高校学生50米跑测试平台开发与应用*

林时欢



高校学生50米跑测试平台开发与应用*

林时欢

（宁波诺丁汉大学 体育部，浙江 宁波 315100）

智能测试平台主要是在计算机Java Swing技术的终点计时红外线射频系统的基础上，对学生竞赛项目实现智能化和信息化。文章将智能测试平台作为论述和分析的重点，针对现实背景探讨设计该平台的意义，分析该平台的整体架构、工作原理和关键技术以及主要特色，并对该测试平台的应用范围进行确定。

径赛项目；智能测试平台；设计；应用

1 项目研究的现实意义

国家为了鼓励学生运动，保证学生的身体素质，特别制定了一套《国家学生体质健康标准》，该标准作为《国家体育锻炼标准》的重要组成部分[1]，将学生体测结果与毕业证书相挂钩，明确地规定出高校学生体测内容的项目和重要性。这一标准推出后，各大高校积极响应，倡导体育锻炼，采取有效的措施鼓励学生积极参与到体育锻炼中去，从而有效地提高了学生的身体素质，有利于学生道德和智慧以及体美等方面的全面发展。但由于一些客观因素的限制，使得高校体侧项目的推进变得困难，针对上述现实背景，采用微处理器设计了一套新型的体质测试计时系统。该计时系统不仅能够对学生在径赛过程中所花费的时间进行全程记录，而且能准确记录学生抵达终点那一刻的时间，从而提高学生径赛项目成绩的精确度。该测试平台的高效性、同步性以及精准性都在很大程度上超越了人工秒表本身所具备的局限性，并且价格低廉，受外界因素影响不大，能够在各大高校中进行普遍推广和应用。

2 智能测试平台的设计

2.1 整体架构

针对学生体测进行开发的智能测试平台主要是由指纹采集管理系统和Java Swing平台以及Mysql数据库。其中指纹采集管理系统主要利用的是纤薄型的光学系统，通过该系统输出的图片像素高达700 dpi[2]，能够自动识别并且记录学生的指纹信息，并通过USB接口将指纹的图像进行数字化的处理，最后传送到计算机系统中，决定学生是否具备参与体测径赛项目的资格。而Java Swing平台及Mysql数据库主要是负责对学生基本信息进行修改后的保存和更新，对体测进程及时更新以及对测试结果进行数据化地处理和保存，方便学生通过学校网络信息管理平台进行及时的查询。

就目前各大高校普遍面临学生基数大，教师力量不足，及时手段传统等问题，这在很大程度上导致了体侧结果不准确，工作效率低下等问题。而针对学生体测进行开发的智能测试平台不仅可以灵活地针对学生体测项目进行组织安排，对学生体测结果能够进行及时的储存，更重要的是保证了体侧结果的准确性。该平台不但减轻了负责体侧的教师的负担，并且能够将时间精准到0.001 s，从而保证高效、准确地判断出径赛项目中学生到达终点的先后顺序。

2.2 工作原理

智能测试平台系统的基本运作原理相对简单，主要利用的是Java Swing平台及Mysql等技术进行开发的[3]。首先，该平台将各大高校学生个人基本信息储存到Mysql数据库中，根据特定的测试时间和班级以及人数、性别等信息利用计算机系统针对学生进行分组和安排。其次，在测试期间，学生需要通过指纹进行身份的验证，验证结束后领取跑道次序的标签，根据标签进入到特定的跑道中。测试开始之前在跑道的重点线两侧安装电光开关和超高频远距离读卡器，当参与测试的学生在起跑的准备过程中，双脚需要踩在起跑器的开关上，计时器的启动标准则为学生双脚离开起跑器的一瞬间，并且在跑道的重点设置对应的光电开关，当学生在接近终点时其身体挡住红外线的瞬间触及到光电开关的一瞬间计时器会被自动断开，最终计时器停止计时后显示屏显示的结果便是学生竞赛的最终结果。最后，平台中设计的PC计时系统会对学生径赛的数据结果进行分析，对抵达终点的学生顺序进行排列，最终得出学生的测试成绩。

