• 面向未來教育——大數據下監測、促進學生體質健康發展的建設方案

    2019/1/8 15:19:16

    導讀:

    十八大以來,習近平總書記多次通過演講、座談、回信等方式與青少年頻頻互動,對當代中國青少年寄予了殷切期望。習近平強調,少年強、青年強則中國強。少年強、青年強是多方面的,既包括思想品德、學習成績、創新能力、動手能力,也包括身體健康、體魄強壯、體育精神。

    2018年1月教育部印發了《普通高中體育與健康課程標準(2017年版)》,其凝練了體育學科的核心素養,包含運動能力、健康行為以及體育品德三個方面。培育學生的學科核心素養成為當前體育教學與健康教育改革的焦點。北京市率先在全市建立了“政府負責、部門協作、師生參與、家校合作”的中小學生視力不良防控工作制度,同時全市構建多方協同參與機制,引導社會、學校和家庭共同參與學生健康管理,切實將中小學生體質健康納入區政府績效考核。

    背景:

    國民身體素質是國家的核心競爭力之一,而青少年的身體素質又是國民身體素質的基礎和未來。當前時期,學校體質健康教育手段較為缺乏,根本原因在于缺乏有效的數據量化能力;學校對學生的體質健康非常關注,但對于健康數據的獲取和相關活動的組織仍然停留在人工層面,缺少現代化先進的技術手段和系統平臺作為支撐。這方面的匱乏嚴重制約了學校對于學生體質健康教育水平的發展和提高。

    為了將培養學生的運動愛好、幫助學生養成運動習慣、增強學生身體健康水平,同時給教育主管部門提供青少年學生體質健康監測以及運動負荷鍛煉數據,為下階段全國青少年健康水平制定有效的干預措施提供數據支撐,華創互聯做了積極有效的探索,并提出了《面向未來教育:大數據下監測、促進學生體質健康發展的建設方案》。

    建設內容:


    通過構建技術先進、擴展性強、安全可靠的大數據分析應用系統,為中小學生健康教育和體育信息化教學提供先進的數字化管理手段,提高管理效率;建立功能齊全的教育教學管理系統;實現數據資源共享,提高學生的身體素質,更好地為培養人才和服務社會搭建公共服務平臺。

    1、建設數據大腦中心管理系統:


    數據大腦中心是學生體質健康監測平臺的大數據中心。對學校而言,既可存儲各業務運行過程中留下的各種資源與行為數據,又能方便地實現資源功能化,為其他應用或主題網站提供良好的資源支持,還是大數據時代挖掘學生運動作息規律的價值寶庫,是智慧校園持續健康發展的基礎。

    2、建設智能穿戴常態化體質監測中心:


    智能感知系統通過物聯網技術連接學生佩戴的智能穿戴設備自動采集學生每天的運動信息、心率信息,睡眠信息,并對數據做多維度的分析以及報表呈現。通過對班級完成度、班級運動排名、男女生完成度、人均計步、運動上升趨勢、活躍天數、達標天數等多個維度的數據統計分析,以可視化的圖表方式進行呈現,可直觀的讓學生了解到自身以及班級整體的運動情況,相互鼓勵,培養運動愛好,養成良好的運動習慣。


    3.3建設健康檔案可視化大數據中心


    青少年時期,學生的身體正處在快速生長發育階段,建立學生體質健康檔案,對學生在校期間體質健康的成長過程實施科學化管理,有助于促進廣大青少年學生進行體育鍛煉,同時為了解全體學生體質健康狀況提供了一個很好的平臺。學??筛鶕W生體質健康檔案,及時將學生的體質健康變化情況反饋給學校領導及教育主管部門,以此指導學校體育工作的進一步開展。

    3.4建設體育運動負荷及達標測試信息化平臺

     


