人工智能在全民健身和體育教育領域的應用探索

摘要：隨著我國科學技術的快速發展，人工智能技術也得到了廣泛的應用。人工智能對推動我國體育事業的發展意義重大，是滿足新時代背景下人們體育需求的關鍵手段。目前，人工智能的發展和普及還存在一些困境，仍需要進行積極的探索和改進。本研究首先對人工智能技術在全民健身領域的應用策略進行分析研究，分析結果表明：第一，人工智能與全民健身的融合是建立在高端技術的基礎之上；第二，市場的開發程度決定了人工智能的影響力和普及度；第三，針對不同群體的需求，分層制定出適合全民的健身計劃和智能產品，重視健身群體的精細化管理。其次對人工智能技術在體育教育領域的應用策略進行了分析。分析結果表明：第一，通過運用虛擬現實技術，可以改變體育教學中的教學環境和氛圍，使學生們獲得真實的課堂體驗；第二，可以有效地提高教師的教學效率；第三，智能體育場館可以充分地發揮出科技優勢，將各種各樣的戶外運動轉移到場館之中，同時也豐富學生們的運動體驗感，給學生們耳目一新的全新感受。總之，當前我國應當深入研究人工智能技術，使這項技術獲得進一步發展，并且建立健全人工智能數據庫，為我國體育事業的智能化發展提供數據支持，最終實現人工智能和全民健身、體育教育的充分融合。

關鍵詞：人工智能" 全民健身" 體育教育

人工智能是計算機科學的一個分支，是用于模擬、延伸人類智慧的一種技術，并生產出一些能夠以人類智能相似的方式做出反應的智能機器。人工智能對推動我國體育事業的發展意義重大，是滿足新時代背景下人們體育需求的關鍵手段，目前，人工智能的發展和普及還存在一些困境，仍需要進行積極的探索和改進。

1、人工智能技術的發展演變

人工智能的起源是在20世紀中葉，在1956年的夏天，以麥卡塞、羅切斯特、明斯基和申農等人的為首的一次年輕科學家聚會上，共同對機器模擬人類智能的一系列問題進行了討論和研究，首次提出了“人工智能”這個概念，這也標志著人工智能的正式誕生。此后，人工智能在世界范圍內經歷了長達50多年的發展，20世紀中葉，計算機的發明為人工智能的發展提供了一定的基礎，后來就出現了一些比較基礎的計算機算法模型，但當時科學技術水平有限，人工智能并沒有得到有力的推動。多年以來，人工智能一直都是走在計算機科學的前沿，并且推動了各種計算機軟件以及編程語言的發展。近年來，人工智能技術已經被廣泛應用于我國的各個領域，滲透到人類日常的生產生活當中，像是人臉識別、語音助手、智能汽車、智能家居等等，都是因為人工智能的發展而得以存在，這些技術極大地便利了人們的日常生活，并且還在往更深的方向發展。實際上，人工智能的定義可以劃分為兩個部分，“人工”和“智能”，“人工”其實很好理解，就是通過人造的手段，“智能”涉及的領域就比較多了，像是意識、思維、推理等等形而上的東西，其實我們也可以簡單地理解成人工智能就是運用已經掌握的科技，讓計算機來完成在過去只有人類才能完成的事情，這就是人工智能的一個基本概念。當前，隨著人類對人工智能研究的不斷深入，人工智能技術也得到了飛速的發展，與基因工程、納米科學一起被稱為21世紀的世界三大尖端科技。

2、人工智能技術在全民健身領域的應用策略

2.1、推動人工智能技術層面的突破

人工智能與全民健身的融合建立在高端技術的基礎之上，主要包含了大數據技術以及算法技術。首先就是要推動各項數據內容的突破，只有在大量的健身數據基礎上，人工智能才能通過演算進行更好的健身規劃。實際上，當前國外的一些國家已經開始了體育領域的數字化建設，他們對更多健身愛好者的運動數據進行收集，建立一個大型的體育數據庫，再通過人工智能對數據進行梳理和分類，用于人工智能高端產品的研究和開發，開發出適合每個人健身需求的產品。當然，我國也可以采用這一戰略，在合法的基礎上對全民健身的數據進行搜集，構建一個屬于我們國家的、符合我國健身群體實際情況的大數據庫，這可以有力推動智能健身器材的開發和普及，推動全民健身的智能化發展。在搜集全民健身數據的基礎上，國家和政府也要積極推動數據的對外開放，為人工智能在全民健身領域的發展提供全面有力的數據支撐，進一步促進二者的融合。此外，還要加強人工智能算法的進一步提高，人工智能想要在全民健身領域充分地發揮作用，那就離不開算法的支撐。隨著全民健身數據的快速搜集，對人工智能的計算能力也會有更高的要求，先進的算法可以幫助人工智能準確地計算出各種數據，對全民健身的情況在數據層面精準分析，這可以讓人們準確地了解了自己的健身結果，并且制定出符合個人健身需求的定制化健身策略，讓人們能夠得到科學合理的健身方法指導，使大家更愿意參與到健身活動當中，從而進一步推進人工智能與全民健身的融合。

