5G+人工智能時代高校智慧體育課新動態研究

楊文君 張吉鵬 焦智鵬 薛政偉 鄭州大學

現今社會，人工智能技術得到了迅猛的發展，并廣泛運用于各行各業。智能化時代，智慧體育課程已成為新時期的熱點問題。智慧體育課程的開展，首先解放了傳統教育環境所受的時空限制，拓寬了學生的學習領域；其次，智慧體育課程實形成師生互動的新形式，實現了教學方法的提高和變革。但是，在5G+人工智能時代的背景下，智慧體育課程也面臨著相關挑戰和風險。為了充分發掘智慧體育課程的潛力，提升其實踐應用價值，本文將針對智慧體育課程面臨的問題和風險進行分析和解決措施的提出，以期打造智慧體育課程的智能化、實用化特點。

一、5G+人工智能時代高校智慧體育課的概述

（一）5G+人工智能的優勢和應用

1．5G+人工智能技術的優勢

數據傳輸速度更快，5G 網絡傳輸速度比4G 網絡提升了近100 倍，可以提供更加穩定和高速的數據傳輸服務，為智能體育課提供更加流暢的網絡和數據支持；數據處理能力更強，人工智能技術能夠分析和處理大量的數據并快速提取信息，通過數據分析和處理，為師生提供更加系統化的教育服務和訓練方案；個性化服務，在人工智能技術的支持下，智慧體育課程可更好地實現個性化教育，學生可以根據自己的能力和需要進行更加量身定制的訓練和教育。

2．5G+人工智能技術可被應用

遠程學習，在疫情期間，遠程學習已逐漸成為一種主流模式，5G+人工智能的技術支持使得遠程學習變得更加便捷和高效；數據分析和處理，在體育教育領域，運動員的數據分析和處理是必不可少的，5G+人工智能技術可以為教練提供更加準確和科學的數據支持；個性化教育，在智慧體育課程中，5G+人工智能技術可以對學生的個性化需求進行分析，為學生制定更加個性化的訓練計劃和教育方案。

（二）高校智慧體育課的特點和現狀

個性化定制，此教育模式可以根據學生的個性化需求，為每位學生制定個性化的訓練計劃和教育方案，讓每位學生都能夠獲取到最適合自己的體育教育服務；多元化教學方式，智慧體育課程通過多種教學方式，如線上教學、虛擬現實教學、實地教學等，讓學生獲得更加豐富多彩的體育教育體驗；交互式教學環節，智慧體育課程通過設置交互式教學環節，讓學生和教師可以進行雙向互動，學生通過實時反饋得到教師的指導和幫助，教師則通過學生的反饋了解學生的學習和訓練進度；數據驅動，智慧體育課程通過各種傳感器和設備，實時收集和分析學生的運動數據，以便教師根據學生的運動數據做出更加準確的分析和判斷，為學生制定更加科學的教學計劃和方案。

（三）5G+人工智能時代高校智慧體育課的新動態

通過智能終端和傳感器，智慧體育課程可以更加準確地掌握學生的身體狀況和運動數據，通過人工智能的技術手段，進行個性化評估和定制化教育，并提供即時反饋和指導，輔助運動員改善姿勢和身體狀態；通過虛擬現實技術，智慧體育課程可以創造出各種環境和場況，幫助運動員在虛擬場景中進行全方位的訓練，提升運動員的反應能力和協調性；在智慧體育課程中，可以通過多種途徑向廣大群眾推廣智能化體育教育，包括移動APP、互聯網直播、在線教育課程等，實現體育教育的大眾化和普及化；智慧體育課程以多項學科和技術的融合，強化行業交流，提高運動員和教練員在專業上的素養和素質，拓展教學領域，涌現出對標國際的教育標準，并提供在線課程和跨境教育服務等。

二、5G+人工智能在高校智慧體育課中的應用

（一）運動數據采集與分析

5G+人工智能技術可以為高校智慧體育課帶來更加高效和精準的運動數據采集和分析。運動數據采集是智慧體育課程中的一項非常重要的環節，通過傳感器等設備采集學生在運動中的數據，能夠幫助教師更加科學地進行數據分析和訓練建議。在采集的數據中，包括學生運動的時間、速度、步頻、步幅、心率、身體姿勢等多項指標，運用人工智能技術可以對這些數據進行快速、準確的分析和處理，并根據學生的訓練狀態和目標，給出科學的訓練建議和指導。

