基于團隊實時監(jiān)控系統(tǒng)的體育教學改革研究

梁孝天 陶戰(zhàn)波 高 揚

（1.浙江警察學院警察體育部,浙江杭州 310051；2.浙江樹人學院體美勞教育中心,浙江杭州 310015）

促進學生身心健康、全面發(fā)展，是黨中央關心、人民群眾關切、社會關注的重大課題。要堅持健康第一的教育理念，加強學校體育工作，推動青少年文化學習和體育鍛煉協(xié)調發(fā)展，幫助學生在體育鍛煉中享受樂趣、增強體質、健全人格、鍛煉意志。2020 年10 月中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)了《關于全面加強和改進新時代學校體育工作的意見》中也明確提出學校體育以服務學生全面發(fā)展、增強綜合素質為目標。對于高校體育教育工作者而言，如何利用信息化時代紅利，利用現(xiàn)代的科學技術手段切實提高體育教育的成效，是值得重點關注和思考的問題。

二十余年來我國學生的體質健康水平持續(xù)降低。2019 年2 月中共中央、國務院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》中涵蓋了八大理念，注重因材施教是其中的關鍵一環(huán)。因此，緊緊圍繞增進學生的身心健康，改革傳統(tǒng)的教學模式，利用現(xiàn)代化的儀器設備手段提升高校體育課教學質量，幫助學生樹立健康理念，培養(yǎng)運動習慣，增強學生體質，充分發(fā)揮體育的“育人”價值，是新時期對高校體育教學工作提出的全新要求。

本文中的體育教學改革設計采用的團隊實時監(jiān)控系統(tǒng)，是目前在運動訓練，尤其是專業(yè)隊訓練中廣泛應用的儀器設備。依托其強大的實時反饋系統(tǒng)，用數(shù)據(jù)支撐教學科研，通過構建科學評價體系圍繞課堂評價、期末考評、學生反饋幾個方面對散打課程的體育教學改革進行有效評價，并利用該類型儀器設備培養(yǎng)學生逐漸形成健康第一的教育理念，在加快體育教育現(xiàn)代化、信息化課程改革上做出了有益的嘗試。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象及分組

以某高校2021 級38 名選修散打課的學生為實驗對象，學生均無散打學習經歷或其他運動專項等級，以隨機的方式分為實驗組（N=19）和對照組（N=19）。實驗組采用教學改革設計，對照組則采用傳統(tǒng)教學手段。

1.2 研究方法

主要運用文獻資料法、實驗法及問卷調查法。

1.2.1 實驗設計

本研究將學生分為對照組和實驗組兩個班級，在散打課前準備階段佩戴含有傳感器的團隊Polar心率表（型號為Polar Team Pro,Electro Oy），通過與之配套的移動端設備獲取實時監(jiān)控數(shù)據(jù)（如圖1 所示）。實驗組采用基于團隊實時監(jiān)控系統(tǒng)的體育教學模式，主要包括①課前預設目標強度等任務指標；②課中關注Polar 表實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，結合數(shù)據(jù)和實際表現(xiàn)給予運動指導，督促學生維持目標強度，如有必要可視情況微調教學安排；③及時把握學生潛在的運動風險；④階段性課程結束后對數(shù)據(jù)進行分析、復盤，按需調整教學進度等；而對照組采用“示范-講解-練習-糾正-鞏固”的傳統(tǒng)教法。

圖1 基于團隊實時監(jiān)控系統(tǒng)的散打課程教學改革設計

學期安排：對兩個組的學生開展1 個學期（共16 周）的散打課教學改革研究。每周1 堂散打課，每堂課80 min。實驗組和對照組均采用四段式教學法完成課堂教學，開始部分（3 min）:教師布置教學內容、任務；準備部分（15 min）:開展準備活動；基本部分（55 min）:完成基本教學任務，包括專項體能訓練20 min；結束部分（7 min）:放松整理，課堂小結，布置課外作業(yè)。

值得注意的是，對于實驗組的學生，每堂課前教師需要根據(jù)當次課的教學計劃和目標任務提前在系統(tǒng)軟件或網(wǎng)站上輸入相關數(shù)據(jù)，例如目標心率、目標速度、目標位移總距離等（如圖2）；每堂課中教師根據(jù)團隊Polar 表實時反饋的數(shù)據(jù)進行運動指導（如圖3）；每堂課后及學期結束時教師對設備及云端存儲的數(shù)據(jù)進行分析、復盤，為整個課程建設提出有益的改革建議。而對于對照組的學生，僅需佩戴Polar 表進行簡單記錄，課后下載相關的數(shù)據(jù)留檔做后續(xù)分析用。

圖2 課前錄入相關數(shù)據(jù)信息，確定運動強度

圖3 在同一堂課中三個不同階段的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)

