乒乓球机器人辅助大学乒乓球课教学探析

崔 瑾, 王 艳

(上海体育学院,上海 200438)

目前,乒乓球已成为我国较为热门的大学体育课程,很多高校都开设了乒乓球课程。从教学情况看,采用人工发球和发球机是高校乒乓球课程较为常见的教学手段[1],但由于学生人数多,基础普遍较差,经常出现不会发、发失误、发不准等情况[2],且教师人数有限很难顾及到全体学生,从而导致学习效率低、水平参差不齐、动作变形等现象。当前,人工发多球和发球机并不能满足现有教学,提高大学乒乓球课教学质量十分必要。

乒乓球机器人发球精准,易于上手[3-4],在学生启蒙训练阶段帮助极大。本文以上海体育学院学生为被试,研究乒乓球机器辅助教学产生的积极效果与影响,论证乒乓球机器人在高校体育教学中开展的可行性,为高校乒乓球课教学改革提供更多选择。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

上海体育学院2020学年第一学期选修大学体育乒乓球课的学生共80名。将实验对象随机分为实验组与对照组(各40名)。2组实验对象年龄无明显差异,均为本科在校生。所有学生均参与每周2次,共16周的乒乓球课练习,且课时标准、教学标准、练习时间相同。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

在中国知网数据库检索系统输入“乒乓球”“教学”“机器人”等关键词进行论文检索,获得相关研究论文,为本研究提供依据。

1.2.2 问卷调查法

从上课感受、方法选择、自我效果评估等方面设计问卷,于实验结束后现场发放给被试,问卷100%回收。为确保调查的有效性,问卷设计后给中国乒乓球学院专家检验,听取意见,选取专家认为有效的题目进行发放。从问卷了解被试对乒乓球机器人辅助教学的体验感受和自我技术评估。

1.2.3 专家访谈法

走访国家级教练员2人、副教授1人、讲师1人。就乒乓球机器人辅助教学效果与学生学习现状进行访谈。

1.2.4 实验法

整个实验由前测、机器人辅助训练、后测3部分组成。其中:前测和后测地点、时间、人员、仪器保持一致;实验组采用乒乓球机器人辅助教学,对照组采用传统教学模式。前测时间:2020年9月14—25日,后测时间:2020年12月21—31日。

实验组与对照组测试内容一致,为3项乒乓球基本技术:正手攻球、反手推挡、左推右攻。利用乒乓球机器人及配套鹰眼系统对实验对象进行测试,每人30个球。通过前测对实验对象进行摸底,了解其乒乓球技术水平。

1.2.5 数理统计法

采用Excel与SPSS 13.0统计软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 学生对乒乓球机器人的接受度

在教学课中使用学生更喜爱的教学模式有利于激发学生对乒乓球课的兴趣,增加练习时间与效率,从而提高技术水平[5]。由问卷反馈可知,选择愿意使用乒乓球机器人教学模式的学生占大多数,学生对乒乓球机器人的兴趣更浓,更愿意参与乒乓球机器人辅助的新型教学模式。乒乓球机器人一改常态的教学模式,使学生眼前一亮,积极投入训练课中。

2.2 乒乓球机器人使用体验

2.2.1 出球质量

问卷调查显示,92%的学生认为乒乓球机器人发球落点精确,速度、旋转适宜;大部分学生认为乒乓球机器人发球完全没有失误或基本没有失误。可以看出,乒乓球机器人能完成不同训练内容的发球,且命中率高,极少出现失误。机器人较好的发球稳定性和高命中率使每位学生的练习时间增多,为其训练提供良好保障。

由问卷反馈可知,28人认为机器人发出的球与教师(助教)发出的球没有区别;10人认为略有区别,占比25%。可见,乒乓球机器人可以帮助教师解决一人为一班发球的问题,教师可以把更多的精力用于帮助学生纠正错误动作上。

2.2.2 操作熟练度

问卷调查显示,21人对机器人操作不熟练(占53%),12人认为一般(占30%)。数据表明,教师或助教需提前设定好乒乓球机器人各技术内容的参数,而学生对机器人的参数设定原理及设备知之甚少。当乒乓球机器人参数设定出现偏差或设备出现故障时,学生需要求助教师解决问题。交换训练内容时,也需教师及助教切换机器人参数,因而会耽误一些练习时间。

