“互联网+”向体育教育的延伸——智能穿戴设备在学校体育中的应用展望1

唐国瑞秦洪敏

（1.江苏省锡山高级中学实验学校, 江苏 无锡214174; 2.江苏省锡山高级中学, 江苏 无锡214174）

“互联网+”向体育教育的延伸
——智能穿戴设备在学校体育中的应用展望1

唐国瑞1秦洪敏2

（1.江苏省锡山高级中学实验学校, 江苏 无锡214174; 2.江苏省锡山高级中学, 江苏 无锡214174）

智能穿戴设备具有对学生的运动状态和生理指标进行实时监控的功能。将智能穿戴设备应用到学校体育中将会实现“互联网+”向体育教育领域的延伸，有助于信息技术与体育学科的整合发展，促进学校健康教育的改革，可以为“国家学生体质健康测试”平台提供全面的数据，并在学校体育教学、体育训练、体育比赛和场地器材管理等方面发挥重要的作用。

智能穿戴设备；学校体育；物联网；健康教育

智能穿戴设备是指将各种传感、识别、连接和云服务等技术综合嵌入到人们的手表、眼镜、戒指、服饰等日常穿戴设备中，实现日常穿戴智能化的设备。目前已经问世的如谷歌眼镜、Apple Watch等可穿戴设备，基本功能主要包括社交娱乐、健康监测、追踪定位、能力拓展、生活管家等。

《基础教育课程改革纲要（试行）》提出：“大力推进信息技术在教、学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”

图1 智能手表的监测功能

但是，体育教学与信息技术的融合一直受到体育活动场所大、室外活动多、教学地点与教学对象不固定等条件的限制，使得信息技术很难在体育教学中应用。而且，体育课上学生属于“运动的主体，移动的个体”，要想对学生的各种运动状态和生理状态实时监控，在过去是根本不可能的。但随着无线传输技术与智能穿戴设备的出现，这一切变成了可能并成为了现实。现在市面上许多在售的智能穿戴设备都具备对“运动个体”的运动状态和生理指标进行实时监控的功能。如运动轨迹的追踪、能量消耗的判断、运动步数和时间的精确统计、睡眠时间与质量的科学分析等等（图 1）。并且市面在售的智能穿戴设备如小米手环、华为智能手表等售价并不高，基本等同于一块电子手表的价格，一般学生均能承受。根据IMS报告研究，智能穿戴设备的市场有望在2016年达到1.71亿的出货量。ABI的预计，2018年智能穿戴设备的年出货量将达到4.85亿。

1 智能穿戴设备在体育课程中的运用与展望

智能穿戴设备在学校体育中有着非常广阔的应用前景，是学校健康教育的移动终端，同时又是“互联网+”向教育延伸的中间桥梁，未来将成为校园产业的关键部分。

1.1 实现并完成体育成绩的测试

由于智能穿戴设备能够实现对个体的智能化识别、跟踪、定位、监测和管理，这就为体育成绩智能化测试、记录提供了技术上的支持。现在许多国际大型比赛当中已经广泛使用基于智能穿戴结合物联网技术的成绩记录系统。将来利用智能穿戴配合体育测试完成象100米、1000米、跳高、跳远等测试成绩的采集，将会成为学校体育现代化发展的方向，从而提高测试效率和准确性，降低测试成本。通过学生纵向成绩变化的直观反映，体育课堂将成为一个挑战自我极限的运动场。

1.2 对体育课目标达成的有效评估

教师通过对学生整体运动量、运动强度的观察，可以准确地掌握体育课的目标达成，为体育教师优化体育课堂教学提供最有力的数据支撑。同时，体育教师通过对个体运动量和运动强度的观察，有助于教师对学生进行有针对性的差异化教学，真正做到教育以人为本。

1.3 提高体育活动课与大课间的管理效率

点名签到一直是体育活动课费时费力的一件事。学生中途离场、早退在体育活动课经常出现。但利用智能穿戴设备融合一卡通技术，体育活动课将改变传统的点名方式，实现上下课自助签到。这样既节省了教师或体育骨干上课时的点名时间，又杜绝了中途离场和提前早退的现象。另外，通过对个体和群体运动量的观察，可以帮助学校调整大课间和活动课的组织内容与管理方式，让学生每天保持充足的运动量，使“每天锻炼一小时”的国家政策落到实处。

