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中国儿童青少年体育健身大数据平台建设研究的中期检查报告

2018年12月03日16:12来源:全国哲学社会科学工作办公室

一、研究进展情况

一、研究计划总体执行情况及各子课题进展情况

(一)研究计划总体执行情况

国家社科基金重大项目(项目编号:16ZDA228)“中国儿童青少年体育健身大数据平台建设研究”主要以我国当前儿童青少年体质健康问题为切入点,借助于计算机科学领域前沿技术,探索建设我国儿童青少年体育健身大数据平台的必要性与可行性等理论基础,并且在此基础之上尝试建立中国儿童青少年体育健身大数据平台。以此平台为依托探寻计算机前沿技术在体育领域中的应用并且验证应用的效果,最终以大数据平台为支撑从宏观、中观、微观三个层面对我国儿童青少年体质健康进行综合性运动干预,从而推动我国儿童青少年体育健康事业发展,并且提高我国儿童青少年体质健康状况。

经过多次论证,本着理论指导实践、实践反推理论的原则,本课题总共划分为五个子课题,即“中国儿童青少年育健身大数据平台建设的理论探索研究”、“中国儿童青少年体育健身大数据类型与采掘方式研究”、“中国儿童青少年体育健身大数据平台建设研究”、“中国儿童青少年体育健身大数据分析应用研究”、“大数据背景下中国儿童青少年体育健康促进研究”。此外,为确保各个子课题质量,子课题负责人均为各个领域的顶尖专家。

自2017年2月课题启动1年多以来,总课题组积极协调各个子课题组工作,为各个子课题的推动提供资金、人力、资源等方面的支持,并且提出贴合各个子课题工作的“中国儿童青少年健康促进综合性运动干预实施方案”。该方案围绕体育与健康优质课程开发、活力校园构建、家校联动、“校长挑战杯”奖励计划及运动智能监控等5个方面,构建了全新的儿童青少年体育健康促进综合性干预新模式,并在上海、重庆、山东、江苏等地举行课题大型研讨活动4场,组织开展KDL优质课程教材编写、儿童粗大动作技能评定标准(TGMD-3)学习等小型研讨活动近20场,参会人数近2000余人次,同时还在全国遴选了100余所试点学校进行了初步实践,为课题实验方案实施、数据采集等工作打下坚实基础。以该方案的实施为基础,总课题组不断为各个子课题提供实践反馈,反复优化各个子课题的研究方向。截止到2018年7月,各子课题工作均取得大幅进展,达到预期工作目标。

(二)各子课题进展情况

子课题1:中国儿童青少年体育健身大数据平台建设的理论探索研究

该子课题为总课题的理论探索,主要基于教育信息化、大数据技术发展、中国儿童青少年体质健康状况现状、国外计算机技术与教育结合现状等构建中国儿童青少年体育健身大数据平台理论模型,从而为总课题组的后续研究提供理论上的支撑。

在我国体育界首位长江学者季浏教授的带领下,该子课题组基于国内外前沿的研究分析率先整理了大数据的基本概念与五大特性,即“规模”、“多样化”、“处理速度快”、“数据价值含量大”以及“数据可信”。在进行大数据基本特性研究的同时,该子课题团队还梳理了国内外教育信息化在体育领域的发展与应用现状,总结了教育信息化的特点并且总结出教育信息化的四个特点,基于这些特点提出了国内外教育信息化经验,为总课题研究提供启示。此外,该子课题组还对我国儿童青少年的体质健康状况进行了梳理,提出了现阶段我国儿童青少年体质健康存在的严重问题,并且基于这些问题提出了中国儿童青少年体育健身大数据平台的相应理论需求及其意义。该子课题言研究为中国儿童青少年体育健身大数据平台建设初步奠定了理论基础。

子课题2:中国儿童青少年体育健身大数据类型与采掘方式研究

该子课题为中国儿童青少年体育健身大数据平台的前提研究,主要研究目的为基于国内外现阶段儿童青少年体育健身数据的类型、数据指标以及数据收集方法的现状等国内外前沿的研究现状,总结我国儿童青少年体育健身的指标体系以及各个指标的数据收集方法,从而为总课题的数据采集提供理论的基础以及数据搜集方式的指导。

国家体育总局科学研究所青少年体育研究与发展中心原主任郭建军教授作为该子课题的负责人,带领其团队成员进行了该子课题的研究。该子课题的研究分三个过程逐步推进:第一,以国内外体力活动、体质测试、医学体检等相关理论为基础进行数据归类并构建与元数据类型相对应的分类指标体系;第二,根据元数据指标的属性进行二次归纳,构建元数据二级分类体系;第三,通过专家访谈,后期对元数据指标进行遴选、补充,确立既符合中国国情又具有可操作性的监控与评价指标体系。目前该子课题组通过对美国、加拿大等发达国家的身体活动政策文件及评价指标体系的梳理,发现国外儿童、青少年健身评价体系多是以身体活动为主线。通过对发达国家的指标体系梳理,该自课题组已经将影响儿童青少年身体活动的诸因素纳入其中并进行建构,最终形成了包含宏观、中观和微观三个层次的评价指标体系。

