基于智能化的普通高校大学生体能发展研究

李朝福 宁宇

（牡丹江师范学院体育与健康科学学院 黑龙江 牡丹江 157011）

1、前言

随着信息技术的发展，高校体育教学进入了大数据的时代，智能化的教学手段逐渐渗透到了高等院校体育与健康的教学当中。大学生的身体素质水平关乎着国家的将来和民族的希望，近年来国民的身体素质水平持续下降，可以说是到了迫在眉睫的关键时刻。如何通过高等教育中的体育与健康课程的革新和体育锻炼思路的转变来改善这一现状，为青少年大学生的健康成长奠定坚实基础是今后高校体育教学待解决的问题。

2、普通高校大学生体能教学训练现状分析

2.1、体能与健康的关系

体能被认定为速度、力量、耐力、柔韧、灵敏5个大的方面，从以上5个方面分别与健康的关系可以分析得出体能与健康之间的关系。速度主要指反应速度、移动速度和快速完成动作的速度，在速度水平的深层下是心肺功能的状况，而青少年时期的体重指数和运动水平直接影响心肺功能的发育，将直接对健康产生不可逆的影响。力量通常以肌肉力量为代表，肌肉力量与骨密度和骨健康呈正相关。耐力以肌肉耐力和心肺耐力为主，肌肉耐力与骨密度也关系密切。柔韧和灵敏主要是从运动过程中发生运动损伤的层面进行分析，柔韧性好，在运动过程中身体的耐受力较好；灵敏性好，身体的反应时较短，都会规避一定的运动风险。因此，体能与健康息息相关，从体能状况可以看出身体健康水平。

2.2、普通高校大学生体质健康现状

根据教育部公布调查数据监测显示，大学生的体质健康良好率和合格率呈下降趋势。截至2020年，近30%大学生体质健康不及格，近50%的大学生力量素质项目不及格。在全国学生体质健康不及格率中，大学生的不及格率最高，已经达到三成之多，远高于义务教育阶段，而在大学的教育教学过程中，却没有义务教育阶段对于大课间等时长的活动量的要求，大学生参加体育锻炼和体育竞赛活动的动因大多数是兴趣使然。从调研了解到，在大学生中，视力、肥胖相关数据却在不断上升。主动参与体育运动人数却有所下降，久而久之会造成青少年大学生健康状况的持续走低，最终表现为国民整体身体素质的下降。

2.3、高校体育教学中影响学生体能提升的因素

随着高等体育教育的改革，大学体育课程无论是从教学目标制定到教学方法选择，还是从教学内容创编、教学组织形式的变革均向利好方向发展，但依然存在诸多因素对大学生体质健康的提高产生了消极的影响。第一点因素为人为因素，即教师规避责任的态度。现阶段大学体育课程施行过程中，教师往往以安全进行体育课为教学的最终目标，最终形成了“三无课堂”，体育课失去了运动量、失去了技战术学习、失去了对抗和比赛内容，也失去了大学生体能提升的机会；第二点因素为项目因素，即体育课的主教材。大学体育课的开展以学生自主选课为主要形式，但部分学生在选择的运动项目学习中并未达到提升自身体能的目的，这与运动项目在健身方面的差异性有关；第三点因素为技术因素，即体育教学过程中信息化、智能化程度。智能化、个性化的教学模式或手段能有效地激发学生体育学习锻炼的兴趣，养成良好地锻炼习惯，从而影响大学生体能的提升。

3、人工智能应用于高校体能教学训练的可行性分析

3.1、现代信息技术的发展为体能训变革创造了条件

伴随着“大数据”和“人工智能”时代到来，现代体能训练也正在发生重大变革。“没有数据的训练不是科学的训练，训练数据监控已经成为我国高水平运动员竞技能力获得的基本路径。通过科技技术手段可以充分挖掘人们运动潜能的体能训练，体能训练的监控也从传统的生理生化监控向运动表现监控转化，使得体能训练更加数据化、智能化、精准化、调控化。国内已经有部分科研机构在重点关注体能训练智能化的发展，国家一些体育科研机构相继建立了“数字化体能训练实验室”、“数字化体能训练中心”，体能训练智能化的理念和实验环境也已经在部分精英运动员身上进行践行。因此，现代科技技术的发展为体能训练创造了科学化、现代化的条件，也使高校体能教学训练智能化具备了可操作性。

3.2、体能训练人工智能化逐渐普及

随着信息时代的到来，体能训练作为一门多学科融合发展的学科，体能训练的智能化和大数据分析已经变得不再陌生，人工智能在体能训练中的应用也逐渐普及。我国近几年也投入了大量的人力物力发展智能化运动器械以求提升我国的竞技体育水平。作为高校体能教学、训练来说，无论是从经济的角度还是从体育行业发展的角度来说，现阶段还无法普及最前沿的高科技智能化运动器械。虽然我国的智能化体育训练技术和设备还处于新兴阶段，针对普通高校体能教学训练无法达到完全智能化的水平，但在部分高校中已经有部分运动已经使用了前沿的智能化体能训练设备。由此可见，智能化的体能发展对于青少年学生来说是迫在眉睫和势在必行的革新，更是有可能通过科技创新达到大学生体能水平提升。

