基于团队实时监控系统的体育教学改革研究

梁孝天 陶战波 高 扬

（1.浙江警察学院警察体育部,浙江杭州 310051；2.浙江树人学院体美劳教育中心,浙江杭州 310015）

促进学生身心健康、全面发展，是党中央关心、人民群众关切、社会关注的重大课题。要坚持健康第一的教育理念，加强学校体育工作，推动青少年文化学习和体育锻炼协调发展，帮助学生在体育锻炼中享受乐趣、增强体质、健全人格、锻炼意志。2020 年10 月中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于全面加强和改进新时代学校体育工作的意见》中也明确提出学校体育以服务学生全面发展、增强综合素质为目标。对于高校体育教育工作者而言，如何利用信息化时代红利，利用现代的科学技术手段切实提高体育教育的成效，是值得重点关注和思考的问题。

二十余年来我国学生的体质健康水平持续降低。2019 年2 月中共中央、国务院印发的《中国教育现代化2035》中涵盖了八大理念，注重因材施教是其中的关键一环。因此，紧紧围绕增进学生的身心健康，改革传统的教学模式，利用现代化的仪器设备手段提升高校体育课教学质量，帮助学生树立健康理念，培养运动习惯，增强学生体质，充分发挥体育的“育人”价值，是新时期对高校体育教学工作提出的全新要求。

本文中的体育教学改革设计采用的团队实时监控系统，是目前在运动训练，尤其是专业队训练中广泛应用的仪器设备。依托其强大的实时反馈系统，用数据支撑教学科研，通过构建科学评价体系围绕课堂评价、期末考评、学生反馈几个方面对散打课程的体育教学改革进行有效评价，并利用该类型仪器设备培养学生逐渐形成健康第一的教育理念，在加快体育教育现代化、信息化课程改革上做出了有益的尝试。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象及分组

以某高校2021 级38 名选修散打课的学生为实验对象，学生均无散打学习经历或其他运动专项等级，以随机的方式分为实验组（N=19）和对照组（N=19）。实验组采用教学改革设计，对照组则采用传统教学手段。

1.2 研究方法

主要运用文献资料法、实验法及问卷调查法。

1.2.1 实验设计

本研究将学生分为对照组和实验组两个班级，在散打课前准备阶段佩戴含有传感器的团队Polar心率表（型号为Polar Team Pro,Electro Oy），通过与之配套的移动端设备获取实时监控数据（如图1 所示）。实验组采用基于团队实时监控系统的体育教学模式，主要包括①课前预设目标强度等任务指标；②课中关注Polar 表实时监控数据，结合数据和实际表现给予运动指导，督促学生维持目标强度，如有必要可视情况微调教学安排；③及时把握学生潜在的运动风险；④阶段性课程结束后对数据进行分析、复盘，按需调整教学进度等；而对照组采用“示范-讲解-练习-纠正-巩固”的传统教法。

图1 基于团队实时监控系统的散打课程教学改革设计

学期安排：对两个组的学生开展1 个学期（共16 周）的散打课教学改革研究。每周1 堂散打课，每堂课80 min。实验组和对照组均采用四段式教学法完成课堂教学，开始部分（3 min）:教师布置教学内容、任务；准备部分（15 min）:开展准备活动；基本部分（55 min）:完成基本教学任务，包括专项体能训练20 min；结束部分（7 min）:放松整理，课堂小结，布置课外作业。

值得注意的是，对于实验组的学生，每堂课前教师需要根据当次课的教学计划和目标任务提前在系统软件或网站上输入相关数据，例如目标心率、目标速度、目标位移总距离等（如图2）；每堂课中教师根据团队Polar 表实时反馈的数据进行运动指导（如图3）；每堂课后及学期结束时教师对设备及云端存储的数据进行分析、复盘，为整个课程建设提出有益的改革建议。而对于对照组的学生，仅需佩戴Polar 表进行简单记录，课后下载相关的数据留档做后续分析用。

