大數(shù)據(jù)時代背景下智能手環(huán)在高校體育課的應(yīng)用探究

劉培贊 河南理工大學(xué)體育學(xué)院

隨著我國信息化的不斷深入發(fā)展，數(shù)據(jù)的增長速度呈指數(shù)增加，傳統(tǒng)的人工收集、處理、分析數(shù)據(jù)的方式及已經(jīng)無法滿足高校體育課堂的實用需求，同時現(xiàn)階段移動互聯(lián)網(wǎng)和智能移動設(shè)備日漸普及，高等院校體育課堂管理面臨著新的發(fā)展機會和難度挑戰(zhàn)，現(xiàn)階段應(yīng)遵循體育課堂管理的特點，融合先進的發(fā)展理念，以新生科學(xué)技術(shù)為依托，建立起基礎(chǔ)性、全面性、長期性的高校體育課堂監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將智能運動手環(huán)應(yīng)用于高校體育課堂可以通過大數(shù)據(jù)分析監(jiān)測學(xué)生們的上課學(xué)習(xí)情況、實時身體狀態(tài)、身體活動量等信息。將學(xué)生的各種體質(zhì)信息、鍛煉信息等納入系統(tǒng)，實現(xiàn)學(xué)生課堂鍛煉數(shù)字化、自動化的智能管理。

一、大數(shù)據(jù)時代

隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息行業(yè)的快速發(fā)展大數(shù)據(jù)時代這一名詞越來越引起人們關(guān)注。最早由社會思想學(xué)家Alvin Toffler于二十世紀(jì)80年代在其著作《第三次浪潮》[1]中提出“大數(shù)據(jù)”一詞。在實踐領(lǐng)域，直至 2009 年，“大數(shù)據(jù)”一詞才在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)領(lǐng)域開始流行。[2]它是指信息積累到了一定程度必然會演變?yōu)閿?shù)據(jù)，也是一個由量變到質(zhì)變的結(jié)果。[3]大數(shù)據(jù)指的是全部數(shù)據(jù)，而并非局部數(shù)據(jù)、抽樣數(shù)據(jù)和片面數(shù)據(jù)所以其結(jié)果全面且具有代表性。國務(wù)院在《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》[4]中對大數(shù)據(jù)的定義是：“大數(shù)據(jù)是以容量大、類型多、存取速度快、應(yīng)用價值高為主要特征的數(shù)據(jù)集合，正快速發(fā)展為對數(shù)量巨大、來源分散、格式多樣的數(shù)據(jù)進行采集、存儲和關(guān)聯(lián)分析，從中發(fā)現(xiàn)新知識、創(chuàng)造新價值、提升新能力的新一代信息技術(shù)和服務(wù)業(yè)態(tài)。深入挖掘數(shù)據(jù)而后進行仔細(xì)分析。除了能根據(jù)所得預(yù)測事物進一步發(fā)展，并隨之調(diào)整相關(guān)措施的核心價值外大數(shù)據(jù)還可以幫助更深入地挖掘數(shù)據(jù)本身的價值，擴大流量；借助數(shù)據(jù)清晰掌握用戶需求；通過數(shù)據(jù)監(jiān)測避免潛在危險。

二、智能運動手環(huán)的功能與特性

（一）智能運動手環(huán)的功能

作為一種可隨身穿戴式的智能終端設(shè)備，智能運動手環(huán)隨著科技的進步功能也日漸豐富。大多數(shù)包含計步、心率測量、血氧監(jiān)測、運動距離顯示、監(jiān)測卡路里消耗等功能，同時還具有睡眠監(jiān)測、日常防水、藍(lán)牙或網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、等一系列豐富實用的功能。采用聚合物電池能夠保證較長續(xù)航時間。[5]

（二）智能運動手環(huán)的特性

智能運動手環(huán)主體通常采用輕便耐用的塑膠材料，結(jié)實輕便外觀設(shè)計上簡約時尚，不但擁有身體健康指標(biāo)監(jiān)測功能，采用接觸式佩戴方法穿戴方便快捷，具有較高的實用性。同時可與使用者移動終端的APP聯(lián)接將用戶的運動數(shù)據(jù)分享至社交平臺，通過排名等方式激發(fā)用戶運動熱情?；蛘咄ㄟ^藍(lán)牙方式與學(xué)校預(yù)先架設(shè)在操場的接收器進行實時數(shù)據(jù)傳輸，通過學(xué)校大數(shù)據(jù)平臺進行數(shù)據(jù)分析，了解學(xué)生運動情況。