子课题3:中国儿童青少年体育健身大数据平台建设研究

子课题三为中国儿童青少年大数据平台建设研究的平台设计与开发部分,旨在基于子课题一的理论基础和子课题二所构建的指标体系,设计、实施我国儿童青少年体育健身大数据的基础平台,并为孩子、家长、学校管理方、科研人员、政府行政人员等多类用户研发必要功能,同时为子课题四、五的开展奠定软硬件基础。

华东师范大学计算机科学与软件工程学院陈蕾副教授作为该子课题的负责人,带领研发团队积极与其他子课题优秀团队沟通协调,在刻画用户群体行为的基础上,设计具体需求并约束操作权限,从框架上确定了中国儿童青少年大数据平台的研发方向。

2017年10月,在总课题提供的部分青少年体育健康数据以及资金的支持下,子课题三团队进行了大数据平台建设的实践性探索,利用华东师范大学信息中心与大数据中心的计算资源,初步构建了中国儿童青少年大数据平台的基础设施,并对代表大数据领域主流技术的Spark、Hadoop、HDFS等分布式计算以及存储方案进行部署。

2018年7月,子课题三团队初步完成了中国儿童青少年大数据分析与共享平台的框架和核心功能的研发。该平台具有体育健身数据预处理、管理及可视化、体育健身数据分析(相关性分析、聚类、预测等)、健康报告等适用不同用户角色的丰富功能。

目前,团队正依据总课题组的意见与建议,在功能、性能上对系统不断进行完善与迭代,以期能满足各类用户的需求,尤其对其他子课题的研究进程与结果展示实现良好支撑。

子课题4:中国儿童青少年体育健身大数据分析和应用研究

该子课题为中国儿童青少年体育健身大数据平台建设研究的应用研究,主要从理论和实践两个方面探索中国儿童青少年体育健身大数据平台的应用之处,最大限度的呈现出中国儿童青少年体育健身大数据平台的价值,从而为我国儿童青少年的健康行为干预提供多种的路径。

该课题组由奥美之路董事长褚锃为负责人,其主要特色为熟知用户需求,能够准确把握中国儿童青少年体育健身大数据平台的数据分析方向以及运用之处。自课题工作启动以来,负责人带领团队多次与总课题组探讨发展方向,并且积极与各子课题专家组进行沟通协调,开展了一系列的研究推进工作。主要进展为通过国内外大数据技术在体育领域的应用现状,总结归纳出大数据平台未来的应用方向,并且依据国内外大数据技术在体育领域应用时的主要方法,归纳总结了大数据平台在进行应用时应当采用的技术种类。此外,还积极研发微课平台,开展了一系列微信直播课程,实现了课程远程直播,宣传推广了总课题的研究进展,扩大了总课题的社会影响力。以此为基础,子课题四工作组通过企业赞助、单位自筹等方式共筹得经费三百多万元,用于中国儿童青少年体育健身大数据平台的第一个应用案例研究,即“中国儿童青少年骨密度数据采集分析与应用研究”。该案例研究以数千名儿童青少年为实验对象开展了实验干预,并采集整理了干预前后实验对象的骨密度数据,基于数据分析结果以及案例研究开展过程中遇到的各种落地问题,子课题四工作组为总课题将要进行的大范围干预提供了切实可行的意见与建议,为总课题组下一步的研究奠定了相应基础。

子课题5:大数据背景下中国儿童青少年体育健康促进研究

该子课题为中国儿童青少年体育健身大数据平台建设研究的后续大规模综合干预研究。主要目的是在前四个子课题的研究结果基础上,统一整理出我国儿童青少年体育健身的综合性运动干预框架,组织和协调社会各方力量开展各层面的实践干预,从而有效提升我国儿童青少年体质健康水平。就干预内容而言,该子课题以社会生态学理论为基础,从宏观、中观、微观三个方面进行大数据的分析应用研究。宏观方面主要是对于国家政策制定的影响和提供数据支持;中观层面主要是对其他的行业领域、社会发展以及人民生活水平的影响;微观层面主要是制定儿童青少年体质健康综合性运动干预方案,促进儿童青少年的身心健康发展。本研究立足于“采集-反馈-提高”的信息关联机制,将数字反映的现实问题,依据数字分析出的结果进行点对点处理,即大数据平台的实践操作法。

该子课题以青年长江学者汪晓赞教授领衔。2017年2月总课题组启动工作后,该子课题组首先与各个子课题组专家建立了密切的联系,在中国儿童青少年大数据平台整体框架尚未完成的情况下,开展了大量理论研究。综合梳理归纳了国内外儿童青少年体育健康促进的整体策略、国内外儿童青少年体育健康促进的行动计划、国内外儿童青少年体育健康促进的发展特点、我国的儿童青少年健康促进行动以及国外儿童青少年体质健康促进策略的先进经验和理念。以此为基础设计并制定了儿童青少年体质健康综合性运动干预的整体框架,并且厘清了总课题组在进行宏观、中观、微观干预时应采用的策略。基于以上理论研究,汪晓赞教授带领团队进一步细化干预行动的方式与手段,将整体的干预归纳为儿童青少年体育与健康优质课程、儿童青少年体育健康促进“活力校园”行动计划、儿童青少年体育健康促进多元联动干预等多个全方位、多种类的干预计划,并在在全国范围内遴选了近百所试点学校,开展儿童青少年体育健身综合运动干预,将理论应用于实践,目前正处于进一步实施过程中,但在优质课程开发、校园氛围营造及儿童青少年体质健康状况改善等方面已经取得许多可喜成果。

