孙亮亮 何月冬 王 圣

普通高校体育智慧课堂建设研究*

孙亮亮 何月冬 王 圣

（四川文理学院体育学院，四川 达州 635000）

对普通高校建设体育智慧课堂基本情况进行分析，分析教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化等建设体育智慧课堂的关键要素，提出了建设体育智慧课堂的结构模式思考，旨在为进一步推进普通高校体育智慧课堂建设与发展提供参考。

普通高校；体育智慧课堂；建设

为深化本科教育改革，培养全面发展的社会主义建设者和接班人，教育部发布《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》[1]。意见提出：要根据现代社会发展的经济、人才的需要，来提高课程建设的整体质量。高校体育教育是基于身体运动的实践，通过参与体育锻炼的过程来增强体质，提高体育运动参与意识，目的是让学生掌握和运用运动健康和运动技能的基本知识，培养学生对体育运动的兴趣，以形成积极、乐观和团结合作的个人品质。而如何提高课程体系整体建设的规划性、系统性，积极发展“互联网+教育”、探索智能教育新形态，推动课堂教学改革是摆在每一名体育工作者面前的重要任务。基于现实情况，提出以智慧课堂视角出发，以学生为导向，以智慧环境为支撑，将智慧课堂融入大学体育课程建设，转变高校体育传统课堂教学方式，借助互联网、大数据等科学技术，创新传统体育课堂教学模式，提升学生主动学习的积极性，实现高校体育智慧课堂推进与发展[2]。

1 建设体育智慧课堂基本分析

1.1 建设体育智慧课堂的现状

近年来，在教育信息化不断深入推进的背景下，智慧课堂建设均得到了不同程度的发展。例如：部分试点中小学体育课将智能手环等设备与后台数据软件相结合应用于课堂中，实时监控学生的运动情况，积极开展智慧体育探索与实践，初步建立了学生身体素质情况的数据库。通过体育教学管理系统，整合信息化教学资源，开展不同层次的动态教学、在线教学与精确教学，对体育教学中各阶段的情况进行数据进行分析。在大学体育教学改革研究中，体育智慧课堂也是研究的热点和创新点，但由于大学体育课程的特殊性，高校体育智慧课堂的建设仍处于起步阶段[3]。随着移动互联网的飞速发展，高校已基本实现了无线网络的覆盖。在此环境下，许多高校也开始设计研发专为学校师生提供各种便捷服务的APP和各种数据平台，例如：清华大学的AtTsinghua提供了众多功能包括接入认证、信息系统登录、定位导航、教室资源推荐等基础平台服务与应用[3]。在体育智慧课堂建设方面，华中师范大学的“华大sports”，拥有三个阶段的精准运动健康管理课程，结合体适能评估和基础生命体征指标，用数据的方式体现出数字化生命健康管理，包括了专业课程（精准营养、精准运动、运动处方与制定、力量训练、健康管理、运动处方案例分析等等），运动能力评估测试，体能，力量及crossfit训练以及特色营养餐，另外APP里还包含了校园体育资讯、体育成绩及课表查询、体育社团管理、体育场馆等各项服务功能。综上，建设体育智慧课堂，开发校内服务APP和数据平台，研发智能便携可穿戴设备，是未来教育信息化的发展趋势。

