Pierādījumos balstīta sporta biomehānika

Laboratorijas darbs sastāv no praktiskas nodarbības, kurā studenti:

1. Iepazīstas ar biomehāniskās datu reģistrācijas sistēmas (piem., sensori, spēka platformas, videoanalīzes vai optiskās kustību uztveres sistēmas) darbības principiem;
2. Veic īsu testu, lai reģistrētu kustību, spēka un fizioloģiskos parametrus izvēlētā kustībā (piemēram, skrējiens, pietupiens vai vertikālais lēciens);
3. Iegūtos datus analizē, salīdzinot mērījumu precizitāti un identificējot iespējamos kļūdu avotus;
4. Diskutē par datu ticamības nozīmi biomehānikas pētījumos un to ietekmi uz rezultātu interpretāciju.

Darba uzdevums iesniegšanai:

Studenti sagatavo īsu laboratorijas darba protokolu (1–2 lpp.), kurā iekļauts:

• izmantotā aprīkojuma un mērījumu procedūru apraksts,
• galvenie rezultāti un īss secinājums par datu ticamību.

Laboratorijas laikā studenti:

1. Iepazīstas ar kustību analīzes aprīkojumu un programmatūru;
2. Veic kustību reģistrāciju izvēlētam kustību uzdevumam (piemēram, skrējiens, lēciens, metiens vai airēšanas vilciens);
3. Iegūst datus par kustības posmiem, ātrumu, paātrinājumu, leņķiskajām izmaiņām un spēku sadalījumu;
4. Apgūst mērījumu sinhronizācijas, datu tīrīšanas un sākotnējās interpretācijas soļus;
5. Dokumentē iegūtos rezultātus laboratorijas protokolā.

Darba uzdevums iesniegšanai:

Studenti sagatavo laboratorijas darba protokolu (1–2 lpp.), kurā ietverta aprīkojuma specifikācija, kustību uzdevuma apraksts, galvenie rezultāti un īsi secinājumi par kustību efektivitāti.

Laboratorijas nodarbībā studenti:

1. Iepazīstas ar ergometrijas teorētiskajiem pamatiem un dažādu ergometru uzbūvi;
2. Apgūst biomehānisko un fizioloģisko parametru reģistrēšanas procedūras, izmantojot izvēlēto ergometru;
3. Veic praktiskus mērījumus, nosakot jaudu, spēku, enerģijas patēriņu un kustību efektivitāti dažādos darba intensitātes līmeņos;
4. Dokumentē mērījumu protokolu, ievērojot drošības un standartizācijas prasības;
5. Veic sākotnēju datu apstrādi un īsu salīdzinošu analīzi starp dalībniekiem vai testēšanas apstākļiem.

Darba uzdevums iesniegšanai:

Studenti iesniedz laboratorijas darba protokolu (1–2 lpp.), kas ietver:

• izmantotā ergometra un protokola aprakstu,
• galvenos biomehāniskos rādītājus,
• īsu datu interpretāciju un secinājumus.

Laboratorijas laikā studenti:

1. Veic kustību analīzi gaitas vai skrējiena laikā, izmantojot inercijas sensorus, spēka platformas vai videoanalīzes sistēmas;
2. Nosaka gaitas cikla fāzes, spēka reakcijas parametrus, kustību amplitūdas un stabilitātes rādītājus (piemēram, kopējā masas centra svārstības);
3. Analizē mērījumus dažādos apstākļos — ar noguruma ietekmi, dažādiem ātrumiem vai virsmām;
4. Iegūtos rezultātus dokumentē un salīdzina starp indivīdiem vai apstākļiem, apspriežot motorās kontroles adaptācijas.

Darba uzdevums iesniegšanai:

Studenti sagatavo laboratorijas protokolu (2–3 lpp.), kurā ietverts:

• pētījuma uzdevums un metode,
• aprīkojuma apraksts,
• rezultāti (tabulas/grafiki),
• īsi secinājumi par lokomociju stabilitāti un adaptāciju.

Laboratorijas laikā studenti:

1. Iepazīstas ar spēka un jaudas mērīšanas ierīcēm (spēka platformas, lineārie devēji, kontaktmērītāji, dinamometri u.c.) un EMG reģistrācijas aprīkojumu;
2. Praktiski veic kustību vai vingrinājumu testu (piem., pietupiens, vertikālais lēciens, vilkme, spiediens), reģistrējot spēka un EMG datus;
3. Apstrādā iegūtos signālus — filtrē, normalizē un aprēķina muskuļu aktivācijas parametrus (piem., vidējais EMG, aktivācijas laiks, amplitūda);
4. Analizē spēka–ātruma un jaudas–laika attiecības, sasaistot ar muskuļu darbības modeli un sporta snieguma efektivitāti;
5. Izvērtē mērījumu kļūdu avotus, elektrodu novietojuma nozīmi un datu reproducējamību.