二、调查研究及学术交流情况

(一)调研数据整理运用

为了建立全面深入的数据系统,本研究确立了以下6个方面的数据来源:中国儿童青少年体质健康水平、中国儿童青少年日常身体活动、中国儿童青少年体育学习行为、中国儿童青少年运动智能监测管理、中国儿童青少年体育健身社会支持环境建、儿童青少年健康成长相关的其他数据。

中国儿童青少年体质健康数据主要依据《国家学生体质健康标准》所设置的测试项目,从身体形态、身体机能、身体素质和运动能力等多个方面对学生体质健康水平展开评价。由于本课题数据调研工作量较大,周期长,所以,不要求课题学校另外对学生体质健康水平进行专门测评,而是直接采用每学年学校上报国家体质健康数据库的测试成绩。这样一方面避免了课题学校的重复劳动,同时也保证了数据的真实性、及时性和规范性。

中国儿童青少年日常身体活动的数据主要包括学生运动频度、运动强度、运动时间、运动类型、运动场地等指标,主要通过《儿童青少年体育运动情况调查表》来进行数据采集。

中国儿童青少年体育学习行为的数据主要来自于体育与健康课堂教学,包括学生的体育学习行为和教师的教学行为。主要收集的数据指标有:课堂教学行为(学生身体活动水平、课堂环境、教师干预)、课堂教学质量(专业表现、设计学习任务、内容讲解、部分课堂管理、教学指导与反馈)、学生体育学习兴趣(积极兴趣、消极兴趣、自主与探究学习、运动参与程度、体育关注度)、学生运动技能水平数据(不同运动项目和运动技能形式);数据收集的主要工具包括SOFIT课堂观测工具、《AQTR评价量表》、《学生体育学习兴趣水平评价量表(小学、初中、高中)》;数据收集方法主要有:观测法、问卷调查法、教学实验法、访谈法、测量法等。

中国儿童青少年运动智能监测管理主要通过移动智能穿戴设备的运用,将步数、运动里程、能量消耗、心率、时间、地理信息、体育成本、睡眠质量、医疗体检等数据作为儿童青少年日常身体活动核心数据采集类型。

中国儿童青少年体育健身的社会支持环境建设数据主要包括家长与学生的身体活动与久坐行为调查以及家长与学生之间关系调查两个部分。测试工具包括《成人身体活动与久坐行为调查问卷》、《学生身体活动与久坐行为调查问卷》、《亲子关系量表》(儿童卷)、《亲子关系量表》(家长卷);测试方法为问卷调查,均以网络问卷星的方式进行数据采集。

儿童青少年健康成长相关的其他数据主要包括学生文化课成绩、学生注意力和记忆力水平测试、学生体育道德、学生健康行为四个方面的调查。其中文化课成绩主要包括语文、数学、英语三门学科,由学校统一命题、测试、评价,该项调查主要了解学生身体活动水平与其文化课成绩的相关关系;注意力和记忆力水平测试主要采用D2注意力和记忆力测试量表,主要了解短时运动对学生注意力和记忆力水平的影响。

以上六大类数据源共涵盖的测试量表及测量方法总计13项,目前课题组已经完成13项数据的前期调研工作,分别在山东、河南、安徽、江苏、内蒙古、广东、重庆等全国各地进行了实地调研,截止目前,课题组采集数据共高达257538条,其中儿童青少年体质健康测试成绩数据55420条(小学35173条、初中12192条、高中8055条);文化课成绩41444条(小学24952条、初中11126条、高中5366条);儿童青少年身体活动25051条;亲子关系(学生)量表25231条;亲子关系(家长)量表44296条;体育学习兴趣共26692条(小学16564条、初中7874条、高中2254条);家长身体活动38927条;教师身体活动2520条;教师运动认知2457条。

除了上述调研工作外,为了深入全面了解各课题学校研究推进情况,课题组特意进行了实验学校研究进展调查。该调查内容涵盖了课题学校对本研究的基本认知、开展过程中遇到的问题、对本课题实施的建议等。通过此次调查活动的开展,课题组对前期课题研究过程中存在问卷采集、运动智能监测设备使用、综合干预方案实施的问题和不足进行了全面的探讨和剖析,提出了相应的改进策略,并针对不同学校在研究过程中存在的问题进行了逐一反馈和指导。

(二)文献资料收集整理

本研究文献资料的收集主要通过查阅国内外相关专著作、学术期刊、报刊、年鉴和互联网、数据库来实现。基于跨学科融合的视角,本课题文献资料所涉及的学科有教育学、心理学、社会学、信息学、医学、公共健康学、传播学等领域;所涉及的主题包括国内外健康教育与健康促进基本理论、国际青少年儿童健康促进行动、国际儿童青少年体育健身现状、儿童青少年体质健康、儿童青少年身体活动、体育教学、学校健康促进、运动智能监测与运用、大数据平台建设与管理等。

