基于物聯(lián)網(wǎng)的體育教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)

李尚濱等

摘 要：研究面向?qū)崟r(shí)體育教學(xué)活動(dòng)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合傳統(tǒng)校園網(wǎng)及IT信息技術(shù)手段，提出一種新型、動(dòng)態(tài)、開放的體育網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)，對(duì)該設(shè)計(jì)原始教學(xué)活動(dòng)數(shù)據(jù)采集、分析、建模、挖掘、展示、反饋、自我完善等方面進(jìn)行闡述，同時(shí)對(duì)模型的實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了探討，并對(duì)平臺(tái)與排球體育教學(xué)的結(jié)合進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)顯示通過平臺(tái)仿真，較好促進(jìn)了學(xué)生對(duì)傳球、墊球、發(fā)球等基本技術(shù)的理解、掌握和運(yùn)用。

關(guān) 鍵 詞：學(xué)校體育；體育教學(xué)平臺(tái)；物聯(lián)網(wǎng)；移動(dòng)平臺(tái)；校園網(wǎng)

中圖分類號(hào)：G807.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-7116（2015）01-0090-05

Physical education teaching platform design based on the Internet of Things

LI Shang-bin1，WANG De-cai2，LIU Ying-shuang1，ZHAO Pei-yu1

（1.Department of Physical Education，Harbin Engineering University，Harbin 150001，China；

2.Network Information Center，Harbin Engineering University，Harbin 150001，China）

Abstract： By applying Internet of Things technology， wireless network technology， coupled with traditional campus network and IT information technical means， the authors put forward a new， dynamic， open physical education network teaching platform design for real time physical education teaching activities. The authors expatiated on this design from such aspects as original teaching activity data collection， analysis， modeling， mining， display， feedback and self-perfection， probed into model realizing technologies， and worked out an experimental design for combing the platform with volleyball teaching. The experiment showed that students understanding， mastering and applying of basic techniques such as ball passing， ball receiving and ball serving were nicely promoted by means of platform simulation.

Key words： school physical education；physical education platform；Internet of Things；mobile platform；campus network

為改進(jìn)高校的體育教學(xué)輔助平臺(tái)的教學(xué)模式，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線平臺(tái)技術(shù)，基于原有校園網(wǎng)絡(luò)，提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)平臺(tái)技術(shù)，構(gòu)建高校體育新型教學(xué)輔助信息化平臺(tái)的思路，為實(shí)現(xiàn)運(yùn)用先進(jìn)信息化手段輔助體育教學(xué)提供了一種新的嘗試。

以前大多數(shù)體育網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)多是靜態(tài)數(shù)據(jù)庫、靜態(tài)資源方式搭建，基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的體育網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)是直接面向?qū)嶋H課堂教學(xué)、進(jìn)行課堂實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)，這對(duì)原來的信息化輔助教學(xué)模式在數(shù)據(jù)采集方面是一種新的變化。

基于物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)，遙感技術(shù)可以把教學(xué)活動(dòng)中的學(xué)生或教師轉(zhuǎn)變成“活點(diǎn)”，這樣就相當(dāng)于把運(yùn)動(dòng)的過程用數(shù)字化的方式存儲(chǔ)起來，為將來模擬、分析、建模進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，這就為再現(xiàn)實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)模式奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，這種模式的轉(zhuǎn)變相對(duì)于原來的教學(xué)模式是一種新轉(zhuǎn)變。

動(dòng)態(tài)的自我反饋完善體系，使用教學(xué)理論的數(shù)據(jù)進(jìn)行理論建模，將得到理論教學(xué)參照模型，使用實(shí)時(shí)的體育課堂教學(xué)活動(dòng)采集到的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)建模，將會(huì)得出實(shí)際的體育教學(xué)模型，再將兩種模型對(duì)比，將得出理論和實(shí)際模型的差異，依據(jù)差異可以分析問題、指導(dǎo)完善教學(xué)活動(dòng)，從而不斷自我反饋、迭代、完善，這樣會(huì)形成理論模型和實(shí)際模型的動(dòng)態(tài)互動(dòng)和反饋優(yōu)化，這種動(dòng)態(tài)模型的數(shù)據(jù)源是物聯(lián)網(wǎng)采集的，這也是物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)建模仿真的重要意義。

