在泉州市丰泽区东海实验幼儿园的操场上,孩子们正欢快地进行体能活动。与往常不同的是,每个孩子手腕上都佩戴着一枚轻盈的黑色手环——这不是普通的运动手环,而是由韦华物联与华侨大学体育科学与健康研究中心联合研发的“童心律动”儿童心率监测系统。作为福建省首批引入该系统的幼儿园,东海实验幼儿园正借助科技力量,开启幼儿科学运动与健康管理的新模式。

无屏设计 响应“息屏行动”倡导
近年来,教育部陆续出台《进一步加强中小学生心理健康工作十条措施》等文件,明确规定“严禁手机等电子产品带入课堂”,并倡导“息屏行动”,减少儿童对电子屏幕的过度依赖。如何在不违背政策要求的前提下,利用智能设备提升教学质量与幼儿安全?东海实验幼儿园与研发团队找到了创新解法。
“市面上的手环大多带屏幕,容易分散孩子注意力,也违背了‘电子产品不入课堂’的精神。”华侨大学工学院物联工程系张维纬博士介绍,“我们这款手环从设计之初就定位为‘无屏’,仅27克重,佩戴无感,续航超过12小时,从根源上规避了屏幕干扰问题。”
园长方莉梅对此深有感触:“我们选择这套系统,首先就是看中它符合政策导向。它是纯粹的健康监测工具,让孩子在‘无屏’环境中安全运动。”

精准监测 为儿童运动安全护航
课堂上,老师通过平板大屏上的实时看板,能一目了然地掌握全班孩子的心率状态。系统设有智能预警功能,如静息高心率预警、睡眠心率异常预警等,一旦发现异常便会及时提醒。
“过去组织体育活动,主要靠老师观察孩子脸色、出汗程度来判断运动强度,难免有疏漏。”方莉梅园长举例说,“现在有了数据支撑,我们能更科学地干预。比如体胖儿如果不爱动,心率一直偏低,老师会鼓励他参与;过于活泼的孩子如果心率持续超过180,我们就会提醒他休息片刻。”
该系统每分钟可采集30次心率数据,精度达到实验室级别。张维纬博士介绍:“市面常见手环多是30秒测一次,且主要针对静止或步行状态。儿童运动时动作幅度大,普通设备容易数据‘飘移’。我们选择市面上专用芯片,自主研发算法,确保即便在孩子跑跳时也能精准捕捉每一拍心跳。”

数据驱动 赋能教学设计与家园共育
除实时监测外,系统还通过AI大模型对课后数据进行深度分析,一键生成科研级报告,为教师优化活动方案提供依据。
“以前设计体能活动,多凭经验。现在我们可以根据心率曲线来评估活动强度是否合理。”华侨大学体育科学与健康研究中心负责人陈洪淼博士分享道,“科学研究表明,一堂30分钟的幼儿活动课,理想心率曲线应呈现‘双峰’形态,即出现两次运动高峰。如果数据只有单峰或太平缓,说明活动设计有待改进。”
该系统还能帮助幼儿建立初步的科学运动认知。大班孩子已经能看懂实时看板上心率显示:绿色代表适中,黄色表示偏高,红色则提醒运动过量。“我们会引导孩子感知自己的身体反应——微微出汗、脸颊泛红可能是适度运动;如果气喘吁吁、满脸通红,可能就是过度了。从小培养他们自我调节的意识。”
未来,系统还可对接身高体重等数据,为肥胖、体弱等特殊体质幼儿提供个性化运动方案,并生成学期性运动报告供家长参考,实现家园共育的数据化、科学化。

产学研融合 从“首个吃螃蟹”到可推广范式
一直以来,泉州市丰泽区东海实验幼儿园高度重视人工智能赋能保育教育,积极探索智慧化手段在儿童健康与安全领域的应用。该园坚持将人工智能技术融入日常保教实践,不断提升科学保育水平,为幼儿健康成长保驾护航。此次引入儿童心率监测系统,正是其长期践行“AI+学前教育”融合发展理念的又一有力举措。
陈洪淼博士表示:“我们三年前就开始关注幼儿体育健康数字化,但市面上一直缺乏真正适合儿童、精度达标的产品。这次联合研发,从芯片选型到算法调试,历时近一年,所有设计都围绕幼儿真实场景展开。”目前,该系统已在福建省多所幼儿园推广。张维纬博士指出:“与国内外同类产品相比,我们坚持‘无屏幕、高精度、轻量化’三原则,通过全过程自主研发,大幅降低成本,未来随着量产,价格还有下降空间, 希望让更多幼儿园用得起、 用得好。教育需要实践经验,更需要科学依据。这套系统不仅守护了孩子的运动安全,也让教师的日常教学有了动态数据支撑。”
从“无法可依”到“有数可循”,科技正悄然改变着幼儿体育教育的面貌。一枚枚轻盈的手环,如同看不见的守护者,记录着童心跳跃的节奏,也勾勒出科技赋能学前教育的美好未来。随着该模式不断完善与推广,不久的将来,科学运动将成为每个孩子幼儿园生活的标准配置。

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