榮秀麗

摘 要 目前學(xué)生參與體育鍛煉的主動(dòng)性不高，體育鍛煉效率低下，體質(zhì)難以得到有效增強(qiáng)。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”概念與可穿戴智能設(shè)備的蓬勃發(fā)展，借助可穿戴設(shè)備收集學(xué)生運(yùn)動(dòng)大數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)智能分析與實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)，為突破中學(xué)體育課發(fā)展瓶頸提供更多可能性。

關(guān)鍵詞 中學(xué)體育；可穿戴智能設(shè)備；運(yùn)動(dòng)手環(huán)；互聯(lián)網(wǎng)+校園體育；運(yùn)動(dòng)反饋系統(tǒng)；目標(biāo)反饋系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：G633.96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2018）11-0031-02

1 前言

體育課是學(xué)生學(xué)習(xí)各項(xiàng)體育技能的重要載體，然而由于體育課程的專業(yè)性特征，不論如何改善體育教學(xué)的課堂環(huán)節(jié)，都無法改變體育課教學(xué)內(nèi)容相對(duì)單調(diào)的現(xiàn)狀。

國(guó)家體育課程標(biāo)準(zhǔn)要求將信息技術(shù)與體育教學(xué)相整合，這是體育教學(xué)改革的大勢(shì)所趨，每一位體育教師都應(yīng)在這一方向進(jìn)行深入思考和實(shí)踐。目前與體育教學(xué)關(guān)聯(lián)密切的信息技術(shù)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、穿戴式智能技術(shù)、VR技術(shù)等，然而教育方面的軟件平臺(tái)開發(fā)廠商將更多的注意力放在語文、數(shù)學(xué)、英語等學(xué)科上，對(duì)于信息技術(shù)在體育教學(xué)領(lǐng)域的研發(fā)投入嚴(yán)重不足。

2 可穿戴智能設(shè)備在中學(xué)體育教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前的可穿戴智能設(shè)備有以谷歌眼鏡為代表的智能眼鏡、以小米手環(huán)為代表的智能手環(huán)、以Apple Watch為代表的智能腕表等。其中手環(huán)類產(chǎn)品在體育教學(xué)應(yīng)用中前景最佳，市面上大多數(shù)手環(huán)具有運(yùn)動(dòng)計(jì)步、睡眠監(jiān)測(cè)、心率檢測(cè)、陀螺儀、GPS定位等功能，能夠準(zhǔn)確地獲取學(xué)生的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。以下列舉可穿戴智能設(shè)備在生活中的幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例。

北京市豐臺(tái)區(qū)的“互聯(lián)網(wǎng)+校園體育”模式，就是對(duì)各類運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的真實(shí)采集與動(dòng)態(tài)管理。豐臺(tái)區(qū)10所學(xué)校試點(diǎn)智能可穿戴監(jiān)測(cè)設(shè)備，保證學(xué)生每天一小時(shí)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和力度，最后通過開出“健康體檢卡”來調(diào)整體育課堂教學(xué)以及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和密度。

廣州市真光中學(xué)的智能手環(huán)提供了學(xué)業(yè)發(fā)展、德育管理、健康運(yùn)動(dòng)、消費(fèi)借閱、動(dòng)態(tài)積分等五大功能，可記錄在校學(xué)生各方面信息，如學(xué)生到校情況、在校運(yùn)動(dòng)量等。

以上兩個(gè)實(shí)例，在體育教學(xué)方面都以對(duì)學(xué)生的檢測(cè)、管理為主，讓學(xué)校相對(duì)有效地掌握學(xué)生的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。在現(xiàn)實(shí)生活中，學(xué)生在身體素質(zhì)方面?zhèn)€體差異較大。這種相對(duì)固定的數(shù)據(jù)管理模式，對(duì)于數(shù)據(jù)挖掘不足。這些數(shù)據(jù)更多用于學(xué)校管理，而不是直接服務(wù)于學(xué)生身體素質(zhì)的提升，學(xué)生主動(dòng)參與體育鍛煉的興趣不足，也缺乏對(duì)數(shù)據(jù)真實(shí)性的有效監(jiān)管，在學(xué)生體育鍛煉的個(gè)性化定制方面尚處空白階段。

