基于區(qū)塊鏈技術(shù)的學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建

利用區(qū)塊鏈技術(shù)，基于KRM-A6校務(wù)通平臺，構(gòu)建學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)。本文從學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測現(xiàn)狀、體質(zhì)監(jiān)測平臺構(gòu)建等方面進行分析。研究發(fā)現(xiàn)學(xué)生參與體質(zhì)監(jiān)測內(nèi)驅(qū)力不足，教師參與據(jù)采集和整理上傳環(huán)節(jié)責(zé)任心不足，忽視學(xué)生體測數(shù)據(jù)的應(yīng)用和測試結(jié)果反饋；構(gòu)建學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)可以有效的提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，主要包括創(chuàng)建學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、制定運動貨幣獎勵機制和個性化運動處方三個方面的內(nèi)容；同時也面臨區(qū)塊鏈技術(shù)人才的缺乏，體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的管理的不足和深化學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)代化研究的困難和挑戰(zhàn)。

1 前言

黨的十八大以來，學(xué)生的體質(zhì)健康問題備受國家重視。教育部公布的我國第八次的學(xué)生體測數(shù)據(jù)顯示，中小學(xué)生的體測優(yōu)秀良好率上升幅度大，大學(xué)生的體測優(yōu)秀良好率增長0.2%。高校大學(xué)生的體質(zhì)健康測試年年都在進行，而大學(xué)生的體質(zhì)健康水平卻停滯不前，這表明大學(xué)生的運動動機不夠充分，各高校的體質(zhì)測試數(shù)據(jù)反饋效果不佳，還不足以給大學(xué)生群體制定有針對性質(zhì)的運動處方。2019年10月，習(xí)近平總書記在中央政治局第十八次集體學(xué)習(xí)時指出“要探索利用區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)共享模式，積極推動區(qū)塊鏈技術(shù)在教育等領(lǐng)域的應(yīng)用”。區(qū)塊鏈技術(shù)是種存儲信息的，不易被偽造和篡改的公布式公開賬本技術(shù)，現(xiàn)如今在稅務(wù)，醫(yī)保，車輛年檢等業(yè)務(wù)信息上發(fā)揮著重要作用，同時為學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的搭建奠定了基礎(chǔ)。本文利用區(qū)塊鏈技術(shù)與學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)相結(jié)合，解決當(dāng)下體質(zhì)測試數(shù)據(jù)失準(zhǔn)失真、資源共享困難、信息反饋滯后等問題，為今后各高校體質(zhì)測試數(shù)據(jù)區(qū)塊搭建成鏈，構(gòu)建高校點對點網(wǎng)絡(luò)（P2P）打下基礎(chǔ)。并在系統(tǒng)中添加運動獎勵貨幣（運動幣）機制和個性化運動處方功能，提高學(xué)生的運動熱情，讓學(xué)生能夠獲得適合自身身體素質(zhì)的運動處方。

2 基于數(shù)據(jù)質(zhì)量的學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)現(xiàn)狀

2.1 學(xué)生參與體質(zhì)測試內(nèi)驅(qū)力不足

學(xué)生體測的成績，是直接影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的主要因素。部分學(xué)校在組織測試前，未對學(xué)生進行宣傳講解，只發(fā)通知，因此許多學(xué)生對體測的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)要求不太清晰、體質(zhì)監(jiān)測的意義及自身的體能和健康認(rèn)知度不高，對本人的測試成績不清楚，無法指導(dǎo)學(xué)生參與體育運動，影響鍛煉效果。

學(xué)生體質(zhì)健康是學(xué)校人才培養(yǎng)的重要組成部分。部分學(xué)校未將學(xué)生體測成績列入學(xué)生檔案，未能掌握學(xué)生體質(zhì)健康動態(tài)變化，在學(xué)生綜合素質(zhì)評定中未得體現(xiàn)，學(xué)生自身的體質(zhì)健康意識未能強化。在評優(yōu)評先方面，將體測成績評定登記作為一項基本條件，作為三好學(xué)生、優(yōu)秀干部以及各類獎助學(xué)金的一項參考評比內(nèi)容，但多數(shù)學(xué)校教務(wù)處未將學(xué)生體測等級要求列入評審文件，這不利于激勵學(xué)生在學(xué)習(xí)之余重視強化體育鍛煉，提升自身的體能健康狀況。

