人工智能技術在大學體育課程中的應用探究

蔡筱燁

在傳統教學模式下，教師在的時間精力有限，但是AI技術輔助教學的出現，大大地方便了學生和教師，可以隨時隨地的進行學習和授課，也可以解決專業教師或場地欠缺的問題。而且，人工智能為個體學習者選擇適宜的慕課、混合式學習等個性化學習模式提供了可能，也可通過大量的數據分析為學生進行更好的運動指導和監督。在大學體育課堂教學中，教師應轉變現有的教學觀念，將人工智能技術與之結合運用，促進實際發展，從整體上提高教學的效率和質量，促進學生有效學習和身心健康。

1 研究背景

1.1 前言

在信息科技快速發展的當下，人工智能技術發展應用于多個領域，包括體育領域。例如，越來越多的人在運動時，通過穿戴智能的設備，使之追蹤檢測到個人心率，BMI等體質指標，從而不斷地改善調節機能狀況，追求更加健康的身體與生活方式，為人們的生活帶來便利;再例如，鷹眼系統促進比賽公平公正;通過智能系統對先進技戰術進行分析，提取精華部分，再結合人類學習規律，對體育訓練與競賽進行指導;將運動員的信息匯集分析，追蹤成材軌跡，體現優秀運動員的人格特質和共同品質，為各類項目運動員設計出更為科學的訓練計劃。而在體育教學中，傳統的大學體育課堂教學，與學生的互動性較低，一味的輸出，導致學生運動興趣下降，參與度減少，強身健體的效果大打折扣。這也就要求我們，應當運用人工智能技術來輔助體育教學，調動學生學習積極性，促進學生更深入的理解和學習，豐富教學內容，提高教學質量。

1.2 人工智能技術釋義與發展

人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI，計算機科學的一個分支。人工智能技術與各類領域相結合，幫助其領域發展更為創新與成熟化。那么對于體育教學來說，我們就應當用更為智能的方式去進行體育教學，在人工智能的平臺上，把人工智能與體育教學相結合，將教師與學生進行對接，更新教育資源結構、教學反饋和評價機制，形成多層次、多領域的新型“人工智能+體育教學”教學系統。

2 研究方法

2.1 文獻資料法

為滿足本文需要，從學術文獻數據庫中綜合查閱相關文獻，調查已有研究成果，探究人工智能技術在大學體育課程中的應用;明確相關概念，梳理研究綱程，為本研究提供參考依據，奠定理論基礎。

2.2 專家訪談法

通過面對面、網絡等聯系方式，針對本文所涉及的研究領域的專家進行了咨詢和訪問，了解和掌握有關體育與人工智能在教學和技術等方面的相關知識，為本文內容提供了重要的研究基礎。

2.3 數理統計法

本文運用Excel對所取得數據進行統計和整理，并對統計的結果進行查驗和分析，便于進行進一步的分析歸納和總結。

3 結果分析

3.1 多媒體輔助教學

運用多媒體，將文本數據、教學詳盡內容，直觀完整地呈現給學生，生動形象的視頻、音頻輔助學生更好的理解和學習;還可以通過數據的傳輸，隨時隨地的讓學生和教師進行學習和授課，大大彌補了以往教學形式的不足，優化教學效果，促進學習效率及教學質量的提升。通過一系列的教學輔助手段從課前延伸到課后，時間自由的大學生，將課余時間合理安排，促進了教與學的發展。

3.2 微課與課程結合

目前，教學發展的領域當中，微課作為一種新型的教學手段，吸引了各類教師將其應用于課堂學習當中。在教學實踐當中，現代信息技術、多媒體互聯網等技術與課堂教學相結合的綜合性教學模式深受好評。對于體育教學，教師可以不止停留于學校的教學當中，還可以讓學生在家或者課下閑余時間進行學習。例如，翻轉課堂，教師將學習內容提前發給學生，讓學生先做好預習工作，帶著問題來進行課堂授課與學習，促進學生對技術動作的深刻理解和把握，尊重了個體差異，這樣不僅可以更高效的完成教學任務還提高了教學的質量。

3.3 虛擬現實技術

由于體育運動的特殊性，以及學校經費與設施的有限、室內的體育館及體育設備不全、學生人數較多，場地擁擠、戶外上課受限于天氣、疾病疫情等問題的出現都會影響到體育教學的進展，那么就可以利用虛擬現實的先進技術來模擬課堂教學，運用驅動合成立體聲音，視覺跟蹤與視覺感應點技術映現出真實畫面，對人體感官各種電信號的刺激，讓學生如同在真實課堂下去學習體育知識。例如，在學習健美操基本動作時，教師可以通過觸摸擺動影像學生的手、腳、胯部等部位來刺激肢體感應進而來更正錯誤動作，增加正確印象。

