體育成績(jī)信息處理系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

段 偉

（西安思源學(xué)院體育部，西安，710038）

體育成績(jī)信息處理系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

段 偉

（西安思源學(xué)院體育部，西安，710038）

本文采用ASP.NET技術(shù)，利用Visual Studio平臺(tái)，結(jié)合SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)出了體育成績(jī)管理系統(tǒng)，并采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對(duì)其中的體育成績(jī)進(jìn)行挖掘，從而為包括體育部門在內(nèi)的各個(gè)單位提供分析數(shù)據(jù)，以此更好的對(duì)相關(guān)的教育教學(xué)大綱做一定的調(diào)整。

Visual Studio；體育成績(jī)處理系統(tǒng)；SQL Server；決策樹

信息化的發(fā)展，帶來(lái)的是對(duì)大量數(shù)據(jù)的積累。而作為高等院校體育部門如何充分的利用好學(xué)生的體育成績(jī)，并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的挖掘，充分發(fā)現(xiàn)在體育教學(xué)中存在的問(wèn)題，以此不斷調(diào)整高校體育教學(xué)大綱是構(gòu)建該成績(jī)信息處理系統(tǒng)的關(guān)鍵。基于此，本文先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，同時(shí)在結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘模型，對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以此挖掘出對(duì)體育部門有用的信息。

1 系統(tǒng)功能分析

圖1 系統(tǒng)整體用例分析

對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用UML建模技術(shù)，將整個(gè)系統(tǒng)的角色分為教師、學(xué)生和管理員三個(gè)不同的角色。并對(duì)其進(jìn)行用例分析，其用例分析如圖1所示。

通過(guò)上述的用例分析，測(cè)試類型管理主要的使用群體包括教師和管理員。其中教師、管理員主要負(fù)責(zé)對(duì)測(cè)試類型的添加、刪除、修改，同時(shí)具備對(duì)測(cè)試類型的權(quán)重的比例設(shè)置。

測(cè)試項(xiàng)目管理同樣主要的使用群體為教師和管理員，包括對(duì)測(cè)試項(xiàng)目的的新增、修改、刪除以及權(quán)重設(shè)置。

成績(jī)管理則主要包括對(duì)成績(jī)的錄入、修改、查詢、成績(jī)導(dǎo)出、刪除等功能，而其使用的群體則有教師、管理員和學(xué)生。

對(duì)成績(jī)的統(tǒng)計(jì)分析則主要由教師和管理員進(jìn)行使用。

系統(tǒng)管理則是對(duì)系統(tǒng)的相關(guān)權(quán)限角色等進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)系統(tǒng)管理員還具備對(duì)數(shù)據(jù)的備份、維護(hù)和修改等功能。

2 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用B/S模式的三層軟件結(jié)構(gòu)。所謂的三層結(jié)構(gòu)其實(shí)質(zhì)就是將系統(tǒng)分為表現(xiàn)層、中間層和數(shù)據(jù)層。而與傳統(tǒng)的客戶端/瀏覽器模式來(lái)將，三層結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其主要的原因是采用B/S模式的三層架構(gòu)，對(duì)系統(tǒng)維護(hù)要方便很多，只需要對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中的相關(guān)組件進(jìn)行更新即可，而不需要采用對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)和客戶端同時(shí)進(jìn)行更新，從而為對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)大大提升了空間。其中表現(xiàn)層則主要用于對(duì)用戶自身接口的展示，以及通過(guò)其中的類和對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)層的驅(qū)動(dòng)訪問(wèn)；同時(shí)在ASP.NET腳本語(yǔ)言當(dāng)中，包含有Aspx頁(yè)面用戶控制服務(wù)器控制以及某些與安全相關(guān)的類和對(duì)象業(yè)務(wù)層Business Tier。

業(yè)務(wù)層則主要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)層的訪問(wèn)，并從數(shù)據(jù)層中獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，從而將所獲取的結(jié)果返回到表現(xiàn)層。在該層中，使用SqlClient從SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并將其保存到DataSet當(dāng)中，并使得表現(xiàn)層可進(jìn)行展現(xiàn)。

