體育工程在體育學(xué)科建設(shè)中的重要性與策略研究

張旋姜來

（1.中國社會(huì)科學(xué)院大學(xué)體育教研部 北京 100000；2.清華大學(xué)體育部 北京 100000）

1、前言

我國自上世紀(jì)80年代開始在一些項(xiàng)目中加入了體育工程領(lǐng)域的研究，受時(shí)代發(fā)展限制當(dāng)時(shí)的體育工程更多是以奧運(yùn)目標(biāo)為核心，而沒有注重其產(chǎn)業(yè)化前景的開發(fā)，而早在1966年國際上便成立了體育工程協(xié)會(huì)，定義體育工程是以技術(shù)為驅(qū)動(dòng)的價(jià)值型研究領(lǐng)域，將涉及體育器材、體育設(shè)施、體育管理、體育經(jīng)濟(jì)、體育生物醫(yī)藥等，其產(chǎn)業(yè)化將大幅度帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)及人文發(fā)展。時(shí)至今日，我國也進(jìn)入了體育產(chǎn)業(yè)化階段，其重要性也逐步顯現(xiàn)，但相關(guān)領(lǐng)域人才較少與需求量巨大的矛盾關(guān)系尚未能解決，這是由體育教育規(guī)劃及培養(yǎng)系統(tǒng)不完善所導(dǎo)致的，因此重新梳理國內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與差距并調(diào)整教育方針策略顯得尤為重要。

2、國內(nèi)外體育教育領(lǐng)域分類及體育工程發(fā)展

2.1、國外體育工程在體育教育中的重要性

通過文獻(xiàn)資料法及專家訪談法對(duì)國外相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业恼{(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在美國及歐洲絕大多數(shù)國家將體育工程細(xì)分為以下五大門類：（1）高新材料；（2）仿真模擬；（3）生物醫(yī)藥；（4）信息技術(shù)與數(shù)據(jù)分析；（5）人工智能。其中每一門類之間的知識(shí)具有潛在聯(lián)系和具體應(yīng)用方向，在高新材料領(lǐng)域主要對(duì)現(xiàn)有體育器材、設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代以通過外力提高運(yùn)動(dòng)員競(jìng)賽成績(jī)，如以”鯊魚皮”實(shí)現(xiàn)的游泳項(xiàng)目成績(jī)的突破研究過程中使用了仿真模擬技術(shù)如CFD計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)對(duì)鯊魚皮與水份之間的力學(xué)進(jìn)行分析減小摩擦力，此外伴隨著運(yùn)動(dòng)水平的提高，生物醫(yī)藥技術(shù)也逐漸提高了人體機(jī)能，這其中涉及了興奮劑檢測(cè)技術(shù)及運(yùn)動(dòng)員合理飲食補(bǔ)劑等研發(fā)，并且越來越多的科技公司使用人工智能技術(shù)對(duì)競(jìng)賽、人體等開展分析。總而言之，體育工程在國外的發(fā)展涉及方方面面，且全面展開，推動(dòng)和促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)，加強(qiáng)了體育活動(dòng)的影響力。

2.2、國內(nèi)體育工程發(fā)展現(xiàn)狀與瓶頸

我國體育工程領(lǐng)域開展較晚，但至今也有40余年，縱觀其發(fā)展歷程，自設(shè)立之初便以提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)?yōu)榛緶?zhǔn)則，忽略了體育經(jīng)濟(jì)與體育工程的內(nèi)在效應(yīng)，近年來隨著我國科技人員水平的提高及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，一批有實(shí)力的科技巨頭逐漸加入到體育領(lǐng)域，才開始推動(dòng)該領(lǐng)域的快速發(fā)展。但就采集到的數(shù)據(jù)我們可以發(fā)現(xiàn)在每百篇體育工程相關(guān)論文中，36%集中在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)即通過該實(shí)驗(yàn)解決器械與空氣阻力的摩擦問題，14%使用CFD模擬仿真完成該實(shí)驗(yàn)，31%為體育類軟件研發(fā)，14%為體育材料的開發(fā)與應(yīng)用，剩余5%為醫(yī)藥、數(shù)據(jù)分析等。