1.2 建设体育智慧课堂的影响因素

建设体育智慧课堂的受众人群主体是在校大学生，高校在校大学生人口密度大，不管是线上还是线下，能够达到容纳众多个体集中时间段的使用率，对于端口荷载量的要求很高，技术层面，融入互联网实时监控运动情况与路径，则需要外部的智能设备和内部的大数据分析、云计算、存储与反馈等条件。随着科技的快速发展，建设数字化校园是未来高校网络环境的发展趋势。智能手机、可穿戴设备等人工智能产品的普及，大学生群体使用智能手机和各类APP的用户比例几乎达到了百分之百，这是建设数字化校园和智慧课堂的契机。很多高校已经建立了自己的校园体育信息管理系统，但大部分功能相互独立没有形成完整集合体、信息资源分散形成即时数据闲置、更新和维护力度不足导致数据采集不准确、开发条件与自身科技水平未达到条件出现系统漏洞与系统崩溃、数据传输不安全不便捷等情况，这些问题制约着教育信息化发展。首先，信息技术层面，建设体育智慧课堂是基于智能信息技术的教学设备智能化和教学环境可视化等，因此需要丰富的硬件软件条件支撑。其次，学校层面，建设体育智慧课堂是长久的、系统的工程，从校园网络环境的建设、场馆设施的智能改造升级、智能信息平台的搭建到教师与学生终端的使用，学校领导的支持、学校政策的依托、经费的扶持都是决定性因素。最后，教师与学生层面，体育智慧课堂并不是戴个智能手环跑几圈运动几下看一下心率，而是要利用数据检测学生运动情况，建立运动健康档案，了解运动情况，运动的质量。新课程改革，转变传统的教学模式，融入体育智慧课堂对教师的要求更高，以学生为主体引导学生主动参与，摈弃以往“放羊式”体育教学，基于教育信息化背景下，教师的教法和学生的学法的转变“怎么教，教什么；怎么学，学什么”的问题，如何利用数据平台、智能设备、智能系统的使用促进体育教育的发展、个人健康的管理等，是影响高校体育智慧课堂开展的重要影响因素。

1.3 建设体育智慧课堂的必要性

面对新时代信息技术高速发展与教育教学深度融合的趋势，把建设和应用体育智慧课堂、体育与健康管理课程作为深化教育教学改革、提高教学质量的重要基础，形成推进信息化教育发展的良好政策环境，才能实现高等教育高质量发展。建设体育智慧课堂的必要性体现在以下四个方面：第一，深化本科教育教学改革的需要，信息化教育的发展要求高校应进一步完善学分制，扩大学生自主权和选择范围，制定个性化职业规划和培训，建立具有自主、灵活、规范、稳定的专业环境管理体系，建立支持高校创新型人才培养模式为学生提供课程学习和发展的机会，支持高校实施联合培训计划共同提高人才培养质量，完善专业认证体系[2]。第二，大学体育课程改革的需要，根据社会发展和人才培养的目标，优化各课程的比例结构，加强课程体系的改进，提高课程结构的标准化和系统化，避免随机化和碎片化。第三，新时期师资建设改革的需要，《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》指出，经过约五年的建设，教育体系应基本健全，专业发展相对流畅，教师队伍的规模、结构、素质和能力基本可以满足各级教育发展的需要。到2035年，教师将积极适应信息化、人工智能等新技术的发展变革[4]，综合素质、专业水平和创新能力将得到极大提高，实现教师管理体制治理能力的现代化。第四，学生运动健康智能管理的需要，大学生是支撑社会进步科技发展的中坚力量，体质健康是学生发展的基础，建立智能运动健康系统能保障学生有针对性的进行健康管理、运动选择，形成良好的体育锻炼习惯，培养终身体育意识。

1.4 建设体育智慧课堂的可行性

科技的发展、政策的保障、经费的支撑以及高校各体系的完备为建设体育智慧课堂的实现提供了可能。首先，科技的发展，体育智慧课堂是集合大数据、云计算和互联网等信息技术融合教育信息化发展的产物，为运动场馆、运动终端、云管理智慧平台等基础承载部分以及数据的运算、存储与反馈等数据处理部分提供了技术支持。然后，政策的保障，国家陆续出台相关政策文件来引导教育的发展变革，通过国发（2015）50号文件《促进大数据发展行动纲要》、教育部发布《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》、中共中央、国务院印发了《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》、教育部发布《教育信息化2.0行动计划》等等政策文件来促进教育发展，搭建“互联网+教育”的大平台，将信息技术与教育深度融合，促进现代教育的改革与发展[5]。其次，教育部明确表示，教育信息资金的比例不得低于教育支出的8％，以确保教育信息具有持续稳定的政府财政投资，政府财政投入的同时，完善多渠道教育经费筹集资金，吸引社会资本，体现出“花好每一分钱，把教育经费用到关键处”。最后，高校体系的完备，由若干相互联系、相互支撑的系统按照一定的秩序和内部联系而构成的高校这一整体，发展至今，各系统相互协作形成各具领域特色的发展模式。信息技术在教学和科研中的有效开发和应用，对深化教育改革，建设信息化校园、智慧课堂具有重大的意义。

