大数据时代背景下智能手环在高校体育课的应用探究

刘培赞 河南理工大学体育学院

随着我国信息化的不断深入发展，数据的增长速度呈指数增加，传统的人工收集、处理、分析数据的方式及已经无法满足高校体育课堂的实用需求，同时现阶段移动互联网和智能移动设备日渐普及，高等院校体育课堂管理面临着新的发展机会和难度挑战，现阶段应遵循体育课堂管理的特点，融合先进的发展理念，以新生科学技术为依托，建立起基础性、全面性、长期性的高校体育课堂监督网络系统，将智能运动手环应用于高校体育课堂可以通过大数据分析监测学生们的上课学习情况、实时身体状态、身体活动量等信息。将学生的各种体质信息、锻炼信息等纳入系统，实现学生课堂锻炼数字化、自动化的智能管理。

一、大数据时代

随着互联网和信息行业的快速发展大数据时代这一名词越来越引起人们关注。最早由社会思想学家Alvin Toffler于二十世纪80年代在其著作《第三次浪潮》[1]中提出“大数据”一词。在实践领域，直至 2009 年，“大数据”一词才在网络信息技术领域开始流行。[2]它是指信息积累到了一定程度必然会演变为数据，也是一个由量变到质变的结果。[3]大数据指的是全部数据，而并非局部数据、抽样数据和片面数据所以其结果全面且具有代表性。国务院在《促进大数据发展行动纲要》[4]中对大数据的定义是：“大数据是以容量大、类型多、存取速度快、应用价值高为主要特征的数据集合，正快速发展为对数量巨大、来源分散、格式多样的数据进行采集、存储和关联分析，从中发现新知识、创造新价值、提升新能力的新一代信息技术和服务业态。深入挖掘数据而后进行仔细分析。除了能根据所得预测事物进一步发展，并随之调整相关措施的核心价值外大数据还可以帮助更深入地挖掘数据本身的价值，扩大流量；借助数据清晰掌握用户需求；通过数据监测避免潜在危险。

二、智能运动手环的功能与特性

（一）智能运动手环的功能

作为一种可随身穿戴式的智能终端设备，智能运动手环随着科技的进步功能也日渐丰富。大多数包含计步、心率测量、血氧监测、运动距离显示、监测卡路里消耗等功能，同时还具有睡眠监测、日常防水、蓝牙或网络数据传输、等一系列丰富实用的功能。采用聚合物电池能够保证较长续航时间。[5]

（二）智能运动手环的特性

智能运动手环主体通常采用轻便耐用的塑胶材料，结实轻便外观设计上简约时尚，不但拥有身体健康指标监测功能，采用接触式佩戴方法穿戴方便快捷，具有较高的实用性。同时可与使用者移动终端的APP联接将用户的运动数据分享至社交平台，通过排名等方式激发用户运动热情。或者通过蓝牙方式与学校预先架设在操场的接收器进行实时数据传输，通过学校大数据平台进行数据分析，了解学生运动情况。

三、智能运动手环对学生的影响

（一）激发学生参与兴趣

为达到体育课堂的教学目标，需要每名学生的积极参与，智能手环作为一款新型的高科技产品深受广大学生的喜爱，它能够满足学生好奇心，同时可以连接移动终端APP让学生直观地了解自己每天的活动量，还可以上传至社交平台进行排名，学生之间也可相互激励，互相学习，从而提升学生积极参与的兴趣。[6]众多研究表明：大多数学生乐于参加体育活动，但却对体育课程兴趣不高。造成这一现象的原因最主要是学生参与体育课程缺乏驱动力。不论体育课堂如何改革，教学任务和教学环节都是由教师制定完成的，作为学生只能被动地按照老师安排的教学环节去实施，特别是在安排尤其是耐力性、力量性强等相对枯燥的活动项目时，这种被动接受的方式使得学生从心理上更容易对体育课堂产生排斥心理。学生在课堂活动是没有准确的目标，只能通过与身边同学进行相互对比，但这样一来越是身体素质差的学生就越难体验到运动中成功的快乐，从而失去参与活动的兴趣。智能运动手环能准确地显示学生个体不同时段身体活动的现状，使学生在身体活动的同时能够给自己制定准确的目标，使学生参与体育课堂活动转化为学生自身对自身的需要，学生参与活动时就变成了来自学生内部的驱动力，提高了学生在体育课中的活动积极性。

