【中圖分類號】G8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】2095-2813(2025)15-0072-04
Exploration of Digital Technology Empowering the Teaching Transformation of Sports Anatomy Courses
JIA Qi1ZOU Yinghao2 1.College ofPhysicalEucation,Yantai University;AviationFundamentals Colege,NavalAeronauticalUiversity Yantai,ShandongProvince,264ooo China [Abstract] The informationtechnology revolution is impacting various industries and has also brought newopportunities fordevelopmentand transformation inthe fieldofeducation.Asafoundational course in the fieldof physicaleducation, the teaching effectiveness of sports anatomy directly affects students' learning of subsequent profesional courses. Therefore,it is necessryto explore thedigital teaching transformationof sportsanatomycourses.Thisarticlereviews theimportanceandchalengesofcourse teaching transformation inthedigital age.Basedonthis theoretical foundation, it analyzes the pathways for teaching transformation courses,in order to provide references for the reform and transformation of sports anatomy.
[Keywords] Digital technology; Sports anatomy; Teaching transformation; Technology empowerment
智能時代的數(shù)字化浪潮正重塑教育生態(tài),各國競相推進(jìn)教育數(shù)字化戰(zhàn)略布局。歐盟于2020年9月頒布《數(shù)字教育行動計劃(2021—2027)》,旨在構(gòu)建一套適應(yīng)數(shù)字化時代發(fā)展的教育和培訓(xùn)體系,實現(xiàn)數(shù)字教育更高效、更可持續(xù)且更公平的發(fā)展,同時為歐洲數(shù)字教育的未來描繪了宏偉愿景[1]。我國亦通過《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》等政策強(qiáng)化教育數(shù)字化發(fā)展,著重指出要構(gòu)建普惠便捷的數(shù)字社會,推動數(shù)字公共服務(wù)普惠化,大力實施國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動,為高校教學(xué)改革注入新動能。在此背景下,運(yùn)動解剖學(xué)作為體育學(xué)科核心課程,其教學(xué)轉(zhuǎn)型尤為迫切。該課程兼具理論深度與實踐價值,傳統(tǒng)講授法已難以滿足數(shù)智時代需求。而ChatGPT、深度求索等AI技術(shù)與大數(shù)據(jù)、云計算的融合,為構(gòu)建虛實結(jié)合的教學(xué)體系提供了技術(shù)支撐。當(dāng)前,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域數(shù)字化教學(xué)成果顯著,但體育學(xué)科相關(guān)研究尚存空白。鑒于此,該文聚焦數(shù)字技術(shù)賦能路徑,探索運(yùn)動解剖學(xué)教學(xué)的系統(tǒng)化革新,以推動教育數(shù)字化戰(zhàn)略在體育領(lǐng)域的深化實施。
1運(yùn)動解剖學(xué)課程教學(xué)轉(zhuǎn)型的重要性
1.1 新時代的發(fā)展要求
一方面,傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性無法滿足數(shù)字化時代的教學(xué)需求。傳統(tǒng)運(yùn)動解剖學(xué)依賴靜態(tài)圖譜與標(biāo)本觀察,難以解釋動態(tài)運(yùn)動中的肌肉協(xié)同機(jī)制。例如,傳統(tǒng)教學(xué)中對投擲動作解剖分析的二維圖解,無法滿足運(yùn)動訓(xùn)練中三維運(yùn)動解剖學(xué)分析需求。另一方面,隨著新文科理念的提出,新時代人才培養(yǎng)有了新要求。新文科強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科融合,運(yùn)動解剖學(xué)要實現(xiàn)“技術(shù)一文化一身體\"的深度融合,需突破生物醫(yī)學(xué)邊界,納入運(yùn)動技能演化史、身體文化隱喻等維度,如解析太極拳“虛實轉(zhuǎn)換”動作中的解剖學(xué)原理與東方哲學(xué)的關(guān)聯(lián)等。