1.2.2 效果評價

為全景式比較兩個教學班的教學效果差異，本研究通過設計對照實驗的方法從課堂評價、期末考評及學生反饋等三個維度的指標進行評價。

（1）課堂評價：選取的主要研究指標為心率和步頻數(shù)據(jù)，分別反映學生的運動強度及練習密度。隨機抽取兩個教學班的各10 名同學在相同教學進度的整堂課中佩戴專業(yè)的Polar 表獲取相關運動學、生理學數(shù)據(jù)信息進行分析。主要通過Polar表自動采集和儲存學生整堂課的動態(tài)數(shù)據(jù)，生成心率變化曲線、繪制步頻圖來實現(xiàn)。本研究將步頻＜20 次/分判定為學生處于休息或調整狀態(tài)，并以此作為練習密度的客觀評價指標。

（2）期末考評：學期末采用“教考分離”的方法，邀請教學經驗豐富、均有國家一級裁判資質的三名教師作為考評員，分別對兩組學生單項技術和實戰(zhàn)對抗表現(xiàn)進行技評考核。為確保考評精準，本實驗以國家體育總局武術管理中心最新頒布的《武術散打競賽規(guī)則》作為評判考核標準，按照散打比賽體重級別要求進行配對。考核前考評員通過開會、錄像分析、模擬打分等形式明確標準，統(tǒng)一細則。

（3）學生反饋：采用問卷調查法分析學生對教學模式和課堂教學認可度。共發(fā)出38 份，回收3 7 份，回收的問卷均為有效問卷。

1.2.3 統(tǒng)計學分析

采用配對T 檢驗對期末考評成績進行分析，探討兩種教學模式的對學生技能掌握情況的影響有無差異。所有數(shù)據(jù)以“平均數(shù)±標準差”表示。顯著性水平P＜0.05。數(shù)據(jù)分析軟件為SPSS 26.0。

2 研究結果

2.1 課堂效果評價

實驗組采用基于團隊實時監(jiān)控系統(tǒng)的體育教學模式，主要包括課前預設目標強度等任務指標，課中關注團隊Polar 表實時監(jiān)控數(shù)據(jù)并視情況微調教學進度、及時把握學生潛在的運動風險等；而對照組采用“示范-講解-練習-糾正-鞏固”的傳統(tǒng)教法。參考季瀏等人指出“健康體育課程模式倡導每一節(jié)體育課的練習密度應該在75%左右，所采用的運動強度應該使學生運動時心率達到140-160 次/分鐘”。本研究的主要研究指標為心率及步頻，分別反映學生的運動強度及練習密度，結果如下：

2.1.1 運動強度指標

圖4 是一堂課中兩組學生的平均心率隨時間變化的全貌圖。數(shù)據(jù)顯示，實驗組學生共出現(xiàn)了3 次運動強度高峰（20-30 min、35-50 min、76-82 mi n 的平均心率均達到140 次/分左右）。對照組僅出現(xiàn)1 次運動強度高峰，平均心率為132 次/分。由此可見，改革式課堂教學對增強學生體質、提高心血管功能，改善運動中樞興奮性效果更顯著。

圖4 不同教學模式下學生平均心率的變化情況

2.1.2 練習密度指標

圖5 是兩組學生的步頻變化。數(shù)據(jù)顯示，對照組在18-26 min、33-44 min、47-56 min、59-64 min、69-73 min，5 個區(qū)間（共計37 min）處于休息狀態(tài)（步頻＜20 次/分），其練習密度為32.7%（練習密度=訓練時長/總時長）；實驗組在基本部分的休息時間約為13 min，練習密度為76.4%。對照組休息時間過長，練習密度過低，較難滿足青少年鍛煉需求。實驗組能精講多練，練習密度達到讓學生充分地“動”起來的要求，解決了體育課“不出汗”的問題，更能促進學生身心健康。

圖5 不同教學模式下學生平均步頻的變化情況

2.2 期末考核評價

2.2.1 單項技術表現(xiàn)

拳、腿、摔攻防組合徒手空擊演練（簡稱空擊）是散打運動的綜合技能，專家評分高代表著該學生技能掌握程度好，能在實戰(zhàn)中熟練運用各項技能。

表1、表2 顯示，實驗組比對照組平均得分增加5.2 分；將兩組數(shù)據(jù)進行配對差值分析，服從正態(tài)分布，且該差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；效應值為0.89，屬高強度范圍（學術界普遍認為“當效應值大于0.8 時，強度可視作大”），由此表明，采用該指標評價對學生散打技能的掌握具有很強的應用價值。

表1 不同教學模式下學生空擊技術動作得分情況

表2 空擊技術動作的配對差值情況

2.2.2 實戰(zhàn)對抗表現(xiàn)

