人工智能在全民健身和體育教育領(lǐng)域的應(yīng)用探索

摘要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人工智能技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。人工智能對(duì)推動(dòng)我國(guó)體育事業(yè)的發(fā)展意義重大，是滿足新時(shí)代背景下人們體育需求的關(guān)鍵手段。目前，人工智能的發(fā)展和普及還存在一些困境，仍需要進(jìn)行積極的探索和改進(jìn)。本研究首先對(duì)人工智能技術(shù)在全民健身領(lǐng)域的應(yīng)用策略進(jìn)行分析研究，分析結(jié)果表明：第一，人工智能與全民健身的融合是建立在高端技術(shù)的基礎(chǔ)之上；第二，市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)程度決定了人工智能的影響力和普及度；第三，針對(duì)不同群體的需求，分層制定出適合全民的健身計(jì)劃和智能產(chǎn)品，重視健身群體的精細(xì)化管理。其次對(duì)人工智能技術(shù)在體育教育領(lǐng)域的應(yīng)用策略進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明：第一，通過(guò)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以改變體育教學(xué)中的教學(xué)環(huán)境和氛圍，使學(xué)生們獲得真實(shí)的課堂體驗(yàn)；第二，可以有效地提高教師的教學(xué)效率；第三，智能體育場(chǎng)館可以充分地發(fā)揮出科技優(yōu)勢(shì)，將各種各樣的戶外運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移到場(chǎng)館之中，同時(shí)也豐富學(xué)生們的運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)感，給學(xué)生們耳目一新的全新感受。總之，當(dāng)前我國(guó)應(yīng)當(dāng)深入研究人工智能技術(shù)，使這項(xiàng)技術(shù)獲得進(jìn)一步發(fā)展，并且建立健全人工智能數(shù)據(jù)庫(kù)，為我國(guó)體育事業(yè)的智能化發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持，最終實(shí)現(xiàn)人工智能和全民健身、體育教育的充分融合。

關(guān)鍵詞：人工智能" 全民健身" 體育教育

人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，是用于模擬、延伸人類(lèi)智慧的一種技術(shù)，并生產(chǎn)出一些能夠以人類(lèi)智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。人工智能對(duì)推動(dòng)我國(guó)體育事業(yè)的發(fā)展意義重大，是滿足新時(shí)代背景下人們體育需求的關(guān)鍵手段，目前，人工智能的發(fā)展和普及還存在一些困境，仍需要進(jìn)行積極的探索和改進(jìn)。

1、人工智能技術(shù)的發(fā)展演變

人工智能的起源是在20世紀(jì)中葉，在1956年的夏天，以麥卡塞、羅切斯特、明斯基和申農(nóng)等人的為首的一次年輕科學(xué)家聚會(huì)上，共同對(duì)機(jī)器模擬人類(lèi)智能的一系列問(wèn)題進(jìn)行了討論和研究，首次提出了“人工智能”這個(gè)概念，這也標(biāo)志著人工智能的正式誕生。此后，人工智能在世界范圍內(nèi)經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)50多年的發(fā)展，20世紀(jì)中葉，計(jì)算機(jī)的發(fā)明為人工智能的發(fā)展提供了一定的基礎(chǔ)，后來(lái)就出現(xiàn)了一些比較基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)算法模型，但當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)水平有限，人工智能并沒(méi)有得到有力的推動(dòng)。多年以來(lái)，人工智能一直都是走在計(jì)算機(jī)科學(xué)的前沿，并且推動(dòng)了各種計(jì)算機(jī)軟件以及編程語(yǔ)言的發(fā)展。近年來(lái)，人工智能技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域，滲透到人類(lèi)日常的生產(chǎn)生活當(dāng)中，像是人臉識(shí)別、語(yǔ)音助手、智能汽車(chē)、智能家居等等，都是因?yàn)槿斯ぶ悄艿陌l(fā)展而得以存在，這些技術(shù)極大地便利了人們的日常生活，并且還在往更深的方向發(fā)展。實(shí)際上，人工智能的定義可以劃分為兩個(gè)部分，“人工”和“智能”，“人工”其實(shí)很好理解，就是通過(guò)人造的手段，“智能”涉及的領(lǐng)域就比較多了，像是意識(shí)、思維、推理等等形而上的東西，其實(shí)我們也可以簡(jiǎn)單地理解成人工智能就是運(yùn)用已經(jīng)掌握的科技，讓計(jì)算機(jī)來(lái)完成在過(guò)去只有人類(lèi)才能完成的事情，這就是人工智能的一個(gè)基本概念。當(dāng)前，隨著人類(lèi)對(duì)人工智能研究的不斷深入，人工智能技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展，與基因工程、納米科學(xué)一起被稱為21世紀(jì)的世界三大尖端科技。

