中圖分類號：G80 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8902-（2025）-14-133-3-ZL

2018年4月，教育部印發(fā)《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》，強調高校在人工智能領域的創(chuàng)新發(fā)展需全面提升科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和服務國家需求的能力。這一行動計劃的提出，既為高等學校在人工智能領域的教育和研究提供了明確的目標，又為智慧操場的發(fā)展提供了政策支持和方向指引。

隨著信息技術的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)體育教學設施正經(jīng)歷著一場重大的變革。在這一背景下，智慧操場與體育鍛煉的關系正在重塑高等體育教育的面貌。高校紛紛采用智能體育設備和信息技術進行科學的體育鍛煉指導，逐步形成個性化體育鍛煉教學模式。2024年8月，湖南省教育廳啟動“智慧操場”試點，采用物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術實時監(jiān)測和分析學生運動數(shù)據(jù)，自動評測學生運動成績和運動姿勢，推動體育教學創(chuàng)新。本研究旨在探索智慧操場在高等教育中的應用，分析個性化體育鍛煉的重要性，評估智慧操場對學生體育鍛煉行為的影響。通過研究智慧操場的實施效果，期望為高校體育教育領域提供新的研究視角，推動體育教學方法的創(chuàng)新，同時為相關政策制定和實踐提供參考。

1、高校建設智慧操場存在的問題

1.1、資金投入問題

在校園體育設施的智能化升級過程中，初期的資金投入是不可避免的，這涉及智能設備的購置、軟件的開發(fā)。對于預算緊張的教育機構而言，這無疑是一項挑戰(zhàn)。

在建設智慧操場時，高校必須考慮如何高效地管理和使用資金，確保投資能夠帶來預期的回報。這涉及對項目預算的嚴格控制和對成本效益的深入分析。同時，智慧操場的設備和系統(tǒng)需要定期的維護和升級，這些都會產(chǎn)生額外的費用，高校需要確保有充足的流動資金來滿足這些需求。

在資金有限的情況下，高校可能需要在多個項目和設施之間進行資金的合理分配，以確保智能操場的建設不會因資金不足而受阻。此外，經(jīng)濟環(huán)境的不確定性也可能對高校的預算產(chǎn)生影響，進而影響到智慧操場的建設和維護。例如，經(jīng)濟波動可能導致投資方減少投資，或者高校需要將資金調整以滿足其他更緊迫的需求。

1.2、智能科技與實際應用的結合問題

在融合尖端信息技術，如人工智能（AI）、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等，在與體育教學現(xiàn)有模式實現(xiàn)智能化升級的過程中，面臨諸多技術整合的挑戰(zhàn)。其中，確保不同技術系統(tǒng)間的兼容性及協(xié)同工作是關鍵的技術難題。在選擇技術方案以滿足特定的教學和訓練需求時，必須權衡成本效益以及未來的可擴展性。同時，智慧操場會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，包括學生的運動表現(xiàn)和生物特征信息，因此如何安全地存儲、處理和分析這些數(shù)據(jù)，保護個人隱私，成為一個亟待解決的問題。同時，技術的快速迭代意味著當前的技術解決方案可能很快會過時，因此高校需要審慎考慮技術的升級路徑及其長期可維護性。此外，教師和學生對新技術的接受程度可能存在差異，這要求高校通過有效的推廣和培訓來提升他們對智慧操場技術的認可度和使用熟練度。值得注意的是，一旦技術推廣使用后出現(xiàn)故障，體育教學的正常進行可能會受到影響，因此在智能科技和實際應用的結合中，必須降低技術的故障率。

1.3、教師數(shù)字化素養(yǎng)問題

為了適應智慧操場的教學環(huán)境，教師必須提升自身的數(shù)字化教學能力。這包括精通各類數(shù)字技術，如智能設備的操控和數(shù)據(jù)分析工具，以確保教師能夠在智慧操場中開展高效的教學和訓練。同時，教師應能夠整合數(shù)字資源，如在線課程和虛擬仿真實驗，以豐富教學內容并提升教學成效。另外，教師要設計符合數(shù)字環(huán)境特征的教學活動，具備創(chuàng)新的教學設計能力。同時，教師需要利用智慧操場產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行教學評價，這要求他們具備數(shù)據(jù)分析和評價的技能。在數(shù)字化教學環(huán)境中，教師需要對新技術持開放態(tài)度，愿意并能夠學習新技術，以及可以較快適應數(shù)字化教學的要求。此外，教師應具備數(shù)字安全意識，保護學生和教學數(shù)據(jù)不受侵害，同時增強數(shù)字倫理意識，確保技術應用遵循教育倫理原則。為了跟上教育技術快速發(fā)展的步伐，教師需要不斷提升自己的數(shù)字素養(yǎng)，形成終身學習的態(tài)度和能力。總的來說，將數(shù)字技術應用于實際教學，要求教師具備將理論知識轉化為實際操作的能力。

