高校体育大数据智能分析系统研究

秦 晋

1 大数据及云计算技术

大数据分为结构化数据和非结构化数据，通过人工录入或各类传感器自动采集。通过分类筛选、整理处理后整合为数据集合，在各种各样类型的数据中快速获得有价值信息的能力。包括大规模并行处理(MPP)数据库，大数据包括了分布式文件系统、分布式数据库、云计算平台、互联网和可扩展的存储系统。

大数据的存储更需要高性能的计算与分析方法。因此，从大数据观念的产生就注定与云计算紧密联系。云计算是通过网络访问可扩展的、灵活的、可共享的资源池，并按需自助获取和管理这些资源的模式。大数据为数据挖掘、机器学习及人工智能等技术提供了数据基础，进一步推动了信息化的技术革命。2015年9月，国务院印发了《促进大数据发展行动纲要》，国家领导人系统部署了大数据发展工作。大学校园是科学技术发明及推广的战斗第一线，更应该应用大数据云计算系统服务于大学，为高等教育发挥大数据的作用[1]。

2 大数据智能分析系统

2.1 高校体育建立大数据系统的必要性

体育教学从某种意义上说就是信息的传播与信息的获取，而大数据系统对信息的传播、汲取的途径、方式、方法上都有很大的优势，在高校里学生和教师、学校管理人员每时每刻都在产生着大量的数据。其中很多数据都是学校履行职能的真实反馈，是学校活动人群对学校的管理、教学的有效信息反应，是学校管理人员在掌控学校时的重要参考信息。而目前大多数高校对这些数据都是不予于采集，或碎片化的分布在各个组织或小团体，没有在共享平台中综合应用，造成大量数据资源浪费。

如今高校体育教育提倡智慧体育、终身体育，让受教育者受用于一生的体育教育，从认知、需求的角度上来说，受教育者在不同的人生阶段对体育教育的认知具有一定的局限性，从个体上来讲，不同受教育者对同一体育教育信息的认知程度、需求程度也会有很大的差别。如今信息网络的飞速发展，体育信息对受教育者影响也不断增强，使受教育者在选择、理解及利用体育信息时与教育者出现很大的偏差，这时大学的职能就是引导学生提高认知体育的水平，使学生有相应的认知能力。大数据可以多角度的分析自身身体状况，在学校体育教学之外的全方位的获取相关体育知识并合理应用到学生个体差异中去[2]。

大数据时代，信息来源途径多样化，拉近了老师和学生距离的同时，在对信息的理解程序、应用程序的差距也突显出来，对学校的管理体制和老师的教学方法、方式都有了新的要求，而顺应大数据潮流，合理应用大数智能分析系统改善学校的管理体制、完善老师的教学势在必行[3]。

2.2 大数据智能分析系统在高校体育教育中的应用

大数据智能分析系统在高校体育教育中的应用是在大量、翔实、可靠的信息资源的基础上的。通过数据筛选，数据结构化存储，形成高校大数据共享平台，通过云计算服务，把海量的数据整理分析出高校管理者可应用的信息。为高校科学化管理提供数据支持，对于高校体育应用点是非常多的，本文重点说明大数据在高校体育课程、学生兴趣导向、体育教学上的应用[4]。

2.2.1 高校体育课程智能分析与决策

近年来，高校体育课程一直在不断发展中，但在体育教育功能、健身功能等方面还存在着不足，对实践创新还有很大的弊端。在大数据的时代潮流下，为高校体育的发展带来高速发展的契机。在优化课程结构、改革课程内容和升级教学方法等方面，大数据系统都能智能的给出分析与决策建议，把学生的体育能力和身体素质的培养放在第一位，增强学生的适应能力，综合考虑高校教师资源、学校体育活动场所、运动器械等高校体育教学资源合理分配，且要兼顾学生身体素质需要、兴趣爱好等等，高校体育课程的设置本身所需要考虑的就是一个大数据量的集合体，而大数据智能分析系统也正好体现了这一点，为合理的设置高校体育课程提供了科学分析的资料，通过大数据共享平台，通过云服务的方式把数据按不同的主题分门别类，为高校的管理和教学提供科学化指引。[5]

2.2.2 学生体育兴趣智能导向

高校体育以各种先进的思想理念“增强体质 ”“阳光体育 ”“快乐体育”“终身体育”等作为指导，引领其改革发展的方向。学生兴趣的培养贯串整个高校体育的教学，而学生体育兴趣的培养受学生接受信息影响，通过观看、欣赏录像或同学表演，引导学生个性化的审美观，激发学生对各项运动的爱好，从而使学生产生兴趣。注意体育教学的趣味性，如游戏、竞赛等。在运动实践中，让学生体验成功的快乐，从而激发兴趣。合理公正客观地评价学生来培养兴趣。而大数据系统在老师的指导下为学生提供优质的、正确的影像，在大数据系统的指引下根据学生的体质、生活环境等条件给予学生最合理、最迫切需要的兴趣导向。

