高校智慧體育教學的實施路徑探索

摘要：隨著信息技術的快速發展，智慧體育教學作為一種新興的教學模式，為高校體育教育的改革與發展提供了新的思路和方法。本文通過對智慧體育教學的概念、組織架構以及實施路徑的深入分析，探討了智慧體育教學在高校中的應用，并提出了實現智慧體育教學的具體策略，以期為高校智慧體育教學的實施提供參考。

關鍵詞：體教融合 智慧體育 實施路徑

中圖分類號：G80 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8902-（2024）-22-184-3-TBB

2018年全國教育工作會議上，教育部部長陳寶生強調高校要抓住信息技術革命的歷史機遇，促進高校課程改革和現代信息技術的結合，探索智慧化教育，加快智慧課堂的科學發展。《義務教育體育與健康課程標準（2022年版）》中提到，要積極使用多元化的教學策略來實施智能體育教學，同時要重視使用先進的信息技術工具來進行精確的教學評價。近年來隨著科學技術的高速發展，人工智能、云計算、大數據、物聯網等一批新興技術開始逐漸興起。新興信息技術的興起為體育學科的發展開辟了新的方向，智慧體育概念隨之誕生。在新興信息技術高速發展的背景下，高校體育作為我國學校體育工作中的重要一環，如何進一步提高高校體育教學質量是亟待解決的問題。當前已有許多學者對智慧體育與體育教學之間的融合進行了研究，但現有研究大部分是針對智慧體育教學的價值、模式、組織架構進行探討，鮮少有文章對智慧體育教學在高校中的應用進行詳細的實施路徑分析與可行性探討。本文首先對智慧體育教學的概念、組織架構進行深入分析，厘清智慧體育教學的內在價值，探究智慧體育教學在高校中實施的可行性與路徑，以期為智慧體育教學在高校中的實際應用提供理論參考。

1、智慧體育教學概念

社會科技的迅猛發展，推動了教育領域的技術變革。教育信息化源于20世紀90年代，從最開始的電化教育，逐漸發展到數字教育，再到如今熱門的智能教育，可以發現每一個時期的教育領域技術變革都與同時期的新興信息技術發展密切相關。在教育信息化剛開始起步的時期，由于硬件設備和網絡的限制，這個時期的電化教育僅限于教師使用PPT進行課堂理論教學。而隨著計算機、手機、平板等電子設備的廣泛應用和網絡技術的進一步升級，計算機輔助教學、大規模在線開放課程（MOOC）等新型教學方式開始出現，極大地推動了傳統教學方式面向數字化轉型的進程，數字教育的誕生一定程度上提高了教師的教學效果，并且培養了學生自主學習的能力。當前，人工智能浪潮席卷全球，幾乎所有的傳統行業都在尋求與AI技術結合來實現技術革新。在教育領域，人工智能技術主要是用于打造人工智能評測系統、教育AI機器人、智能教學平臺等，由此產生了智能教育。人工智能技術在一定程度上提升了學生的學習效率，但當前AI+教育的融合更多地是強調人工智能技術的應用，并沒有對以往的教學方式進行根本性的變革。未來，隨著人工智能技術、元宇宙、大數據等新興信息技術的進一步發展和相關硬件設備的應用，智能教育將轉變為智慧教育，實現新興信息技術與教育全過程的融合，建立全新的教育模式，從而推動教育方法的變革，培養更能適應新時代發展的人才。

智慧體育教學的概念是將智慧教育與體育教學進行結合，在傳統體育教學的基礎上，將新興信息技術手段用于教學的全過程，更有針對性對學生實施個性化教學，從而提高體育教學的質量。當前學術界有許多專家學者對智慧體育教學的概念進行了界定，李瑞杰認為智慧體育教學是以信息技術和相關設備為技術基礎，將數字化平臺作為信息傳輸的媒介，以此高效整合體育教學中需要的各類資源，增強高校體育教學的運作能力，推動高校體育教學工作的全面優化的新時代體育工作的新形態。王建將智慧體育教學定義為：以新興信息技術為手段，通過各類運動監測設備與系統對體育教學過程進行全面監測，分析教育過程中產生的各類數據，促進教育公平，以此形成一個精確、個性化的體育教育體系。孫國保認為智慧體育教學的本質是將智能技術應用于體育教學過程中從而實現體育教學的智慧化。綜上所述，本文將智慧體育教學的概念定義為：依托當前的人工智能、物聯網、云計算、大數據等新興信息技術和相應的硬件設施，實現體育教學全過程的智慧化，對學生進行個性化教學，從而實現高質量的精準人才培養。

2、智慧體育教學組織架構

智慧體育教學的核心是重新塑造學生與老師之間的互動關系，為學生打造更為自由的學習環境，并且借助信息技術創造比傳統教學更有沉浸感的學習體驗，向學生提供多元化的教學服務，以此滿足不同學生的差異化需求。根據上述智慧體育教學的核心要求，智慧體育教學的組織架構主要分為三個模塊：智慧體育教學平臺、教學全過程、硬件設備設施。下面具體介紹智慧體育教學實施的具體組織架構，見圖1。

