基于智能化的普通高校大學(xué)生體能發(fā)展研究

李朝福 寧宇

（牡丹江師范學(xué)院體育與健康科學(xué)學(xué)院 黑龍江 牡丹江 157011）

1、前言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，高校體育教學(xué)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)的時(shí)代，智能化的教學(xué)手段逐漸滲透到了高等院校體育與健康的教學(xué)當(dāng)中。大學(xué)生的身體素質(zhì)水平關(guān)乎著國(guó)家的將來(lái)和民族的希望，近年來(lái)國(guó)民的身體素質(zhì)水平持續(xù)下降，可以說(shuō)是到了迫在眉睫的關(guān)鍵時(shí)刻。如何通過(guò)高等教育中的體育與健康課程的革新和體育鍛煉思路的轉(zhuǎn)變來(lái)改善這一現(xiàn)狀，為青少年大學(xué)生的健康成長(zhǎng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)是今后高校體育教學(xué)待解決的問(wèn)題。

2、普通高校大學(xué)生體能教學(xué)訓(xùn)練現(xiàn)狀分析

2.1、體能與健康的關(guān)系

體能被認(rèn)定為速度、力量、耐力、柔韌、靈敏5個(gè)大的方面，從以上5個(gè)方面分別與健康的關(guān)系可以分析得出體能與健康之間的關(guān)系。速度主要指反應(yīng)速度、移動(dòng)速度和快速完成動(dòng)作的速度，在速度水平的深層下是心肺功能的狀況，而青少年時(shí)期的體重指數(shù)和運(yùn)動(dòng)水平直接影響心肺功能的發(fā)育，將直接對(duì)健康產(chǎn)生不可逆的影響。力量通常以肌肉力量為代表，肌肉力量與骨密度和骨健康呈正相關(guān)。耐力以肌肉耐力和心肺耐力為主，肌肉耐力與骨密度也關(guān)系密切。柔韌和靈敏主要是從運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生運(yùn)動(dòng)損傷的層面進(jìn)行分析，柔韌性好，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中身體的耐受力較好；靈敏性好，身體的反應(yīng)時(shí)較短，都會(huì)規(guī)避一定的運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。因此，體能與健康息息相關(guān)，從體能狀況可以看出身體健康水平。

2.2、普通高校大學(xué)生體質(zhì)健康現(xiàn)狀

根據(jù)教育部公布調(diào)查數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)顯示，大學(xué)生的體質(zhì)健康良好率和合格率呈下降趨勢(shì)。截至2020年，近30%大學(xué)生體質(zhì)健康不及格，近50%的大學(xué)生力量素質(zhì)項(xiàng)目不及格。在全國(guó)學(xué)生體質(zhì)健康不及格率中，大學(xué)生的不及格率最高，已經(jīng)達(dá)到三成之多，遠(yuǎn)高于義務(wù)教育階段，而在大學(xué)的教育教學(xué)過(guò)程中，卻沒(méi)有義務(wù)教育階段對(duì)于大課間等時(shí)長(zhǎng)的活動(dòng)量的要求，大學(xué)生參加體育鍛煉和體育競(jìng)賽活動(dòng)的動(dòng)因大多數(shù)是興趣使然。從調(diào)研了解到，在大學(xué)生中，視力、肥胖相關(guān)數(shù)據(jù)卻在不斷上升。主動(dòng)參與體育運(yùn)動(dòng)人數(shù)卻有所下降，久而久之會(huì)造成青少年大學(xué)生健康狀況的持續(xù)走低，最終表現(xiàn)為國(guó)民整體身體素質(zhì)的下降。

