基于團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的體育教學(xué)改革研究

梁孝天 陶戰(zhàn)波 高 揚(yáng)

（1.浙江警察學(xué)院警察體育部,浙江杭州 310051；2.浙江樹(shù)人學(xué)院體美勞教育中心,浙江杭州 310015）

促進(jìn)學(xué)生身心健康、全面發(fā)展，是黨中央關(guān)心、人民群眾關(guān)切、社會(huì)關(guān)注的重大課題。要堅(jiān)持健康第一的教育理念，加強(qiáng)學(xué)校體育工作，推動(dòng)青少年文化學(xué)習(xí)和體育鍛煉協(xié)調(diào)發(fā)展，幫助學(xué)生在體育鍛煉中享受樂(lè)趣、增強(qiáng)體質(zhì)、健全人格、鍛煉意志。2020 年10 月中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于全面加強(qiáng)和改進(jìn)新時(shí)代學(xué)校體育工作的意見(jiàn)》中也明確提出學(xué)校體育以服務(wù)學(xué)生全面發(fā)展、增強(qiáng)綜合素質(zhì)為目標(biāo)。對(duì)于高校體育教育工作者而言，如何利用信息化時(shí)代紅利，利用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)手段切實(shí)提高體育教育的成效，是值得重點(diǎn)關(guān)注和思考的問(wèn)題。

二十余年來(lái)我國(guó)學(xué)生的體質(zhì)健康水平持續(xù)降低。2019 年2 月中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》中涵蓋了八大理念，注重因材施教是其中的關(guān)鍵一環(huán)。因此，緊緊圍繞增進(jìn)學(xué)生的身心健康，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，利用現(xiàn)代化的儀器設(shè)備手段提升高校體育課教學(xué)質(zhì)量，幫助學(xué)生樹(shù)立健康理念，培養(yǎng)運(yùn)動(dòng)習(xí)慣，增強(qiáng)學(xué)生體質(zhì)，充分發(fā)揮體育的“育人”價(jià)值，是新時(shí)期對(duì)高校體育教學(xué)工作提出的全新要求。

本文中的體育教學(xué)改革設(shè)計(jì)采用的團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，是目前在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，尤其是專(zhuān)業(yè)隊(duì)訓(xùn)練中廣泛應(yīng)用的儀器設(shè)備。依托其強(qiáng)大的實(shí)時(shí)反饋系統(tǒng)，用數(shù)據(jù)支撐教學(xué)科研，通過(guò)構(gòu)建科學(xué)評(píng)價(jià)體系圍繞課堂評(píng)價(jià)、期末考評(píng)、學(xué)生反饋幾個(gè)方面對(duì)散打課程的體育教學(xué)改革進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，并利用該類(lèi)型儀器設(shè)備培養(yǎng)學(xué)生逐漸形成健康第一的教育理念，在加快體育教育現(xiàn)代化、信息化課程改革上做出了有益的嘗試。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象及分組

以某高校2021 級(jí)38 名選修散打課的學(xué)生為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，學(xué)生均無(wú)散打?qū)W習(xí)經(jīng)歷或其他運(yùn)動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)等級(jí)，以隨機(jī)的方式分為實(shí)驗(yàn)組（N=19）和對(duì)照組（N=19）。實(shí)驗(yàn)組采用教學(xué)改革設(shè)計(jì)，對(duì)照組則采用傳統(tǒng)教學(xué)手段。

1.2 研究方法

主要運(yùn)用文獻(xiàn)資料法、實(shí)驗(yàn)法及問(wèn)卷調(diào)查法。

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究將學(xué)生分為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組兩個(gè)班級(jí)，在散打課前準(zhǔn)備階段佩戴含有傳感器的團(tuán)隊(duì)Polar心率表（型號(hào)為Polar Team Pro,Electro Oy），通過(guò)與之配套的移動(dòng)端設(shè)備獲取實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)（如圖1 所示）。實(shí)驗(yàn)組采用基于團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的體育教學(xué)模式，主要包括①課前預(yù)設(shè)目標(biāo)強(qiáng)度等任務(wù)指標(biāo)；②課中關(guān)注Polar 表實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)和實(shí)際表現(xiàn)給予運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)，督促學(xué)生維持目標(biāo)強(qiáng)度，如有必要可視情況微調(diào)教學(xué)安排；③及時(shí)把握學(xué)生潛在的運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)；④階段性課程結(jié)束后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、復(fù)盤(pán)，按需調(diào)整教學(xué)進(jìn)度等；而對(duì)照組采用“示范-講解-練習(xí)-糾正-鞏固”的傳統(tǒng)教法。

圖1 基于團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的散打課程教學(xué)改革設(shè)計(jì)