1.2技術(shù)革新的教育機(jī)遇
隨著信息技術(shù)等數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,線上資源呈井噴式增長,課堂教學(xué)形式進(jìn)一步拓展,從傳統(tǒng)線下課堂教學(xué)發(fā)展為翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)、混合式教學(xué)、對分課堂、互動式教學(xué)法等多種模式,其形式的多樣化在很大程度上體現(xiàn)了教育數(shù)字化的發(fā)展。數(shù)字技術(shù)賦能使認(rèn)知得以升級,有研究已證實,在教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)可以有效提高學(xué)生的空間認(rèn)知能力[2。課堂教學(xué)形式的轉(zhuǎn)變體現(xiàn)在從過去以教為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心,教師作為主導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生更好地應(yīng)用信息化手段主動學(xué)習(xí),從而有效提高學(xué)生的創(chuàng)造力[3]。在運(yùn)動解剖學(xué)教學(xué)中,教學(xué)方式也從以往應(yīng)用板書、PPT圖片的方式發(fā)展為使用3D模型、視頻資源等。翻轉(zhuǎn)課堂的形式更是充分發(fā)揮了線上平臺豐富資源的優(yōu)勢,引導(dǎo)學(xué)生將想法轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計,再通過豐富的數(shù)字技術(shù)將設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H。在這種新教學(xué)形勢下,學(xué)生能夠更好地將知識內(nèi)化,從而提高參與度,提升教學(xué)效果。
1.3學(xué)習(xí)者特征的時代需求
在傳統(tǒng)教學(xué)模式下,教師是學(xué)生獲取知識的主要來源。然而,隨著信息化手段日益豐富,學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣發(fā)生了數(shù)字化轉(zhuǎn)向。如今,學(xué)生可借助人工智能技術(shù)迅速高效地獲取各類信息。以運(yùn)動解剖學(xué)課程學(xué)習(xí)為例,許多學(xué)生在遇到不理解的知識點時,不再僅僅依賴教師的講解,而是通過線上搜索引擎進(jìn)行自主查詢。他們會利用各種在線學(xué)習(xí)平臺、醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫、科普網(wǎng)站等資源,對知識點進(jìn)行擴(kuò)充和深入學(xué)習(xí)。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,使學(xué)生能夠在數(shù)字化場景中開展人機(jī)交互式學(xué)習(xí),更直觀地進(jìn)行虛擬仿真學(xué)習(xí)[4]。在醫(yī)學(xué)專業(yè)中,增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)、PACS系統(tǒng)、AI助教等現(xiàn)代化信息技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。學(xué)生借助智能軟件就能解決一些簡單問題,還能更充分地利用碎片化時間進(jìn)行學(xué)習(xí),隨時隨地獲取知識。面對復(fù)合型人才培養(yǎng)要求,高階能力培養(yǎng)需求不斷擴(kuò)大,這就需要海量的案例和豐富的知識體系來滿足培養(yǎng)需求,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科問題解決能力。
1.4 國家戰(zhàn)略的實踐響應(yīng)
