【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及智慧校園，尤其涉及一種校園智慧體育系統。
技術介紹
1、傳統的體育課程安排通常基于固定的時間表或者以教師經驗為主，而缺乏個性化的考慮。不同學生在體能水平、興趣、學業負擔以及空閑時間等方面存在顯著差異，單純依據固定模式安排體育課程可能導致某些學生的體力負荷過大或不足，或者學生對課程的參與度不高，影響其對體育鍛煉的積極性和長期效果。此外，學生之間的社交需求也常常被忽略，導致一些社交能力弱的學生無法充分融入團體活動，進一步降低了他們參與體育鍛煉的積極性。因此，如何根據學生的體能狀態、學業壓力、興趣愛好、社交能力和每日空閑時間等多個維度，進行個性化的體育課程推薦，成為解決當前問題的關鍵點。
2、中國專利公開號cn115018271a公開了一種基于智慧校園建設的學生課程選課智能推薦管理系統，包括：選課信息獲取模塊、信息存儲庫、身體素質基本信息分析模塊、參加選課學生關注分析模塊、體育課程選課分析模塊、體育課程推薦分析模塊和體育課程優選顯示模塊。本專利技術從四個方面綜合分析得到各體育課程對應的受歡迎指數，進而可以科學、有效、合理地為參加選課學生進行優選體育課程推薦，在提升了優選體育課程推薦的合理性的同時，進一步加強了參加選課學生選課的體驗感，降低了學生選錯體育課程的風險，更重要的是主要根據學生自主意愿對其進行體育課程優選推薦，極大滿足了大部分學生的要求，實現了優選體育課程推薦的針對性匹配需求；由此可見，該方案未針對學生的學業負荷與心理狀態進行考慮，存在體育課程推薦效率低、學生滿意度低的問題。
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1、本專利技術的目的在于提供一種校園智慧體育系統，以解決現有技術存在的問題中的至少一個。
2、為實現上述目的，本專利技術采用了如下技術方案：
3、數據采集模塊，用以采集學生學習課程數據、待選體育課程數據、學生體能數據與問卷數據；
4、體能分析模塊，用以根據采集的學生的最大攝氧量與靜息心率對學生的體能狀態進行分析；
5、課程強度分析模塊，用以根據待選體育課程的強度分數與待選體育課程的課時數量對待選體育課程強度指數進行構建；
6、學業壓力分析模塊，用以根據采集的學生學習課程的歷史成績對學習課程難度系數進行構建，并根據課程難度系數的構建結果與學生學習課程數量、學生學習課程的課時數量對學業負荷指數進行構建；
7、興趣分析模塊，用以根據采集的學生對體育課程的興趣分數對學生的興趣指數進行構建；
8、推薦模塊，用以根據學生的體能狀態的分析結果、待選體育課程強度指數、學業負荷指數與興趣指數的構建結果向學生進行體育課程推薦，并根據采集的學生社交分數與學生每日空閑時長對推薦過程進行調整。
9、進一步地，所述體能分析模塊設有第一分析單元、第二分析單元和體能分析單元，所述第一分析單元用以將采集的學生最大攝氧量a0與預設攝氧量a1進行比較以構建攝氧量指數；
10、所述第二分析單元將采集的學生靜息心率b0與預設心率b1進行比較以構建心率指數，若b0≤b1，所述體能分析模塊將心率指數設為xl1，設定xl1＝[(b1-b0)/b1]0.5；若b0＞b1，所述體能分析模塊將心率指數設為xl2，設定xl2＝-[(b1-b0)/b1]0.5。
11、進一步地，所述體能分析單元用以根據攝氧量指數與心率指數的構建結果對學生的體能指數tn進行構建，設定tn＝w1×攝氧量指數+w2×心率指數，w1為攝氧量權重，w2為心率權重。
