5G+AI赋能智能机器人在中职学生乒乓球训练中的作用

5G+AI赋能智能机器人在中职学生乒乓球训练中的作用

Summary：随着科技的进步，机器人发展也在蒸蒸日上，特别是5G技术的成熟，AI系统的普及，在5G+AI的赋能下，机器人变得更加多元、更加智能，在体育教育领域的训练中，其作用的发挥也变得越来越重要。基于此，本文立足中职学生乒乓球训练，简述智能机器人在其中所发挥的巨大作用，以期促进中职学生乒乓球训练的科学化、合理化、智能化，推进中职体育教育的发展，希望本文对相关工作者能够有所帮助。Keys：乒乓球；5G+AI；机器人；训练作用；中职教学人们对科技的探究方兴未艾，机器人逐渐从科幻影视中走了出来，成为了当前人们日常生活的必须品。将智能机器人设备融入运动系统，是数字时代、智能时代体育教学发展的必然趋势，在体育运动的训练体系中，它能够取代教师，更能成为资深教练，改变以往传统的体育教学模式，大大提升学生学习、训练的时效性。对于乒乓球训练而言，发球机器人并非是新鲜事物；从力量、角度、旋转等固定不变的发球机器，到力量、角度、旋转等可根据学生训练需求调节的发球机器人；再到当前能够与学院同台竞技，并指导学生训练技巧，修正学生训练陋习的智能机器人，发球机器人已不是科技在乒乓球训练体系中应用的终点，在5G+AI的赋能下，它能够发挥更大的作用，带给我们更多的不可思议。一、在学生乒乓球训练兴趣方面的作用在当前“生本理念”下，中职学生乒乓球训练的重心，不再是乒乓球知识的讲解与乒乓球技能的传授，而是学生的未来良性发展及终身体育运动意识的树立。由此，在中职学生乒乓球教学训练时，教师也更加关注学生的自主参与感及积极体验感。（一）学生乒乓球训练无兴趣的痛点对于中职学生而言，他们正处于青春发展期，这个年龄段的学生，起初对乒乓球有着很强的兴趣，但也仅是三分钟热血，很难长久保持。学生这一心理特性，也成为了乒乓球教学中的一大难点。这是因为，再好的体育运动教学，若没有兴趣的加持，且不能长久、持续，仅凭教师单方面的努力，难以让体育运动起到锻炼学生身体、发挥体育育人的作用。与此同时，兴趣的缺乏，也让学生对待乒乓球训练课程，存在着心不在焉、态度不端正，甚至厌学等现象，这困扰着众多中职体育教育工作者。笔者在对乒乓球训练学生的大量观察及日常聊天中找到了这一因素，总结如表1所示。表1学生乒乓球训练不良课堂行为及根本原因不良行为归纳原因总结分析心不在焉枯燥、乏味的训练过程，很容易造成心理疲劳。训练过程无趣态度不端正球技较高（低），没有与之匹配的对手。训练结果无趣厌学乒乓球运动项目的本身就难以激起学生自身的运动兴趣。乒乓球无趣通过表1可以看出，学生的实际情况不同，认为乒乓球训练“无趣”的因素也是多样的，但这些多样的“无趣”也正指向着中职乒乓球教学，没有能够满足学生的训练需求。与此同时，在笔者的日常观察中发现，学生对于乒乓球训练的喜爱，并不在于自身球技的高低，而是要有一个与之实力相匹配的对手。乒乓球是两个人的比赛，在来回扣球、拼杀、争抢之中，学生才能真正的体验到乒乓球所带来的快乐，并让这种乐趣长久保持。（二）“睿”生趣味：满足训练需求，激发内在兴趣任何外在的吸引，仅能维持一小段时间，若想让学生认识到乒乓球训练真的有趣，那就需要满足学生的训练需求，激发他们的内在兴趣，这样兴趣才是长久的、持续的，且伴随学生终身的。而在5G+AI的赋能下，发球机器人就能够很好的达成这一目标。1游戏升级系统，让训练的过程趣味横生通过上文分析，可以看出学生在训练过程中的心不在焉，其因素就是乒乓球训练过程的枯燥、乏味，进而让学生在心理产生疲劳，进而逐渐失去对乒乓球最初的热爱。而在5G+AI赋能下的发球机器人，学生可以根据自己的能力，选择对应的训练等级，发球的力度，旋转的角度等，犹如玩游戏打怪升级般，每击一次球，就是打一下怪，随着“打怪”数量变多，经验增加，就可以完成升级，选择下一难度，继续训练。如，庞伯特（Pongbot）的职能发球机器人，学生可以使用智能手机下载庞伯特APP，选择适合自己的训练难度，逐一训练，升级。这样，学生训练的过程就变成了可视的分层训练，有目标的逐渐提升，其训练过程的趣味性自然趣味横生。