5G+人工智能時(shí)代高校智慧體育課新動(dòng)態(tài)研究

楊文君 張吉鵬 焦智鵬 薛政偉 鄭州大學(xué)

現(xiàn)今社會(huì)，人工智能技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，并廣泛運(yùn)用于各行各業(yè)。智能化時(shí)代，智慧體育課程已成為新時(shí)期的熱點(diǎn)問(wèn)題。智慧體育課程的開(kāi)展，首先解放了傳統(tǒng)教育環(huán)境所受的時(shí)空限制，拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)領(lǐng)域；其次，智慧體育課程實(shí)形成師生互動(dòng)的新形式，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)方法的提高和變革。但是，在5G+人工智能時(shí)代的背景下，智慧體育課程也面臨著相關(guān)挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)。為了充分發(fā)掘智慧體育課程的潛力，提升其實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值，本文將針對(duì)智慧體育課程面臨的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和解決措施的提出，以期打造智慧體育課程的智能化、實(shí)用化特點(diǎn)。

一、5G+人工智能時(shí)代高校智慧體育課的概述

（一）5G+人工智能的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用

1．5G+人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

數(shù)據(jù)傳輸速度更快，5G 網(wǎng)絡(luò)傳輸速度比4G 網(wǎng)絡(luò)提升了近100 倍，可以提供更加穩(wěn)定和高速的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，為智能體育課提供更加流暢的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)支持；數(shù)據(jù)處理能力更強(qiáng)，人工智能技術(shù)能夠分析和處理大量的數(shù)據(jù)并快速提取信息，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和處理，為師生提供更加系統(tǒng)化的教育服務(wù)和訓(xùn)練方案；個(gè)性化服務(wù)，在人工智能技術(shù)的支持下，智慧體育課程可更好地實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力和需要進(jìn)行更加量身定制的訓(xùn)練和教育。

2．5G+人工智能技術(shù)可被應(yīng)用

遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)，在疫情期間，遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)已逐漸成為一種主流模式，5G+人工智能的技術(shù)支持使得遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)變得更加便捷和高效；數(shù)據(jù)分析和處理，在體育教育領(lǐng)域，運(yùn)動(dòng)員的數(shù)據(jù)分析和處理是必不可少的，5G+人工智能技術(shù)可以為教練提供更加準(zhǔn)確和科學(xué)的數(shù)據(jù)支持；個(gè)性化教育，在智慧體育課程中，5G+人工智能技術(shù)可以對(duì)學(xué)生的個(gè)性化需求進(jìn)行分析，為學(xué)生制定更加個(gè)性化的訓(xùn)練計(jì)劃和教育方案。

（二）高校智慧體育課的特點(diǎn)和現(xiàn)狀

個(gè)性化定制，此教育模式可以根據(jù)學(xué)生的個(gè)性化需求，為每位學(xué)生制定個(gè)性化的訓(xùn)練計(jì)劃和教育方案，讓每位學(xué)生都能夠獲取到最適合自己的體育教育服務(wù)；多元化教學(xué)方式，智慧體育課程通過(guò)多種教學(xué)方式，如線(xiàn)上教學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)、實(shí)地教學(xué)等，讓學(xué)生獲得更加豐富多彩的體育教育體驗(yàn)；交互式教學(xué)環(huán)節(jié)，智慧體育課程通過(guò)設(shè)置交互式教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生和教師可以進(jìn)行雙向互動(dòng)，學(xué)生通過(guò)實(shí)時(shí)反饋得到教師的指導(dǎo)和幫助，教師則通過(guò)學(xué)生的反饋了解學(xué)生的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練進(jìn)度；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，智慧體育課程通過(guò)各種傳感器和設(shè)備，實(shí)時(shí)收集和分析學(xué)生的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，以便教師根據(jù)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)做出更加準(zhǔn)確的分析和判斷，為學(xué)生制定更加科學(xué)的教學(xué)計(jì)劃和方案。

（三）5G+人工智能時(shí)代高校智慧體育課的新動(dòng)態(tài)

