当今科技飞速发展,人工智能已渗透至社会各领域,高校体育教学亦不例外。人工智能凭借其强大的数据处理与分析预测能力,正推动体育教学实现三大范式跃迁——从“经验驱动”向“数据驱动”、从“技能传授”向“健康管理”、从“课堂局限”向“全域育人”,为高校体育教学创新明晰了方向。深入探究人工智能时代背景下高校体育教学的创新路径,对赋能体育教育高质量发展、构建符合时代需求的高校体育新生态意义深远。
以智能监测为基点,构建精准化育人体系。要以智能监测为基点,让教学实现从“统一标准”到“一人一策”的转变。可依托智能手环、心率带等可穿戴设备构建“多模态数据采集网络”,以实时监测心率、血氧、步频等生理指标,也可结合毫米波雷达、AI视觉技术,精准捕捉跑步步幅、投篮角度等运动细节,构建学生“体能—技能—健康”的动态数字画像。例如,通过分析学生800米跑中的心率波动曲线,让系统精准识别其“极点出现时间”“乳酸阈值区间”,判断其耐力短板的成因,从而为教师制定分层教学方案提供精准数据支持。要借助智能监测体系,优化传统教学评价中的单一结果导向。可将晨跑配速变化、团队运动协作频率等数据转化为“成长档案”,智能生成学生的学期运动轨迹,同时将“进步幅度”“团队贡献”等隐性素养纳入评价体系,真正实现“以评促学、以学定教”的精准育人闭环。
以技术融合为依托,升级嵌入式教学手段。可通过虚拟现实、增强现实与动作捕捉技术的协同,打破场地与器材的物理约束,以多感官刺激提升学生的空间感知与决策能力。例如,在篮球战术教学中,让学生佩戴AR眼镜进入虚拟赛场,系统通过动作捕捉手套与智能运动服实时捕捉运球、传球等动作数据,为其推送传球路线建议、警示错误,模拟突发情况,丰富学生空间认知。还可开发“即时交互”的智能反馈系统。通过边缘计算实现“端到端”实时响应,将教师从重复性指导中解放出来,转向个性化策略设计。例如,在游泳教学中,水下摄像头结合压力传感器,可量化分析划水效率并生成“动作优化热力图”,学生通过泳镜显示屏即可实时查看改进建议,获得从感知到反馈再到修正的闭环学习提升。需推动“跨学科课程”的嵌入式重构。可将编程、数据分析等技术融入体育教学,培养学生的数字素养与科学运动思维,如开发“运动算法设计”课程,要求学生通过相关编程语言编写步频优化程序,并在跑步机实验中验证算法的有效性。
以数据驱动为引擎,创新协同化教学模式。构建“全域贯通”的体育数据平台。整合可穿戴设备采集的学生生理指标数据、发力效率等技能参数,校园一卡通追踪的课后自主锻炼频次与社交运动轨迹等多维度数据,同步对接城市全民健身平台,形成覆盖“个体—班级—学校—社区”的四级数据网络。这不仅能为教学协同提供有力支撑,还有助于管理者依据群体健康趋势优化资源配置。数据驱动的协同不应局限于校内资源,还需打通教育链与产业链的边界,构建健康管理生态。例如,高校可在保护隐私的前提下,将学生运动数据与国家队训练数据库、生理指标库等对标分析,生成个性化“运动能力提升路径图”,为普通学生提供对标职业梯队的训练建议;同时,联合医疗机构运动康复中心完善数据平台,使系统自动为有需要的学生推送个性化护具选择方案与康复训练计划,实现“教学—训练—医疗”的全链条协同。通过共建智能体育教学联盟,高校能进一步提高育人实效。例如,引入数字孪生技术搭建跨校虚拟教研室,鼓励教师跨校研讨教学难题、分享教学经验;利用5G与边缘计算技术同步直播两地教师的体育示范动作,实时对比分析两地学生动作差异并生成教学报告。此外,区块链技术可确保运动数据在跨机构流转中的真实性,为体育学分银行、运动能力认证等新型协同模式提供可信基础。
以数字素养为保障,培育复合型体育师资。联合科技企业共建“智能体育教师实践基地”,打破高校封闭式培养模式。例如,依托企业前沿技术开发“AI体育课堂仿真系统”,供教师在虚拟环境中模拟课堂场景;建立“企业导师+学术导师”的双轨制师资储备机制,前者指导智慧场馆的运营实战,后者则侧重教育技术的理论研究,形成“技术落地—教学转化”的良性循环。开发智能化教师数字素养评估平台。运用区块链技术记录教师培训轨迹与技术应用成果等数据,设立“数字体育教学创新专项奖励”,对融合人工智能技术、优质数字课程资源及开发新颖教学模式的教师,给予物质奖励与职称晋升加分;还可定期举办虚拟仿真体育教学竞赛,以赛促教,鼓励分享智能教学案例,营造互学共进氛围。推动体育教师的知识结构与人工智能技术的发展对接。例如,组织教师学习运动负荷的非线性测度技术,通过可穿戴设备数据构建学生体能提升模型,或者学习教育神经科学知识,利用脑机接口技术优化运动技能习得路径;同时,设置“智能运动处方师”“体育大数据分析师”等新型职业资格认证,以更加健全的体育教师数字能力认证体系,激励各学科教师突破单一专业边界,赋能体育教学创新。
(作者单位:湖北民族大学体育学院;本文系2023年度湖北省教育厅哲学社会科学研究项目〈23Y129〉、2023年度湖北民族大学教学研究与改革项目〈2023JY034〉)