論人工智能與現(xiàn)代體育教育技術(shù)

張偉

（東北石油大學(xué)， 黑龍江 大慶163000）

論人工智能與現(xiàn)代體育教育技術(shù)

張偉

（東北石油大學(xué)， 黑龍江 大慶163000）

人工智能是一門不斷發(fā)展的學(xué)科，目前在計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)器人制造、經(jīng)濟(jì)政策決斷、控制系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面都發(fā)揮著重要的作用.本文在闡述人工智能的基本概念以及應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，對(duì)人工智能技術(shù)在現(xiàn)代體育教育技術(shù)中的應(yīng)用以及發(fā)展前景進(jìn)行了深入的分析與研究.并由此提出了相應(yīng)的發(fā)展策略，以期為現(xiàn)代科學(xué)教育技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供理論支持與指導(dǎo).

人工智能；體育教育；技術(shù)

1 前言

隨著自然科學(xué)和人文科學(xué)的不斷發(fā)展，越來越多的科學(xué)成果不斷涌現(xiàn)，這為體育教育的發(fā)展提供了新的契機(jī).現(xiàn)代教育的發(fā)展對(duì)體育教育提出了新的要求，體育教育體制、組織形式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等都面臨著創(chuàng)新變革，可以說如果能利用好科學(xué)技術(shù)就等于為現(xiàn)代體育教育的學(xué)科建設(shè)開啟了一扇新的大門.目前，利用已有的教育成果來提高體育這一學(xué)科在教學(xué)資源中的整體效應(yīng)，提升教學(xué)效果，改善教學(xué)服務(wù)已成為一個(gè)迫切的問題，因此，對(duì)現(xiàn)代體育技術(shù)的研究既迫切又很有必要.

人工智能自從在1956年的Dartmouth學(xué)會(huì)上提出，其概念就一直處于更新擴(kuò)展之中.人工智能的涉及領(lǐng)域非常廣泛，從事這項(xiàng)工作的人必須精通計(jì)算機(jī)、心理學(xué)以及哲學(xué)的相關(guān)知識(shí)，也正因?yàn)槿绱耍斯ぶ悄懿庞兄鴱V闊的應(yīng)用領(lǐng)域，在智能控制、智能專家系統(tǒng)、機(jī)器人設(shè)計(jì)與制造學(xué)、語言與圖像理解、辦公自動(dòng)化程序設(shè)計(jì)等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用.隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能也逐漸步入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)代.

2 人工智能的基本概念和應(yīng)用領(lǐng)域.

2.1 人工智能的基本概念

人工智能是一門邊沿學(xué)科，屬于自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)以及社會(huì)科學(xué)三者的交叉學(xué)科.其本質(zhì)是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一門分支.

它可定義為“人工”和“智能”兩部分，“人工”就是相關(guān)技術(shù)前期的人力操作.智能則是指利用與人類智力有關(guān)的思維能力研究一種智力系統(tǒng)，主要包括形象思維能力、邏輯思維能力以及創(chuàng)造思維能力.

2.2 人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域

人工智能是一門正在發(fā)展的前沿性學(xué)科，其應(yīng)用領(lǐng)域包括虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與應(yīng)用、智能計(jì)算預(yù)機(jī)器博弈、機(jī)器翻譯、圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺、建筑智能化技術(shù)與應(yīng)用以及語音識(shí)別與合成等.其應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過程，目前，人工智能已經(jīng)逐步走向成熟.

3 人工智能技術(shù)在現(xiàn)代體育教育的應(yīng)用領(lǐng)域以及發(fā)展前景

3.1 多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)

多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)程序(Multimedia ComputerAssis-ted Instruction,簡(jiǎn)稱MCAI）是上世紀(jì)90年代計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)發(fā)展到一定程度時(shí)，CAI與多媒體相結(jié)合所產(chǎn)生的新興產(chǎn)物.它是在計(jì)算機(jī)輔助情況下進(jìn)行的各種教學(xué)活動(dòng)程序，通過這一程序可以改變相對(duì)固定的時(shí)間和空間，可以改變相對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)理念，具有靈活多樣的特點(diǎn).

多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)程序主要包括計(jì)算機(jī)硬件、系統(tǒng)軟件以及課程軟件三部分，其硬件系統(tǒng)與其它多媒體硬件無明顯差異，系統(tǒng)軟件主要包括語言處理系統(tǒng)、寫作系統(tǒng)、操作系統(tǒng)以及各種工具軟件.而課程軟件則是設(shè)計(jì)人員或教師根據(jù)教學(xué)要求制作的教學(xué)課件.

