基于區塊鏈技術的學生體質監測系統構建

利用區塊鏈技術，基于KRM-A6校務通平臺，構建學生體質監測系統。本文從學生體質監測現狀、體質監測平臺構建等方面進行分析。研究發現學生參與體質監測內驅力不足，教師參與據采集和整理上傳環節責任心不足，忽視學生體測數據的應用和測試結果反饋；構建學生體質監測系統可以有效的提升數據質量，主要包括創建學生體質監測數據庫、制定運動貨幣獎勵機制和個性化運動處方三個方面的內容；同時也面臨區塊鏈技術人才的缺乏，體質監測系統的管理的不足和深化學生體質監測系統的現代化研究的困難和挑戰。

1 前言

黨的十八大以來，學生的體質健康問題備受國家重視。教育部公布的我國第八次的學生體測數據顯示，中小學生的體測優秀良好率上升幅度大，大學生的體測優秀良好率增長0.2%。高校大學生的體質健康測試年年都在進行，而大學生的體質健康水平卻停滯不前，這表明大學生的運動動機不夠充分，各高校的體質測試數據反饋效果不佳，還不足以給大學生群體制定有針對性質的運動處方。2019年10月，習近平總書記在中央政治局第十八次集體學習時指出“要探索利用區塊鏈數據共享模式，積極推動區塊鏈技術在教育等領域的應用”。區塊鏈技術是種存儲信息的，不易被偽造和篡改的公布式公開賬本技術，現如今在稅務，醫保，車輛年檢等業務信息上發揮著重要作用，同時為學生體質監測系統的搭建奠定了基礎。本文利用區塊鏈技術與學生體質監測系統相結合，解決當下體質測試數據失準失真、資源共享困難、信息反饋滯后等問題，為今后各高校體質測試數據區塊搭建成鏈，構建高校點對點網絡（P2P）打下基礎。并在系統中添加運動獎勵貨幣（運動幣）機制和個性化運動處方功能，提高學生的運動熱情，讓學生能夠獲得適合自身身體素質的運動處方。

2 基于數據質量的學生體質監測數據現狀

2.1 學生參與體質測試內驅力不足

學生體測的成績，是直接影響數據質量的主要因素。部分學校在組織測試前，未對學生進行宣傳講解，只發通知，因此許多學生對體測的標準和相關要求不太清晰、體質監測的意義及自身的體能和健康認知度不高，對本人的測試成績不清楚，無法指導學生參與體育運動，影響鍛煉效果。

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

2.2 數據采集和整理上傳環節責任心不足

學生體質監測制度仍然存在很多弊端。政府和教育行政部門十分重視，少數學校缺失對學生體質監測的責任心，組織測試不嚴謹，部分教師對測試方法的規范化和標準化掌握不夠，紙張的和電子設備記錄成績均易造成數據丟失。在整理數據上傳系統時，由于部分老師未掌握好電腦數據傳輸技術，且態度不認真，誤傳數據情況多，造成學生體測數據失真，數據共享不明等問題。甚至有學校鉆數據系統無監管的空子，隨意黏貼復制纂改學生成績，虛假上報數據。上報失真質量較低的數據，這是國家資源的浪費，同時也不利于學生體質健康發展，教師采集數據的責任心和信息技術素養的提高有待加強。

2.3 忽視學生體測數據的應用和測試結果反饋

國家學生體測評價體系主要有體質測試、數據整理上報、抽檢復核、數據分析、監測結果公示等步驟組成，這對了解和監測學生體質現狀和變化起了較大的作用，卻沒有對學生體測數據的有效應用，缺少對學生自身的體育鍛煉指導，對體育教學和反饋和改進。對學生體測數據應用的忽視，在促進學生健康促進、培養學生終身體育習慣未發揮其效果。孫雙明指出，歐美發達國家將體測數據反饋至教育行政部門、學校和家庭，并協助學校和家庭全面了解學生本人的體質狀況，針對學生的體質和體能情況提出鍛煉方案。

進行數據反饋，才能進行有效的數據應用。然而，多數學校對數據反饋情況并未引起足夠的重視。比如，體育教師只對體質測試是否通過進行單一的反饋，未對學生體質體能變化情況做具體分析，缺少與學生個體體質進行健身鍛煉指導的反饋；因此，重視體測數據的反饋與應用，為大學生制定運動計劃，并對大學生參加體育鍛煉做出具體的反饋和指導，有利于促進學生體質健康并養成終身體育習慣。由此，基于區塊鏈技術視角下，學生體測監測不僅能夠注重數據監測，而且能實現數據反饋與應用并用，充分發揮區塊鏈技術的思維方式，利用學生體測的數據信息，制定個性化運動處方，助力于學生進行運動鍛煉。

3 江西軟件職業技術大學校務通平臺的學生體質監測系統構架

3.1 于區塊鏈技術的KRM-A6校務通平臺

基于區塊鏈技術的江西軟件職業技術大學KRM-A6校務通平臺，為大學教育管理和人才培養過程提供全生命周期的解決方案，平臺利用區塊鏈、物聯網、大數據、移動互聯網、計算機網絡、云存儲、云計算、人工智能等諸多技術手段，為學校管理、教育培養提供技術上的支持和保障。系統覆蓋大學的學生管理、教務管理、圖書管理等諸多方面，是大學校園管理實現全方位、人性化、網絡化、智慧化的綜合性解決方案。

