董 霄

（四川護(hù)理職業(yè)學(xué)院，四川 成都 610100）

1 基于云計(jì)算的高校體育管理平臺(tái)整體設(shè)計(jì)

1.1 基本架構(gòu)

基于云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建的高校體育管理平臺(tái)，主要包括基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、邏輯層以及應(yīng)用層（見(jiàn)圖1）。平臺(tái)基于數(shù)據(jù)中心，利用JDBC接口來(lái)處理和操作相關(guān)數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)平臺(tái)主要業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行運(yùn)行，利用Restful API的方式在前端的應(yīng)用層中顯示業(yè)務(wù)邏輯端。平臺(tái)管理者、教師以及學(xué)生可以利用圖形界面進(jìn)入自己的工作流程，而后可結(jié)合提交的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析、開(kāi)展智能化預(yù)測(cè)以及指導(dǎo)等[1]。

圖1 基于云計(jì)算的高校體育管理平臺(tái)整體框架

（1）基礎(chǔ)層。它是高校體育管理平臺(tái)中最為基礎(chǔ)的層級(jí)，包括服務(wù)器、云儲(chǔ)存、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及數(shù)據(jù)庫(kù)等。硬件設(shè)施作為整個(gè)平臺(tái)的基礎(chǔ)，是基礎(chǔ)層最為關(guān)鍵的部位，可以通過(guò)阿里云平臺(tái)進(jìn)行構(gòu)建。

（2）數(shù)據(jù)層。它可持續(xù)性地為體育管理平臺(tái)提供數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)層，能夠把全部的用戶數(shù)據(jù)在“云”端進(jìn)行存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)層主要在基礎(chǔ)層上應(yīng)用MySQL或是SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)軟件進(jìn)行搭建。

（3）邏輯層。它是高校體育管理平臺(tái)當(dāng)中的核心層，通過(guò)Java語(yǔ)言在邏輯層搭建Restful API，從而給應(yīng)用層提供業(yè)務(wù)邏輯。同時(shí)，利用JDBC接口，在邏輯層會(huì)和數(shù)據(jù)庫(kù)間建立鏈接，把云端數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉?yīng)用層中加以呈現(xiàn)。

（4）應(yīng)用層。它是向用戶提供可視化的控制界面。當(dāng)前，終端樣式復(fù)雜多樣，其中以平板電腦、智能手機(jī)以及PC等為主，所以在應(yīng)用層的設(shè)計(jì)上應(yīng)該讓不同平臺(tái)用戶的需求都得到滿足。

1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

本設(shè)計(jì)中所使用的是開(kāi)源MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)。其目的是對(duì)用戶的基本信息進(jìn)行記錄，并使用MD5（報(bào)文摘要算法）對(duì)用戶密碼等私密性信息進(jìn)行加密，由此增強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性。此外，還應(yīng)用redis數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)對(duì)MySQL主數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，在redis數(shù)據(jù)庫(kù)中緩存“熱”數(shù)據(jù)，由此讓數(shù)據(jù)的檢索和操作等實(shí)現(xiàn)加速，同時(shí)應(yīng)用redis數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)用戶的session信息進(jìn)行存儲(chǔ)。

1.3 服務(wù)器設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)中的服務(wù)器主要應(yīng)用微服務(wù)的方式進(jìn)行搭建，運(yùn)用Nginx Web服務(wù)器以及CentOS系統(tǒng)做反向代理。同時(shí)應(yīng)用Ma-ven來(lái)自動(dòng)構(gòu)建項(xiàng)目代碼，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。因?yàn)镴ava具有較好的跨平臺(tái)能力，故而只需要將JVM安裝到服務(wù)器中，就能夠輕松地在服務(wù)器端部署構(gòu)建好的jar文件。在服務(wù)器運(yùn)行的過(guò)程中，前端的請(qǐng)求會(huì)通過(guò)HTTP/HTTPS對(duì)Controller里不同模塊的Service進(jìn)行調(diào)用，由此回應(yīng)前端的請(qǐng)求。而如果需要使用數(shù)據(jù)庫(kù)，則采用Spring Data來(lái)操作數(shù)據(jù)庫(kù)[2]。