图2 课前录入相关数据信息，确定运动强度

图3 在同一堂课中三个不同阶段的实时监控数据

1.2.2 效果评价

为全景式比较两个教学班的教学效果差异，本研究通过设计对照实验的方法从课堂评价、期末考评及学生反馈等三个维度的指标进行评价。

（1）课堂评价：选取的主要研究指标为心率和步频数据，分别反映学生的运动强度及练习密度。随机抽取两个教学班的各10 名同学在相同教学进度的整堂课中佩戴专业的Polar 表获取相关运动学、生理学数据信息进行分析。主要通过Polar表自动采集和储存学生整堂课的动态数据，生成心率变化曲线、绘制步频图来实现。本研究将步频＜20 次/分判定为学生处于休息或调整状态，并以此作为练习密度的客观评价指标。

（2）期末考评：学期末采用“教考分离”的方法，邀请教学经验丰富、均有国家一级裁判资质的三名教师作为考评员，分别对两组学生单项技术和实战对抗表现进行技评考核。为确保考评精准，本实验以国家体育总局武术管理中心最新颁布的《武术散打竞赛规则》作为评判考核标准，按照散打比赛体重级别要求进行配对。考核前考评员通过开会、录像分析、模拟打分等形式明确标准，统一细则。

（3）学生反馈：采用问卷调查法分析学生对教学模式和课堂教学认可度。共发出38 份，回收3 7 份，回收的问卷均为有效问卷。

1.2.3 统计学分析

采用配对T 检验对期末考评成绩进行分析，探讨两种教学模式的对学生技能掌握情况的影响有无差异。所有数据以“平均数±标准差”表示。显著性水平P＜0.05。数据分析软件为SPSS 26.0。

2 研究结果

2.1 课堂效果评价

实验组采用基于团队实时监控系统的体育教学模式，主要包括课前预设目标强度等任务指标，课中关注团队Polar 表实时监控数据并视情况微调教学进度、及时把握学生潜在的运动风险等；而对照组采用“示范-讲解-练习-纠正-巩固”的传统教法。参考季浏等人指出“健康体育课程模式倡导每一节体育课的练习密度应该在75%左右，所采用的运动强度应该使学生运动时心率达到140-160 次/分钟”。本研究的主要研究指标为心率及步频，分别反映学生的运动强度及练习密度，结果如下：

2.1.1 运动强度指标

图4 是一堂课中两组学生的平均心率随时间变化的全貌图。数据显示，实验组学生共出现了3 次运动强度高峰（20-30 min、35-50 min、76-82 mi n 的平均心率均达到140 次/分左右）。对照组仅出现1 次运动强度高峰，平均心率为132 次/分。由此可见，改革式课堂教学对增强学生体质、提高心血管功能，改善运动中枢兴奋性效果更显著。

图4 不同教学模式下学生平均心率的变化情况

2.1.2 练习密度指标

图5 是两组学生的步频变化。数据显示，对照组在18-26 min、33-44 min、47-56 min、59-64 min、69-73 min，5 个区间（共计37 min）处于休息状态（步频＜20 次/分），其练习密度为32.7%（练习密度=训练时长/总时长）；实验组在基本部分的休息时间约为13 min，练习密度为76.4%。对照组休息时间过长，练习密度过低，较难满足青少年锻炼需求。实验组能精讲多练，练习密度达到让学生充分地“动”起来的要求，解决了体育课“不出汗”的问题，更能促进学生身心健康。

图5 不同教学模式下学生平均步频的变化情况

2.2 期末考核评价

2.2.1 单项技术表现

拳、腿、摔攻防组合徒手空击演练（简称空击）是散打运动的综合技能，专家评分高代表着该学生技能掌握程度好，能在实战中熟练运用各项技能。

表1、表2 显示，实验组比对照组平均得分增加5.2 分；将两组数据进行配对差值分析，服从正态分布，且该差异具有统计学意义（P＜0.01）；效应值为0.89，属高强度范围（学术界普遍认为“当效应值大于0.8 时，强度可视作大”），由此表明，采用该指标评价对学生散打技能的掌握具有很强的应用价值。

