“健康理念”下“互聯(lián)網(wǎng)＋”與智能穿戴設(shè)備對學(xué)校體育專項(xiàng)鍛煉立體化監(jiān)控服務(wù)的構(gòu)想

□張淵 張濤 孫懷玉 高野（西安外國語大學(xué) 陜西 西安 710128）

近幾年來，學(xué)生所凸顯出來的因運(yùn)動不足致體質(zhì)下降而誘發(fā)的運(yùn)動猝死、近視率飆升、肥胖、患病率上升、“三高人群”年輕化等青少年學(xué)生體質(zhì)健狀況狀明顯上升。究其原因，很重要一方面是因?yàn)闆]有去科學(xué)的總結(jié)和分析學(xué)校體育鍛煉及學(xué)生個體鍛煉需求的特點(diǎn)，沒能做到因人施教的供給側(cè)滿足，因而也就無法達(dá)到科學(xué)發(fā)展的目標(biāo)。而沒能做好此議研究很大一部分是因?yàn)橛布娜笔?，由于相關(guān)技術(shù)的缺乏，無法對數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的采集、分析和解釋。學(xué)生在運(yùn)動的過程中每時每刻都在產(chǎn)生著可以折射自身身體狀況和運(yùn)動天賦的數(shù)據(jù)，學(xué)生的均衡發(fā)展需要我們科學(xué)地采集這些數(shù)據(jù)，有針對性地分析每個學(xué)生的運(yùn)動特點(diǎn)。隨著智能穿戴設(shè)備的逐漸普及，在不久的將來完全可以將其作為體育課程和學(xué)生體育運(yùn)動中的必備輔助教具，利用其實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的運(yùn)動數(shù)據(jù)即時采集，作為為學(xué)生制定符合自身實(shí)際的鍛煉形式的基本依據(jù)。針對學(xué)生體質(zhì)下降這一嚴(yán)重現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問題的決定》（2013年11月十八屆三中全會通過）對整個體育提出的“強(qiáng)化體育課和課外鍛煉，促進(jìn)青少年身心健康、強(qiáng)健體魄”的目標(biāo)，隨著信息技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會的交融導(dǎo)致了數(shù)據(jù)飛快增長，數(shù)據(jù)已成為國家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，大數(shù)據(jù)概念正日益影響著全球的生產(chǎn)、消費(fèi)活動、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行機(jī)制、社會生活方式和國家的治理能力。2015年9月5日，《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要的通知》(國發(fā)［2015］50號文件的提出標(biāo)志著我國已將大數(shù)據(jù)發(fā)展和應(yīng)用提升至國家戰(zhàn)略層面)。研究和利用伴隨人生成長長達(dá)13至14年、多達(dá)1400個左右學(xué)時數(shù)體育課的信息數(shù)據(jù)，去除和改善學(xué)校體育課被弱化和邊緣化的現(xiàn)象，依此最大程度發(fā)揮學(xué)校體育的健身作用，最終提升學(xué)生體質(zhì)，實(shí)現(xiàn)“中國健康夢”的目標(biāo)。

1、“大數(shù)據(jù)”信息技術(shù)在學(xué)校體育應(yīng)用中的不足與困境

數(shù)據(jù)每時每刻都在客觀產(chǎn)生，個體數(shù)據(jù)要發(fā)揮作用，首先，要求完整和綜合，但目前數(shù)據(jù)采集率低，這就要求智能設(shè)備的實(shí)時介入收集，導(dǎo)致成本巨大，收集困難；其次，個體數(shù)據(jù)應(yīng)與其他教育類數(shù)據(jù)、社會類數(shù)據(jù)結(jié)合，這要求數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)要一致，形成數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)共享平臺，迄今為止，只有北京大學(xué)、清華大學(xué)、中國人民大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等少數(shù)高校建立起社會科學(xué)數(shù)據(jù)中心，但缺乏完善的數(shù)據(jù)管理與服務(wù)體系，嚴(yán)重降低了數(shù)據(jù)樣本的豐富性與關(guān)聯(lián)度，從而降低了數(shù)據(jù)的利用率。同時，為了保障個體數(shù)據(jù)和其他教育數(shù)據(jù)在采集、應(yīng)用、管理等各環(huán)節(jié)的規(guī)范性，急需制定相關(guān)政策進(jìn)行引導(dǎo)和監(jiān)督。

