文 / 羅瀟
經(jīng)過(guò)《全民健身計(jì)劃(2011-2015)》的實(shí)施,我國(guó)體育健康事業(yè)蓬勃發(fā)展且不斷健全,到目前正值進(jìn)行的《全民健身計(jì)劃(2016-2020)》、《健康中國(guó)行動(dòng)(2019-2030年)》以及《健康中國(guó)“2030”規(guī)劃綱要》[2]、《青少年體育活動(dòng)促進(jìn)計(jì)劃》等與青少年體質(zhì)健康息息相關(guān)的政策與文件相繼出臺(tái)。特別是圍繞“健康中國(guó)2030”作為長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略,體現(xiàn)了黨和政府對(duì)青少年體質(zhì)健康生活的高度重視和深切關(guān)注。學(xué)生體質(zhì)健康實(shí)際情況嚴(yán)峻,特別是大學(xué)生體質(zhì)健康已持續(xù)30年下滑,2017年的體質(zhì)健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)大、中、小學(xué)分別顯示為顯示,大學(xué)生達(dá)標(biāo)率74.4%,中學(xué)生達(dá)標(biāo)率(88%),小學(xué)生達(dá)標(biāo)率(92.1%),可見(jiàn)大學(xué)生體質(zhì)健康達(dá)標(biāo)率最低。
人工智能,英文縮寫(xiě)為AI,是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。目前正朝腦科學(xué)和計(jì)算機(jī)智能相結(jié)合方向發(fā)展,是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和拓展人的智能的科學(xué)技術(shù)。2018年3月,李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告中指出:“加強(qiáng)新一代人工智能研發(fā)應(yīng)用,在教育、文化、體育等多領(lǐng)域推進(jìn)‘互聯(lián)網(wǎng)+’,發(fā)展智能產(chǎn)業(yè),拓展智能生活”[3]。這意味著將人工智能的研發(fā)應(yīng)用到體育教育的新型教學(xué)模式已上升為國(guó)家意志,標(biāo)志著智能產(chǎn)業(yè)豐富智能校園的新時(shí)代體育教學(xué)環(huán)境已跨入新紀(jì)元。
人工智能完全顛覆了傳統(tǒng)學(xué)生受教育模式[4],其主要革新了教育參與者的體驗(yàn)感觀化、教育資源的結(jié)構(gòu)合理化、教學(xué)評(píng)價(jià)的科學(xué)自動(dòng)化以及教學(xué)方式的靈活可控化,它是涉及到多門(mén)學(xué)科包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、邏輯學(xué)、自動(dòng)化、教育學(xué)和控制論等,在實(shí)際運(yùn)用中通過(guò)諸多人工智能技術(shù)設(shè)備如互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算、學(xué)生體質(zhì)健康測(cè)試大數(shù)據(jù)和可穿戴式智能設(shè)備為媒介,解決學(xué)生外部運(yùn)動(dòng)干預(yù)難的難題,從而有效的增強(qiáng)學(xué)生的體質(zhì)健康水平。
通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能設(shè)備的實(shí)時(shí)介入,完善了學(xué)生體質(zhì)健康的數(shù)據(jù)管理和服務(wù)體系,在尊重學(xué)生個(gè)體差異的條件下,豐富了樣本的多樣性與關(guān)聯(lián)度,基于智能數(shù)據(jù)的分類和統(tǒng)計(jì),通過(guò)智能平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了將眾多、繁瑣的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)接,實(shí)時(shí)反饋,將這些心率、時(shí)間、步數(shù)、血壓等數(shù)據(jù)作為學(xué)生運(yùn)動(dòng)健康的監(jiān)控指標(biāo)[5],在“大數(shù)據(jù)”時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上建立學(xué)生個(gè)人信息檔案,將從小學(xué)第一天開(kāi)始的身體狀況、健康指標(biāo)等數(shù)據(jù)一直記錄到初中、高中直到大學(xué),便于家長(zhǎng)和學(xué)生自身在其體質(zhì)健康發(fā)展的道路上,及時(shí)了解和有效彌補(bǔ),科學(xué)地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效健身,從而實(shí)現(xiàn)提高體質(zhì)健康,達(dá)到終身鍛煉的目的。
