5G+AI賦能智能機器人在中職學(xué)生乒乓球訓(xùn)練中的作用

5G+AI賦能智能機器人在中職學(xué)生乒乓球訓(xùn)練中的作用

Summary：隨著科技的進步，機器人發(fā)展也在蒸蒸日上，特別是5G技術(shù)的成熟，AI系統(tǒng)的普及，在5G+AI的賦能下，機器人變得更加多元、更加智能，在體育教育領(lǐng)域的訓(xùn)練中，其作用的發(fā)揮也變得越來越重要。基于此，本文立足中職學(xué)生乒乓球訓(xùn)練，簡述智能機器人在其中所發(fā)揮的巨大作用，以期促進中職學(xué)生乒乓球訓(xùn)練的科學(xué)化、合理化、智能化，推進中職體育教育的發(fā)展，希望本文對相關(guān)工作者能夠有所幫助。Keys：乒乓球；5G+AI；機器人；訓(xùn)練作用；中職教學(xué)人們對科技的探究方興未艾，機器人逐漸從科幻影視中走了出來，成為了當前人們?nèi)粘Ｉ畹谋仨毱贰⒅悄軝C器人設(shè)備融入運動系統(tǒng)，是數(shù)字時代、智能時代體育教學(xué)發(fā)展的必然趨勢，在體育運動的訓(xùn)練體系中，它能夠取代教師，更能成為資深教練，改變以往傳統(tǒng)的體育教學(xué)模式，大大提升學(xué)生學(xué)習(xí)、訓(xùn)練的時效性。對于乒乓球訓(xùn)練而言，發(fā)球機器人并非是新鮮事物；從力量、角度、旋轉(zhuǎn)等固定不變的發(fā)球機器，到力量、角度、旋轉(zhuǎn)等可根據(jù)學(xué)生訓(xùn)練需求調(diào)節(jié)的發(fā)球機器人；再到當前能夠與學(xué)院同臺競技，并指導(dǎo)學(xué)生訓(xùn)練技巧，修正學(xué)生訓(xùn)練陋習(xí)的智能機器人，發(fā)球機器人已不是科技在乒乓球訓(xùn)練體系中應(yīng)用的終點，在5G+AI的賦能下，它能夠發(fā)揮更大的作用，帶給我們更多的不可思議。一、在學(xué)生乒乓球訓(xùn)練興趣方面的作用在當前“生本理念”下，中職學(xué)生乒乓球訓(xùn)練的重心，不再是乒乓球知識的講解與乒乓球技能的傳授，而是學(xué)生的未來良性發(fā)展及終身體育運動意識的樹立。由此，在中職學(xué)生乒乓球教學(xué)訓(xùn)練時，教師也更加關(guān)注學(xué)生的自主參與感及積極體驗感。（一）學(xué)生乒乓球訓(xùn)練無興趣的痛點對于中職學(xué)生而言，他們正處于青春發(fā)展期，這個年齡段的學(xué)生，起初對乒乓球有著很強的興趣，但也僅是三分鐘熱血，很難長久保持。學(xué)生這一心理特性，也成為了乒乓球教學(xué)中的一大難點。這是因為，再好的體育運動教學(xué)，若沒有興趣的加持，且不能長久、持續(xù)，僅憑教師單方面的努力，難以讓體育運動起到鍛煉學(xué)生身體、發(fā)揮體育育人的作用。與此同時，興趣的缺乏，也讓學(xué)生對待乒乓球訓(xùn)練課程，存在著心不在焉、態(tài)度不端正，甚至厭學(xué)等現(xiàn)象，這困擾著眾多中職體育教育工作者。筆者在對乒乓球訓(xùn)練學(xué)生的大量觀察及日常聊天中找到了這一因素，總結(jié)如表1所示。表1學(xué)生乒乓球訓(xùn)練不良課堂行為及根本原因不良行為歸納原因總結(jié)分析心不在焉枯燥、乏味的訓(xùn)練過程，很容易造成心理疲勞。