劉勇 寧夏大學(xué)

少年強(qiáng)則國(guó)強(qiáng)，學(xué)生體質(zhì)健康不僅關(guān)乎青少年自身的成長(zhǎng)，而且對(duì)于國(guó)家和民族的未來發(fā)展都至關(guān)重要。關(guān)于體質(zhì)一詞，我國(guó)學(xué)者認(rèn)為體質(zhì)是人體的質(zhì)量，它是在遺傳性和獲得性基礎(chǔ)上表現(xiàn)出來的人體形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和心理因素[1]。美國(guó)學(xué)者Corbin（1991）、Shephard、Bouchard、Stephens（1994）提出了“體質(zhì)實(shí)質(zhì)是包含運(yùn)動(dòng)技能體質(zhì)、身體健康體質(zhì)和生理功能體質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)模型”[2]。2002 年，我國(guó)在全國(guó)范圍內(nèi)試行《國(guó)家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》（下文簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》），在該《標(biāo)準(zhǔn)》落實(shí)以后，教育部要求所有學(xué)校將最后的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行上報(bào)。但是由于數(shù)據(jù)量太過龐大復(fù)雜，在上報(bào)過程中存在工作強(qiáng)度大、數(shù)據(jù)可信度不高等問題[3]。

一、研究對(duì)象與方法

（一）研究對(duì)象

本文是以對(duì)學(xué)生體質(zhì)健康測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行異常分析與判斷為研究對(duì)象。根據(jù)《國(guó)家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)（2014 年修訂）》的要求，各學(xué)校每學(xué)年都要開展覆蓋本校各年級(jí)學(xué)生的《標(biāo)準(zhǔn)》測(cè)試工作，測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)當(dāng)?shù)亟逃姓块T按要求審核后，通過“中國(guó)學(xué)生體質(zhì)健康網(wǎng)”上傳至“國(guó)家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”。此次研究的數(shù)據(jù)來源為某省2015 年-2019 年五年間的體質(zhì)測(cè)試上報(bào)數(shù)據(jù)。

（二）研究方法

1.文獻(xiàn)資料法

根據(jù)本文的研究目的和意義，通過中國(guó)知網(wǎng)、維普、萬方等數(shù)據(jù)庫(kù)，以“數(shù)據(jù)真實(shí)性”“體質(zhì)測(cè)試”等為關(guān)鍵字進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，并整理了這些數(shù)據(jù)庫(kù)中與本研究相關(guān)的文獻(xiàn)資料，為本文的研究奠定了理論基礎(chǔ)。

2.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

本研究主要運(yùn)用Excel 和Spss 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3.計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)法

本研究的學(xué)生體測(cè)數(shù)據(jù)異常檢測(cè)程序基于Python 語言實(shí)現(xiàn)，使用了sci-kit-learn，pandas 等算法包，使用MySQL 作為數(shù)據(jù)庫(kù)，使用vue 作為創(chuàng)建用戶界面的開源JavaScript 前端，使用echarts 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化。

二、研究結(jié)果與分析

（一）t 檢驗(yàn)的應(yīng)用

本研究用t 檢驗(yàn)的方法將班級(jí)與該班級(jí)所在的年級(jí)數(shù)據(jù)做對(duì)比，以班級(jí)作為檢驗(yàn)樣本，年級(jí)作為檢驗(yàn)總體，目的是評(píng)估這個(gè)班級(jí)的體測(cè)結(jié)果是否整體異常。

t 檢驗(yàn)計(jì)算公式如下：

該項(xiàng)目中運(yùn)用單總體t 檢驗(yàn)量的計(jì)算方法，以2019 年體重?cái)?shù)據(jù)為例：

某小學(xué)1 年級(jí)（3）班體重結(jié)果均值μ=26.7，該班學(xué)生數(shù)n=30，該校一年級(jí)體重結(jié)果均值μ0=28，S=4.1，判斷該學(xué)校1 年級(jí)（3）班體重均值與整個(gè)一年級(jí)體重均值是否有差異。

1.建立假設(shè)、確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)α

H0（零假設(shè)）：μ=μ0 即1 年級(jí)（3）班體重結(jié)果均值與該校一年級(jí)體重結(jié)果均值相等，其當(dāng)中的差異是由抽樣誤差引起的，無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

H1（備擇假設(shè)）：μ ≠μ0 即1 年級(jí)（3）班體重結(jié)果均值與該校一年級(jí)體重結(jié)果均值不相等，其當(dāng)中的差異屬于本質(zhì)性差異，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

該檢驗(yàn)?zāi)康氖峭茢喟嗉?jí)與年級(jí)總體均數(shù)是否相等（即μ＞μ0 和μ＜μ0 可能性同時(shí)存在），所以采用雙側(cè)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)（顯著性水準(zhǔn)）：α=0.05，參考值設(shè)定為p（即H0 發(fā)生的概率）。

2.計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量

3.確定P 值，下結(jié)論

通過查詢T 檢驗(yàn)臨界值表，得到t0.05（df=29）的臨界值為2.045，計(jì)算得出的t 值為1.7075，1.7075＜2.045，t 值小于臨界值，P＜0.05。因此接受零假設(shè)，不能認(rèn)為某小學(xué)一年級(jí)（3）班體重結(jié)果均值與該年級(jí)體重結(jié)果均值有差異，所以某小學(xué)一年級(jí)（3）班體重結(jié)果數(shù)據(jù)正常。