1.4、設備設施管理問題

在高校智慧操場的建設過程中，設備管理是核心部分，涵蓋從采購到報廢的整個周期。首先，在設備的選取階段，應注重其與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性，確保它們能無縫融入智慧操場的管理體系，同時應注重其性價比與可靠性。智能設備和系統(tǒng)需要進行定期維護，包括清潔、檢查、校準和維修，以保障其穩(wěn)定運行。另外，師生需接受培訓，掌握設備的基本操作、故障排除方法。更重要的是，鑒于技術的快速迭代，為了維持智慧操場的技術領先，制定更新?lián)Q代計劃至關重要。此外，還需要考慮到智能設備和系統(tǒng)的能耗，如采用節(jié)能設備和優(yōu)化運行時段。建立設備監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)測設備狀態(tài)，快速響應故障，減少故障對智慧操場使用的影響。同時，應建立設備資產(chǎn)管理系統(tǒng)，對設備的全生命周期進行管理，提升其使用效率，并延長設備壽命。最后，通過用戶反饋機制，收集師生的使用體驗和建議，不斷優(yōu)化設備配置和使用流程。總之，智慧操場具備智能化管理、設施預約、使用情況統(tǒng)計和設備維護等功能，能幫助高校管理者提高管理效率與優(yōu)化資源配置。

1.5、安全保障管理問題

智慧操場在學校體育教育中具有舉足輕重的地位，其安全管理是保障學生運動安全、提升使用效率及推動體育教育發(fā)展的關鍵要素。通過在操場安裝攝像頭與傳感器，結合人工智能技術，可以對學生行為和活動進行實時監(jiān)測，分析其運動狀態(tài)與安全問題，并及時生成警報。這既能實時掌握學生動態(tài)，又能發(fā)現(xiàn)潛在安全隱患。此外，良好的應急處理能力也很重要，系統(tǒng)檢測到問題后可自動發(fā)出警報并通知工作人員，同時提供實時視頻監(jiān)控，緊急時還能向學生發(fā)出通知，確保各方及時應對。另外，利用攝像頭、門禁系統(tǒng)等實現(xiàn)人員身份驗證，防止未授權人員進入，保障操場安全秩序。更重要的是，智慧操場的設備可能涉及收集與存儲大量個人運動數(shù)據(jù)，因此必須采取措施保護數(shù)據(jù)用戶隱私和安全，然而，智慧操場在運行中可能會面臨智能硬件穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)安全等挑戰(zhàn)。對此，可通過選擇可靠供應商和數(shù)據(jù)加密技術來解決。總之，智慧操場需要克服各類安全問題，為學生營造安全的運動環(huán)境，保障體育教育的發(fā)展。

2、智慧操場對學生個性化體育鍛煉的影響

2.1、豐富課程內容，提升學生興趣和參與度

智慧操場通過引入多樣化的運動項目，如球類、力量訓練、舞蹈和瑜伽等，滿足了學生的廣泛運動需求和個性化偏好，極大地豐富了體育課程。例如，配備的互動屏幕、感應器等智能設備，巧妙地將游戲元素融入運動中，為學生提供了既有趣又充滿挑戰(zhàn)的體育活動，從而顯著提高了他們的參與度。此外，智慧操場融入AI教練、虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）技術等前沿科技，為學生帶來沉浸式的科技體驗，進一步增強體育課的吸引力。智慧操場還通過音樂、燈光和互動裝置，營造出充滿活力和動感的運動氛圍，激發(fā)了學生的運動興趣。

2.2、提升學生個性化運動能力和技術

智慧操場的先進設備和儀器能夠實時追蹤學生的運動表現(xiàn)，借助數(shù)據(jù)可視化技術，將運動過程直觀地呈現(xiàn)在師生面前，使得技能提升的每一步都清晰可見。如合肥市某學校應用AI視覺分析技術，精確記錄學生的跑步速度和跳遠距離。教師根據(jù)這些即時數(shù)據(jù)，為學生制定個性化訓練計劃，顯著提高了他們的運動能力和技能。科大訊飛智慧體育的AI運動小站便是其中的主力軍，它綜合運用計算機視覺和人體姿態(tài)識別技術，為學生提供精準的運動指導。智慧操場的互動式設備不僅促進了學生間的合作與競爭，還推動了他們在運動技能上的共同進步。此外，智慧操場系統(tǒng)還提供專業(yè)的運動指導，涵蓋動作演示和要領講解，確保學生能夠學習和掌握正確的運動技巧，從而全面提升學生的個性化運動能力和技能。