为了对文献资料进行有效运用,课题组专门运用Citespace文献分析软件对部分研究领域的研究主题进行了系统分析和梳理,以便于及时把握研究前言和动态;此外,课题组还会专门以研讨会的形式,召集团队人员对不同专题进行讨论学习和交流,以便所有人能在短时间内快速获取相关研究信息,从而服务于该课题的研究。

除了上述文献资料外,课题组还以民间采风的形式,在各地收集与课题研究相关的行动方案和活动内容,从而组织课题组进行学习和交流。这种来自一线的案例资料是对纯粹文献资料的有效补充,不仅具有一定的操作性和借鉴性,更对整个课题研究具有一定的启发意义。

(三)学术会议和学术交流

自课题立项以来,总课题组分别在上海、山东、重庆、江苏等地举行了大型学术研讨交流活动,参会单位多达400余家,参会人数多达2000余人。在会议上,课题组还邀请了国内外知名专家和学者,亲自为与会者进行授课指导,将国外先进的教育理论和课程模式引入国内。

2017年2月,课题组在上海进行了开题论证会,北京体育大学校党委书记、国务院学位委员会体育学科评议组召集人杨桦教授、原福建师范大学党委书记、国务院学位委员会体育学科评议组召集人黄汉升教授,吉首大学校长白晋湘教授,原上海市教委主任、原上海市人大教科文卫委员薛明扬教授,全国高等学校体育教学指导委员会顾问、原上海交通大学体育系主任孙麒麟教授担任论证会专家。在本次开题论证会中,各个专家对本课题表示肯定与鼓励,提出了不足之处。开题后总课题组认真组织课题组成员针对专家意见对课题进行了修正,明确了课题组未来的工作方向。

2017年9月,课题组在上海举行了首批试点学校启动会议,共有近60多所教科研单位和学校,近100名体育教研员、校长、一线教师参加了本次启动会议。总课题主持人汪晓赞教授,对中国儿童青少年健康促进综合性运动干预行动方案做了整体介绍,方案围绕体育与健康优质课程开发、活力校园构建、家校联动、“校长挑战杯”奖励计划及运动智能监控等5个方面内容展开,构建了全新的儿童青少年体育健康促进综合性干预新模式,并在全国首批40所试点学校进行了初步实践。

2017年10月在山东烟台举行了首批试点学校首次研讨会,本次研讨会不仅邀请了国内外知名专家和学者进行了讲座报告,而且还对部分子课题学校进行实地调研和观摩。本次会议邀请了教育部长江学者、教育部国家中小学体育与健康课程标准研制组和修订组组长、华东师范大学体育与健康学院院长季浏教授和美国密歇根大学Dale A. Ulrich教授进行学术报告。报告内容紧跟时代步伐,紧贴学校体育工作。季浏围绕“学科核心素养”和“体育教学改革”两大部分,向大家作了题为《体育教学与学科核心素养》的精彩报告。Dale A. Ulrich作了题为 “The Importance of Basic Motor Skill Ability for the Development of All Children” 的学术报告,从人类运动技能的发展过程、基本运动技能的重要作用和基本运动技能的测量方法三个方面,详细阐述了基本运动技能如何与体育教学相结合,及其对儿童青少年健康成长的重要作用。

2017年12月课题组在重庆举行了首批试点学校研讨会及第二批试点学校启动会议。来自上海、重庆、山东、安徽等全国15个省(市)的150多所中小学校的近250余名体育教育专家、体育教研员和一线教师参加了此次会议。来自8所首批试点学校做了优秀案例展示和交流,增强各试点学校之间的交流和学习。本次会议上,首次使用了课题组研发的儿童青少年身体活动监测平台,对课堂教学进行了实验应用,并取得了良好的效果和反响。课题组还遴选了40多所新一批试点学校,逐步实现“以点带面”的综合效应。

2018年总课题组依据各个子课题进展,召集总课题数据采集培训与研讨会,此次会议主要包括TGMD-3(基本动作技能测试第三版)和D2注意力水平测试工具的采集人员培训与研讨。参与此次会议的主要有来自深圳、安徽、西安等省市的17名幼儿园、中小学和大学的一线体育教师以及团队的20余名大学生、硕博士研究生和3名高访学者。此次会议将总课题组在2017年一年来针对各个数据指标的采集人员培训进行了统一梳理,明确了总课题组为开展进一步研究所需要采集的两个指标体系,并且为后续的数据采集培养了采集人员、选定了数据采集试点,推动了课题的进一步推进。