因此，激發(fā)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)積極性，挖掘數(shù)據(jù)潛力，通過大數(shù)據(jù)分析，將學(xué)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)游戲化，建立運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)，服務(wù)于學(xué)生個(gè)體的身體素質(zhì)提升，這是對(duì)運(yùn)動(dòng)大數(shù)據(jù)挖掘的一個(gè)重要研究方向。

3 挖掘運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)潛力，建立學(xué)生體育鍛煉的目標(biāo)反饋系統(tǒng)

人類具有一種深層的心理機(jī)制，即“目標(biāo)反饋系統(tǒng)”。人們做出一個(gè)行為，如果得到及時(shí)的正反饋，那么這個(gè)行為再次出現(xiàn)的可能性會(huì)提升；而如果這個(gè)行為沒有得到反饋或者得到消極反饋，那么其出現(xiàn)的可能性會(huì)下降。

學(xué)生對(duì)于體育鍛煉興趣不足，一個(gè)重要的原因就是學(xué)生在進(jìn)行體育鍛煉后，沒有得到及時(shí)的正向反饋。如學(xué)生在做完一組引體向上之后，并不清楚自己哪些肌肉得到鍛煉，更不清楚每塊肌肉提升了多少。學(xué)生和體育教師都無法量化鍛煉成效，而以訓(xùn)練成績(jī)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，容易讓學(xué)生產(chǎn)生挫敗感，從而失去進(jìn)行體育鍛煉的信心。

將體育鍛煉游戲化，可讓學(xué)生在體育鍛煉后得到數(shù)據(jù)化的實(shí)時(shí)反饋。以學(xué)生3000米長(zhǎng)跑為例，教師可以利用智能手環(huán)收集學(xué)生跑步時(shí)的心率、呼吸頻率、步幅、速度等信息。將3000米拆分成不同的區(qū)間，與之前的訓(xùn)練成績(jī)做橫向?qū)Ρ?，得出在某些區(qū)間進(jìn)步的百分比，以及在某些區(qū)間退步的百分比，結(jié)合判斷，再進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練，提升學(xué)生運(yùn)動(dòng)技巧。學(xué)生通過數(shù)據(jù)得到實(shí)時(shí)反饋與精準(zhǔn)評(píng)價(jià)，明確自己的優(yōu)勢(shì)與不足，運(yùn)動(dòng)的積極性得以提升。

建立學(xué)生體育鍛煉目標(biāo)反饋系統(tǒng)的本質(zhì)是通過對(duì)獲取的大數(shù)據(jù)的智能分析，將體育鍛煉游戲化。游戲是一種精神過程，能夠最大限度地發(fā)揮人的自主性，通過及時(shí)反饋，使人們感受到自己的行為有意義。學(xué)生通過目標(biāo)反饋系統(tǒng)量化體育鍛煉所帶來的提升，明確體育鍛煉的意義。結(jié)合中學(xué)生的心理發(fā)育特點(diǎn)，這種實(shí)時(shí)的量化反饋會(huì)極大提升學(xué)生參與體育鍛煉的興趣，激發(fā)學(xué)生間體育鍛煉的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，讓學(xué)生在微小的進(jìn)步中積累信心。

4 中學(xué)生體育鍛煉目標(biāo)反饋系統(tǒng)的建立基礎(chǔ)

