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Science and Technology Education

基于人工智能的大学体育课程智能化教学模式构建途径

作者

谭梦超 闫辰奇 陈超 马志勇 云鑫

唐山师范学院体育系 河北 唐山 063000 唐山师范学院物理科学与技术学院 河北 唐山 063000

1. 2.师范学院物理科学与技术学院

大学体育作为高校教育中的重要组成部分,旨在促进学生身心健康、全面发展与终身体育习惯的养成。近年来,人工智能技术的飞速发展,为大学体育教学带来了巨大的冲击。大学体育教学中引入智能化,不仅能提升教学效率和学生的体质水平,还能更好地满足学生个性化学习的需求。基于此背景,本文尝试探讨人工智能赋能下大学体育课程的智能化教学模式构建问题,从而实现技术与教育的深度融合。

一、大学体育课程智能化教学的理论基础与必要性分析

(一)人工智能与教育融合的理论基础

建构主义、联结主义和教育智能化的理念,为高校体育教学提供了强有力的支撑作用[2]。个性化学习的主要关注每个学生的不同特点,在体育教学中人工智能起到很好的辅助作用[3]。AI 带来的个性化学习不是固定不变的推荐,而是会跟着学生能力的提升不断优化策略,形成“评估—反馈—调整”的循环,让体育教学真的能做到因材施教。数据驱动决策理论为 AI 应用提供教学实践的支撑,AI 技术则赋予其智能化的实施能力,二者协同促使大学体育教学决策从经验转向证据、从主观判断转向客观分析,形成“数据洞察—决策优化—教学提升”的良性循环。

(二)构建智能化教学模式的必要性

1、传统教学模式的固化与信息技术应用的浅层化

虽然“智能化”已经成为大学体育课程改革的方向,但在实际教学中,还是离不开人为的干预。即便有些学校试着引入信息化技术,也多停留在“数字记录”的层面,例如APP 记录考勤、上传教学视频或在线答题,这些技术应用更多是作为传统教学的补充,未能真正触碰到教学的核心环节,更谈不上借技术革新教学模式,并且数据采集缺乏系统性和规范性,收集来的数据未得到有效的利用,无法支撑智能化教学的核心——个性化、精准化的指导。

2、评价体系的滞后与“唯分数论”的惯性

目前大学体育课程的评价体系依然存在问题,大多还是依靠出勤率、课堂表现和体质测试成绩来评判。这很难全面反映学生的真正运动能力、健康水平,或者运动兴趣和习惯的养成情况。另外,“只看分数”的观念较为普遍,体育成绩往往只是一个数字,但背后学生的身体素质、运动技能和健康意识这些都未得到应有的重视。这导致学生对体育锻炼的兴趣和投入不够,也忽视了体育课程对于身心发展的重要作用。这些问题都让智能化教学难以实现“以学生为中心”和促进学生全面发展的目标。

二、人工智能在大学体育教学中的应用潜能与关键技术

(一)人工智能技术在体育教学中的主要应用方向与发展趋势

上海交通大学利用自主研发的 DeepSeek-V3 大模型,推出了智能锻炼建议功能。此外,“交我办”App 中的“运动跑步”功能也把日常跑步融入到评价体系中,提供语音实时指导,帮助学生更好地运动。天津仁爱学院在《大学体育》课程中引入“数字人+AI助教”技术,数字人通过互动提供个性化教学指导,AI 助教实时监测学习情况、辅助课堂管理,助力课程多方面升级。四川长江职业学院将人工智能融入体育教学,并选为职业教育十大典型案例,实时监测学生运动数据并提供个性化训练方案,还通过计算机视觉识别技术纠正不良动作,保障运动安全。

(二)支撑智能化教学的关键人工智能技术

计算机视觉技术作为技能评估的重要组成部分,能够提供量化的数据分析,使评估更加客观、公平,比如体操、武术、舞蹈等项目。智能技术的运用,能够在某种程度上还原真实的运动场景环境,使得学生可以在这种虚拟化的环境当中进行相应的训练和竞赛活动,从而对于高难度技术的掌握更加安全,减少伤病的几率。伴随着智能技术的不断发展与深入应用,体育教学模式也在经历着持续的创新变革过程,在一定程度上不仅减轻了教师的日常工作负担,同时也为学生及时了解自身的表现状况提供了便利条件。

三、人工智能赋能下大学体育课程智能化教学模式构建

智能化教学的意义,事实上并非仅仅体现在技术层面的进步与发展,而是在更深层次上,代表着整个教育理念的某种升华与重塑过程。基于前文所呈现的相关研究成果,大学体育课程智能化已具备相应的现实条件,接下来,需要在前述研究的基础上,搭建起体育智能化教学的框架,探讨其具体的实施路径。这对于智能化教学的实施具有非常重要的作用。

(一)智能化教学模式的设计理念与原则

事实上,在智能化大学体育课程的具体设计工作中,其核心要素应当是关注每个学生之间存在的差异性特点,并且为他们提供相应的、个性化的学习支持条件。教学设计要始终以学生为中心,通过满足学生在不同层面、不同维度上的差异性需求,来激发他们主动学习的积极性与参与热情。依托数据驱动,全面采集学生的运动技术表现、生理反应状况等各类相关数据,并对这些数据进行深入的分析处理,为教学工作提供相对科学化的评估依据。AI 技术作为教师的辅助,教师则需要进一步强化其作为引导者、支持者的核心价值作用。在坚持过程导向并持续改进这一原则指导下,通过实时跟踪学生的学习状态变化,并据此动态调整教学内容安排与学习进度安排,会带来更好的教学适应性。

