高校學生自主體能訓練（SAPT）APP系統設計與實現

周永福 曾志

摘要：為解決高校學生體育選修課體能測評集中上課的問題，及時了解學生自身的體能狀況，從大學生體能訓練的要求出發，設計了一款能圈定運動場經緯度坐標設定場地范圍，記錄每一次運動的信息與軌跡的APP系統，便于高校體育管理者結合從學生的自主體能訓練的運動數據情況與人體運動學知識針對性地進行訓練方式調整與指導，增加大學生體育課更具有自主性。對于大中專學生體育自修課程的拓展，具有一定的應用價值。

關鍵詞：自主體能訓練；高校學生；體能測試；APP

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）03-0056-03

Abstract： In order to solve the problem of sports elective course for physical assessment with concentrative class， knowing about their own physical condition in timely， from the perspective of College Students' physical training requirements， an APP system which can be set a field delineation of latitude and longitude range was designed， and can be recorded the track information for each movement， for college sports management combined human motion data with independent physical training students' body kinematics knowledge to adjust and guidance the training mode， to increase the students' physical education for more autonomy. The investigation has some certain application value for development of the physical education self-training course for the college students.

Key words： SAPT（Self-Administration Physical Training）； high school student； physical training testing； APP

1 問題的提出

目前，許多高校均已建成了自己的PC端簡單的校園體育信息管理系統[1-2]，然而這些系統并不能實時記錄學生的運動信息。針對高校大學生群體，智能手機的普及率高達90%以上，因此很多高校早已構建了數字化校園移動平臺，以順應“互聯網+”發展的潮流[3]。傳統的高校體育課一般每周安排90分鐘2個課時量，課堂上的訓練時間往往不足，幾乎達不到有效地提高大學生身體素質的目的。此外，隨著人們日益增多的經濟活動，人們越來越注重自己的身體健康，很多大學生都會課后在操場跑步以鍛煉身體，訓練自己的體能[4]。為了解決大學生集中上體育課而不能充分鍛煉的問題，更好使學生在規定的場地自主參加體能鍛煉，達到學校規定的評測標準，設計了一款高校學生自主體能訓練（SAPT）APP系統，實時記錄體能鍛煉的運動情況。與已有系統不同，本系統與學校教務系統的學生成績管理模塊相關聯，且能在后臺根據運動情況依標準由系統自動評定學生的成績。

2 系統總體設計

通常，APP系統設計包括客戶端與后臺系統兩部分。參照目前我國高校自主開發設計的校園APP，在已有研究思路與成果的基礎上，以提高Web服務使用者的體驗為目標，結合實際需求與目前狀況，本高校學生自主體能訓練（SAPT）系統流程如圖1所示。系統后臺主要負責管理學生運動數據，學生端APP登錄系統，簽到后在圈定經緯度坐標的運動場進行體能測試，并及時記錄運動軌跡，將運動數據上傳至后臺服務器。

2.1 后臺框架設計

后臺框架采用如圖2所示的Struts結構進行設計，包含應用邏輯的AOP攔截器，基于注釋的配置以減少和去除XML形式的配置文件，采用功能強大的表達式語言，支持可更改、可重用UI組件的基于微MVC標簽庫。

2.2 數據表設計

為記錄學生訓練時相關運動數據，除學生基本信息表外，這里需要重點關注的還有簽到、軌跡、成績3張表結構。在運動開始，必須對自己進行拍照簽到，記錄當前時間。

3 體能測算

步行消耗卡路里的計算和身高、體重、步速等參數相關，步行所消耗的熱量計算公式[6]為：

式中 為步行所消耗的卡路里，為用戶體重，為用戶運動的步數，為熱耗因子（用戶體重對應行走1公里燃燒卡路里數），為行走1公里的步數。與可以通過手環中的數據直接獲得，可以從圖3對應的關于步行和卡路里以及體重的對應關系中獲取，而可通過計算用戶的步幅與步速得到。此方法固定了步速或者體重等信息，導致計算結果粗略。為了找到更好的方法，需要對熱耗因子與步速進行擬合，使計算結果更為精確。

熱耗因子可以通過圖3對應的得到不同體重的人在不同的步行速度下的卡路里計算參數，使得計算結果更接近個人實際情況。使用MATLAB擬合出不同速度下的卡路里消耗（熱耗因子），發現其實卡路里消耗和步速不是線性關系，擬合圖如下：

4 程序運行界面效果

后臺數據管理模塊運行的界面效果如圖4所示，已經確定了位次的數據和還沒有確定好的數據以不同的顏色進行了區分，便于管理與查看。圖5為手機APP端部分頁面的效果展示。

5 結束語

本文給出了介紹了高校學生體能訓練（SAPT）APP系統的設計與實現。一方面完成了手機客戶端APP的實現，并在后臺實現了Struts框架的管理系統。考慮到自主體能訓練在體育訓練中有著非常重要的作用，教學為輔、自主訓練為主，對大學生體能訓練進行統計，方便高校體育管理者從學生的自主體能訓練的運動數據情況與人體運動學知識開展有針對性地進行訓練方式調整與指導，通過自主運動，代替傳統上課教學模式。一方面解決了學生自主體能測試，同時減輕了教師集中上課的教學任務，具有一定的應用價值。

參考文獻：

[1] 董良山， 劉冰冰， 吳穎杰. 高校智慧校園體育移動應用開發的實踐研究——以華中師范大學“華大sports”APP為例[J]. 中國學校體育， 2016， 3（4）：28-31， 36.

[2] 何江明， 劉晨， 韋洪雷. 基于移動互聯網的高校體育手機APP設計初探[J]. 當代體育科技， 2015， 5（27）：7-9.

[3] 劉二俠. 我國普通高校體育訓練現狀分析與對策研究[J]. 赤峰學院學報：自然科學版， 2016（3）：207-208.

[4] 劉傳海， 王清梅， 錢俊偉. 運動類APP對體育鍛煉行為促進和體育習慣養成的影響[J]. 南京體育學院學報， 2015， 29（3）：109-115.

[5] 劉莉， 李征， 李慕白. 普通高校學生養成體育鍛煉習慣的現狀分析[J]. 哈爾濱體育學院學報， 2009， 27（2）：86-88， 95.

[6] 陳莉莉. 基于重心位移監測的卡路里消耗計算算法[J]. 西南師范大學學報：自然科學版， 2016， 41（7）：55-60.