隋勇 廖清成 張瀅 鄧瀟瀟

摘 要：文章從體系框架、監(jiān)測路徑、干預(yù)路徑三方面介紹了重慶市南岸區(qū)東港學(xué)?；谶\動手環(huán)對小學(xué)生體質(zhì)健康進行監(jiān)測與干預(yù)體系構(gòu)建與應(yīng)用的實踐探索。實踐表明：基于運動手環(huán)的學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測與干預(yù)體系可保障監(jiān)測數(shù)據(jù)具有時效性、連續(xù)性和科學(xué)性，可有效幫助教師進行可視化的體育課內(nèi)外教學(xué)與管理干預(yù)，能夠幫助體育教師準(zhǔn)確掌握學(xué)生鍛煉情況，合理指導(dǎo)學(xué)生安排運動負荷，科學(xué)提升小學(xué)生各項身體素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：運動手環(huán);小學(xué)生;體質(zhì)健康;測評、干預(yù)

中圖分類號：G807.2 ?文獻標(biāo)識碼：A ? DOI：10.3969/j.issn.1006-1487.2021.02.014

基金項目： 2020年度重慶市社會科學(xué)規(guī)劃培育項目：基于學(xué)生體質(zhì)健康大數(shù)據(jù)的6-12歲兒童身體素質(zhì)關(guān)鍵期干預(yù)研究（編號：2020PY35）;2019年度重慶市重慶市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃項目“基于人工智能的學(xué)生體質(zhì)健康測評與反饋干預(yù)體系構(gòu)建研究”（編號：2019-GX-397）階段性研究成果。

收稿日期：2020-03-20

作者簡介：隋勇（1986-），男，山東煙臺人，碩士研究生，副教授

研究方向：體育教育信息化

近年來，隨著運動手環(huán)硬件與配套軟件的快速發(fā)展，其為學(xué)校學(xué)生體質(zhì)健康測評改革提供了新路徑和新方法?；谶\動手環(huán)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集載體，對學(xué)生運動數(shù)據(jù)全程監(jiān)測，有利于學(xué)生運動數(shù)據(jù)分析并進行反饋干預(yù)。

1 基于運動手環(huán)的小學(xué)生體質(zhì)健康測評與干預(yù)體系框架

基于運動手環(huán)的小學(xué)生體質(zhì)健康測評及干預(yù)的過程為：首先，收集小學(xué)生體育鍛煉的相關(guān)數(shù)據(jù)，將已經(jīng)回收的有效數(shù)據(jù)進行科學(xué)地解讀。其次，在信息數(shù)據(jù)的環(huán)境里，把各種有效的小學(xué)生體育運動數(shù)據(jù)信息的最終結(jié)果反饋給學(xué)校或者家長進行思考，當(dāng)然也需要對這些信息數(shù)據(jù)反饋的結(jié)果提出合理有效的建議和意見，從而提升小學(xué)生體育活動信息數(shù)據(jù)的使用價值。如圖1所示，將通過運動手環(huán)收集到的數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容包括體質(zhì)測試成績、運動步數(shù)、運動時間、地理位置、心率和其他相關(guān)性分析內(nèi)容。建立小學(xué)生課外鍛煉實時監(jiān)督機制，可為精準(zhǔn)干預(yù)小學(xué)生課后鍛煉、體質(zhì)測試和場地配置提供數(shù)據(jù)支撐，為學(xué)校體育教師能夠順利實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)提供數(shù)據(jù)支撐，給學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)進行工作規(guī)劃提供非常有效的數(shù)據(jù)參考。