訓(xùn)練過程無趣態(tài)度不端正球技較高（低），沒有與之匹配的對手。訓(xùn)練結(jié)果無趣厭學(xué)乒乓球運動項目的本身就難以激起學(xué)生自身的運動興趣。乒乓球無趣通過表1可以看出，學(xué)生的實際情況不同，認為乒乓球訓(xùn)練“無趣”的因素也是多樣的，但這些多樣的“無趣”也正指向著中職乒乓球教學(xué)，沒有能夠滿足學(xué)生的訓(xùn)練需求。與此同時，在筆者的日常觀察中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對于乒乓球訓(xùn)練的喜愛，并不在于自身球技的高低，而是要有一個與之實力相匹配的對手。乒乓球是兩個人的比賽，在來回扣球、拼殺、爭搶之中，學(xué)生才能真正的體驗到乒乓球所帶來的快樂，并讓這種樂趣長久保持。（二）“睿”生趣味：滿足訓(xùn)練需求，激發(fā)內(nèi)在興趣任何外在的吸引，僅能維持一小段時間，若想讓學(xué)生認識到乒乓球訓(xùn)練真的有趣，那就需要滿足學(xué)生的訓(xùn)練需求，激發(fā)他們的內(nèi)在興趣，這樣興趣才是長久的、持續(xù)的，且伴隨學(xué)生終身的。而在5G+AI的賦能下，發(fā)球機器人就能夠很好的達成這一目標。1游戲升級系統(tǒng)，讓訓(xùn)練的過程趣味橫生通過上文分析，可以看出學(xué)生在訓(xùn)練過程中的心不在焉，其因素就是乒乓球訓(xùn)練過程的枯燥、乏味，進而讓學(xué)生在心理產(chǎn)生疲勞，進而逐漸失去對乒乓球最初的熱愛。而在5G+AI賦能下的發(fā)球機器人，學(xué)生可以根據(jù)自己的能力，選擇對應(yīng)的訓(xùn)練等級，發(fā)球的力度，旋轉(zhuǎn)的角度等，猶如玩游戲打怪升級般，每擊一次球，就是打一下怪，隨著“打怪”數(shù)量變多，經(jīng)驗增加，就可以完成升級，選擇下一難度，繼續(xù)訓(xùn)練。如，龐伯特（Pongbot）的職能發(fā)球機器人，學(xué)生可以使用智能手機下載龐伯特APP，選擇適合自己的訓(xùn)練難度，逐一訓(xùn)練，升級。這樣，學(xué)生訓(xùn)練的過程就變成了可視的分層訓(xùn)練，有目標的逐漸提升，其訓(xùn)練過程的趣味性自然趣味橫生。2冠軍同臺競技，讓訓(xùn)練的結(jié)果妙不可言每個班級都會存在因球技太出色（太差）而沒有對手的學(xué)生，因為乒乓球?qū)Υ蛟谥車鷮W(xué)生中沒有難度（難度太大），所以他們在訓(xùn)練中缺乏動力，態(tài)度也就不那么端正。而智能發(fā)球機器人，可以滿足學(xué)生的訓(xùn)練需求，變成任何乒乓球“高手”任學(xué)生選擇，甚至還能模擬學(xué)生所喜歡世界冠軍的乒乓球打法，讓學(xué)生感受冠軍球技的厲害。與此同時，在5G+AI的賦能下，還讓機器人具有超強的學(xué)習(xí)功能，在與學(xué)生的不斷對打中，學(xué)習(xí)學(xué)生的打法，訓(xùn)練之中，學(xué)生的球技在提升，機器人的能力也在提升，這樣，與機器人的訓(xùn)練，就變成了勢均力敵的拉扯，有職能機器人的參與，對于學(xué)生而言，訓(xùn)練結(jié)果也就變得妙不可言。3增強現(xiàn)實軟件，讓學(xué)生沉浸式體驗訓(xùn)練在乒乓球訓(xùn)練教學(xué)中，面對厭學(xué)的學(xué)生，是每一位教師的難題，并不是課程無趣，而是他們對于乒乓球運動本身就沒有興趣。