聚焦“AI+体育”深度融合，推进高校“智慧体育”建设

林毅　刘宏亮　赵聪　王向晨

摘要：在新时代“五育并举”、教育现代化背景下，高校体育信息化改革势在必行。当前，我国高校“智慧体育”建设主要面临“技术智慧”尚未落地、“人本智慧”较为薄弱和“教学智慧”有待提升等三类问题。对此提出政策建议：一是落实高校智慧体育新基建，二是打造高校智慧体育人才梯队，三是构建智慧体育教学质量体系。

关键词：智慧体育；教育现代化；人工智能；融合创新

中图分类号：G807

Focusing on the Deep Integration of "AI + sports" and Promoting the Construction of "Smart Sports" in Universities

LIN Yi， LIU Hongliang*， ZHAO Cong，WANG Xiangchen

Department of Physical Education， Nanjing University of Chinese Medicine， Nanjing 210023， China

Abstract：In the context of the new era of "simultaneous development of five educations" and modernization of education， it is imperative to reform the informationization of physical education in universities. At present， the construction of "smart sports" in Chinese universities mainly faces three types of problems： "technical wisdom" has not yet been implemented， "humanistic wisdom" is relatively weak， and "teaching wisdom" needs to be improved. Policy suggestions are proposed for this： firstly， to implement the new infrastructure of smart sports in universities， secondly， to create a talent pool of smart sports in universities， and thirdly， to build a quality system for smart sports teaching.

Key words：smart sports; modernization of education; artificial intelligence;

integrating innovation

引言

自党的十九大首次提出“智慧社会”新理念以来，我国经济社会各领域广泛掀起数字化建设浪潮。教育部高等教育司司长吴岩指出，“中国式现代化必须率先实现中国式教育现代化”。2019年中共中央、国务院《中国教育现代化2035》[ ]为新时期智慧教育发展做了战略部署。2022年初，国务院发布“十四五”规划，提出深入推进智慧教育；《教育部2022年工作要点》明确实施教育数字化战略行动。作为教育现代化的重要组成部分，学校体育信息化改革已成为必然趋势。然而，目前国家智慧体育建设侧重于竞技体育、全民健身和体育产业领域，对于学校体育尤其是高校体育缺乏重视，如何推动人工智能技术和学校体育的融合创新，破解高校智慧体育建设中卡脑子卡脖子卡嗓子的问题，撬动体育教学和人才培养深层次变革，亟需引起有关部门的关注。

1 我国高校“智慧体育”建设面临的主要问题

1.1政策体系：“标准智慧”出现断层

2018年教育部《教育信息化2.0行动计划》[ ]、2019年中共中央、国务院《中国教育现代化2035》[ ]等文件极力推动信息技术与教育的深度融合。2021年国家体育总局《“十四五”体育发展规划》将“数字体育建设工程”列为专项工程。[ ]然而高校体育数字化建设方面的政策却出现“断层”，教育部2002年发布的《全国普通高等学校体育课程教学指导纲要》距今已有20多年。体育相较于普通文化课在课堂教学中具有更多的特殊性，尤其需要专门的数字化标准体系作为指导。对比美国，1996年后连续5次发布《国家教育技术计划》（National Educational Technology Plan，NETP），框定教育信息化建设路线。体育教学上，美国于1995年制定《国家体育标准》，2007年制定《在线体育课程初始指南》[ ]，自2008年第一版《美国人身体活动指南》（Physical Activity Guidelines for Americans）起，以十年为周期定期更新，提供基于科学的指导，并对身体活动指标进行量化，[ ]使体育教学数字化有据可循。