2 建设体育智慧课堂的关键要素

2.1 教学决策数据化

教学决策的科学性直接影响学生成绩、课堂效果和教学质量。传统意义上的教学决策是指为完成教学任务以达到教学目的，根据教师的个人观念、知识能力和经验等，通过对教学实践的预测、分析和反思，从而确定有效的教学方法与计划。在这种决策模式下，教师的主观意念成分较重，仅依赖有限的平时考勤、作业、考试成绩等方式的信息反馈，不可避免地会对决策质量产生不确定性的影响。智慧课堂是建立在信息数据基础之上的，由数据驱动搭建的各种平台具有数据收集、预处理等功能，弥补了传统课堂单一的数据收集方式短板。实现教学目标，推动教学实施，评价教学效果都需要正确、合理、及时的教学决策，通过大数据处理系统，形成高度可读和实用的可量化数据报告，运用于教学决策中，根据所面对的数据信息和学生情况做出快速的教学决策并转变为教学行为。完整的过程为：数据信息输出—教学决策—教学行为—数据反馈。教学决策数据化的优势在于数据维度更加广，信息化数据系统将学生在局域网内的所有场景包括考勤、课堂互动、作业、考试、饮食、运动等进行数据化处理，数据深度覆盖全面，除了收集基础数据，大数据系统还会进行深度分析，在特定的时间地点按照设定的规则对数据进行收集、处理，时效性更强。数据信息的支撑下使智慧课堂更加灵活，保证了决策的科学性。

2.2 评价反馈即时化

评价反馈是学生学习的导向，是教师教学过程中激励学生学习动机、意识的有效途径之一。基于智慧课堂的评价反馈是创新型的数字化服务评价工具，能快速搭建数据系统内全节点评价体系形成直观的BI数据，真实地反映评价的结果和趋势等[6]。转变传统评价方式以成绩或者教师的主观印象为标准的单一评价体系，采取多元化的评价方式，把评价重心转移到课堂、课堂行为、学生本体上来。智能、直观和即时的课堂评价反馈可使学生的行为更具表现力、自主性、多样化，并使整个课堂更活跃。数据信息为基础的课堂评价以激励评价为主、具有全面性、多元性特征，当代大学生由于社交媒体、移动设备、物联网和大数据展现出的数字化趋势对接受反馈信息的速率要求极高，如果评价系统反馈不即时，后续的数据评估与使用则会受到影响。智慧课堂通过数据分析及应用等技术手段，记录教育教学过程，把学生的课堂行为、运动数据即时采集下来，实现全过程的动态评价，体现出科学的综合评价结果。将数据化的评价信息及时快速反馈给学生、教师，并将反馈信息进行整理作为关键决策的参考，建立由不同评价系统组成的改善流程，形成一个问题发现、改善、效果评估的闭环，促进评价系统信息反馈的时效。

2.3 交流互动立体化

基于信息数据化的智慧课堂，以基础承载的智慧运动场馆、智能运动终端、云管理平台为基础，以数据处理分析和交换呈现为支撑，借助移动终端、PC终端、APP等智能设备和互联网应用程序，实现了师生、学生之间立体完整的交互，课堂各阶段、线上与线下的多场景立体交互。课堂里由学生个体组成的学习群体具有复杂性，教材学习内容具有多元性，学习目标效果具有多维性，而组成要素始终为教师、学生和教材，依据教材在教师组织管理下，学生多维发展的多层次交互，是依靠个体自主实践活动形成活动行为并获得发展的过程，是关注学生的立体性活动的教学操作体系[7]，是在时间空间领域中进行的教育实践活动。加德纳1983年提出多元智能理论，该理论认为，人类思考和理解世界的方式是多种多样的，每种类型的智力在人类对世界的理解和世界的转变过程中都起着重要的作用，在“尊重人的多样性”的基础上，我们使用多维的视野和方法关注具有不同智能结构的学生，并为学生提供多种发展机会。与传统课堂相比，智慧课堂不再局限于传统的单向活动，打破了原来的“单一、线性和不可逆”的模式，强调教学是一种多边活动，在师生中促进了多种动态因素，从学生、教师、教学多角度发展为出发点，打破单向、封闭的线性交流，建构互动发展具有开放性的立体课堂结构。