2.3 关键技术

在整个针对竞赛项目进行设计的智能测试平台中，最为关键的技术主要有在Java Timer Tasker技术基础上的电子计时器设计和起始时间确定技术。

从电子计时器的设计方面来看，Java JDK本身自带有计时方法。在计时过程中，主要采用的是Unix时间戳，Timer Tasker的设计模式主要是一种队列模式，Timer可以看作是面向开发人员的一个“接口”，所有想Timer添加的任务都会被放入一个Task Queue类型的任务队列中去[4]，任务调度由Timer Thread负责。该智能测试平台中所用到的脚踏式起跑开关主要起到的作用是增加开关量，模拟信号可以以无线通讯的方式将信息传递到PC控制中心，从而启动内部的计时器。在跑道终点处设置有红外线感应开关，当学生抵达终点时胸口挡住红外线时，计时器在接受到该信号时会自动对时间进行记录。

2.4 主要特色

针对学生体测径赛项目设计的智能测试平台的主要特色有自动测试、支持多设备独立工作和流水线安排万数学生参与测试以及实时发布测试数据等。智能测试平台能够进行自动测试。该平台在径赛项目进行的过程中，无需裁判的参与和辅助，自动化地对参与体测的学生身份进行验证、辅助测试过程、分析测试结果并且将测试结果进行自动发布。不仅提高了径赛测试的效率，还保证了学生成绩的准确性，在很大程度上避免了人工测试所产生的差错[5]。

智能测试平台支持流水线安排万数学生参与测试。智能测试平台编排系统能够按照各个年级、班级学生的空余时间，对学生入场测试时间进行合理的安排。完成编排后可以自动发布实时信息，然后学生可以通过校内互联网平台查询测试时间，对整个测试安排时间项目等情况一目了然。总的来说，该平台通过网络动态安排测试时间，不仅提高了测试安排的效率，还有效保证了实践测试管理信息化、科学化的管理水平。

智能测试平台能够实时发布测试数据。该测试平台与校内学生信息管理中心相连接，具有信息发布功能。能够在对测试结果进行分析后将学生体测成绩及时进行发布，从而保证学生能够通过网络及时查询到自身的测试成绩。

3 智能测试平台的应用范围

智能测试平台主要是针对竞赛项目进行设计的，其应用范围相对广泛，可以应用于各类竞赛项目中，主要包括体测径赛类和车类径赛和艇类径赛等。

首先，智能测试平台可以应用于体测径赛类项目。根据上文的叙述我们可以知道该测试平台具备的高效性和精准性不仅保证了体测过程的快速进行，还保证了体测结果的准确公正。跑步作为高校体测主要项目之一，是评估学生身体素质最重要的标准，但由于高校学生数量多，裁判的数量和水平有限，使得体测变得相对繁琐，而智能测试平台的出现使得这一现状得到了一定程度的缓解。

其次，智能测试平台可以应用于艇类径赛项目。随着人们生活内容越来越丰富，比赛项目也不断得到了充实，艇类径赛项目的出现不仅满足了参赛者追求刺激的目的，还使得参赛者能够感受到比赛的竞争性。

4 结论

本研究主要针对设计的智能测试平台进行分析，研究了Java Swing平台和Mysql数据库以及PC计时系统等。该智能测试平台主要运用于体育运动器材技术领域，设计了径赛测试系统的模型构建和关键技术等，系统运行过程中无需人工参与，使用方便，计时效率高并且计时结果准确，是对传统人工计时、光学计时以及射频识别计时的一种优化和升级，可以完全取代传统的人工秒表计时方式。除此之外，该测试平台具有实时性，能够利用无线传感技术将测试结果进行高效整理并且进行公布，保证参与测试的学生能够第一时间获知自己的测试成绩。

[1]马瑜.学生体质的测试现状及其改善[J].产业与科技论坛,2013,(1)

[2]李永在.学生体质健康测试系统的设计与实现[J].计算机应用与软件,2009(09)

[3]毛竹.普通高等学校学生体质健康标准管理系统开发详解[J].四川体育科学,2005,(3)

[4]贺琳桢.大学生体质测试系统的设计与实现[D].厦门大学,2014.

[5]王朝格.智能化学生体质测试系统实践分析[J].新教育时代电子杂志（学生版）,2016,(21)

Development and Application of 50 Meters Running Test Platform for College Students

LIN Shihuan

(University of Nottingham in Ningbo, Ningbo 315100, Zhejiang, China)

浙江省教育厅课题成果，课题编号:Y201636803。

林时欢 （1982—），本科，助教，研究方向：体育教学。