李昌鋒 張星 林增榮 李珍 林佳蕙

（福建生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 福建福州 350002）

基于Foxtable的大學(xué)生體質(zhì)健康評價系統(tǒng)構(gòu)建研究

李昌鋒 張星 林增榮 李珍 林佳蕙

（福建生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)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(xué)生體質(zhì)健康狀況出現(xiàn)下滑的現(xiàn)象,運(yùn)用健康管理的理念,以Foxtable數(shù)據(jù)庫管理軟件為開發(fā)平臺,通過層次分析法和Fisher判別分析,進(jìn)行構(gòu)建大學(xué)生體質(zhì)健康評價分析系統(tǒng)的研究。該系統(tǒng)旨在能夠有效對大學(xué)生的體質(zhì)健康狀況做出綜合評價，并提供相應(yīng)合理的運(yùn)動處方建議,起到對健康風(fēng)險進(jìn)行篩查預(yù)警的功能效果。該系統(tǒng)操作簡便,結(jié)果有效準(zhǔn)確,具有一定的推廣應(yīng)用價值。

大學(xué)生體質(zhì)健康 健康評價 運(yùn)動處方 Foxtable

健康管理具有對健康危險因素的監(jiān)測、分析、評估及預(yù)測等功能,因而健康管理的理念在體質(zhì)健康狀況評估方面也得到越來越多的運(yùn)用。近年來,大學(xué)生各項身體素質(zhì)普遍呈現(xiàn)出下滑的趨勢,通過對學(xué)生身體素質(zhì)進(jìn)行一系列項目測量,發(fā)現(xiàn)眾多學(xué)生沒有達(dá)到合格水平[1]。

本文針對這一現(xiàn)象,旨在建立科學(xué)有效的大學(xué)生體質(zhì)健康評價系統(tǒng),科學(xué)地評價大學(xué)生的體質(zhì)健康狀況,對促進(jìn)大學(xué)生進(jìn)行科學(xué)有效的體育鍛煉,養(yǎng)成良好的體育運(yùn)動習(xí)慣將起到十分重要的作用。

1 評價指標(biāo)及權(quán)重確定

對于學(xué)生個體體質(zhì)健康的評價主要集中在身體形態(tài)、生理機(jī)能、身體素質(zhì)和運(yùn)動能力等方面。本系統(tǒng)選擇評價指標(biāo)為：(1)形態(tài)指標(biāo)：身高/標(biāo)準(zhǔn)體重;(2)機(jī)能指標(biāo)：肺活量體重指數(shù)、臺階試驗;(3)運(yùn)動能力指標(biāo)：立定跳遠(yuǎn)、握力體重指數(shù)。所以本體質(zhì)健康評價模型的指標(biāo)因素共五項,分別為：身高/標(biāo)準(zhǔn)體重、肺活量體重指數(shù)、臺階實(shí)驗、立定跳遠(yuǎn)、握力體重系數(shù)。

為確定各指標(biāo)的權(quán)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(jìn)行兩兩比較,引入1～9標(biāo)度法,形成判斷矩陣,計算最大特征根及其對應(yīng)的特征向量,由此計算出相應(yīng)的權(quán)重,并對判斷矩陣的合理性進(jìn)行一致性檢驗。通過Matlab求解得到結(jié)果如下所示,最后得到五項指標(biāo)的權(quán)重分別為:0.096,0.096,0.1769,0.4543,0.1769。

2 評價體系構(gòu)建

本模型評價體系主要由兩大部分組成：單項指標(biāo)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(shù)據(jù)分布性質(zhì)影響的百分位數(shù)法,將測量值的百分位數(shù)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(diǎn)是,明確指出了個人在整體成績中的相對位置。

根據(jù)統(tǒng)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(shù)對應(yīng)表

對于身體質(zhì)量指數(shù),所采用的評價標(biāo)準(zhǔn)是BMI=體重(kg)/身高(m)。由于BMI指數(shù)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(biāo)之一,用此方法測定評價大學(xué)生的體形和肥胖度是可行的,見表2。

