我国智慧体育的理论概述及实践应用研究

孔令晴 伊超

(曲阜师范大学体育科学学院 山东曲阜 273100)

国家相关政策的制定、实施与完善为我国体育的未来发展指明了方向，推动了体育转型和前进的步伐。2019 年，国务院办公厅印发的《体育强国建设纲要》中提出，到2035 年基本实现与现代化相适应的体育发展新格局以及实现体育治理体系和治理能力的现代化。现代化的指引与“互联网+”模式的动力叠加合力促进了数字时代体育新动能的发展。智慧化转型升级是体育发展的主要特征，目前有关智慧体育的研究主要集中在学校体育方面，有关智慧体育概念体系等方面的内容尚待完善。构建智慧体育的理论体系，归纳总结智慧体育的实践价值，能在一定程度上为智慧体育理论体系的发展提供参考，助力体育强国总战略目标的实现［1］。

1 智慧体育

1.1 智慧体育的概念

智慧体育是指在科技化、信息化、经济化的时代下，将移动互联网、物联网、区块链、大数据、云计算等高效化的信息技术应用到体育领域的实践成果，进而满足运动参与者日益增长的体育需求。它是以信息技术为引擎，对传统体育创新发展和高质量发展的升华，是融合教育学、心理学、管理学、产业学、医疗、旅游等“体育+”资源的交叉性工程，使人类社会、信息空间和物理世界融为一体。智慧体育作为一种创新、高效、提质的体育发展方式，利用技术创新在体育领域的应用对社会产生的提振效应，旨在落实科技兴国战略、人才强国战略、全民健身国家战略，增强体育综合运营能力、体育管理能力以及体育数据分析能力，为2035年建成体育强国筑垒基石。

1.2 智慧体育的特征

1.2.1 网络化

伴随着5G技术的日臻成熟，智慧体育呈现出了有线无线交互、大屏小屏互动等“互联网+”特征［2］，它是智慧体育运行的基础，速率、容量、时延的提升使得体育参与者的无线交互成为可能，实现了体育与其他领域的全面互联，促进了智慧体育的智能化升级。

1.2.2 数据化

数据化是指借助人脸识别、可穿戴设备、动作捕捉、硬件外设等新技术，感知体育过程中的动态变化，并配合DataFocus、微软等智能BI工具迅速分析数据并可视化，将传统的体育事物数据化［3］，把复杂的体育运动过程以信息的形式存储加工并精确处理，来辅助其决策。

1.2.3 主体化

在供给结构升级和国内“双循环”格局发展的背景下，新需求的产生与发展、教学形式的改革、体育产业的提质升级等满足体育主体的发展，贯彻了“以人为本”的科学发展观。同时，体育与“互联网+”等技术的融合应用，帮助体育工作者在从事体育活动的过程中减少了资源的消耗、节约了大量的时间、提高了工作效率。

1.2.4 融合化

智慧体育并不是单一的体育类型，它融合了大数据、云计算、互联网、5G、人脸识别、眼动追踪等新兴技术，发展出了涵盖教学、训练、竞赛等形式的新业态，是各领域深度融合发展的结果，也是“体育+”工程的应用实践。

1.3 智慧体育的分类

依据体育活动的性质、各种体育实践的基本功能和特征，以及人们对体育基本类型的认同，将智慧体育分为智慧学校体育、智慧竞技体育、智慧大众体育3种类型。

1.3.1 智慧学校体育

智慧学校体育是指以学生参与为主体，利用先进化的教学器材、智慧化的教学手段、多元化的教学形式来培养学生的道德和意志品质，促进学生身心健康、全面发展的体育活动，实现了运动员的智能化选材、训练、竞赛、管理，进一步推动了学校体育体系的多样化、现代化、高质量的发展，是学校体育未来发展的主流趋势。

1.3.2 智慧竞技体育

智慧竞技体育是指借助数据化训练设备、科学化的竞技装备、公正化的监控仪器，以最大限度地发掘运动员的潜力、创造优异运动成绩、净化竞技体育的参与环境为目的的运动活动过程，进一步优化了教练员的选材途径、提高了运动员的竞技表现、规范了裁判员的判罚尺度。

1.3.3 智慧大众体育

智慧大众体育是指人们为了促进身体健康、充实余暇时间，通过手机APP、投影、5G 交互等新形式以强身健体、娱乐休闲等为主要目的且自愿参与的体育活动的统称，随着移动互联网时代的发展，提升了大众的体育体验，激发了休闲体育的活力，为大众提供了健康指导类、就业就职指导类、场馆比赛服务类信息［4］。