而該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)則采用oracle 10g數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)庫(kù)，其主要的原因是該數(shù)據(jù)庫(kù)為企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，在存儲(chǔ)能力方面要遠(yuǎn)比其他的數(shù)據(jù)庫(kù)要強(qiáng)大，因此采用該庫(kù)。

圖2 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，是在對(duì)系統(tǒng)的功能分析的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫(kù)，并設(shè)計(jì)比較詳細(xì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。在對(duì)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中，數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，而通常的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)都是包括概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)三個(gè)不同的部分。而該系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)表包括以下幾個(gè)主要的部分：

學(xué)生信息表(學(xué)生ID、學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)、登錄密碼)

測(cè)試得分表(測(cè)試得分ID、測(cè)試項(xiàng)目、學(xué)號(hào)、分值)

成績(jī)信息表(成績(jī)ID、學(xué)號(hào)、成績(jī)分值)

測(cè)試項(xiàng)目表(測(cè)試項(xiàng)目ID、測(cè)試項(xiàng)目名稱、所屬測(cè)試類型、測(cè)試項(xiàng)目描述、測(cè)試項(xiàng)目權(quán)重)

用戶信息表(用戶ID、用戶名、登錄密碼、用戶類型)

測(cè)試類型表(測(cè)試類型ID、測(cè)試類型名稱、測(cè)試類型描述、測(cè)試類型權(quán)重)

4 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，服務(wù)器操作系統(tǒng)采用Windows Server 2003 操作系統(tǒng)，并安裝IIS6.0應(yīng)用服務(wù)器。開(kāi)發(fā)語(yǔ)言采用ASP. NET技術(shù)，并采用visual studio 2010作為開(kāi)發(fā)的工具和平臺(tái)。應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器單獨(dú)設(shè)置，以此方便對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和管理?？蛻舳朔矫?，操作系統(tǒng)為windows xp /vista/7都可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的瀏覽。

4.2 體育測(cè)試項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)

體育測(cè)試項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)則主要包括對(duì)項(xiàng)目信息的修改、刪除以及后續(xù)的權(quán)重設(shè)置等功能。該模塊的操作數(shù)據(jù)表為測(cè)試項(xiàng)目信息表。其具體的流程設(shè)計(jì)則為：

第一是從系統(tǒng)的表單中獲取相應(yīng)的用戶所輸入的測(cè)試項(xiàng)目信息；

第二則是進(jìn)行判空驗(yàn)證操作，如其存在著一定的控制，則提示必須重新進(jìn)行輸入，而如果不存在，則進(jìn)行下一步的新操作；

第三則利用測(cè)試項(xiàng)目信息表來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的Insert語(yǔ)句；

第四對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)返回值進(jìn)行判斷，如顯示為True，則該模塊中新增功能成功，否則則為操作失敗。

4.3 成績(jī)錄入的實(shí)現(xiàn)

該模塊的關(guān)鍵則是對(duì)其中的得分信息表當(dāng)中執(zhí)行新增的命令。其具體的流程則是首先測(cè)試項(xiàng)目ID、學(xué)號(hào)和分值；其次是如果操作合法，則進(jìn)入下一步操作；向測(cè)試得分表執(zhí)行Insert語(yǔ)句；第四則是檢驗(yàn)是否為True，如顯示正確，則成功。其具體的流程如圖3所示。

圖3 成績(jī)錄入設(shè)計(jì)流程

4.4 數(shù)據(jù)挖掘的實(shí)現(xiàn)

1）決策樹的生成與算法的描述

生成過(guò)程主要包括兩個(gè)步驟：第一則是樹的生成，該生成是自上而下的方式進(jìn)行生成，同時(shí)在開(kāi)始的時(shí)候，所有的數(shù)據(jù)都在數(shù)的根節(jié)點(diǎn)上面，然后在通過(guò)遞歸的方式將數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，直到最后生成葉節(jié)點(diǎn)。第二則是對(duì)樹的修剪，而所謂的修剪就是在生成樹之后，對(duì)其中的異常的數(shù)據(jù)或噪音進(jìn)行刪除。而決策樹停止進(jìn)行分割的條件，則是當(dāng)在其中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)同類別的時(shí)候，或是沒(méi)有屬性再次進(jìn)行數(shù)據(jù)分割的時(shí)候。而在該系統(tǒng)中的挖掘采用決策樹，是因?yàn)橹恍鑼?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行少有的幾次掃描，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)決策樹的建立，而其中占用的資源也相對(duì)比較少。

