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康复保健专业是我院新增加的本科专业，运动和康复生物力学课程的教学，以前大多是纸上谈兵，教学实验课一直是空白，充其量也只能带学生到体科所运动生物力学研究实验室去参观一两次。昂贵的仪器和高额的测试费用，根本不可能让学生有自己动手操作仪器的机会。所以我院以往的毕业生中，能用生物力学方法来完成毕业论文的寥寥无几。在学完生物力学课程后，许多同学都没有弄清楚，这门学科到底能解决运动训练和康复治疗实践中的什么问题，怎样解决问题，更谈不上在实践中遇到问题时，能用生物力 另外，运动生物力学实验室在我国还没有脱离科研实验室的模式。现有的影像解析仪，测力台，肌电仪等都是单件套，机同时只能供 人操作，加之这些仪器都很昂贵，必须由受过专门培训的实验员来操作，稍有闪失，就可能造成巨大的损失，因而根本无法进行整班的学生实验和操作教学。

       为了加强实践教学，培养学生实际动手能力，提高生物力学课程的教学质量，我们设计并建立了南京体育学院运动康复生物力学教学实验室。设计思想和技术路线实验教学的要求和实验室设计思路 运动和康复生物力学课程教学要求学生掌握的实验技术，主要有力量测试、影像解析、生物材料性能测试和各种力学定理的验证实验。测力台和影像解析仪是最重要也是最基本的实验仪器，而 1 台 kistler 测力台要 3 万美元，即 20 多万人民币；台影像解析仪 Ariele 系统要 10 多万美元，国产仪器也要 20 多万。如果对有 30—40 个学生的班级进行正常的实验教学课，至少需要测力台和影像解析仪各 5—10 台才能满足正常的实验教学，形成全班实验教学的规模。建一个这样的运动生物力学实验室，至少需要 4—5 百万的资金。显然，南京体育学院目前无法筹集到这么多的经费。况且，即使能够筹措到这笔资金，建成实验室后，其折旧率、维持和维修经费都会使教学成本居高不下，令任何管理者大伤脑筋。为此，我们根据教学实验室的以上特点，提出了新的运动康复生物力学教学实验室的建设设想。

       作为教学实验室，首先要提高同类仪器的套数，形成一定的规模，走出单件套研究实验室的模式，满足整班学生实验教学的需要。其次，要求学生学会实验的基本方法，掌握基本的操作技术，知道如何获得必要的数据。第三，仪器折旧率要低，要经磨耐用，能够承受操作不熟练者的反复使用，而且要便于维修。根据上述教学实验仪器特点和我院现有经费投入情况，我们提出了“一台多机，多机多用，测力、解析一体化，定律演示规模化”的实验室建设思路。实验室具体的技术路线 为了实现这一建设思想，早日建成满足教学需要实验室，我们确立了如下技术路线：测力台的研制和改进 首先与合肥中科院智能研究所合作，在他们研制测力台的基础上，开发“一台多机”的教学测力台系统。通常，一台测力台由一台计算机控制，在科研中也常用一台计算机控制两台甚至多台测力台，这种系统只能由一个受过专门训练的实验员操作。不适合许多学生同时学习操作技术的需要。为了解决这一难题，我们提出“一台多机”的设计方案，即由一台测力台接上多台计算机。

       在技术上，我们采用目前比较成熟的局域网技术，用 100baseTX 网络把 6 台计算机连接成一个实验室局部网络，用 100M 的 Netcore 交换机作为网络服务器；布线采用星型结构，双绞线连接；网络终端设备采用基于 RJ45 接头的 10M/100M 自适应网卡。再把合肥中科院智能所根据我们要求研制的配有专门接口的六维测力台联接在主机上，这样其他联接在网络上的计算机，都作为客户机。测试时主机发出测试的控制信息，开始测量；被测者在测力平台上作相应的跳跃，行走或击打动作，主机依据设定的时间间隔，从测力台接受至少 562 个数据（采样频率越高，数据量就越大），存放在存储器上，客户机再将数据读取到自己的内存中，并显示数据曲线，进行分析处理。因为每一台客户机都装有数据采集和分析处理系统软件，而数据在网络中的传输速度非常快，几乎是在瞬间完成，因而每一台计算机都可以看作是独立的或者是与其它客户机同时进行采样和数据处理，这就可以满足多组学生同时进行实验的需要，解决了整班上实验课的问题，还可根据班级学生人数的多少，增加或减少客户机，以满足不同班级，不同层次教学的需要。

       由中科院智能所开发的测力台是由多个三维力传感器组合而成的 1 台六轴力传感器，每个三维力传感器由 3 个相互垂直的应变片组成，既可测三维方向的力，又可测绕 3 个主轴的力矩。生物力学教学实验室的设计和建设 力台的安装要求不高，平面、垂直面、倾斜面都可以安装测试，（压电晶体型 kistler 测力台，安装一定要水平位，否则会有很大误差），安装设计的重点是基础稳固，要能适合不同的实验内容的需要。因此，在实验室测力台的安装上，我们设计了测力台固定钢轨，两道钢轨通过角钢连接成一个空间支架，整个支架埋入地下，用混凝土浇注固定成基座。测力台通过螺栓固定在钢轨上。为适合不同项目测试的需要，测力台可固定在轨道不同的位置和方向，既可以安装横台，测试原地静态动作，又可以安装纵台，测试各种走、跑、跳跃的动态动作，还可以把测力台悬挂在墙壁基座上，测试蹬踹，击打动作，为我们实验教学提供了丰富的测试内容空间。在此基础上，我们还考虑下一步发展的需要，预做了两台甚至多台测力台，作为并机测试的基础。在计算机网络上留有并联接口，一旦场地扩大，经费增加，即可实现多机测试，进一步丰富教学实验的内容。

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