUS 仪器高度，使受试者的主力手能够顺畅的进行扣球挥臂动作，运动员手持BTE
PRIMUS 附属工具，模拟扣球时动作进行挥动上臂的扣球姿势，让受试者体会几次动作后开
75 始正式的测试。
等长肌力测试：测试时，主力手扣球挥臂动作测3 次，每次测试进行6 秒，间隔休息
30 秒，根据BTE PRIMUS 仪器的图表显示，记录运动员的最大肌力，单位为牛顿（N）。
“力—速”模拟测试：根据等长肌力测试结果，BTE PRIMUS 依次设定出了最大肌力的
25%、37.5%、56.25%作为阻力负荷进行测试，间隔休息30 秒，对三次不同负荷下的上肢扣
80 球挥臂速度进行记录，单位是（deg/sec）。
1.2.3 训练方案
实验组的训练安排：上肢训练主要在BTE 仪器上完成，根据BTE PRIMUS 模拟仿真训
练系统相应的训练模板以及辅助工具，结合排球相关的训练，设定了在BTE 上进行推力、
举例、拉力以及等长训练的模拟仿真训练方式，腰腹训练则采用斜板仰卧起坐、侧屈起、高
85 台背屈起。具体强度和量见表2。
表2 实验组力量训练方案
训练内容 动作结构 附加负荷 次数×组数
上肢力量训练 BTE推力 60—70kg （5—3）×2
BTE举力 50—60kg （5—3）×2
BTE拉力
BTE等张训练
30—50kg
起始：5kg
（5—3）×2
（5—3）×2
腰腹力量训练 斜板仰卧起坐 0 15×4
侧屈起 0 15×4
高台背仰卧起坐 0 15×4
对照组的训练安排：上肢主要是进行负重卧推的训练，下肢进行斜板仰卧起坐、侧屈起
以及高台背仰卧起坐训练。具体强度和训练量见表3。
90
表3 对照组力量训练方案
训练内容 动作结构 附加负荷 次数×组数
上肢训练 负重卧推 70—80kg (10—6) ×2
腰腹力量训练 斜板仰卧起坐 0 30×4
侧屈起 0 30×4
高台背仰卧屈起 0 30×4
1.2.4 BTE PRIMUS 模拟仿真训练系统训练方法的依据
实验组在采用北京体育大学排球传统力量训练内容的基础上，利用BTE PRIMUS 附属
95 工具和模拟训练模板进行训练，并利用BTE PRIMUS 肌力诊断系统在训练前后进行测试，
结合对排球运动员扣球挥臂动作准确性与能力提升有影响的相关因素，设定出BTE PRIMUS
仪器上进行的力量训练。
其中训练量和训练强度的制定，主要是以运动员平常训练时的强度以及训练量作为依
据。在训练过程中，实验组“力量训练”的上肢训练主要通过BTE PTIMUS 模拟仿真训练系
100 统完成，而腰腹力量与传统训练相同。对照组完全按照平时的传统力量训练进行。因此，实
验设计中的实验组与对照组训练内容的动作结构基本一致，符合实验要求。
1.3 统计分析
数据分析运用SPSS19.0 软件，对研究对象实验前实验后的等长肌力测试结果、“力—速”
模拟测试结果进行统计学的分析，采用独立样本T 检验分别对实验组和对照组实验前后数
105 据组内比较分析。采用协方差分析对实验组和对照组实验后的数据进行组间的比较分析。显
著性水平取P<0.05。
2 结果与分析
2.1 实验前测试结果
2.1.1 实验前等长肌力测试结果
110 实验开始前，实验组与对照组在测试中的最大肌力均在210（N）左右，大体呈现出了
普通排球运动员扣球挥臂动作时的上肢肌力水平。对实验组和对照组的等长肌力测试成绩进
行独立T 检验分析，结果表明两组成绩之间差异不显著（P＞0.05），符合实验要求。见表
4。
表4 实验前实验组与对照组测试数据对比
测试内容 指标/（N） 实验组 对照组
等长肌力测试 最大肌力 213.3±9.76 213.2±2.08
115
2.1.2 实验前“力—速“测试不同负荷下挥臂速度结果
