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湖南师范大学体育学实验中心以体育学一级学科博士点、博士后科研流动站、湖南省重点学科、省重点实验室以及国家体育总局体育社会科学重点研究基地为依托，以“国家级本科特色专业建设点”、教育部体育与艺术师资培养培训基地以及国家社会体育指导员培训基地等国家、省部级专业培训基地为基础，借助湖南省人民医院、长沙市四医院、体育专科医院等实训基地强有力的支撑，将学科建设、专业建设、实训基地建设与创新教育有机结合，同步发展。
实验中心成形于1939年国立师范学院体育童子军专修科，从此，中心开启艰辛创业之路。先贤们以坚忍不拔，行健自强的首创精神，为今后的发展守护了宝贵的星星之火。1957年在前国务院学位委员会体育学科评议组副组长、运动生理学著名教授王步标先生的竭力倡导下，实验中心正式创建。数十年来，王步标教授在我国体质健康研究、运动生理学方面做出的贡献，一直在影响着体育学界，成为凝聚实验中心建设与学科发展的核心。中心以“敢为人先、勇于拼搏”的体育精神，抢抓国家“高等学校教育质量和教学改革工程”实验室建设的两次历史性机遇，于1998年成为湖南省首批高等院校“双基”合格实验室。2005年确立为首批湖南省普通高等学校“基础课示范实验室”。
实验中心位于学校的南校区，实验用房面积达5095m2，可用于术科教学、运动训练与创新实践的体育场馆近5万m2，现有仪器设备641台（套），总价值为1818万元。
实验中心建立了运动心肺功能、运动生物化学、运动分子生物学、运动蛋白质组学、运动细胞生物学、电生理学、体质健康测评、运动康复、运动生物力学、运动心理学等10个实验技术平台。
心血管低氧与运动研究室由实验中心主任郑澜教授领衔，率先在国内建立了果蝇运动心脏研究平台，主要开展低氧与运动对心血管结构与功能影响的研究。
肌肉生理研究室由汤长发教授领衔，主要开展肌适能与国民体质监测指标体系构建的研究，是实验中心传统的研究方向。
重大疾病与新药干预研究室由陈嘉勤教授领衔，主要开展运动训练联合天然生物活性物质干预与分子机制研究。
中医药食抗疲劳研究室由刘祥梅教授领衔，主要开展运动机能的生理生化评定及中医药食抗运动性疲劳效果及机理的研究。
体育测量仪器研究与开发室由金育强教授领衔，主要开展体育测量方法与仪器设备的研究与开发。
运动虚拟仿真实验室由国际足联讲师、国际级裁判刘庆伟副教授领衔，主要开展虚拟仿真竞赛判罚系统的研究与应用。
亚健康信息服务开发室由许之屏教授领衔，主要开展在线心理咨询、运动与控体重等方面的开发与应用。
先进的仪器设备，丰富的网络资源，完善的创新体系；满足了基础、综合、设计与创新性等各类实验教学的需要，高水平地实现了运动训练的科学监控、不同人群体质健康的规范化与系统化监测、运动康复等体育学实验室的功能。实验中心建立了环境安全视频监控系统、火警系统、实验室信息发布系统等实验教学辅助体系，确保了实验中心的安全与有效运行。
实验中心目前每年承担体育学院4个专业的本科、研究生，以及全校非体育专业约2000名学生、10门实验课程的教学任务，年实验人时数达100141。开设实验项目148项，实验开出率为100%，其中综合、设计与创新性实验项目达84%。
中心构建以“一个核心、三个平台、五个环节”的“135”人才培养体系，“两类课程、三个模块与五个层次”的“235”实验课程体系，构建良性创新机制，开发网络教育体系，拓展人才培养途径，形成了立体交叉式自主创新型人才培养模式。
该实验在学生自制蛙类腓肠肌标本的基础上，运用生物机能实验系统，观察不同刺激强度、刺激频率对骨骼肌收缩张力的影响，探讨不同刺激与骨骼肌收缩张力的关系。
综合性实验：
该实验针对指关节扭伤、落枕、踝关节扭伤、腰背肌肉筋膜炎和髌骨劳损，采用已学按摩基本手法进行实际操作与治疗。提高学生运用已学知识解决实际问题的能力。
设计性实验：
该项目学生自己设计不同的运动方案和选择测试仪器对人体心血管和呼吸功能进行测量，自主实施实验，掌握测评方法，完成设计性实验报告，最后教师与学生对此次实验进行分析点评。
创新性实验：
该项目学生通过查找文献，确定研究内容，合理选用多导生物电记录系统、等动肌肉力量测试系统和三维运动动作解析系统，对不同运动项目的动作技术进行分析与诊断，在教师的指导下，完成研究报告或论文，培养学生创新思维与能力。
创新性实验：
该项目采用不同运动动物模型，运用行为学和血液指标等进行监控，观察组织学和生物化学等指标，探究组织的运动性适应变化，撰写实验报告或研究论文，并进行汇报答辩，培养学生的科研创新能力。
中心现有实验人员47人，其中具有高级职称的实验人员占68％；博士占66％。
近三年，中心教师获得国家级教学成果奖1项、省部级教研科研成果奖5项；省部级及以上教研科研项目64项，其中国家级项目13项；发表教研科研论文122篇；编写教材10余部；获批国家专利13项。在第一、二届“全国体育教育专业大学生基本功大赛”中，先后获得团体总分一、二等奖。获批大学生创新性实验计划119项，其中国家级25项、省级15项；指导学生获授权专利20项。运动训练与竞赛，在中心师生的科学监控下，跻身世界级比赛前三名12项，荣获国家级比赛冠军50余项。
秉承“仁、爱、精、勤”的优良传统，传承“教书育人”的师者风范。
“更快、更高、更强”的奥林匹克口号始终鼓舞着我们。我们将朝着行业领先、国内一流，在国际上有一定影响力的实验教学基地的目标奋力迈进！