《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》要求推進(jìn)教育數(shù)字化場景創(chuàng)新。運(yùn)動解剖學(xué)教學(xué)轉(zhuǎn)型可示范性解決體育領(lǐng)域數(shù)字資源碎片化問題,例如整合現(xiàn)有資源,構(gòu)建知識圖譜,清晰呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的知識體系和脈絡(luò),幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識[5]??蓸?gòu)建運(yùn)動解剖學(xué)資源庫,整合教材、課件、視頻、虛擬仿真實驗等多種教學(xué)資源,為師生的教學(xué)和學(xué)習(xí)提供便利。在國家層面,可搭建數(shù)字資源庫共建共享平臺,構(gòu)建國家級“運(yùn)動解剖數(shù)字資產(chǎn)庫”,促進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源的流通和共享,推動教育數(shù)字化政策落地。數(shù)字化教學(xué)還可精準(zhǔn)對接競技體育需求,為體育強(qiáng)國建設(shè)提供學(xué)科支撐。
2運(yùn)動解剖學(xué)課程教學(xué)轉(zhuǎn)型面臨的挑戰(zhàn)
2.1課程目標(biāo)的結(jié)構(gòu)不當(dāng)
雖然運(yùn)動解剖學(xué)的課程自標(biāo)包含實踐內(nèi)容,但在實際教學(xué)中,傳統(tǒng)運(yùn)動解剖學(xué)課程目標(biāo)過度側(cè)重認(rèn)知領(lǐng)域的知識記憶,忽視了布盧姆教育目標(biāo)分類中應(yīng)用、分析、評價和創(chuàng)造等高層次能力目標(biāo)的培養(yǎng)。在當(dāng)前的課程目標(biāo)中,盡管已結(jié)合術(shù)科內(nèi)容,對常見運(yùn)動項目的技術(shù)動作進(jìn)行了詳細(xì)分析,但缺乏對技術(shù)動作的實踐應(yīng)用和評價環(huán)節(jié),導(dǎo)致學(xué)生難以將理論知識轉(zhuǎn)化為實際技能。同時,教學(xué)目標(biāo)過于單一,忽視了文化維度的培養(yǎng),使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中僅停留在知識點的積累上,未能深入理解和認(rèn)同技術(shù)動作分析的應(yīng)用價值以及傳統(tǒng)文化的內(nèi)涵。以太極拳為例,這一中國傳統(tǒng)武術(shù)不僅蘊(yùn)含豐富的解剖學(xué)原理,還深刻體現(xiàn)了東方哲學(xué)中的陰陽平衡和虛實轉(zhuǎn)換等思想。然而,在傳統(tǒng)教學(xué)中,往往僅關(guān)注太極拳的動作要領(lǐng)和肌肉運(yùn)動,而忽略了其背后深厚的文化底蘊(yùn)。這種教學(xué)方式使得學(xué)生無法充分體驗動作分析在實際運(yùn)動中的應(yīng)用價值,也無法深入理解太極拳所蘊(yùn)含的文化意義,從而限制了學(xué)生對技術(shù)動作的全面掌握和對傳統(tǒng)文化的深刻認(rèn)同。
2.2技術(shù)工具的應(yīng)用短板
數(shù)字化資源整合不足,現(xiàn)有教學(xué)多采用孤立的多媒體課件(如PPT動畫),未能構(gòu)建系統(tǒng)化的數(shù)字解剖生態(tài)。醫(yī)學(xué)類院校較早開展了相關(guān)改革,采用虛擬現(xiàn)實等現(xiàn)代化技術(shù)提高了教學(xué)效率,但多數(shù)體育院校及綜合類院校的體育專業(yè)大多尚未開展相關(guān)應(yīng)用。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛使用的PACS系統(tǒng)在體育學(xué)科的滲透率僅為17% ,虛擬仿真實驗多停留在基礎(chǔ)解剖結(jié)構(gòu)展示層面,缺乏對運(yùn)動場景的動態(tài)適配。動作分析的過程多為理論分析,導(dǎo)致動作分析多為主觀評價,缺乏AI輔助的定量評估。例如,利用OpenPose構(gòu)造八段錦動作的特征矢量,以動態(tài)時間規(guī)整算法的序列為對比,動作分析和識別準(zhǔn)確率可達(dá)96.7%[6]
2.3跨學(xué)科融合交流不足
在傳統(tǒng)的運(yùn)動解剖學(xué)教學(xué)中,教學(xué)內(nèi)容往往局限于肌肉的起止點、關(guān)節(jié)的運(yùn)動等基礎(chǔ)解剖學(xué)知識的講解,未能將這些知識與運(yùn)動生物力學(xué)、運(yùn)動訓(xùn)練學(xué)等相關(guān)學(xué)科進(jìn)行深度融合,形成一個系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)。這種單一的知識傳授方式雖能幫助學(xué)生掌握基本的解剖學(xué)概念,但難以滿足學(xué)生對綜合知識體系的需求,也不利于學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于實際的運(yùn)動訓(xùn)練和體育實踐中。此外,在價值導(dǎo)向方面,教學(xué)內(nèi)容多以體育領(lǐng)域的勵志實例為切入點,雖能在一定程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,但忽視了人文價值的塑造。例如,課程中常引用奧運(yùn)冠軍的奮斗故事來激勵學(xué)生,但缺乏對體育精神背后文化和社會意義的深人探討。與人文學(xué)科的融合也不夠深人,未能引導(dǎo)學(xué)生從更廣闊的視角去理解和認(rèn)識體育運(yùn)動的價值和意義。
