唐國瑞秦洪敏

（1.江蘇省錫山高級中學(xué)實驗學(xué)校, 江蘇 無錫214174; 2.江蘇省錫山高級中學(xué), 江蘇 無錫214174）

“互聯(lián)網(wǎng)+”向體育教育的延伸
——智能穿戴設(shè)備在學(xué)校體育中的應(yīng)用展望1

唐國瑞1秦洪敏2

（1.江蘇省錫山高級中學(xué)實驗學(xué)校, 江蘇 無錫214174; 2.江蘇省錫山高級中學(xué), 江蘇 無錫214174）

智能穿戴設(shè)備具有對學(xué)生的運動狀態(tài)和生理指標(biāo)進(jìn)行實時監(jiān)控的功能。將智能穿戴設(shè)備應(yīng)用到學(xué)校體育中將會實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”向體育教育領(lǐng)域的延伸，有助于信息技術(shù)與體育學(xué)科的整合發(fā)展，促進(jìn)學(xué)校健康教育的改革，可以為“國家學(xué)生體質(zhì)健康測試”平臺提供全面的數(shù)據(jù)，并在學(xué)校體育教學(xué)、體育訓(xùn)練、體育比賽和場地器材管理等方面發(fā)揮重要的作用。

智能穿戴設(shè)備；學(xué)校體育；物聯(lián)網(wǎng)；健康教育

智能穿戴設(shè)備是指將各種傳感、識別、連接和云服務(wù)等技術(shù)綜合嵌入到人們的手表、眼鏡、戒指、服飾等日常穿戴設(shè)備中，實現(xiàn)日常穿戴智能化的設(shè)備。目前已經(jīng)問世的如谷歌眼鏡、Apple Watch等可穿戴設(shè)備，基本功能主要包括社交娛樂、健康監(jiān)測、追蹤定位、能力拓展、生活管家等。

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》提出：“大力推進(jìn)信息技術(shù)在教、學(xué)過程中的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具?！?/p>

圖1 智能手表的監(jiān)測功能

但是，體育教學(xué)與信息技術(shù)的融合一直受到體育活動場所大、室外活動多、教學(xué)地點與教學(xué)對象不固定等條件的限制，使得信息技術(shù)很難在體育教學(xué)中應(yīng)用。而且，體育課上學(xué)生屬于“運動的主體，移動的個體”，要想對學(xué)生的各種運動狀態(tài)和生理狀態(tài)實時監(jiān)控，在過去是根本不可能的。但隨著無線傳輸技術(shù)與智能穿戴設(shè)備的出現(xiàn)，這一切變成了可能并成為了現(xiàn)實。現(xiàn)在市面上許多在售的智能穿戴設(shè)備都具備對“運動個體”的運動狀態(tài)和生理指標(biāo)進(jìn)行實時監(jiān)控的功能。如運動軌跡的追蹤、能量消耗的判斷、運動步數(shù)和時間的精確統(tǒng)計、睡眠時間與質(zhì)量的科學(xué)分析等等（圖 1）。并且市面在售的智能穿戴設(shè)備如小米手環(huán)、華為智能手表等售價并不高，基本等同于一塊電子手表的價格，一般學(xué)生均能承受。根據(jù)IMS報告研究，智能穿戴設(shè)備的市場有望在2016年達(dá)到1.71億的出貨量。ABI的預(yù)計，2018年智能穿戴設(shè)備的年出貨量將達(dá)到4.85億。

1 智能穿戴設(shè)備在體育課程中的運用與展望

智能穿戴設(shè)備在學(xué)校體育中有著非常廣闊的應(yīng)用前景，是學(xué)校健康教育的移動終端，同時又是“互聯(lián)網(wǎng)+”向教育延伸的中間橋梁，未來將成為校園產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵部分。

1.1 實現(xiàn)并完成體育成績的測試

由于智能穿戴設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對個體的智能化識別、跟蹤、定位、監(jiān)測和管理，這就為體育成績智能化測試、記錄提供了技術(shù)上的支持?，F(xiàn)在許多國際大型比賽當(dāng)中已經(jīng)廣泛使用基于智能穿戴結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成績記錄系統(tǒng)。將來利用智能穿戴配合體育測試完成象100米、1000米、跳高、跳遠(yuǎn)等測試成績的采集，將會成為學(xué)校體育現(xiàn)代化發(fā)展的方向，從而提高測試效率和準(zhǔn)確性，降低測試成本。通過學(xué)生縱向成績變化的直觀反映，體育課堂將成為一個挑戰(zhàn)自我極限的運動場。

