“互聯(lián)網(wǎng)+”向體育教育的延伸
——智能穿戴設備在學校體育中的應用展望1

唐國瑞秦洪敏

（1.江蘇省錫山高級中學實驗學校, 江蘇 無錫214174; 2.江蘇省錫山高級中學, 江蘇 無錫214174）

“互聯(lián)網(wǎng)+”向體育教育的延伸
——智能穿戴設備在學校體育中的應用展望1

唐國瑞1秦洪敏2

（1.江蘇省錫山高級中學實驗學校, 江蘇 無錫214174; 2.江蘇省錫山高級中學, 江蘇 無錫214174）

智能穿戴設備具有對學生的運動狀態(tài)和生理指標進行實時監(jiān)控的功能。將智能穿戴設備應用到學校體育中將會實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”向體育教育領域的延伸，有助于信息技術與體育學科的整合發(fā)展，促進學校健康教育的改革，可以為“國家學生體質(zhì)健康測試”平臺提供全面的數(shù)據(jù)，并在學校體育教學、體育訓練、體育比賽和場地器材管理等方面發(fā)揮重要的作用。

智能穿戴設備；學校體育；物聯(lián)網(wǎng)；健康教育

智能穿戴設備是指將各種傳感、識別、連接和云服務等技術綜合嵌入到人們的手表、眼鏡、戒指、服飾等日常穿戴設備中，實現(xiàn)日常穿戴智能化的設備。目前已經(jīng)問世的如谷歌眼鏡、Apple Watch等可穿戴設備，基本功能主要包括社交娛樂、健康監(jiān)測、追蹤定位、能力拓展、生活管家等。

《基礎教育課程改革綱要（試行）》提出：“大力推進信息技術在教、學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現(xiàn)教學內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革，充分發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢，為學生的學習和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學習工具?！?/p>

圖1 智能手表的監(jiān)測功能

但是，體育教學與信息技術的融合一直受到體育活動場所大、室外活動多、教學地點與教學對象不固定等條件的限制，使得信息技術很難在體育教學中應用。而且，體育課上學生屬于“運動的主體，移動的個體”，要想對學生的各種運動狀態(tài)和生理狀態(tài)實時監(jiān)控，在過去是根本不可能的。但隨著無線傳輸技術與智能穿戴設備的出現(xiàn)，這一切變成了可能并成為了現(xiàn)實?，F(xiàn)在市面上許多在售的智能穿戴設備都具備對“運動個體”的運動狀態(tài)和生理指標進行實時監(jiān)控的功能。如運動軌跡的追蹤、能量消耗的判斷、運動步數(shù)和時間的精確統(tǒng)計、睡眠時間與質(zhì)量的科學分析等等（圖 1）。并且市面在售的智能穿戴設備如小米手環(huán)、華為智能手表等售價并不高，基本等同于一塊電子手表的價格，一般學生均能承受。根據(jù)IMS報告研究，智能穿戴設備的市場有望在2016年達到1.71億的出貨量。ABI的預計，2018年智能穿戴設備的年出貨量將達到4.85億。

1 智能穿戴設備在體育課程中的運用與展望

智能穿戴設備在學校體育中有著非常廣闊的應用前景，是學校健康教育的移動終端，同時又是“互聯(lián)網(wǎng)+”向教育延伸的中間橋梁，未來將成為校園產(chǎn)業(yè)的關鍵部分。

1.1 實現(xiàn)并完成體育成績的測試

由于智能穿戴設備能夠?qū)崿F(xiàn)對個體的智能化識別、跟蹤、定位、監(jiān)測和管理，這就為體育成績智能化測試、記錄提供了技術上的支持?，F(xiàn)在許多國際大型比賽當中已經(jīng)廣泛使用基于智能穿戴結合物聯(lián)網(wǎng)技術的成績記錄系統(tǒng)。將來利用智能穿戴配合體育測試完成象100米、1000米、跳高、跳遠等測試成績的采集，將會成為學校體育現(xiàn)代化發(fā)展的方向，從而提高測試效率和準確性，降低測試成本。通過學生縱向成績變化的直觀反映，體育課堂將成為一個挑戰(zhàn)自我極限的運動場。

