基于團隊實時監控系統的體育教學改革研究

梁孝天 陶戰波 高 揚

（1.浙江警察學院警察體育部,浙江杭州 310051；2.浙江樹人學院體美勞教育中心,浙江杭州 310015）

促進學生身心健康、全面發展，是黨中央關心、人民群眾關切、社會關注的重大課題。要堅持健康第一的教育理念，加強學校體育工作，推動青少年文化學習和體育鍛煉協調發展，幫助學生在體育鍛煉中享受樂趣、增強體質、健全人格、鍛煉意志。2020 年10 月中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于全面加強和改進新時代學校體育工作的意見》中也明確提出學校體育以服務學生全面發展、增強綜合素質為目標。對于高校體育教育工作者而言，如何利用信息化時代紅利，利用現代的科學技術手段切實提高體育教育的成效，是值得重點關注和思考的問題。

二十余年來我國學生的體質健康水平持續降低。2019 年2 月中共中央、國務院印發的《中國教育現代化2035》中涵蓋了八大理念，注重因材施教是其中的關鍵一環。因此，緊緊圍繞增進學生的身心健康，改革傳統的教學模式，利用現代化的儀器設備手段提升高校體育課教學質量，幫助學生樹立健康理念，培養運動習慣，增強學生體質，充分發揮體育的“育人”價值，是新時期對高校體育教學工作提出的全新要求。

本文中的體育教學改革設計采用的團隊實時監控系統，是目前在運動訓練，尤其是專業隊訓練中廣泛應用的儀器設備。依托其強大的實時反饋系統，用數據支撐教學科研，通過構建科學評價體系圍繞課堂評價、期末考評、學生反饋幾個方面對散打課程的體育教學改革進行有效評價，并利用該類型儀器設備培養學生逐漸形成健康第一的教育理念，在加快體育教育現代化、信息化課程改革上做出了有益的嘗試。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象及分組

以某高校2021 級38 名選修散打課的學生為實驗對象，學生均無散打學習經歷或其他運動專項等級，以隨機的方式分為實驗組（N=19）和對照組（N=19）。實驗組采用教學改革設計，對照組則采用傳統教學手段。

1.2 研究方法

主要運用文獻資料法、實驗法及問卷調查法。

1.2.1 實驗設計

本研究將學生分為對照組和實驗組兩個班級，在散打課前準備階段佩戴含有傳感器的團隊Polar心率表（型號為Polar Team Pro,Electro Oy），通過與之配套的移動端設備獲取實時監控數據（如圖1 所示）。實驗組采用基于團隊實時監控系統的體育教學模式，主要包括①課前預設目標強度等任務指標；②課中關注Polar 表實時監控數據，結合數據和實際表現給予運動指導，督促學生維持目標強度，如有必要可視情況微調教學安排；③及時把握學生潛在的運動風險；④階段性課程結束后對數據進行分析、復盤，按需調整教學進度等；而對照組采用“示范-講解-練習-糾正-鞏固”的傳統教法。

圖1 基于團隊實時監控系統的散打課程教學改革設計

學期安排：對兩個組的學生開展1 個學期（共16 周）的散打課教學改革研究。每周1 堂散打課，每堂課80 min。實驗組和對照組均采用四段式教學法完成課堂教學，開始部分（3 min）:教師布置教學內容、任務；準備部分（15 min）:開展準備活動；基本部分（55 min）:完成基本教學任務，包括專項體能訓練20 min；結束部分（7 min）:放松整理，課堂小結，布置課外作業。

值得注意的是，對于實驗組的學生，每堂課前教師需要根據當次課的教學計劃和目標任務提前在系統軟件或網站上輸入相關數據，例如目標心率、目標速度、目標位移總距離等（如圖2）；每堂課中教師根據團隊Polar 表實時反饋的數據進行運動指導（如圖3）；每堂課后及學期結束時教師對設備及云端存儲的數據進行分析、復盤，為整個課程建設提出有益的改革建議。而對于對照組的學生，僅需佩戴Polar 表進行簡單記錄，課后下載相關的數據留檔做后續分析用。

