聚焦“AI+體育”深度融合，推進高?！爸腔垠w育”建設(shè)

林毅　劉宏亮　趙聰　王向晨

摘要：在新時代“五育并舉”、教育現(xiàn)代化背景下，高校體育信息化改革勢在必行。當前，我國高?！爸腔垠w育”建設(shè)主要面臨“技術(shù)智慧”尚未落地、“人本智慧”較為薄弱和“教學智慧”有待提升等三類問題。對此提出政策建議：一是落實高校智慧體育新基建，二是打造高校智慧體育人才梯隊，三是構(gòu)建智慧體育教學質(zhì)量體系。

關(guān)鍵詞：智慧體育；教育現(xiàn)代化；人工智能；融合創(chuàng)新

中圖分類號：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

自黨的十九大首次提出“智慧社會”新理念以來，我國經(jīng)濟社會各領(lǐng)域廣泛掀起數(shù)字化建設(shè)浪潮。教育部高等教育司司長吳巖指出，“中國式現(xiàn)代化必須率先實現(xiàn)中國式教育現(xiàn)代化”。2019年中共中央、國務院《中國教育現(xiàn)代化2035》[ ]為新時期智慧教育發(fā)展做了戰(zhàn)略部署。2022年初，國務院發(fā)布“十四五”規(guī)劃，提出深入推進智慧教育；《教育部2022年工作要點》明確實施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動。作為教育現(xiàn)代化的重要組成部分，學校體育信息化改革已成為必然趨勢。然而，目前國家智慧體育建設(shè)側(cè)重于競技體育、全民健身和體育產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，對于學校體育尤其是高校體育缺乏重視，如何推動人工智能技術(shù)和學校體育的融合創(chuàng)新，破解高校智慧體育建設(shè)中卡腦子卡脖子卡嗓子的問題，撬動體育教學和人才培養(yǎng)深層次變革，亟需引起有關(guān)部門的關(guān)注。

1 我國高?！爸腔垠w育”建設(shè)面臨的主要問題

1.1政策體系：“標準智慧”出現(xiàn)斷層

2018年教育部《教育信息化2.0行動計劃》[ ]、2019年中共中央、國務院《中國教育現(xiàn)代化2035》[ ]等文件極力推動信息技術(shù)與教育的深度融合。2021年國家體育總局《“十四五”體育發(fā)展規(guī)劃》將“數(shù)字體育建設(shè)工程”列為專項工程。[ ]然而高校體育數(shù)字化建設(shè)方面的政策卻出現(xiàn)“斷層”，教育部2002年發(fā)布的《全國普通高等學校體育課程教學指導綱要》距今已有20多年。體育相較于普通文化課在課堂教學中具有更多的特殊性，尤其需要專門的數(shù)字化標準體系作為指導。對比美國，1996年后連續(xù)5次發(fā)布《國家教育技術(shù)計劃》（National Educational Technology Plan，NETP），框定教育信息化建設(shè)路線。體育教學上，美國于1995年制定《國家體育標準》，2007年制定《在線體育課程初始指南》[ ]，自2008年第一版《美國人身體活動指南》（Physical Activity Guidelines for Americans）起，以十年為周期定期更新，提供基于科學的指導，并對身體活動指標進行量化，[ ]使體育教學數(shù)字化有據(jù)可循。