虛擬現實技術應用于體育教學，可以更好的彌補傳統交互式教學模式的不足，打破時間和空間的限制，確保學生的安全，激發學生參與學習和活動的熱情度，使學生更全神貫注的進行體育知識與技能的吸收，并且較長時間的記憶可以加深對體育動作的理解和應用，也有助于學生未來的身心發展。

3.4 視頻錄像技術

體育課程主要是以實踐為主，對于知識的吸收效果，主要還是以實踐動作來傳達體現，那么就需要學生進行多次的練習和糾錯，來形成動力定型，接近所需的標準，最終達到自動化熟練階段。但在實際教學過程中，不同的老師的技術水平、授課能力參差不齊、實踐經驗的不足、課堂精力有限、動作示范的標準程度等問題也會導致學生動作不規范或者將不正確的動作反復練習，達不到預期的運動效果。教師可以運用視頻錄像技術，在課后將授課視頻進行反復研磨，找出實際問題，在下節課中進行糾錯和更正，提高教學質量;還可以將視頻發給學生，讓學生在視頻中尋找出個人問題，將動作進行更標準規范化的更正學習，提高動作熟練掌握度;例如，以功夫扇為例，“蘇秦背劍”動作相對較復雜，學生完整掌握動作還稍有困難，就更不要說要求將動作完全標準化了。對此，教師可以將標準動作視頻與學生完成動作的視頻一并發給學生，反復觀看，自行對比糾錯和更正，調動學習積極性，提高學生主動性。

3.5 運動軟件、穿戴設備

人工智能設備的出現，為學校和學生帶來了便利，也大大減輕了體育教師的工作量。例如，在運動會的徑賽項目中，教師無須參與到成績的記錄當中去，僅可對最終數據進行確認，減少錯誤率，還可以讓學生直觀看到自己的運動成績，爭分奪秒的參與比賽，更有激情和熱血。又例如，學?？梢耘c軟件公司合作，研發出符合本校的體育運動系統，如“體質監測”“運動會成績編排管理”等，來提高工作的效率;或者通過軟件去讀學生四年體測數據的分析結果，讓學生直觀地感受到體育帶給身體各機能的益處變化，同時還可有針對性地對學生進行運動指導和建議，從而促進學生體質健康和終身體育。

再例如，學生通過佩戴運動手環進行體育活動，結合自身情況，來分析個人運動消耗、機能變化，是否達成理想的運動目標等，進而有所側重的增加或刪減運動量與強度，來改善身體健康水平，促進終身體育;對卡路里的攝取進行讀取分析，提高學生運動興趣，促進學生主動運動，更有利于合理飲食習慣的養成;教師也可以通過智能設備實時監控學生的運動狀態，及時了解學生的身體情況，對于異常數據進行及時的分析和處理，減少不必要的運動損傷。

3.6 大數據

學校的信息技術網絡平臺，資源共享平臺，云端等數據庫存儲教師和學生的體育運動情況和身體機能發展狀況，可以更好的調配運動負荷與時間，選擇更為適宜的運動項目進行鍛煉，促進身心健康發展。

每一堂體育課、每一次訓練、比賽所記錄下來的大量體育數據，可以作為本次課或比賽訓練的反饋，還可作為下次訓練和教學的導向。例如，課堂教學的大數據，可以評價教師的教學質量、教學目標任務的完成度;課堂表現的大數據，可作為學生課堂表現和成績評定的重要指標;心率、步數、血壓等大數據的分析，可以作為運動健康的監控指標;教學評價的大數據，可作為教師教學內容和方式的整改指標依據，還可將各學生生理指標數據納入評價體系，使評價體系更為完善、合理;不同的學生，不同的身體機能和運動喜好，對學生個體運動數據的分析，可讓教師因材施教地制定出符合個人的運動負荷及時間，從而達到理想的運動效果。

4 研究結論

人工智能技術是在計算機技術的基礎上建立的信息技術科學，具有較強的開放性、靈活性、交互性、協作性。體育將與其結合運用于教學，有利于豐富教學內容，促進教學模式的多元發展;通過智能教學系統指導師生教學與訓練，完善教學方法和手段;通過數據反饋與評價，評估課程質量，整合信息共享資源平臺，更好地幫助教者與學者進行授課和學習，提高教學質量，優化學習效果，促進身心健康發展。

（作者單位：上海師范大學天華學院）