2022-09-29
冬天的阳光格外珍贵，对热爱户外运动的中小学生来说，更是如此。
午后，杭州丁兰实验学校的操场上，出现了各种跑、跳、投的身影。有意思的是，虽然现场没有裁判，也没看到测量工具，但初中生们都能第一时间知道自己的运动姿态、运动过程和运动成绩。
再仔细看了看周围，引体向上、立定跳远、跳绳、实心球、短跑等项目分设在操场各处，全部安装了具备 AI 视觉分析技术的自助测试套件：
正是因为有这套设备，包括学生们的运动成绩在内的关键指标，都可以实时分析和反馈，而这也是浙江省首个AI智慧操场。
在杭州丁兰实验学校投入使用一年多，智慧操场的多项智能化功能引师生直呼“666”。“自从用上了这款高科技产品，我们课余时间来操场锻炼更勤了，因为不用依赖体育老师，照样能看到自己的运动指标，而且还更精准，所以体育成绩也有了明显提高。”八年级男生陈同学告诉鹿姐姐。
“智慧操场” 人脸识别监测锻炼
“预备，开始！”，随着“电子考官”发出语音播报指令，只见学生下蹲、起跳、腾空、落地，“2米06！”跳远成绩立即被语音系统现场播报，与此同时也实时上传到了体育老师的平板电脑。
没过多久，全班男生的立定跳远测试便完成了。
没有任何测量工具，播报的成绩准确吗？鹿姐姐凑近看地面上事先划好的刻度线，学生们的实测成绩与系统播报成绩一致。
这是如何做到的？秘密就藏在不远处的AI智能摄像头。体育老师刘浩天告诉鹿姐姐，根据运动区域的具体位置，现场安装了具备AI视觉分析技术的自助测试套件，包括运动摄像机、互动查询屏幕、人脸识别机、立杆、声音提示器等。这些设备采集的视频画面实时传输到校数据中心，算法服务器在对体育成绩自动测量的同时，也对学生体育运动姿态、运动过程等关键指标进行实时分析和反馈。
以立定跳远为例，学生们先进行人脸识别确认身份，然后开始运动，每位学生跳完以后，系统立刻播报该名学生的姓名和成绩。而在引体向上测试中，系统能够精确分辨出学生的每一个动作是否符合要求，对于不符合的动作，系统会直接发出提醒并说明原因，帮助体育老师对学生的动作进行纠正。
另一位体育老师王梓颖透露，运动时每位学生手上还会佩戴运动心率手环，可以实时监测运动健康数据，包括最大心率、步数、时间分布等数据，系统能针对每位学生的静息心率等基础数据，生成心率预警上限阈值，通过多点预警提示有效预防课堂上出现运动安全风险。
“运动处方”精准算法提升水平
除了体育课，学生们通过AI体育自测技术，可以在业余时间到操场进行锻炼，每次锻炼前进行人脸识别，锻炼的项目和成果将会被录入到学生的个人账户中，形成连贯的过程性发展数据。
在信息化高速发展的当下，视觉图像识别功能搭配运动算法判断将会加大对学生自主评估的效果，每个孩子的身体素质不一样，在对他们的运动进行详细记录后可以针对每个人形成独特的“运动处方”，更精准地推进学生的体育能力，帮助他们不断提升运动水平。
在当天智能体育课上，好几位同学的运动成绩，已经达到体育中考的标准，但是动作还有改善空间。随后，电子考官在平板电脑上为他开出了运动处方：“建议通过仰卧起坐、俯卧背弓等项目练习，提高腰腹肌力量”，“建议找一条单杠，跳起以正手捉住单杠，双脚离地，直至支撑不起，以此增强手的握力和前臂的力量”等等。
学生不同，“运动处方”也千差万别。体育教研组长张朝杰介绍，“双减”背景下，增强学生体育运动锻炼是学校的一项重要工作。“学生们利用碎片化时间，可以开展自主训练，每个孩子的强弱项是不同，包括参加中考评估也会有所选择，他们可以挑选自己较弱的项目开展。我们希望通过大数据精准分析，学校可以研判学生体质健康水平，制定相应的体质健康提升计划，增强学生的身体素质，让他们爱上运动。与此同时，学生在不断追求更高、更快、更远、更强的目标过程中，磨练个人坚毅的品质。”
高科技让体育课实现个性化
“智慧操场”还将减轻体育老师的工作压力。过往体育老师只能采用口哨、秒表、纸笔进行体测手动去录入学生体育成绩数据，耗费大量时间测试和整理数据，现在这些都交给了智慧系统，体育工作变得高效便捷。
据了解，丁兰实验学校是我省第一家使用AI体育自测技术的操场，学校在试验该技术的同时，也将会探索人工智能和日常教学的结合。
杭州市丁兰实验中学校长赵骎说：
“我校从2016年开始探索基于技术的课堂创新，此前主要围绕几门考试学科，现在提倡五育并举，我们就考虑在双减的背景下，在美育和体育两个方面进行创新，音体美几门课是否能利用大数据能因材施教。基于这种想法和学校原有的基础，我们开始了探索，引进科大讯飞的技术，建设智慧操场，对体育课进行教学变革。”
面对常态体育教育教学中课堂、课后、测试等场景，运用 AI 计算数据进行校本开发，解决传统体育教学 “难量化、难记录、难监督、难分析 ”的问题，将教学过程“数字化、可视化、精准化、结构化”，从而精准识别学生个体差异，分层教学因材施教，保障体育课堂学生运动安全，最终实现让参与运动的孩子感受到运动本身的快乐和幸福。
蜂鸟智能浙江省教育行业总监许华刚透露，目前，除了首个落在丁兰实验中学的智慧操场外，还在余杭区黄湖镇中学、萧山中学、温州苍南县灵溪镇渎浦小学等学校落地应用，并且将在杭州萧山区建立区级智慧体育大数据平台，涵盖区域内5所学校，帮助区域管理管理者精准掌握各学校体育教学开展情况和学生的体质健康水平，从而实现精准监管和科学决策。