可穿戴設備助力高校體能訓練課程的教學策略研究

摘要：隨著科技的進步，可穿戴設備在體育教學中的應用日益廣泛。本文采用文獻資料法，結合可穿戴設備在教學中的特點，發(fā)現(xiàn)可穿戴設備在教學中的個性化指導與實時反饋的有效性、數(shù)據(jù)準確性與安全性保障、設備管理與維護難度等方面存在問題。針對上述問題，提出加強技術研發(fā)、建立規(guī)范管理機制、推動跨部門合作等對策，旨在促進可穿戴設備在高校體育教學中更好地應用和發(fā)展，為健康信息技術在體育教育領域的推廣提供支持。

關鍵詞：可穿戴設備" 體能訓練課程" 教學策略

中圖分類號：G818 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8902-（2024）-08-169-3-ZL

1、引言

隨著時代的發(fā)展、科技進步與不斷發(fā)展，可穿戴設備已經融入到我們生活當中。2016年《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》指出為促進全民健康，預防慢性病、提高健康素養(yǎng)等方面，可穿戴設備可以進行健康管理、個人健康數(shù)據(jù)監(jiān)測等方面的應用，推動健康信息技術發(fā)展等方面。2019年，由國家衛(wèi)健委發(fā)布的《健康中國行動（2019-2030年）》提倡利用可穿戴設備監(jiān)測個人健康數(shù)據(jù)，例如心率、步數(shù)、睡眠質量等；支持科技創(chuàng)新，推動可穿戴設備在健康管理領域的應用，以方便提供個性化的健康管理服務，提升健康管理的精準度和效率。同時，可穿戴設備的出現(xiàn)為體育教育帶來了新的可能性。

傳統(tǒng)的體育訓練課程常常缺乏個性化的指導和實時監(jiān)控，難以滿足學生的個性化需求。在當前體育教育領域，可穿戴設備已經成為一種重要的教學工具，已經在球類、田徑、跳繩、游泳等多項運動項目中有所使用。我們發(fā)現(xiàn)，可穿戴設備在教學過程中可以做到實時監(jiān)測運動數(shù)據(jù)、協(xié)助制訂相關體能訓練計劃、提供一系列個性化的指導，滿足學生個性化的需求，對于高校體能訓練課程的教學創(chuàng)新和優(yōu)化起著至關重要的作用。

2、體能訓練的定義及課程內容

2.1、體能訓練的概念

對于體能訓練的概念，目前沒有一個統(tǒng)一的說法。學者潘小玲（2014）強調了體能訓練作為一種身體素質的培養(yǎng)方式，并將其視為競技訓練中的基本項目。學者郟孫勇（2013）將體能訓練看作是對人的身心發(fā)展提供深刻改造的過程，突出了其對整體身體素質和心理素質的影響。前者過于簡化沒有涵蓋到訓練方式和對身體素質的綜合提升。后者強調了體能訓練對個體發(fā)展的重要性，但也較為寬泛，沒有具體描述體能訓練的訓練內容和方法。學者梁建軍（2012）、黃濱（2012）將體能訓練視作一種科學的訓練方式，通過系統(tǒng)性、多學科的理論基礎和實踐探索，促進個體運動能力和適應能力的提高，進而推動身體素質的全面發(fā)展。同時，它也強調了對不同運動項目和生理系統(tǒng)特點的關注，體現(xiàn)了體能訓練在運動員體能發(fā)展和優(yōu)化方面的重要性。根據(jù)眾多學者對體能訓練的概念表述為，體能訓練是提高運動能力和身體適應能力的科學訓練。

2.2、體能訓練的教學內容

體能訓練的教學內容可以涵蓋多個方面，以四川工業(yè)科技學院的體育專業(yè)體能訓練課程為例，課程包含基礎體能訓練、功能性訓練、核心穩(wěn)定性訓練、身體姿態(tài)和動作技能訓練五個部分，下面分別進行闡述。