1.2 基础保障：“技术智慧”尚未落地

首先是智慧校园基础薄弱。高校智慧体育离不开智慧校园的基础建设。国内智慧校园发展水平參差不齐，多存在“乱贴智慧标签”和“智慧校园不智慧”的现象。体育场地设施紧缺落后，更新不及时。国外智慧校园经验相对丰富，如南洋理工大学综合利用物联网、建筑信息模型、地理信息系统、混合现实等新型信息技术，建设了可视化的BIM+FM管理平台，提升校园建筑管理效能。[ ]其次是智慧体育管理松散化。从现阶段来看，国内多数高校仍面临教育信息化改革不到位、体育学科边缘化、财政经费紧张等现实困境，难以形成五育并举的智慧协同管理机制。反观美国教育部早在2010年发布了NETP2010智慧教育发展战略（改变美国教育：技术增强的学习——美国国家教育技术计划2010）。同时针对州政府进行量化评估，制定了“冲向顶尖”（Race to the top）计划，突出教育量化评价的引导与管理功能，加强教师专业化发展的培训和教育改革等方面，促进全国教育系统的全方位、整体性变革。[ ]最后是智能技术应用碎片化。高校内部多套管理系统并行屡见不鲜，教育各环节数据难以有效衔接，“信息孤岛”众多。相比之下，IBM公司所推出的智慧教育框架通过教育大数据对课程一体化设置与实施的规划、建设、干预与反馈的循环机制，促进了美国智慧教育改革。

1.3 师资水平：“人本智慧”较为薄弱

“技术智慧”是高校智慧体育建设的基础支撑和必要条件，而“人本智慧”是其底层逻辑和根本出发点，直接影响高校体育改革在技术操作层面的落地。加拿大著名教育家迈克尔·富兰指出，“教师是教育改革与社会进步的动力，教师是教育改革的前提条件”。[ ]就现阶段高校体育师资现代化水平而言，主要有四大问题。一是学术研究滞后。2022年9月27日网上调研数据显示，以“高校智慧体育”为主题词的百度资讯仅有34条，知网中文文献145篇，分别占“智慧体育”主题词数据的35%和17%。有学者对智慧体育领域研究进行文献计量学分析，研究数据表明近10年来，全球智慧体育发文量总体呈上升趋势，特别是在2015年以后，产文数量增幅明显。其中，美、英两国及中国的高校是智慧体育研究的主要力量，但中国的中心性排在第17位，并不具有主导地位。[ ]并且我国鲜有针对体育科技人才培养的相关研究，如何建立有利于体育科技人才的培养机制、如何完备体育人才队伍梯次结构等紧迫议题亟待破解。与目前世界体育科技研究相比，我国智慧体育研究学术创新明显不足。[ ]二是智慧理念欠缺。多数体育教师教学观念较为陈旧，自主学习能力不够，缺乏主动与跨学科、跨院校专家合作的积极性，或限于课程教学与各种教研压力，但为响应学校要求，只好从形式上做出一些“看似改革”的教学活动。[ ]三是现代化教学水平偏低。目前我国高校体育教师学历相对较低，信息技术素养远不足以承担数字化教学任务。一项对上海交通大学等四十多所高校的网络调查数据显示，55.6%的体育教师未利用数字化手段进行教学；能够熟练操作计算机和录摄像等数字化设备的教师仅为29.6%。[ ]2022年5月，第三届世界高等教育大会提出了高等教育六大变革方向：公平和可持续地享有高等教育；为学生提供更全面的学习体验；推动跨学科、超学科的开放与交流；提供满足青年和成年人终身学习需求的途径；构建内容多样和方式灵活的综合学习体系；技术赋能高效的教学与研究。为适应未来高等教育变革，高校体育教师必须有提升自我素养的紧迫感。四是高校体育人才培养相对滞后。2018年教育部发布《教育部关于实施卓越教师培养计划2.0的意见》（教师〔2018〕13号）[ ]针对中小学教师现代化提出了具体要求：“深化信息技术助推教育教学改革。推动人工智能、智慧学习环境等新技术与教师教育课程全方位融合，充分利用虚拟现实、增强现实和混合现实等，建设开发一批交互性、情境化的教师教育课程资源”。而对于高校体育教师尚未有相关要求。同时，我国智慧体育学术创新明显不足，[ ]且鲜有针对体育科技人才培养的相关研究，如何建立有利于体育科技人才的培养机制、如何完备体育人才队伍梯次结构等紧迫议题亟待破解。