源于實(shí)際教學(xué)活動(dòng)，評(píng)估實(shí)際教學(xué)活動(dòng)、改進(jìn)實(shí)際教學(xué)活動(dòng)，有理論模型、有實(shí)際動(dòng)態(tài)的模型，就能夠根據(jù)實(shí)際制定科學(xué)、合理的評(píng)估評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，用于指導(dǎo)、評(píng)估每個(gè)課堂的教學(xué)活動(dòng)，甚至細(xì)致到每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，切實(shí)的把握教學(xué)活動(dòng)中重要的指標(biāo)數(shù)據(jù)，用實(shí)際的數(shù)據(jù)說話，依據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)制定改進(jìn)計(jì)劃，對(duì)切實(shí)指導(dǎo)每個(gè)學(xué)生、每個(gè)教學(xué)活動(dòng)有著很大的輔助作用。

所以，將現(xiàn)階段的先進(jìn)IT技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)終端技術(shù)、IT信息化手段和傳統(tǒng)體育教學(xué)平臺(tái)結(jié)合起來，設(shè)計(jì)構(gòu)建新的體育教學(xué)平臺(tái)有著積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1 原有體育信息化平臺(tái)與物聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)平臺(tái)技術(shù)比較

1.1 原有體育信息化教學(xué)平臺(tái)

原有的體育網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助平臺(tái)，多數(shù)是基于Web服務(wù)站點(diǎn)的方式組織，多以教學(xué)錄像視頻的方式和HTML形式展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)則多以后臺(tái)數(shù)據(jù)庫和教學(xué)資源為基礎(chǔ)，以某種Web開發(fā)技術(shù)研發(fā)實(shí)現(xiàn)[1]。

之前搭建的體育教學(xué)平臺(tái)，由于是以靜態(tài)資源為主，HTML的Web站定方式展現(xiàn)，所以與實(shí)際課堂教學(xué)活動(dòng)關(guān)聯(lián)不緊密。因此，之前的大多體育教學(xué)平臺(tái)僅是課堂教學(xué)的補(bǔ)充，但對(duì)于實(shí)際體育課堂教學(xué)活動(dòng)的實(shí)時(shí)、真實(shí)原始數(shù)據(jù)沒有進(jìn)行采集，更沒有運(yùn)用IT信息技術(shù)進(jìn)行挖掘分析和仿真建模來檢驗(yàn)和完善實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)平臺(tái)技術(shù)的發(fā)展及帶來的契機(jī)

國際電信聯(lián)盟（ITU）和《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》正式論述了物聯(lián)網(wǎng)的概念。報(bào)告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將到來，世界上所有的物體從輪胎到牙刷 、從房屋到紙巾，都可以物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行主動(dòng)信息交換[2]。

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things，IOT），顧名思義，是物物相聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)涵包括兩個(gè)方面，第一，物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和核心仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶延伸到了任何物體和物體之間，使其進(jìn)行信息交換和通信[3-6]。

體育教學(xué)活動(dòng)的特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)性、實(shí)踐性，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)傳感器遙感技術(shù)和“活點(diǎn)”技術(shù)及當(dāng)前信息化的IT技術(shù)，對(duì)大學(xué)體育課堂教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助實(shí)現(xiàn)，構(gòu)建新型的體育信息化教學(xué)平臺(tái)[7]，使得教學(xué)活動(dòng)中的主體變成“活點(diǎn)”，并對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和監(jiān)控，也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在這一領(lǐng)域應(yīng)用的體現(xiàn)，這一設(shè)計(jì)構(gòu)想的提出，對(duì)大學(xué)體育教學(xué)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助教學(xué)有著一定的現(xiàn)實(shí)意義。

