張鵬 龍道金 趙景發(fā) 陶林強

(1.廣州體育學院研究生院 廣東廣州 510500;2.華南師范大學體育科學學院 廣東廣州 510006)

隨著現(xiàn)代信息技術的飛速發(fā)展，人類認識自然和改造自然的方式了發(fā)生翻天覆地的變化。信息技術逐漸滲透到社會生活中的各個領域，與現(xiàn)代人類的工作和生活有著緊密聯(lián)系。在大數(shù)據(jù)浪潮下，各行各業(yè)的發(fā)展向著科學化、數(shù)字信息化、高效化、人性化發(fā)展，帶來巨大經濟效益的同時，也實現(xiàn)了對自然資源的高效利用，既體現(xiàn)順應自然、保護自然的科學發(fā)展觀，又遵循可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，造福子孫后代。學校體育肩負著國家青少年體質健康發(fā)展的重要使命，學校體育工作質量的好壞決定了國家“機器”是否能持續(xù)運轉。傳統(tǒng)學校體育發(fā)展過程中，新舊問題難以有效解決，在信息技術高速發(fā)展的背景下，學校體育工作結合大數(shù)據(jù)技術，既能為問題的解決提供思路，又能創(chuàng)新性改革學校體育工作。大數(shù)據(jù)技術應用至學校體育中，能更新傳統(tǒng)體育教學方式，滿足學生體育需求，提高教師工作效率，試圖探索更科學、系統(tǒng)、高效的學校體育管理體系，建設智慧型校園，為國家培養(yǎng)符合社會發(fā)展的高素質人才。

1 學校體育智慧系統(tǒng)平臺的構建

互聯(lián)網(wǎng)信息技術的普及與發(fā)展，衍生出種類繁多的生產和生活工具，為人類的工作、生活和學習提供了巨大的便利。學校體育“以人為本”的體育觀，深深扎根于每一位學校體育工作者的心中，學校體育工作能滿足學生需求，造福于人，實現(xiàn)體育工作者人生理想與價值，促進祖國教育事業(yè)發(fā)展。在大數(shù)據(jù)等信息技術發(fā)展日趨成熟的背景下，為滿足學校體育工作需求，搭建一種以網(wǎng)絡基礎設施為基礎支撐，可穿戴設備為終端，VR 設備和MOOC 教學資源相輔助，云數(shù)據(jù)平臺為依托，體育工作者與服務對象互動的學校體育智慧系統(tǒng)平臺。智慧平臺具有數(shù)據(jù)采集、管理、分析、挖掘的功能，在數(shù)據(jù)支撐下，進行學校體育管理、體育教學和運動訓練等各項工作［1］，使學校體育工作向科學、高效、個性化邁進，不僅使學生德智體全面發(fā)展，還有利于教師教學管理，促進學校體育工作高質量發(fā)展。

1.1 可穿戴設備進行數(shù)據(jù)的收集

隨著科學技術的進步及生活水平的提高，群眾科學健身的需求增加，催生運動手環(huán)、運動眼鏡、運動手表等可穿戴設備的普及。可穿戴設備外形時尚，造型輕巧，可以記錄運動者的實時運動數(shù)據(jù)，以低廉的價格、科技感和便捷性吸引消費者的眼球?？纱┐髟O備可以與多平臺同步，實現(xiàn)運動數(shù)據(jù)的可視化。更高端的設備，甚至具備個性化健身指導，精確分析用戶生理指標，即時通訊等高科技功能。在學校體育教學中，運用可穿戴設備，能實時監(jiān)測學生的生理和運動數(shù)據(jù)，監(jiān)控運動負荷，及時發(fā)現(xiàn)潛在風險，降低教學事故的發(fā)生率［2，3］。同時，采集的運動數(shù)據(jù)依托云數(shù)據(jù)平臺分析，可以科學指導學生學習和運動訓練，實施科學客觀的運動評價。大量的數(shù)據(jù)可以為分層教學實施提供依據(jù)，使個性化教學成為可能，兼顧每一位學生的學習。同時，可穿戴設備的配備，可以為數(shù)字校園的建設提供支撐，使學校在學生管理層面更科學化、高效化。