社會(huì)各界對(duì)于學(xué)生身心健康發(fā)展的重視程度不斷提升 《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于強(qiáng)化學(xué)校體育 促進(jìn)學(xué)生身心健康全面發(fā)展的意見》（國(guó)辦發(fā)〔2016〕27號(hào)）提出“堅(jiān)持培養(yǎng)興趣與提高技能相促進(jìn)”“堅(jiān)持課堂教學(xué)與課外活動(dòng)相銜接”“堅(jiān)持課堂教學(xué)與課外活動(dòng)相銜接”“堅(jiān)持全面推進(jìn)與分類指導(dǎo)相結(jié)合”等四條原則。國(guó)家對(duì)學(xué)生身心健康提出新的要求。在整個(gè)社會(huì)層面，對(duì)學(xué)生身心健康全面發(fā)展的重視程度不斷提升，對(duì)推動(dòng)體育教學(xué)的信息化改革提供了保障。

學(xué)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的獲取成本不斷降低 作為中學(xué)生，其學(xué)習(xí)生活習(xí)慣相對(duì)固定，方便可穿戴智能設(shè)備對(duì)于數(shù)據(jù)的收集。同時(shí)，可穿戴智能設(shè)備的功能日趨完善，生活消費(fèi)水平不斷提升。以運(yùn)動(dòng)手環(huán)為例，運(yùn)動(dòng)手環(huán)的價(jià)格在百元左右，使智能手環(huán)類設(shè)備的推廣難度降低，從而使學(xué)生的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)獲取成本降低。經(jīng)過一定時(shí)間的使用，智能設(shè)備可以積累大量個(gè)人運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，匯總后的龐大數(shù)據(jù)流，可以在一定程度上滿足人工智能在該領(lǐng)域的數(shù)據(jù)需求，進(jìn)而推動(dòng)智能數(shù)據(jù)分析在該領(lǐng)域走向成熟，為學(xué)生提供完善的數(shù)據(jù)服務(wù)。

人工智能的發(fā)展為大數(shù)據(jù)的利用提供了新的方向 人工智能經(jīng)歷60年的發(fā)展，眾多機(jī)構(gòu)對(duì)人工智能在體育領(lǐng)域的應(yīng)用都在進(jìn)行深入研究。2017年可稱為人工智能的“應(yīng)用元年”，人工智能在各行業(yè)領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。利用學(xué)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)人工智能的“喂養(yǎng)”，針對(duì)學(xué)生個(gè)體給出針對(duì)性體育鍛煉的意見和建議，為每一個(gè)學(xué)生提供定制化運(yùn)動(dòng)方案制訂服務(wù)成為可能。另外，4G、云計(jì)算的迅速發(fā)展，降低了目標(biāo)反饋系統(tǒng)的硬件需求，提升了數(shù)據(jù)傳輸速率，為處理龐大數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋提供了可能性。

利用人工智能，針對(duì)學(xué)生個(gè)體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，能夠達(dá)到因材施教的效果，也符合國(guó)家關(guān)于“堅(jiān)持全面推進(jìn)與分類指導(dǎo)相結(jié)合”中分類指導(dǎo)的戰(zhàn)略要求。

中學(xué)生體育鍛煉目標(biāo)反饋系統(tǒng)的廣闊應(yīng)用前景[1] 體育教師可以實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，了解學(xué)生身體狀況，通過感測(cè)異常數(shù)據(jù)，及時(shí)分析處理，減少運(yùn)動(dòng)傷害的發(fā)生；學(xué)生在跑步測(cè)試后，可以對(duì)比心率曲線、速度曲線，了解自身運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，修正運(yùn)動(dòng)策略，取得更好的成績(jī)；學(xué)生在力量訓(xùn)練后，可以清楚地知道自己的力量提升程度，設(shè)立合理的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，培養(yǎng)運(yùn)動(dòng)信心。