    2014年教育部發布了《國家學生體質健康標準(2014年修訂)》,構建和完善學校體育治理體系,簡化體能測試程序,減輕體育老師負擔,勢在必行。自動化體育達標測試儀器涵蓋從小學到大學所有的測試項目,學生在智能體檢設備上通過刷智能手環的方式完成身份認證,根據老師的引導完成測試之后,可實時獲取測試結果,同時測試儀器自動將數據上傳至智能感知系統。


    智能感知平臺根據采集的數據,以《國家學生體質健康標準》不同年級評分標準為基礎; 形態機能評價以身高、 體重、 肺活量等內容進行綜合評價。從不同年齡,不同性不同層次,結合身體狀況,利用數據深度挖掘技術,對體育達標成績進行統計分析,有助于教育、行政部門和學校更好地指導學校體育工作的開展,確保學生體測成績真正成為掌握學生體質健康,運動、生理機能指標狀態的重要依據。


    借助智能穿戴設備,可將體育課課上的運動數據量化,包括學生個人的實時心率、實時記步等數據,通過物聯網技術將課上采集的大數據實時傳送至數據大腦中心,經過毫秒級運算能力將實時最大心率百分比、實時運動強度,個人運動心率曲線、班級整體的平均心率、體育課的強度、體育課的密度等數據回傳至“實時體征數據”應用端。通過實時體征數據的采集與呈現,一方面可以對運動過量的學生及時做安全預警,另一方面通過對量化的體育課數據進行分析對比,可以為體育課課堂效果評估和體育課教學方方向提供數據支撐。

    3.5 AI賦能運動飲食專家指導系統




    深度結合小學、初中、高中、大學不同學齡段身體素質狀況、體育達標測試項目類別,從身體的柔韌性、靈活度、心肺耐力等多個維度錄制了上百項指導視頻,視頻從1~2個不同的視角進行拍攝,深度剖析動作要領,且每項指導視頻配備專業的文字指導,從運動強度、運動頻率、運動注意事項等多個方面給出指導說明和注意事項,保障運動安全。


    基于大數據健康檔案的連續性健康數據追蹤,開發出針對學生身體健康成長的專家指導系統AI 運動健康建議。 AI 運動健康建議利用先進的人工智能技術給出提高學生體質健康水平的指導性建議,指導建議涵蓋身體各維度基礎數據的評估、運動指導視頻大類推薦、運動注意事項提醒等個性化指導內容,針對學生體質弱項,個性化推薦,專項提高。


     


    青少年正處于生長發育的快速期,是人體對熱能和營養素需求最多的階段,對熱能和營養素不足或缺乏都非常敏感,營養不良可能會推遲生長發育,還會使身體各方面受到嚴重影響。由于青春期少年學習壓力大、自主性強,因此其飲食攝入營養不足或者營養過剩的可能性要遠遠大于成年人,尤其是青春期的女孩子,可能會因為身體發育而采取不恰當的減肥方法,致使產生神經性厭食而危害健康,所以科學的飲食建議十分重要。

    建設效果:


    通過物聯網、大數據、智能穿戴、人工智能等技術,構建新一代智慧校園學生體質健康發展平臺,促進學生培養運動愛好、養成運動習慣、提升學生體質健康水平;解決素質教育中健康教育的缺失,推進體育信息化教學;為學校打造新教育教學改革下全新教育體系,助力學校教育特色、教育品牌建設,塑造品牌學校、品牌校長、品牌教師,吸引優質生源,實現跨越式發展。

    以各地區教育資源為基礎,構建“便捷高效、互動智慧、互聯開放”的青少年健康教育體系,將信息技術與健康教育深度融合,建成系統、全面、高效、常態化的青少年體質健康發展大數據平臺,實現與省、市、區級優質健康教育資源的互動,實現多級聯動的健康教育數據監督,提升管理效率與決策水平,全面提升體育教學健康教育的質量,健全學生人格品質,切實發揮體育在培育和踐行社會主義核心價值觀、推進素質教育中的綜合作用,培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。


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