第一，基礎體能訓練。包括有肌力、肌耐力、靈敏、柔韌和爆發(fā)力訓練。肌力訓練包括抗阻力訓練，例如深蹲、硬拉，臥推等；肌耐力的訓練有氧運動，例如騎自行車、跑步等；對靈敏訓練包括了反應協(xié)調方面的訓練；柔韌訓練有瑜伽普拉提、爆發(fā)力的訓練等；第二，功能性訓練。注重提高身體各項能力，例在在比較常見的如平衡、協(xié)調、反應速度的訓練。以上的訓練必須要借助不同工具工具來實現(xiàn)。例如，波速球、瑞士球、敏捷梯和足球、籃球等球類小工具進行練習；第三，核心穩(wěn)定性訓練。注重身體核心力量的穩(wěn)定訓練。例如平板支撐、側板支撐等動作，也可以結合瑜伽拜日式，普拉提核心床等訓練方式進行；第四，身體姿態(tài)。通過學習正確的身體姿態(tài)提高運動效果和減少運動損傷的風險。例如，正確的跑步姿勢、深蹲動作等，可以通過專業(yè)教練的指導和示范來進行訓練；第五，動作技能訓練。針對具體的運動項目進行技能訓練，如籃球運球、足球傳球、網(wǎng)球發(fā)球等。這種訓練側重于提高運動員在特定運動項目中的技術水平和競技能力。

3、可穿戴設備在高校體能訓練課程中的應用特點

3.1、個性化指導

制訂個性化的訓練計劃?？纱┐髟O備在高校體能訓練課程中，可以基于用戶需求與用戶使用的歷史數(shù)據(jù)，制訂個性化的訓練計劃，包括訓練內容、強度、頻率等方面的個性化指導。還可以對歷史成績進行回顧分析，根據(jù)學生的實時表現(xiàn)動態(tài)調整訓練計劃，使訓練更加符合學生的實際情況和需求，有利于學生制訂訓練計劃提供重要的參考指導，幫助學生更有效地進行訓練。

實踐與理論結合促使跨學科、多學科交叉融合。借助可穿戴智能設備，我們可以將課堂上學到的理論知識與實踐結合。使學生在實踐之前就能深刻、形象地領會理論知識，從將所學理論知識應用在實踐當中。在鞏固理論知識的基礎上，提升實踐能力。同時能把理論和實踐進一步加深和鞏固。此外，我們還可以開展跨學科的教學活動，例如結合運動生理學、運動解剖學、運動訓練計劃等內容，從而豐富課程內容，在扎實的基礎上，增強學生的學習體驗感；在訓練課程中，學生可以通過可穿戴設備進行實際的運動訓練，同時設備可以實時監(jiān)測學生的運動數(shù)據(jù)，包括心率、運動強度、訓練時間等。這些數(shù)據(jù)可以幫助學生更好地理解課程內容，并且通過數(shù)據(jù)分析，學生可以了解自己的運動狀態(tài)和效果。這種個性化的反饋可以幫助他們調整訓練方式和強度，從而增強訓練效果，達到更好的學習成果。

個性化調整課程內容?？纱┐髟O備還可以結合課堂上的理論知識及時調整課程內容和強度，提供更加個性化的教學指導。例如，在講解某種訓練方法或運動技巧時，教師可以利用設備的數(shù)據(jù)展示功能，實時展示學生的運動數(shù)據(jù)和效果，使學生更直觀地理解課程內容。通過可穿戴設備，學生在體能訓練課程中能獲得更全面的學習體驗，加深對知識的理解，提升實踐能力，從而達到更好的訓練效果。

及時調整課程內容。根據(jù)設備提供的實時數(shù)據(jù)，教師可以及時調整課程內容和強度，提供更加個性化的教學指導。

3.2、實時反饋

實時提供個性化反饋，給予運動姿勢糾正。通過設備對學生的運動姿勢進行實時監(jiān)測和分析，可以及時發(fā)現(xiàn)和糾正運動中可能存在的不正確姿勢，比如彎曲過度或者動作不標準等。例如，在舉重訓練中，設備可以監(jiān)測學生的動作是否符合標準，如提醒保持背部直立、膝蓋微屈等。這種實時糾正的功能可以幫助學生準確掌握運動技巧，提高訓練效果。另外，設備還可以根據(jù)學生的訓練數(shù)據(jù)提供個性化的反饋。比如根據(jù)學生的心率變化、運動時長和強度等數(shù)據(jù)，給出訓練的評價和建議，如“運動時心率過高，建議適當減小運動強度”或者“運動時長較短，建議增加訓練時間”。這種個性化的反饋可以幫助學生更好地掌握訓練節(jié)奏和強度，提高訓練效果。同時，設備還可以實時監(jiān)測和分析學生的訓練成績和進步情況。比如記錄每次訓練的運動量、速度、次數(shù)等數(shù)據(jù)，并與之前的數(shù)據(jù)進行比對和分析，給出學生的訓練進步情況和建議。這種個性化的反饋和進步情況的監(jiān)測，可以激發(fā)學生的學習動力，增強他們對訓練的投入和積極性。