（二）帮助学生养成运动习惯

学生体育课堂上通过佩戴智能手环，同时结合体育健康类APP能够使学生了解自己一段时间内的身体活动水平，根据体育APP提供的运动目标和计划，合理规划自己的运动生活，让学生通过达成运动目标来获得成就感，从而保持运动热情，养成爱运动的良好习惯。[7]同时还可以接入微信平台上传步数，通过排行激发学生上课认真锻炼的兴趣，让学生能够有意识有竞争的去维持自己的排名，从而养成良好的运动习惯。

四、智能运动手环应用于高校体育课堂的作用

（一）收集数据监测教学效果

高校体育课程是体育教师制定训练教学任务，通过高校学生身体练习这一主要手段，通过合理的体育教育和科学的体育锻炼过程，使学生达到身体健康和学习运动技能主要目标的公共必修课程，是高等院校课程体系的重要组成部分，是高等学校体育工作的必要阶段，是培养全面发展人才的重要途径。

体育课程是为了促进身心和谐发展，融思想品德教育、文化科学教育、生活与体育技能教育于身体活动并有机结合的教育过程。通过在实施体育教学的场地或整个学校内，安装蓝牙无线接收设备，使用智能运动手环对学生运动数据精准有效采集，然后对采集的信息进行分类处理；同时还可以联网实时同步或断网储存数据后联网同步，能够保证信息采集的时效性与完整度，为以后的教学数据分析提供有力的保障。同时有学者指出智能手环具备实时监控运动过程中心率、血压、步数的功能，将运动手环与高校体育课程两者相结合，对学生心率进行实时监控，从而促进学生积极、认真地投入到运动训练中去。[8]同时可以将学生个人的心率、血压、运动步数和血氧含量等信息数据传送到学校信息平台，学校通过同步的数据可以清楚地了解每节体育课的出勤率、实时的身体状态，有效的运动时长和密度，从而实现课堂教学效果的监测。

（二）监测运动状态提供风险预警

高校体育课程旨在帮助高校学生拥有一个健康的体魄，通过全面发展学生体能，提高学生身体素质，可以有效帮助他们保持良好的身体状况，养成良好的学习行为。其次通过掌握体能知识和方法，可以进行合理有效的身体锻炼形成一种健康的生活方式。传统方式下体育课堂的运动强度主要依据教师观察学生的活动情况，如：呼吸、气色等，极不准确，偶尔有教师通过检测学生的脉搏也误差较大，且操作十分不方便。[9]智能运动手环却能够快速直观的提供学生的心率，血压，血氧含量整体身体负荷情况，便于体育教师随时查看，从而更准确地把握学生的运动强度，做出适当的调整。通过分析智能手环提供的庞大的数据，深度了解每个学生个体不同的身体情况，通过对每个学生预设运动强度最高值，来完成课堂风险预警，防止学生在课堂教学活动过程中运动损伤，休克等事故问题的发生。智能运动手环可以将学生课堂的运动数据实时传输到学校数据平台上，实现了教师对学生运动的实时监控。当学生身体的负荷接近最高值时，运动手环就会发出震动等明显提示，使教师和学生能够及时的发现，并通过降低强度安排见习等方法预防运动损伤和事故的发生。教师还可以在移动设备上通过智能运动手环APP进行实时监控和适时调整学生运动强度最高值。[10]

（三）数据记录有利于教学评价

我国的体育教学评价普遍具有量化及客观化的特征。目前我国大学生体育课堂成绩的评测主要是由体育教师负责，通过日常课堂表现和体育考试的方式来结合完成。[11]尽管具相对的统一和公正性，但是仍存在评价标准过于死板僵硬，忽略了学生个体在身体形态，个性差异等诸多方面存在的差异等问题。特别是学生在学期体育课程开展初期运动能力有很大区别，盲目依据固定的体育教学评价标准，势必会影响教学评价的公正性。智能手环功能集合性强一个手环可以代替计步器，血压计，心率检测仪等多个测量设备，降低了体育课所需设备仪器的资金，变相的减轻了体育老师的工作量，同时也避免了测量数据出现错漏，使用智能运动手环记录学生整个学期的各项数据，一方面可以直接了解到学生身体素质变化，每节体育课堂的参与度，另一方面可以直观的了解到通过一学期的学习学生运动能力的变化情况，结合其它评价标准综合评价每个学生的体育课成绩。

五、结语

大数据时代背景下高校体育教育迎来了深刻的变革，智能运动手环因其丰富的功能，社交性，便捷性等优秀的特性，恰恰契合了高校体育课堂进一步科学化智能化发展的需求，智能运动手环应用于高校体育能够帮助老师直观了解每个学生的个体差异，方便老师制定修改和实施教学计划，还能够在课堂教学效果监测，课堂风险预警，以及学生成绩评价三方面发挥积极的作用，从而促进高校体育教学的改革和发展。