2.2 數(shù)據(jù)采集和整理上傳環(huán)節(jié)責(zé)任心不足

學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測制度仍然存在很多弊端。政府和教育行政部門十分重視，少數(shù)學(xué)校缺失對學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測的責(zé)任心，組織測試不嚴(yán)謹(jǐn)，部分教師對測試方法的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化掌握不夠，紙張的和電子設(shè)備記錄成績均易造成數(shù)據(jù)丟失。在整理數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)時，由于部分老師未掌握好電腦數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，且態(tài)度不認(rèn)真，誤傳數(shù)據(jù)情況多，造成學(xué)生體測數(shù)據(jù)失真，數(shù)據(jù)共享不明等問題。甚至有學(xué)校鉆數(shù)據(jù)系統(tǒng)無監(jiān)管的空子，隨意黏貼復(fù)制纂改學(xué)生成績，虛假上報數(shù)據(jù)。上報失真質(zhì)量較低的數(shù)據(jù)，這是國家資源的浪費，同時也不利于學(xué)生體質(zhì)健康發(fā)展，教師采集數(shù)據(jù)的責(zé)任心和信息技術(shù)素養(yǎng)的提高有待加強。

2.3 忽視學(xué)生體測數(shù)據(jù)的應(yīng)用和測試結(jié)果反饋

國家學(xué)生體測評價體系主要有體質(zhì)測試、數(shù)據(jù)整理上報、抽檢復(fù)核、數(shù)據(jù)分析、監(jiān)測結(jié)果公示等步驟組成，這對了解和監(jiān)測學(xué)生體質(zhì)現(xiàn)狀和變化起了較大的作用，卻沒有對學(xué)生體測數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用，缺少對學(xué)生自身的體育鍛煉指導(dǎo)，對體育教學(xué)和反饋和改進。對學(xué)生體測數(shù)據(jù)應(yīng)用的忽視，在促進學(xué)生健康促進、培養(yǎng)學(xué)生終身體育習(xí)慣未發(fā)揮其效果。孫雙明指出，歐美發(fā)達(dá)國家將體測數(shù)據(jù)反饋至教育行政部門、學(xué)校和家庭，并協(xié)助學(xué)校和家庭全面了解學(xué)生本人的體質(zhì)狀況，針對學(xué)生的體質(zhì)和體能情況提出鍛煉方案。

進行數(shù)據(jù)反饋，才能進行有效的數(shù)據(jù)應(yīng)用。然而，多數(shù)學(xué)校對數(shù)據(jù)反饋情況并未引起足夠的重視。比如，體育教師只對體質(zhì)測試是否通過進行單一的反饋，未對學(xué)生體質(zhì)體能變化情況做具體分析，缺少與學(xué)生個體體質(zhì)進行健身鍛煉指導(dǎo)的反饋；因此，重視體測數(shù)據(jù)的反饋與應(yīng)用，為大學(xué)生制定運動計劃，并對大學(xué)生參加體育鍛煉做出具體的反饋和指導(dǎo)，有利于促進學(xué)生體質(zhì)健康并養(yǎng)成終身體育習(xí)慣。由此，基于區(qū)塊鏈技術(shù)視角下，學(xué)生體測監(jiān)測不僅能夠注重數(shù)據(jù)監(jiān)測，而且能實現(xiàn)數(shù)據(jù)反饋與應(yīng)用并用，充分發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)的思維方式，利用學(xué)生體測的數(shù)據(jù)信息，制定個性化運動處方，助力于學(xué)生進行運動鍛煉。

3 江西軟件職業(yè)技術(shù)大學(xué)校務(wù)通平臺的學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)架