學(xué)期安排：對(duì)兩個(gè)組的學(xué)生開(kāi)展1 個(gè)學(xué)期（共16 周）的散打課教學(xué)改革研究。每周1 堂散打課，每堂課80 min。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均采用四段式教學(xué)法完成課堂教學(xué)，開(kāi)始部分（3 min）:教師布置教學(xué)內(nèi)容、任務(wù)；準(zhǔn)備部分（15 min）:開(kāi)展準(zhǔn)備活動(dòng)；基本部分（55 min）:完成基本教學(xué)任務(wù)，包括專(zhuān)項(xiàng)體能訓(xùn)練20 min；結(jié)束部分（7 min）:放松整理，課堂小結(jié)，布置課外作業(yè)。

值得注意的是，對(duì)于實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生，每堂課前教師需要根據(jù)當(dāng)次課的教學(xué)計(jì)劃和目標(biāo)任務(wù)提前在系統(tǒng)軟件或網(wǎng)站上輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，例如目標(biāo)心率、目標(biāo)速度、目標(biāo)位移總距離等（如圖2）；每堂課中教師根據(jù)團(tuán)隊(duì)Polar 表實(shí)時(shí)反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)（如圖3）；每堂課后及學(xué)期結(jié)束時(shí)教師對(duì)設(shè)備及云端存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、復(fù)盤(pán)，為整個(gè)課程建設(shè)提出有益的改革建議。而對(duì)于對(duì)照組的學(xué)生，僅需佩戴Polar 表進(jìn)行簡(jiǎn)單記錄，課后下載相關(guān)的數(shù)據(jù)留檔做后續(xù)分析用。

圖2 課前錄入相關(guān)數(shù)據(jù)信息，確定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度

圖3 在同一堂課中三個(gè)不同階段的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)

1.2.2 效果評(píng)價(jià)

為全景式比較兩個(gè)教學(xué)班的教學(xué)效果差異，本研究通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法從課堂評(píng)價(jià)、期末考評(píng)及學(xué)生反饋等三個(gè)維度的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（1）課堂評(píng)價(jià)：選取的主要研究指標(biāo)為心率和步頻數(shù)據(jù)，分別反映學(xué)生的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度及練習(xí)密度。隨機(jī)抽取兩個(gè)教學(xué)班的各10 名同學(xué)在相同教學(xué)進(jìn)度的整堂課中佩戴專(zhuān)業(yè)的Polar 表獲取相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)、生理學(xué)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析。主要通過(guò)Polar表自動(dòng)采集和儲(chǔ)存學(xué)生整堂課的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，生成心率變化曲線、繪制步頻圖來(lái)實(shí)現(xiàn)。本研究將步頻＜20 次/分判定為學(xué)生處于休息或調(diào)整狀態(tài)，并以此作為練習(xí)密度的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)。

（2）期末考評(píng)：學(xué)期末采用“教考分離”的方法，邀請(qǐng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、均有國(guó)家一級(jí)裁判資質(zhì)的三名教師作為考評(píng)員，分別對(duì)兩組學(xué)生單項(xiàng)技術(shù)和實(shí)戰(zhàn)對(duì)抗表現(xiàn)進(jìn)行技評(píng)考核。為確?？荚u(píng)精準(zhǔn)，本實(shí)驗(yàn)以國(guó)家體育總局武術(shù)管理中心最新頒布的《武術(shù)散打競(jìng)賽規(guī)則》作為評(píng)判考核標(biāo)準(zhǔn)，按照散打比賽體重級(jí)別要求進(jìn)行配對(duì)?？己饲翱荚u(píng)員通過(guò)開(kāi)會(huì)、錄像分析、模擬打分等形式明確標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一細(xì)則。

（3）學(xué)生反饋：采用問(wèn)卷調(diào)查法分析學(xué)生對(duì)教學(xué)模式和課堂教學(xué)認(rèn)可度。共發(fā)出38 份，回收3 7 份，回收的問(wèn)卷均為有效問(wèn)卷。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用配對(duì)T 檢驗(yàn)對(duì)期末考評(píng)成績(jī)進(jìn)行分析，探討兩種教學(xué)模式的對(duì)學(xué)生技能掌握情況的影響有無(wú)差異。所有數(shù)據(jù)以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。顯著性水平P＜0.05。數(shù)據(jù)分析軟件為SPSS 26.0。

2 研究結(jié)果

2.1 課堂效果評(píng)價(jià)

