基于提高大學(xué)生體質(zhì)健康測試成績的分析研究

陳 龍，謝 彬

基于提高大學(xué)生體質(zhì)健康測試成績的分析研究

陳 龍，謝 彬

學(xué)生體質(zhì)健康問題越來越受到國家的重視，青年的體質(zhì)健康狀況如今并不樂觀，近日，教育部發(fā)布《高等學(xué)校體育工作基本標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，大學(xué)生體質(zhì)健康測試成績將作為評優(yōu)、評先的重要依據(jù)，畢業(yè)時，如果測試成績達(dá)不到50分，將按結(jié)業(yè)處理［1］。

引起體質(zhì)下降的原因可能是多方面的。有時候數(shù)據(jù)可能會反映一些問題，就從學(xué)生體質(zhì)健康測試的情況來看，明顯可以看出學(xué)生體質(zhì)狀況在下滑，為了彌補(bǔ)及優(yōu)化學(xué)生體質(zhì)健康，我們準(zhǔn)備優(yōu)化體質(zhì)測試的訓(xùn)練方案，以使學(xué)生體質(zhì)健康測試的成績有所提高，從而進(jìn)一步提高學(xué)生自身的身體素質(zhì)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

華中科技大學(xué)本科生，男800人，女200人。

1.2 研究方法

文獻(xiàn)資料法、層次分析法、正交試驗(yàn)法和黃金分割法。

1.3 研究思路

1）通過層次分析法篩選出三因素三水平進(jìn)行正交試驗(yàn)；2）在正交試驗(yàn)里得出最優(yōu)組合及最重要的因子；3）用訓(xùn)練的方式來提高重要因子并用黃金分割優(yōu)選法進(jìn)行量化。

2 結(jié)果與分析

2.1 層次分析法

層次分析法是一種將定性與定量分析方法相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法。該法的主要思想是通過將復(fù)雜問題分解為若干層次和若干因素，對兩兩指標(biāo)之間的重要程度作出比較判斷，建立判斷矩陣，通過計算判斷矩陣的最大特征值以及對應(yīng)特征向量，就可得出不同方案重要性程度的權(quán)重，為最佳方案的選擇提供依據(jù)［2］。

通過30位專家的打分，求其平均，得出綜合得分進(jìn)行層次分析。

這一環(huán)節(jié)的目標(biāo)層是提高大學(xué)生體測成績訓(xùn)練方案；準(zhǔn)則層有速度、力量、心態(tài)、耐力和靈敏5個選項；方案層包括：60m、100m、往返跑、30m、追趕跑、蛙跳、仰臥起坐、引體向上、俯臥撐、臥推、中長跑、籃球、足球、游泳、登山（見圖1）。

圖1 層次分析圖

表1 準(zhǔn)則層數(shù)據(jù)

表1可看出，在準(zhǔn)則層有速度、力量、心態(tài)、耐力和靈敏這個5個方面中，權(quán)重較高的前3個是：速度（0.424 9）、耐力（0.275 3）和力量（0.185 5）。因此，在提高學(xué)生體測成績的訓(xùn)練中，主要提倡以速度、耐力及力量為主的鍛煉方式。

表2 速度—方案層數(shù)據(jù)

由表2可以看出，在速度—方案層中100m、60m、30m、追趕跑和往返跑這五個因素里，權(quán)重排在前三的是：60m（0.480 4）、100m（0.244 3）和往返跑（0.157 4）。因此，提倡速度訓(xùn)練以60m、100m及往返跑的這些練習(xí)方式來提高速度方面的成績。

表3 力量—方案層數(shù)據(jù)

由表3可看出，在力量—方案層中蛙跳、仰臥起坐、引體向上、俯臥撐和臥推這5個因素里權(quán)重較重的前3個是蛙跳（0.3966）、引體向上（0.3184）和仰臥起坐（0.1437）。因此，在力量訓(xùn)練中可多采用以蛙跳、引體向上及仰臥起坐這些方式來進(jìn)行鍛煉。

表4 心態(tài)—方案層數(shù)據(jù)

由于心態(tài)在準(zhǔn)則層的權(quán)重較低，僅有 0.042 0，故在此不考慮心態(tài)方面的因素。

表5 耐力—方案層數(shù)據(jù)