12、進一步地，所述課程強度分析模塊將第i個待選體育課程的強度指數設為qi，設定qi＝x1×d?i/dmax+x2×l?n(s?i/smax+1)，d?i為第i個待選體育課程的強度分數，dmax為待選體育課程的強度分數的最大閾值，s?i為第i個待選體育課程的課時數量，smax為體育課程課時的最大值，x1為強度權重，x2為課時權重。
13、進一步地，所述學業壓力分心模塊設有難度系數分析單元和學業負荷分析單元，所述難度系數分析單元根據采集的學生學習課程的歷史成績對學習課程難度系數進行構建，其中：
14、所述難度系數分析單元將學生學習課程的第j個課程的課程難度系數設為rj，設定mrj為學生學習課程中第j個課程的第rj個歷史平均成績數據，mj為學生學習課程中第j個課程的歷史平均成績數據的數量，mj為學生學習課程中第j個課程的滿分閾值。
15、進一步地，所述學業負荷分析單元用以根據課程難度系數的構建結果與采集的學生學習課程數量、學生學習課程的課時數量對學業負荷指數進行構建，所述學業負荷分析單元將學生的學業負荷指數設為f，設定：
16、hj為學生學習課程中第j個課程的課時數量，c為學生學習課程的數量，z為學生總學習課程課時數量，f0為預設難度系數閾值，α1為課程數量權重，α2為課程難度權重，α1+α2＝1。
17、進一步地，所述興趣分析模塊根據采集的學生對體育課程的興趣分數對學生的興趣指數進行構建，其中：
18、所述興趣分析模塊將學生對第i個待選體育課程的興趣指數設為pi，設定pi＝3×(u?i/u0)2+2×(u?i/u0)3，其中，u?i為學生對第i個待選體育課程的興趣分數，u0為預設分數閾值。
19、進一步地，所述推薦模塊設有推薦單元、社交分析單元和空閑分析單元，所述推薦單元用以根據學生的體能指數、體育課程強度指數、學業負荷指數與興趣指數的構建結果向學生進行體育課程推薦，其中：
20、所述推薦單元將第i個待選體育課程的推薦系數設為ti，設定：t?i＝-|[t1×tn-t2×l?n(f+1)/l?n2+t3×(epi-1)/(e-1)]-γ×qi|，其中，t1為體能權重，t2為學業負荷權重，t3為興趣權重，t1+t2+t3＝1，t1＞t3≥t2，γ為預設調整系數；
21、所述推薦單元將各體育課程的推薦系數進行排序，并將推薦系數最大的體育課程作為推薦課程向用戶進行推送。
22、進一步地，所述社交分析單元將采集的學生社交分數y0對社交因子y0進行構建，設定：y0＝y0/y1，y1為社交分數閾值；
23、所述社交分析單元將社交因子與預設社交因子閾值y1進行比較以對體育課程推薦過程進行調整，若y0≤y1且第i個待選體育課程類型為團隊項目，所述社交分析單元將第i個待選體育課程的推薦系數設為t?i?1，設定t?i?1＝ti-η×(y1-y0)/y1,若y0＞y1且第i個待選體育課程類型為個人項目，所述社交分析單元不進行調整,若y0＞y1且第i個待選體育課程類型為團隊項目，所述社交分析單元不進行調整,若y0＞y1且第i個待選體育課程類型為個人項目，所述社交分析單元將第i個待選體育課程的推薦系數設為ti2，設定t?i2＝ti-η×(y0-y1)/y1，η為預設修正比例系數。
24、進一步地，所述空閑分析單元用以將采集到的學生每日空閑時長g0與預設空閑時長g1進行比較以對體育課程的推薦過本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種校園智慧體育系統，其特征在于，包括，
2.根據權利要求1所述的校園智慧體育系統，其特征在于，所述體能分析模塊設有第一分析單元、第二分析單元和體能分析單元，所述第一分析單元用以將采集的學生最大攝氧量a0與預設攝氧量a1進行比較以構建攝氧量指數；
3.根據權利要求2所述的校園智慧體育系統，其特征在于，所述體能分析單元用以根據攝氧量指數與心率指數的構建結果對學生的體能指數TN進行構建，設定TN＝w1×攝氧量指數+w2×心率指數，w1為攝氧量權重，w2為心率權重。
