基于Foxtable的大學生體質健康評價系統構建研究

李昌鋒 張星 林增榮 李珍 林佳蕙

（福建生物工程職業技術學院 福建福州 350002）

基于Foxtable的大學生體質健康評價系統構建研究

李昌鋒 張星 林增榮 李珍 林佳蕙

（福建生物工程職業技術學院 福建福州 350002）

近年來,健康管理的理念越來越受到大家的重視。本文針對大學生體質健康狀況出現下滑的現象,運用健康管理的理念,以Foxtable數據庫管理軟件為開發平臺,通過層次分析法和Fisher判別分析,進行構建大學生體質健康評價分析系統的研究。該系統旨在能夠有效對大學生的體質健康狀況做出綜合評價，并提供相應合理的運動處方建議,起到對健康風險進行篩查預警的功能效果。該系統操作簡便,結果有效準確,具有一定的推廣應用價值。

大學生體質健康 健康評價 運動處方 Foxtable

健康管理具有對健康危險因素的監測、分析、評估及預測等功能,因而健康管理的理念在體質健康狀況評估方面也得到越來越多的運用。近年來,大學生各項身體素質普遍呈現出下滑的趨勢,通過對學生身體素質進行一系列項目測量,發現眾多學生沒有達到合格水平[1]。

本文針對這一現象,旨在建立科學有效的大學生體質健康評價系統,科學地評價大學生的體質健康狀況,對促進大學生進行科學有效的體育鍛煉,養成良好的體育運動習慣將起到十分重要的作用。

1 評價指標及權重確定

對于學生個體體質健康的評價主要集中在身體形態、生理機能、身體素質和運動能力等方面。本系統選擇評價指標為：(1)形態指標：身高/標準體重;(2)機能指標：肺活量體重指數、臺階試驗;(3)運動能力指標：立定跳遠、握力體重指數。所以本體質健康評價模型的指標因素共五項,分別為：身高/標準體重、肺活量體重指數、臺階實驗、立定跳遠、握力體重系數。

為確定各指標的權重,本模型采用層次分析法來完成[2]。層次分析法是評價決策中常用的一種方法,將同一層次中的因素進行兩兩比較,引入1～9標度法,形成判斷矩陣,計算最大特征根及其對應的特征向量,由此計算出相應的權重,并對判斷矩陣的合理性進行一致性檢驗。通過Matlab求解得到結果如下所示,最后得到五項指標的權重分別為:0.096,0.096,0.1769,0.4543,0.1769。

2 評價體系構建

本模型評價體系主要由兩大部分組成：單項指標的評價和綜合評價。

2.1 單項評價

單項評價采用相對評價方法,采用的方式是不受樣本數據分布性質影響的百分位數法,將測量值的百分位數以一定的間隔順序排列而成評價等級表[3]。這種評價表的最大特點是,明確指出了個人在整體成績中的相對位置。

根據統計原理一般建立如下5個評價等級,見表1。

表1 單項評價等級與百分位數對應表

對于身體質量指數,所采用的評價標準是BMI=體重(kg)/身高(m)。由于BMI指數計算方便,被世界各國廣泛使用,它是反映人體胖瘦程度的重要指標之一,用此方法測定評價大學生的體形和肥胖度是可行的,見表2。

2.2 綜合評價

關于體質健康綜合評價,國內之前有很多此方面的研究,已經有多種成熟的方法進行有效評價,如指數法、離差法、百分位法等。近年來又有學者提出采用聚類分析、判別分析和主成分分析等統計數學方法,進行體質綜合評價,進一步推動了對體質健康評價的研究。

本文采用Fisher判別分析和層次分析兩種方法相結合的方式來完成體質健康的綜合評價,公式見Fisher分類器和層次權重法所示[2,4]。

首先進行定性分級評價,可通過Fisher線性判別分析方法對大學生體質健康進行綜合分級評價。Fisher是一種可以利用大量已有的同構標記數據(源域)設計小樣本訓練數據(目標域)分類器的算法。通過給定的訓練樣本集,確定Fisher線性判別函數的投影方向和閾值,構造分類器,然后根據這些分類器,可對體質健康數據進行分級評價。其次進行定量數據分析,根據上述的層次分析法所確定的指標權重,把每一項指標所測得分與層次權重乘積之和組成了單次的體質健康綜合得分。通過定性和定量的結合分析,能夠更加準確有效地對學生的健康體質進行綜合評價,確保評價結果的可靠性和穩定性。

表2 身體胖瘦等級與BMI指數對應表

3 運動處方建議

美國生理學家卡波維奇(kapovich)早在20世紀50年代就提出運動處方的概念[3]。我國《體育詞典》將運動處方解釋為：針對人的健康狀況或某些疾病,來確定體育鍛煉的項目內容、強度、負荷、次數、時間和鍛煉的注意事項等。