2.2.3 大数据建立体育教学反馈闭环

在学校教育中，管理者与教师、教师与学生都需要建立反馈闭环，管理者和教师才有改进的可能，教师在传授某个知识时，从学生尝试引用知识的行为中，教师可以发现学生理解新知识点的能力或理解的程度，然后因材施教，调整教学手段更新教学方法。同样的，学生在尝试解决问题的过程中，也能加深对问题的理解。

对于高校体育教学“教学闭环”的建设尤为重要了，且体育教学的特殊性，学生在课后的生理、心理反应对体育教育起到关重要的作用，心理的变化直接影响学生参与体育运动的积极性，学生在课后对体育运动的心理状况可说明高校体育课的教学手段、教学方法的实用性，而大数据系统全面的、详实的反馈学生在体育课后的信息，为体育教学的改进和体育教学手段、方法的修正提供了帮助。

2.3 高校体育大数据智能分析系统建立的关键点

大数据需要广泛的数据源，大数据系统的数据采集会是繁杂的数据结构，为此，大数据智能分析系统的建立需要数据源的数据进行归一化处理，将结构化、半结构、非结构化的数据整合、提取、聚合、关联到大数据系统中来。其工作流程如图1所示。

大数据智能分析系统的建立突出一体化的整合思想，硬件设备和技术手段是系统建立的基础，组织结构的调整是系统运行的高速路，高校活动人员的思维方式的转变是系统的推进器，高校资源的应用是系统成长的沃土。只有具备了硬件设备、技术手段、组织结构、思维方式、信息资源各要素之后才能建立起大数据智能分析系统。具体体现在以下几个问题：

2.3.1 大数据系统容量问题

这里所说的“大容量”通常可达到PB级的数据规模，因此，海量数据存储系统也一定要有相应等级的扩展能力。在增加模块和磁盘阵例的同时，还应考虑到历史数据的安全，在不需要停机的前提下增加容量。在解决容量问题上，不得不提智能化闪存解决方案，用户在高持续吞吐能力的前提下可将事务处理性能成倍提高，是大数据分析系统数据存储的可靠保障。

图1 大数据数据源

2.3.2 大数据系统安全问题

在网络空间，大数据成为更容易被“发现”的大目标，承载着越来越多的关注度，大数据的系统安全问题对于高校体育主要是学生和老师的个人信息的保密[6]。而高校人员较多，信息化应用水平良莠不齐，学生众多，信息终端数据和类型繁多，导致高校大数据系统的安全问题更复杂、更脆弱。因此，高校体育大数据系统安全应采用分布式异地备份的存储技术，在数据的应用时更应用分角色权限管理，确保数据可用性和安全性。

2.3.3 大数据系统数据的积累

许多大数据应用都会涉及到法规遵从问题和学生个人隐私等问题，大数据的存储并不是把所有数据存储的时间越长越好，任何数据都是历史的一部分，都有数据的生命期和有效期，在有效期内的长时间保存对数据库的应用时效提到了一定的高度，对数据存储空间更是一个不小的考验，因此，大数据系统中的数据积累需要在按功能分析的同时还需要按有效性分类以保证数据库的长期高可用性。

2.3.4 大数据系统的灵活性

大数据系统是一个具有数据采集、整理、存储、应用等功能的庞大系统，因此必须根据用户需求做出详细的设计，并在有可能通过多种传感器采集的前提下，多采用自动采集，因数据的繁杂的多样性，应用保障大数据系统的灵活性，并可随时扩容，它必须能够适应各种不同的应用类型和数据场景。充分利用云计算和自动化技术，做好数据的采集和整理环节，夯实大数据系统的数据基础。

3 结论与建议

大数据时代的到来是信息技术尤其是物联网、云计算、移动互联网等技术迅猛发展的结果，使人们对数据分析有了新的认识，在数据应用方面更是提升了一个层次。大数据的应用必定会走入到高校体育教学中来，目前大数据智能分析系统在高校体育教学中的应用还存在着很多的问题，只有在高校各个职能环节的信息通过抽取、转换和加载，结合学生、教师活动行为形成集成管理且互相转化，学校活动主体应用云计算动态资源池、集群服务等数据存储与云计算技术，高校体育教学把大数据智能分析作为决策依据的时候，即是大数据智能分析系统在高校体育中的充分应用。将大数据云计算技术应用到体育教学中有极其重要的应用价值。