4月21日，第81届中国教育装备展同期“人工智能助力教育数字化转型高峰论坛”举行，会上科大讯飞智慧体育产品线总经理郭红杰介绍了科大讯飞智慧体育最新实践应用——基于计算机视觉技术创设全场景智能运动空间，构建智慧体育新生态，贯穿学校体育教育全流程，实现“教、学、赛、练、测、考、评、管”一体化，用人工智能助力体育与健康教育数字化转型。
近年来，坚持“健康第一”的教育理念，加强学校体育工作，推动青少年文化学习和体育锻炼协调发展，成为体育与健康教育发展的新风尚。2022年，《义务教育体育与健康课程标准（2022年版）》颁布实施。体育与健康课程总课时占比为10%—11%，成为仅次于语文数学的“第三主科”。今年，教育部印发《2023年全国综合防控儿童青少年近视重点工作计划》，明确要将体质健康状况纳入政府绩效考核，体育与健康课程的重要性进一步凸显。
然而，中小学体育与健康教育高质量发展仍面临着诸多挑战。据统计，2020年儿童青少年总体近视率约53.6%，6-17岁儿童青少年超重肥胖率达到近20%。全国学生体质健康优良率虽由2020年的23.8%提升至2022年的33%，但仍未实现根本性好转。同时，体育师资力量不足、专业性不高等问题也成为制约发展的瓶颈。
用人工智能赋能青少年体育，促进学校体育高质量发展的呼声日益高涨。
在此背景下，科大讯飞与北京体育大学、运动与体质健康教育部重点实验室合作，将人工智能核心技术和体育与健康教育专业知识相结合，构建基于运动图谱的青少年运动技能动态诊断-评价-训练解决方案。该方案通过视频采集学生运动过程性数据，运用3D人体姿态估计与分析、运动目标检测与跟踪、动作行为识别与理解、动作质量分析与评价等技术，实现360°运动姿态分析，精准定位违规项及运动能力评估，基于运动图谱，为学生量身定制训练提升方案，过程中实时动态测评指导，结合运动负荷情况调整训练量，有效确保训练质量。
围绕“提升学生体质健康水平”的核心目标，科大讯飞全新创设全场景智能运动空间——以AI运动超脑串联各种设备，实现校园操场、室内运动馆等全场景运动空间智能化，为不同运动项目提供智能测评与个性化训练指导，服务日常教学、课后运动、体育比赛、国家体测、体育考试、体育与健康大数据监测等全业务，全面推进学校体育与健康教育数字化转型，实现高质量发展。
面向教学，通过全场景运动空间智能化，让每个老师的每一节课都可以因材施教。在课堂上，依托AI智慧操场能实现50/100米、800/1000米、自由跑、实心球、跳绳、足篮排、仰卧起坐、引体向上等20多项运动智能测评。通过AI测评识别，对学生运动进行动态测评反馈并给予针对性的训练指导，让每个学生都可以得到个性化训练方案。通过融合穿戴设备，在课前老师可以了解每个学生的身体状态及运动能力，有针对性备课，做好课堂活动设计；在课中，动态心率监测，实时了解每个学生的运动健康状态，针对预警及时干预，保障运动安全，同时运动强度、运动密度可视，让运动负荷有据可依，系统智能分层，帮助教师分层教学，让学生都能“科学流汗”，提升课堂活动质量。此外，传统体育难量化、难评估的难题也得以解决，通过课堂活动实时生成多维度报告，及时了解班级共性薄弱点；智能预警波动生，精准定位每个学生薄弱项，为个性化辅导提供支撑。通过这样人机共教的方式，帮助教师更好的注重学生的个体差异，实现体育因材施教。
面向课后运动，通过全场景运动空间智能化，提升学生课后运动兴趣，让每个孩子都可以爱上运动。“AI运动小站”是科大讯飞智慧体育的全新应用，综合运用计算机视觉技术、人体姿态识别、人脸识别、手势识别等技术，实现体育运动的智能感知、智能监测，目前支持跳绳、跳远、开合跳、高抬腿、深蹲、视力检测等多个项目。针对家长关注的视力健康，也可以通过AI及时了解，便于科学用眼。通过AI赋能课间与课后运动场景，满足学生自主化运动、趣味化运动需要，降低课后运动组织负担，促进校园体育文化建设。同时，借助智能运动环境，还可以组织开展各类体育比赛，通过趣味PK和团体竞技的方式提升学生运动兴趣，让常赛成为可能。
面向体育考试，通过全场景运动空间智能化，让每个区域每次考试，都可以兼顾效率与公平。基于智慧操场，可以实现不同体育考试项目的违规项识别检测，确保评分一致性，为考试公平提供更好的保障。通过引擎中心化部署，适配各地评分规则精准赋分，为考试评分准确性提供保障。此外，提供标准化考务平台解决报名选项以及排考问题，考场管理系统进行考点的考试流程动态调度以及实时监测，考试测评系统解决不同考试项目智能测评和实时评分，并提供仲裁回溯，贯穿考前、考中、考后，为便捷组织效率和质量提供保障。目前通过河北、山东、江苏、安徽等地中考实践，单一考点智慧操场平均每天能实现1500-2000人考试，人工智能评分仲裁率低于千分之二。
面向国家体测，通过全场景运动空间智能化，让每个学校每次体测，都可以减负增效。通过智能便携式设备，实现小初高及高校体测项目全覆盖，较传统体测效率提高6倍。同时可以根据体测结果，自动生成多维度报告，让学生及家长可以及时关注个人健康情况，让区域可以动态监测整体学生体质健康水平，便于及时干预指导。
面向管理评价，通过全场景运动空间智能化，采集全场景运动小数据，挖掘数据价值，让每次评价，帮助每个学生每个地区成为更好的自己。基于AI运动超脑，通过伴随式采集和标准接入两种方式，汇聚日常教学、课后运动、体育赛事、体测、中考等全过程数据，为过程性考核与结果性考核相结合提供数据支撑，为每个学生生成个人健康档案。对教育管理者来说，通过大数据监测，能及时了解区域体育教学及活动开展情况、课堂活动质量及不同体测项目学生的达标情况，智能分析区域学生运动的薄弱项目及能力，便于精准教研和有针对性的训练，促进区域学生体质健康水平提升。
截止目前，科大讯飞智慧体育已服务安徽、山东、江苏、河北等省份的20余个市、县（区）体育中考，北京汇文中学、华南师大附中、杭州建兰中学、合肥四十八中等超1400所学校。规模化常态化应用数据显示，在学校常规运动会中可以减轻75%的人工裁判工作量，在体育考试中单考场单次可以减少64%的仲裁人次，同时常态化应用能促进学生的运动兴趣提升43%，进而促进运动能力提升，如立定跳远平均提升13.7%，跑步平均提升11.2%，最终学生的体质健康优秀率提升12.5%。
“我们希望用AI激发潜能，让每个孩子都能在人工智能的助力下绽放光芒。” 郭红杰表示。未来，科大讯飞将持续探索人工智能技术在体育教育及学生健康发展领域的深度应用，推动学校体育高质量发展、助力青少年健康成长。
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