1.2 對體育課目標(biāo)達(dá)成的有效評估

教師通過對學(xué)生整體運動量、運動強度的觀察，可以準(zhǔn)確地掌握體育課的目標(biāo)達(dá)成，為體育教師優(yōu)化體育課堂教學(xué)提供最有力的數(shù)據(jù)支撐。同時，體育教師通過對個體運動量和運動強度的觀察，有助于教師對學(xué)生進(jìn)行有針對性的差異化教學(xué)，真正做到教育以人為本。

1.3 提高體育活動課與大課間的管理效率

點名簽到一直是體育活動課費時費力的一件事。學(xué)生中途離場、早退在體育活動課經(jīng)常出現(xiàn)。但利用智能穿戴設(shè)備融合一卡通技術(shù)，體育活動課將改變傳統(tǒng)的點名方式，實現(xiàn)上下課自助簽到。這樣既節(jié)省了教師或體育骨干上課時的點名時間，又杜絕了中途離場和提前早退的現(xiàn)象。另外，通過對個體和群體運動量的觀察，可以幫助學(xué)校調(diào)整大課間和活動課的組織內(nèi)容與管理方式，讓學(xué)生每天保持充足的運動量，使“每天鍛煉一小時”的國家政策落到實處。

1.4 實現(xiàn)運動會的高效組織

智能穿戴設(shè)備在校運動會上發(fā)揮的作用無疑也是巨大的。運動會是學(xué)校體育工作的重要方面，運動員的報名、資格審核、檢錄進(jìn)場、成績錄入等等各個環(huán)節(jié)均可以通過智能穿戴設(shè)備實現(xiàn)一條龍作業(yè)，使比賽更流暢更具吸引力和觀賞性，大大提高運動會的管理效率。

1.5 實現(xiàn)運動員的選材和個性化訓(xùn)練

運動員的選材一直是一項長期而復(fù)雜的工作，體育教師需要對學(xué)生進(jìn)行長期的觀察，并從大量的學(xué)生樣本中挑出合適的苗子。但即便如此，依然會出現(xiàn)許多漏選誤選的情況。但是有了智能穿戴設(shè)備的配合，在大數(shù)據(jù)的支撐下，優(yōu)秀運動員將會脫穎而出，直觀地出現(xiàn)在大數(shù)據(jù)的最頂端。由于學(xué)生運動能力的數(shù)據(jù)涵蓋了從小學(xué)到中學(xué)甚至到大學(xué)的各階段成績，也方便教練員跨學(xué)段選材。同時大量個性化的數(shù)據(jù)也將有利于教練員針對性地制定訓(xùn)練方案，提高訓(xùn)練效果。

1.6 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高效使用場地器材

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的場地器材結(jié)合智能穿戴設(shè)備的使用，能夠幫助場地器材管理者清楚地知道運動場所的使用情況，提高學(xué)校體育在器材管理方面的監(jiān)控能力。當(dāng)前，利用RFID（無線射頻識別技術(shù)）對體育場館的管理，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，并給場館的智能化管理帶來了歷史性的變革，如北京工人體育館、美國NBA籃球館等都已經(jīng)成功應(yīng)用了該項技術(shù)。未來的校園場館也將會向智能化發(fā)展，配合智能穿戴設(shè)備通過大數(shù)據(jù)分析學(xué)生的運動喜好，合理地進(jìn)行場地布置和器材配置，優(yōu)化運動資源分配，有效提高場地利用率和使用的科學(xué)性。

1.7 對學(xué)生終身體育和終身健康教育的實現(xiàn)

終身體育絕不是一節(jié)體育課、一次長跑測試、一場比賽那樣簡單，它不是口號而是行動，是一場貫穿個體各個學(xué)段并走向工作，終其一生的行動。而智能穿戴設(shè)備卻能將這漫長的行動通過分秒來記錄，實現(xiàn)終身體育的終極目標(biāo)即終身健康。終身體育不是目的，它只是一種方式、一個途徑，學(xué)校體育的終極目標(biāo)應(yīng)該是通過培養(yǎng)學(xué)生終身體育的習(xí)慣實現(xiàn)個體的終身健康。

