4月21日，第81屆中國教育裝備展同期“人工智能助力教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型高峰論壇”舉行，會(huì)上科大訊飛智慧體育產(chǎn)品線總經(jīng)理郭紅杰介紹了科大訊飛智慧體育最新實(shí)踐應(yīng)用——基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)創(chuàng)設(shè)全場景智能運(yùn)動(dòng)空間，構(gòu)建智慧體育新生態(tài)，貫穿學(xué)校體育教育全流程，實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、賽、練、測、考、評(píng)、管”一體化，用人工智能助力體育與健康教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

近年來，堅(jiān)持“健康第一”的教育理念，加強(qiáng)學(xué)校體育工作，推動(dòng)青少年文化學(xué)習(xí)和體育鍛煉協(xié)調(diào)發(fā)展，成為體育與健康教育發(fā)展的新風(fēng)尚。2022年，《義務(wù)教育體育與健康課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》頒布實(shí)施。體育與健康課程總課時(shí)占比為10%—11%，成為僅次于語文數(shù)學(xué)的“第三主科”。今年，教育部印發(fā)《2023年全國綜合防控兒童青少年近視重點(diǎn)工作計(jì)劃》，明確要將體質(zhì)健康狀況納入政府績效考核，體育與健康課程的重要性進(jìn)一步凸顯。

然而，中小學(xué)體育與健康教育高質(zhì)量發(fā)展仍面臨著諸多挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年兒童青少年總體近視率約53.6%，6-17歲兒童青少年超重肥胖率達(dá)到近20%。全國學(xué)生體質(zhì)健康優(yōu)良率雖由2020年的23.8%提升至2022年的33%，但仍未實(shí)現(xiàn)根本性好轉(zhuǎn)。同時(shí)，體育師資力量不足、專業(yè)性不高等問題也成為制約發(fā)展的瓶頸。

用人工智能賦能青少年體育，促進(jìn)學(xué)校體育高質(zhì)量發(fā)展的呼聲日益高漲。

在此背景下，科大訊飛與北京體育大學(xué)、運(yùn)動(dòng)與體質(zhì)健康教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作，將人工智能核心技術(shù)和體育與健康教育專業(yè)知識(shí)相結(jié)合，構(gòu)建基于運(yùn)動(dòng)圖譜的青少年運(yùn)動(dòng)技能動(dòng)態(tài)診斷-評(píng)價(jià)-訓(xùn)練解決方案。該方案通過視頻采集學(xué)生運(yùn)動(dòng)過程性數(shù)據(jù)，運(yùn)用3D人體姿態(tài)估計(jì)與分析、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測與跟蹤、動(dòng)作行為識(shí)別與理解、動(dòng)作質(zhì)量分析與評(píng)價(jià)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)360°運(yùn)動(dòng)姿態(tài)分析，精準(zhǔn)定位違規(guī)項(xiàng)及運(yùn)動(dòng)能力評(píng)估，基于運(yùn)動(dòng)圖譜，為學(xué)生量身定制訓(xùn)練提升方案，過程中實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測評(píng)指導(dǎo)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)負(fù)荷情況調(diào)整訓(xùn)練量，有效確保訓(xùn)練質(zhì)量。

圍繞“提升學(xué)生體質(zhì)健康水平”的核心目標(biāo)，科大訊飛全新創(chuàng)設(shè)全場景智能運(yùn)動(dòng)空間——以AI運(yùn)動(dòng)超腦串聯(lián)各種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)校園操場、室內(nèi)運(yùn)動(dòng)館等全場景運(yùn)動(dòng)空間智能化，為不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目提供智能測評(píng)與個(gè)性化訓(xùn)練指導(dǎo)，服務(wù)日常教學(xué)、課后運(yùn)動(dòng)、體育比賽、國家體測、體育考試、體育與健康大數(shù)據(jù)監(jiān)測等全業(yè)務(wù)，全面推進(jìn)學(xué)校體育與健康教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