2.3、高校體育教學(xué)中影響學(xué)生體能提升的因素

隨著高等體育教育的改革，大學(xué)體育課程無(wú)論是從教學(xué)目標(biāo)制定到教學(xué)方法選擇，還是從教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)編、教學(xué)組織形式的變革均向利好方向發(fā)展，但依然存在諸多因素對(duì)大學(xué)生體質(zhì)健康的提高產(chǎn)生了消極的影響。第一點(diǎn)因素為人為因素，即教師規(guī)避責(zé)任的態(tài)度?，F(xiàn)階段大學(xué)體育課程施行過(guò)程中，教師往往以安全進(jìn)行體育課為教學(xué)的最終目標(biāo)，最終形成了“三無(wú)課堂”，體育課失去了運(yùn)動(dòng)量、失去了技戰(zhàn)術(shù)學(xué)習(xí)、失去了對(duì)抗和比賽內(nèi)容，也失去了大學(xué)生體能提升的機(jī)會(huì)；第二點(diǎn)因素為項(xiàng)目因素，即體育課的主教材。大學(xué)體育課的開展以學(xué)生自主選課為主要形式，但部分學(xué)生在選擇的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目學(xué)習(xí)中并未達(dá)到提升自身體能的目的，這與運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目在健身方面的差異性有關(guān)；第三點(diǎn)因素為技術(shù)因素，即體育教學(xué)過(guò)程中信息化、智能化程度。智能化、個(gè)性化的教學(xué)模式或手段能有效地激發(fā)學(xué)生體育學(xué)習(xí)鍛煉的興趣，養(yǎng)成良好地鍛煉習(xí)慣，從而影響大學(xué)生體能的提升。

3、人工智能應(yīng)用于高校體能教學(xué)訓(xùn)練的可行性分析

3.1、現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展為體能訓(xùn)變革創(chuàng)造了條件

伴隨著“大數(shù)據(jù)”和“人工智能”時(shí)代到來(lái)，現(xiàn)代體能訓(xùn)練也正在發(fā)生重大變革?！皼](méi)有數(shù)據(jù)的訓(xùn)練不是科學(xué)的訓(xùn)練，訓(xùn)練數(shù)據(jù)監(jiān)控已經(jīng)成為我國(guó)高水平運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技能力獲得的基本路徑。通過(guò)科技技術(shù)手段可以充分挖掘人們運(yùn)動(dòng)潛能的體能訓(xùn)練，體能訓(xùn)練的監(jiān)控也從傳統(tǒng)的生理生化監(jiān)控向運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)監(jiān)控轉(zhuǎn)化，使得體能訓(xùn)練更加數(shù)據(jù)化、智能化、精準(zhǔn)化、調(diào)控化。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有部分科研機(jī)構(gòu)在重點(diǎn)關(guān)注體能訓(xùn)練智能化的發(fā)展，國(guó)家一些體育科研機(jī)構(gòu)相繼建立了“數(shù)字化體能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室”、“數(shù)字化體能訓(xùn)練中心”，體能訓(xùn)練智能化的理念和實(shí)驗(yàn)環(huán)境也已經(jīng)在部分精英運(yùn)動(dòng)員身上進(jìn)行踐行。因此，現(xiàn)代科技技術(shù)的發(fā)展為體能訓(xùn)練創(chuàng)造了科學(xué)化、現(xiàn)代化的條件，也使高校體能教學(xué)訓(xùn)練智能化具備了可操作性。

3.2、體能訓(xùn)練人工智能化逐漸普及

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，體能訓(xùn)練作為一門多學(xué)科融合發(fā)展的學(xué)科，體能訓(xùn)練的智能化和大數(shù)據(jù)分析已經(jīng)變得不再陌生，人工智能在體能訓(xùn)練中的應(yīng)用也逐漸普及。我國(guó)近幾年也投入了大量的人力物力發(fā)展智能化運(yùn)動(dòng)器械以求提升我國(guó)的競(jìng)技體育水平。作為高校體能教學(xué)、訓(xùn)練來(lái)說(shuō)，無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)的角度還是從體育行業(yè)發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段還無(wú)法普及最前沿的高科技智能化運(yùn)動(dòng)器械。雖然我國(guó)的智能化體育訓(xùn)練技術(shù)和設(shè)備還處于新興階段，針對(duì)普通高校體能教學(xué)訓(xùn)練無(wú)法達(dá)到完全智能化的水平，但在部分高校中已經(jīng)有部分運(yùn)動(dòng)已經(jīng)使用了前沿的智能化體能訓(xùn)練設(shè)備。由此可見，智能化的體能發(fā)展對(duì)于青少年學(xué)生來(lái)說(shuō)是迫在眉睫和勢(shì)在必行的革新，更是有可能通過(guò)科技創(chuàng)新達(dá)到大學(xué)生體能水平提升。

