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踐應用——基于計算機視覺技術創(chuàng)設全場景智能運動空間，構建智慧體育新生態(tài)，貫穿學校體育教育全流程，實現(xiàn)“教、學、賽、練、測、考、評、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，堅持“健康第一”的教育理念，加強學校體育工作，推動青少年文化學習和體育鍛煉協(xié)調(diào)發(fā)展，成為體育與健康教育發(fā)展的新風尚。2022年，《義務教育體育與健康課程標準（2022年版）》頒布實施。體育與健康課程總課時占比為10%—11%，成為僅次于語文數(shù)學的“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工作計劃》，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一步凸顯。

然而，中小學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，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到近20%。全國學生體質(zhì)健康優(yōu)良率雖由2020年的23.8%提升至2022年的33%，但仍未實現(xiàn)根本性好轉(zhuǎn)。同時，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，促進學校體育高質(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、運動與體質(zhì)健康教育部重點實驗室合作，將人工智能核心技術和體育與健康教育專業(yè)知識相結合，構建基于運動圖譜的青少年運動技能動態(tài)診斷-評價-訓練解決方案。該方案通過視頻采集學生運動過程性數(shù)據(jù)，運用3D人體姿態(tài)估計與分析、運動目標檢測與跟蹤、動作行為識別與理解、動作質(zhì)量分析與評價等技術，實現(xiàn)360°運動姿態(tài)分析，精準定位違規(guī)項及運動能力評估，基于運動圖譜，為學生量身定制訓練提升方案，過程中實時動態(tài)測評指導，結合運動負荷情況調(diào)整訓練量，有效確保訓練質(zhì)量。

圍繞“提升學生體質(zhì)健康水平”的核心目標，科大訊飛全新創(chuàng)設全場景智能運動空間——以AI運動超腦串聯(lián)各種設備，實現(xiàn)校園操場、室內(nèi)運動館等全場景運動空間智能化，為不同運動項目提供智能測評與個性化訓練指導，服務日常教學、課后運動、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，全面推進學校體育與健康教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

面向教學，通過全場景運動空間智能化，讓每個老師的每一節(jié)課都可以因材施教。在課堂上，依托AI智慧操場能實現(xiàn)50/100米、800/1000米、自由跑、實心球、跳繩、足籃排、仰臥起坐、引體向上等20多項運動智能測評。通過AI測評識別，對學生運動進行動態(tài)測評反饋并給予針對性的訓練指導，讓每個學生都可以得到個性化訓練方案。通過融合穿戴設備，在課前老師可以了解每個學生的身體狀態(tài)及運動能力，有針對性備課，做好課堂活動設計；在課中，動態(tài)心率監(jiān)測，實時了解每個學生的運動健康狀態(tài)，針對預警及時干預，保障運動安全，同時運動強度、運動密度可視，讓運動負荷有據(jù)可依，系統(tǒng)智能分層，幫助教師分層教學，讓學生都能“科學流汗”，提升課堂活動質(zhì)量。此外，傳統(tǒng)體育難量化、難評估的難題也得以解決，通過課堂活動實時生成多維度報告，及時了解班級共性薄弱點；智能預警波動生，精準定位每個學生薄弱項，為個性化輔導提供支撐。通過這樣人機共教的方式，幫助教師更好的注重學生的個體差異，實現(xiàn)體育因材施教。

面向課后運動，通過全場景運動空間智能化，提升學生課后運動興趣，讓每個孩子都可以愛上運動。“AI運動小站”是科大訊飛智慧體育的全新應用，綜合運用計算機視覺技術、人體姿態(tài)識別、人臉識別、手勢識別等技術，實現(xiàn)體育運動的智能感知、智能監(jiān)測，目前支持跳繩、跳遠、開合跳、高抬腿、深蹲、視力檢測等多個項目。針對家長關注的視力健康，也可以通過AI及時了解，便于科學用眼。通過AI賦能課間與課后運動場景，滿足學生自主化運動、趣味化運動需要，降低課后運動組織負擔，促進校園體育文化建設。同時，借助智能運動環(huán)境，還可以組織開展各類體育比賽，通過趣味PK和團體競技的方式提升學生運動興趣，讓常賽成為可能。

面向體育考試，通過全場景運動空間智能化，讓每個區(qū)域每次考試，都可以兼顧效率與公平。基于智慧操場，可以實現(xiàn)不同體育考試項目的違規(guī)項識別檢測，確保評分一致性，為考試公平提供更好的保障。通過引擎中心化部署，適配各地評分規(guī)則精準賦分，為考試評分準確性提供保障。此外，提供標準化考務平臺解決報名選項以及排考問題，考場管理系統(tǒng)進行考點的考試流程動態(tài)調(diào)度以及實時監(jiān)測，考試測評系統(tǒng)解決不同考試項目智能測評和實時評分，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、安徽等地中考實踐，單一考點智慧操場平均每天能實現(xiàn)1500-2000人考試，人工智能評分仲裁率低于千分之二。

面向國家體測，通過全場景運動空間智能化，讓每個學校每次體測，都可以減負增效。通過智能便攜式設備，實現(xiàn)小初高及高校體測項目全覆蓋，較傳統(tǒng)體測效率提高6倍。同時可以根據(jù)體測結果，自動生成多維度報告，讓學生及家長可以及時關注個人健康情況，讓區(qū)域可以動態(tài)監(jiān)測整體學生體質(zhì)健康水平，便于及時干預指導。

面向管理評價，通過全場景運動空間智能化，采集全場景運動小數(shù)據(jù)，挖掘數(shù)據(jù)價值，讓每次評價，幫助每個學生每個地區(qū)成為更好的自己。基于AI運動超腦，通過伴隨式采集和標準接入兩種方式，匯聚日常教學、課后運動、體育賽事、體測、中考等全過程數(shù)據(jù)，為過程性考核與結果性考核相結合提供數(shù)據(jù)支撐，為每個學生生成個人健康檔案。對教育管理者來說，通過大數(shù)據(jù)監(jiān)測，能及時了解區(qū)域體育教學及活動開展情況、課堂活動質(zhì)量及不同體測項目學生的達標情況，智能分析區(qū)域?qū)W生運動的薄弱項目及能力，便于精準教研和有針對性的訓練，促進區(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安徽、山東、江蘇、河北等省份的20余個市、縣（區(qū)）體育中考，北京匯文中學、華南師大附中、杭州建蘭中學、合肥四十八中等超1400所學校。規(guī)模化常態(tài)化應用數(shù)據(jù)顯示，在學校常規(guī)運動會中可以減輕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，同時常態(tài)化應用能促進學生的運動興趣提升43%，進而促進運動能力提升，如立定跳遠平均提升13.7%，跑步平均提升11.2%，最終學生的體質(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)探索人工智能技術在體育教育及學生健康發(fā)展領域的深度應用，推動學校體育高質(zhì)量發(fā)展、助力青少年健康成長。

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