圖2 課前錄入相關數據信息，確定運動強度

圖3 在同一堂課中三個不同階段的實時監控數據

1.2.2 效果評價

為全景式比較兩個教學班的教學效果差異，本研究通過設計對照實驗的方法從課堂評價、期末考評及學生反饋等三個維度的指標進行評價。

（1）課堂評價：選取的主要研究指標為心率和步頻數據，分別反映學生的運動強度及練習密度。隨機抽取兩個教學班的各10 名同學在相同教學進度的整堂課中佩戴專業的Polar 表獲取相關運動學、生理學數據信息進行分析。主要通過Polar表自動采集和儲存學生整堂課的動態數據，生成心率變化曲線、繪制步頻圖來實現。本研究將步頻＜20 次/分判定為學生處于休息或調整狀態，并以此作為練習密度的客觀評價指標。

（2）期末考評：學期末采用“教考分離”的方法，邀請教學經驗豐富、均有國家一級裁判資質的三名教師作為考評員，分別對兩組學生單項技術和實戰對抗表現進行技評考核。為確保考評精準，本實驗以國家體育總局武術管理中心最新頒布的《武術散打競賽規則》作為評判考核標準，按照散打比賽體重級別要求進行配對。考核前考評員通過開會、錄像分析、模擬打分等形式明確標準，統一細則。

（3）學生反饋：采用問卷調查法分析學生對教學模式和課堂教學認可度。共發出38 份，回收3 7 份，回收的問卷均為有效問卷。

1.2.3 統計學分析

采用配對T 檢驗對期末考評成績進行分析，探討兩種教學模式的對學生技能掌握情況的影響有無差異。所有數據以“平均數±標準差”表示。顯著性水平P＜0.05。數據分析軟件為SPSS 26.0。

2 研究結果

2.1 課堂效果評價

實驗組采用基于團隊實時監控系統的體育教學模式，主要包括課前預設目標強度等任務指標，課中關注團隊Polar 表實時監控數據并視情況微調教學進度、及時把握學生潛在的運動風險等；而對照組采用“示范-講解-練習-糾正-鞏固”的傳統教法。參考季瀏等人指出“健康體育課程模式倡導每一節體育課的練習密度應該在75%左右，所采用的運動強度應該使學生運動時心率達到140-160 次/分鐘”。本研究的主要研究指標為心率及步頻，分別反映學生的運動強度及練習密度，結果如下：

2.1.1 運動強度指標

圖4 是一堂課中兩組學生的平均心率隨時間變化的全貌圖。數據顯示，實驗組學生共出現了3 次運動強度高峰（20-30 min、35-50 min、76-82 mi n 的平均心率均達到140 次/分左右）。對照組僅出現1 次運動強度高峰，平均心率為132 次/分。由此可見，改革式課堂教學對增強學生體質、提高心血管功能，改善運動中樞興奮性效果更顯著。

圖4 不同教學模式下學生平均心率的變化情況

2.1.2 練習密度指標

圖5 是兩組學生的步頻變化。數據顯示，對照組在18-26 min、33-44 min、47-56 min、59-64 min、69-73 min，5 個區間（共計37 min）處于休息狀態（步頻＜20 次/分），其練習密度為32.7%（練習密度=訓練時長/總時長）；實驗組在基本部分的休息時間約為13 min，練習密度為76.4%。對照組休息時間過長，練習密度過低，較難滿足青少年鍛煉需求。實驗組能精講多練，練習密度達到讓學生充分地“動”起來的要求，解決了體育課“不出汗”的問題，更能促進學生身心健康。

圖5 不同教學模式下學生平均步頻的變化情況

2.2 期末考核評價

2.2.1 單項技術表現

拳、腿、摔攻防組合徒手空擊演練（簡稱空擊）是散打運動的綜合技能，專家評分高代表著該學生技能掌握程度好，能在實戰中熟練運用各項技能。

表1、表2 顯示，實驗組比對照組平均得分增加5.2 分；將兩組數據進行配對差值分析，服從正態分布，且該差異具有統計學意義（P＜0.01）；效應值為0.89，屬高強度范圍（學術界普遍認為“當效應值大于0.8 時，強度可視作大”），由此表明，采用該指標評價對學生散打技能的掌握具有很強的應用價值。