Darba uzdevums iesniegšanai:

Studenti sagatavo laboratorijas darba protokolu (2–3 lpp.), kurā iekļauts:

• izmantotā aprīkojuma un testa apraksts,
• galvenie spēka un EMG rezultāti (grafiki, tabulas),
• īsi secinājumi par muskuļu aktivācijas modeļiem un spēka–ātruma attiecībām.

Laboratorijas (lauka) nodarbībā studenti:

1. Iepazīstas ar dažādu mobilo biomehānikas sistēmu darbības principiem (piem., RunScribe, WIMU, Noraxon, Vicon Blue Trident u.c.);
2. Praktiski veic kustību reģistrāciju izvēlētā sporta uzdevumā (piem., skrējiens, lēciens, metiens, sprinta posms);
3. Analizē iegūto signālu kvalitāti, veic datu sinhronizāciju starp sensoriem un salīdzina ar laboratorijas mērījumiem (ja iespējams);
4. Novērtē mērījumu precizitāti un reproducējamību dažādos kustību apstākļos;
5. Diskutē par mobilās kustību analīzes priekšrocībām un ierobežojumiem sporta biomehānikā.

Darba uzdevums iesniegšanai:

Studenti sagatavo lauka testēšanas protokolu (2–3 lpp.), kurā iekļauts:

• izmantoto sensoru apraksts un testēšanas procedūra,
• iegūtie rādītāji (piem., ātrums, kadence, vertikālā oscilācija, spēka aprēķins u.c.),
• datu kvalitātes novērtējums un secinājumi par sistēmas piemērotību sporta pētniecībai.

Semināra mērķis ir padziļināt studentu izpratni par jaunākajiem pētījumiem sporta biomehānikā un veicināt spēju kritiski analizēt zinātniskos rakstus, pētījumu dizainu un rezultātu praktisko nozīmi. Studenti tiek aicināti iepazīties ar aktuālajām publikācijām, apspriest izmantotās pētniecības metodes, datu iegūšanas tehnoloģijas un interpretācijas stratēģijas. Semināra laikā notiek grupu diskusijas par dažādu pētījumu virzienu (piemēram, lokomociju analīze, spēka un jaudas attiecību izpēte, biomehāniskās stabilitātes modeļi, mobilā kustību analīze u.c.) praktisko nozīmību sporta treniņu un pētniecības kontekstā. Studenti sagatavo īsu prezentāciju vai kopsavilkumu (5–7 min), analizējot vienu izvēlētu zinātnisku rakstu no pēdējiem pieciem gadiem, uzsverot tā metodoloģiskos risinājumus, rezultātu interpretāciju un potenciālos pielietojumus sporta praksē.

Semināra laikā studenti apgūst praktiskas iemaņas datu apstrādes procesā, sākot no datu tīrīšanas un sagatavošanas līdz rezultātu interpretācijai. Tiek izmantoti reāli pētījumu dati (piemēram, kustību, spēka vai EMG mērījumi), kas apstrādāti, izmantojot izklājlapas un statistiskos rīkus (piem., Excel, R vai Python).

Diskusijas gaitā studenti analizē dažādu datu apstrādes stratēģiju ietekmi uz rezultātiem un to interpretāciju sporta kontekstā. Tiek apskatīti arī rezultātu vizualizācijas principi — grafiki, laika sēriju attēlojums, histogrammas un korelāciju diagrammas.

Darba uzdevums:

Katra studenta uzdevums ir sagatavot īsu datu analīzes piemēru, kurā:

• tiek veikta datu sagatavošana un tīrīšana (piem., trokšņu filtrēšana, normalizācija),
• aprēķināti galvenie biomehāniskie rādītāji (piem., spēks, jauda, laika parametri, stabilitātes rādītāji),
• veikta rezultātu vizualizācija un īss interpretācijas apraksts (1–2 lpp.).

Saistība ar laboratorijas darbu:

Seminārs balstās uz laboratorijas darba “Kustību analīzes metodes sporta biomehānikā” rezultātiem. Katrs students vai studentu grupa izmanto savus iegūtos kustību analīzes datus, lai veiktu to interpretāciju un prezentāciju, sasaistot ar teorētiskajiem pamatiem un sporta biomehānikas principiem.

