基于智能化的普通高校大學生體能發展研究

李朝福 寧宇

（牡丹江師范學院體育與健康科學學院 黑龍江 牡丹江 157011）

1、前言

隨著信息技術的發展，高校體育教學進入了大數據的時代，智能化的教學手段逐漸滲透到了高等院校體育與健康的教學當中。大學生的身體素質水平關乎著國家的將來和民族的希望，近年來國民的身體素質水平持續下降，可以說是到了迫在眉睫的關鍵時刻。如何通過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變來改善這一現狀，為青少年大學生的健康成長奠定堅實基礎是今后高校體育教學待解決的問題。

2、普通高校大學生體能教學訓練現狀分析

2.1、體能與健康的關系

體能被認定為速度、力量、耐力、柔韌、靈敏5個大的方面，從以上5個方面分別與健康的關系可以分析得出體能與健康之間的關系。速度主要指反應速度、移動速度和快速完成動作的速度，在速度水平的深層下是心肺功能的狀況，而青少年時期的體重指數和運動水平直接影響心肺功能的發育，將直接對健康產生不可逆的影響。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。耐力以肌肉耐力和心肺耐力為主，肌肉耐力與骨密度也關系密切。柔韌和靈敏主要是從運動過程中發生運動損傷的層面進行分析，柔韌性好，在運動過程中身體的耐受力較好；靈敏性好，身體的反應時較短，都會規避一定的運動風險。因此，體能與健康息息相關，從體能狀況可以看出身體健康水平。

2.2、普通高校大學生體質健康現狀

根據教育部公布調查數據監測顯示，大學生的體質健康良好率和合格率呈下降趨勢。截至2020年，近30%大學生體質健康不及格，近50%的大學生力量素質項目不及格。在全國學生體質健康不及格率中，大學生的不及格率最高，已經達到三成之多，遠高于義務教育階段，而在大學的教育教學過程中，卻沒有義務教育階段對于大課間等時長的活動量的要求，大學生參加體育鍛煉和體育競賽活動的動因大多數是興趣使然。從調研了解到，在大學生中，視力、肥胖相關數據卻在不斷上升。主動參與體育運動人數卻有所下降，久而久之會造成青少年大學生健康狀況的持續走低，最終表現為國民整體身體素質的下降。

2.3、高校體育教學中影響學生體能提升的因素

隨著高等體育教育的改革，大學體育課程無論是從教學目標制定到教學方法選擇，還是從教學內容創編、教學組織形式的變革均向利好方向發展，但依然存在諸多因素對大學生體質健康的提高產生了消極的影響。第一點因素為人為因素，即教師規避責任的態度。現階段大學體育課程施行過程中，教師往往以安全進行體育課為教學的最終目標，最終形成了“三無課堂”，體育課失去了運動量、失去了技戰術學習、失去了對抗和比賽內容，也失去了大學生體能提升的機會；第二點因素為項目因素，即體育課的主教材。大學體育課的開展以學生自主選課為主要形式，但部分學生在選擇的運動項目學習中并未達到提升自身體能的目的，這與運動項目在健身方面的差異性有關；第三點因素為技術因素，即體育教學過程中信息化、智能化程度。智能化、個性化的教學模式或手段能有效地激發學生體育學習鍛煉的興趣，養成良好地鍛煉習慣，從而影響大學生體能的提升。

3、人工智能應用于高校體能教學訓練的可行性分析

3.1、現代信息技術的發展為體能訓變革創造了條件

伴隨著“大數據”和“人工智能”時代到來，現代體能訓練也正在發生重大變革。“沒有數據的訓練不是科學的訓練，訓練數據監控已經成為我國高水平運動員競技能力獲得的基本路徑。通過科技技術手段可以充分挖掘人們運動潛能的體能訓練，體能訓練的監控也從傳統的生理生化監控向運動表現監控轉化，使得體能訓練更加數據化、智能化、精準化、調控化。國內已經有部分科研機構在重點關注體能訓練智能化的發展，國家一些體育科研機構相繼建立了“數字化體能訓練實驗室”、“數字化體能訓練中心”，體能訓練智能化的理念和實驗環境也已經在部分精英運動員身上進行踐行。因此，現代科技技術的發展為體能訓練創造了科學化、現代化的條件，也使高校體能教學訓練智能化具備了可操作性。

3.2、體能訓練人工智能化逐漸普及

隨著信息時代的到來，體能訓練作為一門多學科融合發展的學科，體能訓練的智能化和大數據分析已經變得不再陌生，人工智能在體能訓練中的應用也逐漸普及。我國近幾年也投入了大量的人力物力發展智能化運動器械以求提升我國的競技體育水平。作為高校體能教學、訓練來說，無論是從經濟的角度還是從體育行業發展的角度來說，現階段還無法普及最前沿的高科技智能化運動器械。雖然我國的智能化體育訓練技術和設備還處于新興階段，針對普通高校體能教學訓練無法達到完全智能化的水平，但在部分高校中已經有部分運動已經使用了前沿的智能化體能訓練設備。由此可見，智能化的體能發展對于青少年學生來說是迫在眉睫和勢在必行的革新，更是有可能通過科技創新達到大學生體能水平提升。