隨著全媒體時(shí)代的到來(lái),人工智能產(chǎn)業(yè)日新月異的發(fā)展,特別是大學(xué)生幾乎人手一臺(tái)智能手機(jī),其次是智能手環(huán)、運(yùn)動(dòng)手表、智能服飾也越來(lái)愈多的走進(jìn)學(xué)生的日常生活。智能產(chǎn)品功能的不斷更新,體積的不斷縮小,樣式的更加時(shí)尚美觀,使用時(shí)間靈活,鍛煉方式多樣,逐漸成為學(xué)生向往追求的熱門(mén)產(chǎn)品;人工智能設(shè)備同時(shí)還兼具視頻語(yǔ)音、運(yùn)動(dòng)方案計(jì)劃等健身教學(xué)功能;新聞咨詢傳遞、營(yíng)養(yǎng)健康合理膳食指導(dǎo)等咨詢功能;以及群體交流、論壇互動(dòng)等社交功能。運(yùn)動(dòng)方式的智能化使學(xué)生感受到運(yùn)動(dòng)鍛煉的樂(lè)趣,與同學(xué)一起運(yùn)動(dòng),互相關(guān)注運(yùn)動(dòng)狀態(tài),增加大家的運(yùn)動(dòng)樂(lè)趣和積極性,特別是在高校一周僅有2個(gè)學(xué)時(shí)體育課的現(xiàn)狀下,能有效彌補(bǔ)學(xué)生體育運(yùn)動(dòng)的不足,有利于培養(yǎng)長(zhǎng)期參與運(yùn)動(dòng)的習(xí)慣,智能數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期保存能使學(xué)生逐漸養(yǎng)成終身體育的,更好地促進(jìn)學(xué)生課余鍛煉目標(biāo)的達(dá)成。
體育教師是學(xué)生進(jìn)行體育運(yùn)動(dòng)的直接傳授者,對(duì)學(xué)生體育活動(dòng)的科學(xué)指導(dǎo)對(duì)課外活動(dòng)有效組織直接影響學(xué)生體質(zhì)健康運(yùn)動(dòng)效果。人工智能融入學(xué)校體育,以數(shù)字化為基礎(chǔ),將從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式和教學(xué)手段等方面引起巨大的變革,體育教學(xué)將打破傳統(tǒng)意義上運(yùn)動(dòng)資源的局限性,借助智能設(shè)備的媒介作用使資源優(yōu)化重組,為學(xué)生提供智能、聰慧、新穎、先進(jìn)的教學(xué)服務(wù),讓體育運(yùn)動(dòng)隨處可行,隨時(shí)可行。
教師是學(xué)生體質(zhì)健康得以保障和提高的主導(dǎo)者,在新型的人工智能的驅(qū)動(dòng)下,教師轉(zhuǎn)型為智能教師,通過(guò)人工智能平臺(tái)的媒介作用,教師更容易全面系統(tǒng)地掌握學(xué)生身體素質(zhì)條件、健康狀況和參與運(yùn)動(dòng)情況,人工智能彌補(bǔ)了以往對(duì)這些重要數(shù)據(jù)的忽略和收集,教師可以根據(jù)這些數(shù)據(jù),將學(xué)生進(jìn)行分層、分組教學(xué),對(duì)不同學(xué)生的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間的掌控,以及對(duì)教學(xué)內(nèi)容的制定,課外鍛煉的情況做到因人施教。隨著各種新型智能產(chǎn)品的研發(fā),相較于傳統(tǒng)的體育教學(xué),這種新型智能鍛煉模式,不拘泥于教學(xué)資源的制約,不受天氣和場(chǎng)所的影響,可以更加靈活自由的選擇運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地和運(yùn)動(dòng)內(nèi)容。在各種新型體育運(yùn)動(dòng)上逐漸得到運(yùn)用,而且在鍛煉的過(guò)程中,還將進(jìn)行智能引導(dǎo),達(dá)到科學(xué)鍛煉的目的,同時(shí)這種智能教學(xué)模式也可以作為衡量教師教學(xué)質(zhì)量的重要根據(jù)。
人工智能介入學(xué)生體質(zhì)健康診斷處方是利用傳感技術(shù),對(duì)學(xué)生日常生活運(yùn)動(dòng)鍛煉的跟蹤并結(jié)合學(xué)生體測(cè)結(jié)果和心理動(dòng)機(jī)的評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)可視化對(duì)比分析,給出學(xué)生體質(zhì)健康和鍛煉活動(dòng)的綜合分析結(jié)果。