高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估支持系統(tǒng)研究
——基于灰靶理論模型

汪 潔

（浙江農(nóng)林大學(xué) 體育軍訓(xùn)部，浙江 臨安 311300）

0 前 言

信息技術(shù)對(duì)體育運(yùn)動(dòng)的發(fā)展起著巨大的推動(dòng)作用［1］。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)高校在大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估管理中，大多采用國(guó)家體育鍛煉標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)分方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，以及模糊綜合評(píng)價(jià)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等評(píng)估方法［7-10］，主要以人工管理為主。隨著管理信息的劇增，這種方式的缺點(diǎn)越來(lái)越明顯，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：各種數(shù)據(jù)存放分散、凌亂，不易于保存、更新和整理，使得大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估管理工作缺乏連續(xù)性和一致性，導(dǎo)致評(píng)估方法不規(guī)范，效率不高；不利于高校大學(xué)生綜合素質(zhì)的自我鑒定、查詢和對(duì)比；動(dòng)態(tài)可比性較差，不能很好地反映出個(gè)體之間的差異和群體之間的差別；不能及時(shí)反饋體育教學(xué)效果，缺乏對(duì)對(duì)體育教學(xué)管理有效監(jiān)督和指導(dǎo)等等。

綜合以上研究，結(jié)合我國(guó)各大高校的信息化基礎(chǔ)建設(shè)的大力推行，本文提出一種從大學(xué)生體育素質(zhì)信息搜集、整理、共享、評(píng)估和體育教學(xué)效果反饋相結(jié)合的高校學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估支持系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)和運(yùn)行流程研究

1.1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分為由用戶層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層和網(wǎng)絡(luò)層構(gòu)成。

1.1.1 用戶層中系統(tǒng)用戶主要包括高校大學(xué)生、體育教師、系統(tǒng)管理人員、高校各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)人員，這些用戶主要是通過(guò)學(xué)校教務(wù)信息系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)相互間的信息交互、共享和業(yè)務(wù)協(xié)作。由此可見(jiàn)，本系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估所涉及的各環(huán)節(jié)人員的全員集成。

1.1.2 應(yīng)用層是高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估支持系統(tǒng)的核心，包括應(yīng)用服務(wù)器和高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估服務(wù)管理等。應(yīng)用服務(wù)器是系統(tǒng)應(yīng)用的具體運(yùn)行環(huán)境。高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估服務(wù)是系統(tǒng)主要應(yīng)用功能組件構(gòu)成，是大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估管理的工具集，提供大學(xué)生服務(wù)管理、體育成績(jī)管理、分級(jí)管理、用戶管理、共享管理、靶心管理、查詢管理、數(shù)據(jù)管理、公告管理、評(píng)估管理等。

1.1.3 數(shù)據(jù)層主要通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器提供大學(xué)生體育信息的集成與共享等服務(wù)，用以綜合管理系統(tǒng)中的信息資源，是高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理的基礎(chǔ)。

1.1.4 網(wǎng)絡(luò)層主要是指（Internet／Intranet／Extranet／校園網(wǎng)等，是數(shù)據(jù)與信息傳輸和共享的基礎(chǔ)支撐，也是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)環(huán)境。

1.2 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)

基于高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估的需求，本系統(tǒng)分為用戶管理、體育成績(jī)管理、體育綜合素質(zhì)評(píng)估管理、查詢功能管理、公告管理等功能模塊，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

1.2.1 用戶管理功能模塊。用戶管理是高校大學(xué)生、體育教師、系統(tǒng)管理人員、高校各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)人員等進(jìn)入系統(tǒng)訪問(wèn)的前提，用戶進(jìn)行訪問(wèn)本系統(tǒng)，必須輸入注冊(cè)ID，這個(gè)ID 是和學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)內(nèi)的個(gè)人真實(shí)資料一致，例如學(xué)生必須輸入學(xué)生號(hào)，教師必須輸入教工編號(hào)，以及相應(yīng)的密碼，才能進(jìn)入系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相互間的信息交互和業(yè)務(wù)協(xié)作。學(xué)生主要的權(quán)限在于查詢其體育綜合素質(zhì)在校、學(xué)院、系、專業(yè)、班級(jí)等不同層級(jí)的評(píng)估和排名；教師主要是學(xué)生體育成績(jī)輸入和其教學(xué)班級(jí)綜合素質(zhì)在校、學(xué)院、系、專業(yè)、班級(jí)不同層級(jí)的評(píng)估和排名，以及教學(xué)效果的評(píng)估等；系統(tǒng)管理人員主要是系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)；高校各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)是系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持，為其決策提供依據(jù)等。

