作者：夏忠梁,张英波
出版社：北京科学技术出版社
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动作学习与控制试读：
前言
早在2400多年前，古希腊名医希波克拉底（公元前460—前370年）有一句名言“动作即生命”。而当今“生命在于运动”也已经成为大家的共识。美国动作科学家、著名整形外科医生、力量和身体训练持证专家格雷•库克说过：“首先要动作好，然后再经常运动。”这也非常贴切地指出了动作对提高人们生命质量的重要作用。《动作学习与控制》更是我国当今“健康中国”建设和全民健身的重要科学依据和实用练习方法指南。在当今国际竞技体育前沿领域，许多成功实践者则更加形象地验证了动作质量对于运动成绩的决定作用：“竞技就是动作！”
从人体早期的生长发育，直至生命结束的全过程，动作一直是我们关注的一个核心主题。目前世界上最优秀的健康专家、物理治疗师和运动训练专家，以及体育教师、教练员和运动员们，已经开始密切关注各种完整动作模式。他们在工作中也是先考虑基本动作模式，再考虑专门动作模式，他们共同的理念是：动作是人类行为的基本要素，而基本要素又是第一要素，因此，优化动作模式应该成为体育教育、运动训练和康复的首要切入点！《动作学习与控制》的内容基于现代电子科学，主要研究人体动作学习与控制问题，其是人类动作行为科学的重要组成部分。其中“动作学习”的主要研究对象是人类动作的学习过程和影响这些学习过程的各种变量，而“动作控制”的主要研究对象则是动作产生、执行和控制的过程，以及影响这些过程的各种变量。所以，我们说“动作技能学”研究的客体是人的动作行为，“动作学习”和“动作控制”在某些理论内容上是相互交织的，而在研究方向上各有侧重，两者既相互独立、各有侧重，又相互依存、相辅相成。“动作学习”和“动作控制”是20世纪70年代以来在美国等西方发达国家发展起来的新兴学科。2003年，我国在北京体育大学的本科和研究生教学中开设了“动作学习与控制”课程，十多年来我国已经有越来越多的体育高等院校逐步开展该学科的教学、研究和活动，并且受到了广大师生的欢迎。自2016年开始，“动作学习与控制”相关课程，已经被国家教育部规定为我国体育专业本科生最核心的课程之一。我们将“动作学习”和“动作控制”这两部分知识有机整合，结合近年来学科的最新发展以及编者多年来的教学、研究、实践经验和参与我国几十支国家队备战奥运会及世界大赛的经历，并融入赴美国、加拿大、牙买加等国家体育高等院校学习和交流所得，向大家提供这本针对我国高等体育教育、全民健身、运动训练和康复、部队和警察训练等领域实际需要而编写的适用教材——《动作学习与控制》。《动作学习与控制》在体育教育、教练员培训、运动训练和运动康复、部队和警察训练等诸多领域有着广泛的应用价值。首先，运动动作和技能的学习与控制历来是国内外各级学校中对学生进行体育教育的重要内容。《动作学习与控制》不但丰富了体育教育中的教学、训练和科研知识体系，而且对提高学生的学习运动动作的效率和掌握正确的学习方法也具有积极的指导作用，它无疑是现代体育教育内容中不可分割的重要部分。其次，适于任何运动项目和与人体动作行为相关的行业，教练员和训练师的重要任务之一就是向学生传授正确的运动技术和技能，优化动作模式和动作表现，并保证动作模式的安全性、耐用性和优质动作表现的可持续性。《动作学习与控制》可以从原理和方法应用等多方面为各个行业的教练员、培训师、康复师们提供科学的借鉴和参考。特别是在全球范围内动作科学、人体工程学、人工智能等前沿领域理论和实践飞速发展的今天，而我国这门学科仍然不十分普及的情况下，在我国体育教师、教练员、军队及警察培训课程中引入“动作学习与控制”，具有更加迫切和现实的意义。再次，在竞技体育领域，运动员攀登运动技术水平的高峰，更需要正确的方法性指导。让动作执行者系统地了解必要的“动作学习”与“动作控制”学科知识，会帮助他们更加有效地组织练习、控制动作和提高动作表现的质量。最后，运动康复的主要任务包括尽快协助受伤的运动员重返运动场和比赛，或者协助有运动障碍的患者逐步形成正确的动作模式，并且进入正常人的活动方式，正确运用“动作学习”与“动作控制”的原理和练习方法组织康复练习，可以在很大程度上帮助动作执行者尽快实现恢复动作技能和运动能力的目标。
目前，在美国等发达国家的许多高等院校中，“动作学习与控制”是体育系博士、硕士研究生和本科高年级学生的必修课，已经成为服务于体育教学和运动训练的运动技术学习领域，以及人工操作系统工业设计领域的相对成熟的应用性学科。在我国，有关动作学习与控制知识体系的教学、科研及其相关原理和方法的实际应用虽然近年来有所发展和进步，但总体上在科研投入、教学和教材体系开发，以及实际应用水平，与世界发达国家同类学科的发展现状相比，还存在一定的距离。自我国提倡“健康中国”“体医结合”“以人为本”“科学发展观”以来，以及竞技体育加大反兴奋剂力度，人们更加注重全面培养和实现人的价值，以及运动技术训练方法的科学性，教学内容更加强调与国际先进水平接轨，尽快在我国体育高等院校中普及“动作学习与控制”知识和结合我国实际进行深入研究的紧迫性更加突出。《动作学习与控制》在编写过程中，我们以现代动作科学理论、实践规律及经验为基础，进一步综合分析，并结合了近年来我国体育高校教学改革、全民健身、运动训练、军队和警察训练等特种行业的实际需要、知识结构特点和实际教学经验，力求突出知识体系的先进性和专业性、内容陈述的可读性和能力培养的可操作性，以及与体育教育、运动训练、运动康复实际需要相结合的实用性等现代优秀教材的特点。