實(shí)驗(yàn)組采用基于團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的體育教學(xué)模式，主要包括課前預(yù)設(shè)目標(biāo)強(qiáng)度等任務(wù)指標(biāo)，課中關(guān)注團(tuán)隊(duì)Polar 表實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并視情況微調(diào)教學(xué)進(jìn)度、及時(shí)把握學(xué)生潛在的運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)等；而對(duì)照組采用“示范-講解-練習(xí)-糾正-鞏固”的傳統(tǒng)教法。參考季瀏等人指出“健康體育課程模式倡導(dǎo)每一節(jié)體育課的練習(xí)密度應(yīng)該在75%左右，所采用的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度應(yīng)該使學(xué)生運(yùn)動(dòng)時(shí)心率達(dá)到140-160 次/分鐘”。本研究的主要研究指標(biāo)為心率及步頻，分別反映學(xué)生的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度及練習(xí)密度，結(jié)果如下：

2.1.1 運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)

圖4 是一堂課中兩組學(xué)生的平均心率隨時(shí)間變化的全貌圖。數(shù)據(jù)顯示，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生共出現(xiàn)了3 次運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度高峰（20-30 min、35-50 min、76-82 mi n 的平均心率均達(dá)到140 次/分左右）。對(duì)照組僅出現(xiàn)1 次運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度高峰，平均心率為132 次/分。由此可見(jiàn)，改革式課堂教學(xué)對(duì)增強(qiáng)學(xué)生體質(zhì)、提高心血管功能，改善運(yùn)動(dòng)中樞興奮性效果更顯著。

圖4 不同教學(xué)模式下學(xué)生平均心率的變化情況

2.1.2 練習(xí)密度指標(biāo)

圖5 是兩組學(xué)生的步頻變化。數(shù)據(jù)顯示，對(duì)照組在18-26 min、33-44 min、47-56 min、59-64 min、69-73 min，5 個(gè)區(qū)間（共計(jì)37 min）處于休息狀態(tài)（步頻＜20 次/分），其練習(xí)密度為32.7%（練習(xí)密度=訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)/總時(shí)長(zhǎng)）；實(shí)驗(yàn)組在基本部分的休息時(shí)間約為13 min，練習(xí)密度為76.4%。對(duì)照組休息時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，練習(xí)密度過(guò)低，較難滿足青少年鍛煉需求。實(shí)驗(yàn)組能精講多練，練習(xí)密度達(dá)到讓學(xué)生充分地“動(dòng)”起來(lái)的要求，解決了體育課“不出汗”的問(wèn)題，更能促進(jìn)學(xué)生身心健康。

圖5 不同教學(xué)模式下學(xué)生平均步頻的變化情況

2.2 期末考核評(píng)價(jià)

2.2.1 單項(xiàng)技術(shù)表現(xiàn)

拳、腿、摔攻防組合徒手空擊演練（簡(jiǎn)稱(chēng)空擊）是散打運(yùn)動(dòng)的綜合技能，專(zhuān)家評(píng)分高代表著該學(xué)生技能掌握程度好，能在實(shí)戰(zhàn)中熟練運(yùn)用各項(xiàng)技能。

表1、表2 顯示，實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組平均得分增加5.2 分；將兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)差值分析，服從正態(tài)分布，且該差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）；效應(yīng)值為0.89，屬高強(qiáng)度范圍（學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為“當(dāng)效應(yīng)值大于0.8 時(shí)，強(qiáng)度可視作大”），由此表明，采用該指標(biāo)評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生散打技能的掌握具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。

表1 不同教學(xué)模式下學(xué)生空擊技術(shù)動(dòng)作得分情況

表2 空擊技術(shù)動(dòng)作的配對(duì)差值情況

2.2.2 實(shí)戰(zhàn)對(duì)抗表現(xiàn)

如表3 所示，實(shí)驗(yàn)組的實(shí)戰(zhàn)得分高出對(duì)照組3.85%，包括第二和第五對(duì)組合在實(shí)戰(zhàn)考核中出現(xiàn)優(yōu)勢(shì)勝利（實(shí)力懸殊，裁判員直接判優(yōu)勢(shì)勝出）。結(jié)合裁判員的直觀感受，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生能更為熟練地運(yùn)用技術(shù)動(dòng)作，表現(xiàn)出更強(qiáng)的自信心和實(shí)戰(zhàn)能力，促進(jìn)“體”與“育”融合。與整個(gè)學(xué)期的改革密不可分。

表3 不同教學(xué)模式下學(xué)生實(shí)戰(zhàn)得分情況

2.3 學(xué)生反饋情況

問(wèn)卷結(jié)果顯示，100%的學(xué)生認(rèn)為本學(xué)期課程很好運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段與方法；97.3%的學(xué)生認(rèn)同改革內(nèi)容新穎，有吸引力；83.8%學(xué)生認(rèn)為本次改革彰顯理論聯(lián)系實(shí)際的人才培養(yǎng)理念；83.7%學(xué)生認(rèn)為很大程度提高他們的學(xué)習(xí)能力；81.1%學(xué)生認(rèn)為教學(xué)方法非常靈活，加強(qiáng)了師生雙向交流；78.4%學(xué)生認(rèn)為本次改革提升其對(duì)體育課的興趣。實(shí)驗(yàn)組的同學(xué)給本學(xué)期課程打出了91.5 分的高分（滿分100 分）。綜上所述，散打課改革能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生從運(yùn)動(dòng)中獲得快樂(lè)，提高學(xué)生獲得感。

