中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:0450-9889(2025)09-0048-05
在當(dāng)今時代,數(shù)智化浪潮正席卷全球,深刻重塑著社會的方方面面。數(shù)智時代以大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)為核心驅(qū)動力,呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)海量增長、信息高速流轉(zhuǎn)、智能無處不在的顯著特征。在這一宏大背景下,以人工智能為代表的新技術(shù)在教育領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用1。人工智能技術(shù)憑借其強大的數(shù)據(jù)處理、智能決策與精準推送功能,已然成為推動教育創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵力量。從智能教學(xué)輔助系統(tǒng)助力教師精準施教,到個性化學(xué)習(xí)平臺滿足學(xué)生多元需求,人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用場景持續(xù)拓展,深度也在不斷增加。體育是高等教育的重要構(gòu)成部分,承載著增強學(xué)生體質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生體育精神、促進學(xué)生全面發(fā)展的重任。然而,高校傳統(tǒng)體育教學(xué)長期受困于教學(xué)方法單一、個性化不足、評價體系不完善等問題,難以契合數(shù)智時代學(xué)生的多元化學(xué)習(xí)需求與發(fā)展需要。在此情境下,將人工智能技術(shù)應(yīng)用于高校體育課程,能為高校體育教學(xué)革新注入澎湃動力,使高校體育教學(xué)有望沖破傳統(tǒng)教學(xué)模式的藩籬,實現(xiàn)從教學(xué)理念、方法到評價的全方位轉(zhuǎn)型升級,為培養(yǎng)適應(yīng)新時代需求的高素質(zhì)體育人才鋪就堅實道路。
一、人工智能的內(nèi)涵及其與高校體育教學(xué)的融合基礎(chǔ)
(一)人工智能內(nèi)涵概述
人工智能是一門融合計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科知識的綜合性前沿學(xué)科,致力于讓機器模擬、延伸和擴展人類智能,使其能夠像人類一樣感知環(huán)境、學(xué)習(xí)知識、進行推理和決策。人工智能涵蓋了機器學(xué)習(xí)、計算機視覺、自然語言處理等諸多核心技術(shù),這些技術(shù)在高等教育領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)迅猛發(fā)展勢頭,為教育教學(xué)革新注入強大動力。機器學(xué)習(xí)是人工智能一個重要分支,具有數(shù)據(jù)驅(qū)動、自動改進、廣泛應(yīng)用等顯著特征,旨在讓計算機通過對海量數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí),從數(shù)據(jù)中獲取知識和經(jīng)驗,并利用這些知識和經(jīng)驗進行模式識別、預(yù)測和決策。當(dāng)前,人工智能在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用廣泛且深入,主要體現(xiàn)在借助機器學(xué)習(xí)算法對學(xué)生的日常體育鍛煉數(shù)據(jù)(如跑步距離、運動心率變化、力量訓(xùn)練強度等數(shù)據(jù))進行深度剖析,以精準掌握學(xué)生的體能發(fā)展趨勢。
(二)人工智能與高校體育教學(xué)融合的理論依據(jù)1.多元智能理論
