基于提高大学生体质健康测试成绩的分析研究

陈 龙，谢 彬

基于提高大学生体质健康测试成绩的分析研究

陈 龙，谢 彬

学生体质健康问题越来越受到国家的重视，青年的体质健康状况如今并不乐观，近日，教育部发布《高等学校体育工作基本标准》规定，大学生体质健康测试成绩将作为评优、评先的重要依据，毕业时，如果测试成绩达不到50分，将按结业处理［1］。

引起体质下降的原因可能是多方面的。有时候数据可能会反映一些问题，就从学生体质健康测试的情况来看，明显可以看出学生体质状况在下滑，为了弥补及优化学生体质健康，我们准备优化体质测试的训练方案，以使学生体质健康测试的成绩有所提高，从而进一步提高学生自身的身体素质。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

华中科技大学本科生，男800人，女200人。

1.2 研究方法

文献资料法、层次分析法、正交试验法和黄金分割法。

1.3 研究思路

1）通过层次分析法筛选出三因素三水平进行正交试验；2）在正交试验里得出最优组合及最重要的因子；3）用训练的方式来提高重要因子并用黄金分割优选法进行量化。

2 结果与分析

2.1 层次分析法

层次分析法是一种将定性与定量分析方法相结合的多目标决策分析方法。该法的主要思想是通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素，对两两指标之间的重要程度作出比较判断，建立判断矩阵，通过计算判断矩阵的最大特征值以及对应特征向量，就可得出不同方案重要性程度的权重，为最佳方案的选择提供依据［2］。

通过30位专家的打分，求其平均，得出综合得分进行层次分析。

这一环节的目标层是提高大学生体测成绩训练方案；准则层有速度、力量、心态、耐力和灵敏5个选项；方案层包括：60m、100m、往返跑、30m、追赶跑、蛙跳、仰卧起坐、引体向上、俯卧撑、卧推、中长跑、篮球、足球、游泳、登山（见图1）。

图1 层次分析图

表1 准则层数据

表1可看出，在准则层有速度、力量、心态、耐力和灵敏这个5个方面中，权重较高的前3个是：速度（0.424 9）、耐力（0.275 3）和力量（0.185 5）。因此，在提高学生体测成绩的训练中，主要提倡以速度、耐力及力量为主的锻炼方式。

表2 速度—方案层数据

由表2可以看出，在速度—方案层中100m、60m、30m、追赶跑和往返跑这五个因素里，权重排在前三的是：60m（0.480 4）、100m（0.244 3）和往返跑（0.157 4）。因此，提倡速度训练以60m、100m及往返跑的这些练习方式来提高速度方面的成绩。

表3 力量—方案层数据

由表3可看出，在力量—方案层中蛙跳、仰卧起坐、引体向上、俯卧撑和卧推这5个因素里权重较重的前3个是蛙跳（0.3966）、引体向上（0.3184）和仰卧起坐（0.1437）。因此，在力量训练中可多采用以蛙跳、引体向上及仰卧起坐这些方式来进行锻炼。

表4 心态—方案层数据

由于心态在准则层的权重较低，仅有 0.042 0，故在此不考虑心态方面的因素。

表5 耐力—方案层数据

表5可看出，在耐力—方案层里中的长跑、篮球、足球、游泳和登山5个因素里，权重较重的前3个为中长跑（0.517 7）、足球（0.258 8）和篮球（0.112 1）。因此，在耐力训练工作中可多采取以中长跑、足球及篮球的训练方式进行锻炼。

表6 灵敏—方案层数据

由于灵敏在准则层的权重较低，仅有 0.072 3，故在此不考虑灵敏方面的因素。

2.2 正交试验法

正交试验设计和分析方法是目前最常用的优化试验设计和分析方法，是部分因子设计的主要方法。正交试验以概率论、数理统计和实践经验为基础，利用标准化正交表安排试验方案，并对结果进行计算分析，最终迅速找到优化方案，是一种高效处理多因素优化问题的科学计算方法［3］。