3 分析與討論

本研究中基于團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的體育教學(xué)改革組明顯有著更好的課堂效果及考評(píng)分?jǐn)?shù)。要想實(shí)現(xiàn)高校體育課程的現(xiàn)代化、信息化改革，需要借助先進(jìn)的儀器設(shè)備，幫助學(xué)生在體育鍛煉中享受樂(lè)趣、增強(qiáng)體質(zhì)、健全人格、鍛煉意志，同時(shí)也讓教師對(duì)每堂課的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷強(qiáng)度、練習(xí)密度、運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)等情況是解決學(xué)生身心健康的關(guān)鍵要素。高校體育教學(xué)改革設(shè)計(jì)應(yīng)緊抓住這一核心要素，確保每一堂體育課練習(xí)密度超75%，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度讓學(xué)生心率達(dá)到140-160 次/分鐘。歸納起來(lái)，基于團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的體育教學(xué)改革具備以下幾個(gè)方面的特色與優(yōu)勢(shì)：

3.1 科學(xué)評(píng)估、因材施教

在課前根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果在云端錄入實(shí)際信息并編組，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度設(shè)置合理的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度區(qū)，運(yùn)動(dòng)恢復(fù)區(qū)及運(yùn)動(dòng)時(shí)間等。最大攝氧量指標(biāo)相當(dāng)于“標(biāo)尺”，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)機(jī)能實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)才能真實(shí)地反映每名學(xué)生的個(gè)體差異，才能讓長(zhǎng)久以來(lái)提倡的因材施教真正成為現(xiàn)實(shí)。

3.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控、多通道反饋

基于團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的精確、靈敏的傳感技術(shù)和強(qiáng)大、即時(shí)的后臺(tái)軟件分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)團(tuán)隊(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控，教師可以選擇根據(jù)傳統(tǒng)體育課的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合實(shí)時(shí)反饋的數(shù)據(jù)信息對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的科學(xué)指導(dǎo)。隨著一堂散打課中運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的升高或降低，學(xué)生的生理指標(biāo)發(fā)生顯著變化，學(xué)生的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和競(jìng)技狀態(tài)一目了然。

3.3 降低風(fēng)險(xiǎn)、安全保障

由于教師安排整堂課的內(nèi)容、強(qiáng)度是從全局來(lái)考慮的，要考慮絕大多數(shù)學(xué)生的情況；然而學(xué)生之間的身體狀況、體能素質(zhì)都是有較大差異的，這就導(dǎo)致了同樣的訓(xùn)練內(nèi)容和強(qiáng)度，學(xué)生們的可接受程度不盡相同。采用團(tuán)隊(duì)Polar 表監(jiān)控一堂散打課，教師能夠第一時(shí)間關(guān)注到心率波動(dòng)有明顯異常的同學(xué)，即刻詢問(wèn)學(xué)生是否有不適的身體感覺(jué)？前一天晚上是否沒(méi)有休息好或者有其他身體疾??？確實(shí)身體抱恙的，應(yīng)給予減量訓(xùn)練或者立刻停止訓(xùn)練就醫(yī)。

3.4 宏觀掌控、微觀掌握

團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)賦能傳統(tǒng)體育課，能夠從宏觀上掌控一堂體育課中全體學(xué)生的平均運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度分布，有經(jīng)驗(yàn)的授課老師既能在課中進(jìn)行一些教學(xué)內(nèi)容的微調(diào)，更能夠善用這些數(shù)據(jù)信息在課后進(jìn)行復(fù)盤(pán)，及時(shí)校驗(yàn)和反思當(dāng)次課教學(xué)安排是否合理，是否切實(shí)做到了精講多練？是否達(dá)到了“從實(shí)戰(zhàn)出發(fā)”的訓(xùn)練目的？立足數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)研判。

4 結(jié)論

基于團(tuán)隊(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的教學(xué)改革設(shè)計(jì)有效賦能高校體育課程，使得《散打》選修課具有更好的課堂教學(xué)效果、更熟練的期末考評(píng)表現(xiàn)以及更積極的學(xué)生反饋。通過(guò)深化高校體育與健康課程信息化、現(xiàn)代化改革，樹(shù)立“以學(xué)生為中心”的發(fā)展理念，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，優(yōu)化高校體育發(fā)展質(zhì)量，讓體育發(fā)展成果更平衡，更充分地被學(xué)生所共享。