面向未来教育——大数据下监测、促进学生体质健康发展的建设方案

2019/1/8 15:19:16

导读:

十八大以来、习近平总书记多次通过演讲、座谈、回信等方式与青少年频频互动,对当代中国青少年寄予了殷切期望。习近平强调、少年强、青年强则中国强。少年强、青年强是多方面的、也包括身体健康、体魄强壮、体育精神,既包括思想品德、学习成绩、创新能力、动手能力。

2018年1月教育部印发了《普通高中体育与健康课程标准(2017年版)》,包含运动能力、健康行为以及体育品德三个方面,其凝练了体育学科的核心素养。培育学生的学科核心素养成为当前体育教学与健康教育改革的焦点。北京市率先在全市建立了“政府负责、部门协作、师生参与、家校合作”的中小学生视力不良防控工作制度,切实将中小学生体质健康纳入区政府绩效考核,引导社会、学校和家庭共同参与学生健康管理,同时全市构建多方协同参与机制。

背景:

国民身体素质是国家的核心竞争力之一,而青少年的身体素质又是国民身体素质的基础和未来。当前时期,缺少现代化先进的技术手段和系统平台作为支撑,学校体质健康教育手段较为缺乏,根本原因在于缺乏有效的数据量化能力;学校对学生的体质健康非常关注,但对于健康数据的获取和相关活动的组织仍然停留在人工层面。这方面的匮乏严重制约了学校对于学生体质健康教育水平的发展和提高。

为了将培养学生的运动爱好、帮助学生养成运动习惯、增强学生身体健康水平。同时给教育主管部门提供青少年学生体质健康监测以及运动负荷锻炼数据,并提出了《面向未来教育:大数据下监测、促进学生体质健康发展的建设方案》,世界杯下注平台做了积极有效的探索,为下阶段全国青少年健康水平制定有效的干预措施提供数据支撑。

建设内容:


通过构建技术先进、扩展性强、安全可靠的大数据分析应用系统,提高管理效率;建立功能齐全的教育教学管理系统;实现数据资源共享,提高学生的身体素质,更好地为培养人才和服务社会搭建公共服务平台,为中小学生健康教育和体育信息化教学提供先进的数字化管理手段。

1、建设数据大脑中心管理系统:


数据大脑中心是学生体质健康监测平台的大数据中心。对学校而言。既可存储各业务运行过程中留下的各种资源与行为数据,又能方便地实现资源功能化,为其他应用或主题网站提供良好的资源支持,还是大数据时代挖掘学生运动作息规律的价值宝库,是智慧校园持续健康发展的基础。

2、建设智能穿戴常态化体质监测中心:


智能感知系统通过物联网技术连接学生佩戴的智能穿戴设备自动采集学生每天的运动信息、心率信息,并对数据做多维度的分析以及报表呈现,睡眠信息。通过对班级完成度、班级运动排名、男女生完成度、人均计步、运动上升趋势、活跃天数、达标天数等多个维度的数据统计分析。养成良好的运动习惯,可直观的让学生了解到自身以及班级整体的运动情况,培养运动爱好,相互鼓励,以可视化的图表方式进行呈现。


3.3建设健康档案可视化大数据中心


青少年时期。对学生在校期间体质健康的成长过程实施科学化管理,有助于促进广大青少年学生进行体育锻炼,建立学生体质健康档案,同时为了解全体学生体质健康状况提供了一个很好的平台,学生的身体正处在快速生长发育阶段。学校可根据学生体质健康档案,以此指导学校体育工作的进一步开展,及时将学生的体质健康变化情况反馈给学校领导及教育主管部门。

3.4建设体育运动负荷及达标测试信息化平台

 


2014年教育部发布了《国家学生体质健康标准(2014年修订)》,构建和完善学校体育治理体系,减轻体育老师负担,势在必行,简化体能测试程序。自动化体育达标测试仪器涵盖从小学到大学所有的测试项目、同时测试仪器自动将数据上传至智能感知系统,学生在智能体检设备上通过刷智能手环的方式完成身份认证,可实时获取测试结果,根据老师的引导完成测试之后。


智能感知平台根据采集的数据,以《国家学生体质健康标准》不同年级评分标准为基础; 形态机能评价以身高、 体重、 肺活量等内容进行综合评价。从不同年龄,利用数据深度挖掘技术,对体育达标成绩进行统计分析,有助于教育、行政部门和学校更好地指导学校体育工作的开展,结合身体状况,确保学生体测成绩真正成为掌握学生体质健康,不同性不同层次,运动、生理机能指标状态的重要依据。


借助智能穿戴设备,经过毫秒级运算能力将实时最大心率百分比、实时运动强度,包括学生个人的实时心率、实时记步等数据,可将体育课课上的运动数据量化,个人运动心率曲线、班级整体的平均心率、体育课的强度、体育课的密度等数据回传至“实时体征数据”应用端,通过物联网技术将课上采集的大数据实时传送至数据大脑中心。通过实时体征数据的采集与呈现。一方面可以对运动过量的学生及时做安全预警,可以为体育课课堂效果评估和体育课教学方方向提供数据支撑,另一方面通过对量化的体育课数据进行分析对比。

3.5 AI赋能运动饮食专家指导系统




深度结合小学、初中、高中、大学不同学龄段身体素质状况、体育达标测试项目类别。视频从1~2个不同的视角进行拍摄,从运动强度、运动频率、运动注意事项等多个方面给出指导说明和注意事项,保障运动安全,深度剖析动作要领,从身体的柔韧性、灵活度、心肺耐力等多个维度录制了上百项指导视频,且每项指导视频配备专业的文字指导。


基于大数据健康档案的连续性健康数据追踪、开发出针对学生身体健康成长的专家指导系统AI 运动健康建议。 AI 运动健康建议利用先进的人工智能技术给出提高学生体质健康水平的指导性建议、指导建议涵盖身体各维度基础数据的评估、运动指导视频大类推荐、运动注意事项提醒等个性化指导内容,针对学生体质弱项,个性化推荐,专项提高。


 


青少年正处于生长发育的快速期,对热能和营养素不足或缺乏都非常敏感,是人体对热能和营养素需求最多的阶段,营养不良可能会推迟生长发育,还会使身体各方面受到严重影响。由于青春期少年学习压力大、自主性强,所以科学的饮食建议十分重要,因此其饮食摄入营养不足或者营养过剩的可能性要远远大于成年人,可能会因为身体发育而采取不恰当的减肥方法,尤其是青春期的女孩子,致使产生神经性厌食而危害健康。

建设效果:


通过物联网、大数据、智能穿戴、人工智能等技术,实现跨越式发展,助力学校教育特色、教育品牌建设,推进体育信息化教学;为学校打造新教育教学改革下全新教育体系,促进学生培养运动爱好、养成运动习惯、提升学生体质健康水平;解决素质教育中健康教育的缺失,构建新一代智慧校园学生体质健康发展平台,塑造品牌学校、品牌校长、品牌教师,吸引优质生源。

以各地区教育资源为基础、健全学生人格品质,构建“便捷高效、互动智慧、互联开放”的青少年健康教育体系,全面提升体育教学健康教育的质量,实现多级联动的健康教育数据监督,提升管理效率与决策水平,将信息技术与健康教育深度融合,建成系统、全面、高效、常态化的青少年体质健康发展大数据平台,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,实现与省、市、区级优质健康教育资源的互动,切实发挥体育在培育和践行社会主义核心价值观、推进素质教育中的综合作用。


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