学生体质与健康调研信息化管理系统构建的研究

2013-11-01李大平

沈阳体育学院学报 2013年5期

李大平，李莹

(1.绵阳师范学院体育与健康学院，四川绵阳621000;2.辽宁中医药大学体育部，辽宁沈阳110032)

学生体质与健康测试既是学校体育卫生一项十分重要的基础工作，也是一项事关提高中华民族素质的大事。从1985年第一次全国性的学生体质健康测试以来，至今体质健康测试已是学校教育的一个不可缺少内容之一，但国内各高校对体质测试质量保障这方面的研究非常少，经过文献调查，仅见江苏省教育厅在2011年10月21日发布了一个《江苏省学生体质健康监测质量监控工作规程(试行)》的方案。而在多年的学生体质健康监测实践中，却不断暴露出现行监测管理系统的过程管理、质量保障、数据管理、信息利用等各方面，都存在诸多问题与不足，严重影响监测工作的质量和效益。

对此，本研究试图运用最新的管理理念和计算机网络通讯技术，建立可视的、即时的、全面的信息化体质测试监控管理系统，以在最大程度上确保学生体质健康测试的数据可靠性、管理系统性、分析全面性和反馈及时性。有效提高监测结果的实效性和应用指导价值。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

学生体质与健康调研信息化管理系统。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料与问卷调查法通过查阅和收集大量与本课题相关学科的文献资料，为本课题提供了学术背景和科学依据。

1.2.2 专家咨询法聘请了相关领域的专家指导，获取更多的建议和大量的信息以及技术支持。

1.2.3 软件工程运用互联网技术和计算机技术，研发自主创新的“体质测试数据模型”和“体质测试情景模拟器”等软件系统。

2 学生体质与健康调研现行管理系统存在的主要问题分析

30多年来，我国先后于1979年、1985年、1991年、1995年和2000年、2005年、2010年进行了7次大规模的全国学生体质健康状况调研。其管理系统虽经不断完善，但基本框架建立在1985年学生体质健康调研的基础之上，2005年后实现了数据网上传输，网络技术得以应用。但此后便再无管理方式或技术方面的突破性改进，致使现行的管理系统在管理理念和管理技术上都已经落后于时代的发展。在实际监测过程中所暴露的主要问题集中在以下几个方面。

2.1 数据采集上报的方法、手段

虽然在2005年、2010年的学生体质测试中采用电子测试，电子采集数据和网上数据报送，但还处于试验阶段，属于半自动半机械加手工状态，已经滞后于信息化社会发展的今天。学生体质测试监控的方法、手段、数据处理、管理等方面都落后于国内其他领域，例如，在通讯领域，可以实现通话地点即时定位，甚至可以看到图像;卫生领域，可以实现异地视频问诊、治疗;环保领域，污染可以即时预警;交通领域，流量即时调控等等。

如果充分利用现代成熟的通讯、网络和电子技术，完全可以实现检测数据的即时采集和即时传送。

2.2 数据处理分析手段滞后

近25年的中国学生体质与健康测试分析报告出版时间见表1。

从表1可见，历次中国学生体质健康调研，从测试到研究报告出台所需要时间为1～3年的时间，显然，信息反馈的速度是很慢的，有时，初一学生的测试结果，甚至要到高一的时候才能见到。这就大大降低了监测结果的时效性。

表1 历次学生体质健康调研研究报告出版时间

2.3 测试结果的系统性管理程度低

按照国家的最新规定，在学生由小学直至大学毕业的整个学习期间，每年都应该接受体质健康检测。但是，对于检测数据的管理却没有做到连续的系统化管理，小学、初中、高中、大学，每个学段的测试数据不能有效衔接。因此，不能实现对学生体质状态的连续追踪观察和分析，也就实际降低了学生体质信息的使用效益。

2.4 测试质量的保障水平低

目前，对于学生体质监测的质量保障，主要依靠各级行政管理部门的行政指令性要求，其保障的有效性是有限和不可靠的。在对来自全国7省387所中学的404名大一学生问卷调查说明测试质量保障是非常薄弱的。

3 学生体质与健康调研信息化管理系统的构建

全国学生体质测试管理系统，也是一项智能分析系统，它是一个通用的，多角度的集测试、分析、评价、报告、监控、预警等多功能的管理平台。包括自主研发的“体质测试数据模型”和“体质测试情景模拟器”，它可以全面整合全国学生体质测试数据，建立从测试层、管理层到决策层的智能分析体系(图1)。