在本教材内容的确定方面，参考了欧美发达国家大量的动作科学研究前沿信息和最新成果，紧密结合了我国与优化动作模式相关的各个领域动作表现训练和体育院校动作技能教学实践的特点。教材结构和层次清晰、难度循序渐进、图文并茂，所引用资料的来源力求准确翔实。教材结构循序渐进地分为“动作科学基础知识”“动作控制基本原理”“动作学习基本原理”和“动作表现训练实践”四篇，共十五章，内容组织和撰写注重适宜性、系统性和读者亲切性，包括篇章引言、主要内容、学习目的、正文等。为了便于我国广大读者和高等院校体育专业学生独立学习和掌握“动作学习与控制”知识体系的重要概念和关键术语，以及阅读外文文献，本教材在每一章的最后一节，专门设计了精致的“自学进阶与突破”版块，结合各个层次的教学过程，分别设计了“认识基本概念”“掌握关键术语”“巩固学习要点”“强化知识练习”“推荐阅读文献”的内容。在教材的最后，附有主要汉英词汇对照和英汉词汇对照。本教材力图把国际上本领域先进和新颖的知识体系与我国体育教育的实际情况有机结合，相对完整地奉献给我国广大读者和体育高等院校的师生，服务于我国高等体育教育的教学、科研，以及各级运动队、部队和警察等特种行业相关领域的训练实践。编 者第一篇 动作科学基础知识
在这个星球上，无论是万物之灵的人类，还是其他多彩多姿的动物，其生命活动的展现方式都是以各种动作模式为基础的。自我们来到这个世上，就开始了各种动作行为的学习和控制过程，并且伴随我们终生。现代人通过学习各种动作技能，执行优质和安全的多种动作模式，以此增强体质、愉悦身心，使参与运动成为高品质生活的基本方式，同样也是我国各族人民践行和实现“健康中国”的重要组成部分。动作是我们生命活动的起始点和载体，正如美国动作科学家格雷·库克（Gray Cook）所说：“我们的身体本身就是奇迹，具有令人难以置信的耐用性和坚韧性，能够创造惊人的动作表现和身体能力。我们生来就被创造成能够生长而变得强壮的人，并且优雅地变老；而‘开垦’真实动作却是起始点。我们不能简单地获取更好的体适能、身体素质和动作表现；我们必须培养它。”
在我国各级学校的体育教育课程中，动作技能学习和掌握也是教学过程中最为重要的内容之一。在体育科技迅猛发展的今天，动作学习与控制的专门知识和方法，更是对高水平运动员攀登运动技术水平高峰提供了有力的支持。本篇的目的是初步引导大家熟悉动作学习与控制的基本知识，为进一步学习系统内容打下良好的基础。
第一章：动作学习与控制概述。主要介绍动作学习与控制研究的发展概况，具有里程碑性质的各个代表人物和事件，常用的研究方法及其应用领域，动作技能的定义、分类与高水平动作技能的特征，动作学习与动作表现的区别和阶段，以及动作学习与表现过程中所涉及的典型问题和针对这些实际问题的解决方案。
第二章：先天能力与动作表现。主要介绍人的个体差异、先天能力与后天能力等基本概念，帮助大家认识遗传因素与动作学习和表现的关系，并且向教师和教练员进行必要的实际运用提示。
第三章：动作信息处理与动作决定。本章帮助大家初步认识同动作学习与控制最为相关的信息处理过程、动作认知模型的建立。然后与大家讨论动作信息的处理过程、动作反应时和动作决定的影响因素、在心理唤醒和焦虑状态下动作决定的表现特征、与动作表现有关的注意力概念、环境赋予因素对于行为方式和动作决定的影响。最后，讨论在实际动作表现中运用记忆的各种形式等专门问题。
第四章：动作表现训练前沿发展。本章讨论以动作科学为基础的高水平动作表现训练领域的发展新趋势和前沿特征，说明现代动作表现训练的学科交叉与技术整合的基本态势及其与动作科学理论唇齿相依的联系。进而提出了当今动作表现训练实践发展的新趋势和高水平动作表现训练系统的前沿特征。在第四章内容中我们共同讨论和揭示高水平动作表现训练控制的核心问题，分析人体动作表现金字塔各个层级结构内容及其不同的实际表现状态，指出了高水平动作表现实际训练的控制要诀和标志。
第一章 动作学习与控制概述本章内容
认识动作科学的背景知识和发展概况，与大家讨论许多新的概念，它们是我们理解动作表现、学习和控制的基础。然后，我们需要考察动作技能的概念，并且讨论当今主流动作技能的划分体系和动作表现的特征。之后，讨论动作学习和动作表现之间的关系，以及在人执行动作时动作表现和学习过程是如何同时发生的。最后，我们把学习的焦点放在针对动作表现、学习和控制过程中出现的实际问题的解决方法上。学习目的
使读者了解动作科学知识体系的发展概况和应用领域，理解“技能”定义的多重含义，解释动作表现与学习的关系，讨论动作表现与学习中的常见问题与解决方法，基本了解本课程的组织与设计结构，以及实际应用领域和方法特征。第一节 动作科学发展概况及其应用一、动作科学发展进程及其代表人物（一）人们对动作表现规律的认识自古有之
自古以来，我们就知道“欲速则不达”“慢工出细活”和“萝卜快了不洗泥”等道理，在西方也有“More haste，less speed（越匆忙速度越慢）”和“Haste makes waste（匆忙出废品）”等说法，西方早期的人类动作技能研究中，人们也发现了动作速度与动作有效性和准确性之间相互牵制的关系。根据资料记载，早在1899年，美国心理学家、功能心理学的代表人物之一罗伯特·塞钦斯·武德沃斯（Robert Sessions Woodworth，1869—1962）就研究了动作速度和准确性的“互犯”现象，发现受试者在增加画线动作的速度的同时增加线的长度，他们动作的准确性就逐渐丧失。武德沃斯认为心理学应该研究人的全部活动，包括意识和行为。针对行为主义的“S（刺激）- R（反应）”，他提出“S（刺激）- o（有机体）- R（刺激）”，即在刺激和反应之间增加有机体的作用。1914年他当选为美国心理学会主席，1921年当选为美国国家科学院院士。（二）效能定律——现代学习理论的基石
