基于训练技术的生长干部学员体能训练系统分析与设计

杨艾军,宋 伟

(陆军炮兵防空兵学院,安徽 合肥 230031)

现代化信息战争条件下,军人的体能是战斗力的重要构成因素之一,也是打赢局部战争的前提和基础。军人职业的特殊性,要求军事院校培养的学员除了应当具备坚定的政治素养、精湛的业务素质和稳定的心理素质外,还应具备良好的身体素质。因此,提高军人的体能素质,对当前生长干部学员军事技能训练的现状做出客观的分析对提高部队战斗力,打赢现代化战争,具有重要意义和价值。

但当前生长干部学员的体能训练还存在很多问题,通过调查研究发现,比较突出的问题是:1)查找问题不精确,表现为对于体能薄弱的学员,其具体原因不明确,没有指出问题的根源;2)训练方法不科学,表现为目前的训练主要还是使用传统的训练方法,成绩的提高只是一味地重复训练和简单的辅助练习;3)训练过程没有反馈,表现为教员不能及时掌控学员的训练效果和成绩,不能及时为学员纠正指导,从而导致训练效果不高甚至训练伤的出现[1]。

随着军事训练信息化时代的到来,军事体能训练也应与时俱进,对训练方法提出更高的要求,不能拘泥于传统的训练方法。针对上述问题,本文提出利用训练技术辅助体能训练,即设计一套军事体能训练指导系统,实现学员在军事体能训练过程中的精细调节、有效控制、科学分析和针对指导,根据训练大纲对体能标准的要求,提出科学、动态的军事体能训练方案,并进行指导和监管,定期调整训练方案,实现体能训练全程监控[2]。

1 基于训练技术的生长干部学员体能训练系统设计

1.1 需求分析

本系统用户分为普通用户、高级用户、系统管理员和潜在用户。

普通用户有学员和学员队干部;高级用户有学员大队领导、机关领导和教员;系统管理员一般由教员担任;潜在用户可以理解为需要使用本系统进行测试的人员或者在工作中需要本系统提供数据的人员,如依托地方培养的军队人才和服务军队的医护人员等。其用例如图1所示[3]。

图1 体能训练指导系统用例图

从图1可以看出,该系统的主要用户有6类,每类用户的等级依次升高,高级用户继承低级用户的功能,并具有本级的功能和权限。通用用例为浏览系统、注册账号和查询个人数据,这3种用例对每类用户都开放,目的是让大家熟悉、了解系统,并且方便在需要的时候直接获取某个人的数据。学员的用例为体能测试、复测和申请训练指导,其中，体能测试包括身体指标测试和基础体能测试,通过这几个用例,学员可以完成体能的综合测试和初步指导。队干部,大队、机关领导和教员这3类用户的共同用例是查询综合数据,包括查询指标数据和体能数据,这是高级用户的权限,为了全面掌握学员的体能状况,以便开展工作。队干部的用例还有分析数据,大队、机关领导的用例还有生成训练报表和调整训练计划,这些都与其工作职能息息相关。教员的用例还体现在查询指导方案、获取复试成绩和方案效果评估,教员通过前两个用例可以对系统生成的初步训练指导方案进行实时的调整,确保训练效果;在训练周期结束后,还可以通过后一个用例对该训练指导方案进行评估,优化系统和训练手段。系统管理员主要负责管理系统,用例包括用户管理和数据管理,通过后台操作维护、优化、升级系统。

1.2 功能分析

体能训练指导系统以生长干部学员为研究对象,对其在校期间的体能训练进行辅助,帮助提高成绩。该系统主要有以下功能:

1)用户管理功能:可以添加、删除用户,设定用户级别,记录用户基本信息。

2)体能测试功能:包括检测身体各项运动指标和基础体能考核,记录指标和成绩。

3)数据分析功能:根据学员的身体指标和体能成绩,对比体能标准,得出该学员的体能短板和训练目标。

4)指导训练功能:根据分析出的体能短板,由系统生成相应的训练指导方案,经教员调整、确认后,学员实施训练。

5)监督检查功能:在训练指导方案实施后的指定时间内,学员进行复测和上报最新成绩,系统根据最新数据,可以对训练指导方案进行微调,保证训练效果。

6)效果评估功能:在执行训练指导方案周期后,对学员进行检测和考核,根据指导后的成绩,对比分析该训练指导方案的效果,并录入方法库[4]。

通过上述功能,实现体能训练的全程管理、有效监控和科学指导。

1.3 总体结构设计

根据需求分析的结果,为了使系统操作方便,系统硬件环境主要是在局域网(也可以在广域网)结构下的服务器和普通PC客户机;软件环境主要是客户端通过web浏览器进行访问。