這種介入診斷處方的應(yīng)用,可以建立科學(xué)的診斷處方評(píng)估體系,將診斷的全面信息實(shí)時(shí)反饋給老師和學(xué)生,并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果借助“互聯(lián)網(wǎng)+”和智能化網(wǎng)絡(luò)健康平臺(tái)已建立的數(shù)據(jù)庫(kù),給出多維度、針對(duì)性強(qiáng)的個(gè)性化運(yùn)動(dòng)干預(yù)處方,隨時(shí)追蹤運(yùn)動(dòng)干預(yù)效果,激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在鍛煉動(dòng)力,突破學(xué)生體質(zhì)健康鍛煉的瓶頸。智能化學(xué)生體質(zhì)健康診斷處方評(píng)估建立,不僅大大提高了學(xué)生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)的全面性和真實(shí)性,在準(zhǔn)確學(xué)生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)的前提下,大大簡(jiǎn)化了教師的工作量,使教師對(duì)學(xué)生的體育鍛煉進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo),有效地促進(jìn)教師調(diào)節(jié)學(xué)生體質(zhì)鍛煉的這一重要環(huán)節(jié)。
大數(shù)據(jù)應(yīng)用到學(xué)校體育,改變了以往依賴體育課堂教學(xué),追求技術(shù)動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)的局限性。教師通過(guò)對(duì)學(xué)生的課內(nèi)外的整體運(yùn)動(dòng)量、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)效果進(jìn)行全方位立體監(jiān)測(cè),準(zhǔn)確掌握學(xué)生運(yùn)動(dòng)鍛煉的具體情況,進(jìn)而有效地評(píng)估學(xué)生的課外體育鍛煉,豐富了體育教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),為優(yōu)化課外體育鍛煉評(píng)價(jià)提供最可靠的數(shù)據(jù)支撐。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的智能化,同時(shí)也使體質(zhì)健康水平處于不同層次的學(xué)生得到了公平合理的運(yùn)動(dòng)評(píng)價(jià),尤其使體質(zhì)健康水平略低的學(xué)生有了歸屬感和運(yùn)動(dòng)鍛煉的動(dòng)力,他們不再因?yàn)樽陨項(xiàng)l件的制約而對(duì)優(yōu)異體育成績(jī)可望不可即,而是更加主動(dòng)去加強(qiáng)體質(zhì)健康鍛煉,通過(guò)過(guò)程評(píng)價(jià),讓他們得到科學(xué)合理的評(píng)價(jià)結(jié)果。
2016年10月,中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)了《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》,《綱要》指出:“要實(shí)施青少年活動(dòng)促進(jìn)計(jì)劃,培養(yǎng)青少年體育愛(ài)好,基本實(shí)現(xiàn)青少年熟練掌握1項(xiàng)以上體育運(yùn)動(dòng)技能,確保學(xué)生校內(nèi)每天體育活動(dòng)時(shí)間不少于1小時(shí)[2]。到2030年,青少年學(xué)生每周參與體育活動(dòng)達(dá)到中等強(qiáng)度3次以上,國(guó)家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)優(yōu)秀率25%以上[6]。”在“健康中國(guó)”的大背景下,各級(jí)政府、各學(xué)校職能部門(mén)應(yīng)高度重視,嚴(yán)格把關(guān)制定相關(guān)政策,大力發(fā)展學(xué)生體育活動(dòng),努力增強(qiáng)學(xué)生體質(zhì)健康。
目前大部分地區(qū)學(xué)校的學(xué)生體質(zhì)健康測(cè)試(下稱體測(cè))工作停留在通過(guò)規(guī)定項(xiàng)目器材定期對(duì)學(xué)生規(guī)定項(xiàng)目進(jìn)行體側(cè)和簡(jiǎn)單上報(bào)數(shù)據(jù)的層面,有的學(xué)校甚至是為了節(jié)約成本,減少工作量開(kāi)支,每次體側(cè)只針對(duì)個(gè)別院系,目的也就是為了應(yīng)付檢查,這種被動(dòng)的體測(cè)觀直接影響體測(cè)的真實(shí)性和有效性,達(dá)不到體測(cè)的真正目的。同時(shí)體測(cè)結(jié)果大都沒(méi)有做分析也沒(méi)有實(shí)時(shí)反饋給學(xué)生和家長(zhǎng),更沒(méi)有對(duì)學(xué)生后期的體質(zhì)鍛煉起到干預(yù)和指導(dǎo)的作用,這是學(xué)生體質(zhì)健康未見(jiàn)增強(qiáng)的主要矛盾。