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式主要包括以下六種，即對(duì)話與咨詢、個(gè)別指導(dǎo)、練習(xí)、模擬、問題求解以及游戲.其教學(xué)軟件的制作需要設(shè)計(jì)者根據(jù)計(jì)算機(jī)匯編語言進(jìn)行編制.

CAI加大了知識(shí)傳授量，并繼承了因材施教的原則，改變了學(xué)生獲取知識(shí)的手段和方法，極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.同時(shí)CAI方便了老師的教學(xué)，在安排教學(xué)進(jìn)程、討論教學(xué)內(nèi)容、推進(jìn)教學(xué)研究等方面都能起到促進(jìn)作用.

3.2 體育實(shí)用專家系統(tǒng)的研究與開發(fā)

如果說人工智能是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要分支，那么專家系統(tǒng)就是人工智能最重要的一部分，它是人工智能從理論走向?qū)嵺`的關(guān)鍵環(huán)節(jié).

專家系統(tǒng)的本質(zhì)是有專門經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)儲(chǔ)備的人工智能系統(tǒng)，其思維分析能力來自于專業(yè)化的知識(shí)儲(chǔ)備，但其人工智力卻非常高，需要專家系統(tǒng)解決的問題，往往都是相對(duì)來說非常困難的問題.

專家系統(tǒng)作為人工智能領(lǐng)域最為成熟、系統(tǒng)的一個(gè)分支，能夠帶領(lǐng)體育事業(yè)不斷地向前發(fā)展，能夠帶領(lǐng)人工智能不斷走向具體化，使體育工作者循序漸進(jìn)的了解和掌握智能技術(shù)，并且不斷衍生出更為先進(jìn)的智能系統(tǒng).

體育教育作為一種逐漸面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來的大眾教育，必然要做到貼近現(xiàn)實(shí)、貼近群眾，只有用更為便捷、更為先進(jìn)的技術(shù)，才能使體育教育不斷發(fā)展，不斷走向新的進(jìn)步.也只有遵循事物的發(fā)展規(guī)律，尊重發(fā)展的變化，才能保證人工智能的不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)體育教育事業(yè)的不斷發(fā)展.

3.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和一系列傳感輔助設(shè)備來使人真正置身于現(xiàn)實(shí)世界的一種多維信息空間技術(shù)，它是一個(gè)模擬的環(huán)境，使體驗(yàn)者通過自身的相關(guān)感覺、操作或使用虛擬空間的物體獲得真實(shí)的體驗(yàn)感覺.

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)包括計(jì)算機(jī)圖像學(xué)、智能接口技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多傳感技術(shù)等等，其主要技術(shù)包括動(dòng)態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實(shí)時(shí)三維圖形生成技術(shù)、立體顯示技術(shù)、多種系統(tǒng)合成技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具.其操作具有一定的復(fù)雜性，但同時(shí)也具有很大的便利性.

近年來虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷應(yīng)用于軍事、教學(xué)、制造工業(yè)以及建筑和城市規(guī)劃中，體育教學(xué)也要借鑒相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于體育教學(xué)實(shí)踐中.

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的引入，為教師和學(xué)生提供了兩種新的教學(xué)模式，即虛擬課堂和虛擬實(shí)驗(yàn)室.這對(duì)于體育教學(xué)發(fā)展來說有著巨大的進(jìn)步意義，通過這項(xiàng)技術(shù)的引入可以節(jié)省大量的人力、物力以及財(cái)力，同時(shí)能夠避免很多教學(xué)過程中不必要的教學(xué)損失.對(duì)于教學(xué)研究來說，虛擬實(shí)驗(yàn)室可以替代很多現(xiàn)實(shí)世界中難以進(jìn)行的各項(xiàng)試驗(yàn)，有助于教學(xué)理論的發(fā)展.同時(shí)虛擬課堂以及虛擬實(shí)驗(yàn)室的引入，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效率.

3.4 人工智能在體育教育技術(shù)基礎(chǔ)理論中的應(yīng)用

人工智能理論最初是在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域發(fā)展的一門單一性學(xué)科，逐步發(fā)展成一門新興的綜合研究學(xué)科，在研究領(lǐng)域獨(dú)自樹起了一面大旗.然而，現(xiàn)代體育技術(shù)本身的復(fù)雜性決定了人工智能在此領(lǐng)域應(yīng)用的困難程度，也正因?yàn)槿绱?，人工智能的發(fā)展確保了現(xiàn)代體育教學(xué)的發(fā)展，隨著人工智能引入而帶來的新觀念新思想也給現(xiàn)代體育事業(yè)注入了新的活力.

