智能化學生體質測試系統(tǒng)的開發(fā)與應用

盧麗

為了更加地準確反映學生的身體狀況，檢驗學校的體育教學成果，逐漸提高人們對健康的認識，各個學校在每年都應該對其學生的身體狀況進行評估，然后將結果上報至數(shù)據(jù)庫中。目前，大多數(shù)學校還是采用人工測量的方式對學生的體質進行測量，人工的測試方式存在著許多問題：效率低、工作量大、易出現(xiàn)錯誤、作弊現(xiàn)象嚴重等，無法準確地對測試結果進行分析和統(tǒng)計，數(shù)據(jù)也無法快捷地上報至數(shù)據(jù)庫，針對這一現(xiàn)象，我們開發(fā)了一套智能的體制測試系統(tǒng)。

測試系統(tǒng)方案設計

系統(tǒng)在設計的過程中需要遵循以下幾點原則：第一，要保證系統(tǒng)具備較高的可靠性、實用性、簡潔性、可操作性。第二，系統(tǒng)在設計的過程中需要考慮公司目前測試的功能和技術特點，保證用戶手中系統(tǒng)的兼容性。第三，確保該系統(tǒng)運行的完整性、有效性，在此基礎上還要注意控制成本。智能化學生體制測試系統(tǒng)的用戶主要是學校，該系統(tǒng)用戶除了關注性能以外，也較為重視價格，而低成本運營對公司的發(fā)展空間也很有利。

系統(tǒng)的組成與應用

應用智能化學生體質測試系統(tǒng)，具有集散性特征，融合了計算機技術、通信技術等，通過一系列的操作流程，實現(xiàn)集中化管理，適應著現(xiàn)代工業(yè)生產的要求。

該系統(tǒng)的主要組成部分包括：測試單機、測試控制器、轉換器、打印機、讀卡機以及計算機；利用總線將計算機與各個運行系統(tǒng)連接起來，采取“主從式”方法，在同一個時間點計算機和一臺測試器進行通信，并且每一臺測試器都有相對應的地址及廣播地址，利用計算機傳送廣播地址，發(fā)揮廣播的作用。通過廣播功能，優(yōu)化配置所有控制器，可接收測試數(shù)據(jù)，有效避免數(shù)據(jù)和總線之間的沖突問題；通過運用IC卡讀寫器，將串行口與主機進行關聯(lián)，利用管理軟件對持有IC卡的學生進行信息注冊。

系統(tǒng)組成部分介紹

1.測試單機

智能化學生體質測試系統(tǒng)的測試單機功能豐富，可包括電子仰臥起坐測試、電子身高測試、電子肺活量測試等；應用測試單機，可發(fā)揮其獨立性的優(yōu)勢。例如，通過電子肺活量測試系統(tǒng)，可以測試學生的肺活量情況，并顯示出相關的數(shù)據(jù)。

2.測試控制器

應用測試控制器，它具備以下一些功能：第一，IC卡讀寫。IC卡可以通過卡座和控制器進行連接，測試控制其能夠獲取測試學生的相關信息，便于提高測試記錄的完整性，同時IC卡還可用于進度的測試；第二，RS-232接口。該接口的主要作用就是通過測試單機的運行狀況實現(xiàn)通信過程。一方面，將控制命令傳送到測試單機中，進行相應測試，同時具備復位、清零等功能；另一方面，通過模擬的手段，還可接收完整的測試結果。第三，RS-485接口，用于測試控制器和主機的通信，這個接口采用的是單片串行通信接口。第四，128×64液晶顯示，可將學生的體質測試結果呈現(xiàn)出來，便于數(shù)據(jù)的整理與統(tǒng)計。第五，指示燈。在整個系統(tǒng)中，需要設置兩個指示燈，分別用于顯示電源耗電狀態(tài)和顯示有卡或無卡。第六，報警與提示。在該系統(tǒng)運行過程中，會發(fā)出蜂鳴聲音，使得學生按照系統(tǒng)的要求完成測試，保障測試結果的真實性、完整性。第七，鍵盤。在整個系統(tǒng)的測試控制器中，包含了六個功能應用鍵及十個數(shù)字鍵；其中，數(shù)字鍵的主要功能是輸入學生的個人信息，控制整個系統(tǒng)運行過程，確保正常使用狀態(tài)。第八，控制器。在該系統(tǒng)中具備“密碼控制”功能，只有管理員輸入正確的密碼，控制器才能進入到設置程序中；利用鍵盤，可以查詢控制器地址、相關測試數(shù)據(jù)等，也可以調整單機類型、輸入模式、通信模式以及密碼修改等。第九，儲存測試記錄。該項功能主要用于測試學生的成績，可以存儲測試記錄，即使網絡發(fā)生故障，也能夠正常測試，不會影響測試結果的準確性。