1.2 VR技術在學校體育中的運用

VR技術在文化娛樂行業(yè)快速發(fā)展，先進視覺技術的運用改變了人們對世界的認知。沉浸式的體驗，使人們足不出戶便可以體驗到真實的運動場景。創(chuàng)新性地將VR技術引入到體育教學與運動訓練中，體育教師將合理編排的課堂內容呈現(xiàn)給學生，學生能夠更直觀地了解運動技能，彌補教師能力的不足。VR技術提供的更直觀強烈的視覺體驗，能加深學生對運動技能的認識，有助于學生形成清晰的運動表象，解決學習過程中教學重難點問題，極大提高教學效率。

1.3 慕課與體育課堂的結合

互聯(lián)網(wǎng)信息技術的發(fā)展，智能終端的普及，催生出教育領域慕課平臺的興起。慕課平臺有海量的優(yōu)質教學資源，跨越時空限制，可有效促進教育資源公平，即使是偏遠地區(qū)的學生，通過網(wǎng)絡也能夠享受到優(yōu)質的教育資源。學校體育教學工作中，引用慕課平臺，補充到學生的課余學習時間中，增加學生學練的時間，鞏固提升運動技能。運動技能的學習和運用需要大量的時間成本，單純依靠體育課堂的時間學習，學生很難完全掌握技術動作。在體育與健康課程教學時間外，學生利用碎片的時間學習體育與健康理論技能知識，并通過平臺與教師和其他同學交流互動，鞏固知識和技能。在課堂中，教師通過可穿戴設備收集的實時運動數(shù)據(jù)，結合學生課堂表現(xiàn)，通過云端數(shù)據(jù)平臺的分析，了解學生個體和整體的學習情況，教師可以及時合理安排教學內容。也為個性化教學提供可能。同時，學生可自由選擇自己感興趣的內容，結合個人身體素質，在云平臺輔助和教師的指導下享受體育運動的樂趣。

1.4 網(wǎng)絡基礎設施的構建

智慧系統(tǒng)平臺的搭建是基于互聯(lián)網(wǎng)的基礎，只有基礎硬件設施穩(wěn)定運行，才能保障學校體育智慧平臺高效為學校工作服務?；A軟硬件設施安全性是基礎，兼容性是必要，可升級以及與未來技術對接的可延續(xù)性是補充。學校體育部門可與運營商、開發(fā)商建立長期合作機制，定期更新維護設施，為平臺建設提供可靠的支撐。

1.5 云端數(shù)據(jù)平臺的搭建以及數(shù)據(jù)庫的分析與管理

云端數(shù)據(jù)平臺的搭建是智慧系統(tǒng)平臺的大腦，是所有數(shù)據(jù)進行處理的核心智庫，能夠同步所有學生的日常運動數(shù)據(jù)和學習記錄，同時擁有海量優(yōu)質體育教學和學習資源。根據(jù)體育教學和運動訓練、運動選材、課間體育活動等學校體育發(fā)展的各項需求，給教師最優(yōu)建議，給學生全面的指導，促進學生全面健康發(fā)展［4］。數(shù)據(jù)庫有儲存和管理數(shù)據(jù)的功能，記錄學生學習期間所有的運動記錄，建立學生成長檔案。這些數(shù)據(jù)信息可以與全國數(shù)據(jù)同步，為國家學校體育政策制定和科研提供最準確的數(shù)據(jù)。這一平臺是最高安全等級，能保護學生的個人隱私。