可以說人工智能系統(tǒng)與現(xiàn)代體育教育二者相互交叉，從而形成了一種有序平衡，這種平衡是現(xiàn)代教育發(fā)展的根基，沒有這個(gè)理論體系，現(xiàn)代體育教育也就成了無源之水、無根之木.

4 人工智能在現(xiàn)代體育教育技術(shù)中運(yùn)用的基本策略

體育教學(xué)是學(xué)校教育的一個(gè)重要組成部分，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的人才一直是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)的需求，因此體育教育在現(xiàn)代教育中的重要地位就決定了現(xiàn)代體育教學(xué)技術(shù)的發(fā)展前景.通過人工智能系統(tǒng)可以激發(fā)學(xué)生對(duì)體育學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)習(xí)效率，更能幫助學(xué)生建立清晰的動(dòng)作表象，因此無論是CAI還是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在現(xiàn)代體育技術(shù)的發(fā)展前景都十分廣闊.

4.1 正確認(rèn)識(shí)人工智給現(xiàn)代體育教育帶來的思想變革

要正確認(rèn)識(shí)這一問題，就必須首先正視人工智能給現(xiàn)代教育技術(shù)帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn).人工智能對(duì)現(xiàn)代體育技術(shù)的發(fā)展帶來了很大的機(jī)遇，它的不斷發(fā)展推動(dòng)了人類思維能力和創(chuàng)造能力的逐步提高，同時(shí)人類思維能力與創(chuàng)造能力的提高也促進(jìn)了“人工”創(chuàng)造的不斷發(fā)展強(qiáng)大.

4.2 積極引導(dǎo)教師轉(zhuǎn)變觀念，提高認(rèn)識(shí)，促進(jìn)教育信息化

教師在現(xiàn)代體育教育中發(fā)揮著極為重要的作用，因此做好教師思想的轉(zhuǎn)變有助于促進(jìn)人工智能在現(xiàn)代教育技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展.在現(xiàn)代體育教育發(fā)展的大要求下，教師不僅需要完備教學(xué)理論，同時(shí)還需要用全新的理論和觀念去審視現(xiàn)代技術(shù)，從而引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，進(jìn)而培養(yǎng)出時(shí)代所需的，具有真正能力的時(shí)代先鋒.

4.3 逐步提高教師的教學(xué)水平

體育教學(xué)技術(shù)是體育教育的一個(gè)重要突破口，一切參與體育教學(xué)的人員以及管理著都需要一定的素養(yǎng)來推動(dòng)現(xiàn)代體育教學(xué)的發(fā)展，尤其是教師的知識(shí)素養(yǎng)、價(jià)值觀念等等，都對(duì)教育發(fā)展起著重大的作用.因此，提高教師教學(xué)水平成為了促進(jìn)現(xiàn)代教學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要途徑，只有解決了這個(gè)問題，才能徹底推動(dòng)體育教育的發(fā)展，才能使體育教育步入一個(gè)新的階段.在新時(shí)代的體育教學(xué)中，要注意提高老師的知識(shí)素養(yǎng)，并著重提高教師的教學(xué)技能，還有教學(xué)態(tài)度、教學(xué)理念以及責(zé)任感等等.

4.4 開展多種形式的教育培訓(xùn)

要提高教師的教學(xué)素養(yǎng)，就要注重對(duì)教師現(xiàn)代技術(shù)運(yùn)用的培訓(xùn)，無論是CAI技術(shù)還是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，都需要教師對(duì)人工智能技術(shù)有一個(gè)初步的了解，只有這樣，教師才能把新的理念傳授給學(xué)生，才能一步一步的把體育事業(yè)推向明天.同時(shí)應(yīng)注意培養(yǎng)一支教學(xué)的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，使其在時(shí)代的推動(dòng)下不斷向前進(jìn)步，只有這樣，才能保證體育事業(yè)思想的進(jìn)步，才能不斷以新的理念和觀念來引領(lǐng)新的教學(xué)隊(duì)伍的壯大，才能一步一步的壯大教學(xué)事業(yè)，才能使體育事業(yè)真正成為教育教學(xué)的主旋律，實(shí)現(xiàn)體質(zhì)興國.

〔1〕曹承志.人工智能[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

〔2〕莊春華，王普.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)及其應(yīng)用[M].北 京 ：電 子 工業(yè)出版社，2010.

〔3〕李連珍.多媒體課件輔助教學(xué)的思考與實(shí)踐[J].中國電話教育，2003,1998：40-42.

G807；TP18

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1673-260X（2014）06-0139-02