2018年6月,该课题组在江苏省无锡市召开了重大课题研讨会,上海市东方学者讲座教授、美国密歇根大学陈蔚云教授,密歇根大学Dale Ulrich教授和Beverly Ulrich教授以及来自全国各省市教育局领导、教研员、校长和一线体育教师们共400余人以及美国密歇根大学的13位学生参与了此次会议。本次研讨会不仅有专家大会报告,同时还在会中穿插教学实践和TGMD-3培训学习,内容丰富多样,成绩斐然。本次会议展现了课题组的诸多成果,并通过基于中国健康体育课程模式开发的KDL体育与健康优质课程首秀、“每天一节体育课”合作项目展示、运动智能监控系统的应用以及课题教师专业成长的表现四个方面向与会者呈现了一场丰硕的成果“大餐”。总课题组提出的儿童青少年健康促进的运动性综合干预方案的应用与实践,在全国产生了良好反响,对一线体育教育工作者产生了强大的引领作用。

(四)国际交流

自课题立项以来,总课题组积极组织协调各子课题组关注海外前沿研究,并且主动与国外专家进行沟通协作,并且大力支持课题组成员到国外进行交流访问或参加学术会议,从而为课题的推进提供了国际性视野。

总课题组依据子课题一以及子课题二的研究进展,主动联系美国密歇根大学(University of Michigan, Ann Arbor)运动科学学院(School of Kinesiology)的Dale A. Ulrich教授进行基本运动技能评定方式引进。Dale A. Ulrich教授对于儿童青少年基本运动技能领域的研究处于世界前沿,并且研制了测评儿童青少年基本运动技能的测量工具TGMD,目前该工具已经发展到第三个版本并且依然在不断更新,尤其是总课题组将该工具引入中国后,针对中国儿童青少年与美国儿童青少年的不同之处对测量工具提出诸多修改意见,在此基础上总课题组还基于该工具进行了中国儿童青少年基本运动技能数据的收集,旨在建立中国儿童青少年基本运动技能常模,为我国儿童青少年的基本运动技能制定相应标准。

2018年5月,德州大学奥斯汀分校体育教师教育博士项目主任Xiaofen Keating副教授带领着7名博士生及1名本科生不远万里来到我院与课题组成员进行了交流学习,尤其是对课题组提出的“儿童青少年综合性运动干预方案”进行了深入探讨和学习;2018年6月,上海市东方学者讲座教授、美国密歇根大学陈蔚云教授,密歇根大学Dale Ulrich教授和Beverly Ulrich教授率领13位本科生团队与课题组团队进行了交流学习,并且参加了课题组在无锡举办的大型研讨活动,对总课题组“儿童青少年综合性运动干预方案”有了深刻的理解和认识,并对产生的效果给予了充分肯定。

此外,总课题组还鼓励课题组成员出国进行交流访问,截止到目前为止总课题组共派出成员5人到密歇根大学、印第安纳大学、俄亥俄州立大学、北得克萨斯大学进行访问学习,并且有10余人参加了在美国纳什维尔举行的2018年美国SHAPE会议和第四届国际华人体育与健康协会年会,课题负责人汪晓赞教授在会上分别做了大会报告,初步实现了“立足国内实际,总结中国经验,向世界传播中国经验”的目标。

三、成果宣传推介情况(成果发布会、《工作简报》报送情况、国家社科基金专刊投稿及采用情况等);

课题组以党的十八大、十九大精神为引领,注重和鼓励各子课题组科研成果宣传推介工作,及时宣传报道,拓宽渠道、积极宣传推介优秀成果,传播成果转化应用的正能量。自2017年2月启动以来,课题组共报送宣传资料(新闻稿件)10多份,主要以华东师范大学公众号和新闻网、华东师范大学体育与健康学院公众号和新闻网等校内媒介为宣传主阵地,同时向中国网、中国教育新闻网、中国青年报、上海教育新闻网、网易新闻、新浪体育、搜狐新闻、文汇报、东方网等全国具有影响力的媒体,以及各试点学校所在地区和单位微信公众号和新闻网进行宣传。其中影响力较大的是无锡课题会议,据不完全统计有将近30余家媒体网站进行报道;同时还通过《中国学校体育》、《体育教学》等期刊杂志进行宣传报道。

除传统媒体外,课题组还积极开拓新型宣传渠道,借助于微课平台、直播平台等新媒体平台开设直播课程以及直播会议,累计收看人数达上万人次。

目前,虽然本课题尚处于初步研究阶段,却也已经取得较多可喜成果。但限于我国儿童青少年体育领域数据质量差、数据量小等历史性因素,本课题尚需要在数据收集渠道的拓展、数据的采集等方面付出较多努力。

四、研究中存在的主要问题、改进措施,研究心得、意见建议;

(一)主要问题

自2017年2月,课题工作启动以来至今,虽然取得了在体育与健康课程开发、活力校园打造、学生体质健康改善、教师成长与发展等方面取得了重大突破和成绩,但是研究中依然存在各种各样的问题,总结如下:

第一,由于课题的多学科性和个子课题负责人的区域分布广,总课题组与各子课题组缺少了沟通与联系机会,联系不够紧密。且各子课题相互间也因此沟通不够频繁。

第二,因为全国各地一线学校积极参与到课题研究,总课题组与各试点学校沟通的次数较少,对各试点学校缺乏相应的针对性指导和帮助;

第三,由于数据量大,数据梳理和分析工作任务重,效率较低等。

第四,中国儿童青少年体育健身大数据平台建设涉及到全国范围内的数据采集、计算机软硬件的研发、国际会议的研讨等多种需要耗费大量资金的工作,因此所拨付的科研经费捉襟见肘,严重不足。