表5可看出，在耐力—方案層里中的長跑、籃球、足球、游泳和登山5個因素里，權(quán)重較重的前3個為中長跑（0.517 7）、足球（0.258 8）和籃球（0.112 1）。因此，在耐力訓(xùn)練工作中可多采取以中長跑、足球及籃球的訓(xùn)練方式進(jìn)行鍛煉。

表6 靈敏—方案層數(shù)據(jù)

由于靈敏在準(zhǔn)則層的權(quán)重較低，僅有 0.072 3，故在此不考慮靈敏方面的因素。

2.2 正交試驗(yàn)法

正交試驗(yàn)設(shè)計和分析方法是目前最常用的優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計和分析方法，是部分因子設(shè)計的主要方法。正交試驗(yàn)以概率論、數(shù)理統(tǒng)計和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，利用標(biāo)準(zhǔn)化正交表安排試驗(yàn)方案，并對結(jié)果進(jìn)行計算分析，最終迅速找到優(yōu)化方案，是一種高效處理多因素優(yōu)化問題的科學(xué)計算方法［3］。

通過層次分析法中選出了如下的三因素三水平的項目：

表7 試驗(yàn)因素水平表

表8 L9（34）正交試驗(yàn)表

表8可看出，在A因素中K1是最高的有270，在B因素中K1是最高的有265，在C因素中K1也是最高的為261，這說明A因素中水平A1最好，同理B因素中B1最好，C因素中C1最好，因此最佳方案為A1、B1、C1，剛好在9次試驗(yàn)里面。而通過極差R可知，A、B、C分別為32、15、13，說明因素主次為A＞B＞C（速度＞力量＞耐力）。

通過表8可以得出方差分析表。

表9 L9（34）方差分析表

表9可知，A、B、C中顯著度高低為A＞B＞C，這與極差分析中得出的結(jié)論是一致的。由此可以說明，大學(xué)生在鍛煉中可更多的注重對速度（A）能力方面的練習(xí)，因?yàn)樗俣龋ˋ）更具有顯著性，對于提高體測成績幫助最大。

2.3 黃金分割優(yōu)選法

黃金分割法能以較少的試驗(yàn)次數(shù)迅速找到最優(yōu)方案，是一種較先進(jìn)且常用的優(yōu)選法，在科學(xué)試驗(yàn)、工程設(shè)計、生產(chǎn)工藝和各類規(guī)劃、決策與管理等許多工作中都是合理尋求最優(yōu)方案的有效方法。我們所說的黃金分割法是指在試驗(yàn)范圍0.618處做一次試驗(yàn)，再在其對稱點(diǎn)即0.382處作第二次試驗(yàn)，比較兩點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果，去掉“劣”點(diǎn)部分，保留“優(yōu)”點(diǎn)部分。然后再留下部分繼續(xù)按上述方法進(jìn)行試驗(yàn)，再舍“劣”取“優(yōu)”，逐步縮小試驗(yàn)范圍，直至取得滿意的結(jié)果［4］。

下面采用黃金分割法進(jìn)行尋找最佳試驗(yàn)點(diǎn)。

為了提高速度，我們采用高抬腿訓(xùn)練方法，1min高抬腿練習(xí)。被測人平均1min最多可高抬腿180次，要尋求最適宜練習(xí)次數(shù)，以65%強(qiáng)度開始。

通過黃金分割原理對其計算試驗(yàn)點(diǎn)一、試驗(yàn)點(diǎn)二（如圖2）。

圖2 第一二試驗(yàn)點(diǎn)（A、B）示意圖（次數(shù)）

圖2中，已知最大強(qiáng)度為180次，而65%強(qiáng)度可以換算為117次，設(shè)第一試驗(yàn)點(diǎn)為A，第二試驗(yàn)點(diǎn)為B，用黃金分割0.618進(jìn)行試驗(yàn)點(diǎn)的選擇，那么

A點(diǎn)：（180-117）×0.618+117≈156（次）

B點(diǎn)：（117+180）-156=141（次）

經(jīng)過一段時間試驗(yàn)后，第二實(shí)驗(yàn)點(diǎn)B較第一實(shí)驗(yàn)點(diǎn)A好，因而去掉AN線段，然后再用黃金分割進(jìn)行下一試驗(yàn)點(diǎn)的比較（如圖3）。