1.4 实现运动会的高效组织

智能穿戴设备在校运动会上发挥的作用无疑也是巨大的。运动会是学校体育工作的重要方面，运动员的报名、资格审核、检录进场、成绩录入等等各个环节均可以通过智能穿戴设备实现一条龙作业，使比赛更流畅更具吸引力和观赏性，大大提高运动会的管理效率。

1.5 实现运动员的选材和个性化训练

运动员的选材一直是一项长期而复杂的工作，体育教师需要对学生进行长期的观察，并从大量的学生样本中挑出合适的苗子。但即便如此，依然会出现许多漏选误选的情况。但是有了智能穿戴设备的配合，在大数据的支撑下，优秀运动员将会脱颖而出，直观地出现在大数据的最顶端。由于学生运动能力的数据涵盖了从小学到中学甚至到大学的各阶段成绩，也方便教练员跨学段选材。同时大量个性化的数据也将有利于教练员针对性地制定训练方案，提高训练效果。

1.6 基于物联网技术高效使用场地器材

基于物联网技术下的场地器材结合智能穿戴设备的使用，能够帮助场地器材管理者清楚地知道运动场所的使用情况，提高学校体育在器材管理方面的监控能力。当前，利用RFID（无线射频识别技术）对体育场馆的管理，已经得到广泛应用，并给场馆的智能化管理带来了历史性的变革，如北京工人体育馆、美国NBA篮球馆等都已经成功应用了该项技术。未来的校园场馆也将会向智能化发展，配合智能穿戴设备通过大数据分析学生的运动喜好，合理地进行场地布置和器材配置，优化运动资源分配，有效提高场地利用率和使用的科学性。

1.7 对学生终身体育和终身健康教育的实现

终身体育绝不是一节体育课、一次长跑测试、一场比赛那样简单，它不是口号而是行动，是一场贯穿个体各个学段并走向工作，终其一生的行动。而智能穿戴设备却能将这漫长的行动通过分秒来记录，实现终身体育的终极目标即终身健康。终身体育不是目的，它只是一种方式、一个途径，学校体育的终极目标应该是通过培养学生终身体育的习惯实现个体的终身健康。

2 智能穿戴设备在校园中的现实功能与展望

2.1 学校健康教育的移动终端

学生的健康状况是长期的、动态的、复杂的、多方面的综合，许多健康问题隐藏在表象之下，而在表象之下如何发现潜在的健康问题也是学校健康教育一直面对却又难以解决的问题。智能穿戴设备具有对学生各项生理指标进行实时监控的功能，能够将心跳、体温、呼吸（肺活量）、血糖、血压、睡眠等各种生理指标和生理状态以数字或图表的形式直观地反映出来。通过系统监测，充分挖掘人体生理健康指标，及时发现潜在的健康问题，并根据监测结果采取相应的措施，以促进健康。不仅如此，智能穿戴设备还可以对学生的运动状态进行监测。利用对运动轨迹和运动时间的监测计算出学生的运动量和运动强度，发现学生的运动作息规律。通过对学生生理指标和运动指标的收集，可以对个体健康状态进行评估，促进学生对自身健康的关注，促使学生产生改善体质健康的紧迫感，并能够有针对性地为学生制定运动处方和医疗处方。从而使智能穿戴设备成为学校健康教育的移动终端和学生个体的终生健康卫士。

2.2 对突发事件的预防和预警

智能穿戴设备还可以为学校和教育部门提供突发事件的预警。例如通过对区域学生体温的波动监测、预防大范围传染性疾病的发生；通过对区域人口数量的观察，预防踩踏事件的发生；通过对腹泻的观察，预防大范围食物中毒的发生等等。而这一系列有效的监管数据能够帮助教育主管部门建立突发预警机制，帮助相关部门及时采取应对措施。另外，当未成年学生离开学校脱离监护人监护时，智能穿戴设备具有的跟踪定位功能可以随时将学生的所在位置反馈给监护人，成为监护人的得力助手。

3 智能穿戴设备在学校体育使用推广中的壁垒

现在智能穿戴设备的功能越来越强大，但许多功能的开发还主要应用在高端生活和医疗设备上。能够走进校园的智能穿戴设备还很少，虽然类似Apple Watch等智能穿戴设备已经具备了可以走进校园为校园体育服务的功能，但至今市面上还没有一款专门服务学校和学生的智能穿戴设备。