（二）學(xué)生個(gè)人體測(cè)數(shù)據(jù)的檢測(cè)方法

個(gè)人體測(cè)數(shù)據(jù)異常的評(píng)估方法由于個(gè)體數(shù)據(jù)的差異性，采用歷史數(shù)據(jù)對(duì)比法（即某學(xué)生2019 年體測(cè)結(jié)果與2018 年該學(xué)生體測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)做比較）。以每個(gè)年齡的變化的+10%，-40%作為異常判斷依據(jù)可以有效檢測(cè)出體測(cè)中的異常結(jié)果，例如表1 所示。

表1 身高數(shù)據(jù)異常檢測(cè)表

個(gè)人異常結(jié)果對(duì)比中兩個(gè)樣本屬性高度相關(guān)（同一名學(xué)生2018 年和2019 年的體測(cè)數(shù)值變化），評(píng)估采用給定變化值域區(qū)間的方法，實(shí)際變化落在區(qū)間之內(nèi)則正常，落在區(qū)間之外則判定為異常。特殊體測(cè)項(xiàng)目依據(jù)年齡及性別劃分值域區(qū)間。該異常檢測(cè)方法結(jié)論僅作為參考，不排除有個(gè)別學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練或身體素質(zhì)下降等因素引起的測(cè)評(píng)結(jié)果異常。

（三）學(xué)生體質(zhì)測(cè)試數(shù)據(jù)檢驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建

1.程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

此平臺(tái)基于Python 語言實(shí)現(xiàn)，Python 語言作為目前最流行的編程語言之一，具有開發(fā)效率高、面向?qū)ο?、免費(fèi)、開源、簡(jiǎn)單易學(xué)等優(yōu)點(diǎn)，使用MySQL 作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，MySQL 運(yùn)行速度快，與其他大型數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)置和管理相比更容易使用，具有豐富的接口，可以利用pymysql 工具與Python 連接。使用vue 漸進(jìn)式框架構(gòu)建用戶界面，Vue 相對(duì)而言是一個(gè)輕量級(jí)的框架，可以通過簡(jiǎn)單的API 提供高效的數(shù)據(jù)綁定和靈活的組件系統(tǒng)。使用echarts 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化，其可提供直觀、生動(dòng)、可交互、可個(gè)性化定制的數(shù)據(jù)可視化圖表，最終的數(shù)據(jù)檢測(cè)結(jié)果，可通過echarts 提供的統(tǒng)計(jì)圖表直觀地展示出來。

2.系統(tǒng)功能模塊

本系統(tǒng)的用戶主要分為三類，學(xué)校、管理單位、個(gè)人（學(xué)生），根據(jù)學(xué)校體質(zhì)測(cè)試工作的流程以及此系統(tǒng)所需要實(shí)現(xiàn)的基本功能，每一類用戶下又設(shè)有若干個(gè)功能模塊，每個(gè)功能模塊實(shí)現(xiàn)特定的功能（如圖1）。

圖1 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

在學(xué)校這一模塊下設(shè)有三個(gè)子模塊，分別為學(xué)生管理、班級(jí)管理、成績(jī)管理。管理單位模塊下也設(shè)有三個(gè)子模塊，分別為后臺(tái)管理、單位管理、成績(jī)管理。后臺(tái)管理模塊主要實(shí)現(xiàn)成績(jī)修改、查詢、添加、等功能。單位管理模塊主要實(shí)現(xiàn)單位導(dǎo)入、導(dǎo)出、單位詳細(xì)信息、查找等功能。成績(jī)管理模塊主要實(shí)現(xiàn)成績(jī)審核、成績(jī)導(dǎo)出、查找、統(tǒng)計(jì)等功能。

個(gè)人（學(xué)生）模塊下設(shè)有兩個(gè)子模塊，分別為個(gè)人信息管理和成績(jī)管理，個(gè)人信息管理模塊可以顯示學(xué)生的基本信息以及聯(lián)系方式，成績(jī)管理模塊主要實(shí)現(xiàn)個(gè)人成績(jī)查看、導(dǎo)出、查找等功能。

三、結(jié)論與建議

對(duì)學(xué)生個(gè)人、班級(jí)、年級(jí)分別使用歷史數(shù)據(jù)對(duì)比以及灰色預(yù)測(cè)的方法，對(duì)體質(zhì)測(cè)試數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行全面的檢測(cè)，通過對(duì)學(xué)生體質(zhì)測(cè)試成績(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)確實(shí)有部分班級(jí)、部分學(xué)生的體測(cè)數(shù)據(jù)存在異常，鑒于目前體質(zhì)測(cè)試的情況，特提出以下幾點(diǎn)建議僅供參考：

1.教育、體育等相關(guān)部門要加大對(duì)學(xué)生體質(zhì)健康方面的重視程度，對(duì)學(xué)生體質(zhì)健康測(cè)試方面存在的問題要有相應(yīng)的解決措施并加大監(jiān)管力度，督促各級(jí)各地學(xué)校貫徹落實(shí)國(guó)家的規(guī)定和要求。

2.各級(jí)各類學(xué)校要加大對(duì)體育工作的重視程度，引導(dǎo)和督促學(xué)生積極進(jìn)行體育鍛煉，全面提高身體素質(zhì)，養(yǎng)成體育鍛煉的習(xí)慣、樹立終身體育的意識(shí)。加強(qiáng)體育師資隊(duì)伍建設(shè)、組織教師定期進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)，成立專門的體質(zhì)測(cè)試管理中心，全面負(fù)責(zé)學(xué)生體質(zhì)測(cè)試及上報(bào)工作。

3.學(xué)生個(gè)人要樹立正確的體育觀、充分認(rèn)識(shí)到體育鍛煉、身體健康的重要性，積極參加課內(nèi)外體育活動(dòng)、提高自身素質(zhì)的同時(shí)也達(dá)到了國(guó)家的要求。