2、大數(shù)據(jù)與智能穿戴設(shè)備融合實(shí)現(xiàn)立體化監(jiān)控的構(gòu)想

2.1、學(xué)校體育鍛煉立體化監(jiān)控

隨著時代的發(fā)展，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能穿戴設(shè)備進(jìn)行的監(jiān)控能夠科學(xué)準(zhǔn)確的觀察體育鍛煉過程中生理參數(shù)的實(shí)時變化，為體育鍛煉科學(xué)化、信息化提供預(yù)警機(jī)制。學(xué)校體育鍛煉立體化監(jiān)控構(gòu)建的設(shè)想是在大數(shù)據(jù)時代下利用網(wǎng)絡(luò)平臺對學(xué)生從小學(xué)入校第一天起到初中、高中、大學(xué)直到離開學(xué)校，通過網(wǎng)絡(luò)平臺媒介建立立體化的體質(zhì)健康監(jiān)測系統(tǒng)或平臺，從而進(jìn)行合理安排學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測工作，監(jiān)控學(xué)生的身體鍛煉情況，不僅可及時了解學(xué)生的體質(zhì)狀況，更重要的是后期對學(xué)生本人的科學(xué)指導(dǎo)健身策略，讓學(xué)生養(yǎng)成鍛煉身體的意識和習(xí)慣，提高體質(zhì)與健康，從而實(shí)現(xiàn)體育鍛煉中的一舉多得，最終達(dá)到終身體育。

2.2、大數(shù)據(jù)作用于學(xué)校體育鍛煉

龐大的數(shù)據(jù)量、快捷的數(shù)據(jù)傳輸速度、紛雜的數(shù)據(jù)多樣性、數(shù)據(jù)的真實(shí)性、價(jià)值是大數(shù)據(jù)的幾個基本特性。“大數(shù)據(jù)”作用于學(xué)校體育鍛煉，就要在鍛煉的過程中通過學(xué)生的智能客戶端經(jīng)過服務(wù)器上傳功能到達(dá)云端，管理者通過電腦端就能知曉鍛煉者的運(yùn)動數(shù)據(jù)，對學(xué)生的體育鍛煉進(jìn)行分析評價(jià)，根據(jù)具體情況安排鍛煉要求，從而提高學(xué)生的身體素質(zhì)，這種管理方式有助于節(jié)約師資力量，充分利用學(xué)生的課余時間，打破時間空間對學(xué)生鍛煉的限制。

2.3、“互聯(lián)網(wǎng)+”與智能穿戴式設(shè)備的融合

智能穿戴設(shè)備是把信息的采集、記錄、等功能與我們的日常穿戴相結(jié)合，成為我們穿戴的一部分，如衣服、手環(huán)、手表、鞋子等。智能穿戴設(shè)備具備兩個特點(diǎn)：首先它是一種擁有計(jì)算、儲存或傳輸功能的硬件終端；其次它創(chuàng)新性地將多媒體、傳感器和無線通信等技術(shù)嵌入人們的衣著當(dāng)中或使其更便于攜帶。在 2015年4月，李克強(qiáng)總理在泉州品尚商務(wù)公司走訪，贊賞了該公司的運(yùn)作營銷模式，并強(qiáng)調(diào)說，“互聯(lián)網(wǎng)+”未知遠(yuǎn)大于已知，未來空間無限，現(xiàn)如今，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用無論在商界還是工業(yè)、農(nóng)業(yè)都起到著至關(guān)重要的作用。 而在互聯(lián)網(wǎng)+新思維的業(yè)態(tài)下，將此與智能穿戴設(shè)備有機(jī)結(jié)合的實(shí)時監(jiān)測可為體育鍛煉者日常的運(yùn)動得到高效監(jiān)測的效果，將“互聯(lián)網(wǎng)+”理念融入到智能穿戴設(shè)備中并進(jìn)行科學(xué)、合理的創(chuàng)新管理成為趨勢。

3、大數(shù)據(jù)與智能穿戴設(shè)備結(jié)合立體化監(jiān)控的應(yīng)用

3.1、記錄運(yùn)動數(shù)據(jù)

