學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)研信息化管理系統(tǒng)構(gòu)建的研究

李大平，李 瑩

(1.綿陽師范學(xué)院體育與健康學(xué)院，四川綿陽621000;2.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)體育部，遼寧沈陽110032)

學(xué)生體質(zhì)與健康測試既是學(xué)校體育衛(wèi)生一項十分重要的基礎(chǔ)工作，也是一項事關(guān)提高中華民族素質(zhì)的大事。從1985年第一次全國性的學(xué)生體質(zhì)健康測試以來，至今體質(zhì)健康測試已是學(xué)校教育的一個不可缺少內(nèi)容之一，但國內(nèi)各高校對體質(zhì)測試質(zhì)量保障這方面的研究非常少，經(jīng)過文獻調(diào)查，僅見江蘇省教育廳在2011年10月21日發(fā)布了一個《江蘇省學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測質(zhì)量監(jiān)控工作規(guī)程(試行)》的方案。而在多年的學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測實踐中，卻不斷暴露出現(xiàn)行監(jiān)測管理系統(tǒng)的過程管理、質(zhì)量保障、數(shù)據(jù)管理、信息利用等各方面，都存在諸多問題與不足，嚴(yán)重影響監(jiān)測工作的質(zhì)量和效益。

對此，本研究試圖運用最新的管理理念和計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，建立可視的、即時的、全面的信息化體質(zhì)測試監(jiān)控管理系統(tǒng)，以在最大程度上確保學(xué)生體質(zhì)健康測試的數(shù)據(jù)可靠性、管理系統(tǒng)性、分析全面性和反饋及時性。有效提高監(jiān)測結(jié)果的實效性和應(yīng)用指導(dǎo)價值。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)研信息化管理系統(tǒng)。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料與問卷調(diào)查法 通過查閱和收集大量與本課題相關(guān)學(xué)科的文獻資料，為本課題提供了學(xué)術(shù)背景和科學(xué)依據(jù)。

1.2.2 專家咨詢法 聘請了相關(guān)領(lǐng)域的專家指導(dǎo)，獲取更多的建議和大量的信息以及技術(shù)支持。

1.2.3 軟件工程 運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計算機技術(shù)，研發(fā)自主創(chuàng)新的“體質(zhì)測試數(shù)據(jù)模型”和“體質(zhì)測試情景模擬器”等軟件系統(tǒng)。

2 學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)研現(xiàn)行管理系統(tǒng)存在的主要問題分析

30多年來，我國先后于1979年、1985年、1991年、1995年和2000年、2005年、2010年進行了7次大規(guī)模的全國學(xué)生體質(zhì)健康狀況調(diào)研。其管理系統(tǒng)雖經(jīng)不斷完善，但基本框架建立在1985年學(xué)生體質(zhì)健康調(diào)研的基礎(chǔ)之上，2005年后實現(xiàn)了數(shù)據(jù)網(wǎng)上傳輸，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以應(yīng)用。但此后便再無管理方式或技術(shù)方面的突破性改進，致使現(xiàn)行的管理系統(tǒng)在管理理念和管理技術(shù)上都已經(jīng)落后于時代的發(fā)展。在實際監(jiān)測過程中所暴露的主要問題集中在以下幾個方面。

2.1 數(shù)據(jù)采集上報的方法、手段

雖然在2005年、2010年的學(xué)生體質(zhì)測試中采用電子測試，電子采集數(shù)據(jù)和網(wǎng)上數(shù)據(jù)報送，但還處于試驗階段，屬于半自動半機械加手工狀態(tài)，已經(jīng)滯后于信息化社會發(fā)展的今天。學(xué)生體質(zhì)測試監(jiān)控的方法、手段、數(shù)據(jù)處理、管理等方面都落后于國內(nèi)其他領(lǐng)域，例如，在通訊領(lǐng)域，可以實現(xiàn)通話地點即時定位，甚至可以看到圖像;衛(wèi)生領(lǐng)域，可以實現(xiàn)異地視頻問診、治療;環(huán)保領(lǐng)域，污染可以即時預(yù)警;交通領(lǐng)域，流量即時調(diào)控等等。