通過(guò)智能終端和傳感器，智慧體育課程可以更加準(zhǔn)確地掌握學(xué)生的身體狀況和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，通過(guò)人工智能的技術(shù)手段，進(jìn)行個(gè)性化評(píng)估和定制化教育，并提供即時(shí)反饋和指導(dǎo)，輔助運(yùn)動(dòng)員改善姿勢(shì)和身體狀態(tài)；通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，智慧體育課程可以創(chuàng)造出各種環(huán)境和場(chǎng)況，幫助運(yùn)動(dòng)員在虛擬場(chǎng)景中進(jìn)行全方位的訓(xùn)練，提升運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)能力和協(xié)調(diào)性；在智慧體育課程中，可以通過(guò)多種途徑向廣大群眾推廣智能化體育教育，包括移動(dòng)APP、互聯(lián)網(wǎng)直播、在線(xiàn)教育課程等，實(shí)現(xiàn)體育教育的大眾化和普及化；智慧體育課程以多項(xiàng)學(xué)科和技術(shù)的融合，強(qiáng)化行業(yè)交流，提高運(yùn)動(dòng)員和教練員在專(zhuān)業(yè)上的素養(yǎng)和素質(zhì)，拓展教學(xué)領(lǐng)域，涌現(xiàn)出對(duì)標(biāo)國(guó)際的教育標(biāo)準(zhǔn)，并提供在線(xiàn)課程和跨境教育服務(wù)等。

二、5G+人工智能在高校智慧體育課中的應(yīng)用

（一）運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集與分析

5G+人工智能技術(shù)可以為高校智慧體育課帶來(lái)更加高效和精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集和分析。運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集是智慧體育課程中的一項(xiàng)非常重要的環(huán)節(jié)，通過(guò)傳感器等設(shè)備采集學(xué)生在運(yùn)動(dòng)中的數(shù)據(jù)，能夠幫助教師更加科學(xué)地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和訓(xùn)練建議。在采集的數(shù)據(jù)中，包括學(xué)生運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度、步頻、步幅、心率、身體姿勢(shì)等多項(xiàng)指標(biāo)，運(yùn)用人工智能技術(shù)可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的分析和處理，并根據(jù)學(xué)生的訓(xùn)練狀態(tài)和目標(biāo)，給出科學(xué)的訓(xùn)練建議和指導(dǎo)。

例如，基于5G+人工智能技術(shù)的體育訓(xùn)練系統(tǒng)可以利用傳感器采集學(xué)生在運(yùn)動(dòng)中的數(shù)據(jù)，通過(guò)人工智能算法快速分析學(xué)生的身體狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)技巧和弱點(diǎn)等，為教師提供全面、詳盡的數(shù)據(jù)分析報(bào)告。同時(shí)，系統(tǒng)還可以根據(jù)分析結(jié)果，自動(dòng)制定和調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃，為每位學(xué)生提供個(gè)性化的訓(xùn)練方案，幫助學(xué)生更快地提升體育水平。

（二）個(gè)性化的體育訓(xùn)練方案設(shè)計(jì)

5G+人工智能技術(shù)可以實(shí)時(shí)分析學(xué)生在運(yùn)動(dòng)中的數(shù)據(jù)，為學(xué)生個(gè)性化設(shè)計(jì)訓(xùn)練方案，提供針對(duì)性的目標(biāo)制定和訓(xùn)練計(jì)劃，跟蹤學(xué)生訓(xùn)練成果和學(xué)習(xí)狀況，并提供在線(xiàn)支持。教師可以根據(jù)不同學(xué)生的特點(diǎn)制定出不同的目標(biāo)訓(xùn)練計(jì)劃，并根據(jù)學(xué)生的實(shí)際表現(xiàn)制定出更加科學(xué)合理的學(xué)習(xí)計(jì)劃。同時(shí)，5G+人工智能技術(shù)可以提供強(qiáng)大的在線(xiàn)支持，提供更加生動(dòng)地體育課程，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況動(dòng)態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容和難度，并實(shí)時(shí)提供幫助和支持。