1.4 高校體育管理平臺(tái)客戶端功能模塊的設(shè)計(jì)

本文中所設(shè)計(jì)的高校體育管理平臺(tái)主要包括三個(gè)核心的功能，即對(duì)學(xué)生進(jìn)行體育學(xué)習(xí)和健身方面的指導(dǎo)、對(duì)學(xué)生課外體育鍛煉管理以及學(xué)生體質(zhì)測(cè)試和健康管理。一方面，平臺(tái)會(huì)通過(guò)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，結(jié)合學(xué)生體質(zhì)測(cè)試的結(jié)果對(duì)運(yùn)動(dòng)制定處方，同時(shí)向?qū)W生推薦教學(xué)素材，為其提供相應(yīng)的健身指導(dǎo)。另一方面，課外體育鍛煉和活動(dòng)管理模塊會(huì)將所收集到的學(xué)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)作為教師課堂考核和課堂教學(xué)的參考。同時(shí)，體育學(xué)習(xí)和健身指導(dǎo)模塊會(huì)對(duì)學(xué)生的課外體育鍛煉進(jìn)行輔助。由此通過(guò)不斷往復(fù)循環(huán)的動(dòng)態(tài)協(xié)作，提高體育管理工作實(shí)效性。

2 高校課外體育鍛煉和活動(dòng)管理功能的設(shè)計(jì)

教育部頒發(fā)的《高等學(xué)校體育工作基本標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出，所有高校都要把課外體育活動(dòng)納入到學(xué)校教學(xué)計(jì)劃當(dāng)中，每周要組織學(xué)生參與不低于三次的課外體育鍛煉，真正確保學(xué)生每天的體育活動(dòng)時(shí)間達(dá)到1小時(shí)。然而，就實(shí)際來(lái)看，要對(duì)上述規(guī)定進(jìn)行有效落實(shí)，就必須借助現(xiàn)代信息技術(shù)。基于此，本文基于云計(jì)算的高校體育管理平臺(tái)，進(jìn)行了體育課外鍛煉和活動(dòng)管理模塊的設(shè)計(jì)，主要包括跑操管理、體育訓(xùn)練/社團(tuán)管理、競(jìng)賽管理等子模塊，詳見(jiàn)圖2。

圖2 高校課外鍛煉和活動(dòng)管理模塊

2.1 跑操管理

當(dāng)前，一些高校通過(guò)應(yīng)用跑步類(lèi)App對(duì)學(xué)生的課外體育鍛煉進(jìn)行管理，主要通過(guò)智能手機(jī)的GPS定位功能完成。在校園當(dāng)中，學(xué)生采用徒步跑的方法對(duì)系統(tǒng)隨機(jī)分配的任務(wù)點(diǎn)進(jìn)行尋找即可，和定向越野類(lèi)似。這樣的方法和傳統(tǒng)的早操相比具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，能夠讓學(xué)生動(dòng)起來(lái)，從而確保其一定的運(yùn)動(dòng)量，然而這樣的App也普遍存在定位不太準(zhǔn)確、功能較為單一、操作起來(lái)不是十分便捷、學(xué)生容易作弊等問(wèn)題。結(jié)合手機(jī)App應(yīng)用中所存在的普遍問(wèn)題，本設(shè)計(jì)從以下七個(gè)方面對(duì)其做出了相應(yīng)的改進(jìn)和優(yōu)化。

（1）對(duì)施工、車(chē)輛通道等不安全區(qū)域進(jìn)行智能規(guī)避，為學(xué)生生成體育鍛煉的安全路線。

（2）系統(tǒng)會(huì)在學(xué)生跑步前自動(dòng)對(duì)其做出相應(yīng)的健康提示。

（3）系統(tǒng)會(huì)通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)的方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行提醒，使其可以及時(shí)查找下一個(gè)位置，避免因?yàn)榈皖^看手機(jī)而產(chǎn)生安全隱患。