实验前，实验组与对照组的运动员依据自己最大肌力成绩在BTE PRIMUS 仪器的设定
下，以最大肌力的25%、37.5%、56.25%为负荷进行快速挥臂动作。可以看出，随着负荷的
增加，运动员的整体挥臂速度均呈现下降的趋势。对实验组和对照组的“力—速”测试成绩
120 进行独立样本T 检验分析，结果表明两组成绩之间差异不显著（P＞0.05），符合实验要求。
见表5。
表5 实验前实验组与对照组测试数据对比
测试内容 指标/（deg/sec） 实验组 对照组
力—速测试 25%F 挥臂V 401.17±5.38 405.00±5.92
37.5%F 挥臂V 381.17±2.83 383.17±9.26
56.25%F 挥臂V 377.17±5.43 377.17±4.50
注：F：表示最大肌力，V：表示挥臂时的速度（下同）。
125 2.2 实验后测试结果分析
2.2.1 实验后等长肌力测试结果
实验组与对照组在进行了为期两个月（共8 周）的训练后，利用BTE PTIMUS 再次进
行指标测试。。表6 是实验组与对照组实验前、后最大肌力测试成绩的对比，从本表可以看
出，实验后实验组最大肌力组内比较具有非常显著性差异（P＜0.01），对照组内比较也呈
130 现了显著性差异（P＜0.05）。但是从提高的幅度来看，实验组比对照组组间比较具有非常
显著性的差异（P＜0.01)。
表6 实验组与对照组实验前、后最大肌力测试成绩对比
组别 实验前/（N） 实验后/（N）
实验组 213.3±9.76 219.02±6.95**
对照组 213.2±2.08 216.15±2.28*
注：*：表示同组实验前后的比较 *：P＜0.05，**：P＜0.01；
135 2.2.2 实验后 “力—速”测试不同负荷下挥臂速度结果
表7 实验组与对照组实验前、后不同负荷下挥臂速度测试成绩对比
组别 指标 实验前 实验后
实验组 25%F 挥臂V 401.1±5.38 405.0±2.83**
37.5%F 挥臂V 381.1±2.83 387.0±1.35**
56.25%F 挥臂V 377.17±5.43 380.50±6.13
对照组 25%F 挥臂V 405.00±5.92 405.83±9.81
37.5%F 挥臂V 383.17±9.26 387.83±9.32*
56.25%F 挥臂V 377.17±4.50 378.33±5.58
注：*：表示同组实验前后的比较 *：P＜0.05，**：P＜0.01；
140 表7 是实验组与对照组实验前、后不同负荷下挥臂速度的成绩对比，从本表可以看出实
验后实验组25%负荷下、37.5%负荷下的挥臂速度组内比较具有非常显著性差异（P＜0.01），
但56.25%负荷下的挥臂速度组内比较差异不显著（P＞0.05）。对照组组内除了37.5%负荷
下的挥臂速度组内比较有显著性差异以外（P＜0.05），其余两种负荷下的挥臂速度均无显
著性差异（P＞0.05）。
145 2.2.3 实验组与对照组实验后组间对比
表8 实验组与对照组实验后数据对比
内容 指标 实验组 对照组
等长肌力测试 最大肌力 219.02±6.95 216.15±2.28 *
力—速测试 25%F 挥臂V 405.0±2.83 405.83±9.81
37.5%F 挥臂V 387.0±1.35 387.83±9.32
56.25%F 挥臂V 380.50±6.13 378.33±5.58
注：*：表示同组实验前后的比较 *：P＜0.05
150 表8 是实验后对实验组和对照组的测试成绩进行对比分析，通过SPSS19.0 软件的协方
差分析，得知实验组与对照组肌力测试成绩之间存在着显著性的差异（P＜0.05），而挥臂
速度测试方面并无显著性差异（（P>0.05））。
