林時歡

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高校學生50米跑測試平臺開發(fā)與應用*

林時歡

（寧波諾丁漢大學 體育部，浙江 寧波 315100）

智能測試平臺主要是在計算機Java Swing技術的終點計時紅外線射頻系統(tǒng)的基礎上，對學生競賽項目實現(xiàn)智能化和信息化。文章將智能測試平臺作為論述和分析的重點，針對現(xiàn)實背景探討設計該平臺的意義，分析該平臺的整體架構(gòu)、工作原理和關鍵技術以及主要特色，并對該測試平臺的應用范圍進行確定。

徑賽項目；智能測試平臺；設計；應用

1 項目研究的現(xiàn)實意義

國家為了鼓勵學生運動，保證學生的身體素質(zhì)，特別制定了一套《國家學生體質(zhì)健康標準》，該標準作為《國家體育鍛煉標準》的重要組成部分[1]，將學生體測結(jié)果與畢業(yè)證書相掛鉤，明確地規(guī)定出高校學生體測內(nèi)容的項目和重要性。這一標準推出后，各大高校積極響應，倡導體育鍛煉，采取有效的措施鼓勵學生積極參與到體育鍛煉中去，從而有效地提高了學生的身體素質(zhì)，有利于學生道德和智慧以及體美等方面的全面發(fā)展。但由于一些客觀因素的限制，使得高校體側(cè)項目的推進變得困難，針對上述現(xiàn)實背景，采用微處理器設計了一套新型的體質(zhì)測試計時系統(tǒng)。該計時系統(tǒng)不僅能夠?qū)W生在徑賽過程中所花費的時間進行全程記錄，而且能準確記錄學生抵達終點那一刻的時間，從而提高學生徑賽項目成績的精確度。該測試平臺的高效性、同步性以及精準性都在很大程度上超越了人工秒表本身所具備的局限性，并且價格低廉，受外界因素影響不大，能夠在各大高校中進行普遍推廣和應用。

2 智能測試平臺的設計

2.1 整體架構(gòu)

針對學生體測進行開發(fā)的智能測試平臺主要是由指紋采集管理系統(tǒng)和Java Swing平臺以及Mysql數(shù)據(jù)庫。其中指紋采集管理系統(tǒng)主要利用的是纖薄型的光學系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)輸出的圖片像素高達700 dpi[2]，能夠自動識別并且記錄學生的指紋信息，并通過USB接口將指紋的圖像進行數(shù)字化的處理，最后傳送到計算機系統(tǒng)中，決定學生是否具備參與體測徑賽項目的資格。而Java Swing平臺及Mysql數(shù)據(jù)庫主要是負責對學生基本信息進行修改后的保存和更新，對體測進程及時更新以及對測試結(jié)果進行數(shù)據(jù)化地處理和保存，方便學生通過學校網(wǎng)絡信息管理平臺進行及時的查詢。

就目前各大高校普遍面臨學生基數(shù)大，教師力量不足，及時手段傳統(tǒng)等問題，這在很大程度上導致了體側(cè)結(jié)果不準確，工作效率低下等問題。而針對學生體測進行開發(fā)的智能測試平臺不僅可以靈活地針對學生體測項目進行組織安排，對學生體測結(jié)果能夠進行及時的儲存，更重要的是保證了體側(cè)結(jié)果的準確性。該平臺不但減輕了負責體側(cè)的教師的負擔，并且能夠?qū)r間精準到0.001 s，從而保證高效、準確地判斷出徑賽項目中學生到達終點的先后順序。

2.2 工作原理

智能測試平臺系統(tǒng)的基本運作原理相對簡單，主要利用的是Java Swing平臺及Mysql等技術進行開發(fā)的[3]。首先，該平臺將各大高校學生個人基本信息儲存到Mysql數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)特定的測試時間和班級以及人數(shù)、性別等信息利用計算機系統(tǒng)針對學生進行分組和安排。其次，在測試期間，學生需要通過指紋進行身份的驗證，驗證結(jié)束后領取跑道次序的標簽，根據(jù)標簽進入到特定的跑道中。測試開始之前在跑道的重點線兩側(cè)安裝電光開關和超高頻遠距離讀卡器，當參與測試的學生在起跑的準備過程中，雙腳需要踩在起跑器的開關上，計時器的啟動標準則為學生雙腳離開起跑器的一瞬間，并且在跑道的重點設置對應的光電開關，當學生在接近終點時其身體擋住紅外線的瞬間觸及到光電開關的一瞬間計時器會被自動斷開，最終計時器停止計時后顯示屏顯示的結(jié)果便是學生競賽的最終結(jié)果。最后，平臺中設計的PC計時系統(tǒng)會對學生徑賽的數(shù)據(jù)結(jié)果進行分析，對抵達終點的學生順序進行排列，最終得出學生的測試成績。

