杜万新
(浙江机电职业技术学院公共基础教学部 浙江杭州 310053)
长期以来,我国大学生表现出锻炼不足与锻炼意识缺乏等明显特征,导致大学生体质健康水平持续下降,已成为全社会关注的问题。教育部最新监测数据显示,2019 年我国大学生体质健康达标优良率相比2014年仅增长0.2个百分点,同时身体柔韧性、力量、速度、耐力等方面不及中小学生。截至2020年,我国大学生体质健康不及格率进一步升高,为30%。大学生体质下降是诸多因素叠加导致的结果,究其原因,一方面,应试教育“重智轻体”,弱化了对学生身体素质的关注,导致体育教育机制与学生体质管理和监控体系不完善;另一方面,高校传统体育教学模式根深蒂固,缺少对学生体育锻炼的过程评价,导致学生获得感较低。对此,我国政府相继出台一系列政策措施,把加强青少年体育锻炼作为推进全民健身国家战略的基础工程来统筹实施,以增强青少年学生身体素质。总体来看,当前大学生体质下滑的趋势仍未彻底扭转,超重及肥胖比率上升,心肺耐力差及力量弱等问题依然突出。
随着智慧时代的到来,以互联网、大数据、人工智能为代表的新一代智慧技术与体质健康促进的融合发展,将先进的信息技术、传感技术、计算及预判技术应用于学生体质健康促进过程中,有效弥补了大学生在体质健康促进过程中存在的测试与分析短板,为强化学生参与体育锻炼的行为,培育学生体育锻炼意识,满足学生多样化体育健身需求等,提供了智慧化发展路径。鉴于此,该文综合利用新一代智慧技术与高校体质健康实体基础设施及信息基础设施相融合,构建大学生体质健康智慧服务模式,探索大学生体质健康智慧化发展的新模式,形成可预测、计划、判断的高校学生体质健康促进新路径,以期为增强我国大学生身体素质和体质健康水平的多元化发展抛砖引玉。
习近平总书记在全国教育大会上发表主旨讲话时强调,要树立健康第一的教育理念,开齐开足体育课,帮助学生在体育锻炼中享受乐趣、增强体质、健全人格、锤炼意志。这赋予了高校学生体质健康发展新的时代内涵。虽然高校学生体质健康的影响因素比较复杂,但缺乏健康意识和体育锻炼不足,仍然是学生体质健康水平下降的主要原因。因此,增强学生体育锻炼意识、促进学生体育锻炼,是促进学生体质健康水平提升的重要手段。基于此,该研究充分利用智慧技术构建高校学生体质健康智慧服务系统,通过智慧新理念的导入、智慧新技术的应用和智慧新模式的形成,使高校学生体育锻炼的全过程、健康管理的全流程和健康服务的全链条产生智慧效应,创造智慧价值。
长期以来,高校学生课内外体育锻炼融合进程中存在着锻炼信息难共享、内容难衔接、过程难追踪等组织管理方面的技术阻碍,严重制约了学生参与体育锻炼的积极性。因此,综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育教学新模式,重构高校课内体育教学与课外体育锻炼的治理新机制,在空间与功能上形成相互支持与相互补充的发展格局。目的是通过学生课内掌握的运动技能和身体锻炼方法,满足不同体质(偏胖或偏瘦等)学生的锻炼需求。课内与课外锻炼相融合所形成的互动效应会对学生的锻炼意识与行为产生积极影响,因此,构建高校学生体质健康智慧服务体系,为学生课内外体育锻炼融合路径的实施提供技术支撑。
满足多元化体育锻炼需求,是培育学生体育锻炼意识和体育锻炼行为的关键步骤。体质健康智慧服务模式是基于智慧技术应用(如穿戴传感器、生物芯片等),结合学校体育学、运动训练学、运动生理学及运动生物化学等理论体系,为学生的体育锻炼参与提供精准服务的过程展示。学生通过系统(APP)及时了解自身体质健康详细数据,有利于进一步匹配学生体育锻炼参与的需求,包括体质健康需求、形体展示需求、竞技能力提升需求等。同时,智慧技术应用也可为大学生在体育锻炼时间和空间上提供更多选择,如体育教学辅助系统可实时记录体育教学全过程,学生根据学习进度反复观看教学过程等。不仅可有效解决学生课内锻炼体验和巩固情况,还可针对学生课外锻炼情况提供与自身情况相符合的体育锻炼指导,有助于更好地满足大学生个性化体育锻炼需求,促进高校学生全面健康成长。
大学生体质健康智慧服务模式的基本流程。第1步,通过智能传感器(如可穿戴传感设备、视频监控设备、生物芯片、手机传感器等)实时监测,精准感知学生体育行为与锻炼数据。第2 步,通过现代信息技术进行信息储存、传输及分析处理。第3 步,根据分析结果,对学生体育锻炼行为和锻炼效果进行全面感知与综合评估,为学生在课内体育教学、课外体育锻炼、体质健康管理等方面提供辅助与决策信息,制订个性化体质健康促进方案。第4 步,针对体质健康各种实际问题和体育锻炼需求,提供决策方案并在高校体质健康促进中应用实施,从而达到科学监测和管理大学生体质健康的目的。