2.3 讨论
2.3.1 正确的排球扣球技术动作对竞技水平的提高和运动损伤的预防均有益处
155 排球运动员比赛中进攻得分最主要的手段就是扣球，运动员经扣球这一动作往往体现了
其个人以及整个球队的实力水平，高质量完成扣球也就成为了排球进攻最关键的因素。在扣
球过程中，运动员腾空扣球经过收腹、挥臂、甩腕动作所表现出来的爆发力即就是扣球时所
用到的肌肉力量，在多年的排球实践中得知，排球扣球中绝对力量和动作速度是最主要的因
素[3]。
160 (1)绝对力量：主要指的是肌肉在运动中发挥尽可能大的收缩力量的能力。绝对力量同
时也是各种力量（包括相对力量、力量耐力、速度力量）和速度素质的基础。排球运动员的
扣球动作是由一系列动作合成的，这些动作的有力完成都与相关部位肌肉的绝对力量密切相
关：其中包括了助跑、起跳时的下肢绝对力量；腾空、收腹时的腹肌、背肌绝对力量；挥臂、
甩腕时的上肢绝对力量；这些都决定着扣球的顺利完成和准确性，所以提高上述各类肌肉的
165 绝对力量，有利于完善排球运动员的扣球挥臂动作。
(2)动作速度：也可以理解为单位时间内完成动作的数量，单位时间内完成动作数量多
则动作速度快，否则为慢。排球扣球动作中则解释为排球运动员完成扣球时间的长短。由于
排球扣球动作分为抡臂扣球（即就是挥臂扣球）和屈臂扣球两种形式，而挥臂扣球的击球速
度快于屈臂扣球的击球速度[4]。因而采用挥臂扣球能加快击球速度，继而结合强有力的绝对
170 力量高质量地完成扣球动作。
此外，据有关调查统计，在排球运动的损伤中，膝部损伤最为严重，接下来分别是肩部
和腰部损伤[5] 。在排球训练和比赛中，运动员主要动用肩部肌肉力量来完成扣球挥臂的动
作，此动作以肩关节为轴，肘关节围绕其由后向前的进行回旋加速动作，肩胛骨在此过程中，
以下回旋、后缩、上回旋、上提以及前回旋和前伸、下降的方式进行运动。与此同时，肩带
175 肌肉也随之运动，由于此过程时间较短，肩胛骨运动繁琐，故发生损伤的可能性较大。因此，
加强各主要有利关节力量练习、掌握正确的技术动作，对预防损伤的发生是很关键的[6]。所
以正确的扣球挥臂也可以很好地预防运动员的肩部损伤。
2.3.2 BTE PRIMUS 模拟仿真训练内容的影响分析
BTE PRIMUS 模拟训练具有专项训练的性质，同时也是连接“专项训练”与“以赛代
180 练”的训练的桥梁[7]，可以很好的提升运动员赛场上的生理及心理适应能力。BTE PRIMUS
肌力诊断以及模拟训练系统[8]，由电脑控制，充分利用多种工具附件，不仅可以对运动员肌
力进行肌力等一系列测试，也可以通过等张、等长、等速和持续被动运动（CPM）对运动
员进行专项化的职业模拟训练。由此可见，采用BTE 对运动员进行模拟训练很有可能提升
其运动能力，对于排球扣球挥臂来说，也有很大的提升。
185 排球扣球动作是以躯干的收腹、转体、伸肩带动上肢挥臂击球的三位合成动作[9]，挥臂
作为击球的前一项动作，对准确击球有很大的影响。要想做到击球准确就必须做好挥臂动作，
掌握一定的击球速度和上肢肌力，这样才能卓有成效的完成这一扣球击球动作。
依据扣球时动作的顺序可以得知，运动过程中，主要是以大关节的运动来带动小关节运
动。起初由躯干活动，既而带动肩肘活动，最后涉及手部的活动，从而完成整个动作。所以
190 根据动量传递规律可知：运动员在进行快速挥臂前，采用以躯干为起始的加速鞭打比肩肘段
的加速能更好的将速度传递给手部进行击球动作。即就是起始加速度质量和瞬时速度愈大，
末段关节所得到的速度也愈大[10]。所以，在前臂完成挥击时的肌肉收缩时，有一个稳定的
支撑对于挥臂时末速度的发挥，挥臂的质量有着正向的影响。
BTE 模拟仿真训练系统中推力、举力、拉力的训练形式，主要是对运动员的进行前臂