1.2.2 體育成績(jī)管理功能模塊。體育成績(jī)管理是本系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，包括成績(jī)輸入數(shù)據(jù)接口，數(shù)據(jù)收集整理、標(biāo)準(zhǔn)化處理、共享管理等細(xì)分功能，主要實(shí)現(xiàn)大學(xué)生成績(jī)的收集、整理、共享和處理，為高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估提供基層數(shù)據(jù)支持。因此，翔實(shí)、準(zhǔn)確和標(biāo)準(zhǔn)化處理的體育成績(jī)數(shù)據(jù)是本系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

1.2.3 體育綜合素質(zhì)評(píng)估功能模塊。體育綜合素質(zhì)評(píng)估功能模塊是本系統(tǒng)的核心功能模塊。在體育成績(jī)管理模塊的數(shù)據(jù)支持下，基于灰靶理論的大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估型，對(duì)高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)進(jìn)行評(píng)估。該模塊能夠有效處理校、學(xué)院、系、專業(yè)、班級(jí)等不同層級(jí)的大學(xué)生體育綜合素質(zhì)各個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)模式即靶心序列，然后進(jìn)行計(jì)算、評(píng)估和排序，并根據(jù)系統(tǒng)管理人員和高校體育教師的需求進(jìn)行不同層級(jí)的縱向、橫向?qū)Ρ取?/p>

1.2.4 查詢功能模塊。查詢功能模塊是本系統(tǒng)的主要應(yīng)用效果界面。大學(xué)生輸入相應(yīng)ID，能夠查詢其體育綜合素質(zhì)在校、學(xué)院、系、專業(yè)、班級(jí)等不同層級(jí)的縱向和橫向評(píng)估和排名的等級(jí)；體育教師能夠查詢其教學(xué)效果在不同層級(jí)的縱向和橫向?qū)Ρ惹闆r。查詢功能模塊顯示的的評(píng)估結(jié)果有一定的動(dòng)態(tài)可比性和可靠性，能夠?qū)崿F(xiàn)大學(xué)生體育綜合素質(zhì)的評(píng)價(jià)，便于學(xué)生明確其在總體中的位置，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用；也能夠?qū)w育教師教學(xué)效果進(jìn)行對(duì)比，有效提高高校體育教學(xué)水平和大學(xué)生的體育素質(zhì)。

1.2.5 公告管理功能模塊。公告管理功能模塊是系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)，以及大學(xué)生體育素質(zhì)綜合評(píng)估管理制度、高校體育管理政策等相關(guān)信息的公告明示；也是高校體育管理對(duì)外的一種宣傳途徑。

綜上可知，高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估支持系統(tǒng)是從大學(xué)生體育素質(zhì)信息搜集、整理、共享，到科學(xué)評(píng)估、政策宣傳等相結(jié)合的先進(jìn)體育管理理念和現(xiàn)代化管理手段。

1.3 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)運(yùn)行流程

基于上述研究，建立了如圖2所示的高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估支持系統(tǒng)的運(yùn)行流程。

圖2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)運(yùn)行流程

圖2所示的系統(tǒng)業(yè)務(wù)運(yùn)行流程的主要特點(diǎn)有：

1.3.1 實(shí)現(xiàn)了高校體育教育過(guò)程管理的高效性和明確性，增強(qiáng)了大學(xué)生體育鍛煉的積極性，又避免了體育素質(zhì)綜合評(píng)估的復(fù)雜性和易錯(cuò)性；

1.3.2 實(shí)現(xiàn)了高校體育教師教學(xué)成果的透明性和可比性，能夠有效提升體育教師的教學(xué)熱情和體育教學(xué)效果的進(jìn)一步提高，有利于對(duì)學(xué)校體育教育資源的高效組織、管理和優(yōu)化調(diào)度；

1.3.3 實(shí)現(xiàn)了大學(xué)生個(gè)人體育素質(zhì)和高校體育教師的的有機(jī)聯(lián)接，形成了從體育教學(xué)、日常鍛煉、成績(jī)?cè)u(píng)判、體育綜合素質(zhì)綜合評(píng)估、反饋到體育資源有效管理和控制的閉環(huán)系統(tǒng)，為高校體育教學(xué)實(shí)現(xiàn)提高大學(xué)生身體綜合素質(zhì)提供了有力支持。