2 智慧体育的研究现状

借助CiteSpace可视化分析法对“智慧体育”的研究现状进行分析。以CNKI数据库为数据来源，检索主题为“智慧体育”的文献，时间范围为2000—2021年（最终检索时间截至2021年03月05日）。将检索到的501条文献进行筛选，最终得到498条目标文献，将它们下载并保存，导入CiteSpace，从关键词共现、关键词突显两方面进行可视化分析并绘制相关知识图谱。

2.1 关键词的共现分析

以相关文献中的关键词为节点进行共现分析，共有427 个节点，418 条线。除去与检索相关的“智慧体育”，共现频次由高到低依次是“体育教学”43次、“智慧课堂”26次、“体育教师”21次、“小学体育”20次、“体育课堂”20 次、“体育场馆”18 次、“体育”18 次、“智慧校园”17次、“互联网+”13次、“体育产业”11次等；中心度由高到低依次是“体育教学”0.26、“智慧”0.15、“智慧校园”0.14、“教学智慧”0.12、“体育课堂”0.11、“高校”0.11、“体育产业”0.09、“高校体育”0.09 等，具体形式如图1所示。

综合分析，有关智慧体育的热点关键词为体育教学、智慧课堂、体育课堂、智慧校园、“互联网+”、体育产业等。

2.2 关键词的突显分析

对相关文献关键词进行突显分析，整理后得到10个关键词（见图2）。2000—2015 年出现的突显词主要为体育营销、智慧、体育课堂、体育课堂教学等；2016—2020年出现的突显词主要为体育产业、智慧校园、智慧体育、教学智慧等。其中，智慧体育、智慧课堂、高校体育等关键词从出现开始持续至今，未来一段时间可能仍是智慧体育的部分研究热点。

图2 相关文献关键词突显分析

3 智慧体育的实践应用

3.1 智慧体育培育了学校体育的多元发展

3.1.1 智慧校园

为了积极推进“互联网+教育”的发展，进一步推动智慧校园的建设，教育部颁发了《教育信息化2.0 行动计划》，进一步促进了学校体育和智慧体育的融合。智慧体育系统与校园学籍和教务系统的深入打通，保证了学校账号在体育系统的一键登录，帮助管理者实时监控学生的各项身体指标，实现学校、家庭和社会三者的智慧化协调沟通。

3.1.2 智慧教具

学生在体育课堂上佩戴心率表，教师的移动客户端可实时监控学生的身体状态并根据心率及时调整训练强度，提高了对学生的重视程度，避免了学生“浑水摸鱼”以及身体不适未被教师发现等现象的发生。教师还可以利用校企中软件的分析功能，为下堂课训练强度的安排寻求依据，进一步探索了一种课前“先知”、课中“感知”、课后“探知”的新型教学模式［5］。

3.1.3 智慧课堂

“互联网+”的教学模式逐渐成为主流。疫情期间，利用资源丰富的互联网，在线上开展体育课堂教学，既打破了空间上的束缚，又完善了体育教学手段。此外，利用虚拟与增强现实技术可为学生创造全场景化、沉浸式、交互式的体验［6］，推动教育空间传统化转型。学生还可以通过计算机学习各项运动的标准化动作，了解更多体育教学的新项目和新形式，丰富了学校体育的教学方式。

3.2 智慧体育推动了竞技运动的专业强化

3.2.1 运动员

以射击类运动为例，较高的专注度是射击类运动员最基本的要求，利用眼动追踪实验来记录运动员的微眼跳范围、凝视位置、凝视漂移角度等数据信息，并对其专注度进行分析评估，从而达到对职业运动员遴选的目的。此外，利用体育智库中的数据算法，对运动员的平时训练表现数据与既往竞技比赛成绩浮动轨迹进行分析，推测运动员的体育水平，优化了竞技运动员选材的程序。交叉运动人体学、医学、运动康复学等学科研发出的智能化体育运动设备，在确保运动员高质量的日常训练［7］以及伤后康复中也发挥了重要的作用。

3.2.2 教练员

教练员作为比赛场上阵容安排和队员更换的决定者，其执教水平在很大程度上会影响比赛的走向甚至直接决定比赛的胜负。以足球比赛为例，教练员可以借助智能战术板将场上球员的位置扫描到移动设备中，借助大数据的云计算等技术处理相关信息，得到进攻过程中最有利于得分的跑位路线，再由教练员传达给场上球员执行，很大程度上提高了团队凝聚力和得分效率。同时，还可以借助智能摄像头对运动员的身体状况、技战术执行能力等进行实时分析并生成报告，方便教练员的赛后总结复盘。例如，鲁能足校通过引进Catapult 公司的可穿戴运动背心来评估球员的运动表现和运动负荷，并结合大数据的信息处理技术帮助教练员评定球队的训练强度和训练质量。