3.3、人工智能應用于高校體能教學訓練日趨成熟

與傳統的體能訓練相比，智能化體能訓練就是以可穿戴智能設備、AI技術或場地智能化動作捕捉設備以及各種傳感器等將學生體能教學訓練過程中的具體數據進行測量，再通過物聯網的形式呈現在教師教練員的終端，以供對學生或運動員的身體形態、運動心率、身體負荷、血壓等數據進行掌握，讓運動員和教練員都能夠做到有的放矢、少走彎路。通過可穿戴式智能監測設備，隨時監控運動員的體能狀態，在體能教學訓練中，可穿戴式智能監測設備以監測運動員的心率、血壓、血氧等數據為主，通過高校中建立的物聯網能夠將監測數據及時回傳到教師或教練員的檢測終端。終端上顯示的運動員的身體數據為教練員和體能訓練師調節訓練內容、強度以及運動員的技術提升情況提供了可靠依據。

4、普通高校體能教學訓練智能化發展路徑的構建

4.1、加快普通高校體育智能化與素質化的進程

普通高校體能的發展離不開智能化的支撐，而智能化的發展可以加快體育教育的素質化進程。“大數據”、“人工智能”與“信息技術”的快速發展已然成為體育界的發展方向，也是普通高校中體育教學訓練的發展目標。

在普通高校體能教學訓練中，通過智能化體系的建設可以逐步加快體能智能化的進程，首先，引進與更新智能化設備，設備的選擇以普適性高、性價比高為主，可以在初步施行階段以AI智能化的應用軟件為依托，將智能化體能訓練滲透到普通高校體能訓練當中，既讓學生了解智能手段，又讓學生明確智能化是發展體育素質教育的根本途徑和有效手段；其次，智能化與素質化發展進程中必不可少的要素教師、體能訓練師對“大數據”的把控，通過智能化手段收集的大數據能夠為提升大學生體能水平提供詳細的支撐和訓練方向的指引。高校體能智能化、素質化的水平直接影響大學生的體能素質，同時大學生的體能素質也能夠反映出高校體能教育中智能化的水平，從而凸顯學生綜合素質差異。

4.2、構建高校體能教學訓練智能化的內容

在運用智能化手段和大數據支撐來實現普通高校中的體能教學訓練過程中，要結合體能方面的五項基本身體素質，可以采用傳感器、互聯網、通信技術、高精度視頻運動捕捉與分析技術等，滿足學生對精準動作的了解，助力教師的訓練負荷與運動內容的把控，確保根據學生反饋情況及時調整訓練內容和運動負荷。同時，根據體能教學訓練的特點和大學生身心發展規律，高校體能教學訓練要能夠將規定性與靈活性相統一，結合體能教學訓練的實踐性與實用性，強調從“以知識和技能為本”向“以學生發展為本”轉變，創設不同情境；倡導自主學習、探究學習等多樣化的教學模式，將個人學練、合作學練、集體學練等有機結合；注重體育與其他學科融合，積極培養學生運用其他學科知識解決體育學科問題的能力。

4.3、創新高校體能教學訓練智能化的方法與手段

教學方法與手段是教學活動的重要影響因素，是教學得以進行的基本條件。在數字化創新的過程中，高校作為在校教育教學階段的終端教育，擁有相對先進的教學儀器與設備，相對豐厚的資金支持，因此，在創新體能教學訓練方法與手段中可以創設更多、更先進的智能化環境，用以支撐體能教學訓練的實施。例如，在教學過程中采用VR眼鏡進行運動場景的模擬，學生可以在日常訓練過程中充分感受到對抗練習、比賽與展示所帶來的真切感受，通過真實場景的創設，提升學生的運動感知。還可以將線上與線下進行混融式的訓練，以微課、翻轉課堂等形式帶動學生進行線上階段的自主學習，學習可以依托與網絡教學資源平臺，平臺中會根據大學生的檢索進行大數據分析，從而提供更為精準的課程推介；線下階段利用可穿戴式設備進行體能訓練，通過數據監測了解大學生體能真實水平，再結合反饋分析制定出因人而異的體能訓練內容。

5、結語

面對“大數據”時代的來臨，體能訓練科學發展將要進入一個嶄新的時代，未來會更重視從多學科、多角度、多領域中開展科學研究與實踐探索。“大數據”的使用更為體能訓練的發展注入了新鮮活力，“大數據”的思維也給體能訓練的研究提供了新洞察力。我們更要積極融入時代的變遷，變革新的高校體能教學訓練研究思維方式，更要關注在大眾體育中增加“大數據”等技術手段的重要性。在高校智能化體能教學訓練實施過程中，以先進的科技手段對體能訓練過程與內容進行科學干預，以提升高校大學生的身體素質為基本出發點，并最終為健康中國、健康體能提供數字與智能化服務。