基于体质测试的体育选课系统的开发与设计

庄正佳 李 昂

笔者通过长期一线教学跟踪研究以及教研室一线教师的教学经验，加以文献资料法、专家走访法，根据学生体质测试结果分析建立了学生体质素质指标体系模型、运动项目指标体系模型、学生体质指标体系模型与运动项目模型匹配模型，并通过建立的三大模型结合相关计算中的最新技术，科学合理地设计系统的功能模块，实现将学生体质测试结果与标准的指标体系对比分析，智能地提示学生适合的课程，同时实现对学生基本信息以及课程信息的增、删、查、改，使得体育教务管理走向标准化、合理化，解决了各学校面临的关键问题。

一、研究目标

(1)为各学校提供一套机制合理、符合学生需求、具备学术跟踪研究价值的基于体能测试结果分析的体育选课指导系统。

(2)根据不同的体育项目特征建立体能测试指标体系，将运动项目与体能测试结合，推进我国体能测试数据的合理分析利用和研究，同时加快各校的体育教改步伐。

(3)本系统具备长期跟踪研究的价值，通过体育项目与体能测试的匹配结果的长期跟踪，可以不断调整匹配算法的精度，从而使得体育项目的指标体系模型更加合理、准确，为后续研究者提供宝贵的资料；对学生偏爱的体育项目以及学生的成绩可以跟踪研究，为我国学生体质健康状况的预测提供依据。

(4)具备数理统计功能以及反馈评价、调节功能。

二、研究内容

对设计和开发基于体能测试结果分析的选课系统的相关模型研究、设计思想、实现技术的描述主要通过5个部分进行描述。

(1)介绍了课题的背景和研发的必要性及重要性，简单介绍了将要研究的内容、课题要实现的目标、选课制的教育思想来源、网络选课系统的现状分析以及本研究采用的技术路线。

目前学生的自主选课方式存在很大的盲目性，一方面学生不知道自己的体质状况，另一方面学生没有正确认识各个课程教学大纲的主旨。同时学生每年参加体能测试，这些能全面反映学生体质状况的数据却没有得到合理利用。这使得教学大纲、学生的体质素质、教学管理三者之间的矛盾不断凸显。

(2)首先通过介绍学生体质测试指标体系模型的构成以及数据来源的处理，建立学生体质指标体系的主要指标；然后介绍了运动项目的指标体系，运动项目指标体系是通过体能测试的大类指标体系来划分的(见表1)，同时关联学生的运动项目成绩作为另外一个调节指标建立的指标体系；最后介绍二者之间匹配体系的建立机制，它主要是对学生体质指标的每个子项与运动项目子项匹配、学生体质测试指标整体与运动项目整体匹配，并比较各个匹配结果，找到匹配中最大可能性的结果。建立了上述指标体系后需要将其应用到体育教学实践中，才能检验建立指标体系的价值以及指标体系的合理性。

表1 运动项目指标体系

(3)介绍了基于学生体质测试的体育选课指导系统的实际需求。通过系统要实现的总体目标、系统功能需求、系统性能需求等几个方面，阐述符合多生源、专业特色明显、体育选课落后特点的体育选课系统的实际需求。

(4)介绍了基于学生体质测试的体育选课指导系统的具体设计与实现。包括系统设计的原则、系统总体设计、系统功能设计、数据库的设计。

学生登录选课系统后进入选课子系统(如图1所示)，此子系统提供的功能包括选课系统、成绩查询、教学质量测评、选课历史分析、信息维护、新闻公告等几个模块。

图1 学生选课初始界面

点击选课系统后进入选课界面(如图2所示)，学生可以根据运动类别选择课程，此处运动类别是根据运动项目指标体系建立的，主要考虑到学生可以针对体能测试结果有针对性地选择运动项目类别，以提高体质中较差的部分，同时也可以通过智能提示功能匹配出最符合学生体质素质的运动项目，让学生在不断发挥自身优势的同时提高体质。

图2 课程列表界面

学生可以点击课程匹配则仅匹配当前的课程，如果点击智能匹配则会匹配运动项目指标体系中的所有运动项目，并推荐出三种最佳的选课方案。考虑体育课一学期只能学一门，此处一次选课只能选择一门课。例如学生选择编号为22的篮球课程时，可以点击课程匹配功能，则系统会通过单项匹配与综合指标匹配，并将匹配结果通过曲线图的方式展示给学生，同时显示当前课程与最佳课程之间的匹配相似度，其界面如图3所示。

图3 匹配曲线

(5)介绍基于学生体质测试的体育选课指导系统的具体实现。包括体质测试成绩与运动项目匹配实现、选课系统整体实现、应用部署实现等。其中主要介绍了通过体质测试指标体系与运动项目体系关联分析的模式匹配方式，以及选课系统的热区计算算法、匹配距离算法。

四、结论与建议

本研究利用体能测试结果指导学生选课与教师教学，并且通过数字化方式予以实现，这将为后续研究者提供很好的参考价值。然而由于笔者主要从事体育教育行业，接触软件工程行业时间短，因此本文重在通过体育专业知识建立指标体系，然后通过计算机实现研究理论，以下方面是以后值得研究的方向：

(1)系统建立体质测试分析工具，可以根据地区、年段等统计学生的体质测试走向，并能通过学生历史体质测试曲线，预测未来的体质测试曲线。

(2)建立该系统并应用到体育选课中后，系统能够通过长期跟踪研究使得运动项目标准曲线更加精确，同时能够做到长期预测匹配。系统目前只能匹配出当年的选课计划，未来可以考虑实现通过学生的体质测试提出选课计划或者运动计划，例如学生在选篮球课时，如果学生的耐力与速度不够，提示学生首先选择提升耐力的运动项目，然后选择提升速度的运动项目，最后才选择篮球。通过这样的长期规划指导学生选课，可能会使指导更加精确。

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