195 负重的训练，在此过程中，BTE 提供了重复的训练模式以及最大举力、推力、拉力的训练
模式，使上肢进行反复做功，这对于加强上肢力量有很好的效果。上肢肌肉力量的加强，增
加了运动员在移动过程中扣球挥臂的准确性。除此之外，举力的训练也在一定程度上使腹肌
得到训练，进一步加强腹部稳定性，使前臂的力量得到提高，从而更加稳定的推进挥臂动作
的实施，拉力则主要是加强上肢手臂及手的绝对力量。因上文中指出，前臂负重还可以提高
200 腕关节速度，提高扣球的挥臂能力，所以推力、举力、拉力的训练在稳定腹部力量，加强上
肢肌力的基础上，又提高了腕关节的速度，大大提升了扣球挥臂的能力。
此外，要进行扣球挥臂动作，具备良好的上肢收张能力也至关重要。在扣球挥臂这一过
程中，上肢的摆臂、鞭打、击球都需要足够好的上肢张力来完成。而BTE 模拟仿真训练的
等张训练主要模拟运动员挥臂扣球摆臂、挥臂、击球训练，负荷循序渐进，使运动员在不同
205 负荷下自如的进行扣球挥臂，良好的进行了收张训练。因此，在一定程度上对扣球挥臂起到
了促进的作用。
2.3.3 传统力量训练对挥臂能力的影响分析
在几乎所有的运动项目中，运动员都是以对抗阻力的方式来完成的，排球运动也是如此。
在排球运动员的力量训练中，采用的传统力量训练大多也是以负重、抗阻训练来完成。经过
210 几代人的广泛应用以及教练的接受，传统力量训练早就成为了每个运动队，专业体育院校发
展排球运动员挥臂能力以及身体必要素质的练习内容。
本项研究中，虽然传统训练也使得运动员扣球挥臂时的肌力-速度有所提高，但整体上
提高幅度低于实验组。究其原因主要是因为传统训练限于单独肌群的训练，而不是如BTE
模拟仿真训练那样全方位的涉及到扣球挥臂的相关肌肉训练，在训练手法上，传统训练多为
215 分解动作训练再组合，也不能像BTE 模拟仿真训练那样完全模拟扣球挥臂的实际动作，所
以最终对照组的提高幅度不如实验组。
2.3.4 测试结果的讨论
由实验组与对照组实验前、后测试成绩的对比可以看出，实验后实验组最大肌力、不同
负荷下的挥臂速度都有显著增高。对照组最大肌力组内比较虽呈现出显著增加，但是较实验
220 组而言增长幅度还较小。其不同负荷下的挥臂速度除37.5%负荷下的挥臂速度组内比较有显
著性差异以外，其余两项均无显著性的差异。
对于不同负荷下挥臂速度的测试结果来看，实验组与对照组在最大负荷（56.25%）下
的速度在组内比较均无显著性的差异，这表明随着阻力的增大，BTE 训练与传统训练对于
挥臂速度的都没有显著性的影响。其原因可能是因为在大的阻力负荷下，超出了运动员的可
225 以负荷的能力，运动员不能产生相应的挥臂速度，更不能有质量的完成扣球挥臂动作。对照
组在此项测试中，中等阻力（37.5%）下的挥臂速度有显著性差异，这表明无论是BTE 模拟
仿真训练还是传统力量训练，对于这一负荷下的挥臂速度都有良好的促进作用，其原因可能
是因为运动员更容易接受中等负荷，能够有效的完成挥臂动作。
由此可见，BTE 模拟仿真训练对于排球运动员上肢最大肌力的提升相对于传统力量训
230 练有着很大的优势，而在挥臂速度的影响中，虽然有优势，但统计学上并没有显著性差异。
3 结论
BTE PRIMUS 模拟仿真训练和传统的力量训练均能使排球运动员挥臂时的最大肌力以
及挥臂速度得到提高，提升了挥臂准确性，继而使扣球能力得到相应的提高，而正确的扣球
挥臂也可以很好地预防运动员的肩部损伤。在传统力量训练的基础上，附加BTE PRIMUS
235 模拟仿真训练，可以更好的提高扣球挥臂时的上肢肌力及挥臂速度，其提高运动员上肢肌力
的效果优于传统力量的训练。
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