2.2、推動人工智能的市場開發

市場的開發程度決定了人工智能的影響力和普及度，人工智能在全民健身領域的深度發展離不開對市場的進一步開發。當前，人工智能在健身領域的應用主要還是在城市當中，在城市中我們隨處都可以看到健身房和各種各樣的健身設備，但是在農村中這些都是沒有的。近年來，隨著我國經濟的不斷發展，農村人民的生活水平也有了很大的提升，農村人口對身體素質的提升也逐漸重視起來，參與體育活動和鍛煉的人越來越多，這就進一步激發了人們在健身領域的消費潛力。近年來農村健身人口的增長幅度甚至超過了城市，但是受到傳統市場觀念的影響，人們更多地認為農村消費水平相對較低，這就導致了我國農村的健身領域并沒有被市場重視起來。實際上，當前完全可以將農村作為智能健身發展的一個重點區域，用人工智能技術彌補當前農村缺乏健身基礎設施、缺乏專業健身指導的情況，拓展農村市場，激發消費潛力。另外，隨著科學技術的進步與發展，也可以進一步探索人工智能的新領域，對全民健身的智能化進行更加深入的開發和融合。比如，近年來“元宇宙”的概念出現并得到了廣泛的傳播，這種技術是人類運用數字技術構建的，映射出一個與現實世界可以進行交互的虛擬空間，當前一部分公司甚至開始運用“元宇宙”技術進行工作，員工不需要到公司打卡，在“元宇宙”內就可以通過虛擬人物進行溝通交流，極大程度上模擬了現實世界，甚至可以超越現實。那么這一理念也完全可以應用到全民健身領域，為健身愛好者創造一個虛擬場景進行健身，給大家以不一樣的健身體驗。

2.3、提高全民健身的社會參與度

當前，我國人民的健身參與度還不夠高，健身人口比例遠不及一些發達國家，全民健身是指全國人民，不論男女老少都參與到體育鍛煉當中，旨在提高全國人民的身體素質和健身水平，這就需要提高人民群眾的參與度。首先需要為人們建立一個有效的健身激勵機制，2017年，國體總局在全民健身的活動中增設了線上的部分，提出了“運動銀行”的理念，通過“運動銀行”的建設與推廣，人們可以通過運動獲得虛擬貨幣，當這種貨幣積累到一定數量時，就可以在線上平臺內部進行消費，兌換成想要購買的產品，或者也可以按照一定比例兌換成現實貨幣。這種方式可以有效地激發全民參與健身的積極性和主動性，形成一種內驅動力，激勵更多的人參與到全民健身當中，從而提高健身運動的全民參與度。另外，在鼓勵更多人民群眾參與全民健身的同時，還要重視健身群體的精細化管理。在健身活動中，會有年齡和性別的差異，性別不同、年齡階段不一樣的人，喜歡的運動方式、運動時長都是不一樣的。因此，面對人們在體育鍛煉中的需求差異，智能化健身也要有更多精細的模塊分類，針對每一個健身群體的突出特點進行充足的分析，為不同的健身群體開發相應的功能板塊，分層制定出適合全民的健身計劃和智能產品。這也有利于提高全民健身參與度，促進智能健身的進一步發展。

3、人工智能技術在體育教育領域的應用策略

3.1、推進虛擬現實技術的開發

虛擬現實技術又被稱為虛擬實境或者靈境技術，即VR，是一項20世紀才發展起來的新興技術手段，虛擬現實技術是指運用多重技術手段，借助計算機設備產生的具有三維視覺、嗅覺、觸覺的虛擬世界，人們在虛擬世界中可以獲得身臨其境的感受。隨著虛擬現實技術的不斷發展，當前也已經邁入了成熟階段，受到了越來越多人的認可，隨著5G時代的到來，虛擬現實技術必將獲得更深層次的發展。當前這項技術已經被廣泛應用于各個領域，其中體育領域對這項技術的應用也是非常多的，在體育教學中也可以將這虛擬現實技術充分利用起來。通過運用虛擬現實技術，可以改變體育教學中的教學環境和氛圍，使學生們獲得真實的課堂體驗，這有效地解決了體育教學中場地和天氣制約、運動器材有限、時間沖突等各種問題，突破實踐和空間的制約，為學生們建立起一個三維立體的教學空間，營造一個良好的學習環境。在傳統的體育教學中，往往是教師為學生們口述相關的理論知識，并且進行動作的講解和示范，學生們通過教師的示范和描述進行反復練習，這不利于學生們的技術動作學習，降低了教師的課堂效率。但是將虛擬現實技術應用于體育教學之中，可以轉變以往的教學形式，讓學生在身臨其境的體驗中感受體育的魅力，體驗體育運動的真實感受，更加直觀地進行學習。此外，教師還可以根據教學內容和課堂的需要，對虛擬的世界進行調整，這對教師和學生們來說都是非常便利的，極大地提升了課堂學習效率，推進實現體育教學的目標。

