大數(shù)據(jù)智慧體育教育創(chuàng)新模式構(gòu)建分析

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［摘要］大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展為我國體育教育體制改革指明了新方向，也向高等院校體育教育人才培養(yǎng)模式提出了新要求。在此背景下，文章將傳統(tǒng)體育教育與大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，通過構(gòu)建“全息”化智慧學習評估平臺、生態(tài)化智慧體育學習環(huán)境、個性化智慧體育教育教學系統(tǒng)3方面創(chuàng)新體育教育模式。研究發(fā)現(xiàn)，該模式有利于提高高等院校體育教育的智慧化水平，并為體育教育改革邏輯升級提供借鑒。

［關(guān)鍵詞］大數(shù)據(jù);教育;智慧體育;互聯(lián)網(wǎng);學習環(huán)境

基于對大數(shù)據(jù)技術(shù)變革潛能的充分把握與認識，2020年3月，中共中央與國務(wù)院在《構(gòu)建更加完善的要素市場化配置體制機制的意見》中提出，應(yīng)充分利用數(shù)據(jù)、技術(shù)等生產(chǎn)要素建設(shè)信息化教育，探索新型教育服務(wù)供給方式。［1］在高校教育中，體育教育是提升學生身體素質(zhì)的重要基礎(chǔ)。由此，大數(shù)據(jù)技術(shù)在體育教學領(lǐng)域的應(yīng)用，促使精準體育教學成為可能。應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的體育教育作為現(xiàn)代信息技術(shù)賦能的教育范式，被寄予極高期待，因而有必要研究如何構(gòu)建智慧體育教育模式。［2］

一、當前高校體育教育存在的問題

高等院校的體育教學普遍是貫徹素質(zhì)教育、促進學生學習生活健康發(fā)展的核心活動。然而，現(xiàn)階段我國高等院校體育教學仍存在許多根本性問題亟待解決。［3］

(一)教學觀念陳舊教學觀念的新與舊直接影響教學方法與內(nèi)容的選擇與運用，并與教學質(zhì)量的好壞息息相關(guān)。當前，大量高等院校的體育教學改革只熱衷于形式改革，并未將智慧教育理念深入貫徹落實，由此導(dǎo)致高等院校學生的體育學習積極性與自主性沒有得到真正意義上的提高。造成這一現(xiàn)象的本質(zhì)原因一方面在于多數(shù)體育教師的教學觀念仍停留在傳統(tǒng)體育教育階段，沒有發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。另一方面在于體育教育相關(guān)教師缺乏符合新時代要求的教學改革理論指導(dǎo)與實踐，導(dǎo)致很多體育教師不了解怎么應(yīng)用智慧體育教育理念。此外，高等院?；趥鹘y(tǒng)教學觀念，多重視專業(yè)教學，對于體育教學普遍較為忽視。因此體育教育改革大多存在一定的形式化。嚴重影響了高等院校體育教育改革的推進進程與，制約了教學質(zhì)量的提高。

(二)教學方法落后教學方法是決定教學質(zhì)量與教學效率的重要因素。當前新時代高等院校學生的體育學習需求逐漸向個性化和多元化方向轉(zhuǎn)變。現(xiàn)階段高等院校體育教學由于存在教學方法落后的問題，導(dǎo)致無法滿足學生的學習需求，且呈現(xiàn)出教學方法固化、形式單一的特征。第一，一些高等院校的體育教師對于課堂的教學方法偏重灌輸式教學法，由此導(dǎo)致在教學過程中容易忽視學生的主體地位。同時，灌輸式教學法存在不能覆蓋高等院校學生思考能力、自學能力、創(chuàng)新能力與實踐能力培養(yǎng)的缺陷，致使體育教學成效大打折扣。第二，雖然云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與人工智能等技術(shù)已在高等院校內(nèi)普及，并已在課堂教學中得到應(yīng)用。但其在體育教學方法中的應(yīng)用范圍還十分有限，應(yīng)用程度也不深，導(dǎo)致體育教學方法無法實現(xiàn)根本性創(chuàng)新。方法固化、形式單一的體育教學無法滿足新時代的體育教學需求，容易令進行體育學習的學生產(chǎn)生審美疲勞，也容易打擊其體育學習積極性。［4］