2.3 乒乓球机器人提高教学击球数

将实验对象在15 min中使用乒乓球机器人的击球数和同伴对练的击球数进行对比可知,使用乒乓球机器人练习时,14人击球数量为100～200个,22人击球数量为200个以上,4人击球数量为0～100个。同伴对练时,7人击球数量为100～200个,2人击球数量为200个以上,31人击球数量为0～100个。

可以看出,在15 min的练习中使用乒乓球机器人训练的学生击球数量与挥拍次数大多在100～200次,即使学生技术水平参差不齐,也能保证练习数量相同,共同进步。特别是在启蒙训练阶段,只有练习次数多、时间长,才能使技术动作固定,有了正确的动作才能为后续提高打下扎实的基础。而在同伴对练中,由于技术水平有限,学生无法稳定击球,击球回合大大减少,且存在水平高低现象,水平高的学生练习回合多,进步快,水平较差的学生一个球往往只能对打不到5个回合。特别是在初学阶段,同伴对练难度大,频繁失误,不仅技术进步慢,且自信心易受打击,失去练习兴趣。

2.4 乒乓球机器人辅助教学效果

问卷调查显示:认为乒乓球机器人对提高乒乓球技术水平非常有帮助的有30人,占75%;认为比较有帮助的有7人,占18%。认为乒乓球机器人对提高乒乓球课兴趣非常有帮助的有30人,占75%;认为比较有帮助的有7人,占18%。认为乒乓球机器人对提高课程练习效率非常有帮助的有30人,占75%;认为比较有帮助的有8人,占20%。由此可知,乒乓球机器人辅助教学在提高学生技术水平、课程兴趣、练习效率等方面帮助极大。学生对机器人辅助教学课程兴趣浓、练习效率高,为提高其乒乓球技术水平提供了支撑。

2.5 实验组和对照组后测比较

由前测数据可知,实验组和对照组攻球上台数、攻球球速等9个指标均未达到统计学意义上的显著水平,说明2组训练前的数据没有较大差异,具有可比性。

2.5.1 3项技术后测命中数

由表1可知,实验组正手攻球、左推右攻的平均命中数与对照组的平均命中数呈显著性差异(P<0.05)。实验组反手推挡的平均命中数与对照组无显著性差异(P>0.05)。

表1 实验组与对照组后测3项技术命中数比较

2.5.2 3项技术后测球速

由表2可知,实验组3项技术的平均球速与对照组呈显著性差异(P<0.05)。

表2 实验组与对照组后测3项技术球速比较

2.5.3 3项技术后测过网高度

由表3可知,实验组3项技术的过网高度与对照组呈显著性差异(P<0.05)。

表3 实验组与对照组后测3项技术过网高度比较

由表1～表3可知,经过乒乓球机器人辅助训练后,实验组攻球命中数、攻球球速等9个指标的测试结果均好于对照组,且二者差异具有统计学意义(P<0.05)。由此可见,经过16周乒乓球机器人辅助训练后,实验组的乒乓球技术有显著性提高,说明乒乓球机器人投入大学体育课堂进行辅助教学非常有效。

3 结论与建议

3.1 结 论

乒乓球机器人发球准、命中率高、出球质量与人工发多球基本没差别;击球数量约为同伴对练时的3～5倍;实验组参与乒乓球课的兴趣更高、课堂氛围更浓、练习密度更大、击球质量更好。

实验组在3项技术的命中率、球速、过网高度方面,后测结果明显好于对照组。二者在正手攻球命中率、球速及过网高度,反手推挡球速及过网高度,左推右攻命中率、球速及过网高度等方面均具有显著性差异。

3.2 建 议

乒乓球机器人可在高校乒乓球课中推广应用,特别是启蒙训练的动作定型阶段,非常适合使用乒乓球机器人进行练习。高校需依据教学内容和学生实际开展乒乓球机器人辅助教学,提高乒乓球课教学质量。乒乓球机器人教学模式的推广和应用是对乒乓球课教学改革的有利尝试。