智慧體育教學平臺在組織架構中處于神經中樞的地位，它包含了智慧體育教學實施的核心功能：運動負荷監測、學生數據分析、線上教學資源、公共體育服務。（1）運動負荷監測功能主要是為了使學生在參與體育教學活動時，能夠實時掌握自己的身體狀態和運動量是否處于最佳區間之內。如果使用傳統的教學方法主觀判斷學生的運動量是否滿足要求，是無法照顧到每個學生的差異性的，這就可能出現有的學生運動量不足，鍛煉效果差，或者有的學生運動量超標造成運動損傷的事件出現。（2）學生數據分析功能則是在保證學生處于合理運動量區間內，通過人工智能算法針對學生的特有體質實現個性化分析，量化分析學生參與體育教學活動獲得的運動效果，并結合學生以往的歷史身體數據變化趨勢，給出精準的運動方案指導。（3）線上教學資源功能是為了給學生塑造一個自主學習的環境，拓展體育課程教學的范圍，充分給予學生課后自主學習的條件。線上教學資源除了傳統的理論文字資料和教師示范教學視頻外，還需要結合當下新興的元宇宙技術，讓學生可以在線上虛擬的體育環境中進行體驗式學習。此外，在元宇宙技術的加持下，老師可以在虛擬環境中開展更為多樣的體育教學活動，不再受到現實世界中實際戶外場地的限制，從而可以極大地提高學生學習的效果。（4）公共體育服務功能通過智能化手段集中管理校園中的公共體育設施。例如，學生可以利用線上平臺提前預約某項體育設施的使用時間，還能事先得知某項體育設施是否正在被人使用，從而提高學校體育設施資源的利用效率，方便學生自主規劃課后的體育活動時間。智慧體育教學平臺通過硬件設備設施獲取體育教學活動中學生的相關數據進行分析，可為體育教學活動的教學效果進行量化評價，并且根據分析結果為每個學生提供個性化的教學服務。

智慧體育教學主要涵蓋了體育教學活動、體育教學評價、體育教學管理。將物聯網、大數據、人工智能等新興信息技術融入傳統的體育教學全過程中，從而優化學生的學習體驗，并提高體育教學的教學質量。在體育教學活動環節，智慧體育教學能夠為每個學生提供專屬的教學計劃與訓練方案，并且可以借助可穿戴設備實時給予學生學習成果反饋和建議指導。在體育教學評價環節，智慧體育教學可以通過可穿戴設備，全程記錄學生學習過程中的學習表現，然后將獲取的數據使用智能算法進行詳細分析，給出客觀評價的同時，為學生提供針對性的改進建議，幫助學生更好地提高自身的身體素質和運動技能。在體育教學管理環節，智慧體育教學可以有效減輕教師的工作負擔，通過人工智能技術的分析，能夠幫助教師更好地了解每一個學生的學習狀況，及時發現教學中存在的問題。此外，智慧體育教學還可以幫助教師實時監測學生的運動狀態，提前預測學生可能發生的潛在安全風險。

智慧體育教學中的硬件設備設施是實現智慧體育教學的基礎，它們為教學活動提供了技術支撐和數據采集的手段。智慧體育教學中的硬件設備設施主要指智慧體育場和可穿戴設備。智慧體育場是指在傳統體育場館的建筑基礎上結合大數據、人工智能等新技術，實現傳統體育場館硬件設施上的智能化，例如增加人臉識別功能、配備現場影像實時采集和錄像回放系統、智能溫濕度調節功能等，對體育場館的運行情況，使用人員行為及狀態進行實時監測，從而提高體育場館管理人員的服務效率，優化使用人員的使用體驗。此外，智慧體育場還可以結合線上管理平臺，優化場館預約和使用的流程。可穿戴設備則是利用智能手環、運動手表、智能眼鏡、智能運動鞋等設備，獲取學生的身體相關數據并將數據上傳至智慧教學平臺，從而實現對學生的運動行為進行監測，輔助學生科學規劃訓練計劃。

3、高校智慧體育教學實施路徑

3.1、樹立以數據驅動為指導的教學思想

隨著新時代新興信息技術的快速發展，傳統的高校體育教學方式已經不能滿足新時代對于人才培養的要求。而對于傳統體育教學方式的改革，首先是要轉變教師的教學思想，建立以數據驅動為指導的教學思想。數據驅動方式是指通過收集分析現有數據，來對某個問題進行決策或給出解決方案。這種方式依賴客觀的真實數據進行決策，而非主觀地判斷。通過利用教學過程中產生的學生數據信息，實現對教學效果的實時評價，可以及時發現教學過程中可能存在的問題。

