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体育工程在体育学科建设中的重要性与策略研究

发布时间:2021年3月26日 点击数:184

1、前言

我国自上世纪80年代开始在一些项目中加入了体育工程领域的研究,受时代发展限制当时的体育工程更多是以奥运目标为核心,而没有注重其产业化前景的开发,而早在1966年国际上便成立了体育工程协会,定义体育工程是以技术为驱动的价值型研究领域,将涉及体育器材、体育设施、体育管理、体育经济、体育生物医药等,其产业化将大幅度带动社会经济及人文发展。时至今日,我国也进入了体育产业化阶段,其重要性也逐步显现,但相关领域人才较少与需求量巨大的矛盾关系尚未能解决,这是由体育教育规划及培养系统不完善所导致的,因此重新梳理国内外在该领域的研究现状与差距并调整教育方针策略显得尤为重要。

2、国内外体育教育领域分类及体育工程发展

2.1、国外体育工程在体育教育中的重要性

通过文献资料法及专家访谈法对国外相关领域专家的调查中发现,在美国及欧洲绝大多数国家将体育工程细分为以下五大门类:(1)高新材料;(2)仿真模拟;(3)生物医药;(4)信息技术与数据分析;(5)人工智能。其中每一门类之间的知识具有潜在联系和具体应用方向,在高新材料领域主要对现有体育器材、设备进行更新换代以通过外力提高运动员竞赛成绩,如以”鲨鱼皮”实现的游泳项目成绩的突破研究过程中使用了仿真模拟技术如CFD计算流体动力学对鲨鱼皮与水份之间的力学进行分析减小摩擦力,此外伴随着运动水平的提高,生物医药技术也逐渐提高了人体机能,这其中涉及了兴奋剂检测技术及运动员合理饮食补剂等研发,并且越来越多的科技公司使用人工智能技术对竞赛、人体等开展分析。总而言之,体育工程在国外的发展涉及方方面面,且全面展开,推动和促进了产业联动,加强了体育活动的影响力。

2.2、国内体育工程发展现状与瓶颈

我国体育工程领域开展较晚,但至今也有40余年,纵观其发展历程,自设立之初便以提高运动成绩为基本准则,忽略了体育经济与体育工程的内在效应,近年来随着我国科技人员水平的提高及社会经济发展,一批有实力的科技巨头逐渐加入到体育领域,才开始推动该领域的快速发展。但就采集到的数据我们可以发现在每百篇体育工程相关论文中,36%集中在风洞实验即通过该实验解决器械与空气阻力的摩擦问题,14%使用CFD模拟仿真完成该实验,31%为体育类软件研发,14%为体育材料的开发与应用,剩余5%为医药、数据分析等。

其中36%的风洞实验按论文发表地区分类又主要集中在武汉地区的水上运动项目,按发表人员所属单位及专业分类由集中体现在力学相关专业,体育学出身专业人员仅占其中的2%不到,而14%使用CFD模拟仿真人员中体育专业人才更是寥寥无几。

由以上可得出结论,我国体育工程发展的瓶颈主要问题在于缺少以体育为主要研究对象以科技为辅助的复合型人才,绝大多数是以体育以外领域对体育内领域进行研究,其主次并不分明;其次体育经济产业的发展滞后也是限制体育工程开展的重要束缚,由于我国是制造业大国因此体育产业的发展也更多集中在材料工程、人体生物力学为主的体育器材研发中,忽视了计算机信息技术或数据分析的重要性;再次,通过对全国大中小学体育课程设置能够清晰发现上层体育工程人才缺失的根本原因在于大中小学体育教育局限于身体活动,绝大多数学生对体育的认知仅停留在跑的过程重复机械运动的过程。

由此可见,我国体育工程发展之路困难重重,而最佳解决方法则是开展大规模的体育科技常识普及,即在九年义务教育中开展体育工程相关概念的灌输。

3、体育工程在体育教育不同阶段的分级实施与开展

3.1、体育工程领域的学科基础

按照国外高新材料、仿真模拟、生物医药、信息技术与数据分析、人工智能五大分类可将其扩散为数学应用、固体物理学,材料化学,电子工程、计算机编程、基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、生物芯片技术、药物材料,基因测序技术、组织工程技术、生物信息技术等基础学科。

每一基础学科的知识架构均是在义务教育阶段完成,而根据对中小学实际调研发现体育工程或其临近学科几乎没有普及,仅在劳育课程中有适度体现,完全不能满足大学阶段的有效衔接,且观察普通高等院校的招生中也并没有与之相适应的学科建设,这是造成我国体育工程类人才欠缺的根本原因,因此体育工程如何在中小学开展,同时发展高等院校体育课程改革,加强体育工程人才培养亟待思考。

3.2、体育工程在九年义务教育阶段的一体化路径

体育工程在九年义务教育阶段的开展实施有助于体育工程概念深入人心,促进更多人才涌入体育行业,但是考虑到其专业化特征一般仍放入体育课程之内,进而更改原有教学模式,这个过程需要多方配合,主要体现在:

(1)人才引进。

目前义务教育阶段的体育课程停留在身体活动中,不利于学科建设发展,其原因在于绝大多数中小学体育教学人员理论基础薄弱,数理化水平较低,应适当在体育部门引入该方面人才带动体育科学的发展,开展知识理论普及,引导新课程开发,在体育活动基础上引入体育科学、体育工程概念。