2.4 资源推送智能化

大数据背景下高增长率和多样化的信息资源呈现更新速度快、共享性高、过度多样化、梳理困难等特征。资源推送服务系统的主要功能有：第一，个性化检索功能。用户通过需求偏好以关键词为主题进行自主检索，而服务系统通过数据库对比创建基于知识服务的视角和内容准确地捕获用户端的个性和需求。第二，知识推送服务功能。建立基于推送技术的信息代理机制，确定用户所需的信息和发送到端口的信息资源。第三，智能学习和扩展能力。通过分析和预测用户从使用该系统中获得的知识，可以发现潜在的用户兴趣信息，并将资源主动发送给用户[8]。第四，代理自动处理功能。个性化信息推送服务基于人工智能和数据库技术相结合的代理计算机自动处理大量本体知识资源，识别和预测不同用户的兴趣或偏好需求，这种推送服务系统虽然智能但过于机械化，一味地推送历史检索痕迹留下的信息，而阻碍了对于新的信息需求视窗，用户很快会产生厌烦感。建设智慧课堂，在进行资源推送服务模块提取要选择的课程的关键字和其他特征信息，以确定该课程的相应学习目的。简而言之，知识资源会智能地使用户能够提供知识匹配和智能资源检索服务，这些信息会被智能决策模块过滤，然后将首选结果集发送给用户，并将用户的有效行为记录存储在知识资源服务平台上，根据用户执行的检索与浏览过程中对知识元素的描述进行搜索和匹配以获得对应的知识信息，整合多方向信息资源以提高推送知识的广度和准确性，最终实现推送知识资源可以充分满足知识资源用户的多维需求。

3 建设体育智慧课堂的结构模式

3.1 体育智慧课堂构成特征

图1 体育智慧课堂构成部分

体育智慧课堂采用信息计算架构建设，依次分为：基础承载层、数据处理层、健康管理层、课堂教学层，整体的架构如图1所示。基础承载层是其它各系统公共运行的环境，提供底层及集成服务，包括智能运动终端平台、智能运动场馆平台、智能系统管理平台、智能运营维护平台进行统一认证和基础数据同步管理服务，实现统一的平台系统登录、安全认证、运营与维护、基础数据共享、信息交流等。数据处理层是实现教育信息资源交流与共享的必要条件，为建设数据库实现数据共享提供基础性条件和标准规范与依据，建立信息化规范体系、数据体系和管理运行机制，确定数据采集、转换、分组编码、计算、存储、检索、排序、呈现结果等过程中使信息统一、科学、有序地流动，采集所需的信息转换成能够接收的形式，信息编码进行有效的分组，使用某些方法来组织用于处理和操作的数据、原始数据以及存储的结果数据，最后用户检索信息时数据处理呈现结果，实现信息资源的共享。健康管理层是针对体育智慧课堂课内外对学生用户的运动情况和健康状态进行科学的管理，包括智能推送健康知识、运动知识，区别出用户个人的实际情况科学合理的制定运动训练计划，以及收集运动锻炼的各项指标信息，最后形成分析报告反馈给学生用户。前三个模块最终服务于与教学实践，运用于体育智慧课堂中，课堂教学层包括教师发布课程内容，学生进行预习分组讨论，教师设计教学内容导入课程中，在实践课程中进行讲解，指导学生分组合作练习，并对课堂情况、学生情况、运动锻炼情况进行实时监测及时评价反馈给学生和教师。现阶段没有完整的教育信息化的公共服务体系框架，教育信息化所提供的服务功能不能够较好地体现，由以上四部分构成的体育智慧课堂较为系统地提供了完善的个性化服务支持，为课堂教学、办公和管理提供完善的信息化支撑平台与模式。