體育教學(xué)活動(dòng)本身運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，整體有一定內(nèi)在規(guī)律性，利用物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)終端及相關(guān)信息化手段，將體育教學(xué)活動(dòng)中的主體（活點(diǎn)）運(yùn)動(dòng)數(shù)字化、運(yùn)動(dòng)規(guī)律模型化，使實(shí)際教學(xué)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)，這對(duì)于提高體育教學(xué)的質(zhì)量，與以往相對(duì)靜態(tài)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是質(zhì)的變化。

2 體育信息化教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)

教育技術(shù)是通過創(chuàng)造、使用和管理合適的技術(shù)過程和資源以促進(jìn)學(xué)習(xí)和改進(jìn)績效的研究和符合道德規(guī)范的實(shí)踐[8]。隨著IT技術(shù)不斷進(jìn)步和教學(xué)理念的不斷變化，我們?cè)隗w育教學(xué)信息化教學(xué)平臺(tái)方向的努力和實(shí)踐使得我們的教學(xué)理念和IT技術(shù)結(jié)合得更加緊密，使之向著更加有效的促進(jìn)學(xué)習(xí)和管理的方向前進(jìn)，我們的設(shè)計(jì)在教育技術(shù)的指導(dǎo)下，圍繞體育教學(xué)平臺(tái)內(nèi)在特點(diǎn)及需求，結(jié)合不同方面IT技術(shù)，構(gòu)建分層的平臺(tái)模型。包括傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)終端技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、建模仿真技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)技術(shù)等，下面從技術(shù)路線和平臺(tái)模型兩個(gè)方面加以論述。

2.1 體育信息化教學(xué)平臺(tái)技術(shù)路線

1）傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及原來的校園網(wǎng)絡(luò)，作為采集后的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，與原來教學(xué)平臺(tái)的作用是一致的，是連接物聯(lián)網(wǎng)層和數(shù)據(jù)中心的樞紐，亦是提供服務(wù)的基礎(chǔ)環(huán)境。

2）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)層是平臺(tái)數(shù)據(jù)采集動(dòng)態(tài)性特征的體現(xiàn)，主要是運(yùn)用終端傳感器技術(shù)對(duì)體育活動(dòng)的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，如田徑競賽項(xiàng)目中時(shí)間與隊(duì)員的位置、起跑的壓力、跑進(jìn)中的姿勢照片等；還如排球比賽中的雙方球員的位置、球的速度及路線等。理論上只要配備相應(yīng)指標(biāo)的采集傳感器，就能采集到所需要的數(shù)據(jù)。然后再通過無線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)關(guān)經(jīng)過校園網(wǎng)絡(luò)傳送至后臺(tái)數(shù)據(jù)中心。

3）移動(dòng)終端技術(shù)。

移動(dòng)終端技術(shù)，例如目前流行的Android平臺(tái)，可以開發(fā)平臺(tái)和教學(xué)活動(dòng)中的個(gè)體，如教師和學(xué)生之間的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)交互應(yīng)用，可以起到狀態(tài)監(jiān)控的指導(dǎo)作用，如在長跑運(yùn)動(dòng)中，經(jīng)過一段時(shí)間向參與者通報(bào)其所在的名次、達(dá)到的速度、心跳次數(shù)、血壓和教師的指導(dǎo)等，總之通過Android平臺(tái)和無線校園網(wǎng)絡(luò)，為整個(gè)平臺(tái)的實(shí)時(shí)交互提供技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能。

4）數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。

隨著在實(shí)際體育教學(xué)活動(dòng)中采錄積累數(shù)據(jù)的不斷增多，為后續(xù)的數(shù)據(jù)挖掘提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，利用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘手段，對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，例如，把學(xué)生每年度的體質(zhì)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對(duì)，建立健康檔案并實(shí)時(shí)提供運(yùn)動(dòng)處方。這對(duì)于引導(dǎo)學(xué)生自主開展體育鍛煉，把握體育教學(xué)活動(dòng)的某些規(guī)律有著重要的指導(dǎo)意義。數(shù)據(jù)挖掘中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，對(duì)于體育教學(xué)模型的建立和完善也是有著重要的借鑒意義。