(二) 改进措施

1.针对各子课题缺乏沟通问题,总课题组应高瞻远瞩,及时掌握课题开展情况,同时,总课题组应组织各子课题主要成员定期进行监督和检查,组织工作汇报及研讨,从而加强对各子课题组的有效管理;

2.针对总课题组与实验学校沟通和管理问题,总课题组应继续做好实地调研工作,深入到试点学校进行调研,及时与试点学校进行沟通,同时,充分利用好微信、网络等方式,及时了解试点学校工作开展情况。

3.针对工作效率较低问题,总课题组首先统一要求数据采集标准,严格按照数据采集标准进行采集,避免格式、数据源等方面的误差,同时加强负责人的培训与学习,提高其数据分析的专业素养和水平。

(三) 研究心得

1.儿童青少年健康促进工作任重道远

虽然人们早就认识到儿童青少年健康受到多方面因素影响,但是开展了此研究以后深刻认识到,仅仅停留在认识层面是远远不够的。要想深入实践行动,真正解决儿童青少年健康问题,不仅需要国家政策的支持与保障,需要学校、家庭、教育部门的协调配合,更加需要从人们的认知和意识层面,推翻以往的认知偏差,重新建立一套新的价值认同体系。只有这样,能从根本上解决问题。当然,反过来讲,实践研究的开展,也是改变人们认知的第一步,这也是该课题的重大意义所在。

2.有效的沟通平台至关重要

由于本研究课题涵盖面广、涉及范围大,因此建立有效畅通的交流机制尤为重要。这种沟通不仅仅体现在课题组与实验学校之间的沟通,更加体现在实验学校内部的上传下达与沟通交流。因为,在课题研究的前期,我们发现课题学校对课题组的研究部署执行不是很好。通过深入了解才发现,主要原因在于,课题学校的研究者在参加完课题组的培训后,没有很好地将会议要领传达给学校,而同时学校在进行工作安排的时候,也没有很好地进行协调。在了解这些问题后,课题组明确要求,课题学校的校长必须参加课题组举办的课题研究会议,此外,要求各个学校将该实验研究提上学校日常校务,并制定详细的工作计划,由课题组对各个学校工作方案和计划进行评审。

3.切实有效的实施方案是“民心所向”

儿童青少年健康问题实乃老生常谈,很多学校也认识到了这一问题的严重性,但是由于没有全面系统可操作的干预方案,因此,也就力不从心了。而课题组所制定的综合干预行动方案正是在深入剖析了青少年健康问题的现状,基于大数据的视角、生态学的理念,构建出来的一整套综合干预体系。或许这也正是这一课题研究的重大意义所在,立足现实问题,提出研究课题,由研究者带领中小学一线教师进行实践探索,从而切实解决实际问题。

4.大众的肯定是课题研究前行的动力

尽管课题从开展之初到现在,经历了各种困难和挫折,但是探索的过程既是学习的过程,更是进步的过程。经过一年多的同心协力,无论是总课题组还是各个子课题学校都积累了宝贵的经验和材料,取得了阶段性的研究成果,并初步获得了良好的社会反响。这些不仅为后续研究工作的开展提供了实践基础,同时也是整个课题研究工作开展的动力所在。

(四)意见建议

1.搭建大中小学一体化研究平台

中小学一线教师,长期从事学校体育教学工作,对儿童青少年健康问题有着深刻的认识,同时也积累了很多值得借鉴的个人经验;而高校教师具备扎实的研究能力、方法和资源。如何将二者进行整合,高校教师在深入一线考察了解的基础上,运用自身的知识储备进行指导引领、一线教师在利用高校资源的基础上,掌握研究技能和方法,将自己的个人经验转化成系统的实践探索,从而形成一整套完整的合作平台,对于解决儿童青少年健康问题有着重要意义。

2.拓宽科学研究实践成果转化渠道

科学研究的开展,离不开社会各界的支持与配合,如何将科学研究成果呈现为社会不同层面、不同群体都可以认知、可以接触、可以接受的形式,并对他们产生一定的影响,从而让他们既成为科学研究的感知者、受益者,同时又称为推动科学研究的参与者,这对科学研究的持续良好运行意义重大。

(五)其他需要说明的问题

星星之火,可以燎原,我们要做的是通过该课题研究的开展,带动更多的人参与到体育教育实践研究中,掌握研究技能,积累研究经验为,学科发展贡献力量;同时也希望借助该课题的研究,真正为儿童青少年健康促进工作的开展提供有效的理论与实践经验,从而真正转化为社会实践成果,解决实际社会问题。在宣传推介工作上,要不断归纳总结,时刻注意课题研究工作不能仅停留在表面,要理清思路,注意归纳总结研究过程中所遇到的各种问题,认真做好课题宣传推介工作。但与此同时,由于该课题要解决的是一个大的社会问题,在课题研究过程中,不能闭门造车,要通过宣传推介工作,提高与外界的交流与学习,相互学习,相互促进,相互提高。我们课题组将不断探索和实践,进一步深化和探索宣传推介及课题研究过程中的每一个问题,不断提高课题成效。因此,需要借助社会各界的力量进行宣传和动员,真正形成燎原之势。这可能是仅凭课题组一己之力难以完成的。如何通过有效的宣传途径,让社会大众知道该课题的重要意义,并全员参与,这是我们亟待解决的问题。