3.3、人工智能应用于高校体能教学训练日趋成熟

与传统的体能训练相比，智能化体能训练就是以可穿戴智能设备、AI技术或场地智能化动作捕捉设备以及各种传感器等将学生体能教学训练过程中的具体数据进行测量，再通过物联网的形式呈现在教师教练员的终端，以供对学生或运动员的身体形态、运动心率、身体负荷、血压等数据进行掌握，让运动员和教练员都能够做到有的放矢、少走弯路。通过可穿戴式智能监测设备，随时监控运动员的体能状态，在体能教学训练中，可穿戴式智能监测设备以监测运动员的心率、血压、血氧等数据为主，通过高校中建立的物联网能够将监测数据及时回传到教师或教练员的检测终端。终端上显示的运动员的身体数据为教练员和体能训练师调节训练内容、强度以及运动员的技术提升情况提供了可靠依据。

4、普通高校体能教学训练智能化发展路径的构建

4.1、加快普通高校体育智能化与素质化的进程

普通高校体能的发展离不开智能化的支撑，而智能化的发展可以加快体育教育的素质化进程。“大数据”、“人工智能”与“信息技术”的快速发展已然成为体育界的发展方向，也是普通高校中体育教学训练的发展目标。

在普通高校体能教学训练中，通过智能化体系的建设可以逐步加快体能智能化的进程，首先，引进与更新智能化设备，设备的选择以普适性高、性价比高为主，可以在初步施行阶段以AI智能化的应用软件为依托，将智能化体能训练渗透到普通高校体能训练当中，既让学生了解智能手段，又让学生明确智能化是发展体育素质教育的根本途径和有效手段；其次，智能化与素质化发展进程中必不可少的要素教师、体能训练师对“大数据”的把控，通过智能化手段收集的大数据能够为提升大学生体能水平提供详细的支撑和训练方向的指引。高校体能智能化、素质化的水平直接影响大学生的体能素质，同时大学生的体能素质也能够反映出高校体能教育中智能化的水平，从而凸显学生综合素质差异。

4.2、构建高校体能教学训练智能化的内容

在运用智能化手段和大数据支撑来实现普通高校中的体能教学训练过程中，要结合体能方面的五项基本身体素质，可以采用传感器、互联网、通信技术、高精度视频运动捕捉与分析技术等，满足学生对精准动作的了解，助力教师的训练负荷与运动内容的把控，确保根据学生反馈情况及时调整训练内容和运动负荷。同时，根据体能教学训练的特点和大学生身心发展规律，高校体能教学训练要能够将规定性与灵活性相统一，结合体能教学训练的实践性与实用性，强调从“以知识和技能为本”向“以学生发展为本”转变，创设不同情境；倡导自主学习、探究学习等多样化的教学模式，将个人学练、合作学练、集体学练等有机结合；注重体育与其他学科融合，积极培养学生运用其他学科知识解决体育学科问题的能力。

4.3、创新高校体能教学训练智能化的方法与手段

教学方法与手段是教学活动的重要影响因素，是教学得以进行的基本条件。在数字化创新的过程中，高校作为在校教育教学阶段的终端教育，拥有相对先进的教学仪器与设备，相对丰厚的资金支持，因此，在创新体能教学训练方法与手段中可以创设更多、更先进的智能化环境，用以支撑体能教学训练的实施。例如，在教学过程中采用VR眼镜进行运动场景的模拟，学生可以在日常训练过程中充分感受到对抗练习、比赛与展示所带来的真切感受，通过真实场景的创设，提升学生的运动感知。还可以将线上与线下进行混融式的训练，以微课、翻转课堂等形式带动学生进行线上阶段的自主学习，学习可以依托与网络教学资源平台，平台中会根据大学生的检索进行大数据分析，从而提供更为精准的课程推介；线下阶段利用可穿戴式设备进行体能训练，通过数据监测了解大学生体能真实水平，再结合反馈分析制定出因人而异的体能训练内容。

5、结语

面对“大数据”时代的来临，体能训练科学发展将要进入一个崭新的时代，未来会更重视从多学科、多角度、多领域中开展科学研究与实践探索。“大数据”的使用更为体能训练的发展注入了新鲜活力，“大数据”的思维也给体能训练的研究提供了新洞察力。我们更要积极融入时代的变迁，变革新的高校体能教学训练研究思维方式，更要关注在大众体育中增加“大数据”等技术手段的重要性。在高校智能化体能教学训练实施过程中，以先进的科技手段对体能训练过程与内容进行科学干预，以提升高校大学生的身体素质为基本出发点，并最终为健康中国、健康体能提供数字与智能化服务。