科技一线 教育 桂花网:上好智慧体育课离不开强大的物联网

桂花网:上好智慧体育课离不开强大的物联网

每个学生运动时都可以带上智能运动手环,体育教师通过平板实时监测学生的心率、运动量,这种新颖的智慧体育课正在风靡全国。为什么智慧体育会成为潮流?智慧体育需要用到哪些物联网技术?还有哪些潜力没被挖掘出来?带着这些问题,我们联系了蓝牙物联网领军企业、拥有大量校园应用案例的北京桂花网科技有限公司,工程师逐一解答了这些问题。

01以人为本上好智慧体育课

上半年发布的《义务教育体育与健康课程标准(2022年版)》传递了一个重要的信息:体育课越来越重要,上课质量要求越来越高。

桂花网工作人员从一个细节与我们展开了交流,他说:新课标以解决问题为导向,促进核心素养在体育与健康课程中由“公共意义”转向“个人意义”。换句话说,就是更加“以人为本”。

举例来说,每个学生的体质不同,耐力毅力不同,运动特长不同,体育老师不可能掌握所有人的个性化需求,只有通过数据才能掌握这些特性。在桂花网的智慧体育解决方案中,每一个手环都在生产数据,它可以测量学生的体征状态数据。运动过程中,每位学生的心率特征都会被手环实时监测并回传至终端系统,老师只需携带一个Pad,就可实时掌握每一位学生的运动数据。

体育课的体征监测数据最基础的用途表现在:

· 安全性。以前体育老师可能会根据学生的外部特征,比如说嘴唇发乌,喘不过气,面色发白等来判断运动安全。现在则可以通过生命体征数据方便准确地把握学生的身体情况,包括心率信息,运动时间,所在位置等,可以有效防止体育课堂上出现运动安全风险,防范猝死、热射病等安全事故的发生。

· 有效性。如何评估体育锻炼效果?传统的方法是结论性监测,例如体重指数(BMI)、50米跑耗时、立定跳远距离、一分钟内仰卧起坐次数等,但这种方法不能实现对体育锻炼的过程性监测,无法看到孩子的运动量,也解答不了每一节体育课的有效性问题。如果改为通过智能手环采集生命体征数据,根据这些数据,可以及时针对学生的体能状态,安排不同的课堂内容,使每一个学生的每一节体育课都能更有效。以跑步为例,心率在120~150次/min之间,为跑步有效价值范围。心率在140~160次/min之间,为中等运动强度跑,是提高心肺功能效果最显著的理想速度跑。心率在150~180次/min之间,能提高无氧代谢能力,同时发展有氧代谢能力,能有效的提高心血管系统和呼吸系统的功能。心率在170次/min-180次/min之间,是不同距离间歇跑的指标心率,它主要提高脏血容量,有助于心肺功能的提高与发展。体育老师可以根据不同学生的不同心肺数据,对运动强度进行调整,强化运动效果。

02对物联网的需求越来越高

在实际运行中,一些学校把大课间也安排了体育锻炼,每个学生都佩戴了蓝牙手环,校园做了蓝牙物联网的无缝覆盖,智慧体育课可以随时随地上。

蓝牙具有低功耗、低辐射的特点。同时,桂花网彻底扭转了传统蓝牙传输距离短,对接设备数量少等几大弊端。在不改变蓝牙协议和终端的前提下,支持双向通信,支持远距离连接。另外,桂花网蓝牙网关支持以太网,2.4Ghz 和 5Ghz Wi-Fi, 或 4G 上网卡回传,可实现蓝牙低功耗协议和 IP 协议的相互转换。学校网络管理人员可以通过互联网应用程序远程访问和控制蓝牙手环。

桂花网工程师介绍,根据新课标的精神,学校体育课不仅仅是在学校内部,还经常会与周边公共体育场馆、体育部门或校外体育培训机构合作,整合校内外体育场馆资源、俱乐部资源。桂花网不仅有多款适用于室内外体育场馆安装部署的蓝牙网关,为应对临时场地需求,还开发了体积小巧、可即插即拔、方便移动、快速部署的“小网关”进行支持。

03 智慧体育有丰富潜力可挖

以体育课的有效性和安全性为突破口,桂花网体育运动监测方案的合作伙伴们还推出了体质管理解决方案。该方案以蓝牙网络为基础,借助智能穿戴技术、云计算和大数据分析技术,通过蓝牙手环采集学生体育课心率数据、分析心肺功能,赋能体育精准教学,解决传统体育教学“难量化、难记录、难监督、难分析”的问题,提升校内校外体育教学管理的智能化水平。

桂花网工程师认为,智慧体育还有丰富的潜力可挖,比如说“运动评价”。通过大数据对教学环节进行调整,基于学生身体素质和运动状况数据开展家校联动等等。

还有就是对竞赛的支持。在新课标的指引下,未来学校体育除了体育课还包含课余活动和一些竞赛内容安排。以前的竞赛都是靠学校个别的特长生、专业队来支持,以后的比赛可以是团体实力的比拼,是学生体能平均值的比拼,是体育课大数据的比拼,这样的比赛对全民体育素养提升更有意义。

少年强则中国强,体育强则中国强。习近平总书记强调,要树立健康第一的教育理念,开齐开足体育课,帮助学生在体育锻炼中享受乐趣、增强体质、健全人格、锤炼意志。愿我国的智慧体育在正确的方向上越走越好!

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