1.2 基礎(chǔ)保障：“技術(shù)智慧”尚未落地

首先是智慧校園基礎(chǔ)薄弱。高校智慧體育離不開智慧校園的基礎(chǔ)建設(shè)。國內(nèi)智慧校園發(fā)展水平參差不齊，多存在“亂貼智慧標簽”和“智慧校園不智慧”的現(xiàn)象。體育場地設(shè)施緊缺落后，更新不及時。國外智慧校園經(jīng)驗相對豐富，如南洋理工大學綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、建筑信息模型、地理信息系統(tǒng)、混合現(xiàn)實等新型信息技術(shù)，建設(shè)了可視化的BIM+FM管理平臺，提升校園建筑管理效能。[ ]其次是智慧體育管理松散化。從現(xiàn)階段來看，國內(nèi)多數(shù)高校仍面臨教育信息化改革不到位、體育學科邊緣化、財政經(jīng)費緊張等現(xiàn)實困境，難以形成五育并舉的智慧協(xié)同管理機制。反觀美國教育部早在2010年發(fā)布了NETP2010智慧教育發(fā)展戰(zhàn)略（改變美國教育：技術(shù)增強的學習——美國國家教育技術(shù)計劃2010）。同時針對州政府進行量化評估，制定了“沖向頂尖”（Race to the top）計劃，突出教育量化評價的引導與管理功能，加強教師專業(yè)化發(fā)展的培訓和教育改革等方面，促進全國教育系統(tǒng)的全方位、整體性變革。[ ]最后是智能技術(shù)應用碎片化。高校內(nèi)部多套管理系統(tǒng)并行屢見不鮮，教育各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)難以有效銜接，“信息孤島”眾多。相比之下，IBM公司所推出的智慧教育框架通過教育大數(shù)據(jù)對課程一體化設(shè)置與實施的規(guī)劃、建設(shè)、干預與反饋的循環(huán)機制，促進了美國智慧教育改革。

1.3 師資水平：“人本智慧”較為薄弱

“技術(shù)智慧”是高校智慧體育建設(shè)的基礎(chǔ)支撐和必要條件，而“人本智慧”是其底層邏輯和根本出發(fā)點，直接影響高校體育改革在技術(shù)操作層面的落地。加拿大著名教育家邁克爾·富蘭指出，“教師是教育改革與社會進步的動力，教師是教育改革的前提條件”。[ ]就現(xiàn)階段高校體育師資現(xiàn)代化水平而言，主要有四大問題。一是學術(shù)研究滯后。2022年9月27日網(wǎng)上調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，以“高校智慧體育”為主題詞的百度資訊僅有34條，知網(wǎng)中文文獻145篇，分別占“智慧體育”主題詞數(shù)據(jù)的35%和17%。有學者對智慧體育領(lǐng)域研究進行文獻計量學分析，研究數(shù)據(jù)表明近10年來，全球智慧體育發(fā)文量總體呈上升趨勢，特別是在2015年以后，產(chǎn)文數(shù)量增幅明顯。其中，美、英兩國及中國的高校是智慧體育研究的主要力量，但中國的中心性排在第17位，并不具有主導地位。[ ]并且我國鮮有針對體育科技人才培養(yǎng)的相關(guān)研究，如何建立有利于體育科技人才的培養(yǎng)機制、如何完備體育人才隊伍梯次結(jié)構(gòu)等緊迫議題亟待破解。與目前世界體育科技研究相比，我國智慧體育研究學術(shù)創(chuàng)新明顯不足。[ ]二是智慧理念欠缺。多數(shù)體育教師教學觀念較為陳舊，自主學習能力不夠，缺乏主動與跨學科、跨院校專家合作的積極性，或限于課程教學與各種教研壓力，但為響應學校要求，只好從形式上做出一些“看似改革”的教學活動。[ ]三是現(xiàn)代化教學水平偏低。目前我國高校體育教師學歷相對較低，信息技術(shù)素養(yǎng)遠不足以承擔數(shù)字化教學任務。一項對上海交通大學等四十多所高校的網(wǎng)絡(luò)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，55.6%的體育教師未利用數(shù)字化手段進行教學；能夠熟練操作計算機和錄攝像等數(shù)字化設(shè)備的教師僅為29.6%。[ ]2022年5月，第三屆世界高等教育大會提出了高等教育六大變革方向：公平和可持續(xù)地享有高等教育；為學生提供更全面的學習體驗；推動跨學科、超學科的開放與交流；提供滿足青年和成年人終身學習需求的途徑；構(gòu)建內(nèi)容多樣和方式靈活的綜合學習體系；技術(shù)賦能高效的教學與研究。為適應未來高等教育變革，高校體育教師必須有提升自我素養(yǎng)的緊迫感。四是高校體育人才培養(yǎng)相對滯后。2018年教育部發(fā)布《教育部關(guān)于實施卓越教師培養(yǎng)計劃2.0的意見》（教師〔2018〕13號）[ ]針對中小學教師現(xiàn)代化提出了具體要求：“深化信息技術(shù)助推教育教學改革。推動人工智能、智慧學習環(huán)境等新技術(shù)與教師教育課程全方位融合，充分利用虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實和混合現(xiàn)實等，建設(shè)開發(fā)一批交互性、情境化的教師教育課程資源”。而對于高校體育教師尚未有相關(guān)要求。同時，我國智慧體育學術(shù)創(chuàng)新明顯不足，[ ]且鮮有針對體育科技人才培養(yǎng)的相關(guān)研究，如何建立有利于體育科技人才的培養(yǎng)機制、如何完備體育人才隊伍梯次結(jié)構(gòu)等緊迫議題亟待破解。