2.3 關鍵技術

在整個針對競賽項目進行設計的智能測試平臺中，最為關鍵的技術主要有在Java Timer Tasker技術基礎上的電子計時器設計和起始時間確定技術。

從電子計時器的設計方面來看，Java JDK本身自帶有計時方法。在計時過程中，主要采用的是Unix時間戳，Timer Tasker的設計模式主要是一種隊列模式，Timer可以看作是面向開發(fā)人員的一個“接口”，所有想Timer添加的任務都會被放入一個Task Queue類型的任務隊列中去[4]，任務調(diào)度由Timer Thread負責。該智能測試平臺中所用到的腳踏式起跑開關主要起到的作用是增加開關量，模擬信號可以以無線通訊的方式將信息傳遞到PC控制中心，從而啟動內(nèi)部的計時器。在跑道終點處設置有紅外線感應開關，當學生抵達終點時胸口擋住紅外線時，計時器在接受到該信號時會自動對時間進行記錄。

2.4 主要特色

針對學生體測徑賽項目設計的智能測試平臺的主要特色有自動測試、支持多設備獨立工作和流水線安排萬數(shù)學生參與測試以及實時發(fā)布測試數(shù)據(jù)等。智能測試平臺能夠進行自動測試。該平臺在徑賽項目進行的過程中，無需裁判的參與和輔助，自動化地對參與體測的學生身份進行驗證、輔助測試過程、分析測試結(jié)果并且將測試結(jié)果進行自動發(fā)布。不僅提高了徑賽測試的效率，還保證了學生成績的準確性，在很大程度上避免了人工測試所產(chǎn)生的差錯[5]。

智能測試平臺支持流水線安排萬數(shù)學生參與測試。智能測試平臺編排系統(tǒng)能夠按照各個年級、班級學生的空余時間，對學生入場測試時間進行合理的安排。完成編排后可以自動發(fā)布實時信息，然后學生可以通過校內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)平臺查詢測試時間，對整個測試安排時間項目等情況一目了然?？偟膩碚f，該平臺通過網(wǎng)絡動態(tài)安排測試時間，不僅提高了測試安排的效率，還有效保證了實踐測試管理信息化、科學化的管理水平。

智能測試平臺能夠?qū)崟r發(fā)布測試數(shù)據(jù)。該測試平臺與校內(nèi)學生信息管理中心相連接，具有信息發(fā)布功能。能夠在對測試結(jié)果進行分析后將學生體測成績及時進行發(fā)布，從而保證學生能夠通過網(wǎng)絡及時查詢到自身的測試成績。

3 智能測試平臺的應用范圍

智能測試平臺主要是針對競賽項目進行設計的，其應用范圍相對廣泛，可以應用于各類競賽項目中，主要包括體測徑賽類和車類徑賽和艇類徑賽等。

首先，智能測試平臺可以應用于體測徑賽類項目。根據(jù)上文的敘述我們可以知道該測試平臺具備的高效性和精準性不僅保證了體測過程的快速進行，還保證了體測結(jié)果的準確公正。跑步作為高校體測主要項目之一，是評估學生身體素質(zhì)最重要的標準，但由于高校學生數(shù)量多，裁判的數(shù)量和水平有限，使得體測變得相對繁瑣，而智能測試平臺的出現(xiàn)使得這一現(xiàn)狀得到了一定程度的緩解。

其次，智能測試平臺可以應用于艇類徑賽項目。隨著人們生活內(nèi)容越來越豐富，比賽項目也不斷得到了充實，艇類徑賽項目的出現(xiàn)不僅滿足了參賽者追求刺激的目的，還使得參賽者能夠感受到比賽的競爭性。

4 結(jié)論

本研究主要針對設計的智能測試平臺進行分析，研究了Java Swing平臺和Mysql數(shù)據(jù)庫以及PC計時系統(tǒng)等。該智能測試平臺主要運用于體育運動器材技術領域，設計了徑賽測試系統(tǒng)的模型構(gòu)建和關鍵技術等，系統(tǒng)運行過程中無需人工參與，使用方便，計時效率高并且計時結(jié)果準確，是對傳統(tǒng)人工計時、光學計時以及射頻識別計時的一種優(yōu)化和升級，可以完全取代傳統(tǒng)的人工秒表計時方式。除此之外，該測試平臺具有實時性，能夠利用無線傳感技術將測試結(jié)果進行高效整理并且進行公布，保證參與測試的學生能夠第一時間獲知自己的測試成績。

[1]馬瑜.學生體質(zhì)的測試現(xiàn)狀及其改善[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2013,(1)

[2]李永在.學生體質(zhì)健康測試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].計算機應用與軟件,2009(09)

[3]毛竹.普通高等學校學生體質(zhì)健康標準管理系統(tǒng)開發(fā)詳解[J].四川體育科學,2005,(3)

[4]賀琳楨.大學生體質(zhì)測試系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].廈門大學,2014.

[5]王朝格.智能化學生體質(zhì)測試系統(tǒng)實踐分析[J].新教育時代電子雜志（學生版）,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)

浙江省教育廳課題成果，課題編號:Y201636803。

林時歡 （1982—），本科，助教，研究方向：體育教學。