2冠军同台竞技，让训练的结果妙不可言每个班级都会存在因球技太出色（太差）而没有对手的学生，因为乒乓球对打在周围学生中没有难度（难度太大），所以他们在训练中缺乏动力，态度也就不那么端正。而智能发球机器人，可以满足学生的训练需求，变成任何乒乓球“高手”任学生选择，甚至还能模拟学生所喜欢世界冠军的乒乓球打法，让学生感受冠军球技的厉害。与此同时，在5G+AI的赋能下，还让机器人具有超强的学习功能，在与学生的不断对打中，学习学生的打法，训练之中，学生的球技在提升，机器人的能力也在提升，这样，与机器人的训练，就变成了势均力敌的拉扯，有职能机器人的参与，对于学生而言，训练结果也就变得妙不可言。3增强现实软件，让学生沉浸式体验训练在乒乓球训练教学中，面对厌学的学生，是每一位教师的难题，并不是课程无趣，而是他们对于乒乓球运动本身就没有兴趣。对于这样的学生，教师采取良言相劝、激昂陈说、挂科威胁等举措，但效果甚微。而在5G+AI赋能下的发球机器人，具有AR增强现实软件系统，学生开启之后，能够让学生立体式感受紧张的赛事氛围，同时也能够让学生实时接受他与机器人比赛的各种数据，如击球的力度、落点、旋转等，让学生真实的沉浸体验。职能发球机器人，能够让学生真实、沉浸体验，这往往比教师的语言叙述更具有激发效果，进而让学生热爱上乒乓运动项目。二、学生乒乓球训练方式方面的作用在当前教育教学中，都在寻求教学的有效性，中职学生乒乓球训练，也是如此，如学生每一次横拍击球训练，每一次脚步位移训练，又要及时、准确，按照标准的动作完成，这样才能利用最少的时间，学习更多的知识，掌握更多的技能。由此来看，中职学生乒乓球训练，教师要更加关注学生训练时的有效性。（一）学生乒乓球训练无效果的痛点乒乓球训练，即学生对“球”的掌控训练，其力量、速度、旋转、落点这四点较为关键。但是中职学生接触乒乓球并不多，自己在训练中，并不能根据击出球的位置及旋转方向看出自身的问题所在，长此以往的乒乓球训练，不仅是无效的，甚至形成了不良击球习惯，适得其反。很多学生也懊恼自己训练非常刻苦，球技仍没有长进，只是凭感觉在调整，并不能找到自己问题真正的原因所在，而若要请教教师，不仅需要与教师进行一定量的单打，还需要教师对此学生的日常训练进行大量的观察，才能找到学生问题的根本所在。但是，中职体育教学的形式是“一对多”，一名体育教师要面对十几名学生，根本没有一对一指导的时间，教师只能大范围观察学生的握拍、脚步位移，以及击球、回球等普遍的大问题。因为教师时间、精力的有效，针对学生个体的问题，则很难一一照顾。由此，中职学校开展的乒乓球教学也就变成学生了解乒乓球，但并不会打乒乓球的浅尝辄止。（二）“睿”不可挡：实时知己练习，训练更具有效1动作诊断系统，让训练更具针对性在5G+AI赋能下，乒乓球发球机器人能够借助人工智能影像识别系统，与对打的学生进行视频图像识别（如图1所示），针对学生的技术动作、力度控制、肌肉控制等建立三维动作模型，再通过人工智能的自我识别、自我分析，与标准的动作模型进行对比，以此发现学生在乒乓球训练中的问题所在，并给出科学、合理性的建议，让学生能够针对自身存在的缺点，进行训练，进而让自身的乒乓球训练更具针对性。图1庞伯特智能机器人动作诊断系统图如笔者班上的小娟，从小就跟着爷爷打乒乓球，虽然在开始之初，在单打中，能够击败大部分同学，但随着训练时间的推移，她小时候练习的乒乓球技术不仅没能起到作用，反而成为了“累赘”。因为她的反手推挡、正手近台的动作技术并不标准，属于“野路子”，她在练习中，感觉不出自己的动作技术有问题，即便训练在刻苦，也难以提升。但在智能机器人的针对性训练下，她不标准的运动技术得以修正，突破了自我的束缚瓶颈，乒乓球技术突飞猛进，更是在校级比赛中，获得了女子单打冠军。以下是小娟乒乓球训练中的单打胜率统计表，可以看出，在5G+AI赋能下的智能机器人，能够为学生量身定制更具针对性的训练方式，提高学生乒乓球水平。小娟未应用智能机器人应用庞伯特智能机器人乒乓球训练时间段前期中期后期前期中期后期胜率（%）89%64%37%28%75%98%与此同时，学生训练完成后，还可以根据机器人的训练动作影响回放的功能，观察自己击球的旋转、速度、落点等情况（如图2所示），根据这些数据分析自己的现有的缺点，是力量不够、还是速度过慢，亦或是旋转缺乏等，以此针对性的进行相应的训练，让自身的乒乓球技术更纯属、更完善、更全面。