體育教學(xué)與信息技術(shù)的融合一直受到體育活動場所大、室外活動多、教學(xué)地點(diǎn)與教學(xué)對象不固定等條件的限制，使得信息技術(shù)很難在體育教學(xué)中應(yīng)用。而且，體育課上學(xué)生屬于“運(yùn)動的主體，移動的個體”，要想對學(xué)生的各種運(yùn)動狀態(tài)和生理狀態(tài)實(shí)時監(jiān)控，在過去是根本不可能的。但隨著無線傳輸技術(shù)與智能穿戴設(shè)備的出現(xiàn)，這一切變成了可能并成為了現(xiàn)實(shí)?，F(xiàn)在市面上許多在售的智能穿戴設(shè)備都具備對“運(yùn)動個體”的運(yùn)動狀態(tài)和生理指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控的功能。如運(yùn)動軌跡的追蹤、能量消耗的判斷、運(yùn)動步數(shù)和時間的精確統(tǒng)計(jì)、睡眠時間與質(zhì)量的科學(xué)分析等等。

3.2、監(jiān)測學(xué)生的體制與健康

大數(shù)據(jù)對學(xué)生運(yùn)動軌跡和身體素質(zhì)變化記錄，徹底解決了國家每年1次對于學(xué)生體質(zhì)數(shù)據(jù)的采集的困難，實(shí)時的運(yùn)動數(shù)據(jù)和體質(zhì)數(shù)據(jù)通過分析，還能為學(xué)生個體提供運(yùn)動處方，體育課的目標(biāo)性將加強(qiáng)。目前的智能穿戴設(shè)備可以對使用者的活動參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，并及時將使用者的實(shí)時運(yùn)動參數(shù)傳輸?shù)街悄艽┐髟O(shè)備上。在運(yùn)動的過程中可以根據(jù)這些參數(shù)，對自己的運(yùn)動情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得體育運(yùn)動的參與者在進(jìn)行運(yùn)動時能夠隨時調(diào)整好自己的狀態(tài)，對自己的運(yùn)動情況進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。并且學(xué)校的體質(zhì)健康監(jiān)測工作通過網(wǎng)絡(luò)平臺媒介，讓學(xué)生可從中了解自身體質(zhì)健康狀況并與教師積極交流互動，獲取體育健康知識與專業(yè)的指導(dǎo)。

3.3、評價(jià)運(yùn)動學(xué)習(xí)

“大數(shù)據(jù)”應(yīng)用體育教學(xué)就是通過對體育學(xué)習(xí)過程的記錄、分析對學(xué)生的體育學(xué)習(xí)效果和體育行為趨勢做出判斷，依據(jù)“大數(shù)據(jù)”技術(shù)的實(shí)時數(shù)據(jù)和預(yù)測判斷，可以在運(yùn)動項(xiàng)目選擇、課程安排、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)評價(jià)等方面做到實(shí)施調(diào)整和優(yōu)化，將傳統(tǒng)的、經(jīng)驗(yàn)的、集體教學(xué)逐步向更加科學(xué)化、可視化和個性化的教育發(fā)展。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，可以使學(xué)生了解自身在運(yùn)動技能學(xué)習(xí)中優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，及時改正錯誤動作，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)。

3.4、應(yīng)用于科學(xué)研究

“大數(shù)據(jù)”技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用是一套完整的信息化工程，其最終的目的是為學(xué)生的健康服務(wù)，正如現(xiàn)在智能可穿戴設(shè)備的高度使用和認(rèn)可，學(xué)生個體同樣可以自我監(jiān)控和管理，降低了健康成本和教育成本，“大數(shù)據(jù)”應(yīng)用于體育教學(xué)優(yōu)于其他學(xué)科的重點(diǎn)在于生理指標(biāo)數(shù)據(jù)的可讀性和可操作性高，同時強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐又能為體育教學(xué)科研做出更大的貢獻(xiàn)。

3.5、監(jiān)控學(xué)生鍛煉身體

大數(shù)據(jù)”的使用，可以實(shí)時掌握學(xué)生體育運(yùn)動情況，監(jiān)控學(xué)生鍛煉身體。就普通學(xué)生而言，體育課是獲取運(yùn)動技能和體育鍛煉的主要途徑，根據(jù)大數(shù)據(jù)提供的學(xué)生興趣和身體素質(zhì)特征，適時地進(jìn)行體育課程優(yōu)化和調(diào)整，對不同年齡階段或不同素質(zhì)鍛煉需要的學(xué)生個體進(jìn)行指導(dǎo)，如肺活量、速度、耐力、核心力量、局部力量、形體等，做到均衡發(fā)展學(xué)生的身體素質(zhì)，有根有據(jù)。