(三)教學目標模糊體育教學目標存在的模糊問題主要體現(xiàn)在:一是教學目標不明確。在體育教學工作的實踐過程中，一些體育教師在教學計劃中制訂的教學目標十分不明確，普遍用“懂得”“掌握”和“理解”等詞匯來表達對學生的教學要求。這種不具體化的評價指標很難判斷高等院校學生體育學習的真正學習程度，也無法判斷優(yōu)化教學內(nèi)容的實現(xiàn)路徑。二是體育教師時常會錯誤的將學生教學目標與學習目標相等同。二者在一定程度上存在很多一致的地方，但二者終究存在差異。體育教學目標具有激勵、指導(dǎo)與評價等功能，而學習目標則沒有。若混淆二者的概念，體育教學目標的激勵、指導(dǎo)與評價等功能將會被減弱。第三，高等院校在體育教學中普遍忽視學生心理健康狀況。高等院校體育教學應(yīng)存在多種社會功能，健身功能僅是其中之一。體育教學在促進人的身體健康發(fā)展的基礎(chǔ)上，還應(yīng)具備促進學生心理健康發(fā)展的能力。但當前體育教師受傳統(tǒng)體育教育理念束縛，僅將身體健康發(fā)展作為教學的唯一目標，勢必會導(dǎo)致高等院校無法培養(yǎng)出滿足新時代經(jīng)濟發(fā)展需要的人才。［5］

二、大數(shù)據(jù)在體育教育中應(yīng)用的優(yōu)勢

(一)推進體育教學職能轉(zhuǎn)變在新時代背景下，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)平臺能夠?qū)εc體育教育相關(guān)的各個教學部門進行協(xié)同化管理，推動體育教學職能的轉(zhuǎn)變，形成智慧體育教育綜合管理體系。在協(xié)調(diào)配置教育資源方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)不僅能夠?qū)υ械捏w育教學資源進行整合優(yōu)化，還能夠提升數(shù)據(jù)平臺與學生群體之間的關(guān)聯(lián)性，進而實現(xiàn)體育教育資源的優(yōu)良配置，對學生個體進行科學引導(dǎo)。在開展課堂教學活動方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠促進體育教師在教學過程中從主導(dǎo)作用轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助作用，激勵學生發(fā)揮出學習的主觀能動性。對于體育教師群體而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠充分發(fā)揮體育教師的教學能力，將其教學方式與教學理念充分融合在數(shù)據(jù)平臺中，通過多樣化的途徑展現(xiàn)在學生面前。對于學生群體而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)令其能夠選擇更適于自己體育鍛煉項目，從而在高等院校體育課程的安排下，更好地提升鍛煉效果。

(二)推動體育教學理論水平提升在大數(shù)據(jù)時代背景下，體育教學理論水平的發(fā)展取決于理論數(shù)據(jù)的支撐。首先，利用全面教育數(shù)據(jù)以及合理數(shù)據(jù)算法分析出來的結(jié)果，能夠有效推動體育教學理論水平提升。且數(shù)據(jù)分析結(jié)果對體育教育智慧化發(fā)展能產(chǎn)生直接指導(dǎo)作用。其次，結(jié)合現(xiàn)有教學狀況對體育教育信息進行整理，并將整理結(jié)果與智慧體育教育理念相結(jié)合，能夠?qū)⒔逃碚撎嵘粮邔哟危瑥亩鵀轶w育教學活動的開展提供高質(zhì)量指導(dǎo)。最后，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，體育教育理念能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)化的、動態(tài)性的改革創(chuàng)新。大數(shù)據(jù)技術(shù)可基于其自身應(yīng)用的特征，構(gòu)建出開放性、網(wǎng)絡(luò)化的教學平臺，通過多種途徑傳遞體育教學理論知識，開發(fā)出更多具有特色的體育教育內(nèi)容。大數(shù)據(jù)技術(shù)在體育教育中的應(yīng)用可促進體育教學理論水平不斷提升，為學生的體育核心素養(yǎng)培養(yǎng)做出應(yīng)有貢獻。

(三)推動體育教學信息反饋機制建立應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的可穿戴設(shè)備，能夠較為準確地測定每個學生在不同體育項目鍛煉中所產(chǎn)生的運動、健康數(shù)據(jù)。相關(guān)技術(shù)人員在采集這些數(shù)據(jù)后，將這些信息同步到大數(shù)據(jù)平臺中，從而為參與體育學習的學生制定出個性化運動計劃，強化體育教師的指導(dǎo)與監(jiān)督作用。在智慧體育教學理念指導(dǎo)下，對于教師群體而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)可推動體育教師對學生素質(zhì)變化和身體成長過程進行可視化分析，并根據(jù)分析結(jié)果對學生體育鍛煉的實際差異化需求進行判斷，更加準確地收集學生的運動數(shù)據(jù)。體育教師群體可將體育教育模式游戲化，提升學生的體育學習興趣。對于學生群體而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)可促使其實時跟進自身體育鍛煉成效，發(fā)現(xiàn)學習過程中存在的不足，制定出滿足實際需求的課外鍛煉計劃，從而更好提升體育學習效果。