2 智慧系統(tǒng)在學校體育中的應用

2.1 體育教學方式的更新

中小學學生體質健康持續(xù)下滑，引起社會各界的廣泛關注。學校教學工作是體質提升的關鍵，而傳統(tǒng)的體育教學方式，以“灌輸”為主，產生“學生喜歡體育但不喜歡體育課”的現(xiàn)象，教師的積極性降低，工作倦?。?］。體育教學中在智慧平臺的輔助下，引用現(xiàn)代化的教學工具，以科技感吸引學生學習興趣，能夠發(fā)揮學生學習的主觀能動性。以智慧平臺為輔助的教學，以學生為中心，尊重學生的運動興趣，結合學生基礎運動數(shù)據(jù)，科學指導學生選擇適合自己的體育與健康課程。并與慕課學習資源的搭配，形成慕課學習理論和文化知識，上課進行身體活動學習，課下積極練習，與家庭聯(lián)結，與社區(qū)體育互補，教師輔助學生積極主動學習的高效課堂。學生的數(shù)據(jù)端有個人的學習記錄，每次練習都能得到準確的數(shù)據(jù)反饋，遵循“正反饋”原理，學生進行自我總結，建立自我學習意識。在課堂內，面對教學難點，結合VR設備，使學生更立體、更全面地體會動作細節(jié)，直觀感受動作的魅力，激發(fā)學習動力。在智慧系統(tǒng)的輔助下，教師的工作效率提高，學生學習的數(shù)據(jù)反饋，便于教師更快發(fā)現(xiàn)問題，及時調整，這能提高教師工作的積極性。教師借助數(shù)據(jù)平臺的幫助，科研工作能更科學高效完成，從而加速國家的體育教育事業(yè)的高質量發(fā)展。

2.2 運動訓練與競賽管理的升級

學校體育運動訓練工作要求逐步提升，學校體育能培養(yǎng)優(yōu)秀運動員，為祖國競技體育輸送人才。智慧系統(tǒng)平臺的搭建，是我國競技體育人才培養(yǎng)的有力助手。建立學校體育運動訓練人才數(shù)據(jù)庫，與全國信息同步，建立科學的篩選機制，從而在戰(zhàn)略上促進我國體育事業(yè)發(fā)展。運動手環(huán)、心率帶等可穿戴設備能實時收集運動員運動軌跡、心率、步頻、等數(shù)據(jù)，同步至云端數(shù)據(jù)平臺，經過大數(shù)據(jù)平臺的分析，為教練員的訓練計劃提供參考，為運動選材提供有力依據(jù)?？筛鶕?jù)每位運動員實時數(shù)據(jù)結合個人意愿，針對性進行個性化訓練。對運動員身體狀況的實時監(jiān)控可有效預防運動損傷，降低運動風險，保障運動員健康。運動競賽中，借助數(shù)據(jù)平臺，對比競賽對手的數(shù)據(jù)，和實時分析運動員身體表現(xiàn)，科學制定戰(zhàn)術策略，能增大運動隊獲勝的概率。借助智慧系統(tǒng)平臺，運動員可以直觀了解自身情況，得到準確的反饋，為自身發(fā)展提供一定參考。同時，智慧系統(tǒng)平臺，也能為全國的教練員和運動員搭建交流平臺，增加學習提升的機會，助力祖國競技體育事業(yè)的發(fā)展。

2.3 優(yōu)質教學資源的科學分配與運用

我國國土面積廣闊，地區(qū)間差異巨大，教學資源分配不均的問題或將長期存在?；ヂ?lián)網(wǎng)信息技術的發(fā)展，和大數(shù)據(jù)智慧系統(tǒng)平臺的建立，可縮小教學水平地域差異，使全國各地共享優(yōu)質資源。借助慕課平臺和VR技術，可彌補教師能力的缺陷，提高教師教學效率。智慧系統(tǒng)平臺可建立全國數(shù)據(jù)庫，廣泛收集優(yōu)質教學資源。各地方教學單位，可結合地方特色，科學合理引進教學資源。各教學單位，也可借助教學平臺交流學習，教學困難地區(qū)，可以得到國家高水平專家的幫助與指導。同時，政府部門能及時獲取信息，了解各地發(fā)展情況，并及時制定政策、法規(guī)幫扶發(fā)展。

2.4 青少年體質監(jiān)測科學高效

青少年體質健康問題，是社會各界廣泛關注的熱點問題。青少年的肥胖、近視、脊柱側彎等問題，困擾著家長和學校體育工作者。而智慧系統(tǒng)平臺，能成為學校體育衛(wèi)生健康工作的有力助手。在智慧平臺的建設下，學生體質數(shù)據(jù)的準確性得到保障，減少抽樣調查的誤差，避免部分學校數(shù)據(jù)造假。在真實數(shù)據(jù)的參考下，體育管理部門，可科學制定檢測標準，適應當代學生身體狀況，借助大數(shù)據(jù)分析，發(fā)布科學的體育政策［6］。智慧系統(tǒng)平臺既能促進學生體質健康，又能為政府部門宏觀調控、科研部門科學研究提供支撐。