例如，基于5G+人工智能技術的體育訓練系統可以利用傳感器采集學生在運動中的數據，通過人工智能算法快速分析學生的身體狀態、運動技巧和弱點等，為教師提供全面、詳盡的數據分析報告。同時，系統還可以根據分析結果，自動制定和調整訓練計劃，為每位學生提供個性化的訓練方案，幫助學生更快地提升體育水平。

（二）個性化的體育訓練方案設計

5G+人工智能技術可以實時分析學生在運動中的數據，為學生個性化設計訓練方案，提供針對性的目標制定和訓練計劃，跟蹤學生訓練成果和學習狀況，并提供在線支持。教師可以根據不同學生的特點制定出不同的目標訓練計劃，并根據學生的實際表現制定出更加科學合理的學習計劃。同時，5G+人工智能技術可以提供強大的在線支持，提供更加生動地體育課程，根據學生的學習情況動態調整課程內容和難度，并實時提供幫助和支持。

（三）球類比賽智能裁判系統

球類比賽智能裁判系統利用5G+人工智能技術可以實現自動化、智能化的比賽裁判，提高比賽的公正性和準確性，同時減少了人工對比賽的影響和干擾。該系統利用高速網絡、計算、大數據等技術，結合體育規則和比賽實況，能夠自動識別比賽過程中的各種事件，為裁判提供輔助決策，并在比賽過程中實時向比賽主辦方和觀眾提供精確、實時的賽事數據。

該系統可以幫助裁判員自動判斷比賽中發生的事件，如球員違規、犯規、越位、判定球進還是出等等。通過高速傳輸和數據處理技術，可以在比賽的幾乎同時精確地提供結果，減少裁判員的人為干擾，提高比賽結果的準確性。

（四）虛擬現實和增強現實在體育課中的應用

虛擬現實技術和增強現實技術可以應用在體育課中，提高訓練效果和提供實時反饋和指導。虛擬現實技術可以創造出各種場景和環境，模擬真實的體育比賽或訓練場景；增強現實技術可以感知學生的身體數據和動作技巧，提供實時反饋和指導。例如，在花樣滑冰課程中，虛擬現實技術可以模擬不同冰面的影響，并模擬不同動作訓練滑冰技巧；在跳繩課程中，增強現實技術可以感知學生的跳繩姿勢和速度，并及時提供反饋，幫助學生調整練習計劃提高練習效率。

三、高校智慧體育課教師和學生的角色轉變

（一）體育教師的教學方法變革

強化學生參與，體育教師要著重引導學生主動參與課堂探究，通過提出問題、互動討論等方式幫助學生發現問題，并激發出他們積極探究的欲望；推崇“體驗式”教學，第一手體驗是最好的學習方式。在智慧體育課程中，體驗式教學更加受到重視。教師可以利用虛擬現實、增強現實等技術，將學生置身于真實比賽及訓練環境之中，通過實踐體驗學生更易于理解；縮短傳統教學和學生互動的距離，與傳統課堂相比，智慧體育課程中，體育教師需要更廣泛地了解學生的身體狀況、興趣愛好、強項和弱項等情況，在教學中開展個性化的指導和教學設計；以學習者為中心，更加關注個體差異，體育教師應關注學生的身體類型和狀況，以及不同學生的學習習慣和能力差異，有針對性地制定課程、設計教學大綱，使學習者在學習中獲得更好的收益。

（二）學生學習方式的轉變

自主性提高，高校智慧體育課程中，學生在參與討論、實踐探究過程中得到更多自主選擇的機會，培養了自主思考問題和解決問題的能力，有效提升了學生的學習自主性；身心的協同發展，高校智慧體育課程借助了尖端技術如虛擬現實、增強現實等，使學生能夠身臨其境地了解運動技巧的細節，增進協同發展，而不能只是單純地記住理論；個性化的學習方式，由于每個人的性格、體質和興趣等各自不同，高校智慧體育課程可以按照學生的特點提供更加合適的學習方式，提供定制化的體育訓練計劃和技術指導，使學習更加個性化；對比賽的理解更加深入，高校智慧體育課程具有多樣化的學習形式，學生可以通過實踐結合技術手段來學習。例如，參與數碼技術支持下的三項賽事、智能化排行榜等項目的參賽活動，讓學生對各種比賽和訓練方式有更加深入的理解。