多元智能理論由心理發(fā)展學(xué)家霍華德·加德納(HowardGardner)于1983年在《智能的結(jié)構(gòu)》一書中提出。該理論突破了傳統(tǒng)智能理論僅聚焦于語言智能和數(shù)理邏輯智能的局限,認為人類具有8種相對獨立的智能類型,分別為語言智能、邏輯數(shù)學(xué)智能、空間智能、身體運動智能、音樂智能、人際智能、內(nèi)省智能以及自然觀察智能。在高校體育教學(xué)情境下,這一理論有著重要的應(yīng)用價值。依據(jù)多元智能理論,每名學(xué)生在體育領(lǐng)域具備的智能優(yōu)勢各異。教育者利用人工智能技術(shù)的大數(shù)據(jù)與智能算法功能,能夠全方位、深層次地分析學(xué)生在體育學(xué)習(xí)過程中的各項數(shù)據(jù),如課堂參與度、技能掌握速度、比賽中的團隊協(xié)作頻次等,精準識別出學(xué)生的智能強項與智能弱項,由此為學(xué)生量身定制個性化的體育學(xué)習(xí)路徑。針對身體運動智能強的學(xué)生,智能系統(tǒng)可能會推薦進階式的高難度技能訓(xùn)練項目,如高級體操技巧、專業(yè)級別的球類戰(zhàn)術(shù)配合等,并提供與之匹配的專業(yè)訓(xùn)練指導(dǎo)視頻,滿足學(xué)生挑戰(zhàn)更高水平運動的需求;針對人際智能突出的學(xué)生,智能系統(tǒng)可能會推送團隊運動領(lǐng)導(dǎo)力培養(yǎng)課程,建議其擔(dān)任團隊項目負責(zé)人,組織模擬比賽、戰(zhàn)術(shù)研討等活動,進一步提升其團隊協(xié)作與領(lǐng)導(dǎo)能力。這種基于人工智能技術(shù)的個性化培養(yǎng),能夠充分挖掘每名學(xué)生的體育智能與潛能,使高校體育教學(xué)實現(xiàn)因材施教,促進學(xué)生多元發(fā)展。
2.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論源于瑞士心理學(xué)家皮亞杰的認知發(fā)展理論,經(jīng)維果斯基、布魯納等學(xué)者的拓展與深化,成為當(dāng)代教育心理學(xué)的重要理論基石。該理論強調(diào),知識不是由教師單向傳遞給學(xué)生,而是學(xué)生基于已有經(jīng)驗,在特定情境中通過與他人協(xié)作交流而獲得。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境中的基本要素包括“情境”“協(xié)作\"“會話”“資源”等。在數(shù)智時代,建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論對人工智能與高校體育教學(xué)的融合有著重要的指導(dǎo)意義。人工智能的機器學(xué)習(xí)、自然語言處理等技術(shù),可以為學(xué)生的情境體驗、“協(xié)作”“會話\"等提供更多機會。例如,人工智能技術(shù)可以與VR(虛擬現(xiàn)實)技術(shù)、AR(增強現(xiàn)實)技術(shù)相結(jié)合模擬各種運動場景,讓學(xué)生在真實的學(xué)習(xí)情境中建構(gòu)知識,提高學(xué)習(xí)效果。自然語言處理技術(shù)可以對人類語言進行分析、理解、生成等,學(xué)生利用智能學(xué)習(xí)平臺可以高效地展開學(xué)習(xí)對話,或者利用智能聊天功能咨詢學(xué)習(xí)思路。如在模擬的籃球比賽場景中,通過生成式人工智能工具輸入學(xué)生的實時表現(xiàn)信息,提出“當(dāng)前場上局勢下,如何利用隊友的位置優(yōu)勢,制訂最優(yōu)進攻策略?”的問題。這樣的“會話”可以給予學(xué)生更多學(xué)習(xí)啟發(fā),使其對問題的思考逐漸深入。學(xué)生還可以借助智能設(shè)備和線上平臺分享自己在體育學(xué)習(xí)中的經(jīng)驗和見解。如在討論如何提高足球射門技巧時,學(xué)生可以通過視頻分析軟件,結(jié)合人工智能系統(tǒng)對優(yōu)秀球員射門動作的分解和數(shù)據(jù)解讀,各抒己見,共同探討適合自己的訓(xùn)練方法。
建構(gòu)主義理論下高校體育智能化教學(xué),能夠為這種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式提供強大的技術(shù)支持,使學(xué)生從被動接受轉(zhuǎn)為主動探索,充分發(fā)揮主觀能動性,培養(yǎng)創(chuàng)新思維與問題解決能力,實現(xiàn)意義建構(gòu)??梢?,建構(gòu)主義理論與人工智能相輔相成,共同推動高校體育教學(xué)向智能化、探究式方向邁進。