2.5 體育教學評價科學化發(fā)展

傳統(tǒng)的體育教學評價是以課堂評價和期末考試相結合的方式，教師的主觀性較強，學生難以得到準確直觀反饋，學習積極性較低。評價標準死板，難以滿足不同學生的發(fā)展需求?；谥腔巯到y(tǒng)平臺下的體育教學評價，是基于客觀數(shù)據(jù)的評價，通過數(shù)據(jù)，教師自評，學生自評，師生互評，每節(jié)課都有相關數(shù)據(jù)支撐，進行學生發(fā)展性評價?？陀^數(shù)據(jù)的支撐，遵循“正反饋”原則，能提高學生學習積極性，改變“學生喜歡體育，不喜歡體育課”的現(xiàn)象。多樣和科學的評價方式能創(chuàng)新學校體育的發(fā)展。

2.6 智慧系統(tǒng)下分層教學精細化管理

智慧系統(tǒng)平臺收集記錄每一位學生的運動情況，擁有學生的全部運動數(shù)據(jù)。通過智慧平臺綜合分析學生身體和運動數(shù)據(jù)，教師可根據(jù)學生個人需要在智慧平臺輔助下進行科學有效的教學，實現(xiàn)分層分類和個性化教學［7］。同時，教師可以根據(jù)不同水平學生，針對性教學，高效化管理，降低教學工作難度。學生也因此有更強的獲得感，從而增強體質。

3 智慧系統(tǒng)平臺下學校體育優(yōu)化措施

3.1 完善個人隱私的系統(tǒng)防護

網(wǎng)絡信息技術的發(fā)展具有兩面性，為工作帶來便捷的同時，個人隱私也受到了一定威脅。學校體育智慧系統(tǒng)平臺雖能為教學管理帶來便捷，但數(shù)據(jù)庫涵蓋學生的個人數(shù)據(jù)，極易被不法分子竊取。智慧系統(tǒng)的搭建，務必應增強教學系統(tǒng)的安全性。校園智慧系統(tǒng)在開發(fā)過程中，應與高水平數(shù)據(jù)安全單位建立合作機制，搭建嚴密安全保護系統(tǒng)，達成長期合作機制，定期檢查維護系統(tǒng)安全，實時更新。政府相關部門也應制定法律條文，保護個人數(shù)據(jù)安全，降低數(shù)據(jù)泄露風險［8］。

3.2 加強教師隊伍教學技能與信息素養(yǎng)的提升

智慧型教學環(huán)境對教師提出了新的要求，教師需要與時俱進，更新傳統(tǒng)觀念，接受新鮮事物，學習新方法。上級到地方教育主管部門，應注重對教師隊伍的教育，增強教師信息技術素養(yǎng)，尤其是年長教師。應積極引導年輕教師與年長教師互幫互助，年輕教師接受新事物較快，年長教師教學經驗豐富，不同年齡段教師互助互利，能促進校園體育師資科技素質提高。教學單位定期進行教師教學能力培訓，組織校際間的培訓和促進教師之間的交流，讓教師探討高效的教學方法。

3.3 體育產業(yè)與學校體育協(xié)同創(chuàng)新

學校體育智慧系統(tǒng)平臺的建設對體育設備制造業(yè)和體育科技產業(yè)的需求巨大，這指引了體育用品制造業(yè)新的發(fā)展方向。優(yōu)質企業(yè)可與校園合作，實現(xiàn)雙贏?？纱┐髟O備和VR設備的研發(fā)正向學校體育滲透，體育相關產業(yè)可開發(fā)適應學校體育教學和運動訓練的高質量裝備。校園平臺與產業(yè)平臺互動可促進智慧系統(tǒng)的優(yōu)化，同時學校體育也可為體育產業(yè)發(fā)展提供動力。

4 結語

每一輪科學技術的革命都能使社會發(fā)生翻天覆地的變化。在大數(shù)據(jù)時代背景下，構建學校體育智慧系統(tǒng)平臺，通過智能硬件設備采集運動數(shù)據(jù)，借助智慧平臺綜合管理分析，以學生為主體、教師為主導、智慧系統(tǒng)相輔助的方式，提高學校體育管理、教學，運動訓練等方面工作和科學化水平，從而培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義接班人，這對推動體育產業(yè)高質量發(fā)展和體育強國建設具有重要意義。