2.3、提供個性化評價和鍛煉建議

智慧操場通過智能設備精準采集學生運動數(shù)據(jù)，包括速度、距離和心率等關鍵指標，并通過算法平臺進行深入分析，從而提供運動表現(xiàn)反饋。同時，依托大數(shù)據(jù)技術，智慧操場可以對學生的運動表現(xiàn)和體質進行個性化評價，助力學生深入了解自身的運動潛能和健康狀態(tài)。系統(tǒng)會根據(jù)這些評價結果，為學生量身定制鍛煉建議，引導他們根據(jù)自身情況制定合理的鍛煉計劃，實現(xiàn)個性化的精準訓練。通過這些方式，智慧操場實現(xiàn)了體育教學的個性化和精準化，讓每個學生都能在體育課中找到適合自己的運動方式。

2.4、促進數(shù)字化運動空間的構建

智慧操場通過整合多樣化的體育項目，如體能訓練、體質測試和體育考核等，支持多場景應用，包括日常教學、體質監(jiān)測、競技比賽和運動會等，極大地推進了數(shù)字化運動空間的發(fā)展。另外，借助AI攝像頭、傳感器等智能設備，智慧操場能夠捕捉運動數(shù)據(jù)，智能生成群體與個體的運動報告，提供關于運動能力和健康狀況的精確診斷。這一技術的應用不僅為個性化體育鍛煉提供了強有力的技術支持，而且營造了一個充滿活力、高度互動、科技感強烈的運動環(huán)境，顯著提升了體育課程的趣味性和多樣性，有效激發(fā)了學生的運動興趣和參與熱情，對促進學生積極參與體育鍛煉產(chǎn)生了積極影響。

3、高校智慧操場建設的優(yōu)化策略

3.1、提升技術融合與創(chuàng)新能力

在高校智慧操場建設過程中，技術的持續(xù)引入與多元技術的集成是提升教學質量和增強互動性的關鍵。首先，通過融合多種新興信息技術，體育教學模式得以實現(xiàn)智能化轉型。以南京某公司設計的智慧操場解決方案為例，該方案通過無損升級改造，建立了智慧化訓練體系，能夠根據(jù)實時監(jiān)測的學生運動數(shù)據(jù)和健康狀況，提供個性化的運動建議。此外，智能穿戴設備作為智慧操場的輔助設施，如智能手環(huán)、智能跑鞋等，能夠實時記錄學生的生理指標，幫助教師更準確地了解學生的運動狀態(tài)。同時，在建設過程中，應注重節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，利用太陽能發(fā)電、雨水收集等技術手段，為操場的能源供應和環(huán)境保護提供支持。最后，云計算平臺的運用實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理和分析，為學校體育教學和管理提供了科學依據(jù)。總之，技術融合與創(chuàng)新是智慧操場建設的核心，只有不斷引入新技術，才能持續(xù)提升智慧操場的智能化水平，使之更好地服務于師生。

3.2、健全質量評估與監(jiān)督機制

在數(shù)字化教育蓬勃發(fā)展的時代，高校智慧操場的建設意義非凡，它不僅是順應技術潮流的體現(xiàn)，更是提升教育質量的關鍵舉措。為此，構建一套完備的質量評估和監(jiān)督機制勢在必行，以便保障數(shù)字化賦能切實發(fā)揮效用。同時，評估體系應具備多維度特征，全面囊括設備性能、教學效果及學生滿意度等方面，緊密貼合智慧操場的特定需求。該體系應借助對智慧操場豐富數(shù)據(jù)的收集與分析，如學生的運動表現(xiàn)數(shù)據(jù)和設備使用狀況等，開展數(shù)據(jù)驅動的客觀評估。為保障評估的持續(xù)性與有效性，需要建立常態(tài)化監(jiān)測機制，依托教學狀態(tài)數(shù)據(jù)信息平臺實時收集反饋信息，以便能夠及時對智慧操場的相關內容進行調整與優(yōu)化。同時，應積極引入第三方專業(yè)機構開展獨立評估，確保評估的客觀性與專業(yè)性。

4、結語

物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術的引入，為高校智慧操場建設注入了新的活力，并為高校學生提供了進行個性化體育鍛煉的機會，同時也為體育教學和管理帶來了全新的發(fā)展契機。憑借先進的技術手段，智慧操場能夠實現(xiàn)對學生鍛煉數(shù)據(jù)的精準監(jiān)測與分析，從而制定出符合個體需求的鍛煉方案。在智慧操場建設過程中，學生的參與度和鍛煉效果顯著提升，不同專業(yè)的學生均能從中獲取適合自己的鍛煉指導。不過，智慧操場建設依舊面臨一些挑戰(zhàn)，諸如技術的優(yōu)化、學生對新鍛煉方式的適應等方面的挑戰(zhàn)。智慧操場的發(fā)展前景極為廣闊，未來將成為高校體育發(fā)展的關鍵方向。應當持續(xù)關注技術創(chuàng)新及學生個性化鍛煉的變化，不斷完善智慧操場的功能，強化專業(yè)指導與培訓，讓個性化體育鍛煉在高校中更好地發(fā)揮作用，促進學生的全面健康發(fā)展，為高等學校體育教育改革注入新動力。

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