3.2 体育智慧课堂评价体系

打破传统的以单一学生成绩为标准来评价大学体育课的传统方法，建立信息化教育的多维评价标准。根据《全国普通高等学校体育课程教学指导纲要》确定评价的主体和对象，在信息技术的支持下，学生可以主动构建知识体系结构，教师指导知识和技能以及其他信息的传递，构建强调过程监督与即时反馈、多元的体育智慧课堂评价体系，从提高教学质量，提升学生运动兴趣和锻炼效果出发，通过完善基于学习科学分析的评估体系，发展评估和增量评估，在一定程度上取得了一些改正和激励。体育智慧课堂评价体系一级指标由教师教学、学生学习、课堂环境三部分构成，教师教学里的二级指标情境设计、教学实施、教学反思构成，学生学习里的二级指标包括理论知识、运动技能、个人特质构成，课堂环境里的二级指标包括物质环境、心理环境、社会环境构成。教师教学的三级指标里涵盖排课、教案、智能场馆器材、学生管理、课堂进度、多媒体互动教学、现场智能设备操控、教学效果监督、上课情况反馈分析、授课目标量化评估、课余锻炼等观测点。学生学习的三级指标里涵盖内容预习、智慧化学习、运动健康状态、营养建议、动作改善、运动表现、技能达标、运动恢复、情绪表现、团队合作、沟通交流、学习兴趣等观测点。课堂环境的三级指标里涵盖时间空间环境、设施、自然、人际交往、信息、组织、情感、舆论、教师综合素质、家长文化素养、学校管理、社会风尚等观测点。

4 结语

在当前课堂中，教学不仅仅是内容、概念的设计与讲授，更重要的教学活动的形成，强调学生是课堂的主体，教师是课堂的引导者，在课堂学习过程中，采用自主学习、主动探索、合作学习等方法激发学生的辩证思维和创新思维。体育智慧课堂是在“互联网+教育”背景下利用科技产品、智能技术以及数据处理和分析来实现教学中信息化和数字化，使学生可以有效、科学、便捷地学习。体育智慧课堂可以满足信息社会学生零散的学习需求，也是课堂教学改革的必然趋势。“互联网+教育”的本质和核心是培养与时俱进的创新型人才，智慧课堂是信息技术与教育的双相融合，将信息技术融入课堂教学中积极发展“互联网+教育”，实现个性化、智能化、数字化的智慧课堂模式，智慧教育在依靠新技术改变教学观念和教学方法方面具有许多优势，在信息教育理念的指导下建设体育智慧课堂有助于改变课堂教学的传统方式，培养学生的创新思维，促进教学质量的提升与发展。

[1]教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见[Z].教高[2019]6号.

[2]胡煜强.山东大学生体育类APP及可穿戴设备的使用状况与体育智慧课堂研究[D].山东大学,2019.

[3]罗万丽,王蕊.“互联网+”时代智慧课堂设计的原则及策略[J].教育科学论坛,2018(26):5-8.

[4]周活新.体育智慧课堂中的架构建立及应用方法[J].课程教育研究,2019(36):216.

[5]窦丽,陈华卫,钱澄.高校“体育智慧课堂”的价值与模式研究[J].体育文化导刊,2018(11):136-140.

[6]刘邦奇.“互联网+”时代智慧课堂教学设计与实施策略研究[J].中国电化教育,2016(10):51-56.

[7]陈婷.“互联网+教育”背景下智慧课堂教学模式设计与应用研究[D].江苏师范大学,2017.

[8]庞敬文,张宇航,唐烨伟,等.深度学习视角下智慧课堂评价指标的设计研究[J].现代教育技术,2017,27(2):12-18.

Research on the Establishment of Smart Class of Physical Education in Universities

SUN Liangliang, etal.

(Sichuan University of Arts and Science, Dazhou 635000, Sichuan, China)

四川文理学院2020-2022年校级教育教学研究与改革重点项目（编号：2020JZ042）。

孙亮亮（1982—），硕士，副教授，研究方向：体育教育教学。

何月冬（1994—），硕士，助教，研究方向：体育教育教学。