Semināra apraksts:

Seminārā studenti analizē laboratorijā iegūtos kinemātiskos un dinamiskos rādītājus, izvērtē kustību efektivitāti, simetriju un tehnikas atbilstību biomehāniskajiem principiem. Diskusijās tiek salīdzinātas dažādas kustību analīzes pieejas un to praktiskā nozīme dažādos sporta veidos.

Studenti sagatavo īsu prezentāciju (5–7 min) par savu analīzes rezultātu interpretāciju, izceļot:

• izmantoto metodi un iegūtos rādītājus,
• galvenās biomehāniskās tendences kustībā,
• iespējamos tehnikas uzlabojumus,
• kļūdu un ierobežojumu analīzi.

Seminārs tieši balstās uz laboratorijas darba “Ergometrija” rezultātiem. Katrs students vai darba grupa izmanto savus iegūtos datus, lai veiktu analīzi, salīdzinājumu un interpretāciju atbilstoši biomehānikas principiem un sporta prakses vajadzībām.

Semināra apraksts:

Semināra laikā studenti prezentē savus ergometrijas testu rezultātus un diskutē par:

• datu ticamību un reproducējamību;
• biomehānisko un fizioloģisko rādītāju attiecībām dažādos ergometru veidos;
• enerģijas izmaksu un mehāniskās efektivitātes aprēķina metodēm;
• protokolu standartizācijas nozīmi un drošības aspektiem sporta pētniecībā.
• Diskusijas laikā tiek apspriesti arī dažādi ergometrijas pielietojuma piemēri — treniņu kontrole, rehabilitācija un biomehāniskā diagnostika.

Rezultāts:

Pēc semināra studenti spēj:

• Analizēt un interpretēt ergometrijas testu rezultātus;
• Novērtēt mērījumu kvalitāti un metodoloģiskos ierobežojumus;
• Pielietot ergometrijas datus sporta snieguma un biomehāniskās efektivitātes analīzē;
• Diskutēt par protokolu standartizācijas nozīmi zinātniskā pētniecībā.

Seminārs tieši balstās uz laboratorijas darba “Lokomociju biomehānika un motorā kontrole” rezultātiem. Katrs students vai grupa prezentē savus mērījumu rezultātus, analizē motorās kontroles mehānismus un apspriež biomehānisko parametru izmaiņas dažādos kustību apstākļos.

Semināra apraksts:

Seminārā studenti prezentē savus datus, apspriež kustību koordinācijas un stabilitātes aspektus, kā arī analizē, kā nogurums, ātruma izmaiņas vai vides apstākļi ietekmē kustību stratēģijas. Diskusijā tiek salīdzināti mērījumu rezultāti starp grupām, meklējot biomehāniskos un neirofizioloģiskos iemeslus atšķirībām kustību kontrolē.

Studenti sagatavo prezentāciju (7–10 min) ar vizuāliem datiem (grafiki, video fragmenti), iekļaujot interpretāciju un secinājumus.

Seminārā studenti analizē motorās kontroles teorētiskos modeļus un to praktisko pielietojumu sporta un klīniskajā biomehānikā. Tiek apspriesti kustību plānošanas, izpildes un korekcijas mehānismi, kā arī sensorās informācijas integrācijas nozīme kustību precizitātē un stabilitātē.

Īpaša uzmanība tiek pievērsta motorās mācīšanās un adaptācijas procesiem — kā sportisti uzlabo kustību automatizāciju, kā organisms reaģē uz nogurumu vai vides izmaiņām, un kā šie procesi atspoguļojas biomehāniskajos parametros.

Seminārā tiek izmantoti gan teorētiski piemēri, gan reālu kustību analīzes datu fragmenti, lai sasaistītu motorās kontroles principus ar biomehāniskajiem mērījumiem.

Darba uzdevums:

Katrs students sagatavo īsu analīzi (1–2 lpp.) vai mutisku prezentāciju (5–7 min) par izvēlētu motorās kontroles aspektu, piemēram:

• sensorās atgriezeniskās saites nozīme kustību koordinācijā;
• kustību adaptācija noguruma vai treniņu ietekmē;
• motorās mācīšanās biomehāniskie indikatori;
• motorās kontroles traucējumu biomehāniskā izpausme (piem., pēc traumām vai neiroloģiskiem bojājumiem).

Seminārs tieši balstās uz laboratorijas darba “Spēka un ātruma īpašību biomehāniskā analīze. Elektromiogrāfija” datiem. Katrs students vai grupa prezentē savus mērījumu rezultātus un analizē muskuļu aktivācijas un biomehānisko rādītāju savstarpējās sakarības.