智能穿戴设备要想走进校园甚至体育课堂，还需要解决许多硬件、软件问题。例如现在常见的智能穿戴设备像手表、眼镜在某些激烈的运动项目中便不适合佩戴，像排球比赛、篮球比赛等。另外，电量不足一直是智能穿戴设备向微型化、便携化发展的瓶颈。而微型化、便携化又是智能穿戴设备发展的不二方向。许多研发机构从太阳能、生物能或无线充电等方向来解决待机问题。相信在市场和科技发展的推动下，不久的将来智能穿戴设备的电池瓶颈一定能够得以解决。到那时，智能穿戴设备可能不仅仅是我们现在普遍看到的手表、眼镜，它很有可能就藏在一件衣服、一个耳钉、一款皮带里。

4 智能穿戴设备在校园推广的建议

图2 智能穿戴设备的功能展望

4.1 替代校园卡，实现校园一卡通的颠覆性升级

智能穿戴设备可以融入校园一卡通的全部功能，从食堂到超市、从宿舍到图书馆、从进校门到出校门，只要使用校园卡的地方都可以将校园卡升级为智能穿戴设备，这样便可以完成学生佩戴和使用的无缝对接，实现智能穿戴设备功能和效率的最大化。如果将智能穿戴设备设计成校徽，既方便佩戴在每个学生身上，又能够体现学校独特的校园文化，使智能穿戴设备成为校园文化的一部分。

4.2 融入“国家学生体质健康测试”平台

2014年4 月，教育部“关于印发《学生体质健康监测评价办法》等三个文件的通知”中提出“各地要将学生体质健康监测评价纳入教育现代化指标体系，作为考试制度建设和改革的重要内容，逐步形成科学规范、导向明确、诚信可靠、保障有力的学生体质健康监测评价制度。”要想让智能穿戴设备在学校中推广使用，必须将其纳入教育部麾下的“国家学生体质健康测试”平台。（图2）“国家学生体质健康测试”是一项测试项目多、数据覆盖面广、收集工作量大、时间跨度长、准确性要求高的全国性数据统计工作。这项工作恰恰需要这种移动终端的辅助来高效完成，实时准确地向“国家学生体质健康测试”平台提供数据来源。在推广实施过程中，要由教育部门主导，体育主管部门积极配合，引入市场竞争，统一数据整合的标准化，通过典型示范、区域推广的做法，推动智能穿戴设备走进学校体育教育中。

5 结语

将智能穿戴设备融合校园一卡通应用到学校体育中将会实现“互联网+”向体育教育领域的延伸，促进信息技术与体育学科的整合发展，有助于“国家学生体质健康测试”平台的完善，成为学校健康教育的移动终端和学生个体的终生健康卫士，并在学校体育教学、体育训练、体育比赛和体育器材管理等方面发挥重要的作用。

随着我国教育事业的发展和科技水平的提升，学校体育正迎来信息化革命的新时代，而智能穿戴设备将成为推动学校体育改革的重要引擎。我们可以进行市场展望：一款专门为在校学生开发的个性化智能手表将会取代全国几亿学生现在佩戴的手表，并整合校园一卡通，成为像文具一样的学习必备用品。相信这样的一天不久就会到来。

[1]陈立龙.基于可穿戴设备的体育运动可视化管理[J].系统仿真学报，2014，09.

[2]杨双燕.基于物联网时代的学校体育信息化发展研究[J].黑龙江高教研究，2014，04.

[3]王雅丽.物联网时代的学校体育发展探论[J].南京体育学院学报，2010，06.

[4]程汉兵.物联网在学校体育教学中的应用研究[J].物联网，2011，04.

[5]肖征荣.智能穿戴设备技术及其发展趋势[J].移动通信，2015，05.

The Extension of "Internet +" to PE——The prospect of the application of smart wearable device in school PE

TANG Guo-rui, etal.
(The experimentsl school of Xishan senior high school in Jiangsu,Wuxi 214177, Jiangsu, China)

Smart wearable device has the function of r eal-time monitoring of th e students' movement and physiological indicators. The smart wearable device applied in the school sports will realize the extension of the "Internet +" to the field of physical education, help to integrate th e development of information technolog y and ph ysical ed ucation, to pro mote th e r eform of school health education, for "National Students' physique health test platform" to provid e comprehensive data and in the school sports teaching, sports training, sports fields and facilities management play an important role.

smart wearable devices; school sports; internet of things;health education

江苏省教育科学“十二五”规划立项课题《体育传播的媒介使用对当代中学生体育行为的影响研究——以无锡市中学生为例》阶段性成果之一（编号：T-c/2013/012）。

唐国瑞（1980-），江苏无锡人，硕士，一级教师，研究方向：体育教育、体育传播。