表1 不同教学模式下学生空击技术动作得分情况

表2 空击技术动作的配对差值情况

2.2.2 实战对抗表现

如表3 所示，实验组的实战得分高出对照组3.85%，包括第二和第五对组合在实战考核中出现优势胜利（实力悬殊，裁判员直接判优势胜出）。结合裁判员的直观感受，实验组学生能更为熟练地运用技术动作，表现出更强的自信心和实战能力，促进“体”与“育”融合。与整个学期的改革密不可分。

表3 不同教学模式下学生实战得分情况

2.3 学生反馈情况

问卷结果显示，100%的学生认为本学期课程很好运用现代化的教学手段与方法；97.3%的学生认同改革内容新颖，有吸引力；83.8%学生认为本次改革彰显理论联系实际的人才培养理念；83.7%学生认为很大程度提高他们的学习能力；81.1%学生认为教学方法非常灵活，加强了师生双向交流；78.4%学生认为本次改革提升其对体育课的兴趣。实验组的同学给本学期课程打出了91.5 分的高分（满分100 分）。综上所述，散打课改革能激发学生学习兴趣，使学生从运动中获得快乐，提高学生获得感。

3 分析与讨论

本研究中基于团队实时监控系统的体育教学改革组明显有着更好的课堂效果及考评分数。要想实现高校体育课程的现代化、信息化改革，需要借助先进的仪器设备，帮助学生在体育锻炼中享受乐趣、增强体质、健全人格、锻炼意志，同时也让教师对每堂课的运动负荷强度、练习密度、运动后恢复等情况是解决学生身心健康的关键要素。高校体育教学改革设计应紧抓住这一核心要素，确保每一堂体育课练习密度超75%，运动强度让学生心率达到140-160 次/分钟。归纳起来，基于团队实时监控系统的体育教学改革具备以下几个方面的特色与优势：

3.1 科学评估、因材施教

在课前根据学生的实验室测试结果在云端录入实际信息并编组，根据教学进度设置合理的运动强度区，运动恢复区及运动时间等。最大摄氧量指标相当于“标尺”，通过实验室中进行的运动机能实验得到的数据才能真实地反映每名学生的个体差异，才能让长久以来提倡的因材施教真正成为现实。

3.2 实时监控、多通道反馈

基于团队实时监控系统的精确、灵敏的传感技术和强大、即时的后台软件分析技术实现了对团队运动强度的实时监控，教师可以选择根据传统体育课的教学经验结合实时反馈的数据信息对学生进行必要的科学指导。随着一堂散打课中运动强度的升高或降低，学生的生理指标发生显著变化，学生的运动表现和竞技状态一目了然。

3.3 降低风险、安全保障

由于教师安排整堂课的内容、强度是从全局来考虑的，要考虑绝大多数学生的情况；然而学生之间的身体状况、体能素质都是有较大差异的，这就导致了同样的训练内容和强度，学生们的可接受程度不尽相同。采用团队Polar 表监控一堂散打课，教师能够第一时间关注到心率波动有明显异常的同学，即刻询问学生是否有不适的身体感觉？前一天晚上是否没有休息好或者有其他身体疾病？确实身体抱恙的，应给予减量训练或者立刻停止训练就医。

3.4 宏观掌控、微观掌握

团队实时监控系统赋能传统体育课，能够从宏观上掌控一堂体育课中全体学生的平均运动强度分布，有经验的授课老师既能在课中进行一些教学内容的微调，更能够善用这些数据信息在课后进行复盘，及时校验和反思当次课教学安排是否合理，是否切实做到了精讲多练？是否达到了“从实战出发”的训练目的？立足数据，精准研判。

4 结论

基于团队实时监控系统的教学改革设计有效赋能高校体育课程，使得《散打》选修课具有更好的课堂教学效果、更熟练的期末考评表现以及更积极的学生反馈。通过深化高校体育与健康课程信息化、现代化改革，树立“以学生为中心”的发展理念，促进学生的全面发展，优化高校体育发展质量，让体育发展成果更平衡，更充分地被学生所共享。