中圖分類號:G80 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8902-(2025)-14-181-3-ZL
1、研究背景與意義
1.1、研究背景
隨著我國科學技術和經(jīng)濟水平的不斷提升,越來越多的科學技術信息得到廣泛應用。在信息化時代,高校各方面的課程開展都需融合現(xiàn)代信息技術,在高校教育工作中,傳統(tǒng)教學形式越來越不適應高校當前的發(fā)展。當前我國高校教育工作正處于全面改革進程中,需不斷創(chuàng)新優(yōu)化教育教學方式,通過發(fā)揮現(xiàn)代信息技術在高校教育過程中的作用,促進高校教育教學工作的開展。
1.2、研究意義
基于智慧體育的高校乒乓球課程教學模式探索與信息化教學模式發(fā)展相契合。近幾年國家提出發(fā)展智慧體育以及智慧教育的相關政策,并印發(fā)了《體育強國建設綱要》《“十四五”體育發(fā)展規(guī)劃》和《高等學校數(shù)字校園建設規(guī)范(試行)》等文件,旨在運用現(xiàn)代信息技術優(yōu)化教學水平,而智慧體育不僅僅是一種彌補傳統(tǒng)體育短板的必要措施,還是一種促進體育教學變革的重要力量。高校乒乓球課程教學以智能化教學方式為基礎,能夠有效提升課程教學質(zhì)量的科學性,也能夠針對每位學生的個性化要求進行統(tǒng)一的教學,提高課程教學的整體水平。
人工智能為高校乒乓球教學提供了新路徑。傳統(tǒng)乒乓球教學基本依靠老師的教學經(jīng)驗和學生主動練球,教學受到教師的教學能力、學生理解掌握的程度等因素影響。人工智能的教學模式可以將人工智能分析技術與智能傳感器、智能穿戴設備、VR(虛擬現(xiàn)實)等技術相結(jié)合,為學生提供更加精準的動作分析、個性訓練及過程反饋,如智能回球機可以調(diào)節(jié)不同運動能力學生的回球速度、回球旋轉(zhuǎn)、回球落點;智能攝像系統(tǒng)可以實時記錄學生揮拍動作,通過AI算法分析技術動作是否合理,再提供科學的改進意見,充分利用數(shù)據(jù),對學生進行科學的教學評價、建議,彌補了傳統(tǒng)教學模式的局限性。
智能乒乓球教學模式的創(chuàng)建。教學模式的改革有助于提高學生的學習興趣并實現(xiàn)自主訓練。傳統(tǒng)的體育教學是“一對多”,以教室教學為主,課時及老師的精力都有限,無法做到對每位學生進行輔導;智能化教學模式可以更好地讓學生在課余時間自主訓練,學生可以通過設備實時反饋,并且在訓練的過程中保持較高的興趣及活力。例如,運用智能設備將每次訓練數(shù)據(jù)記錄下來,學生可以很清晰地看到自己的進步情況,從而樹立信心并對自己薄弱的方面進行重點訓練。
本研究的實施對促進高等院校體育教學改革及智慧體育深入發(fā)展,具有重要現(xiàn)實意義。目前我國高等院校的體育教學正逐步向“智慧 + 體育”的方向發(fā)展,很多高等學校已經(jīng)開始嘗試將體育教學與智能化技術的結(jié)合,但整體仍處于起步階段,尤其是在乒乓球課堂這一領域還沒有構建智能化教學模式,并缺乏相關的理論依據(jù)。本研究將對高校的乒乓球智能化教學模式的構建及實踐進行分析,總結(jié)出可行性,為其他院校提供可參考的經(jīng)驗,對體育教學智能化改造是十分有意義的。
2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.1、國內(nèi)研究現(xiàn)狀