5）建模仿真技術(shù)。

建模仿真技術(shù)是利用采集到的數(shù)據(jù)和理論的數(shù)據(jù)，通過建模仿真軟件對(duì)體育教學(xué)活動(dòng)建立計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的仿真模型，采用直觀、可視化的手段，使得仿真模型與實(shí)際模型建立直觀的一致性，使用實(shí)際的數(shù)據(jù)可以驅(qū)動(dòng)的模型，目的是能夠反映出實(shí)際體育教學(xué)活動(dòng)的真實(shí)情況并能夠?yàn)榻虒W(xué)活動(dòng)的參與者直觀認(rèn)知和理解。這樣作為體育教學(xué)活動(dòng)的主體即參與者才能從主體的角度總結(jié)和提出問題，并制定修正的方法，可以說仿真模型是以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的真實(shí)體育教學(xué)活動(dòng)的計(jì)算機(jī)還原，是一座鏈接平臺(tái)和參與者的橋梁。

6）數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是相對(duì)已經(jīng)成熟的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)任務(wù)，亦是數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)倉庫的承載著，起到底層支撐的作用，也為網(wǎng)絡(luò)前臺(tái)、移動(dòng)終端前臺(tái)的展示提供數(shù)據(jù)支持。

7）結(jié)合體育教學(xué)需求進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。

如果說上面的平臺(tái)相關(guān)各項(xiàng)技術(shù)多是依賴現(xiàn)有的IT技術(shù)和產(chǎn)品，這部分的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)則是偏向研發(fā)，需要根據(jù)大學(xué)實(shí)際體育教學(xué)活動(dòng)的需求，依托上面設(shè)計(jì)的各項(xiàng)技術(shù)，分析需求、設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路，最后運(yùn)用現(xiàn)有的IT技術(shù)，如JAVA、.net等開發(fā)技術(shù)，開發(fā)出整個(gè)平臺(tái)，這部分相當(dāng)于整個(gè)平臺(tái)的具體實(shí)現(xiàn)，整個(gè)連接上面各項(xiàng)技術(shù)。也是平臺(tái)提供服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)，是整個(gè)平臺(tái)的核心。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動(dòng)終端技術(shù)對(duì)應(yīng)體育教學(xué)活動(dòng)中的“活點(diǎn)”，是運(yùn)動(dòng)的原始采集層，網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫是“活點(diǎn)”數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)載體，建模仿真技術(shù)是體育教學(xué)活動(dòng)規(guī)律的再現(xiàn)，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是對(duì)大量數(shù)據(jù)宏觀特征的展現(xiàn)，總之需要將IT技術(shù)和體育教學(xué)需求緊密結(jié)合，才能設(shè)計(jì)出先進(jìn)的教學(xué)平臺(tái)。

2.2 平臺(tái)模型總體設(shè)計(jì)架構(gòu)

1）總體的層次結(jié)構(gòu)。

平臺(tái)以體育教學(xué)活動(dòng)為驅(qū)動(dòng)，通過物聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)采集實(shí)時(shí)、實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)數(shù)據(jù)；通過校園網(wǎng)絡(luò)傳到數(shù)據(jù)中心，再以這些采集到的數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行建模和數(shù)據(jù)挖掘以及應(yīng)用展示。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及原來的校園網(wǎng)絡(luò)，作為采集后的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，與原來教學(xué)平臺(tái)的作用是一致的，是連接物聯(lián)網(wǎng)層和數(shù)據(jù)中心的樞紐，亦是提供服務(wù)的基礎(chǔ)環(huán)境（見圖1）。

圖1 平臺(tái)整體層次架構(gòu)示意圖

2）平臺(tái)模型解讀。

（1）依托實(shí)際教學(xué)活動(dòng)。實(shí)際的體育教學(xué)活動(dòng)是驅(qū)動(dòng)終端物聯(lián)網(wǎng)層的源動(dòng)力，在實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)時(shí)要根據(jù)具體的體育教學(xué)課程的不同，實(shí)際使用不同的傳感器進(jìn)行采集。