1.4 課程質(zhì)量：“教學智慧”有待提升

一是傳統(tǒng)體育教學目標單一，課堂教學模式固化。整齊劃一的傳統(tǒng)教育形態(tài)“工業(yè)化”印記深重，[ ]與人工智能時代學生的個性化需求不相適應。高校公共體育課程通常只有每周一個半小時的授課時間，一堂課做完熱身時間就過去了一大半。課堂教學往往圍繞考核標準，以教師示范講解，學生模仿動作，分組練習為主，存在“一刀切、滿堂灌”的弊端和“難量化、難記錄、難分析”的問題。例如足球課程，考核項目為顛球，實際教學中就會陷入只教顛球的模式，難以激發(fā)學生學習體育的興趣和主動性。二是在線體育教學效果較差。近幾年受疫情影響，大規(guī)模的在線教學取得長足的發(fā)展，然而由于體育課程的特殊性，在線教學實施過程暴露出諸多問題。有學者對陜西省12所代表性高校600名師生的問卷調(diào)查顯示，學生對于線上體育教學滿意度普遍不高，僅有8.3%和16.7%的學生對線上體育教學的學習效果表示非常滿意和滿意，69.6%的大學生表示線上體育教學的學習效果一般，有4.4%的學生對線上體育的教學效果表示不滿意。[ ]實施在線體育教學，還出現(xiàn)學生體育運動量不足，弱化學生之間的競爭力，減少交流的機會，課程內(nèi)容無法滿足學生的需要等問題。[ ]另有調(diào)查表明，90%以上的高校體育教師沒有建設(shè)特色網(wǎng)絡(luò)課程和線上教學的實踐經(jīng)驗，疫情期間開設(shè)的一些課程也是臨時抱佛腳，甚至是“趕鴨子上架”，線上教學尚未形成共識。[ ]三是在線體育教學資源較少。截至2022年7月12日，全國最大的在線教育平臺——“國家智慧教育公共平臺”總瀏覽量已經(jīng)超過30.3億次，總訪客量達到了4.3億人。[ ]其中，高等教育模塊中僅有體育資源20條，包括1門一流課程；相比之下高校美育一流課程已有13門。

