杜萬新

(浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院公共基礎(chǔ)教學(xué)部 浙江杭州 310053)

長期以來，我國大學(xué)生表現(xiàn)出鍛煉不足與鍛煉意識缺乏等明顯特征，導(dǎo)致大學(xué)生體質(zhì)健康水平持續(xù)下降，已成為全社會關(guān)注的問題。教育部最新監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，2019 年我國大學(xué)生體質(zhì)健康達(dá)標(biāo)優(yōu)良率相比2014年僅增長0.2個百分點(diǎn)，同時(shí)身體柔韌性、力量、速度、耐力等方面不及中小學(xué)生。截至2020年，我國大學(xué)生體質(zhì)健康不及格率進(jìn)一步升高，為30%。大學(xué)生體質(zhì)下降是諸多因素疊加導(dǎo)致的結(jié)果，究其原因，一方面，應(yīng)試教育“重智輕體”，弱化了對學(xué)生身體素質(zhì)的關(guān)注，導(dǎo)致體育教育機(jī)制與學(xué)生體質(zhì)管理和監(jiān)控體系不完善；另一方面，高校傳統(tǒng)體育教學(xué)模式根深蒂固，缺少對學(xué)生體育鍛煉的過程評價(jià)，導(dǎo)致學(xué)生獲得感較低。對此，我國政府相繼出臺一系列政策措施，把加強(qiáng)青少年體育鍛煉作為推進(jìn)全民健身國家戰(zhàn)略的基礎(chǔ)工程來統(tǒng)籌實(shí)施，以增強(qiáng)青少年學(xué)生身體素質(zhì)?？傮w來看，當(dāng)前大學(xué)生體質(zhì)下滑的趨勢仍未徹底扭轉(zhuǎn)，超重及肥胖比率上升，心肺耐力差及力量弱等問題依然突出。

隨著智慧時(shí)代的到來，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代智慧技術(shù)與體質(zhì)健康促進(jìn)的融合發(fā)展，將先進(jìn)的信息技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算及預(yù)判技術(shù)應(yīng)用于學(xué)生體質(zhì)健康促進(jìn)過程中，有效彌補(bǔ)了大學(xué)生在體質(zhì)健康促進(jìn)過程中存在的測試與分析短板，為強(qiáng)化學(xué)生參與體育鍛煉的行為，培育學(xué)生體育鍛煉意識，滿足學(xué)生多樣化體育健身需求等，提供了智慧化發(fā)展路徑。鑒于此，該文綜合利用新一代智慧技術(shù)與高校體質(zhì)健康實(shí)體基礎(chǔ)設(shè)施及信息基礎(chǔ)設(shè)施相融合，構(gòu)建大學(xué)生體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式，探索大學(xué)生體質(zhì)健康智慧化發(fā)展的新模式，形成可預(yù)測、計(jì)劃、判斷的高校學(xué)生體質(zhì)健康促進(jìn)新路徑，以期為增強(qiáng)我國大學(xué)生身體素質(zhì)和體質(zhì)健康水平的多元化發(fā)展拋磚引玉。

1 構(gòu)建大學(xué)生體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式的意義

1.1 契合新時(shí)代高校學(xué)生體質(zhì)健康發(fā)展的時(shí)代內(nèi)涵

習(xí)近平總書記在全國教育大會上發(fā)表主旨講話時(shí)強(qiáng)調(diào)，要樹立健康第一的教育理念，開齊開足體育課，幫助學(xué)生在體育鍛煉中享受樂趣、增強(qiáng)體質(zhì)、健全人格、錘煉意志。這賦予了高校學(xué)生體質(zhì)健康發(fā)展新的時(shí)代內(nèi)涵。雖然高校學(xué)生體質(zhì)健康的影響因素比較復(fù)雜，但缺乏健康意識和體育鍛煉不足，仍然是學(xué)生體質(zhì)健康水平下降的主要原因。因此，增強(qiáng)學(xué)生體育鍛煉意識、促進(jìn)學(xué)生體育鍛煉，是促進(jìn)學(xué)生體質(zhì)健康水平提升的重要手段?；诖?，該研究充分利用智慧技術(shù)構(gòu)建高校學(xué)生體質(zhì)健康智慧服務(wù)系統(tǒng)，通過智慧新理念的導(dǎo)入、智慧新技術(shù)的應(yīng)用和智慧新模式的形成，使高校學(xué)生體育鍛煉的全過程、健康管理的全流程和健康服務(wù)的全鏈條產(chǎn)生智慧效應(yīng)，創(chuàng)造智慧價(jià)值。

