人工智能在高校乒乓球課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

中圖分類號：G80 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8902-（2025）-14-172-3-ZL

1、引言

在教育現(xiàn)代化進(jìn)程持續(xù)加速以及人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展的大背景下，高校體育教學(xué)改革成為必然趨勢，而乒乓球課程作為高校體育教育的重要組成部分，也亟待借助新技術(shù)實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量與效果的提升。這一形勢為探討人工智能在吉林大學(xué)乒乓球普修課教學(xué)中的應(yīng)用賦予了重要的現(xiàn)實意義。從體育教育的宏觀發(fā)展角度來看，傳統(tǒng)的高校乒乓球教學(xué)模式存在著一定的局限性。在以往的教學(xué)中，主要依靠教師示范與口頭講解，教學(xué)手段較為單一，難以充分滿足學(xué)生多元化的學(xué)習(xí)需求。而且，對于學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的數(shù)據(jù)收集與分析也相對匱乏，無法精準(zhǔn)把握每位學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和技能掌握情況，導(dǎo)致教學(xué)難以做到因材施教。

乒乓球普修課是公共體育課中最具“親民性\"的課程之一，其憑借普遍適應(yīng)性、健身性和休閑性受到廣大學(xué)生的喜愛，成為學(xué)校公共體育課程中的熱門選項。吉林大學(xué)一直秉承“一流大學(xué)要有一流體育”的教學(xué)目標(biāo)，其乒乓球普修課承擔(dān)著提升學(xué)生身體素質(zhì)、培養(yǎng)體育興趣和技能的重要任務(wù)。對于選修乒乓球普修課的學(xué)生而言，他們有著不同的體育基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)目標(biāo)和興趣偏好。但是，受應(yīng)試教育思想的影響，當(dāng)前的教育形式明顯陳舊，導(dǎo)致學(xué)生乒乓球?qū)W習(xí)效果下降，人工智能技術(shù)憑借其強大的數(shù)據(jù)處理、分析能力以及智能化交互功能，能夠為乒乓球教學(xué)帶來全新變革。例如，利用計算機(jī)視覺技術(shù)可以精準(zhǔn)分析學(xué)生的擊球動作，快速識別錯誤動作并提供針對性糾正建議；借助機(jī)器學(xué)習(xí)算法，能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)制定個性化的訓(xùn)練計劃，提高訓(xùn)練的科學(xué)性和有效性。然而，目前人工智能在高校乒乓球教學(xué)中的應(yīng)用尚處于探索階段，在技術(shù)適配、教學(xué)資源整合、教師與學(xué)生適應(yīng)等方面仍面臨諸多挑戰(zhàn)。在此背景下，針對吉林大學(xué)乒乓球普修課展開深入研究，深入剖析人工智能應(yīng)用的現(xiàn)狀、問題與對策，對于推動高校乒乓球教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的理論與實踐價值。

2、人工智能在高校乒乓球課程教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1、應(yīng)用場景分析

在乒乓球普修課中，人工智能已逐步滲透到多個教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建起豐富多元的應(yīng)用場景，為傳統(tǒng)乒乓球教學(xué)注入全新活力。在技術(shù)動作教學(xué)方面，借助動作捕捉與分析系統(tǒng)，人工智能發(fā)揮著關(guān)鍵作用。課堂上，學(xué)生擊球時，可利用分布在場地周圍的攝像機(jī)捕捉其動作軌跡，通過計算機(jī)視覺技術(shù)，將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。比如，系統(tǒng)能精準(zhǔn)指出學(xué)生在正手攻球時手臂伸展角度偏差、發(fā)力順序錯誤等問題，讓學(xué)生清晰了解自身不足，實現(xiàn)高效糾正。戰(zhàn)術(shù)指導(dǎo)場景同樣離不開人工智能的支持。教師可以分析海量比賽數(shù)據(jù)，為學(xué)生講解不同比分、場上形勢下的應(yīng)對策略。

2.2、應(yīng)用成效初顯

經(jīng)過一段時間的實踐，人工智能在乒乓球普修課教學(xué)中的應(yīng)用成效逐漸顯現(xiàn)。學(xué)生學(xué)習(xí)興趣大幅提升。以往枯燥的重復(fù)練習(xí)被充滿科技感的智能教學(xué)取代，學(xué)生參與度顯著提高。動作分析系統(tǒng)的直觀反饋讓學(xué)生能看到自身進(jìn)步，增強學(xué)習(xí)動力。比如，一位原本對乒乓球興趣平平的學(xué)生，在使用智能系統(tǒng)糾正動作并取得明顯進(jìn)步后，主動增加練習(xí)時間，對課程熱情高漲。