近年來,我國學者圍繞智慧體育、高校體育教學改革、智能化乒乓球訓練等領域展開了廣泛研究,并取得了一定的成果。智慧體育的研究主要集中在技術應用、教學模式創(chuàng)新以及教學效果評估等方向。在乒乓球教學領域,部分學者探討了智能設備在乒乓球訓練中的應用。例如,研究者開發(fā)了基于人工智能的乒乓球智能教學系統(tǒng),能夠自動捕捉學生的擊球動作,并通過數(shù)據(jù)分析提供技術改進建議。還有學者提出利用VR技術構建虛擬乒乓球訓練環(huán)境,讓學生可以在虛擬場景中進行實戰(zhàn)模擬訓練,以提升其戰(zhàn)術意識和應變能力。然而,盡管國內(nèi)對于乒乓球教學智能化的研究已有一定積累,但當前研究仍存在以下問題:
(1)研究多集中在技術應用的可行性分析上,缺乏系統(tǒng)化的教學模式構建和實證研究。(2)現(xiàn)有研究大多停留在理論探討階段,實踐應用較少,尚未形成成熟的高校乒乓球智能化教學體系。(3)部分研究側(cè)重于單一技術的應用,如智能攝像分析或VR訓練等,未能整合多種智能技術,構建全面的智能化教學體系。
2.2、國外研究現(xiàn)狀
在國際范圍內(nèi),體育智能化教學的研究起步較早,尤其是在歐美和日本等國家,智能體育設備、AI訓練系統(tǒng)、運動數(shù)據(jù)分析等領域的發(fā)展已經(jīng)較為成熟。德國部分高校已經(jīng)建立了完整的體育智能實驗室,通過智能傳感器實時采集運動員的訓練數(shù)據(jù),并結(jié)合人工智能分析優(yōu)化訓練方案。美國部分高校則將智能設備嵌入體育課程,例如使用AI教練系統(tǒng)對學生進行遠程指導,提高訓練效率。
在乒乓球教學領域,國外研究主要集中在以下幾個方面:
(1)智能回球機的優(yōu)化:現(xiàn)代智能回球機已經(jīng)具備較高的智能化水平,可根據(jù)運動員的技術特點自動調(diào)整球速、旋轉(zhuǎn)和落點,使訓練更具個性化。(2)AI視頻分析系統(tǒng):通過深度學習算法分析運動員的技術動作,給出改進建議,并用于教學評價。(3)VR與AR技術的融合:通過虛擬現(xiàn)實技術模擬真實比賽環(huán)境,使學生在訓練中更具沉浸感,從而有效提高戰(zhàn)術應對能力。
盡管國外在體育智能化研究方面起步較早,并在技術應用方面取得了一定的成果,但這些技術的推廣和普及仍受到成本、設備維護、師資培訓等因素的制約。此外,由于乒乓球項目的特點,智能化教學手段的有效性仍需要更多的實證研究加以驗證。
3、當前研究不足、發(fā)展趨勢與發(fā)展策略
3.1當前研究存在的不足
現(xiàn)就有關高校乒兵球課程智能化教學模式的研究來說,其主要集中體現(xiàn)在當前高校乒乓球課程智能化教學模式如何進行高校乒兵球課程信息化建設、如何構建高校乒兵球課程智能化教學模式,以及如何構建基于現(xiàn)代信息技術下的高校乒乓球課程改革等方面。這些方面的研究都在一定程度上豐富了我國當前高校乒乓球課程改革理論以及實踐方面的研究內(nèi)容。而對當前研究現(xiàn)狀進行分析就能看出,當前關于高校乒乓球課程智能化教學模式研究的不足在于:第一,某些研究對于智能化教學模式構建僅僅進行了簡單探索;第二,某些研究對于信息技術融入高校乒乓球課程的程度不夠;第三,關于當前高校乒乓球課程智能化教學模式的研究,主要集中體現(xiàn)在我國當前傳統(tǒng)教育模式向現(xiàn)代化教育模式轉(zhuǎn)化等方面。
3.2、發(fā)展趨勢