4、智能穿戴設(shè)備在課余體育鍛煉管理中的優(yōu)勢

隨著全媒體時代的到來，大學(xué)生群體中幾乎人手一個智能手機(jī)。基于智能手機(jī)的普及，在高校推廣使用智能穿戴設(shè)備已經(jīng)具備了主要的物質(zhì)基礎(chǔ)。而且目前應(yīng)用市場上的體育運(yùn)動類APP已經(jīng)開發(fā)得較成熟，可以滿足計(jì)步、計(jì)算運(yùn)動消耗等基本需求。同時，智能手機(jī)體積小、重量輕、方便攜帶，在慢跑等運(yùn)動時使用不會增加太多負(fù)擔(dān)。基于智能手機(jī)的便攜性，學(xué)生在利用體育運(yùn)動類 APP進(jìn)行學(xué)習(xí)時可以進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，學(xué)校管理者也可以利用手機(jī)APP后臺隨時對學(xué)生的鍛煉情況進(jìn)行監(jiān)督，而不用到學(xué)生鍛煉現(xiàn)場實(shí)地監(jiān)督。

未來智能穿戴在運(yùn)動健康管理中的發(fā)展模式可能為 “智能穿戴”+“智能終端（手機(jī)）”+“云服務(wù)器”三者之間的相互串聯(lián)，智能穿戴設(shè)備收集監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳輸至智能終端，在智能終端形成相關(guān)數(shù)據(jù)后推送到云服務(wù)器，云服務(wù)器在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)下根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及穿戴者個人信息進(jìn)行綜合分析，得出即時性或階段性的評估報(bào)告，最后將評估結(jié)果反饋到智能終端。在這個過程中，智能穿戴產(chǎn)品也可以直接將數(shù)據(jù)傳送至云服務(wù)器，由云服務(wù)器分析后再將評估結(jié)果反饋至智能終端，對于裝載著智能系統(tǒng)并有顯示屏幕的智能穿戴，也可以直接在智能穿戴與云服務(wù)器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，即“智能穿戴”+“云服務(wù)器”的運(yùn)行模式。

4.1、實(shí)現(xiàn)并完成課余體育鍛煉的效率

由于智能穿戴設(shè)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(shù)上的支持?，F(xiàn)在許多國際大型比賽當(dāng)中已經(jīng)廣泛使用基于智能穿戴結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成績記錄系統(tǒng)。將來利用智能穿戴設(shè)備采集學(xué)生課余體育鍛煉的情況，從而提高鍛煉記錄的效率和準(zhǔn)確性，這將會成為高校體育現(xiàn)代化發(fā)展的方向。

4.2、對課余體育鍛煉目標(biāo)達(dá)成的有效評估

通過對學(xué)生整體運(yùn)動量、運(yùn)動強(qiáng)度的監(jiān)測，可以準(zhǔn)確地掌握體育鍛煉的具體情況，有效的評估個體課余體育鍛煉，為優(yōu)化課余體育鍛煉的管理提供最有力的數(shù)據(jù)支撐。同時，體育教師通過對個體運(yùn)動量和運(yùn)動強(qiáng)度的觀察，有助于教師對學(xué)生進(jìn)行有針對性的差異化教學(xué)，真正做到每個學(xué)生都有所提高。

4.3、提高體育活動課與大課間的管理效率

點(diǎn)名簽到一直是體育活動課費(fèi)時費(fèi)力的一件事。學(xué)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(shè)備融合一卡通技術(shù)，體育活動課將改變傳統(tǒng)的點(diǎn)名方式，實(shí)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(diǎn)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(yùn)動量的觀察，可以幫助學(xué)校調(diào)整大課間和活動課的組織內(nèi)容與管理方式，讓學(xué)生每天保持充足的運(yùn)動量，使“每天鍛煉一小時”的國家政策落到實(shí)處。

4.4、對學(xué)生終身體育和終身健康教育的實(shí)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(xué)段并走向工作，終其一生的行動。而智能穿戴設(shè)備卻能將這漫長的行動通過分秒來記錄，實(shí)現(xiàn)終身體育的終極目標(biāo)即終身健康。終身體育不是目的，它只是一種方式、一個途徑，課余體育鍛煉管理的終極目標(biāo)應(yīng)該是通過培養(yǎng)學(xué)生終身體育的習(xí)慣實(shí)現(xiàn)個體的終身健康。

