人工智能技术在大学体育课程中的应用探究

蔡筱烨

在传统教学模式下，教师在的时间精力有限，但是AI技术辅助教学的出现，大大地方便了学生和教师，可以随时随地的进行学习和授课，也可以解决专业教师或场地欠缺的问题。而且，人工智能为个体学习者选择适宜的慕课、混合式学习等个性化学习模式提供了可能，也可通过大量的数据分析为学生进行更好的运动指导和监督。在大学体育课堂教学中，教师应转变现有的教学观念，将人工智能技术与之结合运用，促进实际发展，从整体上提高教学的效率和质量，促进学生有效学习和身心健康。

1 研究背景

1.1 前言

在信息科技快速发展的当下，人工智能技术发展应用于多个领域，包括体育领域。例如，越来越多的人在运动时，通过穿戴智能的设备，使之追踪检测到个人心率，BMI等体质指标，从而不断地改善调节机能状况，追求更加健康的身体与生活方式，为人们的生活带来便利;再例如，鹰眼系统促进比赛公平公正;通过智能系统对先进技战术进行分析，提取精华部分，再结合人类学习规律，对体育训练与竞赛进行指导;将运动员的信息汇集分析，追踪成材轨迹，体现优秀运动员的人格特质和共同品质，为各类项目运动员设计出更为科学的训练计划。而在体育教学中，传统的大学体育课堂教学，与学生的互动性较低，一味的输出，导致学生运动兴趣下降，参与度减少，强身健体的效果大打折扣。这也就要求我们，应当运用人工智能技术来辅助体育教学，调动学生学习积极性，促进学生更深入的理解和学习，丰富教学内容，提高教学质量。

1.2 人工智能技术释义与发展

人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI，计算机科学的一个分支。人工智能技术与各类领域相结合，帮助其领域发展更为创新与成熟化。那么对于体育教学来说，我们就应当用更为智能的方式去进行体育教学，在人工智能的平台上，把人工智能与体育教学相结合，将教师与学生进行对接，更新教育资源结构、教学反馈和评价机制，形成多层次、多领域的新型“人工智能+体育教学”教学系统。

2 研究方法

2.1 文献资料法

为满足本文需要，从学术文献数据库中综合查阅相关文献，调查已有研究成果，探究人工智能技术在大学体育课程中的应用;明确相关概念，梳理研究纲程，为本研究提供参考依据，奠定理论基础。

2.2 专家访谈法

通过面对面、网络等联系方式，针对本文所涉及的研究领域的专家进行了咨询和访问，了解和掌握有关体育与人工智能在教学和技术等方面的相关知识，为本文内容提供了重要的研究基础。

2.3 数理统计法

本文运用Excel对所取得数据进行统计和整理，并对统计的结果进行查验和分析，便于进行进一步的分析归纳和总结。

3 结果分析

3.1 多媒体辅助教学

运用多媒体，将文本数据、教学详尽内容，直观完整地呈现给学生，生动形象的视频、音频辅助学生更好的理解和学习;还可以通过数据的传输，随时随地的让学生和教师进行学习和授课，大大弥补了以往教学形式的不足，优化教学效果，促进学习效率及教学质量的提升。通过一系列的教学辅助手段从课前延伸到课后，时间自由的大学生，将课余时间合理安排，促进了教与学的发展。

3.2 微课与课程结合

目前，教学发展的领域当中，微课作为一种新型的教学手段，吸引了各类教师将其应用于课堂学习当中。在教学实践当中，现代信息技术、多媒体互联网等技术与课堂教学相结合的综合性教学模式深受好评。对于体育教学，教师可以不止停留于学校的教学当中，还可以让学生在家或者课下闲余时间进行学习。例如，翻转课堂，教师将学习内容提前发给学生，让学生先做好预习工作，带着问题来进行课堂授课与学习，促进学生对技术动作的深刻理解和把握，尊重了个体差异，这样不仅可以更高效的完成教学任务还提高了教学的质量。

3.3 虚拟现实技术

由于体育运动的特殊性，以及学校经费与设施的有限、室内的体育馆及体育设备不全、学生人数较多，场地拥挤、户外上课受限于天气、疾病疫情等问题的出现都会影响到体育教学的进展，那么就可以利用虚拟现实的先进技术来模拟课堂教学，运用驱动合成立体声音，视觉跟踪与视觉感应点技术映现出真实画面，对人体感官各种电信号的刺激，让学生如同在真实课堂下去学习体育知识。例如，在学习健美操基本动作时，教师可以通过触摸摆动影像学生的手、脚、胯部等部位来刺激肢体感应进而来更正错误动作，增加正确印象。

