随着国家对学生体质健康水平的重视程度不断提高，教育部门对学生课内外体育锻炼越来越重视，如何通过信息化手段对学生课内外体育锻炼进行有效管理、对学生体质健康进行在线监测成为当下教育管理部门、学校领导、体育教师的迫切需求。校园AI智慧体育系统运用机器视觉、AI人工智能、物联网、大数据等现代科技，在学校体育教学、学生体育锻炼、体质健康测评，体测项目评定等方面，结合学校的需求给出了解决方案，下面为大家介绍一所中学AI智慧体育系统的建设方案。

一、学校基本概况

这所学校是一所中学，有两栋教学楼，教学楼A设有1间体育教室总面积约150平米。在AB教学楼的一楼分别有两处学生课外自由活动的区域，大概80平米左右。

学校有一个标准400米跑道的操场，中间区域是一个足球场，半圆形跑道东西两侧都为空闲区域。

二、学校对AI智慧体育系统的建设要求

1、老师在体育课上进行跳绳、跳远、800米/1000米跑等运动项目测试时，系统能够实现学生快速测试，运动成绩自动精准识别，过程违规精准检测，运动数据实时同步到管理后台，让体育教师脱离秒表、尺子等传统测量工具，提高效率，同时保证测量的准确性。

2、课间和课后学生在楼内自由活动区可利用本系统进行锻炼，要求设备采用无人值守模式，学生可自主进行日常的体育锻炼和测试，并增设排行榜，提高学生运动积极性。

3、体育教师可利用系统提供的教学视频，或者自己录制的教学视频为学生进行多媒体教学，并在课堂热身和训练环节实现视频示范和跟练。

4、学生在课上完成一项体测项目的测试后，系统能够生成一对一体测报告，帮助老师对学生进行一对一精准指导，科学的提高运动成绩。

5、系统可记录全校每个学生所有体测体锻的数据，教师可随时查看每个学生的体测报告，以及周测、月考后每个班级运动成绩的统计报告，校领导可随时查看每个班级、每个年级，及全校的运动成绩统计分析报告。

三、AI智慧体育系统设计

校园AI智慧体育系统包括教学、锻炼、测试等应用场景，以及课间课后学生在室内外自主训练、锻炼的场景。我们将从教学、锻炼、测试三个应用场景向大家介绍这所中学的设计方案。

1、室内外教学机设计

体育课堂是AI智慧体育系统最主要的应用场景，一般体育课的流程是热身、教学、训练、测试，根据学校建筑结构，我们为这所中学设计了室内室外2台教学机，室内体育教室安装一台室内教学机，室外操场空闲区域安装一台室外教学机。 

教学机包括体育测试和体育课堂两部分。

体育测试：实现了跳绳、立定跳远、仰卧起坐、引体向上、俯卧撑项目的无感全自动测试，减轻了体育教师的工作负担。提供了针对每个学生，每项运动的测试报告，教师可根据测试报告对学生进行一对一的专业指导，以提高运动成绩。还设有运动排行榜，可激发学生参与体育运动的兴趣和积极性。

体育课堂：包括课课练、教学视频、热身三部分，教学视频包括系统自带的专业运动员录制的各个运动项目的动作讲解视频，体育教师也可自制教学视频上传到系统中，课课练和热身部分提供了48种锻炼动作的跟练视频，包括分解动作讲解视频。

体育课堂让体育课的多媒体教学成为现实，体育教师可制作一个体育课课件，上体育课时通过播放课件指导学生进行热身、教学、锻炼，在减轻教师工作负担的同时，也让体育课堂变得生动有趣。

2、室内室外测试站设计

教学测试一体机解决了教学和部分项目的测试问题，但一般的中小学一个班级的人数都在30～50人左右，若要满足一堂课上每个学生都能得到锻炼的机会，同时满足课后、课间学生自主锻炼的需求，一两台教学机是不够的，这时我们需要配备几个测试站来解决这个问题。在这个项目中我们为学校室外配备一个室外测试站，和教学机一起供学生上课分组训练使用。在A B两栋教学楼一楼的两处学生课外自由活动的区域各配备一个室内测试站，形成体育角供学生课后自主锻炼使用。