3.3、互動性強

互動性強，提高學習興趣。利用設備的互動功能，可以設計更加豐富多樣的教學內容，從而提高學生的學習興趣和參與度。例如，在體能訓練課程中，通過可穿戴設備的互動功能，可以設計一些趣味性強、具有挑戰(zhàn)性的訓練項目，如虛擬跑步比賽、體能挑戰(zhàn)關卡等。學生可以通過設備與其他同學進行互動比拼，比如比賽誰跑得更快、誰完成挑戰(zhàn)關卡更快等，這種競技互動能夠激發(fā)學生的競爭欲望和學習動力。此外，還可以利用設備的互動功能設計一些小組合作項目，讓學生在團隊中合作完成任務，例如進行團隊間的接力賽、合作完成某項訓練任務等。通過這些互動性強的教學內容，學生可以更加積極主動地參與到課程中來，增強學習的趣味性和吸引力。這種互動性強的設計不僅能提高學生的學習興趣，還能培養(yǎng)他們的團隊合作意識和競爭意識，全面促進學生的身心健康發(fā)展應用。

4、可穿戴設備在教學中的問題與挑戰(zhàn)

4.1、數(shù)據(jù)的準確性與安全性

數(shù)據(jù)準確性、可靠性：在體能訓練課程中，可穿戴設備的數(shù)據(jù)準確性和可靠性是一個必須關注的問題。盡管這些設備能夠提供大量的運動數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)的準確性受到環(huán)境、設備質量等多種因素的影響。例如，如果設備受到環(huán)境溫度或濕度的影響，可能會導致數(shù)據(jù)的偏差，影響對學生運動狀態(tài)的準確評估。同樣，設備的質量問題也可能導致數(shù)據(jù)采集的不準確，比如傳感器故障或數(shù)據(jù)傳輸問題。設備兼容性：設備的兼容性也是一個需要重視的問題。不同品牌、型號的設備可能存在兼容性差異，導致設備之間無法有效配合或數(shù)據(jù)傳輸困難。例如，某些設備的數(shù)據(jù)格式可能與其他設備不兼容，導致數(shù)據(jù)無法互通，影響數(shù)據(jù)整合和分析的效果。

數(shù)據(jù)信息安全性也是不容忽視的問題。學生個人信息和健康數(shù)據(jù)的安全問題需要得到妥善處理，包括數(shù)據(jù)存儲和傳輸安全等方面。

4.2、設備的管理和維護

設備維護和管理。大規(guī)模應用設備需要統(tǒng)一的設備管理和維護機制。這包括設備的更新、維修、替換等方面的管理。設備的更新意味著需要不斷跟進設備的最新版本和技術，確保設備在使用過程中能夠保持良好的運行狀態(tài)和性能。設備的維修是指在設備出現(xiàn)故障或損壞時需要進行修復和維護，以保證設備的正常使用。而設備的替換則是指在設備老化或無法修復時需要進行更換，以更新設備并保持教學設施的先進性和完整性。

數(shù)據(jù)管理和隱私保護。對于采集到的大量數(shù)據(jù)，需要建立完善的數(shù)據(jù)管理和隱私保護機制。這包括對數(shù)據(jù)的收集、存儲、分析和利用等方面進行管理，確保數(shù)據(jù)安全和合規(guī)性。同時，要保護學生的個人隱私信息，避免數(shù)據(jù)泄露和濫用，加強對數(shù)據(jù)的安全控制和權限管理。

師資培訓方面。教師在使用設備進行教學時需要了解相關的技術操作和教學方法。因此，需要加強師資培訓和技術支持，為教師提供必要的培訓和指導，使其能夠熟練操作設備并有效地將設備融入到教學中。這樣可以提升教師的教學水平和教學效果，為學生提供更好的教育服務。

4.3、對教師能力的巨大挑戰(zhàn)

教師對數(shù)據(jù)的分析與應用。教師需要具備一定的數(shù)據(jù)分析能力和技術知識，才能正確地解讀和分析設備所采集的數(shù)據(jù)，從而為教學實踐提供有效的指導和支持；同時還需要教師具備教學創(chuàng)新意識，能夠將數(shù)據(jù)分析結果與教學內容相結合，設計出更加科學、有效的教學方案。

