高校大学生体育综合素质评估支持系统研究——基于灰靶理论模型

汪 洁

（浙江农林大学 体育军训部，浙江 临安 311300）

0 前 言

信息技术对体育运动的发展起着巨大的推动作用［1］。长期以来，我国高校在大学生体育综合素质评估管理中，大多采用国家体育锻炼标准的评分方法进行评价，以及模糊综合评价、神经网络等评估方法［7-10］，主要以人工管理为主。随着管理信息的剧增，这种方式的缺点越来越明显，表现在以下几个方面：各种数据存放分散、凌乱，不易于保存、更新和整理，使得大学生体育综合素质评估管理工作缺乏连续性和一致性，导致评估方法不规范，效率不高；不利于高校大学生综合素质的自我鉴定、查询和对比；动态可比性较差，不能很好地反映出个体之间的差异和群体之间的差别；不能及时反馈体育教学效果，缺乏对对体育教学管理有效监督和指导等等。

综合以上研究，结合我国各大高校的信息化基础建设的大力推行，本文提出一种从大学生体育素质信息搜集、整理、共享、评估和体育教学效果反馈相结合的高校学生体育综合素质评估支持系统。

1 系统的体系结构、功能结构和运行流程研究

1.1 系统的体系结构

高校大学生体育综合素质评估支持系统的体系结构分为由用户层、应用层、数据层和网络层构成。

1.1.1 用户层中系统用户主要包括高校大学生、体育教师、系统管理人员、高校各级领导和相关人员，这些用户主要是通过学校教务信息系统进行访问，实现相互间的信息交互、共享和业务协作。由此可见，本系统能实现高校大学生体育综合素质评估所涉及的各环节人员的全员集成。

1.1.2 应用层是高校大学生体育综合素质评估支持系统的核心，包括应用服务器和高校大学生体育综合素质评估服务管理等。应用服务器是系统应用的具体运行环境。高校大学生体育综合素质评估服务是系统主要应用功能组件构成，是大学生体育综合素质评估管理的工具集，提供大学生服务管理、体育成绩管理、分级管理、用户管理、共享管理、靶心管理、查询管理、数据管理、公告管理、评估管理等。

1.1.3 数据层主要通过数据库服务器提供大学生体育信息的集成与共享等服务，用以综合管理系统中的信息资源，是高校大学生体育综合素质评估支持系统数据库管理的基础。

1.1.4 网络层主要是指（Internet／Intranet／Extranet／校园网等，是数据与信息传输和共享的基础支撑，也是整个系统运行的基础环境。

1.2 系统的功能结构

基于高校大学生体育综合素质评估的需求，本系统分为用户管理、体育成绩管理、体育综合素质评估管理、查询功能管理、公告管理等功能模块，如图1所示。

图1 系统功能结构

1.2.1 用户管理功能模块。用户管理是高校大学生、体育教师、系统管理人员、高校各级领导和相关人员等进入系统访问的前提，用户进行访问本系统，必须输入注册ID，这个ID 是和学校教务系统内的个人真实资料一致，例如学生必须输入学生号，教师必须输入教工编号，以及相应的密码，才能进入系统实现相互间的信息交互和业务协作。学生主要的权限在于查询其体育综合素质在校、学院、系、专业、班级等不同层级的评估和排名；教师主要是学生体育成绩输入和其教学班级综合素质在校、学院、系、专业、班级不同层级的评估和排名，以及教学效果的评估等；系统管理人员主要是系统运行和维护；高校各级领导是系统提供数据支持，为其决策提供依据等。

1.2.2 体育成绩管理功能模块。体育成绩管理是本系统运行的数据基础，包括成绩输入数据接口，数据收集整理、标准化处理、共享管理等细分功能，主要实现大学生成绩的收集、整理、共享和处理，为高校大学生体育综合素质评估提供基层数据支持。因此，翔实、准确和标准化处理的体育成绩数据是本系统的基础。

