高校学生自主体能训练（SAPT）APP系统设计与实现

周永福 曾志

摘要：为解决高校学生体育选修课体能测评集中上课的问题，及时了解学生自身的体能状况，从大学生体能训练的要求出发，设计了一款能圈定运动场经纬度坐标设定场地范围，记录每一次运动的信息与轨迹的APP系统，便于高校体育管理者结合从学生的自主体能训练的运动数据情况与人体运动学知识针对性地进行训练方式调整与指导，增加大学生体育课更具有自主性。对于大中专学生体育自修课程的拓展，具有一定的应用价值。

关键词：自主体能训练；高校学生；体能测试；APP

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）03-0056-03

Abstract： In order to solve the problem of sports elective course for physical assessment with concentrative class， knowing about their own physical condition in timely， from the perspective of College Students' physical training requirements， an APP system which can be set a field delineation of latitude and longitude range was designed， and can be recorded the track information for each movement， for college sports management combined human motion data with independent physical training students' body kinematics knowledge to adjust and guidance the training mode， to increase the students' physical education for more autonomy. The investigation has some certain application value for development of the physical education self-training course for the college students.

Key words： SAPT（Self-Administration Physical Training）； high school student； physical training testing； APP

1 问题的提出

目前，许多高校均已建成了自己的PC端简单的校园体育信息管理系统[1-2]，然而这些系统并不能实时记录学生的运动信息。针对高校大学生群体，智能手机的普及率高达90%以上，因此很多高校早已构建了数字化校园移动平台，以顺应“互联网+”发展的潮流[3]。传统的高校体育课一般每周安排90分钟2个课时量，课堂上的训练时间往往不足，几乎达不到有效地提高大学生身体素质的目的。此外，随着人们日益增多的经济活动，人们越来越注重自己的身体健康，很多大学生都会课后在操场跑步以锻炼身体，训练自己的体能[4]。为了解决大学生集中上体育课而不能充分锻炼的问题，更好使学生在规定的场地自主参加体能锻炼，达到学校规定的评测标准，设计了一款高校学生自主体能训练（SAPT）APP系统，实时记录体能锻炼的运动情况。与已有系统不同，本系统与学校教务系统的学生成绩管理模块相关联，且能在后台根据运动情况依标准由系统自动评定学生的成绩。

2 系统总体设计

通常，APP系统设计包括客户端与后台系统两部分。参照目前我国高校自主开发设计的校园APP，在已有研究思路与成果的基础上，以提高Web服务使用者的体验为目标，结合实际需求与目前状况，本高校学生自主体能训练（SAPT）系统流程如图1所示。系统后台主要负责管理学生运动数据，学生端APP登录系统，签到后在圈定经纬度坐标的运动场进行体能测试，并及时记录运动轨迹，将运动数据上传至后台服务器。

2.1 后台框架设计

后台框架采用如图2所示的Struts结构进行设计，包含应用逻辑的AOP拦截器，基于注释的配置以减少和去除XML形式的配置文件，采用功能强大的表达式语言，支持可更改、可重用UI组件的基于微MVC标签库。

2.2 数据表设计

为记录学生训练时相关运动数据，除学生基本信息表外，这里需要重点关注的还有签到、轨迹、成绩3张表结构。在运动开始，必须对自己进行拍照签到，记录当前时间。

3 体能测算

步行消耗卡路里的计算和身高、体重、步速等参数相关，步行所消耗的热量计算公式[6]为：

式中 为步行所消耗的卡路里，为用户体重，为用户运动的步数，为热耗因子（用户体重对应行走1公里燃烧卡路里数），为行走1公里的步数。与可以通过手环中的数据直接获得，可以从图3对应的关于步行和卡路里以及体重的对应关系中获取，而可通过计算用户的步幅与步速得到。此方法固定了步速或者体重等信息，导致计算结果粗略。为了找到更好的方法，需要对热耗因子与步速进行拟合，使计算结果更为精确。

热耗因子可以通过图3对应的得到不同体重的人在不同的步行速度下的卡路里计算参数，使得计算结果更接近个人实际情况。使用MATLAB拟合出不同速度下的卡路里消耗（热耗因子），发现其实卡路里消耗和步速不是线性关系，拟合图如下：

4 程序运行界面效果

后台数据管理模块运行的界面效果如图4所示，已经确定了位次的数据和还没有确定好的数据以不同的颜色进行了区分，便于管理与查看。图5为手机APP端部分页面的效果展示。

5 结束语

本文给出了介绍了高校学生体能训练（SAPT）APP系统的设计与实现。一方面完成了手机客户端APP的实现，并在后台实现了Struts框架的管理系统。考虑到自主体能训练在体育训练中有着非常重要的作用，教学为辅、自主训练为主，对大学生体能训练进行统计，方便高校体育管理者从学生的自主体能训练的运动数据情况与人体运动学知识开展有针对性地进行训练方式调整与指导，通过自主运动，代替传统上课教学模式。一方面解决了学生自主体能测试，同时减轻了教师集中上课的教学任务，具有一定的应用价值。

参考文献：

[1] 董良山， 刘冰冰， 吴颖杰. 高校智慧校园体育移动应用开发的实践研究——以华中师范大学“华大sports”APP为例[J]. 中国学校体育， 2016， 3（4）：28-31， 36.

[2] 何江明， 刘晨， 韦洪雷. 基于移动互联网的高校体育手机APP设计初探[J]. 当代体育科技， 2015， 5（27）：7-9.

[3] 刘二侠. 我国普通高校体育训练现状分析与对策研究[J]. 赤峰学院学报：自然科学版， 2016（3）：207-208.

[4] 劉传海， 王清梅， 钱俊伟. 运动类APP对体育锻炼行为促进和体育习惯养成的影响[J]. 南京体育学院学报， 2015， 29（3）：109-115.

[5] 刘莉， 李征， 李慕白. 普通高校学生养成体育锻炼习惯的现状分析[J]. 哈尔滨体育学院学报， 2009， 27（2）：86-88， 95.

[6] 陈莉莉. 基于重心位移监测的卡路里消耗计算算法[J]. 西南师范大学学报：自然科学版， 2016， 41（7）：55-60.