對于這樣的學(xué)生，教師采取良言相勸、激昂陳說、掛科威脅等舉措，但效果甚微。而在5G+AI賦能下的發(fā)球機器人，具有AR增強現(xiàn)實軟件系統(tǒng)，學(xué)生開啟之后，能夠讓學(xué)生立體式感受緊張的賽事氛圍，同時也能夠讓學(xué)生實時接受他與機器人比賽的各種數(shù)據(jù)，如擊球的力度、落點、旋轉(zhuǎn)等，讓學(xué)生真實的沉浸體驗。職能發(fā)球機器人，能夠讓學(xué)生真實、沉浸體驗，這往往比教師的語言敘述更具有激發(fā)效果，進而讓學(xué)生熱愛上乒乓運動項目。二、學(xué)生乒乓球訓(xùn)練方式方面的作用在當前教育教學(xué)中，都在尋求教學(xué)的有效性，中職學(xué)生乒乓球訓(xùn)練，也是如此，如學(xué)生每一次橫拍擊球訓(xùn)練，每一次腳步位移訓(xùn)練，又要及時、準確，按照標準的動作完成，這樣才能利用最少的時間，學(xué)習(xí)更多的知識，掌握更多的技能。由此來看，中職學(xué)生乒乓球訓(xùn)練，教師要更加關(guān)注學(xué)生訓(xùn)練時的有效性。（一）學(xué)生乒乓球訓(xùn)練無效果的痛點乒乓球訓(xùn)練，即學(xué)生對“球”的掌控訓(xùn)練，其力量、速度、旋轉(zhuǎn)、落點這四點較為關(guān)鍵。但是中職學(xué)生接觸乒乓球并不多，自己在訓(xùn)練中，并不能根據(jù)擊出球的位置及旋轉(zhuǎn)方向看出自身的問題所在，長此以往的乒乓球訓(xùn)練，不僅是無效的，甚至形成了不良擊球習(xí)慣，適得其反。很多學(xué)生也懊惱自己訓(xùn)練非?？炭啵蚣既詻]有長進，只是憑感覺在調(diào)整，并不能找到自己問題真正的原因所在，而若要請教教師，不僅需要與教師進行一定量的單打，還需要教師對此學(xué)生的日常訓(xùn)練進行大量的觀察，才能找到學(xué)生問題的根本所在。但是，中職體育教學(xué)的形式是“一對多”，一名體育教師要面對十幾名學(xué)生，根本沒有一對一指導(dǎo)的時間，教師只能大范圍觀察學(xué)生的握拍、腳步位移，以及擊球、回球等普遍的大問題。因為教師時間、精力的有效，針對學(xué)生個體的問題，則很難一一照顧。由此，中職學(xué)校開展的乒乓球教學(xué)也就變成學(xué)生了解乒乓球，但并不會打乒乓球的淺嘗輒止。（二）“睿”不可擋：實時知己練習(xí)，訓(xùn)練更具有效1動作診斷系統(tǒng)，讓訓(xùn)練更具針對性在5G+AI賦能下，乒乓球發(fā)球機器人能夠借助人工智能影像識別系統(tǒng)，與對打的學(xué)生進行視頻圖像識別（如圖1所示），針對學(xué)生的技術(shù)動作、力度控制、肌肉控制等建立三維動作模型，再通過人工智能的自我識別、自我分析，與標準的動作模型進行對比，以此發(fā)現(xiàn)學(xué)生在乒乓球訓(xùn)練中的問題所在，并給出科學(xué)、合理性的建議，讓學(xué)生能夠針對自身存在的缺點，進行訓(xùn)練，進而讓自身的乒乓球訓(xùn)練更具針對性。圖1龐伯特智能機器人動作診斷系統(tǒng)圖如筆者班上的小娟，從小就跟著爺爺打乒乓球，雖然在開始之初，在單打中，能夠擊敗大部分同學(xué)，但隨著訓(xùn)練時間的推移，她小時候練習(xí)的乒乓球技術(shù)不僅沒能起到作用，反而成為了“累贅”。