基于體質(zhì)測試的體育選課系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計

莊正佳 李 昂

筆者通過長期一線教學(xué)跟蹤研究以及教研室一線教師的教學(xué)經(jīng)驗，加以文獻資料法、專家走訪法，根據(jù)學(xué)生體質(zhì)測試結(jié)果分析建立了學(xué)生體質(zhì)素質(zhì)指標體系模型、運動項目指標體系模型、學(xué)生體質(zhì)指標體系模型與運動項目模型匹配模型，并通過建立的三大模型結(jié)合相關(guān)計算中的最新技術(shù)，科學(xué)合理地設(shè)計系統(tǒng)的功能模塊，實現(xiàn)將學(xué)生體質(zhì)測試結(jié)果與標準的指標體系對比分析，智能地提示學(xué)生適合的課程，同時實現(xiàn)對學(xué)生基本信息以及課程信息的增、刪、查、改，使得體育教務(wù)管理走向標準化、合理化，解決了各學(xué)校面臨的關(guān)鍵問題。

一、研究目標

(1)為各學(xué)校提供一套機制合理、符合學(xué)生需求、具備學(xué)術(shù)跟蹤研究價值的基于體能測試結(jié)果分析的體育選課指導(dǎo)系統(tǒng)。

(2)根據(jù)不同的體育項目特征建立體能測試指標體系，將運動項目與體能測試結(jié)合，推進我國體能測試數(shù)據(jù)的合理分析利用和研究，同時加快各校的體育教改步伐。

(3)本系統(tǒng)具備長期跟蹤研究的價值，通過體育項目與體能測試的匹配結(jié)果的長期跟蹤，可以不斷調(diào)整匹配算法的精度，從而使得體育項目的指標體系模型更加合理、準確，為后續(xù)研究者提供寶貴的資料；對學(xué)生偏愛的體育項目以及學(xué)生的成績可以跟蹤研究，為我國學(xué)生體質(zhì)健康狀況的預(yù)測提供依據(jù)。

(4)具備數(shù)理統(tǒng)計功能以及反饋評價、調(diào)節(jié)功能。

二、研究內(nèi)容

對設(shè)計和開發(fā)基于體能測試結(jié)果分析的選課系統(tǒng)的相關(guān)模型研究、設(shè)計思想、實現(xiàn)技術(shù)的描述主要通過5個部分進行描述。

(1)介紹了課題的背景和研發(fā)的必要性及重要性，簡單介紹了將要研究的內(nèi)容、課題要實現(xiàn)的目標、選課制的教育思想來源、網(wǎng)絡(luò)選課系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析以及本研究采用的技術(shù)路線。

目前學(xué)生的自主選課方式存在很大的盲目性，一方面學(xué)生不知道自己的體質(zhì)狀況，另一方面學(xué)生沒有正確認識各個課程教學(xué)大綱的主旨。同時學(xué)生每年參加體能測試，這些能全面反映學(xué)生體質(zhì)狀況的數(shù)據(jù)卻沒有得到合理利用。這使得教學(xué)大綱、學(xué)生的體質(zhì)素質(zhì)、教學(xué)管理三者之間的矛盾不斷凸顯。

(2)首先通過介紹學(xué)生體質(zhì)測試指標體系模型的構(gòu)成以及數(shù)據(jù)來源的處理，建立學(xué)生體質(zhì)指標體系的主要指標；然后介紹了運動項目的指標體系，運動項目指標體系是通過體能測試的大類指標體系來劃分的(見表1)，同時關(guān)聯(lián)學(xué)生的運動項目成績作為另外一個調(diào)節(jié)指標建立的指標體系；最后介紹二者之間匹配體系的建立機制，它主要是對學(xué)生體質(zhì)指標的每個子項與運動項目子項匹配、學(xué)生體質(zhì)測試指標整體與運動項目整體匹配，并比較各個匹配結(jié)果，找到匹配中最大可能性的結(jié)果。建立了上述指標體系后需要將其應(yīng)用到體育教學(xué)實踐中，才能檢驗建立指標體系的價值以及指標體系的合理性。

表1 運動項目指標體系

(3)介紹了基于學(xué)生體質(zhì)測試的體育選課指導(dǎo)系統(tǒng)的實際需求。通過系統(tǒng)要實現(xiàn)的總體目標、系統(tǒng)功能需求、系統(tǒng)性能需求等幾個方面，闡述符合多生源、專業(yè)特色明顯、體育選課落后特點的體育選課系統(tǒng)的實際需求。

(4)介紹了基于學(xué)生體質(zhì)測試的體育選課指導(dǎo)系統(tǒng)的具體設(shè)計與實現(xiàn)。包括系統(tǒng)設(shè)計的原則、系統(tǒng)總體設(shè)計、系統(tǒng)功能設(shè)計、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。