面向教學(xué)，通過全場景運(yùn)動(dòng)空間智能化，讓每個(gè)老師的每一節(jié)課都可以因材施教。在課堂上，依托AI智慧操場能實(shí)現(xiàn)50/100米、800/1000米、自由跑、實(shí)心球、跳繩、足籃排、仰臥起坐、引體向上等20多項(xiàng)運(yùn)動(dòng)智能測評(píng)。通過AI測評(píng)識(shí)別，對(duì)學(xué)生運(yùn)動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測評(píng)反饋并給予針對(duì)性的訓(xùn)練指導(dǎo)，讓每個(gè)學(xué)生都可以得到個(gè)性化訓(xùn)練方案。通過融合穿戴設(shè)備，在課前老師可以了解每個(gè)學(xué)生的身體狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)能力，有針對(duì)性備課，做好課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)；在課中，動(dòng)態(tài)心率監(jiān)測，實(shí)時(shí)了解每個(gè)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)健康狀態(tài)，針對(duì)預(yù)警及時(shí)干預(yù)，保障運(yùn)動(dòng)安全，同時(shí)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)密度可視，讓運(yùn)動(dòng)負(fù)荷有據(jù)可依，系統(tǒng)智能分層，幫助教師分層教學(xué)，讓學(xué)生都能“科學(xué)流汗”，提升課堂活動(dòng)質(zhì)量。此外，傳統(tǒng)體育難量化、難評(píng)估的難題也得以解決，通過課堂活動(dòng)實(shí)時(shí)生成多維度報(bào)告，及時(shí)了解班級(jí)共性薄弱點(diǎn)；智能預(yù)警波動(dòng)生，精準(zhǔn)定位每個(gè)學(xué)生薄弱項(xiàng)，為個(gè)性化輔導(dǎo)提供支撐。通過這樣人機(jī)共教的方式，幫助教師更好的注重學(xué)生的個(gè)體差異，實(shí)現(xiàn)體育因材施教。

面向課后運(yùn)動(dòng)，通過全場景運(yùn)動(dòng)空間智能化，提升學(xué)生課后運(yùn)動(dòng)興趣，讓每個(gè)孩子都可以愛上運(yùn)動(dòng)。“AI運(yùn)動(dòng)小站”是科大訊飛智慧體育的全新應(yīng)用，綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、人體姿態(tài)識(shí)別、人臉識(shí)別、手勢識(shí)別等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)體育運(yùn)動(dòng)的智能感知、智能監(jiān)測，目前支持跳繩、跳遠(yuǎn)、開合跳、高抬腿、深蹲、視力檢測等多個(gè)項(xiàng)目。針對(duì)家長關(guān)注的視力健康，也可以通過AI及時(shí)了解，便于科學(xué)用眼。通過AI賦能課間與課后運(yùn)動(dòng)場景，滿足學(xué)生自主化運(yùn)動(dòng)、趣味化運(yùn)動(dòng)需要，降低課后運(yùn)動(dòng)組織負(fù)擔(dān)，促進(jìn)校園體育文化建設(shè)。同時(shí)，借助智能運(yùn)動(dòng)環(huán)境，還可以組織開展各類體育比賽，通過趣味PK和團(tuán)體競技的方式提升學(xué)生運(yùn)動(dòng)興趣，讓常賽成為可能。