教學(xué)效率得以優(yōu)化。教師借助人工智能快速獲取學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)把握每位學(xué)生的問題，節(jié)省大量觀察與分析時間，將更多精力用于指導(dǎo)教學(xué)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師需耗費整節(jié)課觀察學(xué)生動作，如今借助智能系統(tǒng)，幾分鐘即可完成初步分析，課堂時間利用更高效，學(xué)生技能提升明顯。通過個性化訓(xùn)練計劃與針對性指導(dǎo)，學(xué)生乒乓球技能提升顯著。在學(xué)期末考核中，采用人工智能輔助教學(xué)班級的學(xué)生，在發(fā)球成功率、接球準(zhǔn)確率、比賽實戰(zhàn)表現(xiàn)等方面，成績明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)班級，充分體現(xiàn)出人工智能助力乒乓球教學(xué)的優(yōu)勢。

3、人工智能在高校乒乓球課程教學(xué)中應(yīng)用的困境分析

3.1、技術(shù)成熟度有待提升

人工智能技術(shù)在高校乒乓球課程教學(xué)中的應(yīng)用，本應(yīng)成為提升教學(xué)質(zhì)量的強大助力，然而當(dāng)前技術(shù)成熟度欠佳的狀況，為乒乓球普修課的教學(xué)推進(jìn)帶來了諸多阻礙。對于乒乓球教學(xué)這種對動作精準(zhǔn)度和實時反饋要求極高的場景，技術(shù)上的不足嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。首先，動作識別的精準(zhǔn)度仍有待提升。目前的動作識別系統(tǒng)在復(fù)雜的乒乓球教學(xué)環(huán)境下，容易出現(xiàn)偏差。乒乓球運動中，學(xué)生的動作快速多變，且存在大量細(xì)微的差別，如不同的發(fā)球旋轉(zhuǎn)方式、擊球時的瞬間發(fā)力點變化等?，F(xiàn)有的動作識別技術(shù)難以完全精準(zhǔn)地捕捉和區(qū)分這些復(fù)雜動作，導(dǎo)致在分析學(xué)生技術(shù)動作時，常常生成不準(zhǔn)確的評估和建議。其次，智能輔助決策的可靠性有限。在為學(xué)生制定訓(xùn)練計劃和比賽戰(zhàn)術(shù)時，人工智能系統(tǒng)給出的決策往往缺乏足夠的科學(xué)性和靈活性。受到學(xué)生身體素質(zhì)、心理狀態(tài)、對手特點等多種因素影響，乒乓球教學(xué)和比賽情況復(fù)雜多變。但現(xiàn)有的智能輔助決策系統(tǒng)，難以全面綜合考慮這些因素，制定出的訓(xùn)練計劃可能不符合學(xué)生的實際需求，比賽戰(zhàn)術(shù)也可能難以應(yīng)對復(fù)雜的賽場情況。

3.2、教學(xué)資源不夠豐富

豐富且優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源是保障人工智能在高校乒乓球教學(xué)中有效應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。但目前，乒乓球普修課在借助人工智能進(jìn)行教學(xué)時，面臨著教學(xué)資源豐富度不完善的困境，這在很大程度上限制了教學(xué)效果的提升和學(xué)生學(xué)習(xí)體驗的優(yōu)化。首先，優(yōu)質(zhì)教學(xué)素材的匱乏是一個突出問題。在人工智能輔助教學(xué)過程中，需要大量高質(zhì)量的教學(xué)視頻、專業(yè)的技術(shù)分析案例以及多樣化的訓(xùn)練模擬場景等素材。然而，現(xiàn)有的教學(xué)資源庫中，這類優(yōu)質(zhì)素材的數(shù)量有限。教學(xué)視頻可能存在畫面質(zhì)量差、講解不專業(yè)的問題；技術(shù)分析案例不夠全面，無法涵蓋乒乓球教學(xué)中的各種技術(shù)動作和戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用場景；訓(xùn)練模擬場景也較為單一，難以滿足不同學(xué)生的訓(xùn)練需求。其次，教學(xué)資源的個性化定制程度較低。每位學(xué)生在乒乓球基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力和興趣偏好等方面都存在差異，因此需要個性化的教學(xué)資源來滿足他們的學(xué)習(xí)需求。但目前的人工智能教學(xué)系統(tǒng)，在資源個性化定制方面做得還不夠到位。由于缺乏學(xué)生畫像建模系統(tǒng)僅能提供的是通用的教學(xué)資源，難以實現(xiàn)精準(zhǔn)推送。