隨著我國信息化教育的逐步發(fā)展,高校的教育模式及教育理念也逐步發(fā)生轉(zhuǎn)變。在傳統(tǒng)教學模式中,教師作為課堂主體,學生只是被動接受知識,這種教學模式不能滿足現(xiàn)代大學生的學習需求,因此需要高校在教學過程中,將教師、學生均作為教學主體,采用信息技術對課程內(nèi)容進行信息化建設,形成新的教學模式。在新形勢下,高校體育課程智能化教學模式成為高校體育課程的研究重點,隨著智能終端技術、網(wǎng)絡信息技術以及大數(shù)據(jù)技術的不斷進步,各高校也開始不斷研究信息化條件下的智能化體育課程教學模式,并隨著我國信息化教育的發(fā)展,信息技術與教育逐步融合也逐漸成為高校體育教學改革發(fā)展的趨勢,因此,在智慧體育視域下研究高校乒乓球課程智能化教學模式有著一定的現(xiàn)實意義。以后高校的乒兵球課程智能化教學模式將更加注重學生的個性化學習、自主學習能力的培養(yǎng)、在乒乓球課堂中的主體地位和教師在課堂中的引導作用,這將促進我國高校乒乓球課程智能化教學模式不斷發(fā)展。
3.3、發(fā)展策略
近年來,隨著教育信息化的發(fā)展,信息化背景下的高校乒乓球課程智能化教學模式的構建也是高校乒乓球課程改革的重要方向,但是就目前來看仍存在一定的不足,需要深入進行研究。當前高校乒乓球課程智能化教學模式的理論研究并不是十分深入,需要進一步加強對信息技術與教學模式融合等方面的理論研究。高校在當前對于高校乒乓球課程智能化教學模式的設計與構建方面還存在一定的不足,需要進一步完善。因此,需要高校在對乒乓球課程智能化教學模式的設計與構建過程中加強對傳統(tǒng)教育理念的革新,注重將信息技術與傳統(tǒng)教育理念進行融合,實現(xiàn)現(xiàn)代化教育理念與信息化教學理念的結(jié)合。
4、智慧體育與智能化教學的理論基礎
4.1、智慧體育的概念與特征
智慧體育是現(xiàn)代信息技術與傳統(tǒng)體育深度融合的產(chǎn)物,其核心理念是利用大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術,提升體育運動的科學性、便捷性和個性化水平。近年來,隨著5G通信技術、云計算、人工智能(AI)以及可穿戴設備的廣泛應用,智慧體育逐漸成為體育教育、競技體育以及全民健身的重要發(fā)展方向。高校體育教學作為體育教育體系的重要組成部分,也正在積極推動智慧體育的發(fā)展,以提高教學質(zhì)量,提升學生的運動能力和身體素質(zhì)。
智慧體育的主要特征體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)基于數(shù)據(jù)的教學:智慧體育可以基于物聯(lián)網(wǎng)終端、智能傳感器與大數(shù)據(jù)計算技術,實時收集學生運動過程中的運動數(shù)據(jù),如學生的心率、運動速度、動作軌跡、擊球質(zhì)量等,經(jīng)過智能算法對學生的運動軌跡進行分析,從而調(diào)整教學方案,提升教學的個性化和精準程度。
(2)人機交互體驗:智能體育注重人工智能與學生之間的人機互動,比如智能乒乓球機器人能夠根據(jù)學生的能力水平調(diào)整發(fā)球的快慢、旋轉(zhuǎn)、落點等;虛擬現(xiàn)實(VR)/增強現(xiàn)實(AR)技術,可以模擬賽場賽況,提高學生戰(zhàn)術思維能力與戰(zhàn)術應變能力。通過人機互動這種方式,能夠激發(fā)學生訓練興趣、強化鍛煉效果。
(3)個性化教學模式:高校原有的體育教學都是使用“統(tǒng)一教學計劃”,難以適應不同水平的學生,智慧體育通過對用戶的AI分析和學習行為進行跟蹤,可以實現(xiàn)對不同學生層次的個性化教學。如智慧體育課堂中智能乒乓球教學設備能通過算法檢測學生擊球穩(wěn)定性,從而調(diào)整訓練強度,使不同的初始水平學生均可獲得適合自己的訓練計劃。