在KRM-A6平臺上構建學生體質監測系統，可以實現我校學生體質監測管理，構架如圖1所示：

3.2 體質測試數據庫

學生體質健康測試主要存在測試標準不一致、獲取數據效率低、篡改數據成本小、信息存儲不安全等問題，將區塊鏈技術運用于學生體質健康測試，不僅可以使學校、地級、省級能夠高效率、低成本掌握學生體質動態信息，還能保障學生體質測試數據的存證、共享、監管和追溯，可以很好的解決當下危機并實現社會價值。基于校務通平臺的學生體質監測系統構建，首先從學生體質測試的標準及錄入開始，平臺利用智能合約技術可以很好的解決測試標準不統一、上報困難和反饋信息滯后的問題，學生通過校園通app上的身份證明進行身份認證，后進行項目測試，再將測試數據直報至網絡節點，各節點將滿足共識機制的標準化數據錄入進數據庫，從而保證學生、學校和政府能夠及時掌握信息并進行反饋。在確保了體質測試數據高效率的上報與傳輸時，數據的可靠性也要得到保障，有研究表明，有學校為了自身利益，惡意篡改學生體質測試數據，使得上報值和抽測值存在明顯差異，表明學生體質測試工作懈怠、數據造假成本低。時間戳技術表明一份數據在一特定時間點是已經存在了的且完整可驗證的數據，安全性極高，有效的避免此類現象發生。測試過程中，受試者先進行身份驗證，然后開始體質測試，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塊，每一位受試者的測試成績和視頻都會形成一個區塊，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據的開始、發展過程與結果，確保了數據的可靠性和安全性。每個區塊成鏈后同時也會受到非對稱加密技術的保護，在抽查或復查數據時只需匹配學生樣貌和測試視頻的匹配度即可完成，極大的減少了經濟支出，且基于非對稱加密技術的公私鑰機制也能夠發現、防止數據被篡改的風險。最終，每個班級的體側數據都會形成一個子區塊鏈，再以學院為單位對區塊進行劃分，利用鏈式結構（班級——學院——學校），整合各學院數據構建學生體質健康測試數據庫。

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評估報告（2017）》文件中提出，“學生參加體育運動依然是被強制性的，學生體質健康取得的成果較為脆弱”。說明大學生仍未養成運動鍛煉的習慣，形成運動鍛煉的習慣促進體質發展還需努力。在《國家學生體質健康標準（2014 修訂）》中提出：“著重強化教育激勵、反饋調整和引導鍛煉的功能”。因此，建立高質量的激勵機制，做好學生體測數據反饋，引導學生積極參加體育鍛煉也是學生體質監測的重要內容。學校應考慮到大學生群體的個性化需求，提供多樣性供給與高質量的服務。如果說公共體育課是大學生運動興趣培養的基礎，體育教師布置的課后任務是學生保持良好身體素質的保障，那么，高質量的激勵機制系統則是激發學生產生運動興趣的“鑰匙”。因此，高校可通過建立相應機制提高學生鍛煉的自主性與積極性。區塊鏈技術具有去中心化、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險，再與本校已有的校務通平臺聯動，能夠高效獲取學生信息、保障學生信息安全。校務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生服務，如兌換學分、食堂消費券等，高質量的服務是保證運動幣不貶值的關鍵，所以應提前與學校、商家等溝通保障服務質量。

3.4 制定個性化運動處方

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

4 結論

依據學生在體質健康監測中出現的問題，利用校務通平臺構建本校學生體質監測系統。區塊鏈技術為學生體質監測提供了新的思路與視角，起到規范體育教師及工作人員的技術標準，可改善數據失真問題，同時強化監管，提高師資的信息素養，推動學生體質健康數據監測的升級，對學生體測數據到了較好的治理效果。雖然區塊鏈的學生體質數據監測有如此多的優勢，但還面臨著各種各樣的挑戰，如區塊鏈技術人才的缺乏，體質監測系統的管理的不足，體測過程和數據庫的進一步優化，深化學生體質監測系統的現代化研究，還需要不斷進行大量的研究和嘗試。

參考文獻

[1]習近平.把區塊鏈作為核心技術自主創新重要突破口加快推動區塊鏈技術和產業創新發展[N].人民日報，2019-10-26（01）.

[2]古雅輝，李曉玲.困境與出路：大數據背景下學生體質健康測試發展探析[J].寧夏大學學報（人文社會科學版），2019，（05）：179-183.

[3]周薇.美、日青少年體質健康測評體系的啟示[J].湖北體育科技，2017（8）：671-674.

[4]孫雙明，葉茂盛.美、俄、日和歐盟學生體質健康測試概述[J].北京體育大學學報，2017（3）：86-92.

[5]蘇堅貞，陳曦.學生體質健康測試區塊鏈的平臺架構、應用前景與現實挑戰[J].體育學研究，2020，（01）：21-26+32.

[6]殷菁，史曙生.區塊鏈技術視角下學生體質健康數據測試的治理困境、系統建構與路徑選擇[J].遼寧體育科技，2022，（03）：88-94.

[7]相馨，史曙生.基于區塊鏈技術下學生體質健康多中心協同治理的結構創新研究[J].湖北體育科技，2021，40（09）：762-765+839.

[8]唐炎，蔡玉軍.中國兒童青少年體育健身指數評估報告（2017）發布會在我校舉行［EB/OL］.http：∥www.sus.edu.cn/ info/1007/16457.htm.2018-08-13.

[9]《國家學生體質健康標準（2014年修訂）》[EB/OL].http：∥www.moe.gov.cn/s78/A17/twys_left/moe_938/moe_792/s3273/201407/t20140708_171692.html.2014-07-07.

[10]胡健華，張曉文.運動處方教學方法促進學生體質健康的國內動態與建議[J].職業教育（中旬刊），2022，（04）：13-15.

基金項目：江西省教育廳科學技術研究項目（編號：GJJ216408）。

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

（作者單位：江西軟件職業技術大學）