三、基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧體育教育創(chuàng)新模式構(gòu)建

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢和當前高校體育教育存在的問題，創(chuàng)新構(gòu)建智慧體育教育新模式。新模式主要包括三面方面的內(nèi)容，分別是“全息”化智慧學習評估平臺、生態(tài)化智慧體育學習環(huán)境、個性化智慧體育教育教學系統(tǒng)。

(一)“全息”化智慧學習評估平臺智慧體育教育創(chuàng)新模式的構(gòu)建需要智慧體育學習評估平臺。智慧體育學習評估平臺應(yīng)基于數(shù)據(jù)，具備多元化、全程化、可視化、多維度等特征，以實現(xiàn)通過評估促進體育教育發(fā)展、通過評估促進學生體育學習的目的。有機結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)與云計算，可有效促使評估由學業(yè)成就向?qū)W習過程擴展。在開展體育教育的過程中，第一，智慧評估平臺可自動記錄、監(jiān)測學生在進行體育課程學習中的行為表現(xiàn)，以及學習過程中、過程后的測驗成績，進而自動刻畫出高等院校學生的體育學習畫像。教師及相關(guān)人員可將數(shù)據(jù)實時傳送到云平臺中，實時更新學生體育學習立體畫像。第二，智慧評估平臺通過利用語音識別、表情識別等人工智能技術(shù)對學生心理狀態(tài)展開分析，比如基于語音識別技術(shù)的興奮度與緊張度分析，基于表情識別技術(shù)的學業(yè)情緒分析，可實現(xiàn)對學生心理狀態(tài)的有效跟蹤。此時的智慧評估已脫離平臺中行為數(shù)據(jù)的束縛，能夠從心理、行為兩個維度同步為體育教育目標對象提供更為精準的畫像。第三，智慧評估平臺可利用腦電、心電等腦科學或神經(jīng)科學生理數(shù)據(jù)對學生展開評估，促使學生學習評估畫像徹底由平面轉(zhuǎn)向立體。即智慧評估由行為評估出發(fā)，發(fā)展至心理評估，最終發(fā)展至生理評估。心電、皮電、腦電等生理數(shù)據(jù)并不受主觀意識操控，受神經(jīng)系統(tǒng)自主調(diào)節(jié)，更能夠從客觀層面反映學生的學習情況。因此，智慧評估平臺可通過多渠道收集該類數(shù)據(jù)，并以此類數(shù)據(jù)作為判斷學生心理、生理反映真實情況的校標，精準、真實、全面地描繪體育教育目標對象的“全息”畫像。