2 推進高校“智慧體育”建設(shè)的路徑探析

2.1 落實高校智慧體育新基建

首先，建立責任清晰、分工明確、執(zhí)行有力的智慧校園治理架構(gòu)，加強智慧體育新基建政策牽引。細化高校體育工作標準化的系統(tǒng)建設(shè)，聚焦體育課程一體化構(gòu)建等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，打造智慧體育教學環(huán)境，充分發(fā)揮基礎(chǔ)支撐對高校智慧體育的保障作用。其次，加大經(jīng)費投入，依托技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動，及時更新改造體育場地設(shè)施。利用人工智能促進體育流程再造，提高校園體育教育服務的精準化水平。技術(shù)上應充分考慮平臺不同主體需求，容易操作上手；系統(tǒng)獨立完整，支持常態(tài)化使用，如2021年的人工智能體育教學線上評價系統(tǒng)AIPE（Artificial Intelligence Physical Education）[ ]、“智慧體育場景實驗室”[ ]等。推動學校體育裝備標準化建設(shè)，支持一次部署永久使用，服務器可加載移植多路AI算法支持后期功能拓展。設(shè)計研發(fā)服務于本校師生的高校體育APP，如清華大學的AtTsinghua、北京大學的掌上燕園、“華大sports”，其具體功能包括校園體育資訊服務、體育成績及課表查詢服務、體育社團管理服務、體育場館服務和科學健身等內(nèi)容。[ ]最后，高校應主動探索多元共商下的風險承擔與收益分配方式，基于價值共創(chuàng)的理念引導高校、體育科技企業(yè)、科研機構(gòu)和教育主管部門等轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)化的契約合作，共建共享體育新資源和大數(shù)據(jù)。如上海體育學院與美國高通公司、上海龐勃特科技有限公司在2020年11月第三屆中國國際進口博覽會上舉行合作備忘錄簽約儀式，圍繞5G＋AI人機融合遠程實時教學場景構(gòu)建，成功擴展三方生態(tài)合作。

2.2 打造高校智慧體育人才梯隊

一方面，針對現(xiàn)有高校體育教師實施信息技術(shù)應用能力提升工程2.0專項培訓。加大高校體育教師信息技術(shù)培訓資金投入，定期組織信息技術(shù)培訓和觀摩其他院校在線教學優(yōu)秀案例，開展多種形式的在線教學評比和競賽。組建專門的教學團隊，探索線上、線下并存的體育混合教學模式。建立校內(nèi)、校際、區(qū)域合作聯(lián)盟，組織體育教學團隊到企業(yè)、樣板高校考察交流。同時，高校體育教師自身應注重更新理念，強化自主學習能力。通過教研活動了解國內(nèi)外智慧體育最新動向，重點聚焦科技冬奧、智能設(shè)施、人工智能與運動醫(yī)學、體育元宇宙、體育數(shù)智人等國際熱點話題，關(guān)注智慧體育發(fā)展趨勢和變革，促進學術(shù)引領(lǐng)教學。另一方面，針對高校體育師資儲備力量實施數(shù)智化高質(zhì)化人才培養(yǎng)工程。高校尤其是體育院校要充分發(fā)揮學科、科研、資源等綜合優(yōu)勢，打造以實驗室或科研中心為主的科技創(chuàng)新引領(lǐng)力量，在青年體育科技人才培養(yǎng)過程中促進體育與現(xiàn)代信息技術(shù)的深度融合。例如德國重視提升數(shù)字能力的教育，制定了以教育4.0為主導的2030教育戰(zhàn)略，提出要在學科課程中普遍融入數(shù)字能力教育，在教學內(nèi)容中融入計算機思維和數(shù)字理解能力；師資教育培訓信息科學教育和數(shù)字能力培養(yǎng)；加強數(shù)字化教育基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，促進教育機構(gòu)和教育管理的大數(shù)據(jù)等具體戰(zhàn)略舉措。[ ]