1.2.3 体育综合素质评估功能模块。体育综合素质评估功能模块是本系统的核心功能模块。在体育成绩管理模块的数据支持下，基于灰靶理论的大学生体育综合素质评估型，对高校大学生体育综合素质进行评估。该模块能够有效处理校、学院、系、专业、班级等不同层级的大学生体育综合素质各个指标的标准状态模式即靶心序列，然后进行计算、评估和排序，并根据系统管理人员和高校体育教师的需求进行不同层级的纵向、横向对比。

1.2.4 查询功能模块。查询功能模块是本系统的主要应用效果界面。大学生输入相应ID，能够查询其体育综合素质在校、学院、系、专业、班级等不同层级的纵向和横向评估和排名的等级；体育教师能够查询其教学效果在不同层级的纵向和横向对比情况。查询功能模块显示的的评估结果有一定的动态可比性和可靠性，能够实现大学生体育综合素质的评价，便于学生明确其在总体中的位置，提高学生学习积极性，发挥教师的主导作用；也能够对体育教师教学效果进行对比，有效提高高校体育教学水平和大学生的体育素质。

1.2.5 公告管理功能模块。公告管理功能模块是系统运行和维护，以及大学生体育素质综合评估管理制度、高校体育管理政策等相关信息的公告明示；也是高校体育管理对外的一种宣传途径。

综上可知，高校大学生体育综合素质评估支持系统是从大学生体育素质信息搜集、整理、共享，到科学评估、政策宣传等相结合的先进体育管理理念和现代化管理手段。

1.3 系统的业务运行流程

基于上述研究，建立了如图2所示的高校大学生体育综合素质评估支持系统的运行流程。

图2 系统业务运行流程

图2所示的系统业务运行流程的主要特点有：

1.3.1 实现了高校体育教育过程管理的高效性和明确性，增强了大学生体育锻炼的积极性，又避免了体育素质综合评估的复杂性和易错性；

1.3.2 实现了高校体育教师教学成果的透明性和可比性，能够有效提升体育教师的教学热情和体育教学效果的进一步提高，有利于对学校体育教育资源的高效组织、管理和优化调度；

1.3.3 实现了大学生个人体育素质和高校体育教师的的有机联接，形成了从体育教学、日常锻炼、成绩评判、体育综合素质综合评估、反馈到体育资源有效管理和控制的闭环系统，为高校体育教学实现提高大学生身体综合素质提供了有力支持。

高校大学生通过输入学号，进入高校大学生体育综合素质评估支持系统可以查询其个人体育综合素质在学校、学院、系、专业、班级的排名，同时也可查询与往年相比的进步名次；另一方面，高校教师通过输入教工号，进入系统可以查询其教学班级的排名，同时也可查询与往年相比的教学成果对比。实现了高校大学生体育素质信息搜集、整理、共享，到科学评估、反馈，以及体育教师教学成果比较和反馈相结合一体化集成闭环系统。

2 系统实现的关键技术研究

2.1 灰靶理论在大学生体育综合素质评估中的可行性分析

在大学生体育综合素质评估中，虽然知道学生个体之间存在差异，但是，由于受处理方法和工具的限制，不能客观实际地反映出个体之间的差异程度。大学生体育综合素质评估是一个相对评价过程，是对大学生从入学到体育课过程中，再到毕业期间，体育综合素质变化的全过程有一个纵向全面性了解，也是学校同全国其他院校横向对比，找出体育教学的薄弱环节和与其他院校的差距等。灰靶评估方法能够得到对不同项目的评价排序，这种排序是综合考虑了被评价大学生的各项指标值之后得到的一个等级划分结果。因此，用灰靶理论对大学生体育综合素质进行评估是可行的。灰靶理论是灰评估和灰决策理论，其要旨是在没有标准模式的条件下设定一个灰靶，通过灰靶理论在灰靶中找到靶心，然后将各个指标的模式与标准模式进行比较，最后经由等级划分确定评估等级［6］。