虚拟现实技术应用于体育教学，可以更好的弥补传统交互式教学模式的不足，打破时间和空间的限制，确保学生的安全，激发学生参与学习和活动的热情度，使学生更全神贯注的进行体育知识与技能的吸收，并且较长时间的记忆可以加深对体育动作的理解和应用，也有助于学生未来的身心发展。

3.4 视频录像技术

体育课程主要是以实践为主，对于知识的吸收效果，主要还是以实践动作来传达体现，那么就需要学生进行多次的练习和纠错，来形成动力定型，接近所需的标准，最终达到自动化熟练阶段。但在实际教学过程中，不同的老师的技术水平、授课能力参差不齐、实践经验的不足、课堂精力有限、动作示范的标准程度等问题也会导致学生动作不规范或者将不正确的动作反复练习，达不到预期的运动效果。教师可以运用视频录像技术，在课后将授课视频进行反复研磨，找出实际问题，在下节课中进行纠错和更正，提高教学质量;还可以将视频发给学生，让学生在视频中寻找出个人问题，将动作进行更标准规范化的更正学习，提高动作熟练掌握度;例如，以功夫扇为例，“苏秦背剑”动作相对较复杂，学生完整掌握动作还稍有困难，就更不要說要求将动作完全标准化了。对此，教师可以将标准动作视频与学生完成动作的视频一并发给学生，反复观看，自行对比纠错和更正，调动学习积极性，提高学生主动性。

3.5 运动软件、穿戴设备

人工智能设备的出现，为学校和学生带来了便利，也大大减轻了体育教师的工作量。例如，在运动会的径赛项目中，教师无须参与到成绩的记录当中去，仅可对最终数据进行确认，减少错误率，还可以让学生直观看到自己的运动成绩，争分夺秒的参与比赛，更有激情和热血。又例如，学校可以与软件公司合作，研发出符合本校的体育运动系统，如“体质监测”“运动会成绩编排管理”等，來提高工作的效率;或者通过软件去读学生四年体测数据的分析结果，让学生直观地感受到体育带给身体各机能的益处变化，同时还可有针对性地对学生进行运动指导和建议，从而促进学生体质健康和终身体育。

再例如，学生通过佩戴运动手环进行体育活动，结合自身情况，来分析个人运动消耗、机能变化，是否达成理想的运动目标等，进而有所侧重的增加或删减运动量与强度，来改善身体健康水平，促进终身体育;对卡路里的摄取进行读取分析，提高学生运动兴趣，促进学生主动运动，更有利于合理饮食习惯的养成;教师也可以通过智能设备实时监控学生的运动状态，及时了解学生的身体情况，对于异常数据进行及时的分析和处理，减少不必要的运动损伤。

3.6 大数据

学校的信息技术网络平台，资源共享平台，云端等数据库存储教师和学生的体育运动情况和身体机能发展状况，可以更好的调配运动负荷与时间，选择更为适宜的运动项目进行锻炼，促进身心健康发展。

每一堂体育课、每一次训练、比赛所记录下来的大量体育数据，可以作为本次课或比赛训练的反馈，还可作为下次训练和教学的导向。例如，课堂教学的大数据，可以评价教师的教学质量、教学目标任务的完成度;课堂表现的大数据，可作为学生课堂表现和成绩评定的重要指标;心率、步数、血压等大数据的分析，可以作为运动健康的监控指标;教学评价的大数据，可作为教师教学内容和方式的整改指标依据，还可将各学生生理指标数据纳入评价体系，使评价体系更为完善、合理;不同的学生，不同的身体机能和运动喜好，对学生个体运动数据的分析，可让教师因材施教地制定出符合个人的运动负荷及时间，从而达到理想的运动效果。

4 研究结论

人工智能技术是在计算机技术的基础上建立的信息技术科学，具有较强的开放性、灵活性、交互性、协作性。体育将与其结合运用于教学，有利于丰富教学内容，促进教学模式的多元发展;通过智能教学系统指导师生教学与训练，完善教学方法和手段;通过数据反馈与评价，评估课程质量，整合信息共享资源平台，更好地帮助教者与学者进行授课和学习，提高教学质量，优化学习效果，促进身心健康发展。

（作者单位：上海师范大学天华学院）