3.1 于區(qū)塊鏈技術(shù)的KRM-A6校務(wù)通平臺

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的江西軟件職業(yè)技術(shù)大學(xué)KRM-A6校務(wù)通平臺，為大學(xué)教育管理和人才培養(yǎng)過程提供全生命周期的解決方案，平臺利用區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、云存儲、云計算、人工智能等諸多技術(shù)手段，為學(xué)校管理、教育培養(yǎng)提供技術(shù)上的支持和保障。系統(tǒng)覆蓋大學(xué)的學(xué)生管理、教務(wù)管理、圖書管理等諸多方面，是大學(xué)校園管理實現(xiàn)全方位、人性化、網(wǎng)絡(luò)化、智慧化的綜合性解決方案。

在KRM-A6平臺上構(gòu)建學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，可以實現(xiàn)我校學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測管理，構(gòu)架如圖1所示：

3.2 體質(zhì)測試數(shù)據(jù)庫

學(xué)生體質(zhì)健康測試主要存在測試標(biāo)準(zhǔn)不一致、獲取數(shù)據(jù)效率低、篡改數(shù)據(jù)成本小、信息存儲不安全等問題，將區(qū)塊鏈技術(shù)運用于學(xué)生體質(zhì)健康測試，不僅可以使學(xué)校、地級、省級能夠高效率、低成本掌握學(xué)生體質(zhì)動態(tài)信息，還能保障學(xué)生體質(zhì)測試數(shù)據(jù)的存證、共享、監(jiān)管和追溯，可以很好的解決當(dāng)下危機并實現(xiàn)社會價值。基于校務(wù)通平臺的學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建，首先從學(xué)生體質(zhì)測試的標(biāo)準(zhǔn)及錄入開始，平臺利用智能合約技術(shù)可以很好的解決測試標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、上報困難和反饋信息滯后的問題，學(xué)生通過校園通app上的身份證明進行身份認(rèn)證，后進行項目測試，再將測試數(shù)據(jù)直報至網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，各節(jié)點將滿足共識機制的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)錄入進數(shù)據(jù)庫，從而保證學(xué)生、學(xué)校和政府能夠及時掌握信息并進行反饋。在確保了體質(zhì)測試數(shù)據(jù)高效率的上報與傳輸時，數(shù)據(jù)的可靠性也要得到保障，有研究表明，有學(xué)校為了自身利益，惡意篡改學(xué)生體質(zhì)測試數(shù)據(jù)，使得上報值和抽測值存在明顯差異，表明學(xué)生體質(zhì)測試工作懈怠、數(shù)據(jù)造假成本低。時間戳技術(shù)表明一份數(shù)據(jù)在一特定時間點是已經(jīng)存在了的且完整可驗證的數(shù)據(jù)，安全性極高，有效的避免此類現(xiàn)象發(fā)生。測試過程中，受試者先進行身份驗證，然后開始體質(zhì)測試，在測試過程中需由他人將受試者的測試視頻記錄下并和測試成績打包形成一個區(qū)塊，每一位受試者的測試成績和視頻都會形成一個區(qū)塊，且會按時間順序進行排序，這種不可變更的時間戳可以掌握數(shù)據(jù)的開始、發(fā)展過程與結(jié)果，確保了數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。每個區(qū)塊成鏈后同時也會受到非對稱加密技術(shù)的保護，在抽查或復(fù)查數(shù)據(jù)時只需匹配學(xué)生樣貌和測試視頻的匹配度即可完成，極大的減少了經(jīng)濟支出，且基于非對稱加密技術(shù)的公私鑰機制也能夠發(fā)現(xiàn)、防止數(shù)據(jù)被篡改的風(fēng)險。最終，每個班級的體側(cè)數(shù)據(jù)都會形成一個子區(qū)塊鏈，再以學(xué)院為單位對區(qū)塊進行劃分，利用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)（班級——學(xué)院——學(xué)校），整合各學(xué)院數(shù)據(jù)構(gòu)建學(xué)生體質(zhì)健康測試數(shù)據(jù)庫。

