新冠背景下辅助大学生制定运动处方的Android软件设计

张馨月，李文彪

（1.天津科技大学电子信息与自动化学院，天津 300222；2.天津师范大学体育科学学院，天津 300387）

0 引言

到目前为止新型冠状病毒肺炎仍在全球蔓延，没有从根本上完全除治，在尚未研发出疫苗前，抗击疫情最重要条件在于个体自身免疫能力的强弱，这就需要人们拥有健康的体魄。疫情期间的战疫英雄钟南山院士和李兰娟院士，不分昼夜冲在战疫前线拯救生命，他们能够坚持下来最主要因素是由于他们坚持科学锻炼，拥有强健的体魄。根据吴键[1]在新冠肺炎疫情下思考学校体育的改革方向，可知学校体育必须面向全体学生，教学目标应为提高全体学生体质健康。但受制于课程的单一性，师资力量的不完备，运动处方难以与体育教学相融合，形成运动处方式体育教学，根据孙小龙[2]研究运动处方教学对大学生体质影响具有正向作用，可知大学生的科学锻炼应根据个体差异有针对性的制定运动处方。

我国大学生课余时间约占全年天数的48%[3]，利用课余时间正确锻炼可自行增强体质，运动处方式锻炼融合了运动生理学、运动生物力学等理论知识[4]，运动处方是指针对锻炼者的健康和体力状况，按其运动目的而制定的一种科学的、定量化的周期性锻炼计划[5]，注重学生身体情况和个体差异，为不同体质大学生制定有目的性的锻炼计划。该文设计实现一款为大学生制定运动处方的Android应用程序，根据用户输入的个人体质信息结合其可进行的运动项目制定出适宜用户的运动计划，满足大学生用户课外科学锻炼提高免疫能力的需求。

1 HealthyBody功能设计

HealthyBody应用程序通过用户体质测试数据情况，辅助大学生计划短期运动处方，实现有针对性、科学、合理、高效的课外锻炼，以提高身体素质。该App的功能包括用户注册登录、制定运动处方、运动动作推荐和运动打卡记录四大模块，App功能结构如图 1所示。用户在注册登录后，按照步骤输入当前体质测试结果，App将根据《国家学生体质健康标准》辅助大学生针对不同项群[6]成绩，制定适宜运动处方，实施该运动处方，完成四星期锻炼后，再次体质测试，调整运动处方，再实施新的四星期的运动处方。

图1 App功能结构图

2 用户信息数据库

2.1 SQLite数据库

SQLite数据库是轻量级数据库，其中对象关系映射框架的核心组件包含连接和初始化（DBHelper类）、实体模板（用户信息）、实体标注（表的关联性）、实体操作（添加、修改、删除、查询）、辅助工具（查询结果）[7]，这些均在数据库操作接口上被建立，为记录用户信息。

2.2 DBHelper类

HealthyBody中编写DBHelper类进行SQLite数据库的初始化连接，其根据已定义的用户信息之间关联关系，自动生成数据表，还可对数据库进行重建等操作，使用数据表记录用户注册账号、密码、体质测试信息、运动处方及运动打卡信息。

2.3 用户注册登录系统

用户注册时，输入的用户名、密码被记录在数据表单中；登录时，若用户名与密码相对应则登录成功，否则登录失败。DBHelper类用户注册代码如图 2所示，主程序注册登录代码如图 3所示。

图2 DBHelper类用户注册代码

图3 主程序注册登录代码

3 体质测试标准

HealthyBody的评分标准由《国家学生体质健康标准（2014年修订）》[8]作为指标，对大学生用户输入个人性别、身高、体重及自行体质测试结果做出等级评定。

3.1 BMI

体重指数（BMI）与大学生各项身体素质指标具有关联性。HealthyBody指导用户输入身高、体重、性别界面如图 4所示，App使用getText()得到用户信息，计算得到BMI数值，使用BigDecimal()将数值保留到小数点后一位，使用if语句通过确定BMI数值所在等级范围给用户运动建议，调用Intent，使用putExtra()将double类型的BMI数值及string类型的运动处方传递到下一体质测试信息采集界面。

BMI计算公式：体重指数（BMI）=体重（kg）/身高2（m2）。

3.2 其他单项

HealthyBody指导用户输入体质测试数据的页面如图 5所示，App使用getIntent()和getExtras()得到身体标准体重的BMI数值及运动处方，用函数setText()将传递过来的数值及字符串在TextView中显示出来。同上一界面，将各项群等级及运动处方调用Intent传向运动处方界面。

4 健身运动处方

根据体质测试结果对应的项目等级，根据项目所属项群，得到该项群评估等级，根据大学生运动处方[9]辅助大学生制定有针对性的运动计划。运动处方的实施是一个动态过程，应根据短期自身运动效果对原运动处方进行调整，故HealthyBody建议用户每进行四星期运动后，应再次体质测试，根据现有身体素质水平，制定新的健身运动处方。健身运动处方主要从4个方面入手，综合考虑运动目的、运动项目、运动强度、每次运动持续的时间，APP表现是身体标准体重、心肺功能、速度力量、力量、柔韧性，图 6～图 7为上文用户输入体质测试数据得到的辅助大学生的运动处方。

图 4 填写个人信息界面

图 5 输入体质测试结果界面

图6 运动处方部分界面1

图7 运动处方部分界面2

4.1 身高标准体重

身高标准体重项目等级根据用户输入的身高、体重计算的BMI指数获得，简略计算大致BMI水平从而得为整体有针对性的运动处方提供参考。

4.2 心肺功能

心肺功能项目以男生1000米跑等级、女生800米跑等级为评价依据，针对不同性别大学生制定短期提高心肺功能的运动处方。

有氧运动能够有效提高心肺功能，从而提高身体素质。HealthyBody动作库中推荐的有氧运动有慢跑、骑单车、跳绳、游泳等。以游泳项目为例，该App为大学生用户提供标准动作姿势及训练方法，如图 8～图 9所示。

图8 游泳项目部分介绍与练习方法1

图9 游泳项目部分介绍与练习方法2

4.3 速度力量

该App速度力量项目等级由50米跑等级、立定跳远等级确定，并针对不同等级制定不同提高速度力量的运动处方。HealthyBody动作库中推荐的速度力量锻炼有高抬腿、弹跳、交叉跳、跳箱、立卧撑等。进行反应速度、动作速度、位移速度素质练习，上肢力量、下肢力量、腰腹肌力量练习[10]。

4.4 力量

力量项目等级凭借男生引体向上、女生仰卧起坐等级评定，为大学男生、女生制定相应力量训练的运动处方。力量测试较为单一，有一定局限性。因此APP在动作库中提供了大量其他肌群参与的运动项目。HealthyBody动作库中推荐的力量训练有俯卧撑、平板支撑、深蹲、仰卧起坐、空中自行车等。

4.5 柔韧性

柔韧性项目等级按照坐位体前屈等级给出，辅助大学生计划短期柔韧性练习，提高柔韧性项群的身体素质。

HealthyBody动作库中推荐的柔韧性练习有瑜伽运动、肩部拉伸、腹部拉伸、腿部拉伸、直立体前屈等。

5 结语

本文针对大学生体质测试，设计实现一款Android应用程序HealthyBody，该App可用来辅助大学生在空闲时间根据身体素质情况，制定科学、合适、高效的运动处方，让大学生通过有针对性地运动来提高自身免疫能力，该App功能基本完善，具有广阔的应用前景。