（4）將陀螺儀技術(shù)應(yīng)用到GPS技術(shù)中，確保GPS信號(hào)不好時(shí)也可以繼續(xù)工作，并對(duì)位置偏差進(jìn)行修正。

（5）應(yīng)用指紋識(shí)別和人臉識(shí)別技術(shù)，避免出現(xiàn)代跑作弊的問(wèn)題。

（6）利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及陀螺儀技術(shù)，分析學(xué)生的跑步數(shù)據(jù)，構(gòu)建跑步異常模型，對(duì)使用滑板、自行車(chē)以及助力車(chē)等作弊問(wèn)題進(jìn)行有效篩查。

（7）在跑步過(guò)程中增設(shè)趣味性運(yùn)動(dòng)健康知識(shí)問(wèn)答，讓學(xué)生通過(guò)語(yǔ)音的形式和系統(tǒng)進(jìn)行互動(dòng)，并通過(guò)答題來(lái)積累積分。采用這樣的方式能夠更為有效和便捷地對(duì)學(xué)生的跑操進(jìn)行管理，當(dāng)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)在云端實(shí)時(shí)上傳后，就可以獲得相應(yīng)的積分，而管理人員和教師也可以根據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，對(duì)其排名等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)查看[3]。

2.2 訓(xùn)練/社團(tuán)管理

通常來(lái)看，高校體育社團(tuán)包括院級(jí)和校級(jí)兩個(gè)層面，對(duì)于跆拳道、輪滑等小眾運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，通常只有校級(jí)社團(tuán)；而對(duì)于比較大眾化的足、籃、排球等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，校級(jí)社團(tuán)通常會(huì)在全校組織趣味性競(jìng)賽或文化推廣等活動(dòng)。出于集體榮譽(yù)感以及競(jìng)爭(zhēng)的驅(qū)動(dòng)，學(xué)生往往具有較高的積極性。因此，在對(duì)課外體育鍛煉模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該將學(xué)生的這些運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)都考慮其中。盡管跑操管理能夠讓一些學(xué)生的課外體育鍛煉問(wèn)題得到解決，然而因?yàn)榕懿竭\(yùn)動(dòng)相對(duì)枯燥，故而難以得到所有學(xué)生的認(rèn)可。因此，不論是體育社團(tuán)活動(dòng)、競(jìng)賽參與，還是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練當(dāng)中的運(yùn)動(dòng)量監(jiān)測(cè)，都是本設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的部分。

本文中結(jié)合不同高校的實(shí)際問(wèn)題，設(shè)計(jì)了三種不同的解決方式：第一，通過(guò)GPS定位技術(shù)的應(yīng)用，讓學(xué)生運(yùn)用智能手機(jī)打卡簽到，并結(jié)合時(shí)間長(zhǎng)短得到不同的積分，這樣的方式操作起來(lái)十分簡(jiǎn)單，且成本不高，但因?yàn)檫\(yùn)用的是估算法，故而難以得到精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。第二，利用可穿戴智能手環(huán)，實(shí)時(shí)上傳學(xué)生的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，這樣的方式所獲得的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，但如果長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行佩戴會(huì)讓一些學(xué)生產(chǎn)生不適感，如果和第一種方式結(jié)合應(yīng)用效果更好。第三，應(yīng)用非接觸式生命體征傳感設(shè)備，即采用高清攝像設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，這樣的方式不但智能方便，且數(shù)據(jù)十分準(zhǔn)確，但是需要耗費(fèi)較高的成本，如果后續(xù)成本降低，其應(yīng)用的前景將非常廣闊。