個性化指導。設備為教師提供了個性化指導的可能性，但如何根據(jù)學生的數(shù)據(jù)制定個性化教學方案，并進行有效指導，這需要教師具備對學生個性化需求的識別能力，能夠根據(jù)學生的學習特點、健康狀況和學習目標制訂相應的教學計劃。同時，教師還需要關注個性化指導的實施過程，確保指導內容貼近學生實際需求，能夠有效地提升他們的學習成效和體育技能。

教師對教學模式創(chuàng)新能力。教師和教育管理部門需要共同探討和實踐如何利用設備應用促使教學模式發(fā)生變革，并保證教學效果。這涉及教學模式的設計和調整，需要充分考慮設備應用的特點和教學目標，確保教學模式創(chuàng)新能夠有效地提升學生的學習積極性和教學效果。同時，還需要關注教師的培訓工作，確保教師能夠適應新的教學模式，并能夠靈活運用設備進行教學。

綜合來看，教師在設備數(shù)據(jù)分析與應用、個性化指導和教學模式創(chuàng)新方面可能面臨的困境和挑戰(zhàn)，需要通過教育管理部門和教師共同努力來解決。這包括提供專業(yè)的培訓和技術支持，加強教師的教學能力和創(chuàng)新意識，以及建立完善的教學管理機制，促進設備在教學中的更加有效應用。

5、可穿戴設備應用于高校體能訓練課程的教學策略

5.1、加強技術研發(fā)

持續(xù)加強設備技術研發(fā)，提升數(shù)據(jù)采集、分析和應用的準確性和效率。這包括不斷優(yōu)化設備的傳感器技術，提高數(shù)據(jù)采集的精準度和全面性；同時，開發(fā)智能算法和數(shù)據(jù)分析模型，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的深度挖掘和分析，為教學實踐提供更加精準的指導和支持。例如，一些智能穿戴設備可以通過內置的多功能傳感器實時監(jiān)測學生的運動數(shù)據(jù)，如心率、步數(shù)、消耗熱量等，再結合數(shù)據(jù)分析模型，可以生成個性化的訓練計劃和指導建議，幫助學生更好地進行訓練。

5.2、建立規(guī)范管理機制

可以制定設備在教學中的規(guī)范使用和管理機制，包括數(shù)據(jù)隱私保護、設備維護和教師培訓等方面。例如，制定嚴格的數(shù)據(jù)隱私保護政策，確保學生個人信息和健康數(shù)據(jù)的安全；建立設備維護和更新的常規(guī)流程，確保設備的正常運行和性能優(yōu)化；同時，開展針對教師的培訓課程，幫助教師掌握設備的使用方法和教學技巧，提升教學質量。

例如，采集學生的健身數(shù)據(jù)方面。需要建立起完善的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，確保會員的健康數(shù)據(jù)得到安全存儲和合理利用。在數(shù)據(jù)存儲方面，設備需要具備安全的存儲機制，確保學生的個人信息不被泄露或濫用。同時，要保護學生的個人隱私信息，嚴禁將數(shù)據(jù)用于其他商業(yè)用途或泄露給未經授權的第三方。關注數(shù)據(jù)傳輸過程中。信息的加密和安全傳輸?shù)却胧┦欠浅Ｖ匾?，例如可以借助區(qū)塊鏈技術對信息進行加密，以防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被篡改或被盜取。

5.3、加強跨部門合作

教育管理部門、科研機構、企業(yè)等應該加強合作，共同解決在教學中出現(xiàn)的設備問題，推動技術和教學的創(chuàng)新發(fā)展。例如，可以組織多方合作，共同開展設備技術研發(fā)項目，研究解決設備在教學中的難題；建立行業(yè)標準和規(guī)范，推動設備在教學領域的廣泛應用；還可以開展教育科研項目，深入探討設備應用對教學效果的影響和機制，為教學改革提供理論和實踐支持。

6、結語

總體來說，可穿戴設備在高校體能訓練課程中的應用前景廣闊，但同時也面臨著技術、管理和教學等方面的挑戰(zhàn)。未來需要進一步加強研究和實踐，不斷完善設備在體育教育中的應用模式，推動體育教學質量和效果的持續(xù)提升。

參考文獻：

[1]李茜.基于“三全育人”理念的體能訓練專業(yè)人才培養(yǎng)體系構[D].天津體育學院，2022.

作者簡介：朱梓瑩（1993-），女，四川德陽人，助教，研究方向：體育教學。