如果充分利用現(xiàn)代成熟的通訊、網(wǎng)絡(luò)和電子技術(shù)，完全可以實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的即時采集和即時傳送。

2.2 數(shù)據(jù)處理分析手段滯后

近25年的中國學(xué)生體質(zhì)與健康測試分析報告出版時間見表1。

從表1可見，歷次中國學(xué)生體質(zhì)健康調(diào)研，從測試到研究報告出臺所需要時間為1～3年的時間，顯然，信息反饋的速度是很慢的，有時，初一學(xué)生的測試結(jié)果，甚至要到高一的時候才能見到。這就大大降低了監(jiān)測結(jié)果的時效性。

表1 歷次學(xué)生體質(zhì)健康調(diào)研研究報告出版時間

2.3 測試結(jié)果的系統(tǒng)性管理程度低

按照國家的最新規(guī)定，在學(xué)生由小學(xué)直至大學(xué)畢業(yè)的整個學(xué)習(xí)期間，每年都應(yīng)該接受體質(zhì)健康檢測。但是，對于檢測數(shù)據(jù)的管理卻沒有做到連續(xù)的系統(tǒng)化管理，小學(xué)、初中、高中、大學(xué)，每個學(xué)段的測試數(shù)據(jù)不能有效銜接。因此，不能實現(xiàn)對學(xué)生體質(zhì)狀態(tài)的連續(xù)追蹤觀察和分析，也就實際降低了學(xué)生體質(zhì)信息的使用效益。

2.4 測試質(zhì)量的保障水平低

目前，對于學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測的質(zhì)量保障，主要依靠各級行政管理部門的行政指令性要求，其保障的有效性是有限和不可靠的。在對來自全國7省387所中學(xué)的404名大一學(xué)生問卷調(diào)查說明測試質(zhì)量保障是非常薄弱的。

3 學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)研信息化管理系統(tǒng)的構(gòu)建

全國學(xué)生體質(zhì)測試管理系統(tǒng)，也是一項智能分析系統(tǒng)，它是一個通用的，多角度的集測試、分析、評價、報告、監(jiān)控、預(yù)警等多功能的管理平臺。包括自主研發(fā)的“體質(zhì)測試數(shù)據(jù)模型”和“體質(zhì)測試情景模擬器”，它可以全面整合全國學(xué)生體質(zhì)測試數(shù)據(jù)，建立從測試層、管理層到?jīng)Q策層的智能分析體系(圖1)。

圖1 體質(zhì)與健康調(diào)研監(jiān)測信息化管理體系

3.1 學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)研監(jiān)測數(shù)據(jù)采集平臺

根據(jù)各級管理權(quán)限，分別建立國家監(jiān)測中心，直至基層監(jiān)測學(xué)校的各級學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，各級數(shù)據(jù)庫采用相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并統(tǒng)一數(shù)據(jù)字典，以方便不同數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)交換和聯(lián)接。每名學(xué)生采用終生唯一的身份識別碼(如身份證號碼)，實現(xiàn)個體數(shù)據(jù)的連續(xù)追蹤。此項工作只需在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行必要的調(diào)整和補充，是不難實現(xiàn)的。

集成計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)和電子技術(shù)，建立測試工具與基層學(xué)校數(shù)據(jù)庫的動態(tài)連接、基層學(xué)校數(shù)據(jù)庫與中心(各級)數(shù)據(jù)庫的動態(tài)連接，實現(xiàn)學(xué)生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)的測試電子自動化數(shù)據(jù)采集自動化和數(shù)據(jù)傳輸自動化。測試數(shù)據(jù)即時傳送到基層數(shù)據(jù)庫，并通過定時更新自動傳輸?shù)礁魃霞壷行臄?shù)據(jù)庫，做到測試數(shù)據(jù)的自動采集和及時報送。

3.2 學(xué)生體質(zhì)測試數(shù)據(jù)分析管理平臺

在全面整合數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，體質(zhì)測試分析管理平臺面向?qū)W生個體、測試單位、各級體質(zhì)測試管理機構(gòu)需求，設(shè)計了不同的功能模塊。