（三）球類(lèi)比賽智能裁判系統(tǒng)

球類(lèi)比賽智能裁判系統(tǒng)利用5G+人工智能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的比賽裁判，提高比賽的公正性和準(zhǔn)確性，同時(shí)減少了人工對(duì)比賽的影響和干擾。該系統(tǒng)利用高速網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，結(jié)合體育規(guī)則和比賽實(shí)況，能夠自動(dòng)識(shí)別比賽過(guò)程中的各種事件，為裁判提供輔助決策，并在比賽過(guò)程中實(shí)時(shí)向比賽主辦方和觀(guān)眾提供精確、實(shí)時(shí)的賽事數(shù)據(jù)。

該系統(tǒng)可以幫助裁判員自動(dòng)判斷比賽中發(fā)生的事件，如球員違規(guī)、犯規(guī)、越位、判定球進(jìn)還是出等等。通過(guò)高速傳輸和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以在比賽的幾乎同時(shí)精確地提供結(jié)果，減少裁判員的人為干擾，提高比賽結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（四）虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在體育課中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以應(yīng)用在體育課中，提高訓(xùn)練效果和提供實(shí)時(shí)反饋和指導(dǎo)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以創(chuàng)造出各種場(chǎng)景和環(huán)境，模擬真實(shí)的體育比賽或訓(xùn)練場(chǎng)景；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以感知學(xué)生的身體數(shù)據(jù)和動(dòng)作技巧，提供實(shí)時(shí)反饋和指導(dǎo)。例如，在花樣滑冰課程中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬不同冰面的影響，并模擬不同動(dòng)作訓(xùn)練滑冰技巧；在跳繩課程中，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以感知學(xué)生的跳繩姿勢(shì)和速度，并及時(shí)提供反饋，幫助學(xué)生調(diào)整練習(xí)計(jì)劃提高練習(xí)效率。

三、高校智慧體育課教師和學(xué)生的角色轉(zhuǎn)變

（一）體育教師的教學(xué)方法變革

強(qiáng)化學(xué)生參與，體育教師要著重引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與課堂探究，通過(guò)提出問(wèn)題、互動(dòng)討論等方式幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并激發(fā)出他們積極探究的欲望；推崇“體驗(yàn)式”教學(xué)，第一手體驗(yàn)是最好的學(xué)習(xí)方式。在智慧體育課程中，體驗(yàn)式教學(xué)更加受到重視。教師可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，將學(xué)生置身于真實(shí)比賽及訓(xùn)練環(huán)境之中，通過(guò)實(shí)踐體驗(yàn)學(xué)生更易于理解；縮短傳統(tǒng)教學(xué)和學(xué)生互動(dòng)的距離，與傳統(tǒng)課堂相比，智慧體育課程中，體育教師需要更廣泛地了解學(xué)生的身體狀況、興趣愛(ài)好、強(qiáng)項(xiàng)和弱項(xiàng)等情況，在教學(xué)中開(kāi)展個(gè)性化的指導(dǎo)和教學(xué)設(shè)計(jì)；以學(xué)習(xí)者為中心，更加關(guān)注個(gè)體差異，體育教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的身體類(lèi)型和狀況，以及不同學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力差異，有針對(duì)性地制定課程、設(shè)計(jì)教學(xué)大綱，使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中獲得更好的收益。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變

自主性提高，高校智慧體育課程中，學(xué)生在參與討論、實(shí)踐探究過(guò)程中得到更多自主選擇的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)了自主思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性；身心的協(xié)同發(fā)展，高校智慧體育課程借助了尖端技術(shù)如虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等，使學(xué)生能夠身臨其境地了解運(yùn)動(dòng)技巧的細(xì)節(jié)，增進(jìn)協(xié)同發(fā)展，而不能只是單純地記住理論；個(gè)性化的學(xué)習(xí)方式，由于每個(gè)人的性格、體質(zhì)和興趣等各自不同，高校智慧體育課程可以按照學(xué)生的特點(diǎn)提供更加合適的學(xué)習(xí)方式，提供定制化的體育訓(xùn)練計(jì)劃和技術(shù)指導(dǎo)，使學(xué)習(xí)更加個(gè)性化；對(duì)比賽的理解更加深入，高校智慧體育課程具有多樣化的學(xué)習(xí)形式，學(xué)生可以通過(guò)實(shí)踐結(jié)合技術(shù)手段來(lái)學(xué)習(xí)。例如，參與數(shù)碼技術(shù)支持下的三項(xiàng)賽事、智能化排行榜等項(xiàng)目的參賽活動(dòng)，讓學(xué)生對(duì)各種比賽和訓(xùn)練方式有更加深入的理解。

