人工智能賦能體育教育發展的現實機遇、轉型方向與開展路徑

張政嘯 王景振

(宜春學院 江西宜春 336000)

在數智時代，教育領域對人工智能的應用涉及多種技術，如大數據、云計算、物聯網等。這些技術的應用，使得教育領域逐漸實現個性化、智能化和高效化［1］。人工智能技術的發展，對教育產生了革命性的促進效應，體育教育作為教育的重要組成部分，也應關注并利用人工智能技術，以適應時代發展的需求。從學界研究現狀來看，雖然人工智能在教育領域的應用已經取得了一定的成果，但在體育教育領域，相關研究和應用還處于起步階段［2］。目前，人工智能在體育教育領域的應用主要集中在以下幾個方面：一是運動員的訓練和比賽分析，通過收集和分析運動員的訓練數據，為教練員和運動員提供科學的訓練建議；二是體育教學的輔助工具，如虛擬現實技術、智能健身器材等，可以幫助學生更好地掌握運動技能；三是體育健康管理，通過對學生的運動數據進行分析，為學生提供個性化的運動健康建議。然而，這些應用仍然存在一定的局限性，如技術成熟度不高、應用范圍有限等問題。因此，如何進一步拓展人工智能在體育教育領域的應用，提高其應用效果，是當前研究的重要課題。

1 人工智能賦能體育教育發展的現實機遇

1.1 人工智能是教育事業高質量的重要引擎

人工智能技術為教育的發展提供強大的技術支持，助力教育事業實現高質量發展。一方面，人工智能技術不僅可以幫助教師更好地了解學生的運動能力、健康狀況等信息，從而制訂更加合理的教學計劃［3］，還可以幫助教師實時監控學生的運動過程，確保學生在運動過程中的安全。另一方面，通過智能化的教學方式，教師可以更加高效地完成教學任務，同時也能為學生提供更加個性化的教學服務。這種教育模式不僅可以提高教育質量，還能降低教育成本，使得更多的學生能夠享受到優質的教育資源。此外，人工智能在教育領域的應用還將提升學生的自主性和公平性。通過智能化的學習方式，學生可以根據自己的興趣和需求選擇學習內容，從而更好地發揮自己的主觀能動性。同時，人工智能技術還可以消除教育過程中的地域、性別、經濟等方面的不公平現象，使得每個學生都能在公平的環境下接受教育。

1.2 人工智能為新時期體育教育改革提供技術支持

在體育教育領域，人工智能技術也為其發展提供了重要機遇。

首先，體育教育對人工智能的需求日益迫切。當前體育教育的目標不僅僅是提高學生的運動技能，更是培養學生的身體素質、心理素質和社會適應能力。為實現這一目標，體育教育需要借助人工智能技術，實現個性化教學、智能評估和精準教育，以幫助教師更好地了解學生的需求，制訂針對性的教學計劃，提高教學質量。

其次，人工智能在體育領域的應用逐步增加。近年來，人工智能技術在運動員訓練、比賽分析、傷病預防等方面取得了顯著成果。例如，通過運用人工智能技術，教練可以對運動員的訓練數據進行實時分析，為運動員提供更為精確的訓練建議。此外，人工智能技術還可以幫助運動員在比賽中達到更高的競技水平。這些成功的應用為人工智能在體育教育領域的發展提供了有力支持。

最后，體育教育改革的新方向需要人工智能技術支持。隨著教育改革的深入，體育教育正從傳統的以教師為中心的教學模式轉向以學生為中心的教學模式。在這一過程中，人工智能技術可以為教師提供強大的技術支持，幫助教師實現教學資源的優化配置、教學方法的創新和教學效果的提升。例如，通過運用人工智能技術，教師可以實現對學生運動技能的智能評估，為學生提供更為精確的反饋，提高教學質量。