2.3 構(gòu)建智慧體育教學質(zhì)量體系

一要豐富在線體育課程資源，完善“三個課堂”。參考優(yōu)秀高校課前“先知”、課中“感知”，課后“探知”的三段式智慧體育課堂教學模式，通過可視化的體育教學產(chǎn)品為學生打造沉浸式虛擬運動場景、提升運動參與體驗感、拓寬參與體育鍛煉途徑。例如2020年清華大學、華中科大、杭州電子科大等八所高校陸續(xù)開展了“云動會”，線上體育比賽運用樂動力APP搭建的AI智能技術(shù)把體育教學、課外鍛煉和校園群體競賽有機結(jié)合，形成了獨特的“課內(nèi)外一體化的體育育人模式”。[ ]二要加強國家智慧教育公共平臺的普及和使用。一流高校要有一流體育，力爭每所一流高校都建設(shè)一門一流體育課程。按照《國家智慧教育公共服務平臺接入管理規(guī)范（試行）》（教科信廳函〔2022〕33號）標準，構(gòu)建國家、省、市、縣、學校五級智慧教育平臺。遵循“試點先行、質(zhì)量規(guī)范、分批推進”原則，加快高校體育數(shù)字化轉(zhuǎn)型。三要健全和規(guī)范智慧體育教學體系。目前我國政策主要面向全學科的線上課程教學，沒有針對體育學科的具體規(guī)劃和引導。[ ]可參考美國國家運動與體育教育協(xié)會（NASPE）制定的《在線體育課程初始指南》，對教師與學生參與在線課程的前提、課程內(nèi)容、班級規(guī)模、授課時間、硬件設(shè)備和技術(shù)系統(tǒng)、社區(qū)支持、課程方案評估等多個方面進行明確規(guī)范。[ ]四要打造智慧體育課堂。政府和學校應加大政策傾斜和資金投入，引入智能技術(shù)，例如應用LearnSite平臺教師可在課前調(diào)查學情，了解學生身體素質(zhì)、能力技巧等相關(guān)信息，便于制定出有針對性的教學目標和重難點，為高效課堂打下基礎(chǔ)。[ ]又如利用背心式運動檢測設(shè)備、腕帶式心率帶運動采集設(shè)備和AI攝像頭，可準確監(jiān)測學生的心率指數(shù)、運動負荷和運動過程，形成學生個人運動數(shù)據(jù)報告，便于體育教師掌握學生運動強度和準確度。另外，在教材建設(shè)方面，還應直接開發(fā)電子化教材，或在紙質(zhì)版教材中嵌入數(shù)字化鏈接，以滿足學生多元化需求。例如借鑒國外做法，美國華盛頓大學開發(fā)名為“Magic Book”的增強現(xiàn)實系統(tǒng)，可使傳統(tǒng)出版讀物的圖文描述轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體成像，開創(chuàng)AR技術(shù)在教材中的應用。[ ]上海中醫(yī)藥大學附屬閔行薔薇小學在2018年也將AR技術(shù)引入其校本課程《微微本草》中，實現(xiàn)國內(nèi)AR技術(shù)應用的教材首創(chuàng)。[ ]

3 結(jié)語

作為“五育并舉”的重要環(huán)節(jié)，高校體育教學改革勢在必行。智慧體育建設(shè)關(guān)乎我國教育現(xiàn)代化水平，關(guān)乎德智體美勞全面發(fā)展的人才培養(yǎng)目標實現(xiàn)。高校應直面教育現(xiàn)代化的機遇與挑戰(zhàn)，乘勢而上，補好體育教育的短板。數(shù)字賦能，科技助力，必將開啟教育強國、體育強國新局面。

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基金項目：江蘇省“十四五”教育科學規(guī)劃重點課題（B/2022/01/158）；江蘇省高等教育學會專項課題（2020JDKT118）；南京中醫(yī)藥大學本科教育教學改革研究課題（NZYJG2022144）；江蘇省社科應用研究精品工程高校思想政治教育專項課題（23SZC-057）。

作者簡介：林毅（1988—），女，碩士研究生，中級-助理研究員; 研究方向為體育人文社會學。

趙聰（1981—），男，大學本科，副高級-副教授; 研究方向為體育訓練，體育教育。

通信作者：劉宏亮（1980—），男，博士在讀，正高級-教授; 研究方向為傳統(tǒng)體育文化、運動與健康促進，17673886@qq.com。