3.3、人工智能應(yīng)用于高校體能教學(xué)訓(xùn)練日趨成熟

與傳統(tǒng)的體能訓(xùn)練相比，智能化體能訓(xùn)練就是以可穿戴智能設(shè)備、AI技術(shù)或場(chǎng)地智能化動(dòng)作捕捉設(shè)備以及各種傳感器等將學(xué)生體能教學(xué)訓(xùn)練過(guò)程中的具體數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，再通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的形式呈現(xiàn)在教師教練員的終端，以供對(duì)學(xué)生或運(yùn)動(dòng)員的身體形態(tài)、運(yùn)動(dòng)心率、身體負(fù)荷、血壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握，讓運(yùn)動(dòng)員和教練員都能夠做到有的放矢、少走彎路。通過(guò)可穿戴式智能監(jiān)測(cè)設(shè)備，隨時(shí)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)員的體能狀態(tài)，在體能教學(xué)訓(xùn)練中，可穿戴式智能監(jiān)測(cè)設(shè)備以監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)員的心率、血壓、血氧等數(shù)據(jù)為主，通過(guò)高校中建立的物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)回傳到教師或教練員的檢測(cè)終端。終端上顯示的運(yùn)動(dòng)員的身體數(shù)據(jù)為教練員和體能訓(xùn)練師調(diào)節(jié)訓(xùn)練內(nèi)容、強(qiáng)度以及運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)提升情況提供了可靠依據(jù)。

4、普通高校體能教學(xué)訓(xùn)練智能化發(fā)展路徑的構(gòu)建

4.1、加快普通高校體育智能化與素質(zhì)化的進(jìn)程

普通高校體能的發(fā)展離不開智能化的支撐，而智能化的發(fā)展可以加快體育教育的素質(zhì)化進(jìn)程?！按髷?shù)據(jù)”、“人工智能”與“信息技術(shù)”的快速發(fā)展已然成為體育界的發(fā)展方向，也是普通高校中體育教學(xué)訓(xùn)練的發(fā)展目標(biāo)。

在普通高校體能教學(xué)訓(xùn)練中，通過(guò)智能化體系的建設(shè)可以逐步加快體能智能化的進(jìn)程，首先，引進(jìn)與更新智能化設(shè)備，設(shè)備的選擇以普適性高、性價(jià)比高為主，可以在初步施行階段以AI智能化的應(yīng)用軟件為依托，將智能化體能訓(xùn)練滲透到普通高校體能訓(xùn)練當(dāng)中，既讓學(xué)生了解智能手段，又讓學(xué)生明確智能化是發(fā)展體育素質(zhì)教育的根本途徑和有效手段；其次，智能化與素質(zhì)化發(fā)展進(jìn)程中必不可少的要素教師、體能訓(xùn)練師對(duì)“大數(shù)據(jù)”的把控，通過(guò)智能化手段收集的大數(shù)據(jù)能夠?yàn)樘嵘髮W(xué)生體能水平提供詳細(xì)的支撐和訓(xùn)練方向的指引。高校體能智能化、素質(zhì)化的水平直接影響大學(xué)生的體能素質(zhì)，同時(shí)大學(xué)生的體能素質(zhì)也能夠反映出高校體能教育中智能化的水平，從而凸顯學(xué)生綜合素質(zhì)差異。