2 智能穿戴設(shè)備在校園中的現(xiàn)實功能與展望

2.1 學(xué)校健康教育的移動終端

學(xué)生的健康狀況是長期的、動態(tài)的、復(fù)雜的、多方面的綜合，許多健康問題隱藏在表象之下，而在表象之下如何發(fā)現(xiàn)潛在的健康問題也是學(xué)校健康教育一直面對卻又難以解決的問題。智能穿戴設(shè)備具有對學(xué)生各項生理指標(biāo)進(jìn)行實時監(jiān)控的功能，能夠?qū)⑿奶?、體溫、呼吸（肺活量）、血糖、血壓、睡眠等各種生理指標(biāo)和生理狀態(tài)以數(shù)字或圖表的形式直觀地反映出來。通過系統(tǒng)監(jiān)測，充分挖掘人體生理健康指標(biāo)，及時發(fā)現(xiàn)潛在的健康問題，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果采取相應(yīng)的措施，以促進(jìn)健康。不僅如此，智能穿戴設(shè)備還可以對學(xué)生的運動狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。利用對運動軌跡和運動時間的監(jiān)測計算出學(xué)生的運動量和運動強度，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的運動作息規(guī)律。通過對學(xué)生生理指標(biāo)和運動指標(biāo)的收集，可以對個體健康狀態(tài)進(jìn)行評估，促進(jìn)學(xué)生對自身健康的關(guān)注，促使學(xué)生產(chǎn)生改善體質(zhì)健康的緊迫感，并能夠有針對性地為學(xué)生制定運動處方和醫(yī)療處方。從而使智能穿戴設(shè)備成為學(xué)校健康教育的移動終端和學(xué)生個體的終生健康衛(wèi)士。

2.2 對突發(fā)事件的預(yù)防和預(yù)警

智能穿戴設(shè)備還可以為學(xué)校和教育部門提供突發(fā)事件的預(yù)警。例如通過對區(qū)域?qū)W生體溫的波動監(jiān)測、預(yù)防大范圍傳染性疾病的發(fā)生；通過對區(qū)域人口數(shù)量的觀察，預(yù)防踩踏事件的發(fā)生；通過對腹瀉的觀察，預(yù)防大范圍食物中毒的發(fā)生等等。而這一系列有效的監(jiān)管數(shù)據(jù)能夠幫助教育主管部門建立突發(fā)預(yù)警機制，幫助相關(guān)部門及時采取應(yīng)對措施。另外，當(dāng)未成年學(xué)生離開學(xué)校脫離監(jiān)護人監(jiān)護時，智能穿戴設(shè)備具有的跟蹤定位功能可以隨時將學(xué)生的所在位置反饋給監(jiān)護人，成為監(jiān)護人的得力助手。

3 智能穿戴設(shè)備在學(xué)校體育使用推廣中的壁壘

現(xiàn)在智能穿戴設(shè)備的功能越來越強大，但許多功能的開發(fā)還主要應(yīng)用在高端生活和醫(yī)療設(shè)備上。能夠走進(jìn)校園的智能穿戴設(shè)備還很少，雖然類似Apple Watch等智能穿戴設(shè)備已經(jīng)具備了可以走進(jìn)校園為校園體育服務(wù)的功能，但至今市面上還沒有一款專門服務(wù)學(xué)校和學(xué)生的智能穿戴設(shè)備。

智能穿戴設(shè)備要想走進(jìn)校園甚至體育課堂，還需要解決許多硬件、軟件問題。例如現(xiàn)在常見的智能穿戴設(shè)備像手表、眼鏡在某些激烈的運動項目中便不適合佩戴，像排球比賽、籃球比賽等。另外，電量不足一直是智能穿戴設(shè)備向微型化、便攜化發(fā)展的瓶頸。而微型化、便攜化又是智能穿戴設(shè)備發(fā)展的不二方向。許多研發(fā)機構(gòu)從太陽能、生物能或無線充電等方向來解決待機問題。相信在市場和科技發(fā)展的推動下，不久的將來智能穿戴設(shè)備的電池瓶頸一定能夠得以解決。到那時，智能穿戴設(shè)備可能不僅僅是我們現(xiàn)在普遍看到的手表、眼鏡，它很有可能就藏在一件衣服、一個耳釘、一款皮帶里。

4 智能穿戴設(shè)備在校園推廣的建議

圖2 智能穿戴設(shè)備的功能展望

4.1 替代校園卡，實現(xiàn)校園一卡通的顛覆性升級

智能穿戴設(shè)備可以融入校園一卡通的全部功能，從食堂到超市、從宿舍到圖書館、從進(jìn)校門到出校門，只要使用校園卡的地方都可以將校園卡升級為智能穿戴設(shè)備，這樣便可以完成學(xué)生佩戴和使用的無縫對接，實現(xiàn)智能穿戴設(shè)備功能和效率的最大化。如果將智能穿戴設(shè)備設(shè)計成?；眨确奖闩宕髟诿總€學(xué)生身上，又能夠體現(xiàn)學(xué)校獨特的校園文化，使智能穿戴設(shè)備成為校園文化的一部分。