3.3 運動貨幣獎勵

在2018年的《中國兒童青少年體育健身指數(shù)評估報告（2017）》文件中提出，“學(xué)生參加體育運動依然是被強制性的，學(xué)生體質(zhì)健康取得的成果較為脆弱”。說明大學(xué)生仍未養(yǎng)成運動鍛煉的習(xí)慣，形成運動鍛煉的習(xí)慣促進體質(zhì)發(fā)展還需努力。在《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)（2014 修訂）》中提出：“著重強化教育激勵、反饋調(diào)整和引導(dǎo)鍛煉的功能”。因此，建立高質(zhì)量的激勵機制，做好學(xué)生體測數(shù)據(jù)反饋，引導(dǎo)學(xué)生積極參加體育鍛煉也是學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測的重要內(nèi)容。學(xué)校應(yīng)考慮到大學(xué)生群體的個性化需求，提供多樣性供給與高質(zhì)量的服務(wù)。如果說公共體育課是大學(xué)生運動興趣培養(yǎng)的基礎(chǔ)，體育教師布置的課后任務(wù)是學(xué)生保持良好身體素質(zhì)的保障，那么，高質(zhì)量的激勵機制系統(tǒng)則是激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生運動興趣的“鑰匙”。因此，高?？赏ㄟ^建立相應(yīng)機制提高學(xué)生鍛煉的自主性與積極性。區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化、分布式記賬等特點，能夠解決貨幣傳輸被操縱、交易賬本被篡改的風(fēng)險，再與本校已有的校務(wù)通平臺聯(lián)動，能夠高效獲取學(xué)生信息、保障學(xué)生信息安全。校務(wù)通運動激勵機制以運動虛擬貨幣模式為主，運動幣的獲取方式以激勵學(xué)生參加校園活動、自主鍛煉為主，如通過參加志愿者活動、運動會項目、校園文化活動和自主鍛煉等。同時，運動幣的使用途徑也要為學(xué)生服務(wù)，如兌換學(xué)分、食堂消費券等，高質(zhì)量的服務(wù)是保證運動幣不貶值的關(guān)鍵，所以應(yīng)提前與學(xué)校、商家等溝通保障服務(wù)質(zhì)量。

3.4 制定個性化運動處方

隨著“運動是良醫(yī)”理念的發(fā)展，運動處方的推廣與應(yīng)用引起了社會的廣泛關(guān)注。研究表明，運動處方對提升學(xué)生體質(zhì)健康具有積極的一面。對于身心健康的大學(xué)生群體，系統(tǒng)可通過學(xué)生信息與體質(zhì)測試數(shù)據(jù)庫成績相匹配，學(xué)生進入系統(tǒng)后可選擇運動經(jīng)歷、運動愛好、運動情況、是否發(fā)生過運動損傷等填選項，之后系統(tǒng)便會生成鍛煉指導(dǎo)并制定運動處方。系統(tǒng)中還有針對受傷、患病等特殊學(xué)生群體選項，這類學(xué)生需要先填寫病史及健康狀況選項，系統(tǒng)則根據(jù)不同身體條件進行判定后生成相應(yīng)報告和運動處方。

4 結(jié)論

依據(jù)學(xué)生在體質(zhì)健康監(jiān)測中出現(xiàn)的問題，利用校務(wù)通平臺構(gòu)建本校學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)。區(qū)塊鏈技術(shù)為學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測提供了新的思路與視角，起到規(guī)范體育教師及工作人員的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可改善數(shù)據(jù)失真問題，同時強化監(jiān)管，提高師資的信息素養(yǎng)，推動學(xué)生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)監(jiān)測的升級，對學(xué)生體測數(shù)據(jù)到了較好的治理效果。雖然區(qū)塊鏈的學(xué)生體質(zhì)數(shù)據(jù)監(jiān)測有如此多的優(yōu)勢，但還面臨著各種各樣的挑戰(zhàn)，如區(qū)塊鏈技術(shù)人才的缺乏，體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的管理的不足，體測過程和數(shù)據(jù)庫的進一步優(yōu)化，深化學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)代化研究，還需要不斷進行大量的研究和嘗試。

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基金項目：江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目（編號：GJJ216408）。

作者簡介：彭叮（1983—），女（漢族），江西吉安人，研究生，副教授，主要從事學(xué)生體質(zhì)健康促進研究。

（作者單位：江西軟件職業(yè)技術(shù)大學(xué)）