二、研究成果情况

(一)代表性成果简介(基本内容、主要观点、学术价值、社会影响等)

1. 开发了KDL优质体育与健康课程

在《课程标准》的主要精神和中国健康体育课程模式重要理念的指导下,同时基于知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维课程观的引导,教育部青年长江学者华东师范大学汪晓赞教授主持开发了 KDL 体育与健康课程。该课程 以 Know it,Do it,Love it(知之,行之,乐之)为基本理念,其宗旨是将儿童青少年培养成为“有(运动)文化”、“有(运动)能力”、“热衷于运动”的人。KDL课程从激发学生运动兴趣角度出发,以运动项目为载体,设定贴近生活的 应用情境,提高学生体育运动的参与度,注重能力培养和规则意识的建立;强调团队合作,重视健康行为的养成;重视多学科知识融合,灵活运用体育与健康课堂教学不同风格;建立激励与奖励评价机制,促进学生体育与健康学习。使儿童青少年在活跃地气氛中学习并掌握体育与健康知识与技能(Know it),主动运用所学的运动技能进行运动与自我锻炼(Do it),提高运动兴趣,最终形成运动爱好与专长并终生参与,一生受益(Love it)。目前已经完成了小学水平一、水平二和水平三三个学段,水平四和水平五学段也将陆续推出相应成果。

2018年6月,在无锡课题会议中,KDL课程首次亮相,与会教师纷纷表示这些展示让他们更深层次地理解了何为KDL,认为此类教学正是他们在一线教学中所最缺乏的。深圳市天骄小学巨晓山校长如是说“KDL体育与健康课程是一种培养学生体育与健康学科核心素养并根据儿童动作发展规律设计的一种结构化课程,科学而高效,是学校体育与健康课程一道亮丽的风景线”。

2. 研发了运动智能监测设备与系统

课题组与深圳市教体医数据科技有限公司开展产学研合作,共同研发出用于体育课堂教学的课堂运动强度监测设备“X01教学用心率带”以及用于监测学生日常身体活动的“S01日常用手环”,并配套研发了体育与健康智能管理系统,该系统能够存储学生在课堂以及日常的心率、身体活动、睡眠等数据,并且可定制化对数据进行整理、分析或导出。

通过在体育课堂中使用体育与健康智能管理系统,可使体育教师时时获取上课学生的心率数据,及时掌握学生的运动强度以及当前的运动量,为教师时时调整课堂内容与节奏提供了科学保障。评课专家可通过保存的学生心率数据查看学生在整节课的心率曲线,从而精准把握整节课的强度分布,从而在评课时具备了有力的数据支撑。

通过在学生的日常生活中使用该系统,可使研究人员时时查看佩戴学生的身体活动状况以及睡眠质量,为研究人员的研究工作提供了极大便利。

3. 初步建成了中国儿童青少年体育健身大数据平台

子课题三团队基于Hadoop、Spark技术,初步开发了支持分布式存储和计算的青少年体育健身大数据平台。该平台具有如下特点:

(1) 相比于处理数据量为MB级别的系统,该平台可使普通商用机轻松具备GB级别的数据存储和处理能力。此外,该平台利用分布式服务框架zookeeper,避免了单点故障,具有高可用性;能够针对不同量级的数据存储和处理要求进行扩展,具有高可扩展性;依托于HDFS的冗余备份,数据存储和处理具有高度容错。能够有效满足体健数据的存储和处理需求。

(2) 研发了丰富且易用的数据处理工具。包括:1)数据预处理提供数据的清洗、整理、合并、导入等功能;2)数据分析工具提供聚类分析、相关性分析以及支持向量机、随机森林、逻辑回归、弹性网络、LightGBM、深层神经网络等常用的机器学习算法用于预测。

(3) 提供实时流数据处理功能。平台提供流数据接口,流式数据将通过网页端实时展示,并且可在平台内对其进行分析、挖掘。

(4) 提供自然语言搜索、界面定制化等功能。力求交互自然,界面友好,功能易用。

4. 初步建成了中国医体联盟平台

2017年12月25日,国家体育总局体育科学研究所在国家会议中心(北京)牵头成立中国医体整合联盟。该联盟整合了国内主流的医疗和体育资源,致力于医体整合推动“健康中国”的建设,是我国首家为医疗系统和体育系统提供整合合作平台及服务保障的联盟。

在联盟成立大会期间,中国工程院副院长樊代明院士、国内三甲医院负责人、体育届的专家学者进行了主旨演讲。在下午的圆桌会议中,与会专家围绕以下两个方面进行了交流发言:第一,儿童青少年身心健康对医疗的需求;第二,儿童青少年身心将康对体育的需求。与会专家不仅提出医疗界和体育界对儿童、青少年健康促进的愿景,同时也对本专业困境进行了深度剖析并提出积极策略。