3.3、教師應(yīng)用能力不足與培訓(xùn)體系不完善

教師是人工智能在高校乒乓球教學(xué)中得以有效應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一，但目前在乒乓球普修課的教學(xué)中，教師在人工智能應(yīng)用能力方面存在不足，且相應(yīng)的培訓(xùn)體系也不夠完善，這對教學(xué)質(zhì)量的提升形成了一定阻礙。首先，教師的人工智能技術(shù)操作熟練度較低。許多教師雖然認(rèn)識到人工智能在兵乓球教學(xué)中的潛在價值，但在實際操作相關(guān)技術(shù)和工具時，卻面臨諸多困難。他們對動作捕捉設(shè)備、數(shù)據(jù)分析軟件等人工智能教學(xué)工具的操作不夠熟練，無法充分發(fā)揮這些工具的功能。其次，教師在教學(xué)設(shè)計中融合人工智能的能力仍有欠缺。將人工智能技術(shù)有機(jī)融入乒乓球教學(xué)設(shè)計，需要教師具備跨學(xué)科知識和創(chuàng)新的教學(xué)思維。然而，目前許多教師缺乏這方面的能力，難以將人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法有效結(jié)合。他們在設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)時，往往只是簡單地將人工智能工具作為一種輔助手段，而沒有充分挖掘其在個性化教學(xué)、互動教學(xué)等方面的潛力。

4、人工智能在高校乒乓球課程教學(xué)中的應(yīng)用的對策研究4.1、提升技術(shù)成熟度

技術(shù)成熟度是人工智能在高校乒乓球課程教學(xué)中高效應(yīng)用的基石。當(dāng)前技術(shù)層面存在的動作識別精準(zhǔn)度欠佳、智能輔助決策可靠性有限以及更新迭代緩慢等問題，極大地限制了教學(xué)效果的提升。因此，提升技術(shù)成熟度刻不容緩。首先，加大研發(fā)投入，攻克動作識別技術(shù)難題。高校應(yīng)聯(lián)合科研機(jī)構(gòu)與專業(yè)科技企業(yè)，組建跨學(xué)科研發(fā)團(tuán)隊，針對乒乓球教學(xué)場景開展專項研究。運用先進(jìn)的深度學(xué)習(xí)算法，收集并標(biāo)注海量的乒乓球動作數(shù)據(jù)，涵蓋各種技術(shù)動作、不同水平球員的動作特征以及復(fù)雜的比賽場景，以此訓(xùn)練出更精準(zhǔn)的動作識別模型。同時，引入多傳感器融合技術(shù)，如將慣性傳感器與計算機(jī)視覺技術(shù)相結(jié)合，從多個維度捕捉球員動作信息，提高動作識別的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。其次，增強智能輔助決策的科學(xué)性與靈活性。開發(fā)能夠綜合考慮多種因素的智能決策系統(tǒng)，將學(xué)生的身體素質(zhì)、心理狀態(tài)、比賽對手特點以及實時的比賽局勢等信息納入決策模型。運用大數(shù)據(jù)分析和實時動態(tài)反饋機(jī)制，根據(jù)學(xué)生的訓(xùn)練表現(xiàn)和比賽情況動態(tài)調(diào)整訓(xùn)練計劃和戰(zhàn)術(shù)策略。此外，建立技術(shù)快速更新迭代機(jī)制。設(shè)立專門的技術(shù)監(jiān)測小組，密切關(guān)注人工智能技術(shù)的前沿發(fā)展以及乒乓球領(lǐng)域的最新研究成果，及時將新技術(shù)、新方法應(yīng)用到教學(xué)系統(tǒng)中。定期對教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行升級和優(yōu)化，確保其能夠適應(yīng)不斷變化的教學(xué)需求和技術(shù)環(huán)境。