(二)生態(tài)化智慧體育學習環(huán)境智慧體育學習環(huán)境是基于技術(shù)增強的線上、線下相互融合的學習環(huán)境。智慧體育學習環(huán)境主要分為三類，即O2O(OnlineToOffline)、OAO(OnlineAndOffline)與OMO(OnlineMergeOffline)。不同的高等院?？筛鶕?jù)自身情況選擇不同的智慧體育學習環(huán)境。在O2O智慧體育學習環(huán)境方面，體育教學過程主要發(fā)生在線下實體空間，但線上虛擬空間處于主體地位，職責主要是“宏觀調(diào)控”。二者具有明顯的強依賴關(guān)系，并具有明顯的邊界，即智能手機、平板電腦、筆記本等設(shè)備的界面。O2O智慧體育學習環(huán)境主要的典型教學模式分別是創(chuàng)客學習與翻轉(zhuǎn)學習。創(chuàng)客學習即體育教學目標對象在線上任務(wù)進展狀態(tài)、認領(lǐng)任務(wù)、組隊分配任務(wù)與發(fā)起異步討論，在線下按照線上布置的體育鍛煉任務(wù)展開實踐，接受體育老師或體育鍛煉相關(guān)專家的操作指導(dǎo)。翻轉(zhuǎn)學習即體育教學目標對象在課前進行體育知識學習，在課上進行體育鍛煉實踐。對于學生的課前學習平臺也會展開跟蹤記錄，并錄入至學生的體育學習數(shù)據(jù)中。體育教師可根據(jù)反饋數(shù)據(jù)決定教學計劃，如下一堂課的體育教學內(nèi)容或需重點給予關(guān)注的學生。在OAO智慧體育學習環(huán)境方面，線上虛擬空間除了任務(wù)下達與數(shù)據(jù)記錄等功能外，多了教學職能。線下實體空間增加了智能分析職能。簡言之，OAO智慧體育學習環(huán)境中的線上線下空間實現(xiàn)了無縫銜接，且二者的功能逐漸具有相似性，呈有機融合的一體化形態(tài)。線下實體空間主要通過利用邊計算技術(shù)，讓具備數(shù)據(jù)分析功能的實體設(shè)備快速地分析、處理數(shù)據(jù)?；谶呌嬎慵夹g(shù)與智能軟件或設(shè)備，線下空間甚至不聯(lián)網(wǎng)就可以進行學生體育學習情況智能分析。線上虛擬空間通過增加教學職能，促使學生能夠在快速切換不同體育教學情境、環(huán)境時，依然能夠連貫地上課。區(qū)別于OAO智慧體育學習環(huán)境方，OAO智慧體育學習環(huán)境是線上線下互增值、互聯(lián)、互通的，是“雙向”流通。在OMO智慧體育學習環(huán)境方面，基于可穿戴智能設(shè)備、XR技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧體育學習逐漸出現(xiàn)邊界模糊化的趨勢，如線下空間虛擬化、線上空間實體化。線下空間虛擬化即高等院?？梢源髷?shù)據(jù)技術(shù)為出發(fā)點，引進“5G+感控技術(shù)”，直接遙感體育鍛煉場地、設(shè)備，并利用全息技術(shù)或VR實現(xiàn)體育教學場景重現(xiàn)。學生可在OMO智慧體育學習環(huán)境環(huán)境中獲得充分的線下體驗式情境教學。線上空間實體化即高等院校體育學習者能夠通過大數(shù)據(jù)技術(shù)與MR技術(shù)，直接與進行體育知識教學的機器展開對話。在此過程中，線上空間的界限將會被最大化模糊，學生在感知不到線上虛擬空間存在的情況下就能獲得體育教學服務(wù)。

(三)個性化智慧體育學習系統(tǒng)為體育學生提供個性化學習服務(wù)是智慧體育教育的核心訴求。有大數(shù)據(jù)與人工智能加持的個性化智慧體育學習系統(tǒng)能夠根據(jù)收集到的學生體育學習數(shù)據(jù)，分析學生對體育鍛煉的偏好選擇、薄弱環(huán)節(jié)、特長種類，并以此做個性化服務(wù)決策。如個性路徑規(guī)劃、適性資源推薦。同時，個性化智慧體育學習系統(tǒng)能夠根據(jù)學生的異質(zhì)性需求進行教學計劃的適當調(diào)整，如根據(jù)學生的體育學習現(xiàn)狀即時生成學習路徑。美國“AI+教育”公司Knewton正是基于這一理念，成為個性化智慧系統(tǒng)的典型案例。具體而言，智慧體育學習系統(tǒng)的個性化學習服務(wù)主要有以下幾方面的舉措。在課表方面，系統(tǒng)應(yīng)基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，分析出學生感興趣的體育課程，并為其智能推薦該體育課程;應(yīng)依據(jù)學生對體育教學課程的掌握程度與體育學習能力的精熟度，不再制定統(tǒng)一的體育教學時間，而是根據(jù)教授對象的個性化特征制定合理的教學時間;應(yīng)以體育教學項目為單位，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)精確計算，每周更新符合學生體育教學需求的課表。在教學組織方面，系統(tǒng)應(yīng)脫離傳統(tǒng)體育教育的束縛，不再局限于課堂教學，將智慧體育教育拓展至戶外;系統(tǒng)應(yīng)將社會上的成人或家長納入教育者框架，令其也參與至智慧體育教學的過程中。大數(shù)據(jù)時代的到來，為高等院校體育教育的發(fā)展提供了新的契機，也為體育教育智慧化轉(zhuǎn)型提供了平臺支持和技術(shù)支持。當前，智慧體育教育的理念已深入人心，在大學體育課堂的應(yīng)用也已進入“從有到優(yōu)”的發(fā)展階段。體育教育模式的不斷創(chuàng)新，有利于推動高等院校體育教育緊隨時展，不斷地調(diào)整自身教育目標與發(fā)展方向。同時，構(gòu)建智慧體育教學模式有利于加強體育教育線上線下協(xié)同教學水平，營造智慧體育教學環(huán)境，提升高等院校體育教學質(zhì)量。

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作者：楊曉燕 單位：蘭州財經(jīng)大學