2 基于運動手環(huán)的小學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測路徑

2.1 體質(zhì)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、存儲和提取

隨著互聯(lián)網(wǎng)科技的進步，體育健康測評的相關(guān)行業(yè)也在更多的環(huán)節(jié)將大數(shù)據(jù)的使用融合進來?，F(xiàn)有的運動手環(huán)也已不僅僅局限于運動數(shù)據(jù)的監(jiān)測，更注重生理數(shù)據(jù)的監(jiān)測。根據(jù)所收集到的有效數(shù)據(jù)科學(xué)分析解讀，能夠為小學(xué)的體育課程、學(xué)校活動開展、體育教師進行實踐提供依據(jù)。如圖2所示，重慶南岸區(qū)東港學(xué)校在數(shù)據(jù)收集過程中，通過藍牙將運動手環(huán)對小學(xué)生的體質(zhì)測試數(shù)據(jù)、步數(shù)、睡眠、運動時間和心率進行采集，選擇RFID通信方式收集地理位置。通過藍牙將運動手環(huán)收集的數(shù)據(jù)傳送到手機終端，手機終端再通過網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器進行對運動手環(huán)收集數(shù)據(jù)的保存和使用，從而能夠?qū)⒏鞣N有效數(shù)據(jù)通過手機等現(xiàn)代媒體實現(xiàn)可視化呈現(xiàn)。

2.2 體質(zhì)健康測評數(shù)據(jù)的加工、整理和分析路徑

體質(zhì)健康測評數(shù)據(jù)的加工、整理和分析是測評結(jié)果的重要環(huán)節(jié)。實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)需求合理利用運動智能手環(huán)監(jiān)測的身體活動數(shù)據(jù)。測評數(shù)據(jù)通過運動手環(huán)對收集的小學(xué)生運動數(shù)據(jù)以藍牙的方式傳輸?shù)绞謾C終端app，終端連接網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)到服務(wù)器中不同的2個數(shù)據(jù)分析部分。如圖3所示，服務(wù)器1中進行數(shù)據(jù)提取和分析，運用分析軟件對收集到的小學(xué)生運動大數(shù)據(jù)進行實時處理和實時分析，且主要針對小學(xué)生運動量、運動地點、時段、方式、時間等方面進行處理分析。最后形成數(shù)據(jù)倉庫，將處理分析完成的數(shù)據(jù)反饋到服務(wù)器2中制定出運動干預(yù)方案，最終在手機終端app中形成數(shù)據(jù)的可視化。

3 基于運動手環(huán)的小學(xué)生體質(zhì)健康干預(yù)路徑

智能運動手環(huán)能夠把被測試小學(xué)生的測量數(shù)據(jù)進行收集整理，提供實時反饋和提醒，盡顯可穿戴設(shè)備監(jiān)測的全面性[1]。依據(jù)現(xiàn)代化科技手段對收集到的有效數(shù)據(jù)進行匯總并科學(xué)解讀，最后憑借app將解讀過的數(shù)據(jù)通過更直觀的方式呈現(xiàn)出來。通過“薈動體育”app，可以通過蘋果手機和蘋果平板下載安裝使用。能夠順利登陸的群體主要是學(xué)生個人、學(xué)生家長和體育教師，但因為登陸的角色不同，所以具體的使用操作步驟會有些許的不同。體育教師可以查閱到評測和解讀的具體內(nèi)容，從而對被監(jiān)測的小學(xué)生的體質(zhì)健康、運動情況等有準(zhǔn)確掌握。

這里主要對體育老師的app平臺的使用和呈現(xiàn)的功能進行介紹。

教師端app平臺身份進入，有3個數(shù)據(jù)評測和分析功能模塊，包括“首頁”、“體測”和“管理”。

如圖4所示，首頁模塊包括“心率”、“步數(shù)”和“睡眠”。心率主要評測和分析“最大心率”、“平均心率”、“最小心率”和“統(tǒng)計”，統(tǒng)計能夠顯示心率大于110共多少次，心率小于50共多少次。

