来源:滚动播报
(来源:新华日报)
□ 赵长征
《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》明确提出,促进人工智能助力教育变革。数智赋能高校体育教学,以数据驱动和人工智能为支撑,构建以学生为中心的个性化、智能化教学新范式,是落实五育并举,推动高校体育教学从经验驱动向现代化、科学化、精准化、公平化跃迁的关键举措。当前,在数智技术赋能高校体育教学向规模化实践迈进的过程中,仍面临诸多结构性挑战:技术与教学融合浮于表面,缺乏系统性教学设计;多模态数据采集存在生态壁垒,形成“数据孤岛”;数字教学资源开发成本高、复用率低;教师“技术+教学法”双核素养存在结构性短缺,难以驾驭人机协同的教学新模式。直面挑战,唯有从基础层、资源层、核心层、保障层精准发力,探索务实可行的实践路径,才能让数智技术真正融入体育教学全过程。
打造“云—边—端”协同教学环境
数智赋能高校体育教学现代化对算力、带宽和同步性要求严苛,构建“云—边—端”三级协同计算架构是首要基础。云计算中心作为教学系统“大脑”,承担非实时、大算力任务,存储4K/8K视频、运动员3D模型库等海量资源,依托长期数据搭建深度学习模型,打造运动技能诊断系统,开展学生体质健康趋势分析,为教学决策提供数据支撑。
边缘计算服务器是课堂教学的“区域神经中枢”,处理高时效性本地化任务:篮球课中即时分析球员跑位数据,毫秒级将战术路线渲染至AR眼镜;体操、武术教学中,实时对齐学生动作与标准库,实现即时纠偏,破解“云端延迟”与“终端算力不足”的矛盾。
多元化智能终端设备是教学场景的“感觉末梢”,涵盖教师端主控平板、学生智能手环、VR/AR眼镜、动作捕捉传感器等,在获取学生知情同意的前提下,实时采集学生的生理数据与运动数据,构建起视、听、触、力等多模态的感知交互通道,为沉浸式学习提供硬件支撑。
构建结构化XR教学资源体系
教学资源是教学现代化的内容载体,其质量直接决定教学体验,需围绕结构化建设与轻量化开发打造适配高校体育教学的XR资源库。针对篮球、羽毛球、健美操、游泳等基础项目,开发高质量3D教学素材库,聚焦核心技术精准建模,让抽象的运动技术以具象化的3D形式呈现。
结合高校教学终端设备性能参差、网络环境复杂的现实,研发轻量化XR资源开发框架,通过模型压缩、自适应渲染技术和渐进式加载策略,让高精度3D教学素材在不同终端流畅运行,打破设备壁垒。引入生成式人工智能技术,研发体育教师专属资源生成工具,教师口语化描述教学需求,系统即可自动调用模型库生成虚拟教学场景,大幅降低数字化资源制作门槛,实现教学内容动态调整。
重构人机协同的全过程教学生态
教学现代化的核心是重构教学过程与师生关系,以因材施教为核心打造人机协同的教学新模式。摒弃“一刀切”教学进度,利用深度学习算法为每位学生建立专属学习模型,通过观测技能掌握、生理负荷、动作质量等数据,动态调整教学内容与练习强度,让教学精准适配个体差异。
探索虚实融合的多模态教学模式,找到虚拟与现实的最优配比:采用“先虚后实”模式,学生先在VR环境模拟动作、推演战术,建立正确运动表征,再进入物理空间实战;打造“虚实共生”高阶模式,让虚拟与现实实时耦合,虚拟环境根据现实动作动态反馈,现实场景通过虚拟信息叠加提升教学效能,形成一体化教学生态。
构建人机协同的量化评价体系,打破教师主观评价局限。通过动作捕捉、可穿戴传感器,采集出手角度、发力时序、重心偏移等精细参数,将隐性运动细节转化为可量化数据;搭建AI辅助评价模型,与标准运动员模型比对,自动识别动作偏差;最终形成“教师定性评价+机器定量诊断+学生自我反思”的多元化评价体系,既关注结果,更重视技能形成过程。
促进校际资源共享提升师资素养
数智赋能高校体育教学现代化的落地,离不开师资与资源两大保障。构建“技术+教学法”双模块教师素养培养体系,技术模块帮助教师掌握XR设备操作、数据解读、AI工具使用等技能,教学法模块聚焦数智化教学设计、虚实融合课堂组织等能力。设置“入门—进阶—创新”培养层次,面向全体教师普及理念,针对骨干教师开展行动研究,鼓励教学带头人参与资源设计,建立“培训—实践—反思”闭环机制,推动教师素养动态提升。
建立基于区块链技术的校际资源共建共享机制,破解资源开发难题。利用区块链去中心化、不可篡改的特性,为3D素材、XR课程等数字资产确权存证,明确知识产权;平台内置智能合约,支持资源有偿授权、积分交换,降低校际合作信任成本。鼓励高校依托优势学科开发特色资源,按贡献度分配使用权限与收益,形成“共建—共享—共赢”的资源生态。同时,通过区块链记录资源使用、学生反馈等数据,构建质量动态评估模型,推广优秀资源、迭代陈旧资源,形成良性循环。
数智赋能高校体育教学现代化,终极目标不是用技术替代教师,而是以技术拓宽教师的专业视野;不是用算法规训学生,而是以数据激发学生的运动潜能。唯有立足实践路径,破解现实难题,坚持教育学驱动的技术设计逻辑,才能让数智技术真正服务于体育教学,在虚实交融的教学新形态中,实现学生运动技能、战术智慧与体育精神的协同发展,推动高校体育教学现代化高质量发展。
(作者单位:江苏科技大学)
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