概述
教育部、國家體育總局[2006]5號檔案指出：由於全社會的教育觀、健康觀和生活方式與人民生活水平的提高和全面建設小康社會的要求不相適應，由於受到片面追求升學率的影響，學校體育工作還沒有擺到應有的位置，學校體育課程、體育活動難以得到保證，使學生體質健康方面存在一些不容忽視的嚴重問題，特別是學生的體能與素質持續下降，視力不良率居高不下、超重與肥胖比例迅速上升。
同時，教育部、國家體育總局、共青團中央聯合簽發了[2006]6號檔案，號召全國億萬學生開展陽光體育運動，在學校創建快樂體育園地。
2007年1月17日，胡錦濤針對學校體育工作作出重要批示：增進青少年體質、促進青少年健康成長，是關係國家和民族未來的大事。需要各級黨委和政府的高度重視和全社會的關心、支持。
摸高器最近，國家教育部出台了新的《學生體質健康標準》測試報告書建檔制度，它將作為學生畢業、升學的重要依據；和以往停留在一般號召和形式多於實質的情況有本質的不同，有關高層已經意識到學校體育問題的嚴重，現在是到了要真正給予解決的時候了。
4月29日，在國家三部委共同主持下，在全國範圍同時啟動了“陽光體育工程”。把學校體育工作提到如此的高度，將其與“國家民族的未來”掛鈎，這在建國以來還是頭一次。
為什麼國家對青少年的體育有如此的大動作，這應該從我們面對的現實說起，這裡有兩個事例；有一個新聞報導，北京的一個學校，在校學生70%是“眼鏡”；還有一個最新的報導，解放軍新兵體質普遍不達標，不能適應部隊的訓練要求。看似兩個不怎么轟動，也不相關的事情，但反映的卻是一個共同的十分嚴重、十分緊迫的問題；我們國家的花朵、我們國家的未來，他們都怎么了？國家在飛速發展，前途無限美好，可我們的下一代卻是如此的境況，國家靠他們去傳承、靠他們去保衛，這可是悠關國家、民族前途、興衰的大事。
不可否認，國家一直在強調健康問題，方針、政策性的東西也不少，還有全民健身運動、國家奧運戰略等等，但對國家民族的前途而言，這些只能看成是“治標”而未治本，可能是社會發展的不平衡性，以及國家戰略的輕重緩急所至，當然還有個對問題發現和認識的過程，青少年體育問題的提出，應該不是權宜之計，我個人認為，其重要性和意義應該大大超過全民健身運動，因為這是“標”和“本”的關係，全民健身運動只是號召，陽光體育運動卻是國家戰略工程、是國家戰略決策。
學校體育工作肯定要有大的變化。學校體育教育大綱如何變，這是巨觀管理層的事情，而學校陽光體育工程的提出，卻是我們體育科研、體育產業面臨的任務和課題；這個任務和課題實際就是學校體育的“硬體”的變革，對體育設施、器械、教具進行改革是歷史的必然、形勢發展的必然。
設計理念
正因為這樣,我們搞體育事業的,搞體育產業的人就必須馬上行動起來,承擔起這個歷史賦予的重任, 去努力填補學校體育這關乎國家民族未來的”空白”.
