智能體育產品在學校體育運動中的應用研究

李向安

（北京時代數維科技有限公司，北京 100080）

0 引言

隨著大數據、智能分析技術及傳感器等技術的普及，為智能體育產品的設計和研發提供了有利的技術基礎，以智能手表、手環為代表的佩戴式智能體育產品被應用于學校體育運動中，對學生運動和健康情況進行監測和分析的同時，為教師體育教學計劃制定、體育成績考評等方面提供數據支撐。而實際部分智能體育產品存在功能不齊全、數據測量不精確、運動新聞知識少等不足，使學校體育教學效果受限。

1 智能體育產品在學校體育運動中應用的優勢

1.1 學生方面

信息化時代下，越來越多的智能體育產品被應用于人們的生活中，這類智能體育產品具有可視性、社交性、便攜性及科技性等特點，其中可視性具體表現為體征數據可量化，為學生在運動中帶來更多直觀感受，如智能手環、手表中裝置微型傳感器，可以對學生體育運動中的卡路里、心率等體征數據進行記錄，便于學生實時了解自身運動和健康情況，部分智能體育產品還能對學生睡眠、心情、生物識別特征等進行記錄管理，幫助學生養成健康生活、科學運動的良好習慣[1]。同時，當前大多數智能體育產品外觀設計更加時尚、潮流，且體積比較小，便于攜帶，學生在體育運動中應用這類產品，能夠彰顯其運動健身魅力，便于學生24h 佩戴，使人體與網絡之間的信息交互打破了時空方面的限制，并且部分智能體育產品還具有社交功能，學生可以將自己體育運動數據發布至各社交平臺，或者利用體育產品的定位功能，與附近運動愛好者進行交流或比賽，以滿足學生體育運動多方面的需求。此外，學生體育鍛煉中應用智能體育產品，可以及時獲取最新體育資訊、科研成果等信息，了解行業動態，掌握最新的體育相關知識和技能，通過智能體育產品與相關專家在互動中完善自身的體育知識體系，實現體育視野的拓寬。

1.2 教師方面

對于教師而言，學校體育運動中應用智能體育產品，可以借助這類產品獲取學生體育運動數據，以此為依據為班級學生制定差異化的體育鍛煉計劃，滿足不同體質學生體育運動需求。同時，過度體育鍛煉會傷害學生身體，會降低其人體免疫機能，運動強度不夠則無法達到較好的體育運動效果，可能會磨損運動器官，而教師借助智能體育運動產品來獲取學生課內外體育運動數據，以此來調整體育教學計劃或體育訓練強度，并實時對學生體育運動進行科學指導，達到較好體育運動效果的同時，使學生體育鍛煉的安全性提高[2]。此外，傳統學校體育以終結性評價為主，這種體育評價方式不夠客觀、全面，使體育評價失去本身的意義。而在學校體育評價中應用智能體育產品，實時監控學生體育運動情況，依據所獲取的運動數據客觀地對學生進行評價，確保體育成績更加真實、可靠，便于為后期體育教學優化提供參考。

2 智能體育產品在學校體育運動中應用現狀及存在的問題

2.1 應用現狀

采取問卷調查方式了解學校體育運動中智能體育產品應用情況，向某區域3 所學校發放500 份問卷，收回486 份，其中有效問卷為478 份，有效率達到95.6%。主要從智能體育產品使用目的、功能選擇、使用時間和頻率、功能需求等維度對學生智能體育產品應用情況進行統計分析，具體如下。

2.1.1 學生智能體育產品使用目的情況

對學生智能體育產品使用目的情況進行調查分析的目的是了解學生內驅力，更好激勵學生通過應用這類體育產品達到體育運動的目的[3]。調研得知，不同學生智能體育產品使用目的存在差異，大多數學生以運動健身、減肥塑形為主，占總調查人數的比例分別為56.41%、38.35%，說明目前學生更加重視身體素質和健康、體育運動，間接性反映從當地學生整體身體素質偏低，肥胖超重人數占有一定比例。

2.1.2 學生對智能體育產品功能選擇情況

學生對智能體育產品的功能選擇統計如圖1 所示。調研得知，學生對智能體育產品功能選擇呈現出多元化的趨勢，其中大多數學生多會使用運動記錄應用這一功能，所占總調查人數的比例為53.15%，說明學生對自身體育運動量的要求比較高，選擇減肥美體、運動飲食計劃、運動健身計劃、健身技能教學這些功能的學生人數占總調查人數的比例分別為49.23%、32.48%、46.45%、26.89%，說明學生多使用運動健身、減肥美體這兩項功能。而選擇使用健身社交、體育休閑娛樂這兩項功能的學生人數比例較少，說明這些功能在智能體育產品中扮演著輔助角色。

圖1 學生對智能體育產品的功能選擇統計

2.1.3 學生智能體育產品使用時間情況

通過調查了解到，學生體育運動的時間段主要為課余時間和周末。大多數學生使用智能體育產品的時間集中于30～60min，占總調查人數的比例為44.37%，運動時間不足30min 的學生占總人數的比例為23.67%，說明目前學生單次體育運動的總時間不超過60min。同時，使用智能體育產品時間大于120min 的學生人數占總人數的比例為7.14%，說明長時間使用這類體育產品的人數比較少。

2.1.4 學生對智能體育產品功能需求情況

圖2 為學生對智能體育產品的功能需求統計。調研得知，學生對智能體育產品的功能需求具有多樣性、個性化特點，其中63.21%的學生希望智能體育產品能夠提供個人健身計劃；39.18%的學生希望智能體育產品可提供科學的健康監測服務，即科學監測自身的健康狀況；34.65%的學生期待智能體育產品可以提供合理的三餐飲食方案，達到減脂瘦身、健身的目的。