(二)基于人工智能的课程内容设计

在智能化教学的背景下,体育课程能够在内容更具有适应性与灵活性,设计以体能提升、技术动作掌握、安全意识和团队协作等为核心的大学体育课程。课程内容以模块化的形式去展现,依据技能要求、学生需求等,可以设置高中低三个不同的学习模块,同时结合真实场景和虚拟仿真,提升学员的动作理解和决策能力。基于人工智能技术的加持下,充分发挥大数据引领的作用,通过学生的体测数据、技术动作分析以及学习的偏好,课程可以进行随时推荐相关的训练模块,实现资源分配与学习路径的个性化匹配。课程整合了文本、视频、可穿戴反馈和互动练习等多模态资源。智能示范、分步纠错与即时提示等功能,让学习者在练习中获得高质量的即时反馈。

(三)基于AI 的教学方法与过程优化

在人工智能赋能大学体育课程的过程中,教学方法和教学过程的优化变得更加智能高效。通过AI 技术,既能结合学生的体质数据和运动能力测评来设计个性化教学方法,生成定制化训练方案,也能针对学生实施差异化的教学内容;还能应用智能互动式教学手段,比如借助AI 虚拟教练实时纠错指导,或是用AR/VR 结合 AI 构建沉浸式运动场景,同时依托 AI 分析课堂表现与运动数据,实施数据化分层教学,动态划分小组并调整策略,提升群体教学的针对性。而在教学过程的各个环节,AI 的作用也十分突出,课前会依据课程目标推送个性化预习资源,检测预习效果并反馈给教师以调整教学重点;课中实时采集心率、动作标准度等数据,智能调节教学节奏与强度,保障安全和效率;课后还能生成个性化练习计划,结合视频回放帮助学生复盘动作,构建闭环学习体系。此外,也能根据教学进度和学生需求,自动筛选整合优质体育教学资源,实现教学内容的动态更新与优化。

(四)基于AI 的教学评价与反馈智能化

AI 技术通过整合学生在课堂中的各项行为数据,例如出勤率、课堂互动频率、线上学习平台的表现、运动表现数据等,精准识别学生在运动技能、体能发展、运动习惯等方面的个体差异及潜在问题。从而以此生成学生个体的学习报告,清晰呈现学生的优势、劣势和进步轨迹,为教师提供全面客观的评价依据,还能提前预警学业风险。AI 智能助手能够为个体或群体提供全方位、全时段的反馈支持。根据学生的实时表现数据,可即时生成个性化反馈,比如根据运动中的实时心率、配速等数据,立即提示调整强度或纠正跑姿;技能训练时通过动作识别直接指出关键错误,并提供视频示范或图文指导,帮助学生及时纠错、巩固正确动作,最大化训练效果。并关联评价结果与课程目标给出改进建议,构建“评价-反馈-改进-再评价”的闭环学习系统,追踪改进效果并优化策略,助力学生个体化提升,也为教师调整教学提供动态依据。

(五)智能化教学模式的实施路径与保障措施

智能化教学需从技术支撑、内容创新和实践应用三方面推进。首先要建立多元化的技术支撑,搭建先进的AI 的教学平台,确保数据采集、存储与处理的高效稳定;在此基础上改造课程内容,整合线上线下的教学资源。同时制定完善的技术标准和操作流程,从试点课程入手,关注AI 技术与体育教学的结合度及学习效果,再以动态评价机制定期评估效果,不断优化技术应用、课程内容和教学策略。确保大学体育课程智能化教学模式高效运行。一方面要强化师资队伍建设,给体育教师开展智能技术应用、数据分析、教学设计等相关培训;同时健全规章制度,明确考核标准,把智能评价数据纳入学业成绩,规范智能设备使用以保障数据安全,建立教学质量监控体系及时解决问题。另一方面要重视伦理与安全,严格保护学生数据隐私,明确数据收集和使用的流程。

四、结论与建议

通过本研究,明确了大学体育课程智能化的理论基础与现实意义,揭示了人工智能在提升教学效率、促进个性化学习以及课程改革的新方向。研究结果表明,人工智能的引入不仅提升了课堂教学效果,还显著增加学生学习的积极性与自主性。通过大数据构建的学生个性化模型,教师能够更高效的制定训练方案;同时,智能评估系统能够弥补传统教学的不足,帮助教师及时发现潜在的运动风险,从而实现更为有效的教学干预。在智能技术的加持下,显著提高了课堂的趣味性,并在一定程度上减轻了教师的管理负担。

基于上述发现,建议高校完善运动场地智能化、建设与校情相匹配的AI 教学平台;强化体育教师教学智能化理论与实践能力的培养,将智能化技术转变为教学的有力手段;鼓励学生积极利用智能技术作为学习与训练的工具,密切关注学生的实时反馈,提高智能化教学的针对性。

参考文献

[1]张强.人类发展生态学视野下高校体育课程体系优化研究[J].中国学校体育(高等教育),2016(06):10-15.

[2]田赛赛,贾月新.疫情期间大学生线上体育课程体系建设研究[J].内江科技,2020(12):98-99.

[3]付蕾,祁红.普通高校混合体育课程体系的构建[J].体育科技,2020(06):158-163.

基金资助:师范学院教育教学改革研究项目(2025JGYB138),师范学院校级科研(学科建设)项目(20251121062)

作者简介:谭梦超(1991-),男,硕士,讲师,研究方向高校体育教学与训练。