高校大學(xué)生通過(guò)輸入學(xué)號(hào)，進(jìn)入高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估支持系統(tǒng)可以查詢其個(gè)人體育綜合素質(zhì)在學(xué)校、學(xué)院、系、專業(yè)、班級(jí)的排名，同時(shí)也可查詢與往年相比的進(jìn)步名次；另一方面，高校教師通過(guò)輸入教工號(hào)，進(jìn)入系統(tǒng)可以查詢其教學(xué)班級(jí)的排名，同時(shí)也可查詢與往年相比的教學(xué)成果對(duì)比。實(shí)現(xiàn)了高校大學(xué)生體育素質(zhì)信息搜集、整理、共享，到科學(xué)評(píng)估、反饋，以及體育教師教學(xué)成果比較和反饋相結(jié)合一體化集成閉環(huán)系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 灰靶理論在大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估中的可行性分析

在大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估中，雖然知道學(xué)生個(gè)體之間存在差異，但是，由于受處理方法和工具的限制，不能客觀實(shí)際地反映出個(gè)體之間的差異程度。大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估是一個(gè)相對(duì)評(píng)價(jià)過(guò)程，是對(duì)大學(xué)生從入學(xué)到體育課過(guò)程中，再到畢業(yè)期間，體育綜合素質(zhì)變化的全過(guò)程有一個(gè)縱向全面性了解，也是學(xué)校同全國(guó)其他院校橫向?qū)Ρ?，找出體育教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)和與其他院校的差距等。灰靶評(píng)估方法能夠得到對(duì)不同項(xiàng)目的評(píng)價(jià)排序，這種排序是綜合考慮了被評(píng)價(jià)大學(xué)生的各項(xiàng)指標(biāo)值之后得到的一個(gè)等級(jí)劃分結(jié)果。因此，用灰靶理論對(duì)大學(xué)生體育綜合素質(zhì)進(jìn)行評(píng)估是可行的?；野欣碚撌腔以u(píng)估和灰決策理論，其要旨是在沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)模式的條件下設(shè)定一個(gè)灰靶，通過(guò)灰靶理論在灰靶中找到靶心，然后將各個(gè)指標(biāo)的模式與標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行比較，最后經(jīng)由等級(jí)劃分確定評(píng)估等級(jí)［6］。

2.2 基于灰靶理論的大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估基本步驟

（1）建立標(biāo)準(zhǔn)模式。

假設(shè)ωi是大學(xué)生的狀態(tài)模式，ωi（k）為大學(xué)生i的體育綜合素質(zhì)測(cè)試數(shù)據(jù)的第k個(gè)狀態(tài)參數(shù)序列。

ωi＝（ωi（1），ωi（2），……，ωi（n）；

體育綜合素質(zhì)測(cè)試指標(biāo)：ωi∈ωi?k∈＝｛1，2，……，n｝；

大學(xué)生數(shù)量為：i∈I＝｛1，2，……，m｝；

稱ωi（k）為體育綜合素質(zhì)測(cè)試指標(biāo)模式序列

ω（k）＝｛ωi（k），ω2（k）……，ωn（k）｝

指標(biāo)的極性通常分為極大值極性、極小值極性和適中值極性三種。令POL（max），POL（min），POL（men）分別表示極大值極性、極小值極性、適中值極性，則：

當(dāng)POLωi（k）＝POL（max）取ω0（k）＝maxωi（k），ωi（k）∈ω（k）；

當(dāng)POLωi（k）＝POL（max）取ω0（k）＝maxωi（k），ωi（k）∈ω（k）；

當(dāng)POLωi（k）＝POL（men）取ω0（k）＝u0；（指定值）。

則稱序列ω0＝｛ω0（1），ω0（2），…，ω0（n）｝為的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)模式。

（2）灰靶變換。

（3）靶心距計(jì)算。

向量γi＝｛γi（1），γi（2），……γi（s））∈R2的靶心距di為：

靶心距的數(shù)值反映了效果向量的優(yōu)劣即大學(xué)生體育綜合素質(zhì)的優(yōu)劣?？梢酝ㄟ^(guò)計(jì)算靶心距的大小確定抽樣樣本大學(xué)生群體體育綜合素質(zhì)的排布。根據(jù)靶心距的大小確定所抽取的大學(xué)生樣本群體體育綜合素質(zhì)的評(píng)價(jià)。