1.3 人工智能改進體育教育對象的思維能力

傳統的體育教育往往注重技能的傳授和鍛煉，而忽視了學生在體育活動中的思維能力的培養。然而，在當今社會，高階思維能力已經成為人才需求的新方向。隨著科技的飛速發展和全球化的推進，人們對于高階思維能力的需求越來越高。這種能力不僅體現在科學、技術、工程和數學等領域，還涉及體育領域［4］。因此，培養學生的高階思維能力已經成為教育領域的核心問題。人工智能作為一種先進的技術手段，可以將體育淺層學習轉變為深度學習，從而培養學生的高階思維能力。人工智能可以通過大數據分析、智能教練、虛擬現實等方式，為學生提供個性化的體育教學方案，幫助他們更好地理解和掌握體育技能。同時，人工智能還可以通過模擬比賽、智能分析等手段，幫助學生提高他們在體育活動中的戰術意識和心理素質，從而使體育教育更好地引導學生從淺層學習轉向深度學習，培養他們的高階思維能力。這種轉變不僅有助于提高學生的體育競技水平，還可以培養他們的團隊協作能力、創新能力和解決問題的能力。

2 人工智能賦能體育教育發展的轉型方向

2.1 體育教育管理轉型：智能決策支持

通過運用AI技術，人們可以實現對體育教育管理的優化和提升，充分利用專家的經驗和知識，為決策制定提供有力支持［5］。具體如下。

首先，人工智能可以通過創建并運行體育教育管理系統來提升管理效率。在傳統的體育教育管理中，人力資源、財務、設備等多個方面的管理往往存在諸多繁瑣的流程和低效的環節。而人工智能技術的引入，可以實現對這些管理流程的優化和自動化。例如，AI可以協助體育教育管理者進行人員調度、預算分配、設備維護等工作，從而降低管理復雜性，提高工作效率。此外，AI還可以通過對各類數據的實時監控和分析，幫助管理者及時發現和解決潛在問題，進一步改善體育教育管理的整體效果。

其次，人工智能可以開發各類體育教育專家系統，發揮優秀體育教育工作者的專業經驗。在體育教育領域，專業人員的短缺一直是制約發展的重要因素。而AI 技術可以通過模擬專家的思維方式和經驗，為教育工作者提供智能化的輔助工具。例如，AI 可以根據教練員的經驗和教學方法，為運動員制訂個性化的訓練計劃和技能提升方案；同時，AI還可以通過對運動員的表現數據進行分析，為教練員提供有針對性的指導建議，從而提升體育教育工作的整體效率。

最后，人工智能可以開展體育教育大數據挖掘和智能化分析，為體育教育管理提供決策咨詢。在體育教育領域，大量的數據資源往往未被充分利用。而AI技術可以通過對這些數據的深度挖掘和智能化分析，為管理者提供有價值的信息和見解。例如，AI 可以通過對運動員的歷史比賽數據、訓練數據等進行分析，為教練員提供關于運動員潛力、技能提升空間等方面的評估報告。此外，AI還可以通過對體育教育政策、市場趨勢等方面的數據分析，為管理者提供有關體育教育發展戰略、資源配置等方面的決策建議。

2.2 體育教師教學轉型：角色與教學內容轉變

人工智能可以實現教師角色的轉變、教學內容和方式的優化以及教學任務的協助，提高教育質量，培養更多具備創新能力和團隊協作能力的體育人才［6］。

首先，人工智能將有助于體育教師角色的轉變。傳統的體育教學往往需要教師投入大量時間和精力進行機械性、重復性的教學工作，這在一定程度上限制了教師關注學生個體差異和培養學生高階能力的空間。然而，隨著人工智能技術的發展，教師可以將這些繁瑣的任務交給智能系統，從而將更多精力用于關注學生的個性化需求、激發學生的興趣和潛能以及培養學生的創新能力和團隊協作能力等方面。這種角色轉變將有助于提高教育質量，使體育教育更加符合現代教育理念。

其次，人工智能將輔助體育教師優化教學內容和方式。通過運用知識圖譜、動作捕捉、虛擬現實等先進技術，教師可以更加精確地分析學生的運動技能和身體素質，從而制訂更加科學、合理的教學計劃。此外，這些技術還可以幫助教師設計更加生動、有趣的教學活動，提高學生的學習興趣和參與度。例如，虛擬現實技術可以讓學生身臨其境地體驗各種運動項目，提高學生的運動技能和運動體驗；動作捕捉技術可以幫助教師更加精確地分析學生的動作，為學生提供更加針對性的指導和建議。

最后，人工智能助手將協助體育教師完成教學任務。在教學過程中，教師需要完成諸如備課、動作示范、課堂監控、家庭作業批改等一系列工作。人工智能助手可以在這些方面為教師提供有效的支持，提高教學效率和質量。例如，人工智能助手可以根據教師的需求自動搜集、整理教學資源，減輕教師備課的負擔；通過智能監控系統，教師可以實時了解學生在課堂上的表現，及時發現學生的問題并給予指導；此外，人工智能助手還可以輔助教師批改家庭作業，提高批改效率，使教師有更多時間關注學生的個性化需求。