1.2 對體育課目標達成的有效評估

教師通過對學生整體運動量、運動強度的觀察，可以準確地掌握體育課的目標達成，為體育教師優(yōu)化體育課堂教學提供最有力的數(shù)據(jù)支撐。同時，體育教師通過對個體運動量和運動強度的觀察，有助于教師對學生進行有針對性的差異化教學，真正做到教育以人為本。

1.3 提高體育活動課與大課間的管理效率

點名簽到一直是體育活動課費時費力的一件事。學生中途離場、早退在體育活動課經(jīng)常出現(xiàn)。但利用智能穿戴設備融合一卡通技術，體育活動課將改變傳統(tǒng)的點名方式，實現(xiàn)上下課自助簽到。這樣既節(jié)省了教師或體育骨干上課時的點名時間，又杜絕了中途離場和提前早退的現(xiàn)象。另外，通過對個體和群體運動量的觀察，可以幫助學校調(diào)整大課間和活動課的組織內(nèi)容與管理方式，讓學生每天保持充足的運動量，使“每天鍛煉一小時”的國家政策落到實處。

1.4 實現(xiàn)運動會的高效組織

智能穿戴設備在校運動會上發(fā)揮的作用無疑也是巨大的。運動會是學校體育工作的重要方面，運動員的報名、資格審核、檢錄進場、成績錄入等等各個環(huán)節(jié)均可以通過智能穿戴設備實現(xiàn)一條龍作業(yè)，使比賽更流暢更具吸引力和觀賞性，大大提高運動會的管理效率。

1.5 實現(xiàn)運動員的選材和個性化訓練

運動員的選材一直是一項長期而復雜的工作，體育教師需要對學生進行長期的觀察，并從大量的學生樣本中挑出合適的苗子。但即便如此，依然會出現(xiàn)許多漏選誤選的情況。但是有了智能穿戴設備的配合，在大數(shù)據(jù)的支撐下，優(yōu)秀運動員將會脫穎而出，直觀地出現(xiàn)在大數(shù)據(jù)的最頂端。由于學生運動能力的數(shù)據(jù)涵蓋了從小學到中學甚至到大學的各階段成績，也方便教練員跨學段選材。同時大量個性化的數(shù)據(jù)也將有利于教練員針對性地制定訓練方案，提高訓練效果。

1.6 基于物聯(lián)網(wǎng)技術高效使用場地器材

基于物聯(lián)網(wǎng)技術下的場地器材結合智能穿戴設備的使用，能夠幫助場地器材管理者清楚地知道運動場所的使用情況，提高學校體育在器材管理方面的監(jiān)控能力。當前，利用RFID（無線射頻識別技術）對體育場館的管理，已經(jīng)得到廣泛應用，并給場館的智能化管理帶來了歷史性的變革，如北京工人體育館、美國NBA籃球館等都已經(jīng)成功應用了該項技術。未來的校園場館也將會向智能化發(fā)展，配合智能穿戴設備通過大數(shù)據(jù)分析學生的運動喜好，合理地進行場地布置和器材配置，優(yōu)化運動資源分配，有效提高場地利用率和使用的科學性。

1.7 對學生終身體育和終身健康教育的實現(xiàn)

終身體育絕不是一節(jié)體育課、一次長跑測試、一場比賽那樣簡單，它不是口號而是行動，是一場貫穿個體各個學段并走向工作，終其一生的行動。而智能穿戴設備卻能將這漫長的行動通過分秒來記錄，實現(xiàn)終身體育的終極目標即終身健康。終身體育不是目的，它只是一種方式、一個途徑，學校體育的終極目標應該是通過培養(yǎng)學生終身體育的習慣實現(xiàn)個體的終身健康。