二、數(shù)智時代人工智能技術(shù)應(yīng)用于高校體育教學(xué)面臨的困境
在數(shù)智時代,人工智能技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用逐漸受到關(guān)注,然而實際推進過程中,面臨著諸多困境,筆者主要從以下幾個常見且關(guān)鍵的方面進行剖析。
(一)教師對技術(shù)的了解與應(yīng)用不足
目前,許多高校體育教師對人工智能技術(shù)的掌握程度有限。孫典等2對全國200所高校體育教師的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,僅有 23.5% 的教師能夠熟練運用常見的人工智能體育教學(xué)輔助工具,如智能運動分析軟件、運動數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)等。約 42.3% 的教師表示僅了解部分基礎(chǔ)功能,在實際操作中存在困難,而34.2% 的教師對這些技術(shù)工具幾乎沒有接觸和使用經(jīng)驗。這一調(diào)研結(jié)果表明,當(dāng)前仍有相當(dāng)一部分教師對人工智能技術(shù)的了解停留在表面,在實際教學(xué)中未能充分發(fā)揮其功能。例如,部分教師在使用智能運動分析軟件時,由于不熟悉數(shù)據(jù)分析與解讀功能,只能獲取一些基本的運動數(shù)據(jù)(如運動時長、步數(shù)等),對其他一些復(fù)雜的運動數(shù)據(jù)(如生物力學(xué)數(shù)據(jù)、運動表現(xiàn)數(shù)據(jù)、姿態(tài)與動作分析、疲勞與恢復(fù)數(shù)據(jù)等)無法深入了解和正確解讀,從而很難發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后的學(xué)生學(xué)習(xí)與訓(xùn)練的問題,無法實現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標。這表明,當(dāng)前教師對人工智能技術(shù)了解及應(yīng)用經(jīng)驗不足,未能將人工智能有效融入高校體育教學(xué)過程中。
(二)技術(shù)依賴導(dǎo)致主體地位失衡
在數(shù)智時代,人工智能技術(shù)在高等教育領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛,受到了廣大教育者的重視。然而,在實際應(yīng)用中過猶不及,出現(xiàn)了過于依賴人工智能的現(xiàn)象,進而弱化了教師和學(xué)生的主體地位。孫典等2對150所引入較多人工智能教學(xué)手段的高校進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn),約 63.8% 的課堂中,教師過度依賴系統(tǒng)生成的教學(xué)方案和指導(dǎo)建議,缺乏結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗與學(xué)生實際情況進行靈活調(diào)整的意識。在高校體育教學(xué)中,人工智能系統(tǒng)雖能提供標準化的訓(xùn)練方案,但不同學(xué)生身體素質(zhì)、興趣愛好和學(xué)習(xí)風(fēng)格差異較大,完全依照系統(tǒng)方案教學(xué),可能導(dǎo)致有一定運動基礎(chǔ)的學(xué)生覺得內(nèi)容乏味,而基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生難以跟上節(jié)奏,最終影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,使教學(xué)效果大打折扣。在過度依賴技術(shù)教學(xué)的課堂中,學(xué)生的主動參與度較傳統(tǒng)教學(xué)模式降低了約 22.6%[2] 。
(三)受到傳統(tǒng)教學(xué)模式的慣性束縛