其中36%的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)按論文發(fā)表地區(qū)分類又主要集中在武漢地區(qū)的水上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，按發(fā)表人員所屬單位及專業(yè)分類由集中體現(xiàn)在力學(xué)相關(guān)專業(yè)，體育學(xué)出身專業(yè)人員僅占其中的2%不到，而14%使用CFD模擬仿真人員中體育專業(yè)人才更是寥寥無幾。

由以上可得出結(jié)論，我國體育工程發(fā)展的瓶頸主要問題在于缺少以體育為主要研究對(duì)象以科技為輔助的復(fù)合型人才，絕大多數(shù)是以體育以外領(lǐng)域?qū)w育內(nèi)領(lǐng)域進(jìn)行研究，其主次并不分明；其次體育經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展滯后也是限制體育工程開展的重要束縛，由于我國是制造業(yè)大國因此體育產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也更多集中在材料工程、人體生物力學(xué)為主的體育器材研發(fā)中，忽視了計(jì)算機(jī)信息技術(shù)或數(shù)據(jù)分析的重要性；再次，通過對(duì)全國大中小學(xué)體育課程設(shè)置能夠清晰發(fā)現(xiàn)上層體育工程人才缺失的根本原因在于大中小學(xué)體育教育局限于身體活動(dòng)，絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)體育的認(rèn)知僅停留在跑的過程重復(fù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的過程。

由此可見，我國體育工程發(fā)展之路困難重重，而最佳解決方法則是開展大規(guī)模的體育科技常識(shí)普及，即在九年義務(wù)教育中開展體育工程相關(guān)概念的灌輸。

3、體育工程在體育教育不同階段的分級(jí)實(shí)施與開展

3.1、體育工程領(lǐng)域的學(xué)科基礎(chǔ)

按照國外高新材料、仿真模擬、生物醫(yī)藥、信息技術(shù)與數(shù)據(jù)分析、人工智能五大分類可將其擴(kuò)散為數(shù)學(xué)應(yīng)用、固體物理學(xué)，材料化學(xué)，電子工程、計(jì)算機(jī)編程、基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、生物芯片技術(shù)、藥物材料，基因測(cè)序技術(shù)、組織工程技術(shù)、生物信息技術(shù)等基礎(chǔ)學(xué)科。

每一基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)架構(gòu)均是在義務(wù)教育階段完成，而根據(jù)對(duì)中小學(xué)實(shí)際調(diào)研發(fā)現(xiàn)體育工程或其臨近學(xué)科幾乎沒有普及，僅在勞育課程中有適度體現(xiàn)，完全不能滿足大學(xué)階段的有效銜接，且觀察普通高等院校的招生中也并沒有與之相適應(yīng)的學(xué)科建設(shè)，這是造成我國體育工程類人才欠缺的根本原因，因此體育工程如何在中小學(xué)開展，同時(shí)發(fā)展高等院校體育課程改革，加強(qiáng)體育工程人才培養(yǎng)亟待思考。

3.2、體育工程在九年義務(wù)教育階段的一體化路徑

體育工程在九年義務(wù)教育階段的開展實(shí)施有助于體育工程概念深入人心，促進(jìn)更多人才涌入體育行業(yè)，但是考慮到其專業(yè)化特征一般仍放入體育課程之內(nèi)，進(jìn)而更改原有教學(xué)模式，這個(gè)過程需要多方配合，主要體現(xiàn)在：

（1）人才引進(jìn)。

目前義務(wù)教育階段的體育課程停留在身體活動(dòng)中，不利于學(xué)科建設(shè)發(fā)展，其原因在于絕大多數(shù)中小學(xué)體育教學(xué)人員理論基礎(chǔ)薄弱，數(shù)理化水平較低，應(yīng)適當(dāng)在體育部門引入該方面人才帶動(dòng)體育科學(xué)的發(fā)展，開展知識(shí)理論普及，引導(dǎo)新課程開發(fā)，在體育活動(dòng)基礎(chǔ)上引入體育科學(xué)、體育工程概念。