图1 体质与健康调研监测信息化管理体系

3.1 学生体质与健康调研监测数据采集平台

根据各级管理权限，分别建立国家监测中心，直至基层监测学校的各级学生体质监测数据库，各级数据库采用相同的数据结构，并统一数据字典，以方便不同数据库间的数据交换和联接。每名学生采用终生唯一的身份识别码(如身份证号码)，实现个体数据的连续追踪。此项工作只需在现有数据库系统的基础上进行必要的调整和补充，是不难实现的。

集成计算机网络技术、通讯技术和电子技术，建立测试工具与基层学校数据库的动态连接、基层学校数据库与中心(各级)数据库的动态连接，实现学生体质健康数据的测试电子自动化数据采集自动化和数据传输自动化。测试数据即时传送到基层数据库，并通过定时更新自动传输到各上级中心数据库，做到测试数据的自动采集和及时报送。

3.2 学生体质测试数据分析管理平台

在全面整合数据的基础上，体质测试分析管理平台面向学生个体、测试单位、各级体质测试管理机构需求，设计了不同的功能模块。

3.2.1 测试数据质量评估分析从测试群体横向剖面和学生个体体质动态纵向追踪两个方向，对测试数据的有效性进行分析，及时发现可疑数据，并进行相应处理，最大程度地减少测试误差，提高测试数据的可靠性。

3.2.2 测试结果自动分析利用测试数据库的特性，采用数据挖掘工具，提供大量丰富的数据分析模块，提供自动生成各类分析结果。包括群体特征分析、群体趋势分析、个体特征分析、个体动态分析以及各类指标间的关联性分析。

各级数据库都可以根据权限实现对本级资料的快速分析反馈。

3.2.3 绩效考核管理评价体系能自动地生成反映基层体质测试实施状况的评价指标，并把测试单位、基层管理机构考核指标(按完成测试%、完成测试状况、测试的结果、测试预警等)进行分类分析，作为对各级测试单位和管理机构的工作绩效的评估依据，同时作为测试质量评估的主要参考。

3.3 学生体质健康监测数据自动报告平台

通过统一的数据分析报告平台，为测试对象、测试单位、各级管理部门提供多种形式的结果分析报告。

3.3.1 智能模拟(测试情景模拟器) 针对学生个体和其历史测试结果的变化所带来的复杂计算，管理平台将提供多情景模拟器。模拟过程将通过时间序列、多元回归、决策树等统计挖掘方法，实现智能的分析计算。测试者测试后输入任意情景数据，即可得到回报组合。该模拟器可应用于多种测试组合的模拟计算，如身体形态的情景识别、用测试结果和元数据库比较的预测计算、分析;预警:超出范围—竞技运动员的选拔、测试中出现的误差等等。

3.3.2 自由探索(分析器) 在原始测试数据的基础上，利用数理统计和数据挖掘模块。对学生体质个体及整体状况、下级测试管理的评价、群体在整体的所处位子、地区特点等，提供全方位、多角度的分析报告，整个分析过程无需求助技术人员，均可自动实现。

3.4 测试过程监控管理平台

CDMA无线视频监控系统的研制成功，无疑为视频监控提供了新的系统解决方案。由于借助网络资源，无需自建基站，前端设备可任意部署在有联通CDMA网络信号的地方，不受距离限制、监控范围广、扩充能力强;CDMA网络稳定可靠、传输速率高、实时性强，可以保证不间断的视频监控;系统软件和前端设备价格低廉，容易推广普及。其原理:

音、视频数据依赖CDMA无线网络进行传输，VDH－2202CDMA可以任意安装在有CDMA网络覆盖的地区。每台VDH－2202CDMA设备需配备1块CDMA UIM卡，VDH－2202CDMA设备则自动通过CDMA拨号方式上网。它把摄像机图像经过视频压缩编码模块压缩，通过智能无线通讯模块发射到CDMA网络，实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、加解码、链路的控制维护等功能。

监控中心计算机可通过光纤、ADSL、ISDN、PSTN、CDMA、GPRS等方式上网。监控中心需要一个固定的公网IP地址。在监控中心可以远程控制前端设备，调看现场视频图像。

其他用户可以通过Internet访问系统服务器，得到实时的视频图像信息。系统支持C/S方式和Web方式两种访问方式。见图2。

图2 视频信号传输路径

利用该平台对学生体质测试现场实现可视监控，如一旦个体、群体测试结果超出阈值，系统探测器会通过局域网内的读出器(Reader)发出报警信号，并触发现场监控的视频图像信息系统启动，录像系统会将“触发事件”发生前1～60秒的图像信息及这个触发事件发生后的图像信息记录到专用的录像设备中，同时可通过多种方式将相应信息传输至监控中心，发现测试现场问题，及时予以纠正，以达到确保监测高质量进行的目的。