部分高校應(yīng)用人工智能進行體育教學(xué)時,受到傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛,存在理念和模式僵化、教學(xué)脫離實際需求的問題3。高校傳統(tǒng)體育教學(xué)模式以運動技能傳授為主,將學(xué)生視為同質(zhì)化群體,忽視個體差異。這種慣性思維在數(shù)智時代極大地影響著教學(xué)的變革。當(dāng)前,許多高校在制訂教學(xué)計劃時,依舊采用統(tǒng)一的教學(xué)進度和訓(xùn)練方法。如在田徑、籃球、體操等體育項目教學(xué)中,教師普遍按照既定的教學(xué)大綱,要求全體學(xué)生同步學(xué)習(xí)相關(guān)技能,未充分考慮學(xué)生在身體素質(zhì)、興趣愛好、學(xué)習(xí)風(fēng)格等方面的個性化差異。王泉5在對300所高校的籃球教學(xué)調(diào)查中發(fā)現(xiàn),超過 72.4% 的籃球課程采用統(tǒng)一的教學(xué)進度教授運球、傳球、投籃等基本技能,導(dǎo)致 31.7% 有基礎(chǔ)的學(xué)生覺得簡單,缺乏學(xué)習(xí)動力;而 41.2% 基礎(chǔ)差的學(xué)生則因難以跟上高強度的統(tǒng)一訓(xùn)練,逐漸喪失信心。這種傳統(tǒng)模式嚴重制約了人工智能技術(shù)在體育教學(xué)中個性化教學(xué)優(yōu)勢的發(fā)揮。而將智能教學(xué)系統(tǒng)引入教學(xué)中, 47.5% 的高校未充分考慮課程目標和學(xué)生特點4]。如在一些體育理論課程中,強行加入復(fù)雜的智能互動環(huán)節(jié),看似新穎,實則分散了學(xué)生對理論知識的注意力,沒有真正解決教學(xué)中的重點和難點問題。此外,在教學(xué)評價上,過于注重智能設(shè)備采集的身體素質(zhì)數(shù)據(jù),忽視了對學(xué)生體育精神、團隊協(xié)作等綜合素質(zhì)的考量,導(dǎo)致評價結(jié)果片面,無法全面反映學(xué)生的體育學(xué)習(xí)成果。王泉5針對2000名學(xué)生進行問卷調(diào)查,有 62.8% 的學(xué)生認為當(dāng)前基于智能設(shè)備的評價方式不能準確反映自己在體育學(xué)習(xí)中的全面表現(xiàn)。
三、數(shù)智時代人工智能技術(shù)在高校體育教學(xué)中的多元應(yīng)用策略
在數(shù)智時代,高校體育教學(xué)深度應(yīng)用人工智能技術(shù),對提升教學(xué)質(zhì)量、促進學(xué)生全面發(fā)展具有重要意義。以下從多個方面探討人工智能技術(shù)在高校體育教學(xué)中的具體應(yīng)用策略。
(一)智能生成學(xué)生畫像,驅(qū)動個性化學(xué)習(xí)進程
在數(shù)智時代,技術(shù)的飛速發(fā)展促進了教育教學(xué)的創(chuàng)新變革,其中個性化學(xué)習(xí)成為教育創(chuàng)新的重要方向。當(dāng)前,高校體育教學(xué)中落實個性化學(xué)習(xí),較大程度依賴于學(xué)生畫像構(gòu)建。學(xué)生畫像是基于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)構(gòu)建而成的全面、動態(tài)的個體特征描述。高校體育教師可以先利用智能教學(xué)系統(tǒng)進行學(xué)生多維數(shù)據(jù)(包括基本信息、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)成果、興趣愛好、情感動態(tài)等數(shù)據(jù))的采集,再利用機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)分析所采集到的數(shù)據(jù),由此清楚識別學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡和知識掌握情況,明確學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好與風(fēng)格,評估學(xué)生對知識點的掌握情況,甚至預(yù)測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及潛在問題,通過數(shù)據(jù)盡可能挖掘?qū)W生的個性化特征,并根據(jù)這些特征完成學(xué)生畫像。智能教學(xué)系統(tǒng)可以基于學(xué)生畫像提供個性化學(xué)習(xí)支持,從而驅(qū)動學(xué)生個性化學(xué)習(xí)進程。