1.2 優(yōu)化新時(shí)代高校學(xué)生課內(nèi)外體育鍛煉融合的實(shí)施路徑

長期以來，高校學(xué)生課內(nèi)外體育鍛煉融合進(jìn)程中存在著鍛煉信息難共享、內(nèi)容難銜接、過程難追蹤等組織管理方面的技術(shù)阻礙，嚴(yán)重制約了學(xué)生參與體育鍛煉的積極性。因此，綜合利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)探索未來教育教學(xué)新模式，重構(gòu)高校課內(nèi)體育教學(xué)與課外體育鍛煉的治理新機(jī)制，在空間與功能上形成相互支持與相互補(bǔ)充的發(fā)展格局。目的是通過學(xué)生課內(nèi)掌握的運(yùn)動技能和身體鍛煉方法，滿足不同體質(zhì)（偏胖或偏瘦等）學(xué)生的鍛煉需求。課內(nèi)與課外鍛煉相融合所形成的互動效應(yīng)會對學(xué)生的鍛煉意識與行為產(chǎn)生積極影響，因此，構(gòu)建高校學(xué)生體質(zhì)健康智慧服務(wù)體系，為學(xué)生課內(nèi)外體育鍛煉融合路徑的實(shí)施提供技術(shù)支撐。

1.3 滿足新時(shí)代高校學(xué)生體育鍛煉的多元需求

滿足多元化體育鍛煉需求，是培育學(xué)生體育鍛煉意識和體育鍛煉行為的關(guān)鍵步驟。體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式是基于智慧技術(shù)應(yīng)用（如穿戴傳感器、生物芯片等），結(jié)合學(xué)校體育學(xué)、運(yùn)動訓(xùn)練學(xué)、運(yùn)動生理學(xué)及運(yùn)動生物化學(xué)等理論體系，為學(xué)生的體育鍛煉參與提供精準(zhǔn)服務(wù)的過程展示。學(xué)生通過系統(tǒng)（APP）及時(shí)了解自身體質(zhì)健康詳細(xì)數(shù)據(jù)，有利于進(jìn)一步匹配學(xué)生體育鍛煉參與的需求，包括體質(zhì)健康需求、形體展示需求、競技能力提升需求等。同時(shí)，智慧技術(shù)應(yīng)用也可為大學(xué)生在體育鍛煉時(shí)間和空間上提供更多選擇，如體育教學(xué)輔助系統(tǒng)可實(shí)時(shí)記錄體育教學(xué)全過程，學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)度反復(fù)觀看教學(xué)過程等。不僅可有效解決學(xué)生課內(nèi)鍛煉體驗(yàn)和鞏固情況，還可針對學(xué)生課外鍛煉情況提供與自身情況相符合的體育鍛煉指導(dǎo)，有助于更好地滿足大學(xué)生個性化體育鍛煉需求，促進(jìn)高校學(xué)生全面健康成長。

2 大學(xué)生體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式的內(nèi)在邏輯

2.1 體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式的基本流程

大學(xué)生體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式的基本流程。第1步，通過智能傳感器（如可穿戴傳感設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備、生物芯片、手機(jī)傳感器等）實(shí)時(shí)監(jiān)測，精準(zhǔn)感知學(xué)生體育行為與鍛煉數(shù)據(jù)。第2 步，通過現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行信息儲存、傳輸及分析處理。第3 步，根據(jù)分析結(jié)果，對學(xué)生體育鍛煉行為和鍛煉效果進(jìn)行全面感知與綜合評估，為學(xué)生在課內(nèi)體育教學(xué)、課外體育鍛煉、體質(zhì)健康管理等方面提供輔助與決策信息，制訂個性化體質(zhì)健康促進(jìn)方案。第4 步，針對體質(zhì)健康各種實(shí)際問題和體育鍛煉需求，提供決策方案并在高校體質(zhì)健康促進(jìn)中應(yīng)用實(shí)施，從而達(dá)到科學(xué)監(jiān)測和管理大學(xué)生體質(zhì)健康的目的。