3.2.3 裁判员

结合人工智能的裁判辅助系统可以及时准确地帮助裁判员做出判罚决定，在一定程度上可以有效地避免错判、漏判以及偏袒行为的出现。例如，网球、斯诺克、排球赛场上的“鹰眼”技术，以及高尔夫赛场记分板配备的雷达测量系统、足球场上的VAR视频回放和门线技术等。

3.3 智慧体育提升了大众体育的体验感官

3.3.1 大众健身

2020 年10 月10 日，国务院办公厅发布《关于加强全民健身场地设施建设发展群众体育的意见》，要求推进“互联网+健身”，提高全民健身公共服务智能化、信息化、数字化。以Keep、Fittime、Wake为代表的体育健身运动APP，将全民健身公共服务引向智能化、信息化、数字化，根据用户的运动情况生成运动健康数据，结合既往运动时的强度，个性化推荐训练课程，推进体育健康管理服务的个性化和多样化。此外，杭州智享无人值守场馆的投入使用，有效解决了场馆管理运营时间短、运营成本高以及设备维护难等问题。

3.3.2 智能器械

融入云计算、互联网等技术的智能跑步机可以根据人体足弓特点调节跑步坡度，还可以通过遥感技术实时显示用户心率。此外，用户可以借助智能APP，结合自己的BMI、体脂率等指标获取最适合自己的减肥计划和饮食方案，把智慧体育作为自己的“私人教练”。

3.3.3 赛事观赏

随着生活质量水平的提高，人们会选择观看体育赛事来充实自己的余暇时间。现场观看体育赛事氛围好，但相对于通过移动新闻客户端和直播平台观赛来说，亲临现场观看会有盲角，且耗时多、花销大。以信息技术为引擎的赛事直播行业蓬勃兴起，具有视觉冲击强、观看盲角少、观赛成本低、时效性强等优势，使生活更加便捷化。

3.4 智慧体育促进了体育产业的转型发展

3.4.1 产业转型

体育产品“线上+线下”销售模式的融合，促进体育产品从“单一销售形式”向“多元融合销售形式”的转变，加快了体育用品消费扩容提质的步伐，体育产业与数字化融合的进程进一步加快，激活了体育产业的消费新市场，推动了体育产业的转型升级［8］，是提高体育产业供给效率和质量的重要方式［9］。

3.4.2 产业供给

借助VR、全息投影等技术搭建特色体育用品体验区，在用户的亲身参与中潜移默化地树立起了品牌的特色价值，加深了用户对体育用品的信赖程度。体育企业组织根据体育产品线上与线下销售情况和跨渠道观测客户长时间的购买行为、购买过程、购买偏好、购买评价等，建立客户响应模型，对顾客的购买行为进行前瞻式预测分析，在首页推荐用户感兴趣的、相关联的体育产品，激发了消费者的体育消费需求，完善了体育用品的产业供给途径。

3.4.3 服务升级

体育产业融合了用户的新型体育消费需求，在服务供给方面，进行了转型升级，根据供给侧结构性改革的要求调整了体育服务的供给结构，促进了国内体育服务消费市场的完善发展。

3.5 智慧体育加快了科技强军的完善速度

军事的智能训练考核系统是对《军事训练大纲》所呈现出来的“新、全、严”特点的技术应用，以智能化代替人工考核方式精心打造接轨新时代的数字信息化智慧操场。运用人工智能物联网技术开发的物联网终端产品，智能地控制军事体育训练计划、组织、考察、评估、统计、分析的全过程。参训官兵通过人脸识别进行身份验证，各智能考核设备全程自动采集各类训练数据，自动判定动作标准，通过智能分析处理，自动计算训练考核成绩与排名，实现了军事训练考核系统的全程监控、考核成绩自动评判和记录、考核数据自动处理分析，有效解决了军事训练考核的数据采集不够准确、数据统计工作任务复杂、动员人数过多、人员的主观因素以及舞弊现象的问题。

4 结语

体育承载着国家强盛和民族振兴的梦想，体育强则中国强，国运兴则体育兴。基于“互联网+”的现代化智慧体育正引领体育各领域进行深刻的变革，新技术与体育的深度融合必将加快中国体育的现代化。该文的相关研究可以在理论层面上助力智慧体育系统性的架构，为完善智慧体育理论体系提供一定的借鉴，对于将智能技术全面深入地引入体育领域并实现智能技术与体育的完美融合，未来发展需要科研人员、专业人员和人民大众的共同参与和努力。