硬件方面,系统包括很多专业的检测设备,客户端PC和打印机等,其硬件配置如图2所示[5]。

图2 硬件配置图

从图2中可以看出,系统硬件设备通过局域网连接,需要传输数据时,可以通过路由器向军网传输。系统除了Web服务器、数据库服务器和打印机服务器这3台服务器外,其余的硬件设备分成指标测试组、体能测试组和监督跟踪组。指标测试组有肺机能检测设备、心血管机能检测设备、体成分检测设备、智能跑步机、VO2000运动肺功能测试仪、最大摄氧量测试设备、超声骨密度测试设备、体平衡机能测试设备、电子血压计、军事训练运动生理状况监测仪等设备。这些设备各司其职,相互配合,为系统提供可靠准确的指标数据;体能测试组合监督跟踪组主要依靠向客户端PC定时输入数据,和指标数据共同为系统提供数据基础。

软件方面,系统采用IE浏览器来访问数据库和设备,开发软件采用Microsoft Visual Studio 2013,编程语言采用面向对象的C#,数据库采用SQL Server。软件构件如图3所示[6]。

图3 软件构件图

从图3中可以看出,软件结构分为数据库层、基础模块层和应用模块层。数据库层包含系统的各种类型数据,是系统进行分析、计算和指导的基础;基础模块层包括了系统的基本功能,这些功能依托于数据库层的数据,通过系统的运行实现;应用模块层则体现了系统的人机交互功能,需要加入一些人为的因素,实现比较复杂的数据分析。比如指导方案调整模块,就是基于数据库层提供的身体指标数据和体能成绩数据,再利用知识数据库和教员的教学经验,根据实际情况做出调整,保证给出的训练指导方案最适合该学员;跟踪反馈模块是教员根据数据库层的学员初始数据和基础,基础模块层的体能综合分析模块功能,在训练一段时间后,调整训练指导方案,保证训练效果。

2 基于训练技术的生长干部学员体能训练系统使用研究

明确系统设计后,接下来就是对系统的使用。学员在使用该系统时,首先要建立个人账号并填写个人基本信息,登录系统;然后使用系统中的设备测试身体指标,再进行基础体能测试,记录成绩;系统会根据身体指标测试结果和体能考核成绩进行体能素质综合评估,生成体能测试综合报告,确定体能短板;学员可以在系统上申请训练指导,然后系统会根据体能综合报告生成初步训练指导方案;该方案会发送至教员客户端,教员在该训练指导方案的基础上,可与学员交流,并且可以对其训练指导方案进行修改、确认、签发等操作;学员根据最终确认的体能训练指导方案进行体能训练,并按系统要求的时间点进行复测和上报训练成绩,反馈训练情况;训练指导方案执行一个周期后,再次进行体能指标的各项测试,与体能训练指导方案执行前的各项体能指标进行对比分析,生成体能训练指导方案的效果评估报告。

3 分析对比

对比使用本系统辅助训练和使用传统方法进行训练,可以得到如下结论:

1)使用本系统辅助训练的学员能够快速、准确了解自身的体能短板和根本原因;

2)本系统能够把体能训练的每项内容都定量化,真正实现科学训练,极大程度地避免的训练伤出现;

3)本系统生成的训练指导方案,经过跟踪、反馈、对比,确实能够在短时间内快速、科学、健康的提高学员的体能训练成绩;

4)本系统可以准确记录每名学员的身体指标和训练成绩,有助于队干部及领导掌握情况,宏观把控;

5)本系统为教员提供的学员的各项数据,可以使教员及时更新下一阶段的授课计划,做到因材施教,科学施训。

4 结束语

体能训练指导系统是一个新颖的体能训练方法,突破了传统的训练理念和训练手段,为全军生长干部学员的军事体能成绩的提高提供了一种新的途径。本文通过对系统的介绍、分析、设计以及对比分析,使读者全面宏观地了解本系统。希望在日后的训练过程中,本系统可以广泛应用到生长干部学员中去,为生长干部学员的体能训练提供一种科学、高效、创新的方法,提高我军后备干部的整体身体素质。