2.3 競(jìng)賽管理

伴隨信息技術(shù)的發(fā)展，高校中運(yùn)動(dòng)會(huì)的管理及編排軟件應(yīng)用越來(lái)越多，然而大多數(shù)的高校運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽報(bào)名和編排卻是彼此獨(dú)立的，一般由編排系統(tǒng)將表格導(dǎo)出來(lái)，讓各單位進(jìn)行填寫(xiě)，而后再將其導(dǎo)入編排系統(tǒng)中，這樣的操作具有很多的不便之處，還可能因?yàn)樾畔㈠e(cuò)誤而導(dǎo)致重復(fù)性勞動(dòng)。本文所設(shè)計(jì)的競(jìng)賽管理系統(tǒng)，則融合了賽前通知、報(bào)名（含糾錯(cuò)）、比賽編排、賽中管理以及發(fā)布成績(jī)和推送新聞等多個(gè)功能，用戶只要利用手機(jī)或是PC端都可以高效、方便地進(jìn)行直接操作。

2.4 排名和激勵(lì)

結(jié)合自身的實(shí)際情況，各高校制定管理方案，學(xué)生每參與一次體育活動(dòng)、每參加一次比賽、訓(xùn)練以及跑步等都能夠得到相應(yīng)的積分，由此通過(guò)合理的激勵(lì)與獎(jiǎng)懲機(jī)制來(lái)統(tǒng)籌管理學(xué)生的課外體育鍛煉、體質(zhì)測(cè)試以及體育教學(xué)等。例如，可把學(xué)生課外體育活動(dòng)參與的情況列到其畢業(yè)、評(píng)優(yōu)、入黨以及體育課和獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)選等各種考核指標(biāo)當(dāng)中，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生自主參與體育鍛煉的積極性，為其體育鍛煉習(xí)慣的養(yǎng)成奠定良好的基礎(chǔ)。此外，學(xué)校還可以不斷創(chuàng)新激勵(lì)方式，比如對(duì)某個(gè)方面的積分排在前幾名的同學(xué)，學(xué)?？梢元?jiǎng)勵(lì)其場(chǎng)館免費(fèi)入場(chǎng)券等，同時(shí)還可以組織健康之星、運(yùn)動(dòng)達(dá)人等課外體育鍛煉評(píng)優(yōu)活動(dòng)，從而激發(fā)學(xué)生參與課外體育鍛煉的熱情和積極性。

2.5 分享展示

（1）運(yùn)動(dòng)分享。此設(shè)計(jì)和微博以及微信朋友圈的分享功能較為相似，可以讓學(xué)生把體育鍛煉當(dāng)中的體驗(yàn)、心得以及精彩瞬間等，使用文字、視頻或是圖片等多樣化的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，把自己的運(yùn)動(dòng)分享出去。

（2）熱門(mén)推薦。此功能主要是對(duì)校內(nèi)的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)家、運(yùn)動(dòng)達(dá)人有關(guān)的代表性內(nèi)容進(jìn)行推薦，讓大家進(jìn)行欣賞和學(xué)習(xí)。

（3）推送和發(fā)布新聞公告。此功能設(shè)計(jì)的目的是發(fā)布或推送健康常識(shí)、健身知識(shí)以及體育新聞、體育賽事通知等。

（4）賽事直播。此功能主要是為學(xué)生提供校內(nèi)或校際間的體育競(jìng)賽直播或回放，豐富校園體育生活，同時(shí)也便于學(xué)生進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和相互學(xué)習(xí)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文基于云計(jì)算技術(shù)，對(duì)高校體育鍛煉管理平臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，在功能方面具有良好的表現(xiàn)，安全性能較高，且智慧功能凸顯，并具有良好的趣味性，能夠得到廣大學(xué)生的認(rèn)可，有效調(diào)動(dòng)其體育鍛煉參與的積極性，進(jìn)而為學(xué)生體質(zhì)增強(qiáng)和高校體育教育的開(kāi)展奠定良好的基礎(chǔ)?！?/p>