如表3 所示，實驗組的實戰(zhàn)得分高出對照組3.85%，包括第二和第五對組合在實戰(zhàn)考核中出現(xiàn)優(yōu)勢勝利（實力懸殊，裁判員直接判優(yōu)勢勝出）。結合裁判員的直觀感受，實驗組學生能更為熟練地運用技術動作，表現(xiàn)出更強的自信心和實戰(zhàn)能力，促進“體”與“育”融合。與整個學期的改革密不可分。

表3 不同教學模式下學生實戰(zhàn)得分情況

2.3 學生反饋情況

問卷結果顯示，100%的學生認為本學期課程很好運用現(xiàn)代化的教學手段與方法；97.3%的學生認同改革內容新穎，有吸引力；83.8%學生認為本次改革彰顯理論聯(lián)系實際的人才培養(yǎng)理念；83.7%學生認為很大程度提高他們的學習能力；81.1%學生認為教學方法非常靈活，加強了師生雙向交流；78.4%學生認為本次改革提升其對體育課的興趣。實驗組的同學給本學期課程打出了91.5 分的高分（滿分100 分）。綜上所述，散打課改革能激發(fā)學生學習興趣，使學生從運動中獲得快樂，提高學生獲得感。

3 分析與討論

本研究中基于團隊實時監(jiān)控系統(tǒng)的體育教學改革組明顯有著更好的課堂效果及考評分數(shù)。要想實現(xiàn)高校體育課程的現(xiàn)代化、信息化改革，需要借助先進的儀器設備，幫助學生在體育鍛煉中享受樂趣、增強體質、健全人格、鍛煉意志，同時也讓教師對每堂課的運動負荷強度、練習密度、運動后恢復等情況是解決學生身心健康的關鍵要素。高校體育教學改革設計應緊抓住這一核心要素，確保每一堂體育課練習密度超75%，運動強度讓學生心率達到140-160 次/分鐘。歸納起來，基于團隊實時監(jiān)控系統(tǒng)的體育教學改革具備以下幾個方面的特色與優(yōu)勢：

3.1 科學評估、因材施教

在課前根據(jù)學生的實驗室測試結果在云端錄入實際信息并編組，根據(jù)教學進度設置合理的運動強度區(qū)，運動恢復區(qū)及運動時間等。最大攝氧量指標相當于“標尺”，通過實驗室中進行的運動機能實驗得到的數(shù)據(jù)才能真實地反映每名學生的個體差異，才能讓長久以來提倡的因材施教真正成為現(xiàn)實。

3.2 實時監(jiān)控、多通道反饋

基于團隊實時監(jiān)控系統(tǒng)的精確、靈敏的傳感技術和強大、即時的后臺軟件分析技術實現(xiàn)了對團隊運動強度的實時監(jiān)控，教師可以選擇根據(jù)傳統(tǒng)體育課的教學經驗結合實時反饋的數(shù)據(jù)信息對學生進行必要的科學指導。隨著一堂散打課中運動強度的升高或降低，學生的生理指標發(fā)生顯著變化，學生的運動表現(xiàn)和競技狀態(tài)一目了然。

3.3 降低風險、安全保障

由于教師安排整堂課的內容、強度是從全局來考慮的，要考慮絕大多數(shù)學生的情況；然而學生之間的身體狀況、體能素質都是有較大差異的，這就導致了同樣的訓練內容和強度，學生們的可接受程度不盡相同。采用團隊Polar 表監(jiān)控一堂散打課，教師能夠第一時間關注到心率波動有明顯異常的同學，即刻詢問學生是否有不適的身體感覺？前一天晚上是否沒有休息好或者有其他身體疾??？確實身體抱恙的，應給予減量訓練或者立刻停止訓練就醫(yī)。

3.4 宏觀掌控、微觀掌握

團隊實時監(jiān)控系統(tǒng)賦能傳統(tǒng)體育課，能夠從宏觀上掌控一堂體育課中全體學生的平均運動強度分布，有經驗的授課老師既能在課中進行一些教學內容的微調，更能夠善用這些數(shù)據(jù)信息在課后進行復盤，及時校驗和反思當次課教學安排是否合理，是否切實做到了精講多練？是否達到了“從實戰(zhàn)出發(fā)”的訓練目的？立足數(shù)據(jù)，精準研判。

4 結論

基于團隊實時監(jiān)控系統(tǒng)的教學改革設計有效賦能高校體育課程，使得《散打》選修課具有更好的課堂教學效果、更熟練的期末考評表現(xiàn)以及更積極的學生反饋。通過深化高校體育與健康課程信息化、現(xiàn)代化改革，樹立“以學生為中心”的發(fā)展理念，促進學生的全面發(fā)展，優(yōu)化高校體育發(fā)展質量，讓體育發(fā)展成果更平衡，更充分地被學生所共享。