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      體育工程在體育學科建設中的重要性與策略研究

      發布時間:2021年3月26日 點擊數:1453

      1、前言

      我國自上世紀80年代開始在一些項目中加入了體育工程領域的研究,受時代發展限制當時的體育工程更多是以奧運目標為核心,而沒有注重其產業化前景的開發,而早在1966年國際上便成立了體育工程協會,定義體育工程是以技術為驅動的價值型研究領域,將涉及體育器材、體育設施、體育管理、體育經濟、體育生物醫藥等,其產業化將大幅度帶動社會經濟及人文發展。時至今日,我國也進入了體育產業化階段,其重要性也逐步顯現,但相關領域人才較少與需求量巨大的矛盾關系尚未能解決,這是由體育教育規劃及培養系統不完善所導致的,因此重新梳理國內外在該領域的研究現狀與差距并調整教育方針策略顯得尤為重要。

      2、國內外體育教育領域分類及體育工程發展

      2.1、國外體育工程在體育教育中的重要性

      通過文獻資料法及專家訪談法對國外相關領域專家的調查中發現,在美國及歐洲絕大多數國家將體育工程細分為以下五大門類:(1)高新材料;(2)仿真模擬;(3)生物醫藥;(4)信息技術與數據分析;(5)人工智能。其中每一門類之間的知識具有潛在聯系和具體應用方向,在高新材料領域主要對現有體育器材、設備進行更新換代以通過外力提高運動員競賽成績,如以”鯊魚皮”實現的游泳項目成績的突破研究過程中使用了仿真模擬技術如CFD計算流體動力學對鯊魚皮與水份之間的力學進行分析減小摩擦力,此外伴隨著運動水平的提高,生物醫藥技術也逐漸提高了人體機能,這其中涉及了興奮劑檢測技術及運動員合理飲食補劑等研發,并且越來越多的科技公司使用人工智能技術對競賽、人體等開展分析?偠灾,體育工程在國外的發展涉及方方面面,且全面展開,推動和促進了產業聯動,加強了體育活動的影響力。

      2.2、國內體育工程發展現狀與瓶頸

      我國體育工程領域開展較晚,但至今也有40余年,縱觀其發展歷程,自設立之初便以提高運動成績為基本準則,忽略了體育經濟與體育工程的內在效應,近年來隨著我國科技人員水平的提高及社會經濟發展,一批有實力的科技巨頭逐漸加入到體育領域,才開始推動該領域的快速發展。但就采集到的數據我們可以發現在每百篇體育工程相關論文中,36%集中在風洞實驗即通過該實驗解決器械與空氣阻力的摩擦問題,14%使用CFD模擬仿真完成該實驗,31%為體育類軟件研發,14%為體育材料的開發與應用,剩余5%為醫藥、數據分析等。

      其中36%的風洞實驗按論文發表地區分類又主要集中在武漢地區的水上運動項目,按發表人員所屬單位及專業分類由集中體現在力學相關專業,體育學出身專業人員僅占其中的2%不到,而14%使用CFD模擬仿真人員中體育專業人才更是寥寥無幾。

      由以上可得出結論,我國體育工程發展的瓶頸主要問題在于缺少以體育為主要研究對象以科技為輔助的復合型人才,絕大多數是以體育以外領域對體育內領域進行研究,其主次并不分明;其次體育經濟產業的發展滯后也是限制體育工程開展的重要束縛,由于我國是制造業大國因此體育產業的發展也更多集中在材料工程、人體生物力學為主的體育器材研發中,忽視了計算機信息技術或數據分析的重要性;再次,通過對全國大中小學體育課程設置能夠清晰發現上層體育工程人才缺失的根本原因在于大中小學體育教育局限于身體活動,絕大多數學生對體育的認知僅停留在跑的過程重復機械運動的過程。

      由此可見,我國體育工程發展之路困難重重,而最佳解決方法則是開展大規模的體育科技常識普及,即在九年義務教育中開展體育工程相關概念的灌輸。

      3、體育工程在體育教育不同階段的分級實施與開展

      3.1、體育工程領域的學科基礎

      按照國外高新材料、仿真模擬、生物醫藥、信息技術與數據分析、人工智能五大分類可將其擴散為數學應用、固體物理學,材料化學,電子工程、計算機編程、基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程、生物芯片技術、藥物材料,基因測序技術、組織工程技術、生物信息技術等基礎學科。

      每一基礎學科的知識架構均是在義務教育階段完成,而根據對中小學實際調研發現體育工程或其臨近學科幾乎沒有普及,僅在勞育課程中有適度體現,完全不能滿足大學階段的有效銜接,且觀察普通高等院校的招生中也并沒有與之相適應的學科建設,這是造成我國體育工程類人才欠缺的根本原因,因此體育工程如何在中小學開展,同時發展高等院校體育課程改革,加強體育工程人才培養亟待思考。

      3.2、體育工程在九年義務教育階段的一體化路徑

      體育工程在九年義務教育階段的開展實施有助于體育工程概念深入人心,促進更多人才涌入體育行業,但是考慮到其專業化特征一般仍放入體育課程之內,進而更改原有教學模式,這個過程需要多方配合,主要體現在:

      (1)人才引進。

      目前義務教育階段的體育課程停留在身體活動中,不利于學科建設發展,其原因在于絕大多數中小學體育教學人員理論基礎薄弱,數理化水平較低,應適當在體育部門引入該方面人才帶動體育科學的發展,開展知識理論普及,引導新課程開發,在體育活動基礎上引入體育科學、體育工程概念。