通过层次分析法中选出了如下的三因素三水平的项目：

表7 试验因素水平表

表8 L9（34）正交试验表

表8可看出，在A因素中K1是最高的有270，在B因素中K1是最高的有265，在C因素中K1也是最高的为261，这说明A因素中水平A1最好，同理B因素中B1最好，C因素中C1最好，因此最佳方案为A1、B1、C1，刚好在9次试验里面。而通过极差R可知，A、B、C分别为32、15、13，说明因素主次为A＞B＞C（速度＞力量＞耐力）。

通过表8可以得出方差分析表。

表9 L9（34）方差分析表

表9可知，A、B、C中显著度高低为A＞B＞C，这与极差分析中得出的结论是一致的。由此可以说明，大学生在锻炼中可更多的注重对速度（A）能力方面的练习，因为速度（A）更具有显著性，对于提高体测成绩帮助最大。

2.3 黄金分割优选法

黄金分割法能以较少的试验次数迅速找到最优方案，是一种较先进且常用的优选法，在科学试验、工程设计、生产工艺和各类规划、决策与管理等许多工作中都是合理寻求最优方案的有效方法。我们所说的黄金分割法是指在试验范围0.618处做一次试验，再在其对称点即0.382处作第二次试验，比较两点试验结果，去掉“劣”点部分，保留“优”点部分。然后再留下部分继续按上述方法进行试验，再舍“劣”取“优”，逐步缩小试验范围，直至取得满意的结果［4］。

下面采用黄金分割法进行寻找最佳试验点。

为了提高速度，我们采用高抬腿训练方法，1min高抬腿练习。被测人平均1min最多可高抬腿180次，要寻求最适宜练习次数，以65%强度开始。

通过黄金分割原理对其计算试验点一、试验点二（如图2）。

图2 第一二试验点（A、B）示意图（次数）

图2中，已知最大强度为180次，而65%强度可以换算为117次，设第一试验点为A，第二试验点为B，用黄金分割0.618进行试验点的选择，那么

A点：（180-117）×0.618+117≈156（次）

B点：（117+180）-156=141（次）

经过一段时间试验后，第二实验点B较第一实验点A好，因而去掉AN线段，然后再用黄金分割进行下一试验点的比较（如图3）。

图3 第三试验点（C）示意图（次数）

图3中，第三试验点C：（117+156）-141=132（次）

经过一段时间试验后，第三试验点C较第二试验点B好，因而去掉BA线段，同样再进行下一试验点的比较（如图4）。

图4 第四试验点（D）示意图（次数）

图4中，第四试验点D：（117+141）-112=126（次）

经过一段时间试验后，第四试验点D较第三试验点C好，因而去掉CB线段，同样再进行下一试验点的比较（如图5）。

图5 第五试验点（E）示意图（次数）

图5中，第五试验点E：（117+132）-126=123（次）

经过一段时间试验后，第五试验点E较第四试验点F差，因此，第四试验点D（126次）是相对较好的一个训练量。

由以上黄金分割优选法的五轮试验，得到表10。

表10 1m in高抬腿练习黄金分割优选数据

3 结论与建议

3.1 层次分析法

在速度、力量、心态、耐力和灵敏5个因素对于提高大学生体侧成绩重要程度从高到低依次是：速度、耐力、力量、灵敏、心态。因此，对于大学生锻炼而言，应该加强速度、耐力及力量方面的训练。

在速度中，训练方案优选出来的是60m、100m和往返跑三项，它们对提高速度效果最好。建议在速度训练中可多采取60m、100m及往返跑的练习方式。

在力量中，训练方案优选出来的是蛙跳、引体向上和仰卧起坐，明显这三项都是在体测项目里直接就有的内容，所以肯定很重要。因此，建议在力量训练中多进行蛙跳、引体向上及仰卧起坐的相关练习。

在耐力中，训练方案优选出来的是中长跑、足球和篮球，而体测中800、1 000m是考试项目固然中长跑会显得重要。因此，建议在耐力训练中尽量进行中长跑的练习，如果实在觉得枯燥也可适当选择踢足球、打篮球等相关练习。

3.2 正交试验法

速度、力量和耐力三因素中组合的最佳方案是速度里面的60m，力量中的蛙跳和耐力中的中长跑，即60m、蛙跳、中长跑这种组合练习对于提高体测成绩的帮助是最为明显的。而在速度、力量和耐力这三个因素中，对体测成绩影响最大的是速度，其次分别是力量和耐力。