桑代克（Thorndike，1874—1949）研究了人体动作技能学习和其他行为的基础过程。他提出的“效能定律（law of effect）”奠定了现代学习理论的基础。他指出：在受试者做出反应之后进行奖励，趋向于引起重复性行为；在受试者不做出反应的情况下进行惩罚或不进行奖励，则不趋向于引起重复性行为。（三）最终通路和本体感受概念的提出
谢灵顿（Sherrington，1857—1952）对于反射的研究成果在神经控制学科领域产生了重要影响，并且提出了“最终通路（final common path）”和“本体感受（proprioception）”等重要概念。（四）菲茨定律——人类动作科学研究的重要里程碑
1954年，美国心理学家保罗·M. 菲茨（Paul M. Fitts，1912—1965）为我们认识动作“速度与准确性权衡（speed-accuracy trade-offs）”做出了一项重要的贡献。
实验时，他要求受试者按照耳机中的声音节奏，用铁笔在两个宽度为W、间距为A的目标钢板上尽量快地点击，手从目标钢板中间的原点按钮出发，不断快速地重复点击两个钢板。通过变化钢板宽度W和间距A的大小控制实验难度。
他根据实验结果，首次提出了关于动作速度和准确性的数学原理，并且发现了动作时间与动作难度之间具有线性关系，用数学公式表示为：MT=a+b[log（2A/W）]2
其中MT为动作时间，a和b为常数，A为动作幅度，W为目标钢板的宽度。这个原理后来被人们称为“菲茨定律（Fitts' Law）”。（五）自由度问题构成了动作控制研究领域的基本框架
伯恩斯坦（Bernstein，1897—1966）对动作控制研究领域产生了重要影响，提出了著名的“自由度（degree of freedom）”研究成果，并且构成这个领域的基本研究框架。（六）一般学习理论的出现
20世纪50年代至60年代，黑尔（Hull）提出了“一般学习理论（general learning theory）”，对动作行为研究产生了深刻的影响。一般学习理论的研究重点是与长时间练习相联系的疲劳过程，力图揭示疲劳和恢复过程共同决定动作技能学习机制的规律。（七）动作科学研究之父——富兰克林·M.亨利
从第二次世界大战前，直至20世纪60年代，一些科技先进的工业国家（如美国）就已引导科学家投入很大精力研究人类执行军事任务时的动作表现，如驾驶飞机。绝大部分针对人而执行的相对“精细动作技能（fine motor skills）”的研究，都是由实验心理学家执行的。当时还很少有人花精力研究人在体育运动和舞蹈中表现出身体大环节的“粗略动作技能（gross motor skills）”。而在这种背景下，不轻易追随潮流的“有心人”，在自身动作技能的研究领域有了突破性的进展。最典型的代表人物当属在伯克利加利福尼亚大学接受实验心理训练的博士生富兰克林·M. 亨利（Franklin M. Henry，1904—1993）。他当时在体育教育系工作，对动作技能的实验研究开创出一套新方法。他主要研究身体大环节动作技能，还包括许多全身动作技能，如在大型球类和体操比赛中表现的技能。出于对其实验心理学训练的热爱，亨利在实验室研究人执行动作任务的表现，并亲自参加测试，这使他能够更加客观和清晰地观察动作技能的表现。在对运动技能的研究生涯中，他对大量重要的问题进行了探索，如人体动作技能表现差异的潜在基础、快速动作控制中的动作程序等。在20世纪70至80年代，亨利的研究成果在西方体育界产生了广泛的影响，被人们誉为“动作技能研究之父”。（八）“闭环控制系统”的提出
进入20世纪70年代，动作技能研究领域提出了“闭环控制系统（closed-loop control system）”学说，其代表人物是杰克·亚当斯（Jack Adams）。
闭环控制系统的理论基础是，人可以利用各种感觉信息反馈功能控制长时间、持续性和慢速的动作技能，如在日常生活中维持平衡的直立姿势。其原理可以用房间冷暖空调的自动控制系统做比喻，需要比较器（实际温度与目标温度的比较）、执行器（制冷或加热装置）和受动器（冷风或热风口）的协同工作，以达到并维持在一定的目标（温度值）上。宇航员在太空操纵和控制宇宙飞船行为的信息控制模式，在很大程度上也属于“闭环控制系统”。“闭环控制系统”学说在此基础上不断发展和丰富，移植于人体在体育运动技能学习与控制的实践领域，也成为今天动作技能研究的重要基础性内容。（九）“开环控制系统”的提出
20世纪80年代，随着运动科学的深入发展，在动作技能研究的内容上又得到了很大的丰富，使其更加接近体育教学和运动训练的实际需要。“开环控制系统（open-loop control system）”的提出，便是这种发展趋势中的一个重要标志，其代表人物是美国加利福尼亚大学的理查德·A.施密特（Richard A. Schmidt）教授。“开环控制系统”是针对体育运动中的大量快速动作（如投掷、踢球等），在动作过程中无法进行很多的反馈调节，而需要预先选择“动作程序（motor program）”而提出的。它的动作控制模式是动作输入信息先直接进入执行器，接着进入受动器，直到动作信息输出。以上谈到的动作技能“闭环控制系统”和“开环控制系统”理论目前仍然是本学科理论体系的重要内容。二、动作学习、动作控制和动作发展“动作行为（motor behavior）”是研究人体遗传性和目标导向性动作表现的一门科学。它包括3个重要的分支学科，分别是“动作学习（motor learning）”“动作控制（motor control）”和“动作发展（motor development）”。“动作学习”指人通过练习对技能性动作的掌握，它决定人完成动作能力的内在过程发生的变化。人的动作学习水平随着练习而提高，常常是根据观察人相对稳定的动作表现水平而推断出来的。它的主要研究对象是人类动作技能的学习过程和影响这些学习过程的各种变量，其研究内容包括动作技能的获得、已经学习过或者有丰富经验动作表现水平的提高，以及在受伤和患病之后动作技能的重新获得等。