4.根據權利要求3所述的校園智慧體育系統，其特征在于，所述課程強度分析模塊將第i個待選體育課程的強度指數設為Qi，設定Qi＝x1×di/dmax+x2×ln(si/smax+1)，di為第i個待選體育課程的強度分數，dmax為待選體育課程的強度分數的最大閾值，si為第i個待選體育課程的課時數量，smax為體育課程課時的最大值，x1為強度權重，x2為課時權重。
5.根據權利要求4所述的校園智慧體育系統，其特征在于，所述學業壓力分心模塊設有難度系數分析單元和學業負荷分析單元，
6.根據權利要求5所述的校園智慧體育系統，其特征在于，所述學業負荷分析單元用以根據課程難度系數的構建結果與采集的學生學習課程數量、學生學習課程的課時數量對學業負荷指數進行構建，所述學業負荷分析單元將學生的學業負荷指數設為F，設定：
7.根據權利要求6所述的校園智慧體育系統，其特征在于，所述興趣分析模塊根據采集的學生對體育課程的興趣分數對學生的興趣指數進行構建，其中：
8.根據權利要求7所述的校園智慧體育系統，其特征在于，所述推薦模塊設有推薦單元、社交分析單元和空閑分析單元，所述推薦單元用以根據學生的體能指數、體育課程強度指數、學業負荷指數與興趣指數的構建結果向學生進行體育課程推薦，其中：
9.根據權利要求8所述的校園智慧體育系統，其特征在于，所述社交分析單元將采集的學生社交分數y0對社交因子Y0進行構建，設定：Y0＝y0/y1，y1為社交分數閾值；
10.根據權利要求9所述的校園智慧體育系統，其特征在于，所述空閑分析單元將采集到的學生每日空閑時長g0與預設空閑時長g1進行比較以對體育課程的推薦過程的調整過程進行優化，若g0≤g1，所述空閑分析單元判定學生空閑時長正常，不進行優化，若g0≥g1，所述空閑分析單元判定學生空閑時長異常，并對體育課程推薦過程進行優化，將優化后的預設調整系數設為γ1。
...【技術特征摘要】
1.一種校園智慧體育系統，其特征在于，包括，
2.根據權利要求1所述的校園智慧體育系統，其特征在于，所述體能分析模塊設有第一分析單元、第二分析單元和體能分析單元，所述第一分析單元用以將采集的學生最大攝氧量a0與預設攝氧量a1進行比較以構建攝氧量指數；
3.根據權利要求2所述的校園智慧體育系統，其特征在于，所述體能分析單元用以根據攝氧量指數與心率指數的構建結果對學生的體能指數tn進行構建，設定tn＝w1×攝氧量指數+w2×心率指數，w1為攝氧量權重，w2為心率權重。
4.根據權利要求3所述的校園智慧體育系統，其特征在于，所述課程強度分析模塊將第i個待選體育課程的強度指數設為qi，設定qi＝x1×di/dmax+x2×ln(si/smax+1)，di為第i個待選體育課程的強度分數，dmax為待選體育課程的強度分數的最大閾值，si為第i個待選體育課程的課時數量，smax為體育課程課時的最大值，x1為強度權重，x2為課時權重。
5.根據權利要求4所述的校園智慧體育系統，其特征在于，所述學業壓力分心模塊設有難度系數分析單元和學業負荷分析單元，所述難度系數分析單元根據采集的學生學習課程的歷史成績對學習課程難度系數進行構建，其中：
6.根據權利要求5所述的校園智慧...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王茂旗，王雪凌，王藝諾，王康宇，董延廷，
申請(專利權)人：青島科興教育裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：
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