AI+双端联动”助育学生体质强健成果概述                     宜兴市和桥实验小学     王杰

在青少年体质健康提升成为教育重点的当下，传统体育教学与课外锻炼存在诸多痛点。校内教学中，教师对跳绳、立定跳远等项目人工计数易出错，动作指导依赖经验难精准，体测数据汇总效率低；校外锻炼则面临学生不知“怎么练”、家长难监督、学校难追踪的断层问题，导致体质提升缺乏持续性。宜兴市和桥实验小学的“AI+双端联动”方案，以大沩人工智能体感机器和沩来AI运动吧APP为核心，构建起校内校外一体化的体质强健新生态。

一、场景痛点与方案设计

针对校内校外体育教育的双重困境，项目团队锚定“技术适配场景，数据贯通家校”的思路，打造双端联动模式。

校内端，大沩人工智能体感机器搭载AI视觉算法与骨骼关键点识别技术，无需学生穿戴任何设备，即可毫秒级捕捉多人运动细节。1秒内完成数据采集，自动生成含动作偏差分析、改进建议的个性化报告，还能通过排行榜激发竞技热情，彻底解决传统教学中计数不准、指导不精、效率低下的难题。

校外端，“沩来AI运动吧”APP实现场景延伸。学生仅需手机摄像头，就能完成运动数据实时统计与成绩曲线追踪，系统结合体质数据生成专属“运动处方”，配套动作纠正提示。教师可在线布置作业、自动汇总成绩，家长实时查看动态，形成“学校引导-家庭联动”的闭环，破解校外锻炼“无指导、难追踪”的困境。

二、技术应用与功能亮点

（一）大沩人工智能体感机器：校内教学的智能中枢

设备针对多项运动实现智能化升级：

• 立定跳远：0.1秒级捕捉起跳、腾空、落地全轨迹，测距误差＜0.1米，自动预警踩线违规，同步对比标准动作并生成发力建议。

• 跳绳：依托YOLOv8-Pose模型追踪脚踝轨迹，有效计数准确率超98%，支持多人同步识别，实时生成成绩排名与耐力分析报告。

• 仰卧起坐：视觉识别动作规范性，自动剔除无效动作，实时统计次数并语音引导纠正姿势。

• 体能训练（高抬腿、开合跳）：捕捉动作幅度与频率，内置节拍引导、闯关PK模式，实时更新训练数据与排名。

设备1秒完成数据采集，自动生成个性化动作分析报告，将单项目体测耗时从40分钟压缩至5分钟内，数据采集效率提升80%，精准指导覆盖率从30%升至90%以上。

（二）沩来AI运动吧APP：校外场景的联动纽带

该APP是聚焦运动记录与管理的智慧体育平台：

• 多角色协同：教师可在线布置体育作业、查看体测数据；家长能查看孩子训练动态、上传作业视频，实现家校运动管理闭环。

• 个性化服务：系统结合体质数据生成“运动处方”，配套动作纠正提示，解决校外锻炼“无指导”难题。

• 数据可视化：通过图表直观呈现体质数据，多维度排行榜激发运动热情，推动学生数字化、趣味化锻炼。

三、应用成效与推广价值

（一）应用成效

• 学生层面：运动参与度显著提升，自主锻炼人次增长120%，体质优良率提升6.2%，核心项目达标率提高15%。

• 家校层面：家长监督参与率达85%，形成“学生主动练、家长愿支持、学校能追踪”的良性生态。

（二）核心经验

1. 工具适配策略：校内用大沩体感机器解决“计数准、指导精”，校外以轻量化APP破解“无指导、难追踪”，实现场景精准匹配。

2. 闭环实施策略：构建“采集-分析-反馈-优化”链条，双端数据同步生成学生“体育数字画像”，教师调整教学、APP推送处方、家长监督配合，形成教育合力。

3. 低门槛推广策略：采用“试点打磨+轻量化部署”，体感机器适配多场地，APP无需额外设备，搭配培训与手册保障长效运行。

该成果通过人工智能技术重构体质教育场景，实现校内外全流程覆盖，为“人工智能+教育”在体育领域的应用提供了可复制的实践范式。