“动作控制”指与人执行技能性动作有关的一系列神经学、生理学和行为学机制，它的主要研究对象则是动作产生、执行和控制的过程，以及影响这些过程的各种变量，其研究内容包括神经肌肉系统如何发挥功能，来保障动作的协调性和新技能的学习，以及确保已经被掌握的动作技能的良好执行过程等。“动作学习”和“动作控制”的研究内容又得到动作发展学的补充。“动作发展”指人的技能性动作表现随时间的变化和发展的过程，它的主要研究对象是人的机体生长发育和环境的交互作用所反映出的动作行为的变化。所以，我们说“动作学习”“动作控制”和“动作发展”研究的客体都是人的动作行为，甚至在某些理论内容上是交叉的，只是在研究方向上各有侧重。它们之间的关系是既相互独立、各有侧重，又相互依存、相辅相成。它们都是人类行为科学的重要组成部分。三、动作科学的研究方法和应用领域
现在我们了解了“动作学习与控制”在现代人类动作行为科学中所占的重要地位，现在向大家介绍它的一些常用研究方法和应用领域。（一）常用研究方法
1. 行为科学方法
采用实验心理学手段和人体生物信息处理技术来研究人体运动动作和技能的外部动作表现变化，如观察、访问、刺激-反应测试和调查问卷等方法。
2. 神经生理方法
采用先进的医学技术来研究人体内部的生理活动与外部动作行为的联系，如中枢神经系统的功能状态。
3. 生物力学方法
采用先进的生物力学测试手段来确定身体动作的力学基础，以及由于外部动作行为而产生的变化。
4. 生态学方法
采用生态学的理论和观点，来观察和分析人在产生和做出动作过程中存在于个体与个体之间、个体与人群之间，以及个体与环境之间的相互影响、行为互动方式和规律。
5. 信息技术方法
本学科的产生时代和发展环境与信息时代的大背景密不可分，受到系统论、信息论和控制论等现代科学方法论的深刻影响。在研究和分析人类神经和运动系统的动作信息处理机制和动作控制过程中，借鉴了现代信息技术研究中产生的许多思维方式和研究方法，为本学科的科研提供了更广阔的发展空间。（二）主要应用领域
1. 体育教育
运动动作和技能的学习历来是体育教育的重要组成部分。“动作学习与控制”不但有力地丰富了体育教育中的教学、训练和科研的内容，对提高学生的“动作参与（motor engagement）”程度、动作学习效率和掌握正确的学习方法具有积极的指导作用，它无疑是现代体育教育内容中不可分割的重要部分。
2. 体育师资培养
各类学校中体育教师的一项主要教学任务是带领学生学习和体验各种运动技术，促进学生德、智、体、美的全面发展。系统掌握“动作学习与控制”的知识和方法，可以有效地提高体育课的学习效率和质量，以利于学生更快地进步和发展运动技能。
3. 教练员培训
在任何运动项目中，教练员的重要任务之一就是向学生传授正确的运动技术和技能，特别是对于技能主导类的项目就更加重要。“动作学习与控制”可以从原理和方法应用等多方面为教练员提供科学的指导和参考，特别是在我国这门学科还不普及的情况下，在教练员培训课程中引入“动作学习与控制”，具有迫切的需求和现实的意义。
4. 运动训练
运动员要想攀登运动技术水平的高峰，更需要正确的方法性指导。系统地了解必要的动作科学知识，会帮助他们更加有效地组织练习，提高动作学习和表现的质量，直接服务于技术训练。
5. 运动康复和医学
运动康复的主要任务包括协助受伤的运动员尽快重返运动场和比赛，或者协助有运动障碍的患者逐步进入正常人的活动方式，正确运用“动作学习与控制”原理和练习方法组织康复练习，可以在很大程度上帮助他们尽快实现恢复动作技能和运动能力的目标；同时在我国“健康中国”建设和“体医融合”领域具有广阔的发展和应用空间。四、当代动作科学实践中的典型案例（一）格雷·库克提出的“各种功能动作系统”
2010年，美国动作科学家、著名整形外科医生、力量和身体训练持证专家格雷·库克（Gray Cook）在他的代表作之一《动作-功能动作系统：筛查、评价和纠正策略》中，以具有革命性的思维方式和观点，阐述了“功能动作系统（functional movement systems）”的原理和方法，以人体各种基本动作模式的筛查、诊断、纠正和完善为切入点，创造性地提出了“功能动作筛查（FMS）”“选择性功能动作评价（SFMA）”“选择性功能动作评价的突破行动”等动作科学原理和评价动作质量和效能的各种具体方法和途径。“功能动作筛查”是一个用于理解健康人群动作质量的工具，通过对正常人7种典型基本动作模式的观察，来评价人体动作的稳定性、灵活性、对称性，以及是否存在某种补偿动作、动作限制和动作功能不良。“功能动作筛查”还可以与用于动作疼痛患者的“选择性功能动作评价”及其“突破行动”深入结合，在社会服务、运动训练和运动康复领域发挥出更大的综合应用效能。（二）动作科学在高水平运动训练前沿领域的实践
1. 常规采用“功能动作筛查”确定运动员训练和比赛的“动作资格”
采用由人体7个基本动作方式组成的“功能动作筛查”为最低动作要求底线，严格要求所做出的每一个练习动作必须是高效、无痛、对称、平衡的，它们是各个动作进行进一步大负荷训练的“资格证”。首先强调脊柱核心力量的稳定性控制能力，然后再强化在此基础上的动作灵活性，这样才能把它们和谐地整合起来，构筑各个运动项目需要的专门动作。“功能动作筛查”在国内外许多高水平运动队中，已经成为一种实用和有效地监测动作质量和效率的常规方法。
2. 通过优化动作模式最大限度地提高运动员的“耐用性”和延长运动寿命
目前，在高水平运动训练前沿实践领域，现代动作科学理论与方法也正在实现着日益广泛和深入的渗透和介入，为运动员创造超乎寻常的运动成绩，有效预防运动伤害，最大限度地提高运动员的“耐用性”和延长运动寿命“保驾护航”。