(4)即時反饋與智能測評:傳統(tǒng)體育教學反饋主要依賴于老師的主觀經(jīng)驗,智慧體育可以借助智能設備和智能分析工具進行科學、即時的反饋,如利用智能攝像分析系統(tǒng)的視頻分析功能,即時獲取學生揮拍動作并用AI分析得出優(yōu)化建議;利用智能評分系統(tǒng)的測試數(shù)據(jù)生成清晰的表現(xiàn)報告,便于學生以及老師了解自身學習狀況等。
(5)教學資源共享與網(wǎng)絡教學。智慧體育基于云計算,對體育教學資源進行共享,甚至可以進行網(wǎng)絡教學,如通過智能教學平臺遠程指導學生進行乒乓球練習,并能針對學生上傳的數(shù)據(jù)信息進行教學,從而突破傳統(tǒng)教學時空觀念的局限性,增強教學的靈活性。
智慧體育介入高校體育教育,在一定程度上提高了高校體育教育的質(zhì)量,同時也為學生體育鍛煉提供了更加智慧的、科學的、具有個性化的運動方式,在體育教學中,尤其在乒乓球教學中可發(fā)揮更大的作用,體育教學模式的改革提供有力的技術支持。
4.2、智能化教學的基本原理
所謂智能教學(IntelligentTeaching),其本質(zhì)是借助人工智能及現(xiàn)代信息技術改進教學過程,采用智能硬件、數(shù)據(jù)信息處理和交互的方式,以實現(xiàn)教學的科學化與高效化。將人工智能與大數(shù)據(jù)、VR/AR等先進技術應用于乒乓球教學領域,則是對教學過程的應用性研究,主要提高學生的乒乓球?qū)W習水平及運動能力,提升教學效率。
常規(guī)乒乓球教學往往采用固定的教學計劃,未能對學生的個體情況進行充分考慮。智能化教學則利用智能傳感器采集學生運動過程中的揮拍速度、擊球質(zhì)量、移動步法等數(shù)據(jù),并借助人工智能分析學生優(yōu)缺點,確立個性化訓練計劃。例如,可將訓練內(nèi)容切換成以反手擊球為主的訓練內(nèi)容,增強反手擊球練習,使學生的技戰(zhàn)術水平得到提升。
5、智能化教學存在的不足
隨著智能化體育的發(fā)展,高校體育教學漸漸向智能化方向轉(zhuǎn)變,其中高校體育課程中的乒乓球課程同樣應該向智能化方向發(fā)展。但是在實際課程教學中,仍存在著很多的不足和問題,影響乒乓球教學質(zhì)量和學生學習。
目前高校乒乓名師課堂的乒乓球課程教學仍然以傳統(tǒng)教學為主,教學理念陳舊,對智慧化教學的認知度與使用度低:高校乒乓球課程教學仍然以教師示范、講解、學生模仿練習為主,教學過程較固定,不夠靈活,不能很好地滿足不同水平學生的學習需求;部分高校雖然開始智慧體育教學,但是智慧化教學理念在乒乓球課程教學中開展較少,未進行系統(tǒng)教學設計和實施方案的研究,使得智慧化教學難以在課堂教學中具體開展:乒兵球課教師多數(shù)還是沿用傳統(tǒng)的教學方法,智慧化教學的手段掌握程度偏低,缺乏相應的智慧化教學培訓指導,使得智慧化教學在實際教學中缺乏應用環(huán)境。
6、結(jié)論
本研究對高校體育乒乓球課程的智能化教學進行了相關的探討,并從理論層面、教學模式設計及教學評價的變革等多個角度提出了符合高校體育教學智能化發(fā)展走向的方法。從本次研究成果來看,智能化教學模式能夠提高乒乓球課程的教學效率,有效提高學生乒乓球的技術,激發(fā)其自主學習能力,在優(yōu)化教學評價基礎上提升課堂教學科學、精準和高效的進程?;跀?shù)據(jù)分析與個性化教學方案的智能化教學,能夠提高學生的學習效率。結(jié)合線上教學資源,學生可以隨時學習乒乓球技術,彌補了傳統(tǒng)課堂教學時間的限制,從而提高了學生對乒乓球技術的掌握效率。
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