2、人工智能技術(shù)在全民健身領(lǐng)域的應(yīng)用策略

2.1、推動(dòng)人工智能技術(shù)層面的突破

人工智能與全民健身的融合建立在高端技術(shù)的基礎(chǔ)之上，主要包含了大數(shù)據(jù)技術(shù)以及算法技術(shù)。首先就是要推動(dòng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)內(nèi)容的突破，只有在大量的健身數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，人工智能才能通過(guò)演算進(jìn)行更好的健身規(guī)劃。實(shí)際上，當(dāng)前國(guó)外的一些國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始了體育領(lǐng)域的數(shù)字化建設(shè)，他們對(duì)更多健身愛(ài)好者的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，建立一個(gè)大型的體育數(shù)據(jù)庫(kù)，再通過(guò)人工智能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理和分類(lèi)，用于人工智能高端產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)出適合每個(gè)人健身需求的產(chǎn)品。當(dāng)然，我國(guó)也可以采用這一戰(zhàn)略，在合法的基礎(chǔ)上對(duì)全民健身的數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集，構(gòu)建一個(gè)屬于我們國(guó)家的、符合我國(guó)健身群體實(shí)際情況的大數(shù)據(jù)庫(kù)，這可以有力推動(dòng)智能健身器材的開(kāi)發(fā)和普及，推動(dòng)全民健身的智能化發(fā)展。在搜集全民健身數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，國(guó)家和政府也要積極推動(dòng)數(shù)據(jù)的對(duì)外開(kāi)放，為人工智能在全民健身領(lǐng)域的發(fā)展提供全面有力的數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)一步促進(jìn)二者的融合。此外，還要加強(qiáng)人工智能算法的進(jìn)一步提高，人工智能想要在全民健身領(lǐng)域充分地發(fā)揮作用，那就離不開(kāi)算法的支撐。隨著全民健身數(shù)據(jù)的快速搜集，對(duì)人工智能的計(jì)算能力也會(huì)有更高的要求，先進(jìn)的算法可以幫助人工智能準(zhǔn)確地計(jì)算出各種數(shù)據(jù)，對(duì)全民健身的情況在數(shù)據(jù)層面精準(zhǔn)分析，這可以讓人們準(zhǔn)確地了解了自己的健身結(jié)果，并且制定出符合個(gè)人健身需求的定制化健身策略，讓人們能夠得到科學(xué)合理的健身方法指導(dǎo)，使大家更愿意參與到健身活動(dòng)當(dāng)中，從而進(jìn)一步推進(jìn)人工智能與全民健身的融合。

2.2、推動(dòng)人工智能的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)