1.4 课程质量：“教学智慧”有待提升

一是传统体育教学目标单一，课堂教学模式固化。整齐划一的传统教育形态“工业化”印记深重，[ ]与人工智能时代学生的个性化需求不相适应。高校公共体育课程通常只有每周一个半小时的授课时间，一堂课做完热身时间就过去了一大半。课堂教学往往围绕考核标准，以教师示范讲解，学生模仿动作，分组练习为主，存在“一刀切、满堂灌”的弊端和“难量化、难记录、难分析”的问题。例如足球课程，考核项目为颠球，实际教学中就会陷入只教颠球的模式，难以激发学生学习体育的兴趣和主动性。二是在线体育教学效果较差。近几年受疫情影响，大规模的在线教学取得长足的发展，然而由于体育课程的特殊性，在线教学实施过程暴露出诸多问题。有学者对陕西省12所代表性高校600名师生的问卷调查显示，学生对于线上体育教学满意度普遍不高，仅有8.3%和16.7%的学生对线上体育教学的学习效果表示非常满意和满意，69.6%的大学生表示线上体育教学的学习效果一般，有4.4%的学生对线上体育的教学效果表示不满意。[ ]实施在线体育教学，还出现学生体育运动量不足，弱化学生之间的竞争力，减少交流的机会，课程内容无法满足学生的需要等问题。[ ]另有调查表明，90%以上的高校体育教师没有建设特色網络课程和线上教学的实践经验，疫情期间开设的一些课程也是临时抱佛脚，甚至是“赶鸭子上架”，线上教学尚未形成共识。[ ]三是在线体育教学资源较少。截至2022年7月12日，全国最大的在线教育平台——“国家智慧教育公共平台”总浏览量已经超过30.3亿次，总访客量达到了4.3亿人。[ ]其中，高等教育模块中仅有体育资源20条，包括1门一流课程；相比之下高校美育一流课程已有13门。

2 推进高校“智慧体育”建设的路径探析

2.1 落实高校智慧体育新基建

首先，建立责任清晰、分工明确、执行有力的智慧校园治理架构，加强智慧体育新基建政策牵引。细化高校体育工作标准化的系统建设，聚焦体育课程一体化构建等关键环节，打造智慧体育教学环境，充分发挥基础支撑对高校智慧体育的保障作用。其次，加大经费投入，依托技术创新驱动，及时更新改造体育场地设施。利用人工智能促进体育流程再造，提高校园体育教育服务的精准化水平。技术上应充分考虑平台不同主体需求，容易操作上手；系统独立完整，支持常态化使用，如2021年的人工智能体育教学线上评价系统AIPE（Artificial Intelligence Physical Education）[ ]、“智慧体育场景实验室”[ ]等。推动学校体育装备标准化建设，支持一次部署永久使用，服务器可加载移植多路AI算法支持后期功能拓展。设计研发服务于本校师生的高校体育APP，如清华大学的AtTsinghua、北京大学的掌上燕园、“华大sports”，其具体功能包括校园体育资讯服务、体育成绩及课表查询服务、体育社团管理服务、体育场馆服务和科学健身等内容。[ ]最后，高校应主动探索多元共商下的风险承担与收益分配方式，基于价值共创的理念引导高校、体育科技企业、科研机构和教育主管部门等转向结构化的契约合作，共建共享体育新资源和大数据。如上海体育学院与美国高通公司、上海庞勃特科技有限公司在2020年11月第三届中国国际进口博览会上举行合作备忘录签约仪式，围绕5G＋AI人机融合远程实时教学场景构建，成功扩展三方生态合作。

2.2 打造高校智慧体育人才梯队

一方面，针对现有高校体育教师实施信息技术应用能力提升工程2.0专项培训。加大高校体育教师信息技术培训资金投入，定期组织信息技术培训和观摩其他院校在线教学优秀案例，开展多种形式的在线教学评比和竞赛。组建专门的教学团队，探索线上、线下并存的体育混合教学模式。建立校内、校际、区域合作联盟，组织体育教学团队到企业、样板高校考察交流。同时，高校体育教师自身应注重更新理念，强化自主学习能力。通过教研活动了解国内外智慧体育最新动向，重点聚焦科技冬奥、智能设施、人工智能与运动医学、体育元宇宙、体育数智人等国际热点话题，关注智慧体育发展趋势和变革，促进学术引领教学。另一方面，针对高校体育师资储备力量实施数智化高质化人才培养工程。高校尤其是体育院校要充分发挥学科、科研、资源等综合优势，打造以实验室或科研中心为主的科技创新引领力量，在青年体育科技人才培养过程中促进体育与现代信息技术的深度融合。例如德国重视提升数字能力的教育，制定了以教育4.0为主导的2030教育战略，提出要在学科课程中普遍融入数字能力教育，在教学内容中融入计算机思维和数字理解能力；师资教育培训信息科学教育和数字能力培养；加强数字化教育基础设施的建设，促进教育机构和教育管理的大数据等具体战略举措。[ ]