2 智能穿戴設備在校園中的現(xiàn)實功能與展望

2.1 學校健康教育的移動終端

學生的健康狀況是長期的、動態(tài)的、復雜的、多方面的綜合，許多健康問題隱藏在表象之下，而在表象之下如何發(fā)現(xiàn)潛在的健康問題也是學校健康教育一直面對卻又難以解決的問題。智能穿戴設備具有對學生各項生理指標進行實時監(jiān)控的功能，能夠?qū)⑿奶Ⅲw溫、呼吸（肺活量）、血糖、血壓、睡眠等各種生理指標和生理狀態(tài)以數(shù)字或圖表的形式直觀地反映出來。通過系統(tǒng)監(jiān)測，充分挖掘人體生理健康指標，及時發(fā)現(xiàn)潛在的健康問題，并根據(jù)監(jiān)測結果采取相應的措施，以促進健康。不僅如此，智能穿戴設備還可以對學生的運動狀態(tài)進行監(jiān)測。利用對運動軌跡和運動時間的監(jiān)測計算出學生的運動量和運動強度，發(fā)現(xiàn)學生的運動作息規(guī)律。通過對學生生理指標和運動指標的收集，可以對個體健康狀態(tài)進行評估，促進學生對自身健康的關注，促使學生產(chǎn)生改善體質(zhì)健康的緊迫感，并能夠有針對性地為學生制定運動處方和醫(yī)療處方。從而使智能穿戴設備成為學校健康教育的移動終端和學生個體的終生健康衛(wèi)士。

2.2 對突發(fā)事件的預防和預警

智能穿戴設備還可以為學校和教育部門提供突發(fā)事件的預警。例如通過對區(qū)域?qū)W生體溫的波動監(jiān)測、預防大范圍傳染性疾病的發(fā)生；通過對區(qū)域人口數(shù)量的觀察，預防踩踏事件的發(fā)生；通過對腹瀉的觀察，預防大范圍食物中毒的發(fā)生等等。而這一系列有效的監(jiān)管數(shù)據(jù)能夠幫助教育主管部門建立突發(fā)預警機制，幫助相關部門及時采取應對措施。另外，當未成年學生離開學校脫離監(jiān)護人監(jiān)護時，智能穿戴設備具有的跟蹤定位功能可以隨時將學生的所在位置反饋給監(jiān)護人，成為監(jiān)護人的得力助手。

3 智能穿戴設備在學校體育使用推廣中的壁壘

現(xiàn)在智能穿戴設備的功能越來越強大，但許多功能的開發(fā)還主要應用在高端生活和醫(yī)療設備上。能夠走進校園的智能穿戴設備還很少，雖然類似Apple Watch等智能穿戴設備已經(jīng)具備了可以走進校園為校園體育服務的功能，但至今市面上還沒有一款專門服務學校和學生的智能穿戴設備。

智能穿戴設備要想走進校園甚至體育課堂，還需要解決許多硬件、軟件問題。例如現(xiàn)在常見的智能穿戴設備像手表、眼鏡在某些激烈的運動項目中便不適合佩戴，像排球比賽、籃球比賽等。另外，電量不足一直是智能穿戴設備向微型化、便攜化發(fā)展的瓶頸。而微型化、便攜化又是智能穿戴設備發(fā)展的不二方向。許多研發(fā)機構從太陽能、生物能或無線充電等方向來解決待機問題。相信在市場和科技發(fā)展的推動下，不久的將來智能穿戴設備的電池瓶頸一定能夠得以解決。到那時，智能穿戴設備可能不僅僅是我們現(xiàn)在普遍看到的手表、眼鏡，它很有可能就藏在一件衣服、一個耳釘、一款皮帶里。

4 智能穿戴設備在校園推廣的建議

圖2 智能穿戴設備的功能展望

4.1 替代校園卡，實現(xiàn)校園一卡通的顛覆性升級

智能穿戴設備可以融入校園一卡通的全部功能，從食堂到超市、從宿舍到圖書館、從進校門到出校門，只要使用校園卡的地方都可以將校園卡升級為智能穿戴設備，這樣便可以完成學生佩戴和使用的無縫對接，實現(xiàn)智能穿戴設備功能和效率的最大化。如果將智能穿戴設備設計成校徽，既方便佩戴在每個學生身上，又能夠體現(xiàn)學校獨特的校園文化，使智能穿戴設備成為校園文化的一部分。