市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)程度決定了人工智能的影響力和普及度，人工智能在全民健身領(lǐng)域的深度發(fā)展離不開(kāi)對(duì)市場(chǎng)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。當(dāng)前，人工智能在健身領(lǐng)域的應(yīng)用主要還是在城市當(dāng)中，在城市中我們隨處都可以看到健身房和各種各樣的健身設(shè)備，但是在農(nóng)村中這些都是沒(méi)有的。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，農(nóng)村人民的生活水平也有了很大的提升，農(nóng)村人口對(duì)身體素質(zhì)的提升也逐漸重視起來(lái)，參與體育活動(dòng)和鍛煉的人越來(lái)越多，這就進(jìn)一步激發(fā)了人們?cè)诮∩眍I(lǐng)域的消費(fèi)潛力。近年來(lái)農(nóng)村健身人口的增長(zhǎng)幅度甚至超過(guò)了城市，但是受到傳統(tǒng)市場(chǎng)觀念的影響，人們更多地認(rèn)為農(nóng)村消費(fèi)水平相對(duì)較低，這就導(dǎo)致了我國(guó)農(nóng)村的健身領(lǐng)域并沒(méi)有被市場(chǎng)重視起來(lái)。實(shí)際上，當(dāng)前完全可以將農(nóng)村作為智能健身發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)區(qū)域，用人工智能技術(shù)彌補(bǔ)當(dāng)前農(nóng)村缺乏健身基礎(chǔ)設(shè)施、缺乏專(zhuān)業(yè)健身指導(dǎo)的情況，拓展農(nóng)村市場(chǎng)，激發(fā)消費(fèi)潛力。另外，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，也可以進(jìn)一步探索人工智能的新領(lǐng)域，對(duì)全民健身的智能化進(jìn)行更加深入的開(kāi)發(fā)和融合。比如，近年來(lái)“元宇宙”的概念出現(xiàn)并得到了廣泛的傳播，這種技術(shù)是人類(lèi)運(yùn)用數(shù)字技術(shù)構(gòu)建的，映射出一個(gè)與現(xiàn)實(shí)世界可以進(jìn)行交互的虛擬空間，當(dāng)前一部分公司甚至開(kāi)始運(yùn)用“元宇宙”技術(shù)進(jìn)行工作，員工不需要到公司打卡，在“元宇宙”內(nèi)就可以通過(guò)虛擬人物進(jìn)行溝通交流，極大程度上模擬了現(xiàn)實(shí)世界，甚至可以超越現(xiàn)實(shí)。那么這一理念也完全可以應(yīng)用到全民健身領(lǐng)域，為健身愛(ài)好者創(chuàng)造一個(gè)虛擬場(chǎng)景進(jìn)行健身，給大家以不一樣的健身體驗(yàn)。

2.3、提高全民健身的社會(huì)參與度

當(dāng)前，我國(guó)人民的健身參與度還不夠高，健身人口比例遠(yuǎn)不及一些發(fā)達(dá)國(guó)家，全民健身是指全國(guó)人民，不論男女老少都參與到體育鍛煉當(dāng)中，旨在提高全國(guó)人民的身體素質(zhì)和健身水平，這就需要提高人民群眾的參與度。首先需要為人們建立一個(gè)有效的健身激勵(lì)機(jī)制，2017年，國(guó)體總局在全民健身的活動(dòng)中增設(shè)了線上的部分，提出了“運(yùn)動(dòng)銀行”的理念，通過(guò)“運(yùn)動(dòng)銀行”的建設(shè)與推廣，人們可以通過(guò)運(yùn)動(dòng)獲得虛擬貨幣，當(dāng)這種貨幣積累到一定數(shù)量時(shí)，就可以在線上平臺(tái)內(nèi)部進(jìn)行消費(fèi)，兌換成想要購(gòu)買(mǎi)的產(chǎn)品，或者也可以按照一定比例兌換成現(xiàn)實(shí)貨幣。這種方式可以有效地激發(fā)全民參與健身的積極性和主動(dòng)性，形成一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)力，激勵(lì)更多的人參與到全民健身當(dāng)中，從而提高健身運(yùn)動(dòng)的全民參與度。另外，在鼓勵(lì)更多人民群眾參與全民健身的同時(shí)，還要重視健身群體的精細(xì)化管理。在健身活動(dòng)中，會(huì)有年齡和性別的差異，性別不同、年齡階段不一樣的人，喜歡的運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)都是不一樣的。因此，面對(duì)人們?cè)隗w育鍛煉中的需求差異，智能化健身也要有更多精細(xì)的模塊分類(lèi)，針對(duì)每一個(gè)健身群體的突出特點(diǎn)進(jìn)行充足的分析，為不同的健身群體開(kāi)發(fā)相應(yīng)的功能板塊，分層制定出適合全民的健身計(jì)劃和智能產(chǎn)品。這也有利于提高全民健身參與度，促進(jìn)智能健身的進(jìn)一步發(fā)展。