社會(huì)各界對(duì)學(xué)生體質(zhì)健康的持續(xù)關(guān)注、學(xué)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)低成本獲取、人工智能的蓬勃發(fā)展以及廣闊的應(yīng)用前景，都是學(xué)生運(yùn)動(dòng)目標(biāo)反饋系統(tǒng)的建立基礎(chǔ)。因此，學(xué)生體育鍛煉數(shù)據(jù)化、游戲化是可行的，這能夠改變傳統(tǒng)體育教學(xué)的課堂模式，更好地服務(wù)于學(xué)生以及運(yùn)動(dòng)員的素質(zhì)提升。

5 基于大數(shù)據(jù)智能分析的運(yùn)動(dòng)反饋系統(tǒng)存在的問題

“互聯(lián)網(wǎng)+學(xué)生體育”理念亟待更新 “互聯(lián)網(wǎng)+學(xué)生體育”不應(yīng)只為學(xué)校服務(wù)，用于獲取學(xué)生運(yùn)動(dòng)達(dá)標(biāo)數(shù)據(jù)，更應(yīng)為學(xué)生個(gè)體服務(wù)。應(yīng)建立數(shù)字化體育管理模式，重視學(xué)生成長(zhǎng)歷程中的身體素質(zhì)變化數(shù)據(jù)的收集與智能分析，為學(xué)生個(gè)體成長(zhǎng)提出針對(duì)性建議。應(yīng)以游戲化的運(yùn)動(dòng)反饋機(jī)制，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與鍛煉的興趣，培養(yǎng)終身鍛煉意識(shí)，將學(xué)校體育教育真正延伸到學(xué)生生命里。

相關(guān)硬件和軟件開發(fā)廠商對(duì)于學(xué)生體育領(lǐng)域的研發(fā)興趣不足 目前，市場(chǎng)上的智能穿戴設(shè)備及數(shù)據(jù)處理軟件都是服務(wù)于個(gè)體的。相關(guān)廠商在教育教學(xué)市場(chǎng)將更多的資源和精力放在語文、英語、數(shù)學(xué)等學(xué)科上，學(xué)生體育鍛煉方面的硬件設(shè)備與服務(wù)軟件極少。

學(xué)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)安全需給予足夠重視 在智能領(lǐng)域，數(shù)據(jù)安全是重中之重，尤其是牽扯到上億規(guī)模學(xué)生體質(zhì)健康的數(shù)據(jù)。目前，市場(chǎng)上很多智能攝像頭、學(xué)生智能腕表等智能設(shè)備存在較大安全隱患。在硬件開發(fā)方面，需要在安全方面給予足夠重視；在數(shù)據(jù)平臺(tái)建立上，需要政府部門協(xié)調(diào)和把關(guān)。

嚴(yán)防過度鍛煉導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)傷害 中學(xué)生處在心智迅速發(fā)展階段，尚不成熟。在學(xué)生體育鍛煉目標(biāo)反饋系統(tǒng)的使用中，應(yīng)嚴(yán)防一些學(xué)生為了追求“數(shù)據(jù)”的完美，導(dǎo)致過度鍛煉，造成不必要的運(yùn)動(dòng)傷害。

6 結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，越來越多的人開始關(guān)注信息化技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用，各類輔助教育教學(xué)的應(yīng)用軟件推陳出新，“一對(duì)一”數(shù)字化教學(xué)井噴式發(fā)展。作為體育教師，應(yīng)當(dāng)思考當(dāng)下體育課堂改革，與其他課程一同分享互聯(lián)網(wǎng)紅利?；诖髷?shù)據(jù)智能分析的運(yùn)動(dòng)反饋系統(tǒng)，為體育教學(xué)信息化改革提供了一個(gè)新的思路。中學(xué)體育教學(xué)的信息化改革，需要硬件和軟件相互配合，需要每一位體育教師更新觀念，也需要全社會(huì)的關(guān)注與支持。

參考文獻(xiàn)

[1]趙哲.智能穿戴設(shè)備在體育領(lǐng)域中的價(jià)值研究[J].體育世界：學(xué)術(shù)版，2015（8）：29-30.