2.4教學(xué)評價
運(yùn)動解剖學(xué)課程普遍采用“平時成績 + 實驗成績 + 期末考試”的評價方式,該模式以授課教師為評價主體,主要考查學(xué)生理論知識的掌握情況,能力評估較為片面。
一方面,存在評價主體單一的問題。大部分評價為授課教師對學(xué)生的主客觀評價,缺少生生互評、行業(yè)專家評價或其他教師參與評價,評價視角狹窄,難以全面反映學(xué)生的綜合能力。師資不足還會導(dǎo)致反饋機(jī)制存在遲滯性,傳統(tǒng)試卷批改周期長達(dá)5\~7天,無法實現(xiàn)學(xué)習(xí)問題的即時診斷與干預(yù),易導(dǎo)致錯誤認(rèn)知固化。
另一方面,評價內(nèi)容和方式單一。評價內(nèi)容多側(cè)重于理論知識,實驗成績的評定也主要以實驗報告(即實驗課作業(yè))為依據(jù),缺乏對學(xué)生實踐能力、團(tuán)隊合作能力以及案例分析能力等方面的綜合評價。占比最大的評價方式為終結(jié)性考試,標(biāo)準(zhǔn)化試題難以檢測學(xué)生的動態(tài)解剖認(rèn)知水平,且缺乏多元化的過程性考核。這使得評價結(jié)果無法全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和能力水平,也缺乏對技術(shù)創(chuàng)新、實踐思維等高階能力的評價,不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng),無法滿足學(xué)生的個人發(fā)展需求,與應(yīng)用型課程的培養(yǎng)目標(biāo)相悖。
3運(yùn)動解剖學(xué)課程教學(xué)轉(zhuǎn)型路徑
3.1課程體系的數(shù)字化重構(gòu)
一方面,課程體系重構(gòu)需拓展并優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,打破學(xué)科壁壘,將解剖學(xué)與運(yùn)動生物力學(xué)、運(yùn)動訓(xùn)練學(xué)等學(xué)科有機(jī)整合,構(gòu)建跨學(xué)科知識網(wǎng)絡(luò)。通過這種方式,學(xué)生不僅能夠深入理解肌肉和關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu),還能掌握這些結(jié)構(gòu)在運(yùn)動中的力學(xué)原理和訓(xùn)練方法,從而更好地將理論知識應(yīng)用于實際的體育訓(xùn)練中,提高運(yùn)動表現(xiàn)并預(yù)防運(yùn)動損傷。另一方面,以“進(jìn)化解剖學(xué)一文化身體觀一運(yùn)動技術(shù)演化”為知識鏈,構(gòu)建認(rèn)知維度、能力維度和價值維度的三維目標(biāo)體系。通過模塊化教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維能力和倫理判斷力。其中,基礎(chǔ)理論模塊增加“人類運(yùn)動器系演化與文化適應(yīng)\"專題,利用3D化石數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)可視化教學(xué);在應(yīng)用實踐模塊,開發(fā)“運(yùn)動損傷解剖數(shù)字孿生系統(tǒng)”,結(jié)合Unity引擎和生物力學(xué)仿真技術(shù);另增設(shè)前沿交叉模塊,以更好地符合復(fù)合型人才培養(yǎng)要求,設(shè)置“神經(jīng)運(yùn)動界面解剖學(xué)基礎(chǔ)”,利用腦機(jī)接口實驗平臺開展實踐。
3.2教學(xué)硬件的數(shù)字化構(gòu)建
混合現(xiàn)實(MR)技術(shù)通過將虛擬元素與現(xiàn)實環(huán)境無縫融合,可打造MR運(yùn)動解剖學(xué)實驗室,該技術(shù)在醫(yī)學(xué)院校已有應(yīng)用,可實現(xiàn)動態(tài)可視化、交互式學(xué)習(xí)。在理論課中加入案例分析,展示運(yùn)動損傷的生物力學(xué)特點,直觀呈現(xiàn)肌肉動力鏈,以幫助學(xué)生理解動作技術(shù)原理及損傷病理機(jī)制。結(jié)合MR技術(shù),開發(fā)虛擬解剖臺,學(xué)生可在虛擬環(huán)境中進(jìn)行解剖操作,觀察人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的層次和相互關(guān)系。借助MR技術(shù),還可支持遠(yuǎn)程教學(xué)和協(xié)作學(xué)習(xí),學(xué)生和教師能在不同地點通過虛擬環(huán)境進(jìn)行實時互動,共享解剖模型和操作界面,提高教學(xué)效率和靈活性。將MR解剖實驗室與生物力學(xué)、運(yùn)動訓(xùn)練學(xué)等學(xué)科相結(jié)合,開發(fā)跨學(xué)科教學(xué)模塊。例如,通過模擬運(yùn)動員的運(yùn)動過程,分析肌肉動力鏈的力學(xué)特征,探討如何優(yōu)化訓(xùn)練方法和預(yù)防運(yùn)動損傷。此外,還可應(yīng)用觸覺反饋手套模擬不同組織的質(zhì)地和觸感,使學(xué)生更全面地理解解剖結(jié)構(gòu)。