中国医体整合联盟的成立对本课题的推动作用主要表现在如下方面:第一,进一步揭示健康供给侧与需求侧的主要矛盾,为儿童、青少年健康促进结构性改革提供理论基础;第二,体育届和医学界与会专家共同关注的儿童、青少年健康问题,进一步充实了健身大数据平台监控指标框架体系。

5. 完成了国内外儿童青少年体育健身元数据类型及常用指标的梳理

国内外现有文献将儿童、青少年体育健身元数据分为过程评价型数据和结果评价型数据两个基本类型,其中“身体活动”归类于过程评价型数据的一级指标,“体质测试”和“医学体检”同属于结果评价型数据的一级指标。该部分的研究目的即通过文献梳理,明确与儿童、青少年健身元数据类型相对应的1-3级指标体系,以此作为后续新指标遴选与补充、数据采集类型划分、逻辑关系分析的基本依据。目前,已通过对国内外儿童青少年体育健身元数据类型及常用指标的梳理,结合我国儿童青少年的实际情况建立了1-3级指标体系。

三、下一步研究计划

1. 组织开展学术研讨会议

(1)重大社科基金重大项目各子课题项目阶段性工作交流研讨会

? 时间:2018年10月

? 地点:待定

? 参会人员:以国内外相关领域专家、学者为主,主要包括:全国体育、教育、卫生、技等相关部门行政领导、专家、学者;全国各级体育、教育教研员;相关领域技术、科研机构人员;校企合作单位等。

(2)2018年重大社科基金重大项目专题性论坛

? 时间:2018年9月-2019月1月

? 地点:华东师范大学体育与健康学院

? 参会人员:各子课题代表、KDL优质体育与健康教材各水平编写组、TGMD-3动作技能评价测评组、幼儿运动与游戏教材编写组等

(3)重大社科基金重大项目学术研讨会

? 时间:2018年11月

? 地点:待定

? 参会人员:以重大课题近百所试点学校为主,同时邀请国内外相关领域专家、学者为主,主要包括:全国体育、教育、卫生、科技等相关部门行政领导、专家、学者;全国各级体育、教育教研员;相关领域技术、科研机构人员;校企合作单位等。

预期效果:通过阶段工作研讨、专题性论坛、学术研讨会等形式,邀请国内外专家学者,相互交流,相互学习,形成中国儿童青少年体育健身大数据平台建设的理论体系,夯实大数据平台建设的理论基础,优化中国儿童青少年体育健身大数据类型与采掘方式,提高儿童青少年健身大数据的应用性,从而为中国儿童青少年健康促进工程提供有力支撑。

2. 儿童青少年健康促进综合干预方案阶段性成果展示推广与应用

? 时间:2018年11月-12月

? 地点:待定

? 参加人员:以国内高等院校、体育教科研机构、中小学及幼儿园为主,主要包括:全国各级体育、教育教研员;全国大中小学以及幼儿园行政领导及一线体育教师;相关领域技术、科研机构人员;校企合作单位等。

预期效果:通过综合干预方案优秀案例展示推广与应用,增进学校间的交流与学习,为试点学校提供更优质的、全方位的、科学的实施建议,解决方案实施存在问题与不足,提高方案实施的有效性,同时,通过互联网直播平台、微信公众号等新兴媒体平台,向全球领域传播中国儿童青少年健康促进先进经验和理念。

3. 实地调研

? 时间:2018年9月-2019年1月

? 地点:重庆、山东、深圳、江苏、安徽、河南等地

预期效果:通过实地调研,了解试点学校综合干预方案实施情况,指导帮助试点学校采集数据、实验实施等课题工作,保证综合干预方案有效实施、数据采集真实有效。

4. 各子课题下一步工作计划

(1)子课题二下一步工作计划

? 时间:2018年12月

预期效果:通过专家访谈, 1. 完成儿童、青少年体育健身数据指标体系构建2. 确定可操作的儿童、青少年体育健身数据收集方法。

(2)子课题三下一步工作计划

? 时间:2018年12月

预期效果:

在功能上:将进一步完善仪表盘模块,提供更加灵活的图表定制服务,实现数据的高度可视化;在完善对结构化数据功能的前提下,逐步引入流数据管理功能,处理和分析来自手环、穿戴设备和移动终端的数据;完善并上线自然语言处理模块,有效地反馈用户输入的查询语句。

在性能上:实现HDFS加普通数据库的双保险数据存储机制;完善系统的权限控制和用户管理的功能。

在业务上:逐步将系统的各个模块上线到服务器,并通过小范围试用,收集用户的需求,发现漏洞,进行修改与完善,使得平台更加贴近各类用户需求。

(3)子课题四下一步工作计划

? 时间:2018年12月

预期效果:对案例研究 “中国儿童青少年骨密度数据采集分析与应用研究”所收集的数据进一步整理分析,验证使用中国儿童青少年体育健身大数据平台进行干预的有效性。同时全国范围内收集4万条以上的儿童青少年体质健康测试数据,研究分析中国儿童青少年体育健身大数据平台对儿童青少年体质健康状况的干预效果。

(课题组供稿)

(责编:孙爽、闫妍)