由于当今的高水平运动训练过程，特别是职业运动队和运动员需要迎战日益高频的比赛，而传统的“周期训练理论和方法”存在相对较长的准备期和过渡期，在很大程度上已经难以满足那些依靠比赛而生存和发展的职业运动队和运动员的要求。例如，2010年美国职业棒球大联盟（MLB）全年进行162场比赛、美国职业篮球联盟（NBA）全年进行82场比赛，以及国际足球每年11个月的赛季需求，催生了一些“训练服务中心”的形成，其典型代表之一当属美国EXOS动作表现训练中心。
美国EXOS动作表现训练中心的使命是通过优化动作模式，提供最好的运动成绩系统、专家和设施，并将它们“无缝整合”，有效并合乎伦理地提高运动员们的运动成绩。表1-1为国家帆板队2010年出访美国强化训练阶段（20天）的周训练计划和训练课内容，其中动作训练课、动作力量训练课和再生恢复课构成了强化训练的核心内容（表1-1）。表1-1 美国EXOS动作表现训练中心为国家帆板队制订的周训练计划
由于国家帆板队在美国集训期间是全天训练，训练课分为两种类型：动作训练课和动作力量训练课。动作训练课以徒手的或轻负重的动作训练为主，动作训练课的主要目的是为运动员增强稳健的身体素质，训练重点是身体的稳定性和灵活性。动作力量训练课将优秀的传统力量和新的动作训练相结合，以跨关节的、多维度的动作力量训练为主，目的是增强运动员肌肉力量的同时锻炼身体多块肌肉多角度协同工作的能力。
3. 优质和高效的动作模式是运动成绩生产流程中的“标准件”产品
美国EXOS动作表现训练中心总裁马克·沃斯蒂根（Mark Verstegen）将“训练服务中心”的一项重要工作定位在优化动作模式服务，他的基本理念是：竞技运动的成功基于优质动作、心理状态、营养和恢复，高水平运动成绩的培养和保持犹如现代大型工业的生产流程。在这个运动成绩的生产流程中，人体与生俱来的每一个基本动作模式是运动成绩的“标准件”，如图1-1所示。图1-1 人体与生俱来的基本动作模式是运动成绩的“标准件”
高效和安全的训练系统必须保证所有能够完成的基本动作模式都具有能够接受的质量，在此前提下才能涉及人体能量代谢等其他问题。基本和专门动作模式的学习和强化，必须与适宜心理状态培养和控制、营养和恢复措施有机地整合起来。训练课的执行按照鲜明的流程进行。例如，动作训练课流程为预防训练、动作准备+动作强化、神经激活、快速伸缩负荷练习、动作技能、技能应用、再生和恢复；而动作力量训练课流程为预防训练、动作准备+动作强化、动作力量训练、辅助力量和损伤康复训练、再生和恢复。
4. 高度个性化地优化动作模式、提高动作质量的训练设计和即时训练控制
为了满足运动员在相当长的赛季中，无伤病和状态良好地参加高频次比赛的要求，美国EXOS动作表现训练中心的训练控制特点是，在短时间间隔内，高度个性化地优化动作模式，提高动作质量的训练设计，以及即时训练控制和精确管理。他们将多达34000条运动科学的原理，设计成软件，开发出动作和运动能力分析评价和训练计划系统。该系统能够快速地针对每一个运动员的标准输入数据，输出即时的训练计划，并提出改进动作和训练方法及负荷建议，以此保证快速和高度精确的训练控制。由此解决了多参照信息、多人、快速的个性化训练计划和控制问题。被完全整合的训练方法和“预康复”哲学组织成的各种训练计划，已经帮助某些经常受伤的运动员恢复健康，并保持在更加健康的状态，同时还使某些接近崩溃的大龄运动员，延长了他们的运动生涯。完全整合训练方法在协同（物理治疗师、教练员、营养师、动作表现训练专家）方面的益处，促进了各个康复和减少损伤策略的作用，最大限度地加强了运动员训练和参赛的可持续性。
5. 在保证真实和无痛动作的前提下实现每一天的完美训练计划
根据世界大赛的特点，现代周期训练理论更加强调训练过程控制的精确性和灵活性，提出“每一天的完美训练计划”的概念。通过非常积极的再生训练和营养措施，保证运动员能够完成真实和无痛的动作，使每一天都能处于良好的参赛准备状态。
就像传统的包裹和信件邮递方式一样，传统的训练周期划分理论也是一种粗犷和缓慢的控制方式。如同宽带网和电子邮件的迅速、高保真度和多元控制模式的出现一样，现代技术的应用使高水平训练控制的精度、速度和内容范围大大提高了。例如，再生训练内容及其软组织触点控制手段，已经成为每次训练课中必不可少的内容，如图1-2所示。图1-2 再生训练内容已经成为每次训练课中必不可少的内容
6. 训练负荷的增加必须以保证动作质量为基准点
在我国运动队备战奥运会期间，国家跳水队周继红主教练与马克讨论训练负荷运动量安排的控制问题时，马克建议不要预先确定次数和组数，而是应该先做出一组多次重复的高质量动作，如果这个练习的动作质量没有下降，然后再增加每组重复次数和组数。做任何练习都要遵循动作质量第一的原则。身体如同电脑的硬件，而支配动作的神经指令却是软件。身体“硬件”与“软件”应该和谐互补，而不应该相互损害。身体如果重复不正确的动作就会使软件留下错误动作的痕迹，造成动作的神经指令“失真”或“不兼容”，以致更加难以学习和做出精确的动作。动作质量还体现在训练功率力量时，为了保证动作质量，应追求动作加速度能力，而非一味增加负荷重量或体重。（三）优化动作模式系统与“规范、流程、标准、团队”训练理念的产生
以优化各种动作模式作为“高质量和标准化产品”的基本要求，现代训练系统和流程在一定程度上如同现代大型工业生产线控制流程，它早已摒弃了“师傅带徒弟”式的由农业社会遗留下来的封闭落后的训练方式。动作的学习、控制和训练过程不能局限于个人狭隘的视野经验，而是应该强化团队合作、系统中信息共享和多因素整合的作用，使各个部分和谐互补，促进运动成绩系统、专家和设施的“无缝整合”。从首次的运动员状态评价到实现运动成绩的最终目标，整个过程如同运动成绩工厂的生产线控制流程。近年来，我国一些高水平竞技运动项目，尤其是中国女排十几年后重夺世界杯冠军和获得2016年里约奥运会金牌，以及部分水上运动项目实现奥运金牌突破的成功实践，是我国竞技体育领导者、教练员、运动员、科研人员和保障团队的积极探索交流、借鉴和积极创新的直接结果。现代高水平运动训练系统的四要素——规范、流程、标准、团队，也已经成为我国竞技体育界精英人士的共识。（四）动作科学和动作表现实践是当今国际体育合作和交流的重要内容