每年學(xué)生體質(zhì)健康測(cè)試的大量數(shù)據(jù)的收集、處理和分析對(duì)學(xué)校和教師來(lái)說(shuō)確實(shí)是耗時(shí)耗力的工作,反饋分析和后期干預(yù)僅靠人工操作很難實(shí)時(shí)完成,而采用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、可穿戴式智能產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等人工智能新型手段能解決傳統(tǒng)體測(cè)的一系列問(wèn)題。AI計(jì)算機(jī)是一整套完整的信息化工程,是對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的改良,進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)處理效率,以及數(shù)據(jù)的控制與交互,通過(guò)設(shè)定的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行自動(dòng)智能識(shí)別,構(gòu)建智能化的學(xué)生體質(zhì)健康測(cè)試系統(tǒng),通過(guò)終端大型智能計(jì)算機(jī)對(duì)原始數(shù)據(jù)收集和處理提交給AI計(jì)算機(jī)進(jìn)行深度分析將處理后的數(shù)據(jù)在移動(dòng)設(shè)備上做出圖形化的顯示并及時(shí)更新,家長(zhǎng)和學(xué)生可以隨時(shí)隨地查閱體質(zhì)健康數(shù)據(jù),了解自身體質(zhì)健康問(wèn)題,并在后期運(yùn)動(dòng)鍛煉中采取科學(xué)有效方法進(jìn)行合理鍛煉,最終達(dá)到促進(jìn)自身體質(zhì)健康的目的。
張繼平(2011)、晏瑞琴(2012)、曾慶榮(2013)、劉家彤(2014)、郎文君(2016)、付鵬(2017)分析了大學(xué)生體質(zhì)健康管理的內(nèi)涵和外延,定義為學(xué)校在對(duì)學(xué)生進(jìn)行體質(zhì)健康教育的基礎(chǔ)上,對(duì)學(xué)生的體質(zhì)和體能進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)、分析、評(píng)估、指導(dǎo)、干預(yù)的全過(guò)程,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生體質(zhì)健康水平和自我健康管理能力的提高[7]。雖然目前對(duì)人工智能作用于學(xué)生健康管理服務(wù)的理論性研究尚淺,但是在人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,已經(jīng)有企業(yè)生產(chǎn)出了可穿戴運(yùn)動(dòng)智能設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)健康管理服務(wù)軟件、運(yùn)動(dòng)APP實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)健康數(shù)據(jù)等一系列智能產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方便快捷地健康管理服務(wù),以之為鑒,將這些人工智能服務(wù)于廣大學(xué)生,幫助他們實(shí)現(xiàn)自我健康信息查詢功能和運(yùn)動(dòng)成績(jī)監(jiān)控、評(píng)估、促進(jìn),為學(xué)生建立全方位的健康管理服務(wù)體系。
表1 學(xué)生熱門(mén)的穿戴運(yùn)動(dòng)智能設(shè)備
表2 學(xué)生熱門(mén)網(wǎng)絡(luò)智能運(yùn)動(dòng)設(shè)備(運(yùn)動(dòng)類APP)
外部活動(dòng)干預(yù)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)鍛煉,是有效增強(qiáng)學(xué)生體質(zhì)健康水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著國(guó)家政策對(duì)體育教育,體育考核制度的重視和改革,越來(lái)越多的學(xué)校也在除體育課堂外增多學(xué)生運(yùn)動(dòng)鍛煉的時(shí)間,加大對(duì)外部活動(dòng)干預(yù)學(xué)生健康鍛煉的管理,不少學(xué)校和學(xué)生為此付出了巨大地投入。