例如,利用智能打卡系統(tǒng)收集學(xué)生日常體育課程的考勤記錄、學(xué)習(xí)時長、資源使用率、互動參與度等情況,分析學(xué)生參與體育活動的積極性、學(xué)習(xí)情況、團隊協(xié)作情況;借助智能穿戴設(shè)備及運動傳感器,精準采集學(xué)生在跑步、跳遠、游泳等各類體育項目中的運動軌跡、速度、力量輸出等數(shù)據(jù),深度剖析學(xué)生的體能狀況與運動技能水平;利用智能教學(xué)平臺記錄學(xué)生在體育理論知識學(xué)習(xí)中的答題情況,精準定位學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié);等等。通過智能教學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析功能對多維度數(shù)據(jù)進行深度分析與整合,生成立體式的學(xué)情畫像,為后續(xù)個性化教學(xué)提供充分依據(jù)。以籃球投籃技術(shù)教學(xué)為例,系統(tǒng)會根據(jù)具體學(xué)情進行智能推薦。對耐力較好的學(xué)生,系統(tǒng)會優(yōu)先推薦具有針對性的投籃技巧訓(xùn)練課程,并結(jié)合耐力優(yōu)勢,建議開展如籃球全場快速折返跑等相關(guān)訓(xùn)練,以提升學(xué)生在籃球比賽中的持續(xù)運動能力。系統(tǒng)還會根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進度和反饋,動態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)計劃,確保教學(xué)內(nèi)容始終貼合學(xué)生的實際需求與能力水平,真正實現(xiàn)因材施教,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與潛能。
(二)運用智能輔助訓(xùn)練系統(tǒng),科學(xué)提升運動表現(xiàn)
智能輔助訓(xùn)練體系借助計算機視覺技術(shù)等人工智能技術(shù),在高校體育專項訓(xùn)練中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。計算機視覺技術(shù)作為人工智能領(lǐng)域的重要分支,通過對圖像和視頻的分析處理,能夠?qū)崟r捕捉人體運動的細節(jié)信息,為科學(xué)訓(xùn)練提供精準數(shù)據(jù)支持。以籃球訓(xùn)練為例,在訓(xùn)練場地布置多個高清攝像頭,全方位覆蓋球場,確保能夠精準捕捉學(xué)生在運球、傳球、投籃、防守等各個環(huán)節(jié)的動作細節(jié)。當(dāng)學(xué)生進行投籃動作時,系統(tǒng)瞬間采集手臂伸展角度、手腕發(fā)力瞬間的姿態(tài)、身體重心轉(zhuǎn)移軌跡等關(guān)鍵數(shù)據(jù),并與預(yù)先錄入的專業(yè)運動員標準投籃動作模型進行實時比對。一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在手肘過度外翻、發(fā)力不均勻等問題,系統(tǒng)即刻通過智能終端向?qū)W生發(fā)出糾正提示,同時在屏幕上展示標準動作慢動作回放,配合關(guān)鍵節(jié)點的動作拆解圖示,讓學(xué)生清晰、直觀地理解自身動作偏差,并進行及時調(diào)整與改進。
此外,智能輔助訓(xùn)練系統(tǒng)還可以依據(jù)學(xué)生持續(xù)積累的訓(xùn)練數(shù)據(jù)以及實時的身體指標反饋,運用機器學(xué)習(xí)算法動態(tài)調(diào)整訓(xùn)練計劃。在中長跑訓(xùn)練場景中,系統(tǒng)實時監(jiān)測學(xué)生每次訓(xùn)練的跑步速度、心率變化、步頻、步幅等數(shù)據(jù),并結(jié)合周期性體能測試中的耐力增長幅度、疲勞恢復(fù)能力等身體指標評估訓(xùn)練成效。如果系統(tǒng)識別到學(xué)生在某一階段訓(xùn)練后耐力提升陷入瓶頸,便會自動優(yōu)化訓(xùn)練計劃,適度增加間歇跑、變速跑訓(xùn)練的強度與頻次,穿插登山跑、斜坡沖刺等專項力量訓(xùn)練,全方位助力學(xué)生體能提升。同時,依據(jù)學(xué)生的疲勞恢復(fù)數(shù)據(jù),合理安排訓(xùn)練與休息周期,確保訓(xùn)練張弛有度,避免過度訓(xùn)練引發(fā)運動損傷,以科學(xué)、動態(tài)的訓(xùn)練規(guī)劃助力學(xué)生突破體能極限,實現(xiàn)運動表現(xiàn)的飛躍。