Semināra apraksts:

Semināra gaitā studenti prezentē spēka, ātruma un EMG analīzes rezultātus, diskutējot par:

• spēka un ātruma profila atšķirībām dažādos vingrinājumos vai sporta veidos;
• muskuļu aktivācijas sinhronizāciju un efektivitāti;
• spēka–jaudas attiecību nozīmi treniņu procesa optimizācijā;
• elektromiogrāfijas datu praktisko pielietojumu biomehāniskajos pētījumos un snieguma diagnostikā.

Diskusijās studenti salīdzina savus rezultātus ar teorētiskajiem modeļiem un literatūrā aprakstītajiem pētījumiem, analizējot iespējamos ietekmējošos faktorus — nogurumu, tehnikas izpildījumu, slodzi u.c.

Seminārs balstās uz laboratorijas darba “Mobilās kustību analīzes metodes sporta biomehānikā” rezultātiem. Katrs students vai grupa prezentē savus lauka testēšanas datus, analizē mērījumu kvalitāti un interpretē biomehāniskos rādītājus.

Semināra apraksts:

Seminārā studenti prezentē savus rezultātus un diskutē par:

• mobilās kustību analīzes sistēmu precizitāti un pielietojuma jomu;
• atšķirībām starp laboratorijas un lauka apstākļos iegūtajiem datiem;
• sensora pozīcijas, sinhronizācijas un datu filtrēšanas ietekmi uz rezultātiem;
• piemēriem, kur mobilās tehnoloģijas uzlabo pētījumu pieejamību un treniņu analīzi.
• Studenti izmanto praktiskos piemērus, video fragmentus vai grafikus, lai ilustrētu datu interpretāciju.

Eksāmena mērķis

Novērtēt studenta spēju integrēt teorētiskās zināšanas, analītiskās prasmes un praktisko izpratni sporta biomehānikas jomā. Gala pārbaudījums pārbauda zināšanas par kustību analīzi, biomehāniskajiem procesiem, pētniecības metodēm un motorās kontroles principiem, kā arī prasmi kritiski analizēt un prezentēt zinātnisku informāciju par aktuālu biomehānikas tēmu.

Eksāmena struktūra

Eksāmens sastāv no četriem komponentiem, kas kopā veido gala vērtējumu:

1. Teorētiskie jautājumi – pārbauda zināšanas par sporta biomehānikas pamatprincipiem, kustību analīzi, pētniecības metodēm un motorās kontroles mehānismiem;
2. Praktiskais uzdevums – biomehānisko datu interpretācija vai kustību analīzes piemēra izvērtējums, izmantojot kursā apgūtās metodes (izmantojot laboratorijas darbu piemērus);
3. Diskusijas jautājums – īsa argumentēta diskusija par aktuālu pētījuma tēmu sporta biomehānikā vai kustību kontrolē;
4. Referāta prezentācija – individuāla pētnieciska darba prezentācija (5–7 min), kurā students demonstrē spēju analizēt zinātnisko literatūru, sintezēt informāciju un pamatot secinājumus.

Studentam tiek izlozēti trīs jautājumi (1–3. daļa), un tiek vērtēta arī iepriekš sagatavotā referāta prezentācija. Sagatavošanās laiks teorētiskajai daļai – līdz 20 minūtēm.

Referāta apraksts

Referāts ir studenta individuāls pētnieciska rakstura darbs par izvēlētu sporta biomehānikas vai kustību analīzes tēmu. Pieļaujama arī tēmas saistība ar studenta maģistra darba problemātiku.

Darba mērķis: Demonstrēt spēju:

• kritiski analizēt un salīdzināt zinātniskos avotus;
• sintezēt teorētisko un praktisko informāciju;
• formulēt secinājumus, balstoties uz jaunākajiem pētījumiem un to pielietojumu sporta praksē.

Struktūra: Ievads – analīze – secinājumi – literatūra (4–6 lapas, bez pielikumiem). Referātā jāparāda izpratne par biomehānisko datu iegūšanas, apstrādes un interpretācijas metodēm, kā arī to sasaisti ar sporta snieguma uzlabošanu.

Referāta prezentācija:

Prezentācija notiek eksāmena laikā (5–7 minūtes), izmantojot vizuālus materiālus (piemēram, PowerPoint, grafikus vai datu fragmentus).

Eksāmena vērtēšana

• 9–10: Izcili – padziļināta izpratne, spēja sintezēt teoriju ar datiem, argumentēta analīze un profesionāla prezentācija.
• 6–8: Labi – pietiekama teorētiskā un praktiskā izpratne ar nelielām nepilnībām sasaistē vai terminoloģijā.
• 4–5: Pietiekami – vispārīga izpratne, trūkst kritiskas analīzes un argumentācijas.
• 3–0: Nepietiekami – būtiskas kļūdas vai zinā