山东省体育产业中心「山东工体体育产业有限公司」

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12月10日，从第五届“中国创翼”创业创新大赛上传来喜讯，作为制造业主体赛赛道上唯一一家体育企业——炽星体育（山东）有限责任公司，凭借“基于大数据可视化的体育与健康数字化系统研发及产业化”项目，入围决赛30强并荣获优秀奖，收录国家部委“创翼之星”目录。而在今年7月底结束的第六届山东省创业大赛中，该项目还荣获了特等奖。

左一 刘国强

炽星体育，成功之路是怎样铺就的呢？凡事非偶然，工作之余经常带孩子参加校外的特色体育课，在观察教练员示范教学和发布作业中，思考发现：课程设置是否科学？教学质量如何评价？课后作业怎样跟踪？体质健康提升依据……带着种种疑问，在教育、体育等信息技术领域研究中拥有丰富经验的炽星体育（山东）有限责任公司创始人刘国强就这样开始了他的创业之路。“炽星体育成立之初，始于公益，更多的是尽一份社会责任，能坚持下来并把它做好，实属不易，也曾经反复问及自己为什么要做。”刘国强告诉记者说，最终坚守的是那份初心和执着。“我们调研过很多学校、行业专家和体育教师，并翻阅了大量政策资料和专业书籍，发现国内校园体育教育在过程评价和督导机制上有待完善。”他特别指出，“尤其是将这些内容融入大数据和数字化新技术，真正让数据伴随学生成长、记录并形成可视化的图表，这一领域几乎是空白。”

2019年伊始，炽星团队尝试探索“体育与健康数字系统评价指标和评价体系”的研究。“我们深耕多年体育产业，政策上指明了方向和依据，这个课题迎来了最好的时机，尤其是国家相关部委出台的政策意见与我们创业的设想贴近，增加了团队在此领域深度挖掘下去的信心。”2020年春节期间，为进一步验证设想，带领团队联合山东体育学院、山东泰山足球俱乐部、山东省足球运动协会发起“春苗行动”青少年校园足球公益活动。在此活动中，科研人员走进数十家学校进行调研，了解师资专业能力、课程体系建设、学生健康测评、家校协同推进等多方面情况，调研了解到学校、学生、家长、社会机构、主管部门等各参与单位的需求与担忧，这成为了第一批数据样本。在体质健康指标、运动强度、身心健康知识、兴趣偏好、安全教育等数据采集的科学性有了基本原型，数据的有效使用和综合评价机制如何建设？这对团队也是一次挑战，尝试提出建立“学生联动—家长配合—学校实施—企业参与—政府督导”的联动机制。最终在海量用户的计算、系统兼容和评价数据交互等方面完成了计算资源的统一调度、管理、监控，同时为教、学、评、测、练等提供科学依据。攻关过程中，炽星体育面临多个“卡脖子”的技术新难题，首当其冲的就是“无标记点、中国人形态特征、质量惯性参数的人体运动模型”。“人体运动模型是模拟人体结构与运动的数学模型，由于运动人体是一个复杂的非刚体，在运动过程中存在着线变形速率和角变形速率，而且各部位之间存在遮挡现象，因此一般是按照人体各部位的连接关系来建立人体运动模型，然后提取实际人体图像的特征，通过某种匹配算法，在模型与实际人体图像之间建立起对应关系，最终确定人体的结构参数。但这种构建方法构建出来的人体运动模型是泛用的，与中国人的形态特征差别较大，无法精准模拟运动状态；且这种模型没有加入标记点和质量惯性参数，对当前运动的后续发展无法作出精准地判断预测。”刘国强说出了一连串行业术语，在他们广泛调研中，目前国内多个行业的数字化、智能化也常常被这些基础性的底层逻辑、数据模型所困扰，尤其是针对儿童、青少年等群体，这些数据样本的收集更是不易。2020年，刘国强拜访了时任山东体育学院院长毛德伟教授的智囊团队，又同步邀请美国两院院士和专业科研团队一同深入高校开展科学研讨及应用实验。在专家建议下，炽星团队对样本数据的形态进行采样分析，构建出符合中国人形态特征、质量惯性参数的人体运动模型，通过算法语言，实现了人体无标志点的数据自动采集加入了标记点。此外，利用智能推荐算法、数据挖掘技术等对数据信息进行处理，将拆解内容重构、以不同指标归类，展示个体及区域间的相似性和差异性，实现人体运动技术的数字化、可视化诊断及重现。

“目前这套系统在全国范围可以说是首创，人体动作模型实现了人体运动技术的数字化，可以检测学生多维度的运动表现，并对学生的运动进行可视化诊断，做到了分析报告的自动生成以及运动过程的可追溯、可重现，可精准判断和获取运动强度，避免学生超负荷运动，减少伤病，也可帮助教师及教练员及时调整教学计划和教学方案。”刘国强介绍称。两年多时间，在调研中，炽星体育参与多项国家标准、地方标准、团体标准起草，负责行业省级数字平台建设3个，申请的发明专利、著作权等50余项，如参与起草山东省足篮球标准建设，出版《校园足球执教手册》书籍等。“我们一直在践行做体育教育的初衷，能够为青少年的健康保障出一份力。”刘国强介绍称，外引内培，久久为功，炽星体育目前承担了超3.98万所学校的服务工作，服务4600万 用户，带动上下游机构2000多家。体育是素质教育的组成部分，更是一种健康、快乐、阳光的生活方式。新时代智能体育开创了体育教育新模式，但真正实现全面数字化、智能化体育教学还有很长的路要走，推动教育信息化、数字化进程仍需要凝聚行业共识。刘国强表示，通过数据串起青少年学生们身体成长的数据、体育运动的科学轨迹，政府、学校、家长各方都可以在这些数字中感受到体育教育的价值、孩子的成长和生命的意义，“希望更多科研院所、学校、企业、政府参与进来，让这一成果惠及更多孩子、家长和机构。同时让我国校园体育事业走得更快更远，给青少年一个更健康的未来。”