大數據時代背景下智能手環在高校體育課的應用探究

劉培贊 河南理工大學體育學院

隨著我國信息化的不斷深入發展，數據的增長速度呈指數增加，傳統的人工收集、處理、分析數據的方式及已經無法滿足高校體育課堂的實用需求，同時現階段移動互聯網和智能移動設備日漸普及，高等院校體育課堂管理面臨著新的發展機會和難度挑戰，現階段應遵循體育課堂管理的特點，融合先進的發展理念，以新生科學技術為依托，建立起基礎性、全面性、長期性的高校體育課堂監督網絡系統，將智能運動手環應用于高校體育課堂可以通過大數據分析監測學生們的上課學習情況、實時身體狀態、身體活動量等信息。將學生的各種體質信息、鍛煉信息等納入系統，實現學生課堂鍛煉數字化、自動化的智能管理。

一、大數據時代

隨著互聯網和信息行業的快速發展大數據時代這一名詞越來越引起人們關注。最早由社會思想學家Alvin Toffler于二十世紀80年代在其著作《第三次浪潮》[1]中提出“大數據”一詞。在實踐領域，直至 2009 年，“大數據”一詞才在網絡信息技術領域開始流行。[2]它是指信息積累到了一定程度必然會演變為數據，也是一個由量變到質變的結果。[3]大數據指的是全部數據，而并非局部數據、抽樣數據和片面數據所以其結果全面且具有代表性。國務院在《促進大數據發展行動綱要》[4]中對大數據的定義是：“大數據是以容量大、類型多、存取速度快、應用價值高為主要特征的數據集合，正快速發展為對數量巨大、來源分散、格式多樣的數據進行采集、存儲和關聯分析，從中發現新知識、創造新價值、提升新能力的新一代信息技術和服務業態。深入挖掘數據而后進行仔細分析。除了能根據所得預測事物進一步發展，并隨之調整相關措施的核心價值外大數據還可以幫助更深入地挖掘數據本身的價值，擴大流量；借助數據清晰掌握用戶需求；通過數據監測避免潛在危險。

二、智能運動手環的功能與特性

（一）智能運動手環的功能

作為一種可隨身穿戴式的智能終端設備，智能運動手環隨著科技的進步功能也日漸豐富。大多數包含計步、心率測量、血氧監測、運動距離顯示、監測卡路里消耗等功能，同時還具有睡眠監測、日常防水、藍牙或網絡數據傳輸、等一系列豐富實用的功能。采用聚合物電池能夠保證較長續航時間。[5]

（二）智能運動手環的特性

智能運動手環主體通常采用輕便耐用的塑膠材料，結實輕便外觀設計上簡約時尚，不但擁有身體健康指標監測功能，采用接觸式佩戴方法穿戴方便快捷，具有較高的實用性。同時可與使用者移動終端的APP聯接將用戶的運動數據分享至社交平臺，通過排名等方式激發用戶運動熱情。或者通過藍牙方式與學校預先架設在操場的接收器進行實時數據傳輸，通過學校大數據平臺進行數據分析，了解學生運動情況。

三、智能運動手環對學生的影響

（一）激發學生參與興趣

為達到體育課堂的教學目標，需要每名學生的積極參與，智能手環作為一款新型的高科技產品深受廣大學生的喜愛，它能夠滿足學生好奇心，同時可以連接移動終端APP讓學生直觀地了解自己每天的活動量，還可以上傳至社交平臺進行排名，學生之間也可相互激勵，互相學習，從而提升學生積極參與的興趣。[6]眾多研究表明：大多數學生樂于參加體育活動，但卻對體育課程興趣不高。造成這一現象的原因最主要是學生參與體育課程缺乏驅動力。不論體育課堂如何改革，教學任務和教學環節都是由教師制定完成的，作為學生只能被動地按照老師安排的教學環節去實施，特別是在安排尤其是耐力性、力量性強等相對枯燥的活動項目時，這種被動接受的方式使得學生從心理上更容易對體育課堂產生排斥心理。學生在課堂活動是沒有準確的目標，只能通過與身邊同學進行相互對比，但這樣一來越是身體素質差的學生就越難體驗到運動中成功的快樂，從而失去參與活動的興趣。智能運動手環能準確地顯示學生個體不同時段身體活動的現狀，使學生在身體活動的同時能夠給自己制定準確的目標，使學生參與體育課堂活動轉化為學生自身對自身的需要，學生參與活動時就變成了來自學生內部的驅動力，提高了學生在體育課中的活動積極性。