三、智能運動手環(huán)對學(xué)生的影響

（一）激發(fā)學(xué)生參與興趣

為達(dá)到體育課堂的教學(xué)目標(biāo)，需要每名學(xué)生的積極參與，智能手環(huán)作為一款新型的高科技產(chǎn)品深受廣大學(xué)生的喜愛，它能夠滿足學(xué)生好奇心，同時可以連接移動終端APP讓學(xué)生直觀地了解自己每天的活動量，還可以上傳至社交平臺進行排名，學(xué)生之間也可相互激勵，互相學(xué)習(xí)，從而提升學(xué)生積極參與的興趣。[6]眾多研究表明：大多數(shù)學(xué)生樂于參加體育活動，但卻對體育課程興趣不高。造成這一現(xiàn)象的原因最主要是學(xué)生參與體育課程缺乏驅(qū)動力。不論體育課堂如何改革，教學(xué)任務(wù)和教學(xué)環(huán)節(jié)都是由教師制定完成的，作為學(xué)生只能被動地按照老師安排的教學(xué)環(huán)節(jié)去實施，特別是在安排尤其是耐力性、力量性強等相對枯燥的活動項目時，這種被動接受的方式使得學(xué)生從心理上更容易對體育課堂產(chǎn)生排斥心理。學(xué)生在課堂活動是沒有準(zhǔn)確的目標(biāo)，只能通過與身邊同學(xué)進行相互對比，但這樣一來越是身體素質(zhì)差的學(xué)生就越難體驗到運動中成功的快樂，從而失去參與活動的興趣。智能運動手環(huán)能準(zhǔn)確地顯示學(xué)生個體不同時段身體活動的現(xiàn)狀，使學(xué)生在身體活動的同時能夠給自己制定準(zhǔn)確的目標(biāo)，使學(xué)生參與體育課堂活動轉(zhuǎn)化為學(xué)生自身對自身的需要，學(xué)生參與活動時就變成了來自學(xué)生內(nèi)部的驅(qū)動力，提高了學(xué)生在體育課中的活動積極性。

（二）幫助學(xué)生養(yǎng)成運動習(xí)慣

學(xué)生體育課堂上通過佩戴智能手環(huán)，同時結(jié)合體育健康類APP能夠使學(xué)生了解自己一段時間內(nèi)的身體活動水平，根據(jù)體育APP提供的運動目標(biāo)和計劃，合理規(guī)劃自己的運動生活，讓學(xué)生通過達(dá)成運動目標(biāo)來獲得成就感，從而保持運動熱情，養(yǎng)成愛運動的良好習(xí)慣。[7]同時還可以接入微信平臺上傳步數(shù)，通過排行激發(fā)學(xué)生上課認(rèn)真鍛煉的興趣，讓學(xué)生能夠有意識有競爭的去維持自己的排名，從而養(yǎng)成良好的運動習(xí)慣。

四、智能運動手環(huán)應(yīng)用于高校體育課堂的作用

（一）收集數(shù)據(jù)監(jiān)測教學(xué)效果

高校體育課程是體育教師制定訓(xùn)練教學(xué)任務(wù)，通過高校學(xué)生身體練習(xí)這一主要手段，通過合理的體育教育和科學(xué)的體育鍛煉過程，使學(xué)生達(dá)到身體健康和學(xué)習(xí)運動技能主要目標(biāo)的公共必修課程，是高等院校課程體系的重要組成部分，是高等學(xué)校體育工作的必要階段，是培養(yǎng)全面發(fā)展人才的重要途徑。

體育課程是為了促進身心和諧發(fā)展，融思想品德教育、文化科學(xué)教育、生活與體育技能教育于身體活動并有機結(jié)合的教育過程。通過在實施體育教學(xué)的場地或整個學(xué)校內(nèi)，安裝藍(lán)牙無線接收設(shè)備，使用智能運動手環(huán)對學(xué)生運動數(shù)據(jù)精準(zhǔn)有效采集，然后對采集的信息進行分類處理；同時還可以聯(lián)網(wǎng)實時同步或斷網(wǎng)儲存數(shù)據(jù)后聯(lián)網(wǎng)同步，能夠保證信息采集的時效性與完整度，為以后的教學(xué)數(shù)據(jù)分析提供有力的保障。同時有學(xué)者指出智能手環(huán)具備實時監(jiān)控運動過程中心率、血壓、步數(shù)的功能，將運動手環(huán)與高校體育課程兩者相結(jié)合，對學(xué)生心率進行實時監(jiān)控，從而促進學(xué)生積極、認(rèn)真地投入到運動訓(xùn)練中去。[8]同時可以將學(xué)生個人的心率、血壓、運動步數(shù)和血氧含量等信息數(shù)據(jù)傳送到學(xué)校信息平臺，學(xué)校通過同步的數(shù)據(jù)可以清楚地了解每節(jié)體育課的出勤率、實時的身體狀態(tài)，有效的運動時長和密度，從而實現(xiàn)課堂教學(xué)效果的監(jiān)測。