3、人工智能技術(shù)在體育教育領(lǐng)域的應(yīng)用策略

3.1、推進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的開(kāi)發(fā)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又被稱為虛擬實(shí)境或者靈境技術(shù)，即VR，是一項(xiàng)20世紀(jì)才發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)手段，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是指運(yùn)用多重技術(shù)手段，借助計(jì)算機(jī)設(shè)備產(chǎn)生的具有三維視覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)的虛擬世界，人們?cè)谔摂M世界中可以獲得身臨其境的感受。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前也已經(jīng)邁入了成熟階段，受到了越來(lái)越多人的認(rèn)可，隨著5G時(shí)代的到來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)必將獲得更深層次的發(fā)展。當(dāng)前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其中體育領(lǐng)域?qū)@項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也是非常多的，在體育教學(xué)中也可以將這虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)充分利用起來(lái)。通過(guò)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以改變體育教學(xué)中的教學(xué)環(huán)境和氛圍，使學(xué)生們獲得真實(shí)的課堂體驗(yàn)，這有效地解決了體育教學(xué)中場(chǎng)地和天氣制約、運(yùn)動(dòng)器材有限、時(shí)間沖突等各種問(wèn)題，突破實(shí)踐和空間的制約，為學(xué)生們建立起一個(gè)三維立體的教學(xué)空間，營(yíng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。在傳統(tǒng)的體育教學(xué)中，往往是教師為學(xué)生們口述相關(guān)的理論知識(shí)，并且進(jìn)行動(dòng)作的講解和示范，學(xué)生們通過(guò)教師的示范和描述進(jìn)行反復(fù)練習(xí)，這不利于學(xué)生們的技術(shù)動(dòng)作學(xué)習(xí)，降低了教師的課堂效率。但是將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于體育教學(xué)之中，可以轉(zhuǎn)變以往的教學(xué)形式，讓學(xué)生在身臨其境的體驗(yàn)中感受體育的魅力，體驗(yàn)體育運(yùn)動(dòng)的真實(shí)感受，更加直觀地進(jìn)行學(xué)習(xí)。此外，教師還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和課堂的需要，對(duì)虛擬的世界進(jìn)行調(diào)整，這對(duì)教師和學(xué)生們來(lái)說(shuō)都是非常便利的，極大地提升了課堂學(xué)習(xí)效率，推進(jìn)實(shí)現(xiàn)體育教學(xué)的目標(biāo)。

3.2、改變傳統(tǒng)教學(xué)模式

隨著我國(guó)教育領(lǐng)域的深化改革，以及科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，將來(lái)的體育教學(xué)也必定會(huì)走上更加多元化、多維度的道路，教學(xué)的內(nèi)容會(huì)隨著時(shí)代的進(jìn)步不斷更新，這就要求教師的體育教學(xué)模式也必須不斷創(chuàng)新進(jìn)步，與時(shí)俱進(jìn)。在體育教學(xué)的過(guò)程中，體育老師是整個(gè)教學(xué)過(guò)程的引領(lǐng)者，從始至終需要帶領(lǐng)著學(xué)生們進(jìn)行學(xué)習(xí)，隨著人工智能與體育教學(xué)的不斷融合，教師也將轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動(dòng)的把控者，把握教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方向，并對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督控制。通過(guò)人工智能的教學(xué)手段和教輔工具，智能終端可以在各種各樣的實(shí)踐教學(xué)中收集不同的教學(xué)內(nèi)容和體育教育元素，并且對(duì)收集到的內(nèi)容進(jìn)行整合分析，為體育教師創(chuàng)新教學(xué)模式提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)支撐，并且結(jié)合學(xué)生們的實(shí)際學(xué)習(xí)需要以及體育課程大綱要求，為教師制定出科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行合理的課堂規(guī)劃，以推動(dòng)人工智能教學(xué)的展開(kāi)。通過(guò)人工智能與體育教育的深度融合，可以有效地提高教師的教學(xué)效率，不必去做那些繁瑣的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，并且這種教學(xué)模式也可以讓教師輕松地把控每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)際上，通過(guò)人工智能技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，就是將學(xué)生們的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行智能化的分析和總結(jié)，智能終端的數(shù)據(jù)庫(kù)可以收集到全國(guó)范圍內(nèi)的體育教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將每個(gè)學(xué)校優(yōu)秀教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)整合在一起，再結(jié)合教學(xué)的實(shí)際內(nèi)容，創(chuàng)造出一種更容易讓學(xué)生們學(xué)習(xí)和接受的知識(shí)形式。隨著年齡的不斷增長(zhǎng)，學(xué)生們學(xué)習(xí)的知識(shí)也會(huì)不斷地更新，那么智能數(shù)據(jù)路就可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和個(gè)人素質(zhì)進(jìn)行分析，真正地實(shí)現(xiàn)因材施教、分層教學(xué)。因此，教師要注重人工智能在體育教育方面的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的體育綜合素養(yǎng)。