（2）物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)原始數(shù)據(jù)采集（如時(shí)間、位置、壓力、畫面、環(huán)境信息等關(guān)鍵數(shù)據(jù)）。物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是體育活動(dòng)原始數(shù)據(jù)采集的承載，因采集的原始數(shù)據(jù)不同而不同，類似于神經(jīng)系統(tǒng)的末梢神經(jīng)元一樣，不同的神經(jīng)元負(fù)責(zé)不同的條件反射，物聯(lián)網(wǎng)層整體構(gòu)成體育教學(xué)環(huán)節(jié)的采集層。

（3）無線網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)校園網(wǎng)絡(luò)完成采集數(shù)據(jù)上傳數(shù)據(jù)中心。無線網(wǎng)絡(luò)和校園網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)將采集到的數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心，也是下傳控制信息的傳輸網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)存儲(chǔ)教學(xué)活動(dòng)中的原始數(shù)據(jù)，是開發(fā)構(gòu)建應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)倉庫的載體，這個(gè)層次是整個(gè)系統(tǒng)的核心之一，是其上的應(yīng)用層、體育活動(dòng)建模和數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)。在實(shí)際實(shí)現(xiàn)方面，是可以采用目前主流的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，如Oracle、DB2、Sybase、Mysql、Sqlserver等。

（4）應(yīng)用層。應(yīng)用系統(tǒng)可以圍繞以下方面進(jìn)行，Web應(yīng)用、數(shù)據(jù)挖掘、檢查管理輔助等?；跀?shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)庫，可以構(gòu)建Web信息系統(tǒng)，如信息查詢、成績查詢、基本信息查詢等，這部分可以融入原來的體育教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。教學(xué)活動(dòng)建模分析采集到數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)，是實(shí)際體育教學(xué)活動(dòng)原始要素?cái)?shù)據(jù)的采樣，可以根據(jù)實(shí)際的體育教學(xué)相關(guān)理論，通過計(jì)算機(jī)仿真手段，建立相應(yīng)的領(lǐng)域模型。如針對(duì)一次足球教學(xué)活動(dòng)的建模實(shí)現(xiàn)，可以依照以下思路進(jìn)行，假設(shè)在體育教學(xué)活動(dòng)中采集了雙方隊(duì)員的時(shí)間及位置序列的原始數(shù)據(jù)，那么通過計(jì)算機(jī)可建立類似動(dòng)畫回放效果的模型，通過模型可以回放教學(xué)活動(dòng)中每位球員在場地上的位置變化動(dòng)畫，通過模型可以判斷足球教學(xué)中學(xué)生的運(yùn)動(dòng)軌跡，評(píng)價(jià)學(xué)生的成績，發(fā)現(xiàn)存在的問題，有助于老師有針對(duì)性的指導(dǎo)學(xué)生和改進(jìn)教學(xué)活動(dòng)。數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用主要針對(duì)一些整體的、趨勢的、潛在的規(guī)律進(jìn)行模式分析，如學(xué)生在校4年的體質(zhì)健康趨勢、各個(gè)不同學(xué)期學(xué)生體育教學(xué)活動(dòng)的比較分析，需要海量數(shù)據(jù) ，需要深入分析各個(gè)因素的潛在關(guān)系，在數(shù)據(jù)倉庫的基礎(chǔ)上，建立數(shù)據(jù)挖掘模型，反復(fù)反饋、修正，對(duì)實(shí)際的教學(xué)中一些長期、關(guān)鍵決策起到一定的輔助作用。檢查、管理應(yīng)用，這個(gè)層面的應(yīng)用主要用于人為參與較多環(huán)節(jié)，如領(lǐng)導(dǎo)不可能同時(shí)參加很多現(xiàn)場體育教學(xué)活動(dòng)，可以通過數(shù)據(jù)及模型，查閱不同體育教學(xué)活動(dòng)的原始狀況，對(duì)具體的體育教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行檢查和指導(dǎo)。依據(jù)原始的數(shù)據(jù)對(duì)評(píng)估實(shí)際教學(xué)水平有一定的現(xiàn)實(shí)作用，可以避免傳統(tǒng)問卷等方式有可能獲取不真實(shí)數(shù)據(jù)的情況。