3.2.1 測試數(shù)據(jù)質(zhì)量評估分析 從測試群體橫向剖面和學(xué)生個體體質(zhì)動態(tài)縱向追蹤兩個方向，對測試數(shù)據(jù)的有效性進行分析，及時發(fā)現(xiàn)可疑數(shù)據(jù)，并進行相應(yīng)處理，最大程度地減少測試誤差，提高測試數(shù)據(jù)的可靠性。

3.2.2 測試結(jié)果自動分析 利用測試數(shù)據(jù)庫的特性，采用數(shù)據(jù)挖掘工具，提供大量豐富的數(shù)據(jù)分析模塊，提供自動生成各類分析結(jié)果。包括群體特征分析、群體趨勢分析、個體特征分析、個體動態(tài)分析以及各類指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性分析。

各級數(shù)據(jù)庫都可以根據(jù)權(quán)限實現(xiàn)對本級資料的快速分析反饋。

3.2.3 績效考核管理 評價體系能自動地生成反映基層體質(zhì)測試實施狀況的評價指標(biāo)，并把測試單位、基層管理機構(gòu)考核指標(biāo)(按完成測試%、完成測試狀況、測試的結(jié)果、測試預(yù)警等)進行分類分析，作為對各級測試單位和管理機構(gòu)的工作績效的評估依據(jù)，同時作為測試質(zhì)量評估的主要參考。

3.3 學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)自動報告平臺

通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析報告平臺，為測試對象、測試單位、各級管理部門提供多種形式的結(jié)果分析報告。

3.3.1 智能模擬(測試情景模擬器) 針對學(xué)生個體和其歷史測試結(jié)果的變化所帶來的復(fù)雜計算，管理平臺將提供多情景模擬器。模擬過程將通過時間序列、多元回歸、決策樹等統(tǒng)計挖掘方法，實現(xiàn)智能的分析計算。測試者測試后輸入任意情景數(shù)據(jù)，即可得到回報組合。該模擬器可應(yīng)用于多種測試組合的模擬計算，如身體形態(tài)的情景識別、用測試結(jié)果和元數(shù)據(jù)庫比較的預(yù)測計算、分析;預(yù)警:超出范圍—競技運動員的選拔、測試中出現(xiàn)的誤差等等。

3.3.2 自由探索(分析器) 在原始測試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用數(shù)理統(tǒng)計和數(shù)據(jù)挖掘模塊。對學(xué)生體質(zhì)個體及整體狀況、下級測試管理的評價、群體在整體的所處位子、地區(qū)特點等，提供全方位、多角度的分析報告，整個分析過程無需求助技術(shù)人員，均可自動實現(xiàn)。

3.4 測試過程監(jiān)控管理平臺

CDMA無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研制成功，無疑為視頻監(jiān)控提供了新的系統(tǒng)解決方案。由于借助網(wǎng)絡(luò)資源，無需自建基站，前端設(shè)備可任意部署在有聯(lián)通CDMA網(wǎng)絡(luò)信號的地方，不受距離限制、監(jiān)控范圍廣、擴充能力強;CDMA網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠、傳輸速率高、實時性強，可以保證不間斷的視頻監(jiān)控;系統(tǒng)軟件和前端設(shè)備價格低廉，容易推廣普及。其原理:

音、視頻數(shù)據(jù)依賴CDMA無線網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，VDH－2202CDMA可以任意安裝在有CDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)。每臺VDH－2202CDMA設(shè)備需配備1塊CDMA UIM卡，VDH－2202CDMA設(shè)備則自動通過CDMA撥號方式上網(wǎng)。它把攝像機圖像經(jīng)過視頻壓縮編碼模塊壓縮，通過智能無線通訊模塊發(fā)射到CDMA網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的交互、發(fā)送/接收、加解密、加解碼、鏈路的控制維護等功能。

監(jiān)控中心計算機可通過光纖、ADSL、ISDN、PSTN、CDMA、GPRS等方式上網(wǎng)。監(jiān)控中心需要一個固定的公網(wǎng)IP地址。在監(jiān)控中心可以遠(yuǎn)程控制前端設(shè)備，調(diào)看現(xiàn)場視頻圖像。