2.2 體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式的架構(gòu)與功能

體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式由基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)支撐層和應(yīng)用服務(wù)層組成（見圖1）?；A(chǔ)設(shè)施層是通過各種智能傳感終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)學(xué)生體育鍛煉參與全過程的信息采集，包括網(wǎng)絡(luò)通信、傳感器、數(shù)據(jù)服務(wù)、攝像設(shè)備、服務(wù)器、系統(tǒng)軟件等，為體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式的正常運(yùn)行提供基礎(chǔ)設(shè)施支持。數(shù)據(jù)支撐層主要對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)統(tǒng)計(jì)與分析，以探索數(shù)據(jù)發(fā)展的規(guī)律性，經(jīng)過處理和轉(zhuǎn)化后最終成為提高體質(zhì)健康水平的生產(chǎn)要素，是構(gòu)建大學(xué)生體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式的核心要素。應(yīng)用服務(wù)層主要圍繞高校學(xué)生在體質(zhì)健康促進(jìn)過程中存在的問題，為學(xué)生提供體質(zhì)健康監(jiān)測、課內(nèi)體育教學(xué)輔助、課外體育鍛煉指導(dǎo)、體質(zhì)健康管理等應(yīng)用服務(wù)，是體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式全過程技術(shù)形態(tài)的最終功能體現(xiàn)。

圖1 大學(xué)生體質(zhì)健康智慧服務(wù)構(gòu)架體系

根據(jù)吳鍵的研究成果可知，智慧技術(shù)融入體質(zhì)健康服務(wù)的主體功能主要包括運(yùn)動負(fù)荷監(jiān)測、家庭鍛煉指導(dǎo)、運(yùn)動競賽分析、體質(zhì)健康管理等方面。該文借助智慧體育服務(wù)框架，結(jié)合劉玉、孟云鵬等研究成果，把當(dāng)前智慧體育視域下我國高校學(xué)生體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式的主體功能概括為4 個層面：體質(zhì)健康動態(tài)監(jiān)測功能、課內(nèi)體育教學(xué)輔助功能、課外體育鍛煉指導(dǎo)功能、體質(zhì)健康管理促進(jìn)功能（見圖2）。

圖2 大學(xué)生體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式的功能圖

（1）體質(zhì)健康動態(tài)監(jiān)測功能：通過應(yīng)用智能傳感與監(jiān)測設(shè)備（如運(yùn)動傳感、生物芯片及可穿戴智能設(shè)備技術(shù)等）對大學(xué)生的身體數(shù)據(jù)（如心率、呼吸、血乳酸等）、鍛煉行為（如運(yùn)動次數(shù)、強(qiáng)度、頻率等）及其身體素質(zhì)（爆發(fā)力、柔韌性、力量、耐力速度）等指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。運(yùn)用智能算法動態(tài)評估學(xué)生體質(zhì)健康發(fā)展態(tài)勢，精準(zhǔn)識別體質(zhì)弱勢學(xué)生。教師可采取有針對性的體育鍛煉方法為體質(zhì)弱勢學(xué)生和體質(zhì)較好學(xué)生進(jìn)行個性化鍛煉干預(yù)，提升大學(xué)生體育鍛煉參與意識，強(qiáng)化大學(xué)生體育鍛煉行為。

（2）課內(nèi)體育教學(xué)輔助功能：通過運(yùn)用智慧技術(shù)（如5G+VR、AR、MR技術(shù)）以數(shù)字化方式生成可視化體育運(yùn)動空間，將現(xiàn)實(shí)教學(xué)與虛擬教學(xué)環(huán)境相結(jié)合，實(shí)時(shí)記錄教學(xué)過程，全景再現(xiàn)體育教學(xué)全過程。同時(shí)，根據(jù)學(xué)生的體能數(shù)據(jù)、動作識別（圖片、視頻、姿勢）等生成個人體能測評報(bào)告，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生技術(shù)動作特點(diǎn)的科學(xué)分析，提升教學(xué)質(zhì)量。將智慧體育融入體育教學(xué)，既改變了傳統(tǒng)灌輸式的教學(xué)方式，讓學(xué)生獲得更真實(shí)的視、聽、觸、動等感覺的虛擬環(huán)境體驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生開展協(xié)作式、體驗(yàn)式教學(xué)互動，滿足學(xué)生多元化的體育鍛煉需求，為體育教師對課內(nèi)教學(xué)設(shè)計(jì)及體質(zhì)分析等提供量化數(shù)據(jù)參考。