四、5G+人工智能時代智慧體育課面臨的問題和解決措施

（一）隱私保護和數據風險

在5G+人工智能時代智慧體育課中，數據安全和隱私保護是一個重要的問題。定制化的體育訓練計劃、運動員的健康數據等，如果泄露或者遭受攻擊，將對個人隱私造成巨大的威脅。同時，運用人工智能技術，各類個人敏感數據和隱私資料也可能會被濫用。面對這種情況，相關部門和企業需要采取科學細致的數據安全措施和隱私保護措施，確保安全荷爾蒙下的數據和機密資料。

解決措施：

1.加強數據安全保護：在智慧體育課中，各種個人身體數據、交互數據等都將會被收集和存儲，對于這些私人數據的安全保護措施將成為關鍵點。相關部門和企業應按照相關規定，對數據進行加密處理，防止網絡攻擊，并配以嚴格的訪問控制。

2.優化隱私政策和合規監管：為保護學生隱私，課程聯營方和機構應制定隱私政策，明確規定數據的收集和使用的范圍及目的，防止出現黑客攻擊或者數據泄露等事故。同時，相關部門和企業也要嚴格遵守信息安全保護的法律法規和相關規定。

3.技術提升和加強監督管理：對于個人隱私數據和機密資料，可以采用訪問控制、身份驗證、加密處理等技術手段保護個人隱私。同時，還需要配合監督管理機制，建立相關機構進行監管，對數據的收集、存儲和使用進行嚴格監督，發現隱私泄露等行為及時調查，并采取相應的措施進行糾正和處理。

（二）技術使用限制和普及問題

在5G+人工智能時代智慧體育課中，由于技術本身的限制和個體基礎設施的不同，會導致技術使用限制和普及問題。例如，在一些地區，網絡設備和技術還不成熟，缺乏必要的軟硬件條件支持該類型的學習方案。同時對于一些學生而言，他們可能會在智能設備的使用上較為困難，也不存在一些教育設施或普及程度不夠。

解決措施：

1.加強技術培訓和普及：在智慧體育課程中，為了讓學生正確地使用技術，需要對其進行相關技能培訓和普及。因此，需要加強教育設施和技能培訓、數字基礎設施等方面的建設，以加快技術的普及和推廣。

2.積極應用數字化手段：在智慧體育課程中，可以根據技術發展和教學需求，采用更簡單、易用的通信技術，如音頻、圖像、短視頻等，便于教學者和學生掌握和應用。此類技術不僅易于普及，而且在一個很小的端盤能完成大多數操作。

3.針對人群進行個性化教學：對于一些技術基礎較差的學生，要進行個性化的技術指導，讓他們逐漸掌握使用技術的方法和技巧。同時從教育角度來看，就需要進行更加專業和深入的培訓，更好地提高學生的數字素養。

（三）人工智能技術對人類的影響和反思

隨著人工智能技術的發展，它們對人類的日常生活和工作方式都產生了深刻的影響。在智慧體育課程中，例如采用人工智能來指導課程、推薦有效的技能訓練，促進學生掌握更多技能，精進運動能力等方面具有很大的潛力。但是在使用人工智能技術時，我們需要反思它們對我們生活的影響，以及其潛在的問題和風險。

解決措施：

1.強化人類思維和控制：人工智能技術本質是一種輔助的工具，但永遠無法代替人類的思考和決策過程。為了在使用人工智能時遵守正途，需要在各個環節中強化人類思維和控制。在智慧體育課程教學中，教師需要對人工智能技術進行細致的毒化，調整和改進學生的個性和專業能力，提高個性化教學的水平和效果。

2.關注人類智慧發展：在智慧體育課程中，人工智能技術可以為教學提供更科學、智能化的應用方案。然而，在普及人工智能技術的同時，要始終關注人類智慧方面的發展，這是使人工智能技術真正走向人性化的必備因素。

3.加強人工智能技術倫理和法律監管：隨著人工智能技術越來越多地涉及人類的生活和工作，人工智能技術的倫理和法律問題也變得越來越重要。此時，政府應該設立專門的部門來負責監管，制訂相關的法律法規，確保人工智能技術的使用不會引發安全問題，損害人類的權益。

五、結論

智慧體育課程是人工智能技術在教育領域的重要應用之一，在5G+人工智能時代背景下，其具有更為廣闊的應用前景和深刻的影響。通過采用有效的實施方案，智慧體育課程的教學資源與師資水平得到整體優化，實現對學生所掌握知識和技能的大量培養，而這離不開對數據風險和保護、技術使用的精細管理及人工智能技術對人類的合理運用等方面探討和解決。為了更好地應對智慧體育課程面臨的問題和風險，需要加強技術培訓和普及，關注人類智慧發展，加強人工智能技術倫理和法律監管。