在信息、知识和体育的先进理念和方法融合频繁与合作呈现全球化的大背景下，随着我国综合国力的提升和体育科学实践发展的迫切需要，先进和普适性强的动作科学体系，以及实用的动作表现训练和康复实践方法，已经成为当今国际体育合作和交流的重要内容。例如，我国备战2012年伦敦奥运会，与美国EXOS动作表现训练中心合作，首次成立了国家队身体功能训练中美专家组和教练员团队。团队工作正式启动至伦敦奥运会结束，在国家体育总局领导的支持下，根据各支国家队需求，团队全面保障或分时期满足了男女乒乓球、女子曲棍球、跳水、女子水球、击剑、射击、男女体操、田径、蹦床、游泳、赛艇、激流回旋、女子沙滩排球、女子拳击、女子柔道等几十支国家队身体功能训练服务需求，取得我国在海外主场奥运会参赛荣获38枚金牌的突破性成绩。
动作科学和动作表现训练的国际交流内容，甚至用来服务于我国的国家战略和外交活动。例如，2016年6月6日，习近平主席在第八轮中美战略与经济对话和第七轮中美人文交流高层磋商联合开幕式上指出：“中美在亚太地区拥有广泛共同利益，应该保持经常性对话，开展更多合作，应对各种挑战，努力培育两国共同而非排他的‘朋友圈’，都做地区繁荣稳定的建设者和守护者。”两日后，作为第七轮中美人文交流高层磋商配套活动，围绕动作表现训练的前沿理论与实践的第三届中美体育研讨会在首都体育学院举行，如图1-3所示。图1-3 第三届中美体育研讨会在首都体育学院举行
第三届中美体育研讨会是由国家体育总局和美国国务院体育联合办公室共同创办的中美人文交流高层磋商机制框架内的活动，旨在为两国体育界搭建高端对话平台，由首都体育学院钟秉枢院长主持，围绕动作表现训练的前沿理论与实践主题展开，国家体育总局竞技体育司副司长刘爱杰博士、北京体育大学田径学院张英波教授、美国奥委会国际战略发展主任德拉贡米尔·西奥罗斯兰、NBA东莞篮球学院技术总监布鲁斯·帕尔默等国内外专家，进行了专题学术报告和深入讨论。（五）动作科学是国际权威体育联合会教练员培训以及认证系统理论和实践课程体系的基础内容
成员最多的国际体育组织国际田径协会联合会（IAAF，简称“国际田联”）拥有112个会员协会，在其教练员培训和认证系统的全球标准化各级教练员培训班课程体系中，动作科学内容已经成为其系列理论课和实践课的基础内容，如图1-4所示，而在理论课的课程内容教授和考试中，如动作程序（motor program）、动作密度（motor density）等动作科学概念成为高频出现的术语。图1-4 日本国际田联教练员培训班授课专家示范身体核心区稳定性练习第二节 动作及动作技能的定义、层次与影响因素一、动作、动作技能与人类行为
从高耸的珠穆朗玛峰到漆黑的马里亚纳海沟，从载人航天飞船、国际太空站到月球甚至火星，借助现代科技并且通过特定的动作行为，人类的足迹延伸到地球的各个角落，甚至宇宙空间。上述极端情况的人类活动与我们的日常生活可能太远，可是在平常的衣、食、住、行的各个方面，也时刻离不开动作技能，例如，穿衣戴帽、使用餐具、料理家务、驾车和走路都需要特定的动作技能来完成。更不用说技艺精湛的高水平运动员、杂技演员和特技飞行表演员，他们都需要特殊的动作和专门技能。由此可见，动作、动作技能是与我们生活和工作息息相关的重要部分。
执行动作技能是人类生存的显著特点，如果丧失了这个能力，就无法像现在一样读这本书和辨认文字。但动作技能的种类繁多、数量庞大，于是了解各种动作表现、学习和控制方式的内在机制就显得极其重要了。深入认识动作技能、动作学习和控制的机制，能够为学习体育教育、运动训练、体育教练、健康指导、运动生理、运动医学、体疗康复，以及表演艺术提供很多切实的帮助。
当然，人类动作和动作技能以多种形式出现，有需要对人体大环节和大肌肉群进行协调和控制的动作技能，如足球和田径运动，也有需要对人体小肌肉群进行精细调节和把握的动作技能，如写字、穿针引线和进行外科手术。在本教材中，我们把重点放在研究动作学习和控制方面，因为它们在外在表现上有多大的差别，许多动作技能都具有共同的特点，无论这些技能是应用于体育教育、运动训练或比赛、物理治疗、身体康复，还是应用于军事训练和工业设计中的人工操作系统。
人类生来就具备一些基础性的支配人体的动作，使得有点儿成熟经验就可表现出来一些基本动作模式和基础技能，如吮吸母乳、咀嚼食物、维持平衡、避免疼痛刺激、走和跑等，都可以被看作是人类的先天动作行为。但要熟练地掌握其他专门动作模式和高级动作技能就要多加练习，只有这样我们才能更好地适应生活环境的多种需要。从这个意义上说，能否对各种基本动作模式和多种动作技能的顺利执行、表现、学习和控制，也是人生质量的一个重要标志。二、运动、动作、行动与动作技能的定义（一）如何理解运动、动作、行动和技能
运动（motion）指在一个或一组身体环节之内，可达到的柔韧性范围或自由度。例如，髋关节屈曲90°，与方向性自由度的专门量度有关。正常运动需要正常动作，然而，正常运动却不能保证正常动作。
动作（movement）指出了一个专门肢体或多肢体组合的行为特征，动作是技能的组成部分，它也是一个在自身动力作用下发挥着功能的身体在改变姿势时所产生的某种行为方式。例如，在混凝土人行道和结冰人行道上走，肢体采用不同的运动方式，虽然动作不同但技能相同，即都是走。动作也与基本和高级的全身活动有关，如爬、跑，或篮球的投篮。运动是动作的一个组成部分，但动作强调学习与控制，包括稳定性、灵活性、对称性、平衡、姿势控制、协调、感知和感觉整合等核心因素。