四、5G+人工智能時(shí)代智慧體育課面臨的問(wèn)題和解決措施

（一）隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)

在5G+人工智能時(shí)代智慧體育課中，數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)是一個(gè)重要的問(wèn)題。定制化的體育訓(xùn)練計(jì)劃、運(yùn)動(dòng)員的健康數(shù)據(jù)等，如果泄露或者遭受攻擊，將對(duì)個(gè)人隱私造成巨大的威脅。同時(shí)，運(yùn)用人工智能技術(shù)，各類(lèi)個(gè)人敏感數(shù)據(jù)和隱私資料也可能會(huì)被濫用。面對(duì)這種情況，相關(guān)部門(mén)和企業(yè)需要采取科學(xué)細(xì)致的數(shù)據(jù)安全措施和隱私保護(hù)措施，確保安全荷爾蒙下的數(shù)據(jù)和機(jī)密資料。

解決措施：

1.加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全保護(hù)：在智慧體育課中，各種個(gè)人身體數(shù)據(jù)、交互數(shù)據(jù)等都將會(huì)被收集和存儲(chǔ)，對(duì)于這些私人數(shù)據(jù)的安全保護(hù)措施將成為關(guān)鍵點(diǎn)。相關(guān)部門(mén)和企業(yè)應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，防止網(wǎng)絡(luò)攻擊，并配以嚴(yán)格的訪(fǎng)問(wèn)控制。

2.優(yōu)化隱私政策和合規(guī)監(jiān)管：為保護(hù)學(xué)生隱私，課程聯(lián)營(yíng)方和機(jī)構(gòu)應(yīng)制定隱私政策，明確規(guī)定數(shù)據(jù)的收集和使用的范圍及目的，防止出現(xiàn)黑客攻擊或者數(shù)據(jù)泄露等事故。同時(shí)，相關(guān)部門(mén)和企業(yè)也要嚴(yán)格遵守信息安全保護(hù)的法律法規(guī)和相關(guān)規(guī)定。

3.技術(shù)提升和加強(qiáng)監(jiān)督管理：對(duì)于個(gè)人隱私數(shù)據(jù)和機(jī)密資料，可以采用訪(fǎng)問(wèn)控制、身份驗(yàn)證、加密處理等技術(shù)手段保護(hù)個(gè)人隱私。同時(shí)，還需要配合監(jiān)督管理機(jī)制，建立相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)管，對(duì)數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)和使用進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)隱私泄露等行為及時(shí)調(diào)查，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行糾正和處理。

（二）技術(shù)使用限制和普及問(wèn)題

在5G+人工智能時(shí)代智慧體育課中，由于技術(shù)本身的限制和個(gè)體基礎(chǔ)設(shè)施的不同，會(huì)導(dǎo)致技術(shù)使用限制和普及問(wèn)題。例如，在一些地區(qū)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和技術(shù)還不成熟，缺乏必要的軟硬件條件支持該類(lèi)型的學(xué)習(xí)方案。同時(shí)對(duì)于一些學(xué)生而言，他們可能會(huì)在智能設(shè)備的使用上較為困難，也不存在一些教育設(shè)施或普及程度不夠。

解決措施：

1.加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)和普及：在智慧體育課程中，為了讓學(xué)生正確地使用技術(shù)，需要對(duì)其進(jìn)行相關(guān)技能培訓(xùn)和普及。因此，需要加強(qiáng)教育設(shè)施和技能培訓(xùn)、數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施等方面的建設(shè)，以加快技術(shù)的普及和推廣。