因此，建议在锻炼身体时，比如一周可安排2天练速度、1天练耐力、1天练力量，也可在练习中可采用60m、蛙跳和中长跑这种的方式进行复合式练习。

3.3 黄金分割法

通过前面可知速度对于提高体测成绩是最为重要的因素，而提高速度练习最常用的手段中高抬腿练习是相当方便及效果好的，故此我们对1m in高抬腿练习进行黄金分割法优选出最为合适的抬腿次数。

在高抬腿练习中，得出1min高抬腿126次是最为科学合理的，这样不会太累，可以保证下次练习的体力，但又有一定的强度，从而达到训练的效果。因此建议在高抬腿练习里最好保持在126次/m in左右，练习5组，间隔2min。

4 结语

通过层次分析、正交试验、黄金分割的方法对大学生体质健康测试成绩提高做出了一定的分析研究，发现速度、力量、心态、耐力、灵敏中对体测成绩影响最大的是速度，其次是耐力和力量。在30m、60m、100m、往返跑、追赶跑中对速度成绩影响最大是60m，其次是100m和往返跑；在中长跑、篮球、足球、游泳、登山中对耐力成绩影响最大的是中长跑，其次是足球和篮球；在蛙跳、引体向上、仰卧起坐、俯卧撑、卧推中对力量成绩影响对大蛙跳，其次是引体向上和仰卧起坐。如果把60m、中长跑、蛙跳结合起来训练对体质测试成绩的提高有显著的作用。本文针对提高60m速度成绩采取了1m in高抬腿练习，因为速度是影响体测成绩最大的因素，而60m最能影响速度类成绩，由于1min高抬腿是速度训练中较常用的训练方法（这还是一个瘦腿的好方法）之一，其合理的次数为127次。

因此，为更好的提高大学生体测成绩，建议采取以锻炼速度、耐力和力量为主的训练，根据自身情况可在速度训练中选择60m、100m及往返跑练习，在耐力训练中可选择中长跑、足球、篮球的方式进行，在力量训练中可选择蛙跳、引体向上和仰卧起坐进行锻炼。

［1］教育部.《高等学校体育工作基本标准》［S］.教体艺［2014］4号，2014.

［2］郭金玉，张忠彬，孙庆云.层次分析法的研究与应用［J］.中国安全科学学报，2008（5）.

［3］刘瑞江，张业旺，闻崇炜，等.正交试验设计和分析方法研究［J］.实验技术与管理，2010（9）.

［4］梅忠义，倪菱湖，刘向远.黄金分割法在物理实验中的应用——金割效应物理摆［J］.大学物理实验，2006（2）.

Analysis and Study on Improving Test Scores Based on Physical Health of College Students

CHEN Long，XIE Bin

从层次分析角度选出对于体测影响相对较重要的因素，用正交试验将选出来的重要因素进行科学的组合优化，通过黄金分割法对优化出来的项目进行量化训练。建议以锻炼速度、耐力和力量为主的训练，根据自身情况可在速度训练中选择60m、100m及往返跑练习，在耐力训练中可选择中长跑、足球、篮球的方式进行，在力量训练中可选择蛙跳、引体向上和仰卧起坐进行锻炼。

层次分析法；正交试验法；黄金分割法；大学生；体测

Relatively important factors for physical test are selected from analytical hierarchy process.Important factorswill be carried through combinatorial optimization of science by orthogonal test，the result ofwhich will be carried out the quantitative training by golden section method.Finally we advise to exercise speed，endurance and strength training，and according to one circumstance what can be chosen are 60m，100m and running back and forth in the speed training practice，middle-distance race，football and basketball in choice of endurance training，leap frog，pull-ups and sit-ups exercise in strength training.

Analytic Hierarchy Process （AHP）；orthogonal experiment；golden section；college students，Health Physique Test

G804.49

A

1003-983X（2015）01-0027-04

2014-09-18

陈 龙（1988-），男，重庆人，在读硕士，研究方向：体育教育训练.

华中科技大学体育部，湖北武汉430074 Physical Education Department，Huazhong University of Science and Technology，Wuhan Hubei，430074