5、智能穿戴設(shè)備在學(xué)校體育鍛煉中的運(yùn)用與展望

5.1、學(xué)校健康教育的移動終端

學(xué)生的健康狀況是長期的、動態(tài)的、復(fù)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(xué)校健康教育一直面對卻又難以解決的問題。智能穿戴設(shè)備可以對學(xué)生的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，通過對學(xué)生生理指標(biāo)和運(yùn)動指標(biāo)的收集，可以對個體健康狀態(tài)進(jìn)行評估，促進(jìn)學(xué)生對自身健康的關(guān)注，促使學(xué)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(xué)生制定運(yùn)動處方和醫(yī)療處方。從而使智能穿戴設(shè)備成為高校健康教育的移動終端和學(xué)生個體的終生健康衛(wèi)士。

5.2、替代校園卡，實(shí)現(xiàn)校園一卡通的顛覆性升級

智能穿戴設(shè)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(jìn)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(shè)備，這樣便可以完成學(xué)生佩戴和使用的無縫對接，實(shí)現(xiàn)智能穿戴設(shè)備功能和效率的最大化。如果將智能穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)成?；?，既方便佩戴在每個學(xué)生身上，又能夠體現(xiàn)學(xué)校獨(dú)特的校園文化，使智能穿戴設(shè)備成為校園文化的一部分。

5.3、融入“國家學(xué)生體質(zhì)健康測試”平臺

2014年4月，教育部“關(guān)于印發(fā)《學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測評價(jià)辦法》等三個文件的通知”中提出“各地要將學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測評價(jià)納入教育現(xiàn)代化指標(biāo)體系，作為考試制度建設(shè)和改革的重要內(nèi)容，逐步形成科學(xué)規(guī)范、導(dǎo)向明確、誠信可靠、保障有力的學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測評價(jià)制度。”要想讓智能穿戴設(shè)備在學(xué)校中推廣使用，必須將其納入教育部麾下的“國家學(xué)生體質(zhì)健康測試”平臺?！皣覍W(xué)生體質(zhì)健康測試”是一項(xiàng)測試項(xiàng)目多、數(shù)據(jù)覆蓋面廣、收集工作量大、時間跨度長、準(zhǔn)確性要求高的全國性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作。這項(xiàng)工作恰恰需要這種移動終端的輔助來高效完成，實(shí)時準(zhǔn)確地向“國家學(xué)生體質(zhì)健康測試”平臺提供數(shù)據(jù)來源。在推廣實(shí)施過程中，要由教育部門主導(dǎo)，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(biāo)準(zhǔn)化，通過典型示范、區(qū)域推廣的做法，推動智能穿戴設(shè)備走進(jìn)高校體育教育中。

將智能穿戴設(shè)備融合校園一卡通應(yīng)用到高校體育鍛煉中將會實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”向體育教育領(lǐng)域的延伸，促進(jìn)信息技術(shù)與體育學(xué)科的整合發(fā)展。 隨著我國教育事業(yè)的發(fā)展和科技水平的提升，學(xué)校體育正迎來信息化革命的新時代，而智能穿戴設(shè)備將成為推動學(xué)校體育改革的重要引擎。我們可以進(jìn)行市場展望：一款專門為在校學(xué)生開發(fā)的個性化智能手表將會取代全國幾億學(xué)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(xué)習(xí)必備用品。智能穿戴設(shè)備未來將成為校園產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵部分，相信這樣的一天不久就會到來。

6、結(jié)論

大數(shù)據(jù)時代下“互聯(lián)網(wǎng)＋”與智能穿戴設(shè)備對學(xué)生體育鍛煉立體化的監(jiān)控，可以更加科學(xué)全面的收集學(xué)生個體的運(yùn)動數(shù)據(jù)，對學(xué)生的實(shí)時運(yùn)動情況可以及時的了解并作出更加全面的分析與指導(dǎo)，作為學(xué)生以后的體質(zhì)健康狀況的寶貴資源庫可應(yīng)用于個體檢查身體健康等方面的有效憑據(jù)。在立體化的監(jiān)控下使學(xué)生享受到“互聯(lián)網(wǎng)+”帶來的便利，于學(xué)校，于老師，于學(xué)生均有著非凡的意義。而且學(xué)校的實(shí)踐教學(xué)及教學(xué)管理工作也在“互聯(lián)網(wǎng)+”的浪潮下，不斷與時俱進(jìn)，使得教學(xué)管理環(huán)節(jié)更加科學(xué)化、合理化和可視化。