圖2 學生對智能體育產品的功能需求統計

2.2 存在的問題

2.2.1 智能體育產品功能不夠齊全、針對性不強

在當前全民健身政策的支撐下，學生體育運動、健康意識不斷增強，越來越多的學生體育運動中使用智能體育產品，且對產品的功能提出更高的要求。而由學生對智能體育產品功能需求調查結果了解到，學校體育運動中所使用的智能體育產品功能差異不大，功能不夠齊全，加之對學生群體設計針對性不強，無法滿足學生差異化需求。

2.2.2 缺乏專業體育運動指導，運動知識少

分析以上調查統計數據，了解到35%的學生認為學校體育運動中所使用的智能體育產品無法為其運動提供個性化指導，比如學生在跑步運動中，未設置運動量警戒，一味地刺激學生加大運動量，可能會導致學生運動受傷，并且所提供的運動知識較少，無法滿足部分學生體育知識方面的需求。

2.2.3 運動測量數據精確度低

從以上調查統計數據了解到，學生在體育運動中所應用的智能體育產品容易受硬件環境因素干擾，不能精確地對學生運動過程中所消耗好卡路里進行記錄和計算，比如學生在網球、瑜伽運動中所消耗的卡路里依舊是通過累計步數來計算，不能準確測量學生運動情況。

3 智能體育產品在學校體育運動中應用的對策

3.1 有效控制運動強度，優化訓練計劃和方式

在傳統學校體育運動中，多引導學生集體參加跑步、體操等項目，未實際考慮學生個體體能素質、運動興趣等方面的差異性，且體育運動局限于課堂，弱化了體育成效的發揮。而在學校體育運動中應用智能體育產品，例如，學生在跑步運動中佩戴智能手環，對跑步數、運動路線、心率等指標進行記錄，計算其運動強度等，以此為依據來建立學生運動檔案，便于對學生制定個性化訓練方案，并且教師可提前為班級學生設定每天運動1h 的計劃，使其在規定速度、時間下進行課外體育鍛煉，依據班級學生運動路線長度、運動時間來計算學生平均運動速度，以此為依據對學生體育課上運動強度進行有效控制。

同時，在學校籃球運動教學中，教師可借助智能體育產品中反饋系統，將學生姓名、技術特點及得分情況等指標輸入該系統[4]，有效記錄學生籃球運動信息，經系統對比、測算后獲取學生得分、失誤等運動信息，以此來判斷學生是否掌握籃球運動技巧，為后期籃球訓練計劃、專項培養方案的制定提供信息依據，或者依據學生籃球運動表現來評估訓練計劃是否合理、科學，實現戰術技巧、訓練方式的優化。

3.2 預防運動損傷，提高訓練效率

以往學校體育運動中因運動量、運動強度設置不當，學生在體育運動中容易發生意外事件，且關于學生體質健康測試的效率比較低，針對這些問題，筆者所組織設計的智慧體育課這款智能體育產品，能夠解決學校體育運動中面臨的問題，可以根據學生體育體質來設置體育課的強度、運動量，在保證學生運動安全性的同時，提高體育運動效果，并通過智慧體育課體測模塊快速測試、評估學生體質健康情況，例如，將智能化測試儀器和設備應用至學生體質健康測試工作中，使該項工作更加高效、科學，改變以往人工測試周期長、環節多工作量大等測試方式的弊端，在提高測試速度、質量的同時，實現時間、人力成本的節約。

同時，當前部分智能體育設備具備腿部、手臂各種運動捕捉的功能，即借助人工智能算法、傳感器技術對比運動者運動過程中身體姿態與標準運動模型，實現自身動作的有效糾正[5]。對于學生而言，運用這類智能體育產品，對照自己跑步、游泳、投擲等運動中數據參數，了解自身身體動作是否規范、標準，有針對地進行動作糾正，以提高體育訓練的科學、高效性。

3.3 提高學生運動成績考評的精確度、科學性

智能體育產品是以大數據、智能分析技術為基礎所形成的新型科技產品，能夠對學生運動過程中所產生的數據進行記錄、加工處理，生成具有指導性的運動信息，為體育教師優化教學計劃、設定教學重點等提供參考依據，例如，在羽毛球項目訓練中，教師可借助智能體育產品所獲取的學生得分情況、運動姿勢、擊球技術等信息，分析不同指標之間的內在聯系后進行運動信息量化處理、計算，將運動效果直觀地呈現出來，依據該項運行效果來判斷學生羽毛球運動技巧、技術方面存在的不足，有針對性地調整訓練內容和方法，科學指導學生羽毛球訓練，幫助學生掌握羽毛球運動技巧，并綜合分析學生多次羽毛球訓練成果，參考學生原始運動水平，將學生訓練進步情況以曲線的形式呈現出來，以此為基準來評價學生體育成績，確保體育教學評價更加科學，以增強學生體育運動自信心[6]。

同時，在學生體育成績考核中應用打卡儀器、運動手環等智能體育產品，利用大數據平臺來統計學生體育運動數據，比如提前搭建學生體育成績考評系統，將學生體育課堂表現、身體素質測試、課外鍛煉、專項測試及比賽等情況錄入系統，從多個維度對其評定，便于教師快速掌握學生課內外體育鍛煉情況、身體狀況等信息，促使成績評定效率、準確性提高。

4 結語

綜上所述，學校體育運動中應用智能體育產品，是科技與教育融合的具體表現，是學校體育教育發展的必然趨勢，與當前學生體育運動需求相適應。因此，應結合學校體育教育現狀、學生運動需求等，合理地將智能體育產品應用于學校體育教學、訓練及評價中，預防學生運動損傷，提高訓練效率的同時，提高體育成績測評的客觀、準確性。