      (2)教學模式。

      由于體育課程向來以身體活動為基礎,限制了體育的全面性發展,因此教學改革勢在必行,一方面應采取理論與身體活動對半原則,在一節課程中涵蓋體育理論知識講解;另一方面由一人授課改為多人合作授課,可邀請數理化教師共同準備一節體育課程,在體育活動中講解如圓的計算以腿長為半徑在空中滑過的弧線等方式,既能提高學生樂趣,起到鍛煉效果,又能豐富數學知識,逐步使學生產生興趣并了解體育科學、體育工程。

      (3)考試方法。

      體育課程的考試一貫以秒數、距離等作為其常用標尺,應考慮將理論部分加入到考核之中,如試述百米跑不同階段速度與步頻之間的聯系等此類問題,引入學生思考,擴展思維能力,起到輔助身體活動功效,在初始階段培養跨專業人才的融合。

      3.3、高等教育階段體育工程培養方案及其可行性分析

      在義務教育階段的體育課改應停留在知識普及層面,避免加重體育學習負擔,而進入高等教育大學階段其體育人才的培養才是重中之重,目前全國體育院校中已有部分開設了體育工程學科,且重心也逐步由體育教育轉向體育科技人才培養,這是國家科技實力及改革的成功,然而體育工程的普及仍不應僅停留在體育院校之中,為進一步擴大學科人才培養,普通高等院校應積極實現以下目標:

      (1)體育教研部門應與各院系協力配合促進和推動教改、課改。

      與中小學相同,大學體育教師的知識水平及能力應高于中小學,其一般具備理解和學習相關跨學科專業的學科的能力,在新進教師入校之初應由各院系進行相關理論培訓,提高體育教師數理化水平,為后續科研工作打好基礎,老教師應主動承擔相關學科建設負責人,但其相關知識結構的局限性應由年輕教師加以彌補,二者相輔相成,虛心向相關院系教師學習合作,完成教改、課改目標。

      (2)積極推動與學生所學專業接近的體育選修課程。

      由于學生固有的對體育學科認識的有限性,單純的體育工程類選修難以在普通高等院校中開展,絕大多數學生會認為其與本專業或未來發展并不相符,然而在研究過程中我們采用了實驗法對計算機Java課程進行了測試,由一名擁有計算機編程基礎的體育教師配合主講教師進行輔助教學,以運動會編排系統為出發點開展程序設計學習效果顯著,而單純以理論為基礎的Java課程學習效果則較為枯燥,此外學生對此種模式感受極為新奇,即提高了體育教師的學習動力,又讓學生在與教師的相互較量中得到積極反饋,推動體育與計算機專業的完美融合,也使學生在體育工程學科中具備了必須的計算機專業能力。

      (3)加強體育教師師資培養。

      定期將體育教師送往體育專業院校進行學習培訓,避免吃老本的純教學行為。很多在職教師入職后以體育教學工作為己任,但科研能力和學習動力急劇下降,不能緊跟體育科技發展,不能有效將體育科研能力向體體育創新體育應用過渡,沒有足夠的知識儲備對體育課程改革進行研究。

      (4)充分利用學生社團及大創工作開展體育工程研究。

      大學體育社團是學生共同學習進步的有效組織和途徑,在大學生創業如火如荼的今天,利用好這一資源條件將帶動體育工程及體育學科的前進,在以往的大創活動中,如基于無線局域網的分段計時測速系統、多傳感融合的可智能控制太陽能籃球板均為學生自主開發并獲得專利,這種帶動作用將大力推進后續人才的產生。

      (5)完善體育工程教師及學生人才的后勤保證。

      學校層面應大力支持體育課程改革,提倡普通高等院校體育人才的普及,在課題審批、立項等方面予以支持,在酬金、指導費用上同工同酬,對優秀體育人才在學分、獎學金評定中有所體現,在就業指導環節加以推動,招生層面予以支持,才能有效普及體育工程及體育學科建設,引領體育經濟發展。

      (6)積極拓展體育工程考生招生政策。

      在學科建設齊備、師資力量充足的前提下,做好體育工程類考生招生或宣講工作極為重要,由于社會對相關體育人才的“偏見”,使得普通高等學校更應承擔起體育教育職責社會的進步能夠對教學改革產生正面反饋的有效途徑,因此由高等教育入手帶動體育工程學科和科技的發展,促使體育產業化、體育人才得到社會認可,促進義務階段體育課程改革,供給和反補高等學校,才能促進體育工程蓬勃發展。

      4、結束語

      (1)我國體育工程仍面臨著整體環境、人才缺失、教育制度等方面的制約,其系統化程度較低,跨專業程度不足,應進一步加以梳理;

      (2)體育學科建設應遵循自下而上設計,從體育科學普及至高等院校合理的資源分配缺一不可,在中小學階段以適應義務教育特征為基礎,在不增加授課壓力的前提下開展人才引進、教學模式改革、考試內容修訂等工作;

      (3)高等教育階段的體育人才培養是體育學科建設的重中之重,需以教改、課改為基礎,以人才培訓及傳幫帶效應為途徑,以學生社團創業組織為實踐方法,以充分的后勤保證為準則,發揮高等學校自主性、專業性、多樣性特征努力培養體育工程類人才。

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