2.2 基于灰靶理论的大学生体育综合素质评估基本步骤

（1）建立标准模式。

假设ωi是大学生的状态模式，ωi（k）为大学生i的体育综合素质测试数据的第k个状态参数序列。

ωi＝（ωi（1），ωi（2），……，ωi（n）；

体育综合素质测试指标：ωi∈ωi⇒k∈＝｛1，2，……，n｝；

大学生数量为：i∈I＝｛1，2，……，m｝；

称ωi（k）为体育综合素质测试指标模式序列

ω（k）＝｛ωi（k），ω2（k）……，ωn（k）｝

指标的极性通常分为极大值极性、极小值极性和适中值极性三种。令POL（max），POL（min），POL（men）分别表示极大值极性、极小值极性、适中值极性，则：

当POLωi（k）＝POL（max）取ω0（k）＝maxωi（k），ωi（k）∈ω（k）；

当POLωi（k）＝POL（max）取ω0（k）＝maxωi（k），ωi（k）∈ω（k）；

当POLωi（k）＝POL（men）取ω0（k）＝u0；（指定值）。

则称序列ω0＝｛ω0（1），ω0（2），…，ω0（n）｝为的标准状态模式。

（2）灰靶变换。

（3）靶心距计算。

向量γi＝｛γi（1），γi（2），……γi（s））∈R2的靶心距di为：

靶心距的数值反映了效果向量的优劣即大学生体育综合素质的优劣。可以通过计算靶心距的大小确定抽样样本大学生群体体育综合素质的排布。根据靶心距的大小确定所抽取的大学生样本群体体育综合素质的评价。

3 应用案例

大学生身体健康标准中进行的身体质量指数（Body Mass Index，简称BMI）；肺活量体重指数；1 000/800m 跑；立定跳远；握力体重指数；坐位体前屈等测量项目［11］。下面以浙江某高校在校2008级某班部分男同学体育综合素质指标测试成绩，如表1。

表1 部分男同学体育综合素质指标测试成绩

（1）建立标准模式：

由身体质量指数值中型指标，其最佳标准是22，可以得：ω0（1）＝22；

肺活量体重指数是极大型指标，选其所有测量人员最大值为标准模式：ω0（2）＝85.92；

1 000m 跑是极小型指标，选取所有测量人员1 000m 跑最小值为标准模式：ω0（3）＝208.5；

立定跳远是极大型指标，选其所有测量人员最大值为标准模式：ω0（4）＝298.62；

坐位体前屈是极大型指标，选其所有测量人员最大值为标准模式：ω0（5）＝25.35。

所以，标准模式序列。

（2）靶心距计算

表2 靶心距计算数值

（3）大学生体育综合素质的评价

有靶心距可知：

（4）查询

某同学通过输入学号，进入高校大学生体育综合素质评估支持系统可以查询其个人体育综合素质在学校、学院、系、专业、班级的排名，同时也可查询与往年相比的进步名次，如下表：

表3 查询结果

在高校大学生体育综合素质评估支持系统的支持下，高校根据各个性化体育综合素质评估的具体需求，通过系统的灰靶理论模型，快速构建出满足需求的靶心标准模式，对大学生体育综合素质进行有效评估，同时对高校体育教学效果进行对比、评估和反馈。由此提高体育教学水平，增强了大学生个人体育素质和体育教师教学等各个环节之间的信息集成与共享，提高了高校大学生体育教育的工作效率，提升大学生的身体素质。

4 结 论

本文提出了一种从大学生体育素质信息搜集、整理、共享，到科学评估，以及高校体育教学成果反馈相结合的高校大学生体育综合素质评估支持系统，并对系统的体系结构、功能结构、运行流程和基于灰靶理论的高校学生体育综合素质评估模型进行了研究。

该系统能够通过靶心变换实现班级、专业、系、学院、学校等不等同级别的横向对比，也可以做连续几年的学生体育综合素质发展趋势纵向对比，并能对高校教师教学成果进行比较和反馈。评估结果有一定的动态可比性和可靠性，能够实现大学生体育综合素质的综合评价，便于学生明确其在总体中的位置，提升学生体育锻炼和学习的积极性。

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