設計理念——問題的提出(1)
造成當前在校學生健康、體質下降除社會原因、教育體制的原因、經濟發展的問題 、獨生子女的原因外，我們認為有如下一些技術的原因，這些可以概括為三點： 器材落後 、科研脫節、觀念陳舊。
學校體育器材基本是五十年一貫制，除傳統的競技體育，如球類器材、體操器材、田徑器材外，就沒有新的“面孔”，這些器材已經與時代的發展不相適應；新興的健身器材、路徑器材，儘管品種繁多、琳琅滿目，但它們都不適宜於學校，從運動生理、運動心理、人體解剖各個角度分析，這些器材都不可能在學校推廣，即使經濟條件允許，它們也不適宜於學校體育教學。 (體育課的事例\所說明的問題)
設計理念——問題的提出 (2)
國家在體育科研上的投入是巨大的，但涉及體育器材、尤其是有關學校體育器材的研究開發幾乎還是空白，這應該是很不正常的；(院校\科研\產業的滯後)現在年輕的一代有著新的觀念，他們追求的是新穎、趣味、刺激、挑戰；他們已經不可能“循規蹈矩”地在傳統體育器械上乾“力氣活”，競技體育的高水平，使他們絕大部分人對競技體育望而卻步，知難而退，欣賞可以，參與已經沒有興趣；那些新興的健身器材，嘗試一下可以，經常性地用它們訓練，沒有幾個學生可以堅持，因為那些器械不適宜於他們的生理和心理；再加上單純追求升學率、強調人身安全等社會因素，學校體育活動的開展已經遇到難以逾越的瓶頸；要想超越這一困局，除巨觀的政策調控，學校體育器材必須有革命性的變化和創新，將遠離體育、厭惡體育的學子們“吸引過來”，這就要靠我們的努力了。
設計理念——問題的解決 (3)
1、明確方向大膽創新
中央領導已經提出學校體育的問題，方向是明確的，也就是說學校體育必須有個大的變化；而如何把這個題目做好，是我們必須認真面對的問題。我們國家正處於一個飛速發展的時代，社會前進的步伐是前所沒有的；在這種形勢下，學校體育的改革就必須大膽、突破、創新，只有這樣才能夠適合時代發展的需要，體育器材的改革思路也必須有所突破才行。
設計理念——問題的解決（4）
2、科學嚴謹安全實用
學校體育器材的研發必須緊密結合學校的實際，要從不同學齡的在校學生的生理特點出發，在校學生年齡跨度大，生理髮育的不等性很大，但他們也有共同的心理和生理的特點，在把握了這些後，我們就遵循這樣幾個原則對學校體育器材進行構想，首先它必須是科學的、實用的，它還必須是安全的、新穎的、趣味的、挑戰性的。這裡我們把“安全”放在了很重要的位置，因為這是我們的國情所至，在校學生的安危事關重大，它是我們各級教育部門非常敏感、非常棘手的問題。
具體方案
在現有的體育器材市場，無論是國內或國外，我們很難找到一個現成的、完全適合於學校的運動系列產品；已經開發的競技體育器材、健身器材，它們一是價格問題，二是實用問題，與我們前面論及的學校的特殊條件和環境的要求都有很大的距離；要想解決問題，只有重新開發。我們開發一項新的運動器材它應該有課題、有依據，明確預期要達到什麼目的。
1、應對的研發課題
我們要研發器材的使用對象是年齡跨度在15年左右的學生，對他們在生理上的發育情況、我們預期要達到的目的我們必須非常明確。人體的健康和體質水平高低，可以由他們的運動機能中得到客觀的反映，這些運動機能由他們的速度、彈跳、力量、協調、柔韌、耐力和心理等具體的運動和生理素質來體現。也就是說，我們開發的器械必須從發展人體這些基本的運動能力和基本素質入手；而且在解決這些問題的同時我們必須要考慮到安全、新穎、趣味、刺激、實用等條件；客觀地說，通過一套或一個系列的運動器械，要面面俱到地達到以上功能、滿足以上條件，這不是一件容易的事情。因為有些運動素質完全靠器械來實現能力的提高、而且對象是跨度在15年、生理髮育差異極大的學生以及在學校這種特定的環境條件下，這一課題研發的難度是空前的。
2、器械應具備的功能
學校體育器械的功能應該滿足發展學生全面身體素質的需要，它必須在發展速度、彈跳、力量、協調、柔韌、耐力諸多方面進行考慮，它必須是安全的，具備一定的趣味、刺激、挑戰性； 我們要研發器材的使用對象是年齡跨度在15年左右的學生，對他們在生理上的發育情況、我們預期要達到的目的我們必須非常明確。