采用適宜的運動處方進行課外鍛煉,才能夠有效地提高大學生的體質健康。所以首先要根據體質健康的各項評價結果來選擇需要加強的運動方向,必須要具有針對性,如可以選擇不同的力量、耐力、柔韌性、速度、靈敏性,以及心肺功能等方向進行針對性訓練。

再次還要根據個人體質健康的綜合評價選擇適宜的運動量。運動量也稱運動負荷,指人體在體育活動中所承受的生理、心理負荷量以及消耗的熱量,由完成練習的運動強度與持續時間,以及動作的準確性和運動項目特點等因素來決定運動量的大小。不能一味追求增加運動量,因為在鍛煉時只有運動量保持適宜,才能收到較好地效果,運動量過小過大都不行。過小,則達不到鍛煉的目的;過大,又超出了人身體所能承受的限度,對人的健康不利,而每個人的體能都是不同的。因此在體育鍛煉過程中,科學的安排運動負荷是大學生進行體育鍛煉安全、有效的保證,也是制定運動處方的關鍵。

最后通過調查訪問,選擇有益于提高大學生體質健康的體育運動項目,建立大學生體育運動項目數據庫,將這些運動項目作為制定運動處方健身項目。同時將運動項目進行組合,大學生可根據個人體質狀況和興趣愛好選擇適宜的項目進行鍛煉。

4 基于Foxtable開發設計

4.1 Foxtable功能簡介

開發平臺是為開發者提供的軟件開發環境,本系統采用的開發平臺為Foxtable開發版,運行環境為win7系統。Foxtable是一個高效開發工具[5],在數據管理軟件方面進行了大量的優化,使得用戶在開發過程中不需要過多關注具體功能的實現。Foxtable集成了Excel、Access、Foxpro、VB以及易表等操作軟件的優勢,在數據的錄入、查詢、統計以及報表生成等方面都是具有強大的功能。Foxtable不僅內建數據庫,還支持許多主流數據庫作為外部數據源,例如:Access、SQL Server、Oracle等,并提供了數據動態加載、后臺統計等功能,能夠快速開發出各種基于互聯網的管理系統。

4.2 模塊功能

本評價系統充分利用Foxtable開發平臺特點,整個開發采用模塊化設計方法,設計包括大學生信息管理模塊、體質健康測試數據模塊、大學生運動處方建議模塊等三大模塊系統[5],見圖1。本系統基于面向對象式開發,設計和處理各種數據和表格,操作方便快捷,提示信息簡單明了,數據處理功能齊全,非常易于上手。

大學生信息管理模塊包括大學生基本個人信息和大學生健康檔案信息,為大學生建立基本情況檔案。體質健康測試數據模塊目前還處于需要人工將大學生體質測試的各項數據輸入到系統中進行管理,后續該模塊可開發通過IC卡進行各項身體素質測試數據的錄用。大學生運動處方建議模塊主要是根據大學生體質健康測試狀況和健康檢查情況,確定大學生身體狀況和指標得分,從而來確定適宜的運動強度。

圖1 大學生體質健康評價系統模塊化設計圖

5 結語

隨著健康管理理念推廣,大學生體質健康的管理也越來越受到各高校的重視。大學生如何通過合理的體質評估系統和運動處方建議來提高自身體質健康水平是當前高校體育中的重要課題。本文就是基于健康管理的理念,運用層次分析和Fisher判別分析相結合的數學模型,在Foxtable這一高效開發平臺上構建一套體質健康評估系統。該系統能夠準確地對大學生體質健康狀況做出綜合評價,從而科學地為大學生提供運動處方建議。大學生體質健康評價系統安全、科學、有效,對于培養大學生體育鍛煉的意識起到了積極作用,也使大學生能方便快捷地得到自身健康評價與健身指導,滿足大學生體育鍛煉的個體化需要。該軟件操作簡便,結果準確,具有一定的推廣應用價值,但系統還是存在不足,后續還需要進一步優化和功能擴展。

[1]鄭鍇,任麗平.高校大學生體質健康現狀調查[J].管理觀察,2015（24）:131-133.

[2]陳國華,韋程東,蔣建初，等.數學模型與數學建模方法[M].天津:南開大學出版社,2012.

[3]崔巴特爾,胡曉彥.大學生體質健康評價體系與運動處方的研究開發[J].北京體育大學學報,2004,27(7):927-929.

[4]盧卓,鄧方貞.基于Fisher分類算法的水稻種子品種識別[J].南方農機,2015(10):10-11.

[5]鄶淑娥.基于Foxtable的女生課余體育活動查詢系統的構建[J].中國管理信息化,2012,15(18):73-74.

G807

A

2095-2813(2017)10(c)-0228-03

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.30.228