學(xué)生登錄選課系統(tǒng)后進入選課子系統(tǒng)(如圖1所示)，此子系統(tǒng)提供的功能包括選課系統(tǒng)、成績查詢、教學(xué)質(zhì)量測評、選課歷史分析、信息維護、新聞公告等幾個模塊。

圖1 學(xué)生選課初始界面

點擊選課系統(tǒng)后進入選課界面(如圖2所示)，學(xué)生可以根據(jù)運動類別選擇課程，此處運動類別是根據(jù)運動項目指標體系建立的，主要考慮到學(xué)生可以針對體能測試結(jié)果有針對性地選擇運動項目類別，以提高體質(zhì)中較差的部分，同時也可以通過智能提示功能匹配出最符合學(xué)生體質(zhì)素質(zhì)的運動項目，讓學(xué)生在不斷發(fā)揮自身優(yōu)勢的同時提高體質(zhì)。

圖2 課程列表界面

學(xué)生可以點擊課程匹配則僅匹配當前的課程，如果點擊智能匹配則會匹配運動項目指標體系中的所有運動項目，并推薦出三種最佳的選課方案?？紤]體育課一學(xué)期只能學(xué)一門，此處一次選課只能選擇一門課。例如學(xué)生選擇編號為22的籃球課程時，可以點擊課程匹配功能，則系統(tǒng)會通過單項匹配與綜合指標匹配，并將匹配結(jié)果通過曲線圖的方式展示給學(xué)生，同時顯示當前課程與最佳課程之間的匹配相似度，其界面如圖3所示。

圖3 匹配曲線

(5)介紹基于學(xué)生體質(zhì)測試的體育選課指導(dǎo)系統(tǒng)的具體實現(xiàn)。包括體質(zhì)測試成績與運動項目匹配實現(xiàn)、選課系統(tǒng)整體實現(xiàn)、應(yīng)用部署實現(xiàn)等。其中主要介紹了通過體質(zhì)測試指標體系與運動項目體系關(guān)聯(lián)分析的模式匹配方式，以及選課系統(tǒng)的熱區(qū)計算算法、匹配距離算法。

四、結(jié)論與建議

本研究利用體能測試結(jié)果指導(dǎo)學(xué)生選課與教師教學(xué)，并且通過數(shù)字化方式予以實現(xiàn)，這將為后續(xù)研究者提供很好的參考價值。然而由于筆者主要從事體育教育行業(yè)，接觸軟件工程行業(yè)時間短，因此本文重在通過體育專業(yè)知識建立指標體系，然后通過計算機實現(xiàn)研究理論，以下方面是以后值得研究的方向：

(1)系統(tǒng)建立體質(zhì)測試分析工具，可以根據(jù)地區(qū)、年段等統(tǒng)計學(xué)生的體質(zhì)測試走向，并能通過學(xué)生歷史體質(zhì)測試曲線，預(yù)測未來的體質(zhì)測試曲線。

(2)建立該系統(tǒng)并應(yīng)用到體育選課中后，系統(tǒng)能夠通過長期跟蹤研究使得運動項目標準曲線更加精確，同時能夠做到長期預(yù)測匹配。系統(tǒng)目前只能匹配出當年的選課計劃，未來可以考慮實現(xiàn)通過學(xué)生的體質(zhì)測試提出選課計劃或者運動計劃，例如學(xué)生在選籃球課時，如果學(xué)生的耐力與速度不夠，提示學(xué)生首先選擇提升耐力的運動項目，然后選擇提升速度的運動項目，最后才選擇籃球。通過這樣的長期規(guī)劃指導(dǎo)學(xué)生選課，可能會使指導(dǎo)更加精確。

[1]孫偉偉,龔喜娟.2005年我國青年男子籃球運動員冬訓(xùn)體能測試成績分析[J].山西師大體育學(xué)院學(xué)報:研究生論文專刊,2006(S1):108-109.

[2]孫慶偉,陳歐,馬宏敏.當前我國高校體育教學(xué)面臨的新問題及其發(fā)展對策[J].實踐與探索,2010(2):259-260.

[3]李俠功,王海飛.對我國高校體育教學(xué)現(xiàn)狀的思考[J].內(nèi)江科技,2010(1):66.

[4]曲科宇.高校體育教學(xué)對學(xué)生心理健康的關(guān)注[J].民營科技,2010(1):61.

[5]劉丹.貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀 加強高校學(xué)生思想教育[J].內(nèi)江科技,2010(1):8.

[6]于長文.高原訓(xùn)練對青年女排運動員體能測試水平的影響[J].遼寧體育科技,2008,30(2):42-43.