（5）基于物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)平臺(tái)，立足全面整體的原始數(shù)據(jù)采集，把教學(xué)活動(dòng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)有機(jī)的聯(lián)系起來，原來的系統(tǒng)相對(duì)只是靜態(tài)的數(shù)據(jù)，如學(xué)生、教師、課程等，而新型的系統(tǒng)不僅有原來意義上的靜態(tài)數(shù)據(jù)，而且注重體育教學(xué)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。這對(duì)體育教學(xué)的輔助作用在數(shù)據(jù)層面上也是很有現(xiàn)實(shí)意義的。個(gè)性化、細(xì)致的教學(xué)指導(dǎo)制定，由于整個(gè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)是靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)組成的完整數(shù)據(jù)，因此可以細(xì)粒度到學(xué)生的體育教學(xué)活動(dòng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于個(gè)性化的、細(xì)致的掌握每個(gè)學(xué)生的體育教學(xué)活動(dòng)狀況，提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。也為制定針對(duì)每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化教學(xué)指導(dǎo)提供了原始的參照數(shù)據(jù)，在這樣的數(shù)據(jù)支撐下，制定細(xì)粒度的教學(xué)指導(dǎo)的科學(xué)性、針對(duì)性、準(zhǔn)確性將大大提高，而且在某指導(dǎo)下的新的采集來的數(shù)據(jù)，又會(huì)反饋給系統(tǒng)，如此循環(huán)往復(fù)，形成一個(gè)自我完善的閉環(huán)系統(tǒng)。這個(gè)新型體育教學(xué)平臺(tái)擁有一個(gè)重要核心之一，就是他的自我完善、不斷修復(fù)的特性。

（6）移動(dòng)平臺(tái)，實(shí)時(shí)交互、查詢。移動(dòng)平臺(tái)的技術(shù)可以運(yùn)用到一些在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中需要交互的場景，如在長跑賽場匯報(bào)自身的情況及接收教師的指導(dǎo)等，可以利用無線網(wǎng)絡(luò)加3G手機(jī)作為硬件環(huán)境，基于其系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)類似原來大哥大通信方式，用以輔助教師在教學(xué)或比賽活動(dòng)中，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的信息和下達(dá)指導(dǎo)。另外，隨著3G網(wǎng)絡(luò)和終端的普及，可以在移動(dòng)平臺(tái)下開發(fā)一些查詢功能，比如學(xué)生可以隨時(shí)隨地查詢體育教學(xué)活動(dòng)中的一些主要數(shù)據(jù)，給自己一個(gè)反饋、思考問題等，有助于了解自身的狀況，這也是依托整體的全面細(xì)粒度的數(shù)據(jù)而實(shí)現(xiàn)的。

3 平臺(tái)與排球課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)

3.1 實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容：排球基本技術(shù)傳球、墊球、發(fā)球、扣球、攔網(wǎng)等5項(xiàng)技術(shù)。

教學(xué)時(shí)數(shù)：18教學(xué)周，共計(jì)36學(xué)時(shí)。

對(duì)照組：在教學(xué)過程中，主要是以老師講解、示范來幫助學(xué)生建立正確的技術(shù)動(dòng)作概念。

實(shí)驗(yàn)組：在對(duì)照組的基礎(chǔ)上，增加排球教學(xué)網(wǎng)站支持的在線自主學(xué)習(xí)，便于學(xué)生課前、課后自學(xué)。

物聯(lián)組：在實(shí)驗(yàn)組的基礎(chǔ)上，通過體育場館觸摸屏增加教學(xué)實(shí)況播放、教學(xué)錄像回放以及教學(xué)仿真模擬的視頻播放。

