以體育學科為切入點，秉承“全人發(fā)展，首選體育”的理念，以體育與健康考核評價改革為契機，與專業(yè)研發(fā)機構合作，初步形成了一套基于互聯網和人工智能技術的智慧體育系統，旨在通過智能技術與教育教學的深度融合，促進每一個學生的個性化成長。

1.創(chuàng)新智慧體育系統的架構，為學生個性化體育運動服務

智慧體育系統是構建在無代碼中文編程平臺之上的，基本架構包括體育成績管理、智慧體育大數據分析、健康成長檔案、風險防控管理、碎片化鍛煉管理等內容。

體育成績管理通過自動匯集多方鍛煉設備數據，利用游戲化元素，如挑戰(zhàn)和獎勵系統，來激勵學生自主鍛煉。這些元素可以鼓勵學生在娛樂中達到鍛煉的目的，并提供趣味化的方式來衡量他們的進展。

健康成長檔案是記錄學生健康成長的檔案，包括體質情況、測試成績、鍛煉內容等，同時對學生的重大疾病史和體檢資料進行記錄。在訓練時配合體育教師，最大程度地尊重學生的特殊性和個性化。

風險防控是根據體育教學的風險點對學生的體能進行分類，以及根據學生的患病請假情況作有針對性調整，同時對體育器械進行建檔并定期檢查，以確保學生的運動安全。根據國家的各項訓練要求，通過設置邊云協同環(huán)境對運動時的數據和動作進行捕捉，并將動作進行數字化，與標準的動作模型進行比對，給出動作矯正的建議，持續(xù)觀測學生的動作矯正情況并做出提醒。

碎片化鍛煉管理是通過與運動鏡的集成實現運動鏡自動進行身份識別，并將體育教師根據學生的個性化情況所指定的運動項目推送至運動鏡。在完成訓練后，運動鏡會將詳細的運動數據回傳至平臺，供系統分析比對，根據動作運動模型，建立數字化的“火柴人”模型，對照標準給予相關反饋和評分。

2.發(fā)揮智慧體育系統的功能，對學生的體質情況進行畫像

智慧體育系統主要是針對學生的運動情況進行綜合統計分析，對學生學情和教師分別進行畫像以幫助學生更好地提升體質。綜合收集學生的各類體質信息和訓練信息，為體育教師構建一個動態(tài)閉環(huán)的分析決策環(huán)境。教師可以根據學生的年齡、性別、身體狀況等因素，提供適合每個學生的鍛煉計劃和教程。

自助化鍛煉。學生可以通過可視化導航頁面選擇體測項目，根據導航提示以自助的方式開啟測試項目，并在相應的測試頁面看到自身鍛煉的有效數據，系統會通過攝像頭捕捉測試人骨骼點，追蹤測試者運動軌跡，保證測試動作標準、有效。診斷頁面則實時顯示測試結果，給出診斷反饋和運動建議，并通過排行榜等數據呈現效果，增強學生內在動力，激勵學生持續(xù)進步。

自主測試與成績管理。學生通過鍛煉設備進行鍛煉，系統自動接收學生鍛煉數據，解決了人工記錄所出現的誤差和記錄錯誤的問題。采集來的數據匯總到平臺上，形成了一個“駕駛艙”，可以關注到全校、各年級、各班級以及個人情況，幫助教師進一步了解學生情況，進而做有針對性的調整，設計科學化的鍛煉方式。

智慧體育大數據分析。針對學生的運動情況，全面采集大數據，進行綜合統計分析，形成學校、年級、班級三個層面的學生情況分析數據。同時，通過分析定位到個人，找到個人差異情況，針對不同的情況制定訓練方法和課程包。為保證方法和課程包的科學性，系統會借助大數據分析特定項目訓練措施的有效性，實時提取數據，在多種訓練方法中尋求最優(yōu)結果。

風險防控管理。風險防控管理是通過設置邊云協同環(huán)境對運動時的數據和動作進行捕捉，同時將動作進行數字化，與根據國家的各項訓練要求的標準動作模型進行骨骼點比對，基于差異給出動作矯正的建議，持續(xù)觀測學生的動作矯正情況并給出提醒。同時，對體育器械進行建檔并定期提醒檢查，以確保學生的運動安全。

3.用好智慧體育系統，為學生的健康成長護航

首先，該系統收集并整理了學生的各類體質信息和訓練信息，并對學生的運動情況進行綜合統計分析，為體育教師構建了一個動態(tài)閉環(huán)的分析決策環(huán)境，有助于提高體育教學的效率和效果。而且，通過智能設備自動采集學生相關體測和運動數據，避免了人工譽寫的重復勞動及可能的失誤，減少了數據誤差，提高了數據收集效率，為教學評價提供真實準確的數據依據。體育測試頁面的實時統計結果也有助于教師更好地判斷和把控體育教學質量。

其次，該系統根據學生的個性化數據為其量身定制教學方案，為個性化學習的實現提供了可能性。學生通過個人畫像能更全面、準確地了解自身情況，并根據系統提供的針對性指導，選擇合適的鍛煉方法，提高了自主訓練的效果。骨骼點模型將動作數字化，能夠實時識別和矯正學生的錯誤動作，對學生進行準確評估和指導，既有助于提高運動效果，又能一定程度上預防運動傷害的發(fā)生。系統還通過數據模型檢驗具體訓練項目的有效性，最終形成最優(yōu)模型，幫助教師掌握定量化分析的教研手段和能力，也為學生的個性化鍛煉方案提供了科學有效的依據。校醫(yī)端建立了學生健康成長檔案，可以更好地跟蹤學生的健康狀況，為他們在鍛煉過程中的安全提供更有力的保障。

最后，通過詳細了解全校學生體育鍛煉情況，該系統有效地促進了信息化與教育教學的深度融合。數據看板提供從校級層面到年級、班級，直至個人層面的數據統計結果，對比、增幅、變化一目了然，直接定位問題數據負載人群，為學校體育教學管理和個性化指導提供了數據支持和條件。體育教師在技術與體育的深度融合中逐漸探索出有益于體育教學的數據分析模型和課程策略包，學生也逐漸適應自主測試環(huán)境，養(yǎng)成了自主監(jiān)測、自主鍛煉的習慣，最終實現的不單單是成績的提升，更是一種基于自主的全人發(fā)展。

本文系中國教育學會2023年度教育科研一般委托課題“新課標背景下九年一貫制學校課程體系建設的研究”（課題編號：202300001715WTB）階段性研究成果