3.3 多模態(tài)評價體系的構(gòu)建與實踐
智能化評估方法得益于大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)的發(fā)展,為實現(xiàn)個性化教學(xué)提供了可能。通過智能學(xué)習(xí)分析技術(shù),結(jié)合眼動追蹤、腦電監(jiān)測等技術(shù),設(shè)計多模態(tài)學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)。該多模態(tài)系統(tǒng)可實時采集眼動軌跡、腦電信號、面部表情及語音數(shù)據(jù),綜合分析學(xué)生的注意力分布、認(rèn)知負(fù)荷和情感狀態(tài)。例如,在教室環(huán)境中,通過眼動追蹤數(shù)據(jù)可識別學(xué)生對黑板或屏幕的關(guān)注區(qū)域,結(jié)合腦電信號判斷其認(rèn)知投人程度,同時利用音頻分析課堂互動頻率,幫助教師調(diào)整教學(xué)節(jié)奏和內(nèi)容呈現(xiàn)方式。在智慧課堂中,眼動儀生成的熱力圖可直觀展示學(xué)生的閱讀策略,腦電監(jiān)測則通過圖表呈現(xiàn)情緒波動,為教師提供實時反饋[7]。大語言模型是用于描述海量文本的向量表示和生成概率的自然語言處理技術(shù)。與傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化測試相比,大語言模型的評價更為全面和深入,能夠關(guān)注學(xué)生的思維過程和學(xué)習(xí)能力的發(fā)展,助力學(xué)生提升自我。這種基于對話的評估方式更為靈活和個性化,能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的問題和思維誤區(qū),為教師提供更有針對性的指導(dǎo)建議[8]。在此基礎(chǔ)上,與其他學(xué)科共享數(shù)據(jù)形成跨學(xué)科評價標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建以實踐能力、跨學(xué)科思維和倫理判斷力為核心的新文科評價標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
3.4融入地方特色文化,增添價值塑造內(nèi)容
在價值導(dǎo)向上,應(yīng)注重人文價值的塑造。除體育勵志實例外,還可引入更多與體育相關(guān)的文化、歷史、哲學(xué)等內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生從多維度理解和思考體育運(yùn)動的價值。例如,通過講述體育在不同文化中的演變歷程,幫助學(xué)生理解體育作為一種文化現(xiàn)象的多樣性和包容性;通過探討體育與社會公平、健康生活等議題,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和公民意識。通過這些方式,學(xué)生在學(xué)習(xí)運(yùn)動解剖學(xué)的過程中,不僅能夠掌握專業(yè)知識,還能提升人文素養(yǎng),形成全面、科學(xué)的世界觀和價值觀。更重要的是,需圍繞學(xué)校所在地域文化,將地方特色融入課程,形成校本特色。例如,煙臺大學(xué)地處膠東文化區(qū)域,當(dāng)?shù)赜兄T多中國非物質(zhì)文化遺產(chǎn),如具有膠東特色的膠東花悖悖、煙臺剪紙、煙臺絨繡、海陽大秧歌等??蓪⒎沁z融入課程模塊,具體做法包括讓學(xué)生剪出或繡出人體基本結(jié)構(gòu),還可進(jìn)行海陽大秧歌的動作分析。這些融人方式能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)文化的傳承,豐富人體結(jié)構(gòu)的呈現(xiàn)方式,讓學(xué)生感受到人體亦是藝術(shù),使原本冰冷的解剖結(jié)構(gòu)煥發(fā)出別樣光彩,增添學(xué)生的情緒體驗,也能鍛煉其手工能力和藝術(shù)素養(yǎng),從而將美育融人課程。學(xué)生在完成任務(wù)的同時能夠產(chǎn)生更多思考,充分發(fā)揮想象力,有利于學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)和創(chuàng)新思維的形成。
4結(jié)語
該文探討了運(yùn)動解剖學(xué)教學(xué)轉(zhuǎn)型的重要性、挑戰(zhàn)及路徑,提出了數(shù)字化重構(gòu)、硬件升級、多模態(tài)評價和文化融入等創(chuàng)新性方法。這些路徑不僅能提升教學(xué)效果,還能培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和人文素養(yǎng),為體育學(xué)科的教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了有益參考。
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