2.3 构建智慧体育教学质量体系

一要丰富在线体育课程资源，完善“三个课堂”。参考优秀高校课前“先知”、课中“感知”，课后“探知”的三段式智慧体育课堂教学模式，通过可视化的体育教学产品为学生打造沉浸式虚拟运动场景、提升运动参与体验感、拓宽参与体育锻炼途径。例如2020年清华大学、华中科大、杭州电子科大等八所高校陆续开展了“云动会”，线上体育比赛运用乐动力APP搭建的AI智能技术把体育教学、课外锻炼和校园群体竞赛有机结合，形成了独特的“课内外一体化的体育育人模式”。[ ]二要加强国家智慧教育公共平台的普及和使用。一流高校要有一流体育，力争每所一流高校都建设一门一流体育课程。按照《国家智慧教育公共服务平台接入管理规范（试行）》（教科信厅函〔2022〕33号）标准，构建国家、省、市、县、学校五级智慧教育平台。遵循“试点先行、质量规范、分批推进”原则，加快高校体育数字化转型。三要健全和规范智慧体育教学体系。目前我国政策主要面向全学科的线上课程教学，没有针对体育学科的具体规划和引导。[ ]可参考美国国家运动与体育教育协会（NASPE）制定的《在线体育课程初始指南》，对教师与学生参与在线课程的前提、课程内容、班级规模、授课时间、硬件设备和技术系统、社区支持、课程方案评估等多个方面进行明确规范。[ ]四要打造智慧体育课堂。政府和学校应加大政策倾斜和资金投入，引入智能技术，例如应用LearnSite平台教师可在课前调查学情，了解学生身体素质、能力技巧等相关信息，便于制定出有针对性的教学目标和重难点，为高效课堂打下基础。[ ]又如利用背心式运动检测设备、腕带式心率带运动采集设备和AI摄像头，可准确监测学生的心率指数、运动负荷和运动过程，形成学生个人运动数据报告，便于体育教师掌握学生运动强度和准确度。另外，在教材建设方面，还应直接开发电子化教材，或在纸质版教材中嵌入数字化链接，以满足学生多元化需求。例如借鉴国外做法，美国华盛顿大学开发名为“Magic Book”的增强现实系统，可使传统出版读物的图文描述转变为三维立体成像，开创AR技术在教材中的应用。[ ]上海中医药大学附属闵行蔷薇小学在2018年也将AR技术引入其校本课程《微微本草》中，实现国内AR技术应用的教材首创。[ ]

3 结语

作为“五育并举”的重要环节，高校体育教学改革势在必行。智慧体育建设关乎我国教育现代化水平，关乎德智体美劳全面发展的人才培养目标实现。高校应直面教育现代化的机遇与挑战，乘势而上，补好体育教育的短板。数字赋能，科技助力，必将开启教育强国、体育强国新局面。

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基金项目：江苏省“十四五”教育科学规划重点课题（B/2022/01/158）；江苏省高等教育学会专项课题（2020JDKT118）；南京中医药大学本科教育教学改革研究课题（NZYJG2022144）；江苏省社科应用研究精品工程高校思想政治教育专项课题（23SZC-057）。

作者简介：林毅（1988—），女，硕士研究生，中级-助理研究员; 研究方向为体育人文社会学。

赵聪（1981—），男，大学本科，副高级-副教授; 研究方向为体育训练，体育教育。

通信作者：刘宏亮（1980—），男，博士在读，正高级-教授; 研究方向为传统体育文化、运动与健康促进，17673886@qq.com。