4.2 融入“國家學生體質(zhì)健康測試”平臺

2014年4 月，教育部“關于印發(fā)《學生體質(zhì)健康監(jiān)測評價辦法》等三個文件的通知”中提出“各地要將學生體質(zhì)健康監(jiān)測評價納入教育現(xiàn)代化指標體系，作為考試制度建設和改革的重要內(nèi)容，逐步形成科學規(guī)范、導向明確、誠信可靠、保障有力的學生體質(zhì)健康監(jiān)測評價制度?！币胱屩悄艽┐髟O備在學校中推廣使用，必須將其納入教育部麾下的“國家學生體質(zhì)健康測試”平臺。（圖2）“國家學生體質(zhì)健康測試”是一項測試項目多、數(shù)據(jù)覆蓋面廣、收集工作量大、時間跨度長、準確性要求高的全國性數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作。這項工作恰恰需要這種移動終端的輔助來高效完成，實時準確地向“國家學生體質(zhì)健康測試”平臺提供數(shù)據(jù)來源。在推廣實施過程中，要由教育部門主導，體育主管部門積極配合，引入市場競爭，統(tǒng)一數(shù)據(jù)整合的標準化，通過典型示范、區(qū)域推廣的做法，推動智能穿戴設備走進學校體育教育中。

5 結語

將智能穿戴設備融合校園一卡通應用到學校體育中將會實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”向體育教育領域的延伸，促進信息技術與體育學科的整合發(fā)展，有助于“國家學生體質(zhì)健康測試”平臺的完善，成為學校健康教育的移動終端和學生個體的終生健康衛(wèi)士，并在學校體育教學、體育訓練、體育比賽和體育器材管理等方面發(fā)揮重要的作用。

隨著我國教育事業(yè)的發(fā)展和科技水平的提升，學校體育正迎來信息化革命的新時代，而智能穿戴設備將成為推動學校體育改革的重要引擎。我們可以進行市場展望：一款專門為在校學生開發(fā)的個性化智能手表將會取代全國幾億學生現(xiàn)在佩戴的手表，并整合校園一卡通，成為像文具一樣的學習必備用品。相信這樣的一天不久就會到來。

[1]陳立龍.基于可穿戴設備的體育運動可視化管理[J].系統(tǒng)仿真學報，2014，09.

[2]楊雙燕.基于物聯(lián)網(wǎng)時代的學校體育信息化發(fā)展研究[J].黑龍江高教研究，2014，04.

[3]王雅麗.物聯(lián)網(wǎng)時代的學校體育發(fā)展探論[J].南京體育學院學報，2010，06.

[4]程漢兵.物聯(lián)網(wǎng)在學校體育教學中的應用研究[J].物聯(lián)網(wǎng)，2011，04.

[5]肖征榮.智能穿戴設備技術及其發(fā)展趨勢[J].移動通信，2015，05.

The Extension of "Internet +" to PE——The prospect of the application of smart wearable device in school PE

TANG Guo-rui, etal.
(The experimentsl school of Xishan senior high school in Jiangsu,Wuxi 214177, Jiangsu, China)

Smart wearable device has the function of r eal-time monitoring of th e students' movement and physiological indicators. The smart wearable device applied in the school sports will realize the extension of the "Internet +" to the field of physical education, help to integrate th e development of information technolog y and ph ysical ed ucation, to pro mote th e r eform of school health education, for "National Students' physique health test platform" to provid e comprehensive data and in the school sports teaching, sports training, sports fields and facilities management play an important role.

smart wearable devices; school sports; internet of things;health education

江蘇省教育科學“十二五”規(guī)劃立項課題《體育傳播的媒介使用對當代中學生體育行為的影響研究——以無錫市中學生為例》階段性成果之一（編號：T-c/2013/012）。

唐國瑞（1980-），江蘇無錫人，碩士，一級教師，研究方向：體育教育、體育傳播。