3.2 各組考核成績?cè)u(píng)定分析

通過對(duì)物聯(lián)、實(shí)驗(yàn)、對(duì)照3個(gè)組的成績進(jìn)行方差分析，排球基本技術(shù)中傳球、墊球、發(fā)球技術(shù)評(píng)定成績出現(xiàn)了顯著性差異，平臺(tái)仿真組成績與對(duì)照組的差異達(dá)到了非常顯著性差異（P<0.01）。原因是排球課堂教學(xué)中，教師的語言講解和對(duì)基本技術(shù)的身體示范，只能滿足在一定程度上促進(jìn)動(dòng)作概念在頭腦中形成；而平臺(tái)仿真組是在教學(xué)過程中，運(yùn)用視頻影像和多維動(dòng)畫特技等多視角地模擬、演示排球技術(shù)各環(huán)節(jié)動(dòng)作的時(shí)空特征，展示排球技術(shù)過程的具體空間方位與時(shí)序特征，可以促使學(xué)生形成清晰技術(shù)動(dòng)作概念，建立正確的動(dòng)作表象，較好促進(jìn)了學(xué)生對(duì)傳球、墊球、發(fā)球基本技術(shù)的理解、掌握和運(yùn)用。

在排球扣球、攔網(wǎng)技術(shù)評(píng)定中物聯(lián)組與對(duì)照組成績差異不具有顯著性（P>0.05）。究其原因是排球扣球、攔網(wǎng)技術(shù)是排球教學(xué)中較難掌握的技術(shù)，課堂教學(xué)時(shí)數(shù)不足以及大學(xué)生身體素質(zhì)和運(yùn)動(dòng)能力的限制，掌握起來較困難，即使是利用平臺(tái)仿真輔助教學(xué)也同樣很難達(dá)到理想的教學(xué)效果。

平臺(tái)的建立和運(yùn)用，使得體育教學(xué)這門本身就是理論與實(shí)踐結(jié)合性非常強(qiáng)的教學(xué)活動(dòng)，通過信息化技術(shù)手段，使得兩者在教師與學(xué)生之間建立起良好的循環(huán)互動(dòng)模式，相互支撐、相互提升。

4 結(jié)論

研究從以物聯(lián)網(wǎng)及IT信息技術(shù)結(jié)合的實(shí)際體育教學(xué)活動(dòng)為基礎(chǔ)，提出全新的IT技術(shù)融合下的體育教學(xué)平臺(tái)框架，是集傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)、移動(dòng)終端及各種IT技術(shù)的組合和創(chuàng)新。本平臺(tái)理論、技術(shù)上對(duì)原來的教學(xué)平臺(tái)是一定的突破和革新，同時(shí)也面臨著很多技術(shù)挑戰(zhàn)和難題，嘗試運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘等IT技術(shù)在體育教學(xué)中提出了一種嘗試，具備實(shí)時(shí)的特性、自反饋完善的特性。

同時(shí)，在本平臺(tái)與體育教學(xué)活動(dòng)相結(jié)合過程中，將在以下方面對(duì)原來的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變和提升。

教學(xué)活動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控方面，與以往的分散、分時(shí)監(jiān)控不同，基于平臺(tái)可以構(gòu)建全局統(tǒng)一的動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，有利于對(duì)“運(yùn)動(dòng)中的教學(xué)”進(jìn)行全面實(shí)時(shí)了解，從而及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)體育教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。教師教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)方面，可以使用體育教學(xué)平臺(tái)采集的數(shù)據(jù)并建立模型，動(dòng)態(tài)的構(gòu)建全面、科學(xué)的體育教學(xué)質(zhì)量考評(píng)體系，更準(zhǔn)確了解教學(xué)質(zhì)量。在交流共享方面，將通過平臺(tái)采集到的數(shù)據(jù)，實(shí)施建模、仿真，共享出來，使其網(wǎng)絡(luò)化，以便于促進(jìn)體育課程的交流與學(xué)習(xí)。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)以及移動(dòng)平臺(tái)技術(shù)，提出新的體育教學(xué)信息化輔助模式，對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式是一種革新和突破，實(shí)現(xiàn)一種新型動(dòng)態(tài)的面向?qū)崟r(shí)教學(xué)活動(dòng)的數(shù)字化采集、建模、評(píng)估、分析、展示的綜合性平臺(tái)系統(tǒng)。希望在未來隨著IT技術(shù)的不斷發(fā)展，這一信息化體育教學(xué)輔助平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)，為輔助體育教學(xué)作出貢獻(xiàn)。

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