3.3、開(kāi)設(shè)智能體育場(chǎng)館

體育課是一門(mén)運(yùn)動(dòng)型課程，與其他的課程教學(xué)不同，體育課的學(xué)習(xí)往往是在操場(chǎng)或者體育場(chǎng)館中進(jìn)行的，將人工智能融入到體育場(chǎng)館的建設(shè)之中，為學(xué)生們創(chuàng)設(shè)智能體育場(chǎng)館，可以有效促進(jìn)學(xué)生們體育學(xué)習(xí)效率的提升。智能體育場(chǎng)館可以充分地發(fā)揮出科技優(yōu)勢(shì)，將各種各樣的戶外運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)移到場(chǎng)館之中，同時(shí)也豐富學(xué)生們運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)感，給學(xué)生們耳目一新的感受。比如說(shuō)籃球、乒乓球、羽毛球等等，讓學(xué)生們?cè)谑覂?nèi)就可以進(jìn)行多種運(yùn)動(dòng)，并且內(nèi)部的體育設(shè)施還可以根據(jù)教師的教學(xué)需要進(jìn)行移動(dòng)，依據(jù)各個(gè)活動(dòng)區(qū)的面積大小進(jìn)行新的排列組合，優(yōu)化體育教學(xué)的場(chǎng)地資源。在學(xué)生們上課的過(guò)程中，智能體育場(chǎng)館可以通過(guò)傳感設(shè)備捕捉到學(xué)生們的運(yùn)動(dòng)狀況，為學(xué)生們提供實(shí)時(shí)的技術(shù)動(dòng)作指導(dǎo)，并且監(jiān)控到學(xué)生的上課動(dòng)態(tài)，給予教師更精準(zhǔn)、明確的學(xué)生數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)，教師可以在短時(shí)間內(nèi)全面掌握學(xué)生的信息，及時(shí)預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，隨時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，以更好地保障學(xué)生的安全和健康。此外，智能體育場(chǎng)館還可以用于學(xué)校的各項(xiàng)體育賽事，保障公平的同時(shí)，提升競(jìng)賽效果。在很多體育比賽中，選手之間的差距較小，比如在短跑比賽中，第一名和第二名幾乎同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)，依靠肉眼沒(méi)有辦法進(jìn)行分辨，這時(shí)就可以利用人工智能的鷹眼識(shí)別技術(shù)，將兩名選手的動(dòng)作放慢放大，即使是只差幾毫秒也能夠清晰地看到是誰(shuí)先越過(guò)了終點(diǎn)，這可以有效地保證體育賽事的公平公正。比如，北體最新建成的智能體育場(chǎng)館，現(xiàn)在也已經(jīng)投入使用了，這個(gè)場(chǎng)館將各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸送至智能終端并進(jìn)行智能化處理，為教師和學(xué)生們提供了智能的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了人工智能和體育教育的良好融合，幫助教師的教學(xué)工作順利展開(kāi)，為我國(guó)的體育事業(yè)培養(yǎng)更多的人才。雖然當(dāng)前智能體育場(chǎng)館的建設(shè)技術(shù)還沒(méi)有完全成熟，成本也比較高，使得智能體育場(chǎng)館在我國(guó)學(xué)校中還沒(méi)有得到普及，但是在未來(lái)科技不斷發(fā)展的過(guò)程中，這也必將會(huì)成為一種新的趨勢(shì)。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)科技的迅猛發(fā)展，人工智能技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，人工智能在全民健身和體育教育領(lǐng)域也已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。但是在實(shí)際應(yīng)用中還存在需要改進(jìn)的方面，當(dāng)前我國(guó)應(yīng)當(dāng)深入研究人工智能技術(shù)，使這項(xiàng)技術(shù)獲得進(jìn)一步發(fā)展，并且建立健全人工智能數(shù)據(jù)庫(kù)，為我國(guó)體育事業(yè)的智能化發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持，最終實(shí)現(xiàn)人工智能和全民健身、體育教育的充分融合。

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