智能可穿戴设备在学校体育教学中应用前景分析

皇幼敏 刘磊 郭耿阳

摘  要：运用SWOT分析法，分析动作捕捉式可穿戴设备在学校体育教学应用中的优势、劣势、机会和面临的挑战，提出对策和建设性建议，为建立中小学生运动数据库做贡献，提升中小学生体质健康。

关键词：可穿戴设备;体育教学;SWOT模型

中图分类号：G807      文献标识码：A        DOI：10.3969/j.issn.1006-1487.2019.05.018

1 SWOT分析法

SWOT分析法是对内外部竞争环境和竞争条件下的态势分析，是将与研究对象密切相关的各种主要内部优势（strength）、劣势（weakness）和外部的机会（opportunity）、威胁（threat）四个方面的问题，对智能可穿戴设备的发展、学校体育的发展以及学生运动的社交发展进行分析，探讨在移动互联网平台上，以可穿戴设备为衔接点对数据进行收集、传输，在体育教学中应用的发展前景。

2 可穿戴设备的发展现状

近年来智能可穿戴设备应用于学校体育课堂教学运动强度的监控、运动安全和为教师做适当训练量的决策等方面，在纠正错误动作技术、为学生量身定制个性化训练计划方面的研究较少。智能可穿戴设备增加了识别动作的功能，美国Zepp 公司研制了针对棒球、高尔夫球和网球的可穿戴设备，运动员通过它来捕捉自己的动作，运动员和教练通过查看相关的数据，分析当时的技术动作，完善运动技术动作。目前国内很多体育用品公司已经开始推出智能鞋，不仅能测量日常步数、里程、消耗等数据，还增加了专业运动数据的记录功能，实时调整运动方式方法，减少不正确运动带来的身体损伤。

目前功能简单的可穿戴设备最主要应用于健身和健康管理，人们利用watch、手环、手机上的运动APP等产品，可以追踪运动軌迹、清晰运动的步数、实时测量运动心率，数据上传后，可以在网上分享给好友以及好友在群里进行运动排名。可穿戴设备在体育教学中主要的应用也是监控运动强度、实时监测运动心率，随时帮助老师调整上课内容和监测学生的运动安全。

3可穿戴设备在体育教学中应用的SWOT模型分析

3.1优势分析（S）

3.1.1以新颖的形式为体育课堂注入活力，吸引学生的兴趣，培养终身体育习惯

可穿戴设备以其新颖、前卫、时尚的外观吸引学生的注意，可穿戴设备方便采集数据，并且可以测试到平时体育课堂不容易测量的成绩。通过这些大数据，教师可以更加深入了解每名学生的体能、素质、技术方面的优缺点，方便针对性地指导学生。学生也可以轻松了解到自己的身体素质状况、运动水平，方便学生在课下自我诊断。学生通过产品的社交功能还可以在网上展示自己每天运动的时间数、运动的效果，分享运动心得，激发运动兴趣，形成时尚运动热潮。通过这些展示、分享，学生体会到锻炼的快乐，提高了锻炼的意识，形成健康的运动习惯，进而养成终身体育的习惯。

3.1.2使体育课堂数字化、科学化、可视化

可穿戴设备可以监测学生上课的实时心率，超过安全范围之外则会实时反馈，教师可以及时调整练习形式和运动量，体育教师可以根据穿戴设备给出的建议，更加科学合理地安排学生的运动量，提高上课效率。可穿戴设备可以实时测量运动数据，并对数据进行分析，可以算出学生的运动负荷，最大心率，辅助体育老师调整本节课练习强度或为下节课做好计划，还可以储存相关数据，利用后台作出分析。

3.1.3体积小、便携、简易操作

穿戴产品向着设计的时尚感、体积轻盈小巧、不影响运动、操作界面一目了然，回收数据日益精确的方向发展。可穿戴设备操作简单、高效，只需要戴在身上，开启运动模式，传感器就自动收集使用者需要的数据，并传到PC端，因此，深受大众的喜爱。目前智能可穿戴设备主要有运动眼镜、手表、手环、智能背心、脚环、跑鞋等。

3.2劣势分析（W）

3.2.1只能满足部分数据采集，复杂的数据如多关节的动作捕捉需要穿戴更多的设备，成本升高

可穿戴设备产品大部分仅限于数据的采集，为了迎合大众需求不断增加运动数据的采集种类，对于复杂的人体生化指标还没有办法准确测量，能做到动作捕捉的就更少。 目前的产品仅可以实现简单的动作捕捉，复杂的上下肢运动，精细的动作技术如立定跳远，手臂的摆动幅度、速度、时机，腰腹的展开度，跳出的角度，腿的用力角度、速度等评估就需要佩戴更多的设备，且成本更高。