2.3 學生體育學習轉型：體育學習的實時監測與反饋

人工智能技術可以為學生提供更加精確、個性化的教學指導，從而提高學生的身心健康水平。同時，通過深入挖掘學生體育學習的規律和原理，人工智能技術有助于揭示體育學習的內在機制，為未來體育教育的改革提供有益的啟示。

首先，人工智能技術可以通過體育學習智能測評為學生提供反饋，實現自適應評價、增值性評價和過程性評價。在傳統的體育教育評價中，教師往往只能依靠主觀判斷和有限的觀察來評估學生的表現，這種方式很難做到公正、客觀和全面。然而，人工智能技術的引入使得評價過程變得更加科學和完善。通過收集學生在體育活動中的各種數據，如運動軌跡、心率、力量等，智能測評系統可以對學生的表現進行實時、準確的評估，并根據學生的實際情況提供個性化的反饋。這種評價方式不僅有助于激發學生的積極性，還能為教師提供更加精確的教學依據，從而提高教學質量。

其次，人工智能技術可以進行體育學習分析與學習者數字肖像繪制，揭示學生體育學習背后的規律和原理。通過對大量學生的體育學習數據進行深度挖掘和分析，人工智能系統可以發現學生在體育學習過程中的共性和個性特點，為教師提供有針對性的教學策略。同時，學習者數字肖像可以幫助教師更好地了解學生的興趣、需求和潛能，從而制訂更加合適的教學計劃。這種方式有助于提高教育資源的利用效率，促進學生的全面發展。

3 人工智能賦能體育教育發展的開展路徑

3.1 加強體育教育的智能基礎設施建設

其一，體育教育智能化的實現離不開人工智能硬件基礎設施的建設。這包括在場地、器材等方面進行智能化改造，如安裝智能監控系統、引入智能運動器材等。這些設備可以實時收集學生的運動數據，為教師提供更為精確的教學依據，同時也能幫助學生更好地了解自己的運動表現，從而提高運動水平。

其二，智能可穿戴設備和體育教學終端的配備對于實現全面感知和聯通至關重要。通過這些設備，教師可以實時監控學生的運動狀態，及時發現并糾正學生的運動技巧，提高教學質量。同時，學生也可以通過這些設備了解自己的運動表現，調整運動方式，提高運動效果。此外，智能可穿戴設備還可以幫助教師更好地管理課堂，提高教學效率。

其三，為了保證信息高速穩定傳輸，通信網絡、無線網絡和寬帶網的升級也是必不可少的。高速穩定的網絡可以確保教師和學生之間的實時互動，提高教學質量。同時，高速網絡還可以支持大量數據的傳輸，為后續的數據分析和研究提供便利。

其四，構建內容平臺和體育教育大數據平臺對于提升教學效率和學習體驗也具有重要意義。內容平臺可以為教師提供豐富的教學資源，幫助他們更好地備課和授課。大數據平臺則可以對收集到的學生運動數據進行分析，為教師提供有針對性的教學建議，同時也能幫助學生了解自己的運動表現，制訂合適的運動計劃。

其五，加大經費投入和提前規劃軟硬件基礎設施建設也是實現體育教育智能化的關鍵。充足的經費可以保證硬件設施的更新換代，提高設備的性能和穩定性。提前規劃則可以確保各項工程的順利進行，避免因缺乏規劃而導致的資源浪費和工程延誤。

3.2 注重人工智能賦能體育教育發展的頂層設計

為促進人工智能在體育教育中的應用，也需要進一步加強政策支持、制定相關標準和發展規劃，以實現產學研用協作、保障信息安全和平衡發展。

首先，政策支持是推動人工智能在體育教育中應用的關鍵。政府和相關部門應明確人工智能在體育教育中的應用要求，引導企業、科研院所和一線體育教師的協作，構建產業生態閉環。這意味著政府需要制定相應的政策措施，鼓勵企業投入研發資源，開發適用于體育教育的AI技術和產品。同時，政府還應加強與科研院所的合作，推動人工智能技術在體育教育領域的研究和應用。此外，政府還需關注一線體育教師的培訓和發展，幫助他們掌握AI技術，提高教學質量。

