В последние годы у специалистов спорта популярны так называемые тренажеры. Они позволяют спортсмену успешнее осваивать упражнения, увеличивать скорость выполнения, отрабатывать их комбинации и связки. Попенченко признавал за тренажерами большое будущее. В 1967 году при кафедре был создай научно-методический совет. На его заседаниях, проходивших под председательством завкафедрой, нередко обсуждались- разного рода проблемы, связанные с применением технических средств и методов исследования в спорте. Были рассмотрены схемы, а потом созданы и опробованы тренажеры для толкания ядра и подтягивания, пульсатохометр, баллиокардиограф, ритмолидер и другие приборы.
Много пришлось повозиться с тренажером для обучения комбинационным действиям боксера. Его разработкой занимался инженер О. Л. Иванько. Сочетания ударов в боксе всегда трудны для усвоения, потому что требуют координации разнонаправленных движений. Обычно боксеры осваивают комбинации в паре друг с другом под наблюдением тренера. Неужели возможно заменить живого партнера автоматом? Оказалось, в каком-то смысле можно. На кафедре был создан такой вариант прибора. На макете фигуры человека загораются в разных местах (соответствующих так называемым «болевым точкам») лампочки. Боксер наносит удары по этим точкам в том ритме и в той последовательности, в какой загораются лампочки. А ритм и последовательность определяются тренером в зависимости от индивидуальных особенностей ученика. Для этого тренеру достаточно включать определенные тумблеры.
На кафедре были созданы также приборы, позволяющие легкоатлету тренироваться в беге на короткие и средние дистанции, гимнасту осваивать махи на коне и другие. Все они как образцовые и новаторские демонстрировались на ВДНХ в павильоне «Физкультура и спорт». Попенченко вместе с доцентом кафедры Е. Н. Богоявленским написали брошюру «Технические средства в учебном процессе физического воспитания», в которой обобщили опыт работы с приборами.
Постепенно для него все яснее вырисовывалась тема его будущей докторской диссертации. Технические средства, измерительные и контрольные приборы помогают спортсмену совершенствовать свое мастерство. Но ведь спорт не самоцель! Для Попенченко никогда он не был таковым — ни в высоком нравственном, ни даже в житейском, обыденном смысле. Он должен не заслонять, а помочь раскрытию духовных качеств человека. Учащиеся вуза, ПТУ, техникума, школы должны заниматься спортом, чтобы укрепить здоровье и легче усваивать учебный материал. Но каков должен быть процесс физического воспитания в учебных заведениях, как его построить наиболее эффективно? Тема научной работы Попенченко звучит так: «Пути повышения эффективности учебного процесса по физическому воспитанию студентов».
Юноша или девушка зачислены в вуз, теперь они студенты. Для начала нужно определить физические возможности новичка и степень подготовленности. Попенченко разрабатывает систему тестов, привлекая для этого математические константы. Отбирает контрольные группы первокурсников, проводит с ними эксперименты. Оказывается, комплектование групп по степени подготовленности (или, как он пишет, «по принципу однородности развития определенных физических качеств») помогает быстрее наладить учебно-спортивный процесс.
Разумеется, чтобы нарастить силу и стать выносливым, одних занятий в зале маловато. Нужно заниматься еще и самостоятельно: дома, в общежитии. Валерий по себе мог судить о важности самостоятельных тренировок, но у него были наставники. В любом книжном магазине можно приобрести литературу с рекомендациями, как упражняться с гантелями или бегать трусцой. Но эти книжки рассчитаны на «человека вообще», в этом их недостаток, а к каждому студенту подход нужен особый. Попенченко (в соавторстве с Ф. Я. Верховским) составляет методическое пособие «Самостоятельные занятия студентов физическими упражнениями». Авторы устанавливают, в какое время дня лучше всего студентам проводить физзарядку, как дозировать и чередовать упражнения и как следить за своим самочувствием. В приложении приводятся комплексы упражнений и примерное содержание самостоятельных тренировок. Это пособие также вошло составной частью в текст его диссертации. Описание технических средств, совершенствованию которых он отдал много времени и труда, изложение методики их использования также составляют отдельную главу. Подробно разбираются возможности применения приборов («лидеров») при обучении бегу на 100 метров, прыжкам в длину, толканию ядра. Подробно Попенченко рассматривает вопросы педагогического контроля на занятиях по физвоспитанию, методы массовых обследований состояния здоровья студентов и, наконец, совершенствование организационной структуры учебного процесса с применением вычислительной техники. Как видим, охвачен широкий круг вопросов, связанных и с медициной, и с биологией, и с педагогической наукой.