图2庞伯特智能机器人球速数据图2实时语言系统，让训练更具实效性扣杀球是乒乓球对打中最热血的动作，犹如篮球中的灌篮，一个好的回球扣杀，往往最能够调动学生的训练热情。但由于中职学生的技术不纯属，往往都是会出现扣杀球不过网或出界的情况。对此，多数教师总是教导学生先练习“过硬的技术”，再享受“耍帅的动作”。这是因为体育教师精力与时间有限，并不可能针对每个学生的问题进行实时的指导，学生只能自行摸索，却难以找到问题的关键所在。与此同时，中职学生正处于意气风发的年纪，虽然乒乓球训练需要“一步一个脚印”，但学生学习乒乓球是享受运动所带来的快乐，而并不是“一步一个脚印”成为世界冠军，再者，中职体育教学是“以生为本”，尽量满足学生的运动需求。而在乒乓球训练中，运用5G+AI赋能下的发球机器人，就能够满足学生的运动需求。如，庞伯特智能乒乓球机器人，在“智能诊断”的前提下，还具有语音功能，学生可以根据自己的需要，选择适宜的任务，机器人通过学生的语意，执行后台已接的任务单，帮助学生完成制定的任务。举例来说，学生选择“回球扣杀”这一训练任务，学生的每一次扣杀球，都能够得到机器人的反馈，如，力量不够，球没过网；缺乏旋转，球已出界；球已过往，但速度不够等。机器人及时的语音诊断，让训练更具实效性。与此同时，学生还可以启动机器人语音的“闲聊”功能，在5G+AI的赋能下，“闲聊”功能具有很强的拟人性，聊天时不仅没有标准的答案，还能够学习学生日常的聊天习惯，给出各式各样的回答。如，学生在完成一次帅气的扣杀球后，可以向机器人询问：“这球打的怎么样！”，机器人可能给出激励的，鼓舞性回答，如，“这球太帅了！我想刘国梁也接不住。”也可能给出有趣的，吐槽性回答，如，“这扣杀球，我奶奶都能接住！”，为艰苦的训练增添一点趣味。三、学生乒乓球训练课程方面的作用如果说5G+AI赋能智能机器人在训练兴趣、训练方式中发挥了的作用程度是“1”，那么在训练课程方面的作用程度就是“10”。中职体育教学目的，是培养学生运动兴趣，提高学生运动技能，以此树立他们终身体育运动的意识，让他们具有更强壮的体魄，更顽强的精神来适应社会的发展。因此，中职体育教学，其目标在“育”。但体育教师的时间、精力毕竟有限，让学生掌握一定的乒乓球知识、运动技能是更是中职体育教学的硬性要求，体育教师也只能无奈选择于此。因为智能机器人在5G+AI的赋能下，不仅成为了体育教师，甚至能够超越体育老师，成为更专业的乒乓球教练。这也解放了体育教师，让他们有更多的时间与精力去设计训练课程，那些观察学生训练情况、制定针对性训练计划、提出合理性改进措施等，都可以让智能机器人去完成，而体育教师只需发挥体育学科的“育人”的功能，为学生开展更有趣的课程活动、关注学生训练中心理上的变化等，机器人去“教”，教师来“育”，实现“人机结合，各司其职”，让中职学生乒乓球训练变得更加科学，让中职体育教学更符合时代教育精神。一次的成功，是千万次失败的结果，在乒乓球训练中，当前中职学生的承受心理较为脆弱。如笔者所带的学生，在乒乓球训练中，就会出现这样的情况。而在以往训练中，因为时间与精力相对有限，笔者不仅要根据每个学生的缺点，制定针对性的训练计划，还要根据学生的兴趣点与兴奋点，融入有趣的训练活动。学生若没有较为突出的心理问题，笔者并不会为他们心理上的“小问题”制定相应的训练课程。只能选择“喊口号，唱红歌”来激励他们。但是在智能机器人的帮助下，笔者就有了大量的时间与精力，即便学生的心理问题再小，笔者也会为他们制定相应的训练课程，干预他们心理问题的加重，消除心理问题对训练所带来的影响。这样，学生通过乒乓球训练，其身、心都能够得到健康的发展，一次落实新时代体育教育理念的“育人”目标。总而言之，5G+AI赋能智能下的机器人，在中职学生乒乓球训练中发挥着很大的作用，它为课堂添加了乐趣，为教学带来了质量的提升，更是解放了体育教师的精力与时间，让其能够专心中职体育教学的“育人”功能，让学生身心健康发展，让中职体育教育做到响应现代化，融入科技化，面向世界化。【Reference】[1]兰国帅,郭倩,魏家财,等.5G+智能技术:构筑"智能+"时代的智能教育新生态系统[J].远程教育杂志,2019,037(003):3-16.[2]王语晴文/