圖3 第三試驗(yàn)點(diǎn)（C）示意圖（次數(shù)）

圖3中，第三試驗(yàn)點(diǎn)C：（117+156）-141=132（次）

經(jīng)過一段時間試驗(yàn)后，第三試驗(yàn)點(diǎn)C較第二試驗(yàn)點(diǎn)B好，因而去掉BA線段，同樣再進(jìn)行下一試驗(yàn)點(diǎn)的比較（如圖4）。

圖4 第四試驗(yàn)點(diǎn)（D）示意圖（次數(shù)）

圖4中，第四試驗(yàn)點(diǎn)D：（117+141）-112=126（次）

經(jīng)過一段時間試驗(yàn)后，第四試驗(yàn)點(diǎn)D較第三試驗(yàn)點(diǎn)C好，因而去掉CB線段，同樣再進(jìn)行下一試驗(yàn)點(diǎn)的比較（如圖5）。

圖5 第五試驗(yàn)點(diǎn)（E）示意圖（次數(shù)）

圖5中，第五試驗(yàn)點(diǎn)E：（117+132）-126=123（次）

經(jīng)過一段時間試驗(yàn)后，第五試驗(yàn)點(diǎn)E較第四試驗(yàn)點(diǎn)F差，因此，第四試驗(yàn)點(diǎn)D（126次）是相對較好的一個訓(xùn)練量。

由以上黃金分割優(yōu)選法的五輪試驗(yàn)，得到表10。

表10 1m in高抬腿練習(xí)黃金分割優(yōu)選數(shù)據(jù)

3 結(jié)論與建議

3.1 層次分析法

在速度、力量、心態(tài)、耐力和靈敏5個因素對于提高大學(xué)生體側(cè)成績重要程度從高到低依次是：速度、耐力、力量、靈敏、心態(tài)。因此，對于大學(xué)生鍛煉而言，應(yīng)該加強(qiáng)速度、耐力及力量方面的訓(xùn)練。

在速度中，訓(xùn)練方案優(yōu)選出來的是60m、100m和往返跑三項，它們對提高速度效果最好。建議在速度訓(xùn)練中可多采取60m、100m及往返跑的練習(xí)方式。

在力量中，訓(xùn)練方案優(yōu)選出來的是蛙跳、引體向上和仰臥起坐，明顯這三項都是在體測項目里直接就有的內(nèi)容，所以肯定很重要。因此，建議在力量訓(xùn)練中多進(jìn)行蛙跳、引體向上及仰臥起坐的相關(guān)練習(xí)。

在耐力中，訓(xùn)練方案優(yōu)選出來的是中長跑、足球和籃球，而體測中800、1 000m是考試項目固然中長跑會顯得重要。因此，建議在耐力訓(xùn)練中盡量進(jìn)行中長跑的練習(xí)，如果實(shí)在覺得枯燥也可適當(dāng)選擇踢足球、打籃球等相關(guān)練習(xí)。

3.2 正交試驗(yàn)法

速度、力量和耐力三因素中組合的最佳方案是速度里面的60m，力量中的蛙跳和耐力中的中長跑，即60m、蛙跳、中長跑這種組合練習(xí)對于提高體測成績的幫助是最為明顯的。而在速度、力量和耐力這三個因素中，對體測成績影響最大的是速度，其次分別是力量和耐力。

因此，建議在鍛煉身體時，比如一周可安排2天練速度、1天練耐力、1天練力量，也可在練習(xí)中可采用60m、蛙跳和中長跑這種的方式進(jìn)行復(fù)合式練習(xí)。

3.3 黃金分割法

通過前面可知速度對于提高體測成績是最為重要的因素，而提高速度練習(xí)最常用的手段中高抬腿練習(xí)是相當(dāng)方便及效果好的，故此我們對1m in高抬腿練習(xí)進(jìn)行黃金分割法優(yōu)選出最為合適的抬腿次數(shù)。