（二）監(jiān)測運動狀態(tài)提供風(fēng)險預(yù)警

高校體育課程旨在幫助高校學(xué)生擁有一個健康的體魄，通過全面發(fā)展學(xué)生體能，提高學(xué)生身體素質(zhì)，可以有效幫助他們保持良好的身體狀況，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)行為。其次通過掌握體能知識和方法，可以進行合理有效的身體鍛煉形成一種健康的生活方式。傳統(tǒng)方式下體育課堂的運動強度主要依據(jù)教師觀察學(xué)生的活動情況，如：呼吸、氣色等，極不準(zhǔn)確，偶爾有教師通過檢測學(xué)生的脈搏也誤差較大，且操作十分不方便。[9]智能運動手環(huán)卻能夠快速直觀的提供學(xué)生的心率，血壓，血氧含量整體身體負(fù)荷情況，便于體育教師隨時查看，從而更準(zhǔn)確地把握學(xué)生的運動強度，做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。通過分析智能手環(huán)提供的龐大的數(shù)據(jù)，深度了解每個學(xué)生個體不同的身體情況，通過對每個學(xué)生預(yù)設(shè)運動強度最高值，來完成課堂風(fēng)險預(yù)警，防止學(xué)生在課堂教學(xué)活動過程中運動損傷，休克等事故問題的發(fā)生。智能運動手環(huán)可以將學(xué)生課堂的運動數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)綄W(xué)校數(shù)據(jù)平臺上，實現(xiàn)了教師對學(xué)生運動的實時監(jiān)控。當(dāng)學(xué)生身體的負(fù)荷接近最高值時，運動手環(huán)就會發(fā)出震動等明顯提示，使教師和學(xué)生能夠及時的發(fā)現(xiàn)，并通過降低強度安排見習(xí)等方法預(yù)防運動損傷和事故的發(fā)生。教師還可以在移動設(shè)備上通過智能運動手環(huán)APP進行實時監(jiān)控和適時調(diào)整學(xué)生運動強度最高值。[10]

（三）數(shù)據(jù)記錄有利于教學(xué)評價

我國的體育教學(xué)評價普遍具有量化及客觀化的特征。目前我國大學(xué)生體育課堂成績的評測主要是由體育教師負(fù)責(zé)，通過日常課堂表現(xiàn)和體育考試的方式來結(jié)合完成。[11]盡管具相對的統(tǒng)一和公正性，但是仍存在評價標(biāo)準(zhǔn)過于死板僵硬，忽略了學(xué)生個體在身體形態(tài)，個性差異等諸多方面存在的差異等問題。特別是學(xué)生在學(xué)期體育課程開展初期運動能力有很大區(qū)別，盲目依據(jù)固定的體育教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn)，勢必會影響教學(xué)評價的公正性。智能手環(huán)功能集合性強一個手環(huán)可以代替計步器，血壓計，心率檢測儀等多個測量設(shè)備，降低了體育課所需設(shè)備儀器的資金，變相的減輕了體育老師的工作量，同時也避免了測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯漏，使用智能運動手環(huán)記錄學(xué)生整個學(xué)期的各項數(shù)據(jù)，一方面可以直接了解到學(xué)生身體素質(zhì)變化，每節(jié)體育課堂的參與度，另一方面可以直觀的了解到通過一學(xué)期的學(xué)習(xí)學(xué)生運動能力的變化情況，結(jié)合其它評價標(biāo)準(zhǔn)綜合評價每個學(xué)生的體育課成績。

五、結(jié)語

大數(shù)據(jù)時代背景下高校體育教育迎來了深刻的變革，智能運動手環(huán)因其豐富的功能，社交性，便捷性等優(yōu)秀的特性，恰恰契合了高校體育課堂進一步科學(xué)化智能化發(fā)展的需求，智能運動手環(huán)應(yīng)用于高校體育能夠幫助老師直觀了解每個學(xué)生的個體差異，方便老師制定修改和實施教學(xué)計劃，還能夠在課堂教學(xué)效果監(jiān)測，課堂風(fēng)險預(yù)警，以及學(xué)生成績評價三方面發(fā)揮積極的作用，從而促進高校體育教學(xué)的改革和發(fā)展。