表1 不同教學模式下學生空擊技術動作得分情況

表2 空擊技術動作的配對差值情況

2.2.2 實戰對抗表現

如表3 所示，實驗組的實戰得分高出對照組3.85%，包括第二和第五對組合在實戰考核中出現優勢勝利（實力懸殊，裁判員直接判優勢勝出）。結合裁判員的直觀感受，實驗組學生能更為熟練地運用技術動作，表現出更強的自信心和實戰能力，促進“體”與“育”融合。與整個學期的改革密不可分。

表3 不同教學模式下學生實戰得分情況

2.3 學生反饋情況

問卷結果顯示，100%的學生認為本學期課程很好運用現代化的教學手段與方法；97.3%的學生認同改革內容新穎，有吸引力；83.8%學生認為本次改革彰顯理論聯系實際的人才培養理念；83.7%學生認為很大程度提高他們的學習能力；81.1%學生認為教學方法非常靈活，加強了師生雙向交流；78.4%學生認為本次改革提升其對體育課的興趣。實驗組的同學給本學期課程打出了91.5 分的高分（滿分100 分）。綜上所述，散打課改革能激發學生學習興趣，使學生從運動中獲得快樂，提高學生獲得感。

3 分析與討論

本研究中基于團隊實時監控系統的體育教學改革組明顯有著更好的課堂效果及考評分數。要想實現高校體育課程的現代化、信息化改革，需要借助先進的儀器設備，幫助學生在體育鍛煉中享受樂趣、增強體質、健全人格、鍛煉意志，同時也讓教師對每堂課的運動負荷強度、練習密度、運動后恢復等情況是解決學生身心健康的關鍵要素。高校體育教學改革設計應緊抓住這一核心要素，確保每一堂體育課練習密度超75%，運動強度讓學生心率達到140-160 次/分鐘。歸納起來，基于團隊實時監控系統的體育教學改革具備以下幾個方面的特色與優勢：

3.1 科學評估、因材施教

在課前根據學生的實驗室測試結果在云端錄入實際信息并編組，根據教學進度設置合理的運動強度區，運動恢復區及運動時間等。最大攝氧量指標相當于“標尺”，通過實驗室中進行的運動機能實驗得到的數據才能真實地反映每名學生的個體差異，才能讓長久以來提倡的因材施教真正成為現實。

3.2 實時監控、多通道反饋

基于團隊實時監控系統的精確、靈敏的傳感技術和強大、即時的后臺軟件分析技術實現了對團隊運動強度的實時監控，教師可以選擇根據傳統體育課的教學經驗結合實時反饋的數據信息對學生進行必要的科學指導。隨著一堂散打課中運動強度的升高或降低，學生的生理指標發生顯著變化，學生的運動表現和競技狀態一目了然。

3.3 降低風險、安全保障

由于教師安排整堂課的內容、強度是從全局來考慮的，要考慮絕大多數學生的情況；然而學生之間的身體狀況、體能素質都是有較大差異的，這就導致了同樣的訓練內容和強度，學生們的可接受程度不盡相同。采用團隊Polar 表監控一堂散打課，教師能夠第一時間關注到心率波動有明顯異常的同學，即刻詢問學生是否有不適的身體感覺？前一天晚上是否沒有休息好或者有其他身體疾病？確實身體抱恙的，應給予減量訓練或者立刻停止訓練就醫。

3.4 宏觀掌控、微觀掌握

團隊實時監控系統賦能傳統體育課，能夠從宏觀上掌控一堂體育課中全體學生的平均運動強度分布，有經驗的授課老師既能在課中進行一些教學內容的微調，更能夠善用這些數據信息在課后進行復盤，及時校驗和反思當次課教學安排是否合理，是否切實做到了精講多練？是否達到了“從實戰出發”的訓練目的？立足數據，精準研判。

4 結論

基于團隊實時監控系統的教學改革設計有效賦能高校體育課程，使得《散打》選修課具有更好的課堂教學效果、更熟練的期末考評表現以及更積極的學生反饋。通過深化高校體育與健康課程信息化、現代化改革，樹立“以學生為中心”的發展理念，促進學生的全面發展，優化高校體育發展質量，讓體育發展成果更平衡，更充分地被學生所共享。