2.積極應(yīng)用數(shù)字化手段：在智慧體育課程中，可以根據(jù)技術(shù)發(fā)展和教學(xué)需求，采用更簡(jiǎn)單、易用的通信技術(shù)，如音頻、圖像、短視頻等，便于教學(xué)者和學(xué)生掌握和應(yīng)用。此類(lèi)技術(shù)不僅易于普及，而且在一個(gè)很小的端盤(pán)能完成大多數(shù)操作。

3.針對(duì)人群進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)：對(duì)于一些技術(shù)基礎(chǔ)較差的學(xué)生，要進(jìn)行個(gè)性化的技術(shù)指導(dǎo)，讓他們逐漸掌握使用技術(shù)的方法和技巧。同時(shí)從教育角度來(lái)看，就需要進(jìn)行更加專(zhuān)業(yè)和深入的培訓(xùn)，更好地提高學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)。

（三）人工智能技術(shù)對(duì)人類(lèi)的影響和反思

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，它們對(duì)人類(lèi)的日常生活和工作方式都產(chǎn)生了深刻的影響。在智慧體育課程中，例如采用人工智能來(lái)指導(dǎo)課程、推薦有效的技能訓(xùn)練，促進(jìn)學(xué)生掌握更多技能，精進(jìn)運(yùn)動(dòng)能力等方面具有很大的潛力。但是在使用人工智能技術(shù)時(shí)，我們需要反思它們對(duì)我們生活的影響，以及其潛在的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)。

解決措施：

1.強(qiáng)化人類(lèi)思維和控制：人工智能技術(shù)本質(zhì)是一種輔助的工具，但永遠(yuǎn)無(wú)法代替人類(lèi)的思考和決策過(guò)程。為了在使用人工智能時(shí)遵守正途，需要在各個(gè)環(huán)節(jié)中強(qiáng)化人類(lèi)思維和控制。在智慧體育課程教學(xué)中，教師需要對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行細(xì)致的毒化，調(diào)整和改進(jìn)學(xué)生的個(gè)性和專(zhuān)業(yè)能力，提高個(gè)性化教學(xué)的水平和效果。

2.關(guān)注人類(lèi)智慧發(fā)展：在智慧體育課程中，人工智能技術(shù)可以為教學(xué)提供更科學(xué)、智能化的應(yīng)用方案。然而，在普及人工智能技術(shù)的同時(shí)，要始終關(guān)注人類(lèi)智慧方面的發(fā)展，這是使人工智能技術(shù)真正走向人性化的必備因素。

3.加強(qiáng)人工智能技術(shù)倫理和法律監(jiān)管：隨著人工智能技術(shù)越來(lái)越多地涉及人類(lèi)的生活和工作，人工智能技術(shù)的倫理和法律問(wèn)題也變得越來(lái)越重要。此時(shí)，政府應(yīng)該設(shè)立專(zhuān)門(mén)的部門(mén)來(lái)負(fù)責(zé)監(jiān)管，制訂相關(guān)的法律法規(guī)，確保人工智能技術(shù)的使用不會(huì)引發(fā)安全問(wèn)題，損害人類(lèi)的權(quán)益。

五、結(jié)論

智慧體育課程是人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的重要應(yīng)用之一，在5G+人工智能時(shí)代背景下，其具有更為廣闊的應(yīng)用前景和深刻的影響。通過(guò)采用有效的實(shí)施方案，智慧體育課程的教學(xué)資源與師資水平得到整體優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生所掌握知識(shí)和技能的大量培養(yǎng)，而這離不開(kāi)對(duì)數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)和保護(hù)、技術(shù)使用的精細(xì)管理及人工智能技術(shù)對(duì)人類(lèi)的合理運(yùn)用等方面探討和解決。為了更好地應(yīng)對(duì)智慧體育課程面臨的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，需要加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)和普及，關(guān)注人類(lèi)智慧發(fā)展，加強(qiáng)人工智能技術(shù)倫理和法律監(jiān)管。