如圖5所示，體測模塊包括“成績錄入”、“查看成績單”、“體測值班臺”、“綜合分析”、“及格預(yù)警”、“優(yōu)秀預(yù)警”、“成績?yōu)?（未測）”、“變動與分布”和“點擊查看各班成績及排名”的功能。體測成績需要統(tǒng)一導(dǎo)入后臺數(shù)據(jù)庫，體重、肺活量、50米、坐位體前屈的成績后可查看成績單，體測值班臺中可查看負責(zé)各體測項目的值班老師，綜合分析是根據(jù)圖表可以具體呈現(xiàn)出學(xué)校體育測試結(jié)果的各種變化和發(fā)展方向，這樣也能夠更加及時關(guān)注到學(xué)生身體健康的現(xiàn)狀。及格預(yù)警、優(yōu)秀預(yù)警和成績?yōu)?（未測）是依據(jù)已經(jīng)提交體測結(jié)果的學(xué)生，對收集到的有效數(shù)據(jù)進行解讀，是給及格預(yù)警、優(yōu)秀預(yù)警、成績分?jǐn)?shù)為0以及沒有參加的學(xué)生給予特別提醒，而且可以根據(jù)測試結(jié)果對其成績在規(guī)定的科學(xué)臨界點上下的學(xué)生名單進行回報，這樣就可以讓老師更加直觀地看到學(xué)生需要增加鍛煉的方面。變動與分布包括對體質(zhì)健康測試的數(shù)據(jù)從新增優(yōu)秀率、優(yōu)秀掉線率、新增及格率、新增不及格率、持續(xù)優(yōu)秀率、持續(xù)及格率、持續(xù)不及格率、不及格上線率進行分析，列出幾種體測成績的變化比率。

如圖6所示，管理模塊是由“運動步數(shù)”、“進出校記錄”、“發(fā)送信息”、“布置步數(shù)作業(yè)”、“作業(yè)檢查”、“操場跑圈”、“時間分布”組成。小學(xué)生運動步數(shù)評測與分析，可以對包括年月日、班級、學(xué)號、姓名、步數(shù)、距離和消耗的卡路里數(shù)進行分析，并且排出名次。進出校記錄是對小學(xué)生進行定位及對進出校進行記錄，包括年月日、班級、學(xué)號、姓名和具體時間體現(xiàn)小學(xué)生到校和離校的信息。發(fā)送信息的功能是向指定學(xué)生、指定班級和指定年級發(fā)送信息，發(fā)送信息內(nèi)容可以是文字也可以是圖片，發(fā)送形式是合并發(fā)送和單獨發(fā)送。其中發(fā)送消息中的圖片具有“選擇文件”“旋轉(zhuǎn)”“適應(yīng)相框”“適應(yīng)屏幕”和“原圖”的功能。布置步數(shù)作業(yè)和作業(yè)檢查，教師可以布置作業(yè)內(nèi)容、任務(wù)次數(shù)、完成時間、完成情況。操場跑圈可以清晰查看小學(xué)生跑步圈數(shù)和運動時間分布等。

體育教師是學(xué)生的榜樣，體育教師應(yīng)更加關(guān)注自己的體育健康與運動情況。如圖7所示，我的數(shù)據(jù)模塊主要包括“運動記錄”、“心率記錄”、“睡眠記錄”、“ 榮譽排名”、“消息”、“2+2課程”、“發(fā)送信息”和“我的課程”八個方面，主要是針對體育的自我管理和課程管理。運動記錄是針對體育教師個人運動情況開放的功能，可以了解每天運動的數(shù)據(jù)，也可看出同齡人的運動情況，自己可根據(jù)實際情況調(diào)整每天的運動量。心率記錄能給出一些心率測試結(jié)果的展示圖，給自己的運動負荷量一定的參考。

4 結(jié)論

綜上所述，運動手環(huán)測評小學(xué)生體質(zhì)健康與運動數(shù)據(jù)具有一定實效性、科學(xué)性和連續(xù)性?；谶\動手環(huán)的“薈動體育”監(jiān)測與干預(yù)體系可有效融入體育課堂教學(xué)與管理中，對數(shù)據(jù)進行科學(xué)監(jiān)測和分析并快速實現(xiàn)數(shù)據(jù)在“薈動體育app”的可視化。體育教師可根據(jù)可視化的監(jiān)測數(shù)據(jù)科學(xué)掌握小學(xué)生鍛煉情況，合理安排小學(xué)生運動負荷，更加科學(xué)地提升和發(fā)展學(xué)生各項身體素質(zhì)。

參考文獻：

[1] 張丹青，孫建剛，劉雪琦，等.基于可穿戴設(shè)備的兒童青少年身體活動干預(yù)效果綜述[J].上海體育學(xué)院學(xué)報，2019，43（05）：41-49+98.