（2）教學(xué)模式。

由于體育課程向來以身體活動(dòng)為基礎(chǔ)，限制了體育的全面性發(fā)展，因此教學(xué)改革勢(shì)在必行，一方面應(yīng)采取理論與身體活動(dòng)對(duì)半原則，在一節(jié)課程中涵蓋體育理論知識(shí)講解；另一方面由一人授課改為多人合作授課，可邀請(qǐng)數(shù)理化教師共同準(zhǔn)備一節(jié)體育課程，在體育活動(dòng)中講解如圓的計(jì)算以腿長(zhǎng)為半徑在空中滑過的弧線等方式，既能提高學(xué)生樂趣，起到鍛煉效果，又能豐富數(shù)學(xué)知識(shí)，逐步使學(xué)生產(chǎn)生興趣并了解體育科學(xué)、體育工程。

（3）考試方法。

體育課程的考試一貫以秒數(shù)、距離等作為其常用標(biāo)尺，應(yīng)考慮將理論部分加入到考核之中，如試述百米跑不同階段速度與步頻之間的聯(lián)系等此類問題，引入學(xué)生思考，擴(kuò)展思維能力，起到輔助身體活動(dòng)功效，在初始階段培養(yǎng)跨專業(yè)人才的融合。

3.3、高等教育階段體育工程培養(yǎng)方案及其可行性分析

在義務(wù)教育階段的體育課改應(yīng)停留在知識(shí)普及層面，避免加重體育學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，而進(jìn)入高等教育大學(xué)階段其體育人才的培養(yǎng)才是重中之重，目前全國體育院校中已有部分開設(shè)了體育工程學(xué)科，且重心也逐步由體育教育轉(zhuǎn)向體育科技人才培養(yǎng)，這是國家科技實(shí)力及改革的成功，然而體育工程的普及仍不應(yīng)僅停留在體育院校之中，為進(jìn)一步擴(kuò)大學(xué)科人才培養(yǎng)，普通高等院校應(yīng)積極實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

（1）體育教研部門應(yīng)與各院系協(xié)力配合促進(jìn)和推動(dòng)教改、課改。

與中小學(xué)相同，大學(xué)體育教師的知識(shí)水平及能力應(yīng)高于中小學(xué)，其一般具備理解和學(xué)習(xí)相關(guān)跨學(xué)科專業(yè)的學(xué)科的能力，在新進(jìn)教師入校之初應(yīng)由各院系進(jìn)行相關(guān)理論培訓(xùn)，提高體育教師數(shù)理化水平，為后續(xù)科研工作打好基礎(chǔ)，老教師應(yīng)主動(dòng)承擔(dān)相關(guān)學(xué)科建設(shè)負(fù)責(zé)人，但其相關(guān)知識(shí)結(jié)構(gòu)的局限性應(yīng)由年輕教師加以彌補(bǔ)，二者相輔相成，虛心向相關(guān)院系教師學(xué)習(xí)合作，完成教改、課改目標(biāo)。

（2）積極推動(dòng)與學(xué)生所學(xué)專業(yè)接近的體育選修課程。

由于學(xué)生固有的對(duì)體育學(xué)科認(rèn)識(shí)的有限性，單純的體育工程類選修難以在普通高等院校中開展，絕大多數(shù)學(xué)生會(huì)認(rèn)為其與本專業(yè)或未來發(fā)展并不相符，然而在研究過程中我們采用了實(shí)驗(yàn)法對(duì)計(jì)算機(jī)Java課程進(jìn)行了測(cè)試，由一名擁有計(jì)算機(jī)編程基礎(chǔ)的體育教師配合主講教師進(jìn)行輔助教學(xué)，以運(yùn)動(dòng)會(huì)編排系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)開展程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)效果顯著，而單純以理論為基礎(chǔ)的Java課程學(xué)習(xí)效果則較為枯燥，此外學(xué)生對(duì)此種模式感受極為新奇，即提高了體育教師的學(xué)習(xí)動(dòng)力，又讓學(xué)生在與教師的相互較量中得到積極反饋，推動(dòng)體育與計(jì)算機(jī)專業(yè)的完美融合，也使學(xué)生在體育工程學(xué)科中具備了必須的計(jì)算機(jī)專業(yè)能力。