因為她的反手推擋、正手近臺的動作技術(shù)并不標準，屬于“野路子”，她在練習(xí)中，感覺不出自己的動作技術(shù)有問題，即便訓(xùn)練在刻苦，也難以提升。但在智能機器人的針對性訓(xùn)練下，她不標準的運動技術(shù)得以修正，突破了自我的束縛瓶頸，乒乓球技術(shù)突飛猛進，更是在校級比賽中，獲得了女子單打冠軍。以下是小娟乒乓球訓(xùn)練中的單打勝率統(tǒng)計表，可以看出，在5G+AI賦能下的智能機器人，能夠為學(xué)生量身定制更具針對性的訓(xùn)練方式，提高學(xué)生乒乓球水平。小娟未應(yīng)用智能機器人應(yīng)用龐伯特智能機器人乒乓球訓(xùn)練時間段前期中期后期前期中期后期勝率（%）89%64%37%28%75%98%與此同時，學(xué)生訓(xùn)練完成后，還可以根據(jù)機器人的訓(xùn)練動作影響回放的功能，觀察自己擊球的旋轉(zhuǎn)、速度、落點等情況（如圖2所示），根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析自己的現(xiàn)有的缺點，是力量不夠、還是速度過慢，亦或是旋轉(zhuǎn)缺乏等，以此針對性的進行相應(yīng)的訓(xùn)練，讓自身的乒乓球技術(shù)更純屬、更完善、更全面。圖2龐伯特智能機器人球速數(shù)據(jù)圖2實時語言系統(tǒng)，讓訓(xùn)練更具實效性扣殺球是乒乓球?qū)Υ蛑凶顭嵫膭幼?，猶如籃球中的灌籃，一個好的回球扣殺，往往最能夠調(diào)動學(xué)生的訓(xùn)練熱情。但由于中職學(xué)生的技術(shù)不純屬，往往都是會出現(xiàn)扣殺球不過網(wǎng)或出界的情況。對此，多數(shù)教師總是教導(dǎo)學(xué)生先練習(xí)“過硬的技術(shù)”，再享受“耍帥的動作”。這是因為體育教師精力與時間有限，并不可能針對每個學(xué)生的問題進行實時的指導(dǎo)，學(xué)生只能自行摸索，卻難以找到問題的關(guān)鍵所在。與此同時，中職學(xué)生正處于意氣風(fēng)發(fā)的年紀，雖然乒乓球訓(xùn)練需要“一步一個腳印”，但學(xué)生學(xué)習(xí)乒乓球是享受運動所帶來的快樂，而并不是“一步一個腳印”成為世界冠軍，再者，中職體育教學(xué)是“以生為本”，盡量滿足學(xué)生的運動需求。而在乒乓球訓(xùn)練中，運用5G+AI賦能下的發(fā)球機器人，就能夠滿足學(xué)生的運動需求。如，龐伯特智能乒乓球機器人，在“智能診斷”的前提下，還具有語音功能，學(xué)生可以根據(jù)自己的需要，選擇適宜的任務(wù)，機器人通過學(xué)生的語意，執(zhí)行后臺已接的任務(wù)單，幫助學(xué)生完成制定的任務(wù)。舉例來說，學(xué)生選擇“回球扣殺”這一訓(xùn)練任務(wù)，學(xué)生的每一次扣殺球，都能夠得到機器人的反饋，如，力量不夠，球沒過網(wǎng)；缺乏旋轉(zhuǎn)，球已出界；球已過往，但速度不夠等。機器人及時的語音診斷，讓訓(xùn)練更具實效性。與此同時，學(xué)生還可以啟動機器人語音的“閑聊”功能，在5G+AI的賦能下，“閑聊”功能具有很強的擬人性，聊天時不僅沒有標準的答案，還能夠?qū)W習(xí)學(xué)生日常的聊天習(xí)慣，給出各式各樣的回答。如，學(xué)生在完成一次帥氣的扣殺球后，可以向機器人詢問：“這球打的怎么樣！”