2.2 綜合評價

關(guān)于體質(zhì)健康綜合評價,國內(nèi)之前有很多此方面的研究,已經(jīng)有多種成熟的方法進(jìn)行有效評價,如指數(shù)法、離差法、百分位法等。近年來又有學(xué)者提出采用聚類分析、判別分析和主成分分析等統(tǒng)計數(shù)學(xué)方法,進(jìn)行體質(zhì)綜合評價,進(jìn)一步推動了對體質(zhì)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(jié)合的方式來完成體質(zhì)健康的綜合評價,公式見Fisher分類器和層次權(quán)重法所示[2,4]。

首先進(jìn)行定性分級評價,可通過Fisher線性判別分析方法對大學(xué)生體質(zhì)健康進(jìn)行綜合分級評價。Fisher是一種可以利用大量已有的同構(gòu)標(biāo)記數(shù)據(jù)(源域)設(shè)計小樣本訓(xùn)練數(shù)據(jù)(目標(biāo)域)分類器的算法。通過給定的訓(xùn)練樣本集,確定Fisher線性判別函數(shù)的投影方向和閾值,構(gòu)造分類器,然后根據(jù)這些分類器,可對體質(zhì)健康數(shù)據(jù)進(jìn)行分級評價。其次進(jìn)行定量數(shù)據(jù)分析,根據(jù)上述的層次分析法所確定的指標(biāo)權(quán)重,把每一項指標(biāo)所測得分與層次權(quán)重乘積之和組成了單次的體質(zhì)健康綜合得分。通過定性和定量的結(jié)合分析,能夠更加準(zhǔn)確有效地對學(xué)生的健康體質(zhì)進(jìn)行綜合評價,確保評價結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性。

表2 身體胖瘦等級與BMI指數(shù)對應(yīng)表

3 運(yùn)動處方建議

美國生理學(xué)家卡波維奇(kapovich)早在20世紀(jì)50年代就提出運(yùn)動處方的概念[3]。我國《體育詞典》將運(yùn)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(nèi)容、強(qiáng)度、負(fù)荷、次數(shù)、時間和鍛煉的注意事項等。

采用適宜的運(yùn)動處方進(jìn)行課外鍛煉,才能夠有效地提高大學(xué)生的體質(zhì)健康。所以首先要根據(jù)體質(zhì)健康的各項評價結(jié)果來選擇需要加強(qiáng)的運(yùn)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(jìn)行針對性訓(xùn)練。

再次還要根據(jù)個人體質(zhì)健康的綜合評價選擇適宜的運(yùn)動量。運(yùn)動量也稱運(yùn)動負(fù)荷,指人體在體育活動中所承受的生理、心理負(fù)荷量以及消耗的熱量,由完成練習(xí)的運(yùn)動強(qiáng)度與持續(xù)時間,以及動作的準(zhǔn)確性和運(yùn)動項目特點(diǎn)等因素來決定運(yùn)動量的大小。不能一味追求增加運(yùn)動量,因為在鍛煉時只有運(yùn)動量保持適宜,才能收到較好地效果,運(yùn)動量過小過大都不行。過小,則達(dá)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(xué)的安排運(yùn)動負(fù)荷是大學(xué)生進(jìn)行體育鍛煉安全、有效的保證,也是制定運(yùn)動處方的關(guān)鍵。

最后通過調(diào)查訪問,選擇有益于提高大學(xué)生體質(zhì)健康的體育運(yùn)動項目,建立大學(xué)生體育運(yùn)動項目數(shù)據(jù)庫,將這些運(yùn)動項目作為制定運(yùn)動處方健身項目。同時將運(yùn)動項目進(jìn)行組合,大學(xué)生可根據(jù)個人體質(zhì)狀況和興趣愛好選擇適宜的項目進(jìn)行鍛煉。