4.2、豐富教學(xué)資源

豐富且優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源是人工智能在高校乒乓球教學(xué)中發(fā)揮作用的重要支撐。面對當(dāng)前乒兵球普修課教學(xué)資源匱乏、個性化不足，以及更新滯后的現(xiàn)狀，必須采取有效措施加以改善。首先，鼓勵多元主體參與教學(xué)資源開發(fā)。高校應(yīng)搭建開放的教學(xué)資源開發(fā)平臺，吸引教師、學(xué)生、專業(yè)乒乓球運動員、教育技術(shù)專家以及企業(yè)等多方力量共同參與。教師憑借教學(xué)經(jīng)驗提供教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和案例分析；學(xué)生從學(xué)習(xí)需求角度反饋意見和建議；專業(yè)運動員分享實戰(zhàn)經(jīng)驗和技巧；教育技術(shù)專家運用專業(yè)知識優(yōu)化資源的呈現(xiàn)形式和交互方式；企業(yè)則提供技術(shù)和資金支持。通過整合各方優(yōu)勢，開發(fā)出涵蓋多種技術(shù)動作講解、戰(zhàn)術(shù)分析、比賽案例以及趣味訓(xùn)練游戲等豐富多樣的教學(xué)資源。其次，利用大數(shù)據(jù)實現(xiàn)教學(xué)資源的個性化推送。建立完善的學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，收集學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的各種數(shù)據(jù)，如學(xué)習(xí)進(jìn)度、練習(xí)次數(shù)、錯誤類型、考試成績以及對不同教學(xué)資源的使用偏好等。運用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，深入挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)特點和需求，為每位學(xué)生構(gòu)建個性化的學(xué)習(xí)者畫像。根據(jù)學(xué)習(xí)者畫像，精準(zhǔn)推送符合學(xué)生個體需求的教學(xué)資源。此外，建立教學(xué)資源動態(tài)更新機(jī)制。同時，密切關(guān)注學(xué)生和教師的反饋意見，根據(jù)實際教學(xué)需求對現(xiàn)有資源進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

4.3、完善教師應(yīng)用能力培養(yǎng)與培訓(xùn)體系

教師作為人工智能融入高校乒兵球教學(xué)的關(guān)鍵推動者，其應(yīng)用能力的高低直接影響教學(xué)效果。針對目前乒兵球普修課教師人工智能應(yīng)用能力不足以及培訓(xùn)體系不完善的問題，需要構(gòu)建全面、系統(tǒng)的培養(yǎng)與培訓(xùn)體系。首先，開展多樣化的培訓(xùn)活動。采用線上線下相結(jié)合、理論與實踐相融合的培訓(xùn)方式。線上提供豐富的人工智能基礎(chǔ)知識課程，包括機(jī)器學(xué)習(xí)原理、數(shù)據(jù)分析方法、智能教學(xué)工具的操作指南等，供教師自主學(xué)習(xí)；線下組織集中培訓(xùn)，邀請人工智能專家、教育技術(shù)專家以及資深乒乓球教練進(jìn)行現(xiàn)場授課和指導(dǎo)。培訓(xùn)內(nèi)容不僅要涵蓋技術(shù)操作，也要注重教學(xué)案例分析和教學(xué)設(shè)計實踐。其次，建立激勵機(jī)制，提高教師積極性。應(yīng)制定相應(yīng)的創(chuàng)新激勵制度，對在人工智能教學(xué)應(yīng)用中表現(xiàn)突出的教師給予獎勵。通過激勵機(jī)制，激發(fā)教師主動學(xué)習(xí)和應(yīng)用人工智能技術(shù)的積極性，營造良好的教學(xué)創(chuàng)新氛圍。此外，持續(xù)優(yōu)化培訓(xùn)內(nèi)容。根據(jù)教師的反饋意見和教學(xué)實際需求，不斷調(diào)整和完善培訓(xùn)內(nèi)容。關(guān)注人工智能技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài)和乒乓球教學(xué)的前沿理念，及時將新的知識和方法納入培訓(xùn)體系。

5、結(jié)論

本研究全面剖析了人工智能在乒乓球普修課教學(xué)中的應(yīng)用情況，研究表明，人工智能的融入為高校乒乓球教學(xué)帶來了新的活力與機(jī)遇，在多個應(yīng)用場景中取得階段性成效，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在一定程度上優(yōu)化了教學(xué)過程。然而，不可忽視的是，當(dāng)前應(yīng)用仍面臨技術(shù)、資源、人員能力及學(xué)生個體差異應(yīng)對等多方面困境。通過提出提升技術(shù)成熟度、豐富教學(xué)資源、完善教師應(yīng)用能力培養(yǎng)與培訓(xùn)體系，以及構(gòu)建個性化學(xué)習(xí)支持體系等對策，有望突破這些困境，進(jìn)一步發(fā)揮人工智能在高校乒乓球教學(xué)中的優(yōu)勢。后續(xù)研究應(yīng)重點聚焦人工智能技術(shù)的發(fā)展，不斷優(yōu)化應(yīng)用策略，加強高校、科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)間的合作，促進(jìn)技術(shù)與教學(xué)的深度融合。同時，注重對應(yīng)用效果的長期跟蹤與評估，根據(jù)實際反饋及時調(diào)整教學(xué)方案和技術(shù)應(yīng)用方式，以實現(xiàn)高校乒乓球教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)提升，助力培養(yǎng)具備良好身體素質(zhì)與體育精神的高素質(zhì)人才。

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