面向體育考試，通過全場景運(yùn)動(dòng)空間智能化，讓每個(gè)區(qū)域每次考試，都可以兼顧效率與公平。基于智慧操場，可以實(shí)現(xiàn)不同體育考試項(xiàng)目的違規(guī)項(xiàng)識(shí)別檢測，確保評(píng)分一致性，為考試公平提供更好的保障。通過引擎中心化部署，適配各地評(píng)分規(guī)則精準(zhǔn)賦分，為考試評(píng)分準(zhǔn)確性提供保障。此外，提供標(biāo)準(zhǔn)化考務(wù)平臺(tái)解決報(bào)名選項(xiàng)以及排考問題，考場管理系統(tǒng)進(jìn)行考點(diǎn)的考試流程動(dòng)態(tài)調(diào)度以及實(shí)時(shí)監(jiān)測，考試測評(píng)系統(tǒng)解決不同考試項(xiàng)目智能測評(píng)和實(shí)時(shí)評(píng)分，并提供仲裁回溯，貫穿考前、考中、考后，為便捷組織效率和質(zhì)量提供保障。目前通過河北、山東、江蘇、安徽等地中考實(shí)踐，單一考點(diǎn)智慧操場平均每天能實(shí)現(xiàn)1500-2000人考試，人工智能評(píng)分仲裁率低于千分之二。

面向國家體測，通過全場景運(yùn)動(dòng)空間智能化，讓每個(gè)學(xué)校每次體測，都可以減負(fù)增效。通過智能便攜式設(shè)備，實(shí)現(xiàn)小初高及高校體測項(xiàng)目全覆蓋，較傳統(tǒng)體測效率提高6倍。同時(shí)可以根據(jù)體測結(jié)果，自動(dòng)生成多維度報(bào)告，讓學(xué)生及家長可以及時(shí)關(guān)注個(gè)人健康情況，讓區(qū)域可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測整體學(xué)生體質(zhì)健康水平，便于及時(shí)干預(yù)指導(dǎo)。

面向管理評(píng)價(jià)，通過全場景運(yùn)動(dòng)空間智能化，采集全場景運(yùn)動(dòng)小數(shù)據(jù)，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，讓每次評(píng)價(jià)，幫助每個(gè)學(xué)生每個(gè)地區(qū)成為更好的自己。基于AI運(yùn)動(dòng)超腦，通過伴隨式采集和標(biāo)準(zhǔn)接入兩種方式，匯聚日常教學(xué)、課后運(yùn)動(dòng)、體育賽事、體測、中考等全過程數(shù)據(jù)，為過程性考核與結(jié)果性考核相結(jié)合提供數(shù)據(jù)支撐，為每個(gè)學(xué)生生成個(gè)人健康檔案。對(duì)教育管理者來說，通過大數(shù)據(jù)監(jiān)測，能及時(shí)了解區(qū)域體育教學(xué)及活動(dòng)開展情況、課堂活動(dòng)質(zhì)量及不同體測項(xiàng)目學(xué)生的達(dá)標(biāo)情況，智能分析區(qū)域?qū)W生運(yùn)動(dòng)的薄弱項(xiàng)目及能力，便于精準(zhǔn)教研和有針對(duì)性的訓(xùn)練，促進(jìn)區(qū)域?qū)W生體質(zhì)健康水平提升。

截止目前，科大訊飛智慧體育已服務(wù)安徽、山東、江蘇、河北等省份的20余個(gè)市、縣（區(qū)）體育中考，北京匯文中學(xué)、華南師大附中、杭州建蘭中學(xué)、合肥四十八中等超1400所學(xué)校。規(guī)模化常態(tài)化應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示，在學(xué)校常規(guī)運(yùn)動(dòng)會(huì)中可以減輕75%的人工裁判工作量，在體育考試中單考場單次可以減少64%的仲裁人次，同時(shí)常態(tài)化應(yīng)用能促進(jìn)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)興趣提升43%，進(jìn)而促進(jìn)運(yùn)動(dòng)能力提升，如立定跳遠(yuǎn)平均提升13.7%，跑步平均提升11.2%，最終學(xué)生的體質(zhì)健康優(yōu)秀率提升12.5%。

“我們希望用AI激發(fā)潛能，讓每個(gè)孩子都能在人工智能的助力下綻放光芒。” 郭紅杰表示。未來，科大訊飛將持續(xù)探索人工智能技術(shù)在體育教育及學(xué)生健康發(fā)展領(lǐng)域的深度應(yīng)用，推動(dòng)學(xué)校體育高質(zhì)量發(fā)展、助力青少年健康成長。

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