4 基于Foxtable開發(fā)設(shè)計

4.1 Foxtable功能簡介

開發(fā)平臺是為開發(fā)者提供的軟件開發(fā)環(huán)境,本系統(tǒng)采用的開發(fā)平臺為Foxtable開發(fā)版,運(yùn)行環(huán)境為win7系統(tǒng)。Foxtable是一個高效開發(fā)工具[5],在數(shù)據(jù)管理軟件方面進(jìn)行了大量的優(yōu)化,使得用戶在開發(fā)過程中不需要過多關(guān)注具體功能的實(shí)現(xiàn)。Foxtable集成了Excel、Access、Foxpro、VB以及易表等操作軟件的優(yōu)勢,在數(shù)據(jù)的錄入、查詢、統(tǒng)計以及報表生成等方面都是具有強(qiáng)大的功能。Foxtable不僅內(nèi)建數(shù)據(jù)庫,還支持許多主流數(shù)據(jù)庫作為外部數(shù)據(jù)源,例如:Access、SQL Server、Oracle等,并提供了數(shù)據(jù)動態(tài)加載、后臺統(tǒng)計等功能,能夠快速開發(fā)出各種基于互聯(lián)網(wǎng)的管理系統(tǒng)。

4.2 模塊功能

本評價系統(tǒng)充分利用Foxtable開發(fā)平臺特點(diǎn),整個開發(fā)采用模塊化設(shè)計方法,設(shè)計包括大學(xué)生信息管理模塊、體質(zhì)健康測試數(shù)據(jù)模塊、大學(xué)生運(yùn)動處方建議模塊等三大模塊系統(tǒng)[5],見圖1。本系統(tǒng)基于面向?qū)ο笫介_發(fā),設(shè)計和處理各種數(shù)據(jù)和表格,操作方便快捷,提示信息簡單明了,數(shù)據(jù)處理功能齊全,非常易于上手。

大學(xué)生信息管理模塊包括大學(xué)生基本個人信息和大學(xué)生健康檔案信息,為大學(xué)生建立基本情況檔案。體質(zhì)健康測試數(shù)據(jù)模塊目前還處于需要人工將大學(xué)生體質(zhì)測試的各項數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中進(jìn)行管理,后續(xù)該模塊可開發(fā)通過IC卡進(jìn)行各項身體素質(zhì)測試數(shù)據(jù)的錄用。大學(xué)生運(yùn)動處方建議模塊主要是根據(jù)大學(xué)生體質(zhì)健康測試狀況和健康檢查情況,確定大學(xué)生身體狀況和指標(biāo)得分,從而來確定適宜的運(yùn)動強(qiáng)度。

圖1 大學(xué)生體質(zhì)健康評價系統(tǒng)模塊化設(shè)計圖

5 結(jié)語

隨著健康管理理念推廣,大學(xué)生體質(zhì)健康的管理也越來越受到各高校的重視。大學(xué)生如何通過合理的體質(zhì)評估系統(tǒng)和運(yùn)動處方建議來提高自身體質(zhì)健康水平是當(dāng)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(yùn)用層次分析和Fisher判別分析相結(jié)合的數(shù)學(xué)模型,在Foxtable這一高效開發(fā)平臺上構(gòu)建一套體質(zhì)健康評估系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地對大學(xué)生體質(zhì)健康狀況做出綜合評價,從而科學(xué)地為大學(xué)生提供運(yùn)動處方建議。大學(xué)生體質(zhì)健康評價系統(tǒng)安全、科學(xué)、有效,對于培養(yǎng)大學(xué)生體育鍛煉的意識起到了積極作用,也使大學(xué)生能方便快捷地得到自身健康評價與健身指導(dǎo),滿足大學(xué)生體育鍛煉的個體化需要。該軟件操作簡便,結(jié)果準(zhǔn)確,具有一定的推廣應(yīng)用價值,但系統(tǒng)還是存在不足,后續(xù)還需要進(jìn)一步優(yōu)化和功能擴(kuò)展。

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G807

A

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

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.30.228