3、開發方案依據
開發一套器械，在目的、任務確定後，具體的研發，一般都是要有“參照物”，假如沒有參照物，又必須完成某項任務，就只能靠“想像”、靠“發明”。
學校陽光體育運動的器材必須走新路，現有的可借鑑的不多，唯一可供參考的是 “拓展運動”的某些內容，還有就是中國的傳統體育運動的某些內容；拓展運動也是剛興起的野外自然條件下的體育活動，它具備我們需要的某些條件，如：新穎、刺激、挑戰，但它過於“自然”，更主要的是，它太危險，不適合校園，也不可能在教學中使用，但它的某些元素我們還是可以借鑑的；還有中國民間的一些傳統體育活動，也有許多元素可以利用。當然，就這些內容是遠遠不夠的，更多的是要靠“發明創造”。
4、其它
陽光運動聯合器是學校校園和其它的公共場所的室外大型活動器械，這樣，它應該與所處的環境相協調、適宜，它不僅具備很好的體育鍛鍊的功能，在造型、色彩上都應該對環境起到美化、點綴的作用，成為一件很有藝術品位的環境裝飾。
功能原理
我們研發的器械要符合上述條件，有很多難點，譬如“跑”，這是人體最主要的素質；從“跑道”到“跑步機”，應該是個進步，但我們不能把跑步機拿到校園裡，更不可以重新上“跑道”讓學生沒完沒了地跑；還有其它所有的素質能力也一樣，都必須有新的思維方式，才可能有創新和突破；要想開發出科學實用的器械，就不能對運動停留在膚淺的外形和姿態上，而應該對運動有更加深入的認識，認識運動內在的因素、生理的機制，從理論上認識它的因果關係後才能在研發上有所突破。
一、運動基本功能深層次的分析
從運動生物力學和解剖學的角度看人體的基本功能和素質，與前面談到的“視角”就有所不同，它應該分為力量、靈巧、耐受力、神經和心理這樣幾個方面；因為跑、跳、投這三個涵蓋人體能力的元素，都與人的肌肉力量緊密關聯；人體的靈巧與其骨骼、關節的張弛靈活度、包裹關節韌帶的質量、以及神經反射速度有緊密關聯；人體的耐受力與肌肉的紅、白肌纖維的比例、人的心理素質等有關聯；也就是說，跑、跳、投能力的發展通過肌肉力量的提高可以實現，但這並不是提高這三項能力的“全部”，實際上力量練習有“等張練習”和“拉長練習”（或稱做“極限練習”）兩個完全不同的概念，勞動者終日勞作，其力量練習不可謂不多，但他們沒有成為運動“超人”，因為他們肌肉進行的是“等張收縮”。人體肌肉纖維的數量是終身不變的、等張收縮的練習，不可能讓肌肉纖維的長度產生大的變化，變化的僅僅是肌肉纖維的粗細；就好比一根長的、但不是很粗的橡皮筋，它的彈性肯定比一根短的、粗的橡皮筋好。也就是說：決定人體能力的關鍵主要的是取決於其肌肉纖維的長度。這裡還可以舉出更實際的例子：我們已經開發的健身器，不客氣地講，它們的科學性有待商榷，它們的通病是沒有考慮器械對人體生理機製作用的“實質”，（這裡不多談）實際上它們對“健美”運動、對腳踏車和和划船等項目的訓練有幫助，對其它更多的運動就沒有作用甚至是反作用。因為，通過健身器的練習，肌肉粗壯了、力量也大了，但實際上對運動能力的提高就非常有限，因為通過它或的的力量主要是個體的絕對力量，體現運動能力的主要是個體的相對力量（這裡涉及更深的學術探討，不能多談）；從生理、從經濟、從實用等不論哪個角度考慮，健身器材，包括現有的“路徑”都不適宜於學校，這就是問題之所在。那么我們開發研製的器械必須要有別於健身器，有別於“路徑”，不能讓活動者在器械上做“肌肉等張”練習，讓孩子們乾他們討厭的“力氣活”，結果效果不大，反倒影響了他們的生理髮育、影響了他們的心理健康，這應該是一個原則。
二、生理特點分析
人的一生有三個時期，即：嬰幼兒童期（8歲以前）、青春期（8-18歲）和成年期（18歲以後）。另外，決定人的身體結構、身體比例、體質狀況的優劣有兩個生理時期，第一個時期是在母體五個月到出生後的半歲，第二個時期就是青春期；對第一個時期外部條件影響是有限的，而第二個時期外部因素是完全可以影響的；人還有一個快速生長期，女性為8-16歲，男性為10-18歲，其中15歲左右又是個急速成長期，16歲到達頂峰，以後逐年下降，直到22歲前後發育基本完結。這樣我們可以看出，在校的國小、中學、大學的學生都處在青春發育期內，這期間的健康成長關係到他們的一生。無數事實證明，科學的體育鍛鍊對發育期的人體在體質上、心理上、智力上都有著無可替代的作用，這也是為什麼黨的教育方針提出“健康第一”的原因。