其次，標準制定是確保人工智能在體育教育中健康發展的基礎。為了推進體育教育領域人工智能應用標準研制，人們需要關注數據信息安全，促進健康持續發展。這包括制定關于數據收集、存儲、處理和使用的相關規定，確保個人隱私和信息安全得到保障。同時，還需要制定AI 技術在體育教育中的應用標準，為企業、科研院所和教師提供明確的技術指導。通過標準制定，可以確保人工智能在體育教育中的應用更加規范、安全和高效。

最后，發展規劃是引導人工智能在體育教育中應用的重要手段。各級體育教育主管部門和學校在制訂發展規劃時，應加強對人工智能在體育教育中應用的重視，處理好局部與全局、近期與長期規劃的關系。具體而言，發展規劃應明確人工智能在體育教育中的應用目標、路徑和任務，以及相應的資源投入和支持措施。此外，發展規劃還應關注人工智能技術在體育教育中的普及和推廣，確保更多的學校和教師能夠享受到AI技術帶來的便利和優勢。

3.3 提升體育教師智能技術使用的基本素養

AI技術的應用正在逐步改變著體育教育的教學方式和教育質量。然而，當前體育教師在人工智能知識方面的儲備不足，應用困難，這對體育教育領域的發展提出了更高的要求。因此，就需要調整體育教師培養體系。

首先，需要認識到人工智能在體育教育領域的重要性。當前，人工智能技術在體育教育領域的應用越來越廣泛，不僅可以提高教學效果，還能幫助教師更好地了解學生的運動能力和需求，從而制訂更加個性化的教學計劃。因此，體育教師需要具備一定的人工智能知識和技能，以便更好地利用這些技術進行教學。

其次，針對當前體育教師在人工智能知識方面的不足，需要調整體育教師培養體系。在職前培訓階段，教育部門應將人工智能理論與實踐納入體育教師培訓課程，讓教師在掌握傳統體育教育知識的同時，也能了解和掌握人工智能技術。此外，教育部門還可以組織專門的人工智能技術培訓班，邀請專家進行授課，幫助體育教師提高在這方面的技能。

再次，在職后培訓階段，教育部門應加強對在職體育教師的人工智能知識培訓，以滿足不斷變化的教育需求。可以通過線上線下相結合的方式，定期組織人工智能技術培訓和交流活動，讓體育教師不斷更新自己的知識體系。同時，鼓勵體育教師參與人工智能技術在體育教育領域的研究和實踐，以提高教師的實際操作能力。

最后，還需要優化體育教師考核制度，將智能化素養納入職前質量評估和職后職稱評定指標中。在職前質量評估中，可以設置專門的人工智能知識測試環節，以檢驗教師對這方面知識的掌握程度。在職后職稱評定中，可以將教師在人工智能技術應用和研究方面的成果作為評定標準之一，以激勵教師不斷提高自己的智能化素養。

3.4 關注人工智能應用前景，開發體育教育的典型范例

為推動人工智能在體育教育中的應用，也需要開發典型范例供體育教師參考，結合專家小組和企業技術力量，以期在教學評價、技能考試等方面產生顛覆性影響。其中，需要關注體育教育中的人工智能應用案例較少的問題。當前，體育教育領域的AI應用案例相對較少，這使得教師和學生在實際應用中缺乏足夠的參考。因此，需要開發一些典型的AI 應用范例，以便教師和學生能夠更好地理解和應用這些技術。這些范例可以涵蓋各種體育項目，如籃球、足球、游泳等，以滿足不同的教學需求。

同時，也需要關注人工智能在體育教育中的廣泛應用前景。AI 技術在教學評價、技能考試等方面具有巨大的潛力。例如，通過AI 技術的運用，可以更準確地評估學生的運動技能和體能水平，從而為他們提供更有針對性的訓練建議。此外，AI 技術還可以幫助教師更有效地管理課堂，例如通過智能分析學生的表現和參與度，以便及時調整教學策略。

4 結語

當前，人工智能技術為體育教育的高質量發展提供了強大的技術支持。然而，也必須認識到人工智能在體育教育領域的應用仍處于初級階段，尚需進一步加強體育教育的智能基礎設施建設，關注人工智能在體育教育領域的應用前景，注重人工智能賦能體育教育發展的頂層設計，以推動體育教育的智能化轉型，為體育教育的高質量發展提供更強大的技術支持。