高校體育大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)研究

秦 晉

1 大數(shù)據(jù)及云計算技術

大數(shù)據(jù)分為結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)，通過人工錄入或各類傳感器自動采集。通過分類篩選、整理處理后整合為數(shù)據(jù)集合，在各種各樣類型的數(shù)據(jù)中快速獲得有價值信息的能力。包括大規(guī)模并行處理(MPP)數(shù)據(jù)庫，大數(shù)據(jù)包括了分布式文件系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫、云計算平臺、互聯(lián)網(wǎng)和可擴展的存儲系統(tǒng)。

大數(shù)據(jù)的存儲更需要高性能的計算與分析方法。因此，從大數(shù)據(jù)觀念的產(chǎn)生就注定與云計算緊密聯(lián)系。云計算是通過網(wǎng)絡訪問可擴展的、靈活的、可共享的資源池，并按需自助獲取和管理這些資源的模式。大數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)挖掘、機器學習及人工智能等技術提供了數(shù)據(jù)基礎，進一步推動了信息化的技術革命。2015年9月，國務院印發(fā)了《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》，國家領導人系統(tǒng)部署了大數(shù)據(jù)發(fā)展工作。大學校園是科學技術發(fā)明及推廣的戰(zhàn)斗第一線，更應該應用大數(shù)據(jù)云計算系統(tǒng)服務于大學，為高等教育發(fā)揮大數(shù)據(jù)的作用[1]。

2 大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)

2.1 高校體育建立大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的必要性

體育教學從某種意義上說就是信息的傳播與信息的獲取，而大數(shù)據(jù)系統(tǒng)對信息的傳播、汲取的途徑、方式、方法上都有很大的優(yōu)勢，在高校里學生和教師、學校管理人員每時每刻都在產(chǎn)生著大量的數(shù)據(jù)。其中很多數(shù)據(jù)都是學校履行職能的真實反饋，是學?；顒尤巳簩W校的管理、教學的有效信息反應，是學校管理人員在掌控學校時的重要參考信息。而目前大多數(shù)高校對這些數(shù)據(jù)都是不予于采集，或碎片化的分布在各個組織或小團體，沒有在共享平臺中綜合應用，造成大量數(shù)據(jù)資源浪費。

如今高校體育教育提倡智慧體育、終身體育，讓受教育者受用于一生的體育教育，從認知、需求的角度上來說，受教育者在不同的人生階段對體育教育的認知具有一定的局限性，從個體上來講，不同受教育者對同一體育教育信息的認知程度、需求程度也會有很大的差別。如今信息網(wǎng)絡的飛速發(fā)展，體育信息對受教育者影響也不斷增強，使受教育者在選擇、理解及利用體育信息時與教育者出現(xiàn)很大的偏差，這時大學的職能就是引導學生提高認知體育的水平，使學生有相應的認知能力。大數(shù)據(jù)可以多角度的分析自身身體狀況，在學校體育教學之外的全方位的獲取相關體育知識并合理應用到學生個體差異中去[2]。

大數(shù)據(jù)時代，信息來源途徑多樣化，拉近了老師和學生距離的同時，在對信息的理解程序、應用程序的差距也突顯出來，對學校的管理體制和老師的教學方法、方式都有了新的要求，而順應大數(shù)據(jù)潮流，合理應用大數(shù)智能分析系統(tǒng)改善學校的管理體制、完善老師的教學勢在必行[3]。

2.2 大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)在高校體育教育中的應用

大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)在高校體育教育中的應用是在大量、翔實、可靠的信息資源的基礎上的。通過數(shù)據(jù)篩選，數(shù)據(jù)結構化存儲，形成高校大數(shù)據(jù)共享平臺，通過云計算服務，把海量的數(shù)據(jù)整理分析出高校管理者可應用的信息。為高?？茖W化管理提供數(shù)據(jù)支持，對于高校體育應用點是非常多的，本文重點說明大數(shù)據(jù)在高校體育課程、學生興趣導向、體育教學上的應用[4]。

2.2.1 高校體育課程智能分析與決策

近年來，高校體育課程一直在不斷發(fā)展中，但在體育教育功能、健身功能等方面還存在著不足，對實踐創(chuàng)新還有很大的弊端。在大數(shù)據(jù)的時代潮流下，為高校體育的發(fā)展帶來高速發(fā)展的契機。在優(yōu)化課程結構、改革課程內(nèi)容和升級教學方法等方面，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)都能智能的給出分析與決策建議，把學生的體育能力和身體素質(zhì)的培養(yǎng)放在第一位，增強學生的適應能力，綜合考慮高校教師資源、學校體育活動場所、運動器械等高校體育教學資源合理分配，且要兼顧學生身體素質(zhì)需要、興趣愛好等等，高校體育課程的設置本身所需要考慮的就是一個大數(shù)據(jù)量的集合體，而大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)也正好體現(xiàn)了這一點，為合理的設置高校體育課程提供了科學分析的資料，通過大數(shù)據(jù)共享平臺，通過云服務的方式把數(shù)據(jù)按不同的主題分門別類，為高校的管理和教學提供科學化指引。[5]

2.2.2 學生體育興趣智能導向

高校體育以各種先進的思想理念“增強體質(zhì) ”“陽光體育 ”“快樂體育”“終身體育”等作為指導，引領其改革發(fā)展的方向。學生興趣的培養(yǎng)貫串整個高校體育的教學，而學生體育興趣的培養(yǎng)受學生接受信息影響，通過觀看、欣賞錄像或同學表演，引導學生個性化的審美觀，激發(fā)學生對各項運動的愛好，從而使學生產(chǎn)生興趣。注意體育教學的趣味性，如游戲、競賽等。在運動實踐中，讓學生體驗成功的快樂，從而激發(fā)興趣。合理公正客觀地評價學生來培養(yǎng)興趣。而大數(shù)據(jù)系統(tǒng)在老師的指導下為學生提供優(yōu)質(zhì)的、正確的影像，在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的指引下根據(jù)學生的體質(zhì)、生活環(huán)境等條件給予學生最合理、最迫切需要的興趣導向。