具體來說，以數據驅動為指導的教學思想實施的關鍵步驟如下：（1）高校教師應當明確自己的教學目標和學生應當達到的學習成果，這些教學目標和學習成果需要通過一定的方式進行相應的量化，以便后續通過數據反饋的方式進行優化迭代；（2）收集每個學生的個性化數據（身體素質）、教學過程中的相關數據（教學活動情況、學生運動表現）、學生學習成果的相關數據（運動技能掌握情況、身體素質提升情況）；（3）將收集到的數據上傳匯總，然后使用智慧體育教學平臺中內置的智能算法進行評估分析，給出每個學生學習成果的評價；（4）教師應根據智慧體育教學平臺給出的學生學習情況的反饋及時調整自己的教學計劃，建立“進行教學—課后反饋—調整教學計劃”的數據驅動教學分析模式。

此外，高校應該積極建立智慧體育教學平臺，輔助教師進行以數據驅動為指導的教學。高校可以使用大數據、人工智能、物聯網等技術建設用于體育教學的智慧教育平臺，該平臺應當具備學生運動情況分析、運動負荷監測、體育教學資源共享、場館管理等功能，從而使線上和線下教學緊密結合。

3.2、改變傳統的教學模式

傳統高校體育教學轉變為智慧高校體育教學的核心是將人工智能、物聯網、大數據等新興信息技術融入高校體育教學中的每個環節，其本質是要將教學環節中的每個教學行為都通過數據的方式實現量化，這樣才能利用智能算法有的放矢地不斷優化迭代教師的教學計劃。傳統的高校體育教學模式是以教師在課堂上進行教學為主，主要由教師指導學生進行各種體育活動的學習，課堂教學的內容和教學計劃是教師在上課前提前設置完畢的，而學生的學習成果則是通過期末時教師的考核來進行評價，這個考核依賴教師的主觀觀察，缺少客觀的數字支撐。高校傳統的體育教學難以實現根據不同學生的體能差異、技術水平和興趣偏好進行精準的教學，并且傳統的教學模式會使學生在課后缺少繼續進行體育鍛煉的內生動力，使得體育課程的教學效果無法持續。因此，采用智慧體育教學需要改變傳統的體育教學模式，首先是要重視收集教學過程中產生的各種數據，通過分析這些來自教學實際的原始數據，可以得出教學課程設置與學生學習效果之間的關系，并且可以借助教育學和心理學等相關理論分析這些數據背后蘊含的潛在因果關系，從而便于教師判斷教學課程設置是否合理。然后，教師需要根據大數據技術分析原始教學數據得到的結果，有針對性地對教學方案進行調整和干預。例如，當系統發現學生在體育課程中的中高強度活動時間不足時，教師可以根據每個學生的具體情況，在進行完集體教學后，針對不同學生再進行個性化的體育教學。綜上所述，教師在進行智慧體育教學時，需要改變傳統的主觀教學模式與思想，要善于把教學活動與客觀數據緊密融合，實現有機結合。這樣才能真正地將新興信息技術融入體育教學之中，從而極大地提高高校體育教學的效果。

3.3、師資培訓與發展

高校智慧體育教學的落地除了技術的發展和學校的支持外，還需要參與教學的體育教師自身的素質滿足智慧體育教學的需要。這就需要體育教師熟悉大數據、人工智能等新興信息技術的使用方法，還有相應數據收集與分析的方法。體育教師應當積極擁抱新興信息技術，自發地學習和參與智慧體育教學的相關培訓，提高和拓展自身的知識面，補充相應智能化技術的知識，并且在教學實踐中科學合理地使用這些新興信息技術來提升自己的體育教學能力。

此外，高校也應當為體育教師提供相應的技術培訓支持，定期組織人工智能、大數據、物聯網等方面的專家來校開展技術培訓和講座；在校園內部建立教師學習小組，讓教師之間相互學習新興技術的使用方法，共同解決新技術融入體育教學環節中出現的問題；積極鼓勵教師投入新興技術的學習，并給予一定的資金獎勵，讓學有余力的教師通過開設公開課、總結自身教學案例的方式，向其他老師傳授智慧體育教學的思想與實施方法。最終，使高校體育教師能夠在教學環節中科學地使用新興技術來輔助自身的教學工作，從而實現高校體育教學智慧化。

4、結語

隨著現代科技的飛速發展，新興信息技術的誕生為傳統的高校體育教學方式提供了變革的方向。通過上述分析，智慧體育教學在高校中的應用前景廣闊。但要發揮智慧體育教學具有的價值，需要高校和教師的共同努力。通過構建智慧體育教學平臺、改變傳統教學模式、加強師資培訓等方式，可以有效地推動高校智慧體育教育的實施落地，從而為學生提供更加個性化、高效和安全的體育學習體驗。未來，隨著新興信息技術的不斷發展和教學實踐的深入，智慧體育教學架構將更加完善，從而推動高校體育教學方式的全面變革。

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