行动（action）是若干身体和（或）肢体动作的目标导向反应，它是一个动作的“家庭式”组合。这里提出的重要观点是多样的动作可以产生相同的行动，因此能够达到同一目标。例如，走上一系列台阶是一个行动，目标是要达到台阶的顶端。为了达到这个目标，一个人可以采用多种多样的不同动作。
技能（skill）则是为达到专门目的而进行的一项任务。动作、行动和技能的共同点都是对目标、身体或肢体动作的随意表现。（二）什么是动作技能
中外许多学者对动作技能都曾经进行了定义。在2000年由中国体育科学学会和香港体育学院联合出版的《体育科学词典》中，把动作技能定义为“按照一定的技术要求，完成某种动作的能力”。马启伟、张力为把动作技能定义为“人们在活动中运用知识经验经过练习而获得的完成某种任务的动作方式或心智活动方式”。希亚等（Shea et al.，1996）对于动作技能提出的定义是：作为练习功能和经验而发展出的动作能力（movement competency developed as a function of practice and experience）。库克尔（Coker，2004）提出的动作技能定义是：一个具有目标导向、需要随意的身体和（或）肢体的动作，而且必须通过学习而掌握的行为或任务（a goal-oriented act or task that requires voluntary body and/or limb movement and must be learned）。马吉儿（Magill,2001）的定义是：达到专门目的的动作或任务，动作表现质量的指示（an action or task that has a specific goal to achieve；an indicator of quality of performance）。施密特和莱斯伯格（Schmidt & Wrisberg，2000）对动作技能的定义则是：由执行者做出的，把动作质量作为成功主要决定因素的技能（a skill for which the primary determinant of success is the quality of the movement that the performer produces）。也有学者提出了动作技能概念的三个要素：需要达到的目标、执行的随意动作和由身体动作完成（赖勤，2003）。三、动作技能层次分析
在人体各种反射活动的基础上，动作技能具有不同的层次，依次包括基础动作技能（fundamental motor skills）、动作熟练性屏障（proficiency barrier）、成熟动作技能（mature motor skills）和高级动作技能（advanced motor skills）。（一）基础动作技能
基础动作技能一般指身体大环节动作活动，它们是执行成熟技能所需要的，应在人体生长发育的早期（2～12岁）获得，主要有以下3类。• 位移动作技能：跑、跳、踮步跳、急速跑、单腿跳、跳跃和滑行等。• 非位移动作技能：转体、伸展身体、延伸肢体和屈体等。• 控制物体技能：投、接、踢、击、滚、反弹物体、带球和运球等。（二）动作熟练性屏障
人体获得的基础动作技能需要突破动作熟练性屏障。如果人们没有获得基础动作技能，就无法进一步在需要成熟或高级技能的活动中获得成功。（三）成熟动作技能
成熟动作技能在游戏和体育项目中广泛使用，包括各种复合动作、在多个几何面中完成的动作，以及需要很高协调水平的动作。（四）高级动作技能
高级动作技能需要很强的精细动作控制能力，如射箭、掷飞镖、投棒球、体操、推出冰壶等。动作技能的不同渐进层次如图1-5所示。图1-5 动作技能的不同渐进层次四、动作表现影响因素
动作表现的基础是人体的动作行为，其影响因素主要包括遗传、动作信息处理、神经肌肉因素、内稳态、生理学和心理学因素、自然赋予环境、人体生长发育、动作学习和身体练习，以及客观动作要求和竞赛规则等，如图1-6所示。图1-6 动作表现的影响因素
身体内在因素和环境外在因素对动作学习过程、控制质量和表现水平有广泛和深刻的影响，如表1-2所示，我们将在本教材后续章节与大家共同进行详细分析和讨论。表1-2 动作表现的影响因素第三节 动作技能分类与动作表现特征一、动作技能的分类
在对动作技能进行分类时，人们往往需要考虑动作的特殊性、执行动作环境的稳定性，以及执行动作的肌肉分组问题。例如，在适应体育和康复领域，采用动作技能在大、小肌肉参与上的区分是很重要的，身体治疗师们致力于诊断和治疗大环节肌肉的问题，而职业治疗师们却更侧重于解决小环节肌肉的问题。在这里，我们可以从两方面理解和着手处理动作技能的分类问题：一方面，动作技能可以被看作是针对不同目的的各种不同的任务，这样就可以根据各自的显著特征进行分类；另一方面，动作技能还可以根据动作质量（即人执行技能的表现水平高低程度）来区分。动作技能主要有以下3种分类：以动作任务的组织方式分类；以运动和认知因素的重要程度分类；以执行动作技能中环境变化的可预见性分类。（一）以动作任务的组织方式分类
1. 分立动作技能
以动作任务的组织方式分类，分类系统的一端是“分立动作技能（discrete skill）”，分立动作技能任务的组织方式在通常情况下表现为动作短暂，并且有明确的开始和结束界限。分立动作技能的动作任务在体育运动中的表现非常普遍，尤其是那些经常需要有明确而分离的跳跃、投掷、投篮、击打、踢球、扣球和接球动作的运动项目，如图1-7所示。图1-7 跳远的起跳动作是分立动作技能的例子
2. 序列动作技能