青春期前的少兒和青春期的前階段，人體骨骼發育快於肌肉的生長，尤其是小肌肉群的力量非常薄弱。所以兒童和少年的協調能力、耐受能力、肌肉的絕對力量都較差。在這個時期體育運動對他們的生長發育有非常積極的作用，因為體育運動可以促進代謝，對肌體的更好發育有重要意義。這個時期神經系統處於“泛化期”，他們好動、易興奮、易疲勞，興奮點轉移快但又難以長時間集中注意力；青春期後期的青少年，發育趨於成熟，他們身體和心理都處於關鍵的“轉折點”，他們有“主見”，但也容易“自閉”，生理學稱其為“消極反抗期”；科學的體育鍛鍊，可很好地調動他們的神經系統，使其興奮點趨於集中，對他們智力的開發、心理和自制能力的提高、社會意識的培養都可以起到非常積極的作用。
我們掌握了兒童、少年、青年他們在不同時期，在生理上的這些特點，我們的器械就有依據，就可以有相應的側重，有目的地進行開發和設計。
三、運動機制分析
人體所進行的運動基本由兩類運動方式體現，一是有氧運動、二是無氧運動，什麼叫有氧運動，簡單的說，“有氧代謝運動”是一種穩定持續的、使肌肉需氧量不超過心臟和血液可供給量的運動，肌肉內能量物質的代謝供能均在有氧條件下進行，氧化徹底、供能充分。這種方法既費力還不過分吃力，能夠較好的保證脂肪、糖類物質在有氧條件下充分分解產熱供能，脂肪的燃燒充分，分解徹底，是增強肌肉及去除皮下脂肪的 最有效方法。有氧代謝運動是一種在運動中保持人體氧供需平衡的運動方式。反之就是無氧運動；有氧運動的特點和優點是什麼：許多人都知道“有氧運動”對身體有好處，但究竟什麼是“有氧運動”，多數人卻不能說得清，有人甚至直觀地認為有氧運動就是在氧氣充足的環境裡運動。其實，是不是“有氧運動”，衡量的標準是心率。進行體育運動時，當心率達到最大心率的70%-75%，就可認定是在進行有氧運動，或者可以用自我感覺對自己運動時的狀態測定，在自我感覺“很輕鬆”、“比較輕鬆”、“有點累”、“比較累”、“很累”五個等級中，如果認為是“有點累”，到“比較累”之間，也可認定是有氧運動。
有氧運動有什麼好處：專家診斷：1、可明顯提高大腦和心肺系統功能，激發和提高人體各項生理機能，促進人體的生長發育、有助於減緩肌肉，心臟及其他器官生理功能的老化衰退．2、可降低心腦血管疾病的發生，有效防止動脈硬化．3、可防治糖病，幫助減肥等．這裡要反過來看無氧運動的危害，無氧運動由於氧氣不足，體內物質在代謝過程中不能完全分解為二氧化碳和水，而是生成乙醇、乙酸及乳酸等許多對人體有害的酸類物質———人們上樓梯或走路時感到兩腿發酸，正是身體處於無氧狀態，乳酸過多造成的。 健康人體液的PH值呈弱鹼性，為7.4。大量的乙醇、乙酸及乳酸可使體液變酸，從而使身體出現酸中毒，嚴重的還可致死。無氧運動在危害心臟的同時，也使全身代謝出現故障。強烈運動中出現的突然死亡，其原因之一正是無氧運動對身體的這種損害。
陽光體育器材發明者介紹：
牛廣生，出生：1943年8月4日 籍貫：北京，7歲開始業餘體育訓練、16歲保送進北京體育學院、23歲畢業、25歲離開北體、半年的中、國小體育老師、3年的第19冶金鋼鐵公司工會主席，1973年調河南省體委，歷任：業餘體校教練、專業隊教練、1987援外專家、91年回國任河南科研訓練中心主任（主要業績：培養出19名運動健將、弟子曾六獲全國冠軍、1994年全部由我訓練的隊員組成的中國青少年田徑隊到義大利參加世界青年田徑錦賽獲團體冠軍、四枚金牌三枚銀牌）。91年獲首批國家高級教練員稱號。本人愛好：油畫、書法、木工、樂器、縫紉、針灸，探險旅行。油畫獲2005河南省書畫比賽一等獎\ 針灸要吹一下,三年援外一年是體育專家後兩年可是中醫針灸專家,而且一直殺進約旦王宮。2003年退休用兩年多的時間獨駕機車“縱橫神州”，東至海濱、西至天山天池、南到三亞、北到黑河，總行程近五萬公里。