（二）幫助學生養成運動習慣

學生體育課堂上通過佩戴智能手環，同時結合體育健康類APP能夠使學生了解自己一段時間內的身體活動水平，根據體育APP提供的運動目標和計劃，合理規劃自己的運動生活，讓學生通過達成運動目標來獲得成就感，從而保持運動熱情，養成愛運動的良好習慣。[7]同時還可以接入微信平臺上傳步數，通過排行激發學生上課認真鍛煉的興趣，讓學生能夠有意識有競爭的去維持自己的排名，從而養成良好的運動習慣。

四、智能運動手環應用于高校體育課堂的作用

（一）收集數據監測教學效果

高校體育課程是體育教師制定訓練教學任務，通過高校學生身體練習這一主要手段，通過合理的體育教育和科學的體育鍛煉過程，使學生達到身體健康和學習運動技能主要目標的公共必修課程，是高等院校課程體系的重要組成部分，是高等學校體育工作的必要階段，是培養全面發展人才的重要途徑。

體育課程是為了促進身心和諧發展，融思想品德教育、文化科學教育、生活與體育技能教育于身體活動并有機結合的教育過程。通過在實施體育教學的場地或整個學校內，安裝藍牙無線接收設備，使用智能運動手環對學生運動數據精準有效采集，然后對采集的信息進行分類處理；同時還可以聯網實時同步或斷網儲存數據后聯網同步，能夠保證信息采集的時效性與完整度，為以后的教學數據分析提供有力的保障。同時有學者指出智能手環具備實時監控運動過程中心率、血壓、步數的功能，將運動手環與高校體育課程兩者相結合，對學生心率進行實時監控，從而促進學生積極、認真地投入到運動訓練中去。[8]同時可以將學生個人的心率、血壓、運動步數和血氧含量等信息數據傳送到學校信息平臺，學校通過同步的數據可以清楚地了解每節體育課的出勤率、實時的身體狀態，有效的運動時長和密度，從而實現課堂教學效果的監測。

（二）監測運動狀態提供風險預警

高校體育課程旨在幫助高校學生擁有一個健康的體魄，通過全面發展學生體能，提高學生身體素質，可以有效幫助他們保持良好的身體狀況，養成良好的學習行為。其次通過掌握體能知識和方法，可以進行合理有效的身體鍛煉形成一種健康的生活方式。傳統方式下體育課堂的運動強度主要依據教師觀察學生的活動情況，如：呼吸、氣色等，極不準確，偶爾有教師通過檢測學生的脈搏也誤差較大，且操作十分不方便。[9]智能運動手環卻能夠快速直觀的提供學生的心率，血壓，血氧含量整體身體負荷情況，便于體育教師隨時查看，從而更準確地把握學生的運動強度，做出適當的調整。通過分析智能手環提供的龐大的數據，深度了解每個學生個體不同的身體情況，通過對每個學生預設運動強度最高值，來完成課堂風險預警，防止學生在課堂教學活動過程中運動損傷，休克等事故問題的發生。智能運動手環可以將學生課堂的運動數據實時傳輸到學校數據平臺上，實現了教師對學生運動的實時監控。當學生身體的負荷接近最高值時，運動手環就會發出震動等明顯提示，使教師和學生能夠及時的發現，并通過降低強度安排見習等方法預防運動損傷和事故的發生。教師還可以在移動設備上通過智能運動手環APP進行實時監控和適時調整學生運動強度最高值。[10]

（三）數據記錄有利于教學評價

我國的體育教學評價普遍具有量化及客觀化的特征。目前我國大學生體育課堂成績的評測主要是由體育教師負責，通過日常課堂表現和體育考試的方式來結合完成。[11]盡管具相對的統一和公正性，但是仍存在評價標準過于死板僵硬，忽略了學生個體在身體形態，個性差異等諸多方面存在的差異等問題。特別是學生在學期體育課程開展初期運動能力有很大區別，盲目依據固定的體育教學評價標準，勢必會影響教學評價的公正性。智能手環功能集合性強一個手環可以代替計步器，血壓計，心率檢測儀等多個測量設備，降低了體育課所需設備儀器的資金，變相的減輕了體育老師的工作量，同時也避免了測量數據出現錯漏，使用智能運動手環記錄學生整個學期的各項數據，一方面可以直接了解到學生身體素質變化，每節體育課堂的參與度，另一方面可以直觀的了解到通過一學期的學習學生運動能力的變化情況，結合其它評價標準綜合評價每個學生的體育課成績。

五、結語

大數據時代背景下高校體育教育迎來了深刻的變革，智能運動手環因其豐富的功能，社交性，便捷性等優秀的特性，恰恰契合了高校體育課堂進一步科學化智能化發展的需求，智能運動手環應用于高校體育能夠幫助老師直觀了解每個學生的個體差異，方便老師制定修改和實施教學計劃，還能夠在課堂教學效果監測，課堂風險預警，以及學生成績評價三方面發揮積極的作用，從而促進高校體育教學的改革和發展。