有时分立动作技能被结合在一起形成了更加复杂的动作，这样的动作组织方式被归类为“序列动作技能（serial skill）”。序列动作技能的特征是把若干个分立动作连接成一个序列，动作顺序常常是动作表现成功的关键因素。各种舞蹈的固定连续动作，以及田径运动中的许多跳跃和投掷项目的完整技术动作都属于序列动作技能，如跳远中的助跑、起跳、腾空和落地，旋转推铅球中的持球、进入旋转、腾空、过渡、最后用力和维持身体平衡等多个动作技术环节，如图1-8所示。图1-8 旋转推铅球是序列动作技能的例子
序列动作技能在体操、武术运动中还可以举出很多实例。序列动作技能与分立动作技能的区别在于它需要更长的时间来完成动作，而且每一个序列动作都是以分立动作开始和结束。在序列动作技能的学习过程中，练习者在开始时主要把注意力放在技能任务的单个动作要素上。经过大量的练习，把这些分离的单个动作要素结合起来，形成一个更复杂的连贯动作，这就使练习者能够像完成一个单独的分立动作技能一样控制整个序列动作过程，例如赛车运动员在比赛中熟练、快速地进行换挡动作。
3. 连续动作技能
没有明确的开始和结束的动作技能叫作“连续动作技能（continuous skill）”，通常指那些具有重复性或持续性的动作技能。如跑、游泳、竞走、滑冰和骑自行车等，如图1-9所示。图1-9 跑是连续动作技能的例子
对于连续动作技能，动作执行者、一些环境障碍或标志（如终点线或游泳池壁），决定了动作的持续时间。还有一些连续技能需要练习者用肢体动作保持与目标的接触，完成“跟踪”任务。如驾驶赛车，赛车手需要不断使方向盘运动，把赛车保持在赛道上。表1-3列出了分立动作技能、序列动作技能和连续动作技能各自的特征和示例。表1-3 分立动作技能、序列动作技能和连续动作技能各自的特征和示例分立动作技能序列动作技能连续动作技能特动作有明确的开把分立动作结合动作无明确的开征始和结束起来始和结束投橄榄球舞蹈跑步示接篮球助跑跳高游泳例踩破气球旋转掷铁饼骑自行车（二）以运动和认知因素的重要程度分类
1. 运动性动作技能
第二种分类系统是以动作任务中动作和认知因素的相对重要性作为分类的标准。以动作质量本身作为动作成功的主要决定因素，而非把重点放在对动作任务的感知和做决定方面的技能，叫作“运动性动作技能”。例如，力量训练中的主要任务是深入刺激某些肌肉群，通过重复对抗某些阻力负荷的练习，促进力量的增长，如图1-10所示。而田径运动比赛中的撑竿跳高运动员清楚地知道需要做什么，比赛中对他最大的挑战就是做出尽可能越过最大横杆高度的技术动作。图1-10 力量练习动作是运动性动作技能的例子
2. 认知性动作技能
对于“认知性动作技能（cognitive skill）”来说，动作性质本身的重要性小于执行什么样动作的决定和策略。认知性动作技能以动作执行者做出执行什么样动作的决定的质量作为动作成功的主要决定因素。例如，在棋类比赛中，移动棋子的动作速度快慢并不重要，重要的挑战是从哪里向哪里移动棋子，来赢得最大的制胜机会。体育教师和学生自行设计和制作运动器材，也属于认知性动作技能，如图1-11所示。图1-11 自行设计和制作运动器材是认知性动作技能的例子
简而言之，认知性动作技能要点是“知道做什么”，而动作技能的要点是“正确地去做”。实际上，纯粹的运动性动作技能和认知性动作技能都不多见，绝大多数动作技能都处于二者之间，如表1-4所示。所以，根据这个系统对动作技能分类时，所采用的更合理方法是分析认知（及感觉）和运动因素对成功达到动作目的的贡献程度。这也是为什么在有些国外文献中，有时把动作技能也称为“心理动作技能”或“感知动作技能”的原因。表1-4 运动性动作技能与认知性动作技能运动性动作技两种技能兼有认知性动作技能能做决定最小化做一些决定做决定最大化特征运动控制最大一些运动控制运动控制最小化化推铅球篮球运球棋类比赛示例杠铃下蹲障碍赛跑设计和制作器材穿跑鞋高山滑雪教练决策
例如，一位刚刚接受膝关节前交叉韧带手术，开始进行体疗康复的短跑运动员，在练习迈出第一步时，因为不能自动化地做出动作，需要想该怎样做，如脚跟触地和维持平衡等。经过一段时间的治疗和练习之后，这位运动员就不必想很多该怎样做动作，而这时的动作技能也更接近于“运动性动作技能”。我们可能有这样的经历，在开始学习一个新技能时，需要花费许多时间决定该做什么。比如在学习驾驶汽车时，可能会花不少时间去想打火、离合、油门、换挡等各个操作动作的顺序，当经过一段时间练习和驾驶之后，就可以熟练地自动完成上述动作步骤。然而我们在做运动动作时，无论是运动性动作技能，还是认知性动作技能，都不能完全被忽略。即使是掌握了精湛技艺、能够执行复杂和高难技术动作的奥运会冠军，在比赛上场前也需要思考该怎样执行动作要点。（三）以执行动作技能中环境变化的可预见性分类
1. 开式动作技能
区分动作技能的第三种方式的根据，是考虑在执行动作过程中周围环境的稳定性和可预见性程度。“开式动作技能（open skill）”是指在变化和不可预见的环境中执行的动作技能，动作执行者需要根据环境的不断变化做出反应，来调整自己的动作。例如，足球、排球等球类项目，以及跆拳道、摔跤、柔道、拳击等格斗项目运动员的遏制和反制对手的技术动作。在这些情况下，运动员难以预见对手将采用什么样的战术性动作，以及自己将需要做出什么样的反应动作。在短跑项目运动员成对配合牵引跑训练中，协助施加阻力运动员的配合动作也属于开式动作技能，他需要随练习者的动作变化做出适宜的配合调节动作，如图1-12所示。图1-12 幼儿足球队员的配合动作属于开式动作技能的例子
2. 闭式动作技能“闭式动作技能（closed skill）”是指在稳定、可以预见或静态的环境中执行的动作技能，练习者能够预先计划自己的动作。例如，预
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