室内外测试站能完成跳绳、立定跳远、仰卧起坐、引体向上体测项目，以及深蹲、高抬腿、左右跳、蹲跳、开合跳体锻项目的无感全自动测试。无人值守、人机互动的锻炼方式增加了同学们参与锻炼的兴趣和积极性。同时每位学生在完成体测项目的测试时，系统后台都会产生测试报告，所有项目的锻炼测试数据也都会被系统记录下来，方便教师和同学了解运动成绩和锻炼效果。测试站的运动排行榜也为不同班级年级的同学展示运动成绩，进行业余比赛提供了可能。

3、操场长跑测试站设计

跑步是对人体全面发展，全面锻炼最有效的方法之一，800/1000米跑也是中学的体测项目中必考的项目，在平时的体育课堂中记录每个学生的跑步成绩是一件非常繁琐的事，学生课后锻炼更是很难准确记录跑步成绩，AI智慧体育系统中的长短跑测试站解决了这个问题。根据需求我们为这所中学设计了800米和1000米的长跑测试站。

长跑测试站可满足同时50个人参与测试，测试的过程也是无感全自动的，测试完成后系统提供一对一的测试报告，还有运动排行榜，长跑测试站也是无人值守的，学生可在课余时间自主进行长跑训练，结合测试报告科学的提高运动成绩。 

4、AI智慧体育管理平台

AI智慧体育管理平台通过在学校本地部署的体育教学机、体育项目测试站，采集学生体育课堂及课后运动过程数据，基于校园网或教育专网将数据汇聚到校级数据平台，教师课后可通过电脑，或现场通过教学机查看学生运动成绩，测试报告，班级概况等。校领导可随时查看全校以及各年级的运动状况、达标情况等。

AI智慧体育管理平台包括智慧体锻、智慧体测、体育课堂和平台管理四个部分。

1）智慧体锻、智慧体测部分主要记录的是各类测试、锻炼数据，测试报告，以及学校概览、年级概览、班级概览、学生概览等统计分析数据，体育教师和校领导可随时查看各类相关数据。体育教师还可根据这些数据制作不同的课件进行体育教学，校领导可运用这些数据对学校体育教学，增强学生的身体素质和提高运动成绩做出科学的决策。

智慧体锻中有个赛事管理，教师可组织班级内部和班级之间的各类比赛以提高同学们参与锻炼的积极性。

智慧体测中有个测试计划，这里是帮助教师制定各类考试测试计划，测试完成后教师可在这里查看学生的各项运动考试成绩。

2）体育课堂包括课堂教学和课程设置两部分

课堂教学包含热身和课课练两部分，老师通过查看学生基础热身、课课练习的数据，得知学生是否在上课期间参与了热身运动和课课练的训练，以及运动和训练的成绩等，同时老师可根据学生运动和训练的成绩调整热身与课课练的项目，提高体育课堂训练效果。

课程设置主要是课前备课准备上课内容，老师可根据学生体测情况制定相应的课前热身和课中练习动作，及运动时长，设置完成后形成课件，并上传到教学机的体育课堂页面，上课时只需播放提前设置好的课程内容，学生就可按照老师的要求进行热身和训练，老师无需亲自进行动作示范，课件中自带AI跟练视频和分解动作视频，学生根据视频即可进行自主热身和训练。

3）教学视频模块为老师提供多个运动教学指导视频，均由专业人士进行拍摄录制，同时支持老师自行上传好的教学视频，用于教学指导使用。

4）平台管理包括班级管理、学生管理、账号管理，用于班级建立，学生基本信息批量录入，以及教师、领导的权限设置。

中学AI智慧体育系统的基础设计方案介绍完了，校园AI智慧体育系统运用现代科学技术，让学校体育的“教、学、练、测、评、赛”插上了科技的翅膀，运动成绩的无感全自动精准测试，体育课堂的多媒体教学，教师对学生的一对一专业指导，课后人机互动的锻炼方式，丰富的运动数据，精彩的对抗赛等，为提升青少年的身体素质，提高运动成绩，增加参与体育锻炼的兴趣，养成良好的运动习惯，建设高效体育课堂，减轻体育教师的工作负担，助力校领导对体育教学进行科学决策提供了解决方案。

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