（3）課外體育鍛煉指導(dǎo)功能：缺乏體育鍛煉意識及課外鍛煉局限因素是大學(xué)生課外體育鍛煉缺失的重要原因，激發(fā)學(xué)生參與體育鍛煉的內(nèi)部動機(jī)是提升大學(xué)生體質(zhì)健康的重要干預(yù)措施。該文擬借助人工智能技術(shù)及智能可穿戴設(shè)備拓寬大學(xué)生參與課外體育鍛煉的反饋渠道，突破傳統(tǒng)體育鍛煉管理方式在過程追蹤、信息共享和體質(zhì)管理決策等方面存在的技術(shù)壁壘，為大學(xué)生體育鍛煉的過程參與提供監(jiān)測、評價(jià)、管理等量化條件。智慧技術(shù)融入大學(xué)生課外體育鍛煉體系中，激發(fā)學(xué)生參加體育鍛煉活動的熱情，從實(shí)質(zhì)上增強(qiáng)課外鍛煉指導(dǎo)的效益，為學(xué)生提供運(yùn)動風(fēng)險(xiǎn)評估、體質(zhì)健康測評、個性化運(yùn)動處方、運(yùn)動干預(yù)方案等服務(wù)。

（4）體質(zhì)健康管理促進(jìn)功能：從關(guān)聯(lián)主義理論研究視角分析，社會生態(tài)環(huán)境會是影響大學(xué)生體育鍛煉行為的重要因素。因此，針對大學(xué)生的行為習(xí)慣、生活方式等帶來的體質(zhì)健康變化，利用智能傳感技術(shù)與大數(shù)據(jù)可視化展示平臺，構(gòu)建集運(yùn)動監(jiān)測、體質(zhì)狀況分析與評估、運(yùn)動反饋與指導(dǎo)等于一體的體質(zhì)健康管理模式。把課內(nèi)與課外的鍛煉過程進(jìn)行銜接，構(gòu)建課內(nèi)外互動教學(xué)模式，擴(kuò)展了學(xué)生鍛煉的時(shí)間與空間，形成對大學(xué)生日常鍛煉的行為追蹤，建立體質(zhì)健康管理檔案，形成體質(zhì)健康預(yù)警機(jī)制，激發(fā)大學(xué)生參加鍛煉的內(nèi)在動機(jī)，增進(jìn)大學(xué)生的鍛煉意識及行為，促進(jìn)大學(xué)生主動鍛煉，參與自我健康管理，從根源上提升大學(xué)生體質(zhì)健康水平。

3 結(jié)語

智能化應(yīng)用是促進(jìn)大學(xué)生體質(zhì)健康水平提升的重要手段，基于智慧體育理念，將體質(zhì)健康促進(jìn)與新一代智慧技術(shù)應(yīng)用體系相融合，對增強(qiáng)大學(xué)生身體素質(zhì)，提升大學(xué)生體質(zhì)健康水平具有重要推動作用。構(gòu)建體質(zhì)健康智慧服務(wù)模式的目的是通過智慧理念的引入、智慧技術(shù)的應(yīng)用和智慧模式的形成，使高校學(xué)生在體質(zhì)健康監(jiān)測、課內(nèi)體育教學(xué)、課外體育鍛煉、體質(zhì)健康促進(jìn)等全流程產(chǎn)生智慧效應(yīng)、創(chuàng)造智慧價(jià)值，以滿足我國大學(xué)生個性化、多元化的體育鍛煉需求，形成可預(yù)測、可計(jì)劃、可判斷的高校學(xué)生體質(zhì)健康促進(jìn)新模式，以期為增強(qiáng)我國大學(xué)生身體素質(zhì)，提升體質(zhì)健康水平的智慧化路徑建設(shè)提供理論與實(shí)踐參考。