在高抬腿練習(xí)中，得出1min高抬腿126次是最為科學(xué)合理的，這樣不會太累，可以保證下次練習(xí)的體力，但又有一定的強(qiáng)度，從而達(dá)到訓(xùn)練的效果。因此建議在高抬腿練習(xí)里最好保持在126次/m in左右，練習(xí)5組，間隔2min。

4 結(jié)語

通過層次分析、正交試驗(yàn)、黃金分割的方法對大學(xué)生體質(zhì)健康測試成績提高做出了一定的分析研究，發(fā)現(xiàn)速度、力量、心態(tài)、耐力、靈敏中對體測成績影響最大的是速度，其次是耐力和力量。在30m、60m、100m、往返跑、追趕跑中對速度成績影響最大是60m，其次是100m和往返跑；在中長跑、籃球、足球、游泳、登山中對耐力成績影響最大的是中長跑，其次是足球和籃球；在蛙跳、引體向上、仰臥起坐、俯臥撐、臥推中對力量成績影響對大蛙跳，其次是引體向上和仰臥起坐。如果把60m、中長跑、蛙跳結(jié)合起來訓(xùn)練對體質(zhì)測試成績的提高有顯著的作用。本文針對提高60m速度成績采取了1m in高抬腿練習(xí)，因?yàn)樗俣仁怯绊戵w測成績最大的因素，而60m最能影響速度類成績，由于1min高抬腿是速度訓(xùn)練中較常用的訓(xùn)練方法（這還是一個瘦腿的好方法）之一，其合理的次數(shù)為127次。

因此，為更好的提高大學(xué)生體測成績，建議采取以鍛煉速度、耐力和力量為主的訓(xùn)練，根據(jù)自身情況可在速度訓(xùn)練中選擇60m、100m及往返跑練習(xí)，在耐力訓(xùn)練中可選擇中長跑、足球、籃球的方式進(jìn)行，在力量訓(xùn)練中可選擇蛙跳、引體向上和仰臥起坐進(jìn)行鍛煉。

［1］教育部.《高等學(xué)校體育工作基本標(biāo)準(zhǔn)》［S］.教體藝［2014］4號，2014.

［2］郭金玉，張忠彬，孫慶云.層次分析法的研究與應(yīng)用［J］.中國安全科學(xué)學(xué)報，2008（5）.

［3］劉瑞江，張業(yè)旺，聞崇煒，等.正交試驗(yàn)設(shè)計和分析方法研究［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010（9）.

［4］梅忠義，倪菱湖，劉向遠(yuǎn).黃金分割法在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用——金割效應(yīng)物理擺［J］.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2006（2）.

Analysis and Study on Improving Test Scores Based on Physical Health of College Students

CHEN Long，XIE Bin

從層次分析角度選出對于體測影響相對較重要的因素，用正交試驗(yàn)將選出來的重要因素進(jìn)行科學(xué)的組合優(yōu)化，通過黃金分割法對優(yōu)化出來的項目進(jìn)行量化訓(xùn)練。建議以鍛煉速度、耐力和力量為主的訓(xùn)練，根據(jù)自身情況可在速度訓(xùn)練中選擇60m、100m及往返跑練習(xí)，在耐力訓(xùn)練中可選擇中長跑、足球、籃球的方式進(jìn)行，在力量訓(xùn)練中可選擇蛙跳、引體向上和仰臥起坐進(jìn)行鍛煉。

層次分析法；正交試驗(yàn)法；黃金分割法；大學(xué)生；體測

Relatively important factors for physical test are selected from analytical hierarchy process.Important factorswill be carried through combinatorial optimization of science by orthogonal test，the result ofwhich will be carried out the quantitative training by golden section method.Finally we advise to exercise speed，endurance and strength training，and according to one circumstance what can be chosen are 60m，100m and running back and forth in the speed training practice，middle-distance race，football and basketball in choice of endurance training，leap frog，pull-ups and sit-ups exercise in strength training.

Analytic Hierarchy Process （AHP）；orthogonal experiment；golden section；college students，Health Physique Test

G804.49

A

1003-983X（2015）01-0027-04

2014-09-18

陳 龍（1988-），男，重慶人，在讀碩士，研究方向：體育教育訓(xùn)練.

華中科技大學(xué)體育部，湖北武漢430074 Physical Education Department，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan Hubei，430074