(三)開展智能評價,實現(xiàn)全面客觀評估
智能評價是智能教學(xué)系統(tǒng)的重要功能之一,將其應(yīng)用于高校體育教學(xué)評價中,是人工智能技術(shù)在高校體育教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用,旨在打破傳統(tǒng)評價方式的局限性,實現(xiàn)對學(xué)生體育學(xué)習(xí)的全面、客觀、動態(tài)評價。該系統(tǒng)融合了多源數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù),不僅關(guān)注學(xué)生的運動成績,還綜合考量學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、努力程度以及進步幅度等多方面的情況。通過智能設(shè)備持續(xù)收集學(xué)生在日常體育課程、課外鍛煉以及專項訓(xùn)練中的運動數(shù)據(jù),如運動強度、運動時長、技能提升速度等,結(jié)合其課堂表現(xiàn)、考勤記錄以及團隊協(xié)作能力等非量化指標,運用深度學(xué)習(xí)算法進行綜合分析,便可迅速形成對學(xué)生評價結(jié)果。例如,在評價學(xué)生的足球?qū)W習(xí)成果時,系統(tǒng)不僅依據(jù)學(xué)生在比賽中的進球數(shù)、助攻數(shù)等傳統(tǒng)指標,還會分析學(xué)生在比賽中的跑位意識、傳球成功率、防守貢獻等數(shù)據(jù),由此全面評估學(xué)生的綜合能力。同時,系統(tǒng)可以進一步細化評價內(nèi)容,如分析學(xué)生在不同比賽場景下的決策能力、心理素質(zhì)等,使得評價結(jié)果更加全面、準確地反映學(xué)生的體育學(xué)習(xí)情況,為教師調(diào)整教學(xué)策略和學(xué)生制訂個人提升計劃提供有力依據(jù)。此外,在學(xué)生自評和互評環(huán)節(jié),將學(xué)生的主觀評價與智能系統(tǒng)的客觀評價相結(jié)合,可以豐富評價維度,提高評價的科學(xué)性和可信度。
(四)打造智能運動場景,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣與提高參與度
借助VR和AR等數(shù)智技術(shù)打造智能運動場景,給高校體育教學(xué)帶來全新機遇,能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以及提升他們的參與度。在VR和AR的運動場景中,學(xué)生可以身臨其境地體驗各種極限運動或國際賽事場景。例如,在進行滑雪教學(xué)時,讓學(xué)生佩戴VR設(shè)備,他們就仿佛置身于崇山峻嶺之間的專業(yè)滑雪場,真切感受高速下滑的刺激與樂趣。而利用VR技術(shù)模擬真實的運動環(huán)境和場景音效,讓學(xué)生在虛擬世界中獲得沉浸式的運動體驗,有利于提高他們的學(xué)習(xí)的積極性和專注度。同時,智能教學(xué)系統(tǒng)還能根據(jù)學(xué)生的運動表現(xiàn)實時調(diào)整場景難度,如在滑雪過程中,根據(jù)學(xué)生的速度、轉(zhuǎn)彎技巧等數(shù)據(jù),自動調(diào)整雪道的坡度、障礙分布等,為學(xué)生設(shè)置個性化的挑戰(zhàn)任務(wù),滿足不同水平學(xué)生的需求。AR技術(shù)則可以將虛擬信息與現(xiàn)實場景相結(jié)合,為體育課程學(xué)習(xí)增添趣味性。例如,進行田徑教學(xué)時,讓學(xué)生通過佩戴AR眼鏡、使用AR體感互動設(shè)備等進入虛擬的情景,與虛擬的對手展開同場競技。以跑步訓(xùn)練為例,學(xué)生利用AR體感互動設(shè)備,可以與虛擬的世界紀錄保持者同場競技。系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的實時速度和距離,動態(tài)調(diào)整虛擬對手的速度,讓學(xué)生在競爭氛圍中激發(fā)自身潛力。此外,AR技術(shù)還可以在體育場館內(nèi)展示體育歷史文化、運動員風(fēng)采等信息,幫助學(xué)生豐富體育知識儲備,加深學(xué)生對體育文化的了解。