4.2、構(gòu)建高校體能教學(xué)訓(xùn)練智能化的內(nèi)容

在運(yùn)用智能化手段和大數(shù)據(jù)支撐來(lái)實(shí)現(xiàn)普通高校中的體能教學(xué)訓(xùn)練過(guò)程中，要結(jié)合體能方面的五項(xiàng)基本身體素質(zhì)，可以采用傳感器、互聯(lián)網(wǎng)、通信技術(shù)、高精度視頻運(yùn)動(dòng)捕捉與分析技術(shù)等，滿足學(xué)生對(duì)精準(zhǔn)動(dòng)作的了解，助力教師的訓(xùn)練負(fù)荷與運(yùn)動(dòng)內(nèi)容的把控，確保根據(jù)學(xué)生反饋情況及時(shí)調(diào)整訓(xùn)練內(nèi)容和運(yùn)動(dòng)負(fù)荷。同時(shí)，根據(jù)體能教學(xué)訓(xùn)練的特點(diǎn)和大學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律，高校體能教學(xué)訓(xùn)練要能夠?qū)⒁?guī)定性與靈活性相統(tǒng)一，結(jié)合體能教學(xué)訓(xùn)練的實(shí)踐性與實(shí)用性，強(qiáng)調(diào)從“以知識(shí)和技能為本”向“以學(xué)生發(fā)展為本”轉(zhuǎn)變，創(chuàng)設(shè)不同情境；倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)等多樣化的教學(xué)模式，將個(gè)人學(xué)練、合作學(xué)練、集體學(xué)練等有機(jī)結(jié)合；注重體育與其他學(xué)科融合，積極培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用其他學(xué)科知識(shí)解決體育學(xué)科問(wèn)題的能力。

4.3、創(chuàng)新高校體能教學(xué)訓(xùn)練智能化的方法與手段

教學(xué)方法與手段是教學(xué)活動(dòng)的重要影響因素，是教學(xué)得以進(jìn)行的基本條件。在數(shù)字化創(chuàng)新的過(guò)程中，高校作為在校教育教學(xué)階段的終端教育，擁有相對(duì)先進(jìn)的教學(xué)儀器與設(shè)備，相對(duì)豐厚的資金支持，因此，在創(chuàng)新體能教學(xué)訓(xùn)練方法與手段中可以創(chuàng)設(shè)更多、更先進(jìn)的智能化環(huán)境，用以支撐體能教學(xué)訓(xùn)練的實(shí)施。例如，在教學(xué)過(guò)程中采用VR眼鏡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的模擬，學(xué)生可以在日常訓(xùn)練過(guò)程中充分感受到對(duì)抗練習(xí)、比賽與展示所帶來(lái)的真切感受，通過(guò)真實(shí)場(chǎng)景的創(chuàng)設(shè)，提升學(xué)生的運(yùn)動(dòng)感知。還可以將線上與線下進(jìn)行混融式的訓(xùn)練，以微課、翻轉(zhuǎn)課堂等形式帶動(dòng)學(xué)生進(jìn)行線上階段的自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)可以依托與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺(tái)，平臺(tái)中會(huì)根據(jù)大學(xué)生的檢索進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，從而提供更為精準(zhǔn)的課程推介；線下階段利用可穿戴式設(shè)備進(jìn)行體能訓(xùn)練，通過(guò)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)了解大學(xué)生體能真實(shí)水平，再結(jié)合反饋分析制定出因人而異的體能訓(xùn)練內(nèi)容。

5、結(jié)語(yǔ)

面對(duì)“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的來(lái)臨，體能訓(xùn)練科學(xué)發(fā)展將要進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代，未來(lái)會(huì)更重視從多學(xué)科、多角度、多領(lǐng)域中開展科學(xué)研究與實(shí)踐探索?！按髷?shù)據(jù)”的使用更為體能訓(xùn)練的發(fā)展注入了新鮮活力，“大數(shù)據(jù)”的思維也給體能訓(xùn)練的研究提供了新洞察力。我們更要積極融入時(shí)代的變遷，變革新的高校體能教學(xué)訓(xùn)練研究思維方式，更要關(guān)注在大眾體育中增加“大數(shù)據(jù)”等技術(shù)手段的重要性。在高校智能化體能教學(xué)訓(xùn)練實(shí)施過(guò)程中，以先進(jìn)的科技手段對(duì)體能訓(xùn)練過(guò)程與內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)干預(yù)，以提升高校大學(xué)生的身體素質(zhì)為基本出發(fā)點(diǎn)，并最終為健康中國(guó)、健康體能提供數(shù)字與智能化服務(wù)。