体质健康智慧服务模式由基础设施层、数据支撑层和应用服务层组成(见图1)。基础设施层是通过各种智能传感终端设备实现学生体育锻炼参与全过程的信息采集,包括网络通信、传感器、数据服务、摄像设备、服务器、系统软件等,为体质健康智慧服务模式的正常运行提供基础设施支持。数据支撑层主要对海量的数据进行技术统计与分析,以探索数据发展的规律性,经过处理和转化后最终成为提高体质健康水平的生产要素,是构建大学生体质健康智慧服务模式的核心要素。应用服务层主要围绕高校学生在体质健康促进过程中存在的问题,为学生提供体质健康监测、课内体育教学辅助、课外体育锻炼指导、体质健康管理等应用服务,是体质健康智慧服务模式全过程技术形态的最终功能体现。
图1 大学生体质健康智慧服务构架体系
根据吴键的研究成果可知,智慧技术融入体质健康服务的主体功能主要包括运动负荷监测、家庭锻炼指导、运动竞赛分析、体质健康管理等方面。该文借助智慧体育服务框架,结合刘玉、孟云鹏等研究成果,把当前智慧体育视域下我国高校学生体质健康智慧服务模式的主体功能概括为4 个层面:体质健康动态监测功能、课内体育教学辅助功能、课外体育锻炼指导功能、体质健康管理促进功能(见图2)。
图2 大学生体质健康智慧服务模式的功能图
(1)体质健康动态监测功能:通过应用智能传感与监测设备(如运动传感、生物芯片及可穿戴智能设备技术等)对大学生的身体数据(如心率、呼吸、血乳酸等)、锻炼行为(如运动次数、强度、频率等)及其身体素质(爆发力、柔韧性、力量、耐力速度)等指标进行数据采集。运用智能算法动态评估学生体质健康发展态势,精准识别体质弱势学生。教师可采取有针对性的体育锻炼方法为体质弱势学生和体质较好学生进行个性化锻炼干预,提升大学生体育锻炼参与意识,强化大学生体育锻炼行为。
(2)课内体育教学辅助功能:通过运用智慧技术(如5G+VR、AR、MR技术)以数字化方式生成可视化体育运动空间,将现实教学与虚拟教学环境相结合,实时记录教学过程,全景再现体育教学全过程。同时,根据学生的体能数据、动作识别(图片、视频、姿势)等生成个人体能测评报告,实现对学生技术动作特点的科学分析,提升教学质量。将智慧体育融入体育教学,既改变了传统灌输式的教学方式,让学生获得更真实的视、听、触、动等感觉的虚拟环境体验,引导学生开展协作式、体验式教学互动,满足学生多元化的体育锻炼需求,为体育教师对课内教学设计及体质分析等提供量化数据参考。
(3)课外体育锻炼指导功能:缺乏体育锻炼意识及课外锻炼局限因素是大学生课外体育锻炼缺失的重要原因,激发学生参与体育锻炼的内部动机是提升大学生体质健康的重要干预措施。该文拟借助人工智能技术及智能可穿戴设备拓宽大学生参与课外体育锻炼的反馈渠道,突破传统体育锻炼管理方式在过程追踪、信息共享和体质管理决策等方面存在的技术壁垒,为大学生体育锻炼的过程参与提供监测、评价、管理等量化条件。智慧技术融入大学生课外体育锻炼体系中,激发学生参加体育锻炼活动的热情,从实质上增强课外锻炼指导的效益,为学生提供运动风险评估、体质健康测评、个性化运动处方、运动干预方案等服务。
(4)体质健康管理促进功能:从关联主义理论研究视角分析,社会生态环境会是影响大学生体育锻炼行为的重要因素。因此,针对大学生的行为习惯、生活方式等带来的体质健康变化,利用智能传感技术与大数据可视化展示平台,构建集运动监测、体质状况分析与评估、运动反馈与指导等于一体的体质健康管理模式。把课内与课外的锻炼过程进行衔接,构建课内外互动教学模式,扩展了学生锻炼的时间与空间,形成对大学生日常锻炼的行为追踪,建立体质健康管理档案,形成体质健康预警机制,激发大学生参加锻炼的内在动机,增进大学生的锻炼意识及行为,促进大学生主动锻炼,参与自我健康管理,从根源上提升大学生体质健康水平。
智能化应用是促进大学生体质健康水平提升的重要手段,基于智慧体育理念,将体质健康促进与新一代智慧技术应用体系相融合,对增强大学生身体素质,提升大学生体质健康水平具有重要推动作用。构建体质健康智慧服务模式的目的是通过智慧理念的引入、智慧技术的应用和智慧模式的形成,使高校学生在体质健康监测、课内体育教学、课外体育锻炼、体质健康促进等全流程产生智慧效应、创造智慧价值,以满足我国大学生个性化、多元化的体育锻炼需求,形成可预测、可计划、可判断的高校学生体质健康促进新模式,以期为增强我国大学生身体素质,提升体质健康水平的智慧化路径建设提供理论与实践参考。