（3）加強(qiáng)體育教師師資培養(yǎng)。

定期將體育教師送往體育專業(yè)院校進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)，避免吃老本的純教學(xué)行為。很多在職教師入職后以體育教學(xué)工作為己任，但科研能力和學(xué)習(xí)動(dòng)力急劇下降，不能緊跟體育科技發(fā)展，不能有效將體育科研能力向體體育創(chuàng)新體育應(yīng)用過渡，沒有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備對(duì)體育課程改革進(jìn)行研究。

（4）充分利用學(xué)生社團(tuán)及大創(chuàng)工作開展體育工程研究。

大學(xué)體育社團(tuán)是學(xué)生共同學(xué)習(xí)進(jìn)步的有效組織和途徑，在大學(xué)生創(chuàng)業(yè)如火如荼的今天，利用好這一資源條件將帶動(dòng)體育工程及體育學(xué)科的前進(jìn)，在以往的大創(chuàng)活動(dòng)中，如基于無線局域網(wǎng)的分段計(jì)時(shí)測(cè)速系統(tǒng)、多傳感融合的可智能控制太陽能籃球板均為學(xué)生自主開發(fā)并獲得專利，這種帶動(dòng)作用將大力推進(jìn)后續(xù)人才的產(chǎn)生。

（5）完善體育工程教師及學(xué)生人才的后勤保證。

學(xué)校層面應(yīng)大力支持體育課程改革，提倡普通高等院校體育人才的普及，在課題審批、立項(xiàng)等方面予以支持，在酬金、指導(dǎo)費(fèi)用上同工同酬，對(duì)優(yōu)秀體育人才在學(xué)分、獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)定中有所體現(xiàn)，在就業(yè)指導(dǎo)環(huán)節(jié)加以推動(dòng)，招生層面予以支持，才能有效普及體育工程及體育學(xué)科建設(shè)，引領(lǐng)體育經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（6）積極拓展體育工程考生招生政策。

在學(xué)科建設(shè)齊備、師資力量充足的前提下，做好體育工程類考生招生或宣講工作極為重要，由于社會(huì)對(duì)相關(guān)體育人才的“偏見”，使得普通高等學(xué)校更應(yīng)承擔(dān)起體育教育職責(zé)社會(huì)的進(jìn)步能夠?qū)虒W(xué)改革產(chǎn)生正面反饋的有效途徑，因此由高等教育入手帶動(dòng)體育工程學(xué)科和科技的發(fā)展，促使體育產(chǎn)業(yè)化、體育人才得到社會(huì)認(rèn)可，促進(jìn)義務(wù)階段體育課程改革，供給和反補(bǔ)高等學(xué)校，才能促進(jìn)體育工程蓬勃發(fā)展。

4、結(jié)束語

（1）我國體育工程仍面臨著整體環(huán)境、人才缺失、教育制度等方面的制約，其系統(tǒng)化程度較低，跨專業(yè)程度不足，應(yīng)進(jìn)一步加以梳理；

（2）體育學(xué)科建設(shè)應(yīng)遵循自下而上設(shè)計(jì)，從體育科學(xué)普及至高等院校合理的資源分配缺一不可，在中小學(xué)階段以適應(yīng)義務(wù)教育特征為基礎(chǔ)，在不增加授課壓力的前提下開展人才引進(jìn)、教學(xué)模式改革、考試內(nèi)容修訂等工作；

（3）高等教育階段的體育人才培養(yǎng)是體育學(xué)科建設(shè)的重中之重，需以教改、課改為基礎(chǔ)，以人才培訓(xùn)及傳幫帶效應(yīng)為途徑，以學(xué)生社團(tuán)創(chuàng)業(yè)組織為實(shí)踐方法，以充分的后勤保證為準(zhǔn)則，發(fā)揮高等學(xué)校自主性、專業(yè)性、多樣性特征努力培養(yǎng)體育工程類人才。