3.2.2数据测量结果不够准确，没有及时反馈，不能满足用户更高层次的要求

由于技术不够成熟，导致测试所得数据不够准确，在不同的天气和外部环境下，不能够保证数据的准确性，软件的设计不够完善，测试数据被可穿戴设备采集后没有办法进行深层次的分析，使用者和设备之间没有合理的交流反馈功能。

3.2.3教师队伍运用信息化技术的方法和水平需要提升

智能可穿戴设备作为一种新兴设备进入学校体育教育还有很长的一段路要走，如设备的性能、使用、保养，采集到数据后怎样对数据进行二次加工分析，指定科学合理的教学策略，教师对设备运用的熟练程度和对学生数据的处理能力有待提高。

3.3机遇分析（O）

3.3.1应用前景广阔，建立学校体育新模式

智能可穿戴设备可以防范运动伤害，监测运动强度，规范动作技术，激发学生兴趣，评价教学效果。考虑到市场的前景和需求，智能可穿戴设备将成为行业的热点，未来将有更多可穿戴设备出现在运动训练中，可穿戴设备由于其功能优越，使用携带简便，逐渐进入大众视野。而学校体育教育对智能可穿戴设备的需求也加大，市场应用前景非常广阔。

3.3.2政策的支持，人们健康意识的增强

随着健康意识越来越为大众所接受，有目的、可视化、可测量化、科学化的体育锻炼成为潮流。智能可穿戴设备收集学生各个时间段的运动数据，将数据传输到教师、家长和同学的手机或者PC终端上，激发学生的运动兴趣，教师可以洞察学生的运动习惯，给出更加科学的练习建议。

3.3.3体育教育对可穿戴设备的需求量大

智能穿戴设备是体育课堂信息化的重要实现途径，利用智能穿戴设备收集运动数据，可以对学生的课上、课外参与运动锻炼给出合理的评价，使锻炼更加高效;通过设备给出的精准数据，利用分析平台对学生的体能、技能、态度现状进行分析和反馈，为教师在课堂进行分层教学、选择合理的教学方法和内容提供精准决策，可以帮助学生制订出个性化的锻炼计划，对提升中小学生体质健康水平有很重要的意义。我国中小学生人数众多，对可穿戴产品需求迫切，需求量大。

3.4挑战分析（T）

3.4.1产品同质化严重，替代品过多

目前市场上的智能可穿戴产品种类多，产品都采用了类似的技术，如定位系统、传感器、陀螺仪，所采集数据也都集中在心率、运动速度、运动时长、步数、运动轨迹、运动消耗等基本数据。目前业内的领先企业，依然是美国可穿戴设备制造商Fitbit，主要合作客户是健身品牌，市场份额超过25%，业内排名第一。

3.4.2產品功能单一

目前可穿戴产品的功能较为单一。可采集一些最基本的身体数据如：心率、配速、运动轨迹等，这些数据客观地显示学生体能、身体素质和实时锻炼情况;除了体能以外，动作技术是影响体育运动成绩的另一个重要因素之一，活跃在一线的体育教师，在体育课堂上需要对每个同学进行动作技术指导，对于可穿戴产品就有更高的需求。

3.4.3收集的数据对个人隐私保护构成新的挑战

虽然使用者的生活、健身方式、身心健康情况、位置、运动路线轨迹等信息没有特别的商业价值，但在网络空间中随意公开，在没法律保护下，容易泄露身份、被有商业运作的数据公司窃取数据、通过位置的泄露被跟踪、了解生活方式被欺诈等，对使用者造成安全隐患。

4结论与建议

4.1 加快产品更新换代的速度

动作捕捉可穿戴产品重点是不断满足用户的深层次综合需求，花力气研发产品，使之不断贴近用户的需求。产品的创新，才能够增强用户的粘滞性，产品才更加有竞争力。

4.2 突出智能运动产品的核心功能

各企业应当潜心研究数据分析软件，开发出个性化的功能软件，输出针对性的数据，通过数据分析可以帮助体育教师和学生在体能、运动技能、比赛或游戏战术提供多方位的支持，挖掘数据的深度价值，不断提高专业性，在不断加强核心功能的基础上，满足不同使用者的不同需求。

4.3 完善一体化的服务

采集数据的准确性，数据分析后台和使用者相互沟通反馈，健康专家根据不同使用者的实际情况给出合理的运动方案，提供性价比高的运动产品，增强使用者之间的交流沟通互动， 实现服务的个性化、定制化。 提供交流反馈互动的服务，对不懂得科学运动、科学合理提升自身运动水平的使用者， 智能穿戴运动设备可以让专家和使用者进行面对面交流，根据实际情况开出定制化的运动处方，真正提升使用者的体质健康水平。

参考文献：

[1] 陈立龙，宋建文，王颖等.基于可穿戴设备的体育运动可视化管理[J].系统仿真学报，2014，26（9）： 2028-2033.

[2] 谢佳辉，林萌，汪焱.可穿戴设备在高校体育教学中的应用[J].体育科学研究，2018，22（1）：84-88.