(2)教学模式。

由于体育课程向来以身体活动为基础,限制了体育的全面性发展,因此教学改革势在必行,一方面应采取理论与身体活动对半原则,在一节课程中涵盖体育理论知识讲解;另一方面由一人授课改为多人合作授课,可邀请数理化教师共同准备一节体育课程,在体育活动中讲解如圆的计算以腿长为半径在空中滑过的弧线等方式,既能提高学生乐趣,起到锻炼效果,又能丰富数学知识,逐步使学生产生兴趣并了解体育科学、体育工程。

(3)考试方法。

体育课程的考试一贯以秒数、距离等作为其常用标尺,应考虑将理论部分加入到考核之中,如试述百米跑不同阶段速度与步频之间的联系等此类问题,引入学生思考,扩展思维能力,起到辅助身体活动功效,在初始阶段培养跨专业人才的融合。

3.3、高等教育阶段体育工程培养方案及其可行性分析

在义务教育阶段的体育课改应停留在知识普及层面,避免加重体育学习负担,而进入高等教育大学阶段其体育人才的培养才是重中之重,目前全国体育院校中已有部分开设了体育工程学科,且重心也逐步由体育教育转向体育科技人才培养,这是国家科技实力及改革的成功,然而体育工程的普及仍不应仅停留在体育院校之中,为进一步扩大学科人才培养,普通高等院校应积极实现以下目标:

(1)体育教研部门应与各院系协力配合促进和推动教改、课改。

与中小学相同,大学体育教师的知识水平及能力应高于中小学,其一般具备理解和学习相关跨学科专业的学科的能力,在新进教师入校之初应由各院系进行相关理论培训,提高体育教师数理化水平,为后续科研工作打好基础,老教师应主动承担相关学科建设负责人,但其相关知识结构的局限性应由年轻教师加以弥补,二者相辅相成,虚心向相关院系教师学习合作,完成教改、课改目标。

(2)积极推动与学生所学专业接近的体育选修课程。

由于学生固有的对体育学科认识的有限性,单纯的体育工程类选修难以在普通高等院校中开展,绝大多数学生会认为其与本专业或未来发展并不相符,然而在研究过程中我们采用了实验法对计算机Java课程进行了测试,由一名拥有计算机编程基础的体育教师配合主讲教师进行辅助教学,以运动会编排系统为出发点开展程序设计学习效果显著,而单纯以理论为基础的Java课程学习效果则较为枯燥,此外学生对此种模式感受极为新奇,即提高了体育教师的学习动力,又让学生在与教师的相互较量中得到积极反馈,推动体育与计算机专业的完美融合,也使学生在体育工程学科中具备了必须的计算机专业能力。

(3)加强体育教师师资培养。

定期将体育教师送往体育专业院校进行学习培训,避免吃老本的纯教学行为。很多在职教师入职后以体育教学工作为己任,但科研能力和学习动力急剧下降,不能紧跟体育科技发展,不能有效将体育科研能力向体体育创新体育应用过渡,没有足够的知识储备对体育课程改革进行研究。

(4)充分利用学生社团及大创工作开展体育工程研究。

大学体育社团是学生共同学习进步的有效组织和途径,在大学生创业如火如荼的今天,利用好这一资源条件将带动体育工程及体育学科的前进,在以往的大创活动中,如基于无线局域网的分段计时测速系统、多传感融合的可智能控制太阳能篮球板均为学生自主开发并获得专利,这种带动作用将大力推进后续人才的产生。

(5)完善体育工程教师及学生人才的后勤保证。

学校层面应大力支持体育课程改革,提倡普通高等院校体育人才的普及,在课题审批、立项等方面予以支持,在酬金、指导费用上同工同酬,对优秀体育人才在学分、奖学金评定中有所体现,在就业指导环节加以推动,招生层面予以支持,才能有效普及体育工程及体育学科建设,引领体育经济发展。

(6)积极拓展体育工程考生招生政策。

在学科建设齐备、师资力量充足的前提下,做好体育工程类考生招生或宣讲工作极为重要,由于社会对相关体育人才的“偏见”,使得普通高等学校更应承担起体育教育职责社会的进步能够对教学改革产生正面反馈的有效途径,因此由高等教育入手带动体育工程学科和科技的发展,促使体育产业化、体育人才得到社会认可,促进义务阶段体育课程改革,供给和反补高等学校,才能促进体育工程蓬勃发展。

4、结束语

(1)我国体育工程仍面临着整体环境、人才缺失、教育制度等方面的制约,其系统化程度较低,跨专业程度不足,应进一步加以梳理;

(2)体育学科建设应遵循自下而上设计,从体育科学普及至高等院校合理的资源分配缺一不可,在中小学阶段以适应义务教育特征为基础,在不增加授课压力的前提下开展人才引进、教学模式改革、考试内容修订等工作;

(3)高等教育阶段的体育人才培养是体育学科建设的重中之重,需以教改、课改为基础,以人才培训及传帮带效应为途径,以学生社团创业组织为实践方法,以充分的后勤保证为准则,发挥高等学校自主性、专业性、多样性特征努力培养体育工程类人才。

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