其他用戶可以通過Internet訪問系統(tǒng)服務(wù)器，得到實時的視頻圖像信息。系統(tǒng)支持C/S方式和Web方式兩種訪問方式。見圖2。

圖2 視頻信號傳輸路徑

利用該平臺對學(xué)生體質(zhì)測試現(xiàn)場實現(xiàn)可視監(jiān)控，如一旦個體、群體測試結(jié)果超出閾值，系統(tǒng)探測器會通過局域網(wǎng)內(nèi)的讀出器(Reader)發(fā)出報警信號，并觸發(fā)現(xiàn)場監(jiān)控的視頻圖像信息系統(tǒng)啟動，錄像系統(tǒng)會將“觸發(fā)事件”發(fā)生前1～60秒的圖像信息及這個觸發(fā)事件發(fā)生后的圖像信息記錄到專用的錄像設(shè)備中，同時可通過多種方式將相應(yīng)信息傳輸至監(jiān)控中心，發(fā)現(xiàn)測試現(xiàn)場問題，及時予以糾正，以達(dá)到確保監(jiān)測高質(zhì)量進行的目的。

3.5 系統(tǒng)安全

信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對于國家來說至關(guān)重要，因此，對信息的訪問必須加以控制。各級管理和權(quán)限控制模塊可以靈活地管理和控制各級對系統(tǒng)信息的訪問。這種控制不僅僅是功能的限制(比如不能運行某個功能模塊)，而且可以在數(shù)據(jù)行的層次上進行控制(比如限制學(xué)生個人訪問其他同級單位的數(shù)據(jù))。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

1)學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測信息化管理系統(tǒng)的實現(xiàn)填補了國家學(xué)生體質(zhì)健康測試管理方面的諸多空白，具有很高的推廣應(yīng)用價值。

2)學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測信息化管理系統(tǒng)實現(xiàn)對學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測結(jié)果公布高效、快捷。即時性:如數(shù)據(jù)上報之時，也是結(jié)果生成之時。簡單方便的操作方法完全實現(xiàn)窗口操作、菜單驅(qū)動。

3)實現(xiàn)小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)體質(zhì)健康測試統(tǒng)一身份標(biāo)識，實現(xiàn)學(xué)生體質(zhì)連續(xù)動態(tài)分析。

4)實現(xiàn)測試現(xiàn)場實時監(jiān)控，確保監(jiān)測質(zhì)量提升。

5)功能、構(gòu)架易擴充，有其靈活性，充分利用現(xiàn)有的無線基站和網(wǎng)絡(luò)資源，系統(tǒng)安裝方便，開通快捷，無需進行布線，可以平滑升級，節(jié)省實施費用。

4.2 建議

1)建議對進一步實踐學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測體系信息化平臺的建設(shè)。

2)進一步加強國家學(xué)生體監(jiān)測體系信息化運行機制方法的研究。

3)加強監(jiān)測隊伍建設(shè)，促進學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測體系信息化的常態(tài)化管理。

［1］ 中國學(xué)生體質(zhì)與健康研究組.1985年中國學(xué)生體質(zhì)與健康研究［M］.北京:人民教育出版社，1988.

［2］ 中國學(xué)生體質(zhì)與健康研究組.1990年中國學(xué)生體質(zhì)與健康研究監(jiān)測報告［M］.北京:北京科學(xué)技術(shù)出版社，1993.

［3］ 中國學(xué)生體質(zhì)與健康研究組.2000年中國學(xué)生體質(zhì)與健康研究［M］.北京:高等教育出版社，2002.

［4］ 中國學(xué)生體質(zhì)與健康研究組.2005年中國學(xué)生體質(zhì)與健康研究［M］.北京:高等教育出版社，2007.

［5］ 江崇民.中國體質(zhì)研究的進程與發(fā)展趨勢［J］.體育科學(xué)，2008(9):25－26.

［6］ 李 瑩.國民體質(zhì)監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用探究［J］.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2012(5):206－208.

［7］ 高 林.信息技術(shù)在未來辦公自動化的應(yīng)用趨勢［J］.中國高技術(shù)企業(yè)雜志，2009(12):30－31.