(五)利用智能社交平臺,促進學(xué)生協(xié)作與交流
基于人工智能構(gòu)建智能社交平臺,可以為學(xué)生的體育學(xué)習(xí)提供便捷的協(xié)作與交流渠道,提升學(xué)生的團隊合作能力。該平臺利用自然語言處理技術(shù),實現(xiàn)智能匹配與推薦功能。平臺能根據(jù)學(xué)生的體育興趣愛好、運動項目特長以及學(xué)習(xí)目標等信息,為學(xué)生推薦志同道合的伙伴,組成學(xué)習(xí)小組或運動團隊。例如,對熱愛籃球運動且擅長組織進攻的學(xué)生,平臺會為其推薦具有不同技能優(yōu)勢(如防守、籃板等)的學(xué)生,共同組建籃球訓(xùn)練小組。在小組協(xié)作過程中,平臺的實時溝通與數(shù)據(jù)共享功能讓學(xué)生能通過文字、語音、視頻等多種方式進行交流,分享訓(xùn)練心得,討論比賽戰(zhàn)術(shù)。同時,平臺還可以整合學(xué)生的訓(xùn)練數(shù)據(jù),如個人最佳成績、技能進步曲線等,方便小組成員相互了解、相互激勵。例如,在準備一場校園籃球比賽時,小組成員可以在平臺上共同制訂訓(xùn)練計劃,根據(jù)每個成員的訓(xùn)練數(shù)據(jù)調(diào)整戰(zhàn)術(shù)安排,提高團隊協(xié)作效率。
四、數(shù)智時代人工智能技術(shù)應(yīng)用于高校體育教學(xué)應(yīng)注意的問題
當(dāng)前,雖然人工智能技術(shù)應(yīng)用于高校體育教學(xué)呈現(xiàn)多方面的優(yōu)勢,也取得一定的成效,但是仍然有一些需要注意的問題,需要通過深入的研究與實踐改進。
(一)技術(shù)瓶頸與突破
當(dāng)前,人工智能技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用仍受諸多技術(shù)瓶頸制約。一方面,數(shù)據(jù)技術(shù)成熟度欠佳,如在復(fù)雜體育場景下,動作捕捉的精準度與實時性難以兼顧,面對多人同時運動、快速動作變換時,計算機視覺技術(shù)易出現(xiàn)識別誤差、圖像延遲,從而影響教學(xué)反饋的及時性與準確性;智能教學(xué)軟件的算法適應(yīng)性不足,面對不同學(xué)生群體的多樣化需求,難以精準匹配個性化學(xué)習(xí)路徑,導(dǎo)致學(xué)習(xí)內(nèi)容推送失準。另一方面,數(shù)據(jù)處理能力亦存在短板,學(xué)生體育學(xué)習(xí)海量數(shù)據(jù)的存儲、清洗、挖掘面臨挑戰(zhàn),難以快速提取有價值信息,這制約著教學(xué)決策的優(yōu)化。
(二)教師適應(yīng)性難題
人工智能技術(shù)融入高校體育教學(xué),對教師傳統(tǒng)角色與能力結(jié)構(gòu)發(fā)起挑戰(zhàn),致使部分教師難以適應(yīng)。傳統(tǒng)教學(xué)模式下,教師長期主導(dǎo)課堂,習(xí)慣“知識灌輸”式教學(xué),而數(shù)智時代要求教師轉(zhuǎn)型成為學(xué)習(xí)引導(dǎo)者、智能教學(xué)工具使用者,不少教師在觀念與實踐層面均難以及時轉(zhuǎn)變。新角色需教師具備編程、數(shù)據(jù)分析等數(shù)字素養(yǎng),然而當(dāng)前高校體育教師多畢業(yè)于體育專業(yè),數(shù)字化教學(xué)技術(shù)技能不足,面對智能教學(xué)系統(tǒng)操作、數(shù)據(jù)解讀分析常感力不從心,進而對新技術(shù)應(yīng)用心生抵觸,阻礙人工智能技術(shù)在教學(xué)中的深度融入。為化解教師適應(yīng)性困境,系統(tǒng)且有針對性的數(shù)字素養(yǎng)教育培訓(xùn)不可或缺。