4.2 融入“國家學(xué)生體質(zhì)健康測試”平臺

2014年4 月，教育部“關(guān)于印發(fā)《學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測評價辦法》等三個文件的通知”中提出“各地要將學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測評價納入教育現(xiàn)代化指標(biāo)體系，作為考試制度建設(shè)和改革的重要內(nèi)容，逐步形成科學(xué)規(guī)范、導(dǎo)向明確、誠信可靠、保障有力的學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測評價制度。”要想讓智能穿戴設(shè)備在學(xué)校中推廣使用，必須將其納入教育部麾下的“國家學(xué)生體質(zhì)健康測試”平臺。（圖2）“國家學(xué)生體質(zhì)健康測試”是一項測試項目多、數(shù)據(jù)覆蓋面廣、收集工作量大、時間跨度長、準(zhǔn)確性要求高的全國性數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作。這項工作恰恰需要這種移動終端的輔助來高效完成，實時準(zhǔn)確地向“國家學(xué)生體質(zhì)健康測試”平臺提供數(shù)據(jù)來源。在推廣實施過程中，要由教育部門主導(dǎo)，體育主管部門積極配合，引入市場競爭，統(tǒng)一數(shù)據(jù)整合的標(biāo)準(zhǔn)化，通過典型示范、區(qū)域推廣的做法，推動智能穿戴設(shè)備走進(jìn)學(xué)校體育教育中。

5 結(jié)語

將智能穿戴設(shè)備融合校園一卡通應(yīng)用到學(xué)校體育中將會實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”向體育教育領(lǐng)域的延伸，促進(jìn)信息技術(shù)與體育學(xué)科的整合發(fā)展，有助于“國家學(xué)生體質(zhì)健康測試”平臺的完善，成為學(xué)校健康教育的移動終端和學(xué)生個體的終生健康衛(wèi)士，并在學(xué)校體育教學(xué)、體育訓(xùn)練、體育比賽和體育器材管理等方面發(fā)揮重要的作用。

隨著我國教育事業(yè)的發(fā)展和科技水平的提升，學(xué)校體育正迎來信息化革命的新時代，而智能穿戴設(shè)備將成為推動學(xué)校體育改革的重要引擎。我們可以進(jìn)行市場展望：一款專門為在校學(xué)生開發(fā)的個性化智能手表將會取代全國幾億學(xué)生現(xiàn)在佩戴的手表，并整合校園一卡通，成為像文具一樣的學(xué)習(xí)必備用品。相信這樣的一天不久就會到來。

[1]陳立龍.基于可穿戴設(shè)備的體育運動可視化管理[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報，2014，09.

[2]楊雙燕.基于物聯(lián)網(wǎng)時代的學(xué)校體育信息化發(fā)展研究[J].黑龍江高教研究，2014，04.

[3]王雅麗.物聯(lián)網(wǎng)時代的學(xué)校體育發(fā)展探論[J].南京體育學(xué)院學(xué)報，2010，06.

[4]程漢兵.物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)校體育教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].物聯(lián)網(wǎng)，2011，04.

[5]肖征榮.智能穿戴設(shè)備技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J].移動通信，2015，05.

The Extension of "Internet +" to PE——The prospect of the application of smart wearable device in school PE

TANG Guo-rui, etal.
(The experimentsl school of Xishan senior high school in Jiangsu,Wuxi 214177, Jiangsu, China)

Smart wearable device has the function of r eal-time monitoring of th e students' movement and physiological indicators. The smart wearable device applied in the school sports will realize the extension of the "Internet +" to the field of physical education, help to integrate th e development of information technolog y and ph ysical ed ucation, to pro mote th e r eform of school health education, for "National Students' physique health test platform" to provid e comprehensive data and in the school sports teaching, sports training, sports fields and facilities management play an important role.

smart wearable devices; school sports; internet of things;health education

江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃立項課題《體育傳播的媒介使用對當(dāng)代中學(xué)生體育行為的影響研究——以無錫市中學(xué)生為例》階段性成果之一（編號：T-c/2013/012）。

唐國瑞（1980-），江蘇無錫人，碩士，一級教師，研究方向：體育教育、體育傳播。