2）數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果的實(shí)現(xiàn)

通過(guò)決策樹的構(gòu)建，我們以某班級(jí)體育成績(jī)?yōu)槔瑢?duì)其運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。其具體的班級(jí)成績(jī)則如表1所示。

對(duì)該數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行挖掘，其具體的步驟則是：

第一對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行一定的規(guī)范和處理，而所謂的規(guī)范則是對(duì)數(shù)據(jù)的屬性等所進(jìn)行的統(tǒng)一；

第二則是選取訓(xùn)練集；

第三步則是利用當(dāng)前的信息增益度來(lái)選取可以區(qū)別訓(xùn)練實(shí)例的屬性。并從中選取對(duì)不同測(cè)試項(xiàng)目進(jìn)行信息增益度的計(jì)算。如通過(guò)計(jì)算，Gain(籃球)=0.0898

第四步則是通過(guò)上述的步驟之后，建立決策樹，并在創(chuàng)建的時(shí)候，對(duì)其中的子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一步步的分解，從而構(gòu)造出不同的結(jié)點(diǎn)。

通過(guò)上述的步驟分析，我們可以得出以下的結(jié)論：

如長(zhǎng)跑不及格，則短跑通常也不及格，并且其準(zhǔn)確率為96.3%；

長(zhǎng)跑及格并且其跨欄不結(jié)果，則短跑通常也不及格的準(zhǔn)確率在81.5%。

通過(guò)上述的結(jié)論，我們可以得出其數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果。其結(jié)論則為長(zhǎng)跑和短跑存在著一定的聯(lián)系，并且通過(guò)長(zhǎng)跑可判斷出學(xué)生和跨欄的成績(jī)。

5 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)據(jù)挖掘作為當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)，在實(shí)際的運(yùn)用中具有很大的作用。同時(shí)通過(guò)該數(shù)據(jù)挖掘，還可實(shí)現(xiàn)體育成績(jī)與學(xué)生就業(yè)率等相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)的關(guān)系，以此更好的指導(dǎo)體育教學(xué)和學(xué)校的相關(guān)培養(yǎng)方案的調(diào)整。

[1] 張興科,王浩.通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)預(yù)測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)[J].科技信息,2010,8(2):102-108

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[3] 陳星飚,張欣,張?chǎng)?高校學(xué)生體質(zhì)健康現(xiàn)狀與對(duì)策研究[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào),2009, 9(12):102-108.

段偉 ，男，（1979-）陜西延安人，體育碩士.講師，研究方向：體育教學(xué)與訓(xùn)練。專項(xiàng)乒乓球。所帶課程：乒乓球。

圖3 系統(tǒng)仿真結(jié)果

7 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)等的發(fā)展，將越來(lái)越多的運(yùn)用到體育訓(xùn)練中，同時(shí)仿真系統(tǒng)也將越來(lái)越朝著智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，具有很大的市場(chǎng)空間。

參考文獻(xiàn)

李勇.基于多攝像機(jī)人體運(yùn)動(dòng)跟蹤方法研究與實(shí)現(xiàn)[D].湖南大學(xué),2011.

作者簡(jiǎn)介

梁園，（1985—）講師，研究方向：高校體育教學(xué)

The sports achievement information processing system analysis and design

Duan Wei
(Department of physical education of Xi'an Siyuan University,Xi'an，710038)

This paper adopts ASP.NET technology,using the Visual Studio platform,combined with SQL Server database design of the sports performance management system, and the data mining technology,carries on the excavation to the sports performance,so as to provide analysis data for each unit including the sports sector,to better the teaching syllabus for certain adjustment.

Visual Studio;sports score processing system;SQL Server;decision tree