高校應(yīng)聯(lián)合專業(yè)機構(gòu),定期組織體育教師參加人工智能教學(xué)培訓(xùn),涵蓋理論知識、實操技能、教學(xué)案例研討等多元模塊,如建設(shè)智能教學(xué)平臺應(yīng)用工作坊,助力教師熟練掌握智能教學(xué)系統(tǒng)操作技巧。高校應(yīng)建立激勵機制,將教師的人工智能技術(shù)應(yīng)用能力與教學(xué)成果納入績效考核、職稱評定體系,對積極創(chuàng)新、有效運用人工智能技術(shù)提升教學(xué)質(zhì)量的教師給予獎勵,激發(fā)教師主動學(xué)習(xí)、應(yīng)用新技術(shù)的熱情,推動教師與人工智能協(xié)同共進,重塑體育教學(xué)生態(tài)。
(三)數(shù)據(jù)安全與隱私保護
隨著人工智能在高校體育教學(xué)中的深度應(yīng)用,大量的學(xué)生個人數(shù)據(jù)被采集、存儲與分析,數(shù)據(jù)安全與隱私保護問題凸顯。一方面,學(xué)生在智能穿戴設(shè)備監(jiān)測、在線學(xué)習(xí)平臺使用過程中,產(chǎn)生諸如健康數(shù)據(jù)、運動軌跡、學(xué)習(xí)偏好等多方面的個人信息,一旦泄露,將對學(xué)生人身安全、隱私權(quán)益構(gòu)成嚴重威脅;另一方面,部分高校與第三方技術(shù)服務(wù)提供商合作,在數(shù)據(jù)共享、存儲環(huán)節(jié)可能存在管理漏洞,如數(shù)據(jù)傳輸未加密、存儲缺乏安全防護,這容易遭黑客攻擊導(dǎo)致數(shù)據(jù)被竊取,給不法分子利用數(shù)據(jù)作惡埋下隱患。
數(shù)智時代人工智能技術(shù)在高校體育教學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛、深入。借助人工智能技術(shù),高校可以為學(xué)生的體育學(xué)習(xí)成功構(gòu)建起個性化學(xué)習(xí)體系,智能教學(xué)系統(tǒng)憑借大數(shù)據(jù)與機器學(xué)習(xí)精準剖析學(xué)情,為學(xué)生定制專屬學(xué)習(xí)方案,充分滿足個體差異需求;智能輔助訓(xùn)練借助計算機視覺與機器學(xué)習(xí)算法,實現(xiàn)動作精準捕捉糾正、訓(xùn)練計劃動態(tài)優(yōu)化,科學(xué)提升學(xué)生運動成績;智能體育評測運用先進傳感器與數(shù)據(jù)分析模型,量化評估技能水平、實時監(jiān)測體能數(shù)據(jù),為教學(xué)提供客觀全面反饋,有力推動教學(xué)質(zhì)量提升。同時,人工智能技術(shù)的應(yīng)用促使許多高校體育教師實現(xiàn)角色轉(zhuǎn)型,從知識主導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)引導(dǎo)者,聚焦啟發(fā)學(xué)生思維,組織協(xié)作探究,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)主體。人工智能技術(shù)的應(yīng)用還顯著提升教師數(shù)字素養(yǎng),部分教師掌握編程、數(shù)據(jù)分析等技術(shù),創(chuàng)新教學(xué)方法與課程設(shè)計,如開發(fā)沉浸式VR課程、整合多元教學(xué)資源,為教學(xué)注入了活力。
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注:本文系2022年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項目A類“體育舞蹈專業(yè)課程多元化教學(xué)模式構(gòu)建與實踐研究\"(2022JGA164)2023年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項目A類“高校公共體育多元混合教學(xué)模式構(gòu)建與實踐——以《散打》課程為例”(2023JGA163)2024年度廣西職業(yè)教育教學(xué)改革研究項目“格斗類項目體育精神對學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)影響的研究與實踐\"(GXGZJG2024B086)的研究成果。
(責(zé)編 黃健清)