3 應(yīng)用案例

大學(xué)生身體健康標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行的身體質(zhì)量指數(shù)（Body Mass Index，簡(jiǎn)稱BMI）；肺活量體重指數(shù)；1 000/800m 跑；立定跳遠(yuǎn)；握力體重指數(shù)；坐位體前屈等測(cè)量項(xiàng)目［11］。下面以浙江某高校在校2008級(jí)某班部分男同學(xué)體育綜合素質(zhì)指標(biāo)測(cè)試成績(jī)，如表1。

表1 部分男同學(xué)體育綜合素質(zhì)指標(biāo)測(cè)試成績(jī)

（1）建立標(biāo)準(zhǔn)模式：

由身體質(zhì)量指數(shù)值中型指標(biāo)，其最佳標(biāo)準(zhǔn)是22，可以得：ω0（1）＝22；

肺活量體重指數(shù)是極大型指標(biāo)，選其所有測(cè)量人員最大值為標(biāo)準(zhǔn)模式：ω0（2）＝85.92；

1 000m 跑是極小型指標(biāo)，選取所有測(cè)量人員1 000m 跑最小值為標(biāo)準(zhǔn)模式：ω0（3）＝208.5；

立定跳遠(yuǎn)是極大型指標(biāo)，選其所有測(cè)量人員最大值為標(biāo)準(zhǔn)模式：ω0（4）＝298.62；

坐位體前屈是極大型指標(biāo)，選其所有測(cè)量人員最大值為標(biāo)準(zhǔn)模式：ω0（5）＝25.35。

所以，標(biāo)準(zhǔn)模式序列。

（2）靶心距計(jì)算

表2 靶心距計(jì)算數(shù)值

（3）大學(xué)生體育綜合素質(zhì)的評(píng)價(jià)

有靶心距可知：

（4）查詢

某同學(xué)通過(guò)輸入學(xué)號(hào)，進(jìn)入高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估支持系統(tǒng)可以查詢其個(gè)人體育綜合素質(zhì)在學(xué)校、學(xué)院、系、專業(yè)、班級(jí)的排名，同時(shí)也可查詢與往年相比的進(jìn)步名次，如下表：

表3 查詢結(jié)果

在高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估支持系統(tǒng)的支持下，高校根據(jù)各個(gè)性化體育綜合素質(zhì)評(píng)估的具體需求，通過(guò)系統(tǒng)的灰靶理論模型，快速構(gòu)建出滿足需求的靶心標(biāo)準(zhǔn)模式，對(duì)大學(xué)生體育綜合素質(zhì)進(jìn)行有效評(píng)估，同時(shí)對(duì)高校體育教學(xué)效果進(jìn)行對(duì)比、評(píng)估和反饋。由此提高體育教學(xué)水平，增強(qiáng)了大學(xué)生個(gè)人體育素質(zhì)和體育教師教學(xué)等各個(gè)環(huán)節(jié)之間的信息集成與共享，提高了高校大學(xué)生體育教育的工作效率，提升大學(xué)生的身體素質(zhì)。

4 結(jié) 論

本文提出了一種從大學(xué)生體育素質(zhì)信息搜集、整理、共享，到科學(xué)評(píng)估，以及高校體育教學(xué)成果反饋相結(jié)合的高校大學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估支持系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)、運(yùn)行流程和基于灰靶理論的高校學(xué)生體育綜合素質(zhì)評(píng)估模型進(jìn)行了研究。

該系統(tǒng)能夠通過(guò)靶心變換實(shí)現(xiàn)班級(jí)、專業(yè)、系、學(xué)院、學(xué)校等不等同級(jí)別的橫向?qū)Ρ龋部梢宰鲞B續(xù)幾年的學(xué)生體育綜合素質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)縱向?qū)Ρ?，并能?duì)高校教師教學(xué)成果進(jìn)行比較和反饋。評(píng)估結(jié)果有一定的動(dòng)態(tài)可比性和可靠性，能夠?qū)崿F(xiàn)大學(xué)生體育綜合素質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)，便于學(xué)生明確其在總體中的位置，提升學(xué)生體育鍛煉和學(xué)習(xí)的積極性。

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