智能化的外部活動(dòng)干預(yù)的介入表現(xiàn)在干預(yù)方案的制定上,對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層、分類干預(yù)和督導(dǎo)。例如杭州電子科技大學(xué)所自主研發(fā)的“校園陽(yáng)光長(zhǎng)跑智能化管理系統(tǒng)”[8],凸顯了學(xué)生“陽(yáng)光長(zhǎng)跑”參與的自主化[9]、課外鍛煉的自覺(jué)化以及學(xué)校管理的自助化,形成了極具特色的學(xué)校體育課內(nèi)外一體化信息管理模式。運(yùn)用現(xiàn)代化信息管理技術(shù),構(gòu)建智能管理新模式,將教育學(xué)、管理學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、訓(xùn)練學(xué)等多門(mén)學(xué)科建設(shè)通過(guò)信息技術(shù)手段結(jié)合起來(lái),有序組織成千上萬(wàn)的在校學(xué)生開(kāi)展課外體育鍛煉,還可借助網(wǎng)絡(luò)智能信息平臺(tái)突破組織界限,組織形式多樣內(nèi)容豐富的線上體育競(jìng)賽活動(dòng),營(yíng)養(yǎng)健康知識(shí)視頻講座,課外體育俱樂(lè)部,體質(zhì)健康咨詢中心等,拓寬學(xué)校體育活動(dòng)局限性,突破學(xué)校體育的障礙堡壘,建立網(wǎng)絡(luò)化、立體化、數(shù)據(jù)化、趣味化、科學(xué)化的校園智能活動(dòng)干預(yù)管理制度新格局,以最終實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)學(xué)生的體質(zhì)健康的目標(biāo)。
在“健康中國(guó)”舉國(guó)戰(zhàn)略方針指引下,智能體育能為當(dāng)下研究的熱點(diǎn),我們要明確增強(qiáng)學(xué)生體質(zhì)健康的促進(jìn)三大要素里,學(xué)生是內(nèi)因,教師是外因,學(xué)校是保障,三者互相促進(jìn),相互制約,缺一不可。
學(xué)生自我的內(nèi)驅(qū)動(dòng)力是增強(qiáng)學(xué)生體質(zhì)健康的關(guān)鍵。體質(zhì)健康的提高必須通過(guò)自身的體育鍛煉得以實(shí)現(xiàn),體質(zhì)健康的提高是長(zhǎng)期的、動(dòng)態(tài)的、多方面和復(fù)雜的,人工智能實(shí)現(xiàn)學(xué)生體育鍛煉全方位立體的監(jiān)控,對(duì)個(gè)體健康狀態(tài)進(jìn)行具體評(píng)估實(shí)時(shí)反饋,促使學(xué)生和家庭意識(shí)到提高體質(zhì)健康的迫切感,有效地促進(jìn)了學(xué)生自發(fā)參與運(yùn)動(dòng),養(yǎng)成積極運(yùn)動(dòng)習(xí)慣,培養(yǎng)終身體育意識(shí),從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生的終身健康[10]。
體育教師要時(shí)刻用科技武裝頭腦,不斷進(jìn)行計(jì)算機(jī)等多個(gè)交叉學(xué)科對(duì)體育發(fā)展的繼續(xù)教育,不斷用發(fā)展的眼光要求自身緊隨新時(shí)代的大潮,將增強(qiáng)學(xué)生體質(zhì)健康放在第一位,努力用先進(jìn)的教學(xué)手段、科學(xué)的教學(xué)方法、職業(yè)的道德情操去指導(dǎo)和影響學(xué)生運(yùn)動(dòng)鍛煉,同時(shí)在人工智能引入的同時(shí),注重學(xué)生的道德情感品質(zhì)的培養(yǎng),人工智能不是冰冷的儀器設(shè)備,應(yīng)該是道德情操的結(jié)合體,探索如何在人工智能促進(jìn)學(xué)生健康運(yùn)動(dòng)中注入道德情感和品質(zhì)的培養(yǎng)將是未來(lái)體育教學(xué)改革面臨的重要問(wèn)題之一。
學(xué)校是學(xué)生進(jìn)行體質(zhì)健康鍛煉的主戰(zhàn)場(chǎng),智能化測(cè)試硬件設(shè)備的研發(fā),智能化體質(zhì)測(cè)試大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建立,以及智能化學(xué)生健康管理服務(wù)體系的構(gòu)建,將重構(gòu)傳統(tǒng)的學(xué)校體育環(huán)境,實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化”“智能化”的體質(zhì)健康系統(tǒng)。各級(jí)政府和學(xué)校有關(guān)教學(xué)部門(mén)要宏觀把握人工智能融入教學(xué)改革方向,建立創(chuàng)新戰(zhàn)略教育體制,合理規(guī)劃,為大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),構(gòu)建新型教學(xué)體系做好充分準(zhǔn)備。