2.2.3 大數(shù)據(jù)建立體育教學反饋閉環(huán)

在學校教育中，管理者與教師、教師與學生都需要建立反饋閉環(huán)，管理者和教師才有改進的可能，教師在傳授某個知識時，從學生嘗試引用知識的行為中，教師可以發(fā)現(xiàn)學生理解新知識點的能力或理解的程度，然后因材施教，調(diào)整教學手段更新教學方法。同樣的，學生在嘗試解決問題的過程中，也能加深對問題的理解。

對于高校體育教學“教學閉環(huán)”的建設尤為重要了，且體育教學的特殊性，學生在課后的生理、心理反應對體育教育起到關重要的作用，心理的變化直接影響學生參與體育運動的積極性，學生在課后對體育運動的心理狀況可說明高校體育課的教學手段、教學方法的實用性，而大數(shù)據(jù)系統(tǒng)全面的、詳實的反饋學生在體育課后的信息，為體育教學的改進和體育教學手段、方法的修正提供了幫助。

2.3 高校體育大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)建立的關鍵點

大數(shù)據(jù)需要廣泛的數(shù)據(jù)源，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集會是繁雜的數(shù)據(jù)結構，為此，大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)的建立需要數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進行歸一化處理，將結構化、半結構、非結構化的數(shù)據(jù)整合、提取、聚合、關聯(lián)到大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中來。其工作流程如圖1所示。

大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)的建立突出一體化的整合思想，硬件設備和技術手段是系統(tǒng)建立的基礎，組織結構的調(diào)整是系統(tǒng)運行的高速路，高?；顒尤藛T的思維方式的轉(zhuǎn)變是系統(tǒng)的推進器，高校資源的應用是系統(tǒng)成長的沃土。只有具備了硬件設備、技術手段、組織結構、思維方式、信息資源各要素之后才能建立起大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)。具體體現(xiàn)在以下幾個問題：

2.3.1 大數(shù)據(jù)系統(tǒng)容量問題

這里所說的“大容量”通常可達到PB級的數(shù)據(jù)規(guī)模，因此，海量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)也一定要有相應等級的擴展能力。在增加模塊和磁盤陣例的同時，還應考慮到歷史數(shù)據(jù)的安全，在不需要停機的前提下增加容量。在解決容量問題上，不得不提智能化閃存解決方案，用戶在高持續(xù)吞吐能力的前提下可將事務處理性能成倍提高，是大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲的可靠保障。

圖1 大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源

2.3.2 大數(shù)據(jù)系統(tǒng)安全問題

在網(wǎng)絡空間，大數(shù)據(jù)成為更容易被“發(fā)現(xiàn)”的大目標，承載著越來越多的關注度，大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)安全問題對于高校體育主要是學生和老師的個人信息的保密[6]。而高校人員較多，信息化應用水平良莠不齊，學生眾多，信息終端數(shù)據(jù)和類型繁多，導致高校大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的安全問題更復雜、更脆弱。因此，高校體育大數(shù)據(jù)系統(tǒng)安全應采用分布式異地備份的存儲技術，在數(shù)據(jù)的應用時更應用分角色權限管理，確保數(shù)據(jù)可用性和安全性。

2.3.3 大數(shù)據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的積累

許多大數(shù)據(jù)應用都會涉及到法規(guī)遵從問題和學生個人隱私等問題，大數(shù)據(jù)的存儲并不是把所有數(shù)據(jù)存儲的時間越長越好，任何數(shù)據(jù)都是歷史的一部分，都有數(shù)據(jù)的生命期和有效期，在有效期內(nèi)的長時間保存對數(shù)據(jù)庫的應用時效提到了一定的高度，對數(shù)據(jù)存儲空間更是一個不小的考驗，因此，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)積累需要在按功能分析的同時還需要按有效性分類以保證數(shù)據(jù)庫的長期高可用性。

2.3.4 大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的靈活性

大數(shù)據(jù)系統(tǒng)是一個具有數(shù)據(jù)采集、整理、存儲、應用等功能的龐大系統(tǒng)，因此必須根據(jù)用戶需求做出詳細的設計，并在有可能通過多種傳感器采集的前提下，多采用自動采集，因數(shù)據(jù)的繁雜的多樣性，應用保障大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的靈活性，并可隨時擴容，它必須能夠適應各種不同的應用類型和數(shù)據(jù)場景。充分利用云計算和自動化技術，做好數(shù)據(jù)的采集和整理環(huán)節(jié)，夯實大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎。

3 結論與建議

大數(shù)據(jù)時代的到來是信息技術尤其是物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術迅猛發(fā)展的結果，使人們對數(shù)據(jù)分析有了新的認識，在數(shù)據(jù)應用方面更是提升了一個層次。大數(shù)據(jù)的應用必定會走入到高校體育教學中來，目前大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)在高校體育教學中的應用還存在著很多的問題，只有在高校各個職能環(huán)節(jié)的信息通過抽取、轉(zhuǎn)換和加載，結合學生、教師活動行為形成集成管理且互相轉(zhuǎn)化，學?；顒又黧w應用云計算動態(tài)資源池、集群服務等數(shù)據(jù)存儲與云計算技術，高校體育教學把大數(shù)據(jù)智能分析作為決策依據(jù)的時候，即是大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)在高校體育中的充分應用。將大數(shù)據(jù)云計算技術應用到體育教學中有極其重要的應用價值。