3.計算機

在智能化管理軟件的支撐下，應用計算機可實現(xiàn)如下功能：其一，構建完善的管理員信息庫與測試素材庫；可采取手動操作、數(shù)據(jù)導入等方法錄入相關信息，包括學生的姓名、性別、學號、所在班級等基本信息。其二，IC卡的讀寫功能。IC卡的讀卡器與計算機連接起來，就可以獲得學生的基本信息、批次、測試項目等，并且寫入卡中。其三，實現(xiàn)控制器之間的正常通信；通過計算機發(fā)出命令，由控制器接收，對結果數(shù)據(jù)進行測試并存儲到數(shù)據(jù)庫中；通過計算機查詢的方式，每個測試系統(tǒng)工程可以和256臺控制器相連，同時還可以對其進行仔細的配置。

測試控制器軟件設計

對硬件電路進行統(tǒng)一的設計，在完成后，電路功能的發(fā)揮重點依然需要軟件的強大支持，系統(tǒng)的正常運行，除了硬件的可靠，還需要完善的軟件設計。

單片機程序系統(tǒng)和應用程序是緊密相連的，需要同時考慮系統(tǒng)程序和應用程序，另外，在單片機的系統(tǒng)中，硬件和軟件是一體的，軟件能夠有效將硬件中的信息進行檢索和應用，因此可知，硬件質量與軟件的優(yōu)劣是息息相關的，兩者有一定的共同性。例如在特定的條件下，硬件的相關作用能夠依靠軟件彌補，前提是需要付出更多的CPU時間。

在設計的過程中，時間和空間會產生相應矛盾，在對軟件程序進行編譯的同時，可以進行選擇：第一，優(yōu)化時間性；第二，優(yōu)化空間性。上述兩種選擇有一定缺陷，即兩者無法共存。而對于編譯系統(tǒng)工作而言，基本上是采用兩者相互置換的方法。除了要具備一定的自身特點外，同時還需要具備一般軟件的特點，一方面，計算方法要合理，預定功能需要依靠資源的正常使用，同時，這種軟件在維護性等方面具有一定的優(yōu)勢。若想要達到合理的目標，就應該更加優(yōu)化系統(tǒng)結構、推動更優(yōu)質的設計思路、添加更高等的語言因素。

測試管理系統(tǒng)軟件設計

測試管理系統(tǒng)軟件的功能是：確保各個單機之間的通信正常，實時存儲學生的信息、調閱學生測試成績等，在整個測試系統(tǒng)的組成中發(fā)揮重要作用，主要概括如下：首先，確保控制器之間正常通信，如接收學生的測試成績、保障控制器的統(tǒng)一運行等。同時也可針對控制器監(jiān)控的實際情況，設置相關信息；其次，通過IC卡的測試功能，注冊學生的個人信息；再次，管理系統(tǒng)中記錄的數(shù)據(jù)，如學生的個人信息、測試成績、測試結果等，該環(huán)節(jié)還具備添加、修改、刪除及打印等功能。

系統(tǒng)模塊功能

測試成績管理菜單主要包括：錄入學生測試成績、記分冊打印、錄入日志管理、成績導出、導入。由于現(xiàn)在許多測試項目都已經有其針對性的設備進行測試，并生成了電子版的測試成績，所以為了減輕測試的任務量以及成績重復錄入，設計了成績導入接口功能，該接口主要是對測試成績的上報提供專門的接口。

學生角色功能模塊，該模塊可以分為三個模塊：測試查詢、測試預約、成績查詢。預約查詢菜單：在規(guī)定的預約時間內，對已經預約的項目信息進行查詢；網上預約菜單：按照測試安排，進行上網預約或者修改、解除預約；成績查詢菜單：按照體制測試的計算方法，對學生的測試成績進行匯總，根據(jù)每個項目的測試成績，生成相應的建議方案，對學生體育鍛煉進行針對性的指導。

結束語

綜上所述，智能化學生體質測試系統(tǒng)主要是由測試單機、測試控制器、打印機以及計算機四個部分組成，且具有多項功能。智能化體質測試系統(tǒng)的開發(fā)與應用，會極大地方便學校管理，值得推廣使用。

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