，機器人可能給出激勵的，鼓舞性回答，如，“這球太帥了！我想劉國梁也接不住?！币部赡芙o出有趣的，吐槽性回答，如，“這扣殺球，我奶奶都能接??！”，為艱苦的訓(xùn)練增添一點趣味。三、學(xué)生乒乓球訓(xùn)練課程方面的作用如果說5G+AI賦能智能機器人在訓(xùn)練興趣、訓(xùn)練方式中發(fā)揮了的作用程度是“1”，那么在訓(xùn)練課程方面的作用程度就是“10”。中職體育教學(xué)目的，是培養(yǎng)學(xué)生運動興趣，提高學(xué)生運動技能，以此樹立他們終身體育運動的意識，讓他們具有更強壯的體魄，更頑強的精神來適應(yīng)社會的發(fā)展。因此，中職體育教學(xué)，其目標在“育”。但體育教師的時間、精力畢竟有限，讓學(xué)生掌握一定的乒乓球知識、運動技能是更是中職體育教學(xué)的硬性要求，體育教師也只能無奈選擇于此。因為智能機器人在5G+AI的賦能下，不僅成為了體育教師，甚至能夠超越體育老師，成為更專業(yè)的乒乓球教練。這也解放了體育教師，讓他們有更多的時間與精力去設(shè)計訓(xùn)練課程，那些觀察學(xué)生訓(xùn)練情況、制定針對性訓(xùn)練計劃、提出合理性改進措施等，都可以讓智能機器人去完成，而體育教師只需發(fā)揮體育學(xué)科的“育人”的功能，為學(xué)生開展更有趣的課程活動、關(guān)注學(xué)生訓(xùn)練中心理上的變化等，機器人去“教”，教師來“育”，實現(xiàn)“人機結(jié)合，各司其職”，讓中職學(xué)生乒乓球訓(xùn)練變得更加科學(xué)，讓中職體育教學(xué)更符合時代教育精神。一次的成功，是千萬次失敗的結(jié)果，在乒乓球訓(xùn)練中，當前中職學(xué)生的承受心理較為脆弱。如筆者所帶的學(xué)生，在乒乓球訓(xùn)練中，就會出現(xiàn)這樣的情況。而在以往訓(xùn)練中，因為時間與精力相對有限，筆者不僅要根據(jù)每個學(xué)生的缺點，制定針對性的訓(xùn)練計劃，還要根據(jù)學(xué)生的興趣點與興奮點，融入有趣的訓(xùn)練活動。學(xué)生若沒有較為突出的心理問題，筆者并不會為他們心理上的“小問題”制定相應(yīng)的訓(xùn)練課程。只能選擇“喊口號，唱紅歌”來激勵他們。但是在智能機器人的幫助下，筆者就有了大量的時間與精力，即便學(xué)生的心理問題再小，筆者也會為他們制定相應(yīng)的訓(xùn)練課程，干預(yù)他們心理問題的加重，消除心理問題對訓(xùn)練所帶來的影響。這樣，學(xué)生通過乒乓球訓(xùn)練，其身、心都能夠得到健康的發(fā)展，一次落實新時代體育教育理念的“育人”目標?？偠灾?，5G+AI賦能智能下的機器人，在中職學(xué)生乒乓球訓(xùn)練中發(fā)揮著很大的作用，它為課堂添加了樂趣，為教學(xué)帶來了質(zhì)量的提升，更是解放了體育教師的精力與時間，讓其能夠?qū)Ｐ闹新汅w育教學(xué)的“育人”功能，讓學(xué)生身心健康發(fā)展，讓中職體育教育做到響應(yīng)現(xiàn)代化，融入科技化，面向世界化?！綬eference】[1]蘭國帥,郭倩,魏家財,等.5G+智能技術(shù):構(gòu)筑"智能+"時代的智能教育新生態(tài)系統(tǒng)[J].遠程教育雜志,2019,037(003):3-16.[2]王語晴文/