3.2、改變傳統教學模式

隨著我國教育領域的深化改革，以及科學技術的深入發展，將來的體育教學也必定會走上更加多元化、多維度的道路，教學的內容會隨著時代的進步不斷更新，這就要求教師的體育教學模式也必須不斷創新進步，與時俱進。在體育教學的過程中，體育老師是整個教學過程的引領者，從始至終需要帶領著學生們進行學習，隨著人工智能與體育教學的不斷融合，教師也將轉變為教學活動的把控者，把握教學內容和教學方向，并對整個過程進行監督控制。通過人工智能的教學手段和教輔工具，智能終端可以在各種各樣的實踐教學中收集不同的教學內容和體育教育元素，并且對收集到的內容進行整合分析，為體育教師創新教學模式提供強大的數據庫支撐，并且結合學生們的實際學習需要以及體育課程大綱要求，為教師制定出科學的教學內容，進行合理的課堂規劃，以推動人工智能教學的展開。通過人工智能與體育教育的深度融合，可以有效地提高教師的教學效率，不必去做那些繁瑣的教學實驗，并且這種教學模式也可以讓教師輕松地把控每一個教學環節。實際上，通過人工智能技術進行教學，就是將學生們的學習過程進行智能化的分析和總結，智能終端的數據庫可以收集到全國范圍內的體育教學實踐經驗，將每個學校優秀教師的教學經驗整合在一起，再結合教學的實際內容，創造出一種更容易讓學生們學習和接受的知識形式。隨著年齡的不斷增長，學生們學習的知識也會不斷地更新，那么智能數據路就可以對學生的學習情況和個人素質進行分析，真正地實現因材施教、分層教學。因此，教師要注重人工智能在體育教育方面的應用，培養學生的體育綜合素養。

3.3、開設智能體育場館

體育課是一門運動型課程，與其他的課程教學不同，體育課的學習往往是在操場或者體育場館中進行的，將人工智能融入到體育場館的建設之中，為學生們創設智能體育場館，可以有效促進學生們體育學習效率的提升。智能體育場館可以充分地發揮出科技優勢，將各種各樣的戶外運動轉移到場館之中，同時也豐富學生們運動體驗感，給學生們耳目一新的感受。比如說籃球、乒乓球、羽毛球等等，讓學生們在室內就可以進行多種運動，并且內部的體育設施還可以根據教師的教學需要進行移動，依據各個活動區的面積大小進行新的排列組合，優化體育教學的場地資源。在學生們上課的過程中，智能體育場館可以通過傳感設備捕捉到學生們的運動狀況，為學生們提供實時的技術動作指導，并且監控到學生的上課動態，給予教師更精準、明確的學生數據分析數據，教師可以在短時間內全面掌握學生的信息，及時預測風險問題，隨時調整教學方案，以更好地保障學生的安全和健康。此外，智能體育場館還可以用于學校的各項體育賽事，保障公平的同時，提升競賽效果。在很多體育比賽中，選手之間的差距較小，比如在短跑比賽中，第一名和第二名幾乎同時到達終點，依靠肉眼沒有辦法進行分辨，這時就可以利用人工智能的鷹眼識別技術，將兩名選手的動作放慢放大，即使是只差幾毫秒也能夠清晰地看到是誰先越過了終點，這可以有效地保證體育賽事的公平公正。比如，北體最新建成的智能體育場館，現在也已經投入使用了，這個場館將各項數據輸送至智能終端并進行智能化處理，為教師和學生們提供了智能的服務，實現了人工智能和體育教育的良好融合，幫助教師的教學工作順利展開，為我國的體育事業培養更多的人才。雖然當前智能體育場館的建設技術還沒有完全成熟，成本也比較高，使得智能體育場館在我國學校中還沒有得到普及，但是在未來科技不斷發展的過程中，這也必將會成為一種新的趨勢。

4、結束語

綜上所述，隨著我國科技的迅猛發展，人工智能技術已經日趨成熟，人工智能在全民健身和體育教育領域也已經被廣泛應用。但是在實際應用中還存在需要改進的方面，當前我國應當深入研究人工智能技術，使這項技術獲得進一步發展，并且建立健全人工智能數據庫，為我國體育事業的智能化發展提供數據支持，最終實現人工智能和全民健身、體育教育的充分融合。

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