青少年近視防治科普APP設(shè)計與實現(xiàn)

張洪民，張巖，傅維，趙欣

（1.天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程學(xué)院，天津 3000250；2.天津市眼科醫(yī)院，天津 300020；3.天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物技術(shù)學(xué)院，天津 300350；4.天津中科正澎信息技術(shù)有限公司，天津 300392）

0 引言

“我國學(xué)生近視呈現(xiàn)高發(fā)、低齡化趨勢，嚴(yán)重影響孩子們的身心健康，這是一個關(guān)系國家和民族未來的大問題，必須高度重視，不能任其發(fā)展[1]。”習(xí)近平總書記就青少年視力健康問題連續(xù)作出重要指示。每年的6月6日在全國范圍內(nèi)都會開展“全國愛眼日”主題活動，預(yù)防眼科疾病做出部署，近三年全國愛眼日的主題都是和近視防治相關(guān)，自1996年至今提出近視防控及青少年眼健康相關(guān)主題7次，2017年主題確定為“‘目’浴陽光，預(yù)防近視”[2]，2018年的主題是“科學(xué)防控近視，關(guān)愛孩子眼健康[3]”，2019年的主題是“共同呵護好孩子的眼健康，讓他們擁有一個光明的未來[4]”。據(jù)衛(wèi)計委最新全國學(xué)生體質(zhì)健康調(diào)研結(jié)果顯示，7～12歲小學(xué)生、13～15歲初中生、16～18歲高中生及19～22歲大學(xué)生的視力不良率分別為45.71%、74.36%、83.28%和86.36%，因此，近視眼疾病被稱為“國病”[5]。普及公眾尤其是青少年的用眼保健預(yù)防知識，減少屈光不正導(dǎo)致的視力損傷，減少“國病”發(fā)病率是實現(xiàn)健康中國戰(zhàn)略、提高中華民族健康素質(zhì)和水平的重要組成部分[6]。《近視防治》APP用于眼病篩查和科學(xué)防控，建立視覺健康檔案，通過早期篩查及時發(fā)現(xiàn)視力異常，完善我市眼病預(yù)防與診療體系，實現(xiàn)眼病防治關(guān)口前移，滿足預(yù)防為主、防治結(jié)合的科學(xué)理念，具有重要的意義。

長期以來，我國對眼科學(xué)的科普宣傳多停留在“五個一”的傳統(tǒng)宣傳教育活動上[7]，在新媒體宣傳和APP軟件使用上沒有突破[8]。因此，急需提高公眾對于愛眼護眼科學(xué)用眼的認(rèn)識，填補青少年近視防治科普 APP使用的空白。

1 主要研究內(nèi)容

《近視防治》科普APP，具有生動有趣的界面環(huán)境和靈活的人機交互的特點。該APP以《用眼健康》，《近視知多少》，《近視手術(shù)》，《手術(shù)對比》，《近視互動》等模塊為主題，使手機用戶輕松了解眼科學(xué)健康、預(yù)防眼疾病。

APP包括：《用眼健康》，《近視知多少》，《近視手術(shù)》，《手術(shù)對比》，《近視互動》模塊等，主要框架如圖1所示。

圖1 《近視防治》科普APP模塊示意圖

《用眼健康》模塊包括：眼睛結(jié)構(gòu)、視功能自測、飲食與近視、近視預(yù)防等內(nèi)容。

《近視知多少》模塊包括：近視成因、常見檢查、矯正方法及適用范圍，其中矯正方法又分為框架眼鏡、隱形眼鏡、屈光手術(shù)、人工晶體等內(nèi)容。

《近視手術(shù)》模塊包括：術(shù)前自我評估，禁忌、術(shù)后注意事項、近視手術(shù)介紹，其中近視手術(shù)介紹又分為PRK、LASIK、LASEK、Epi-LASIK、飛秒-準(zhǔn)分子、全飛秒小切口[9]等內(nèi)容。

《近視互動》模塊包括：戶外活動時間排行、戶外活動照片上傳分享和Q&A等內(nèi)容。

《手術(shù)對比》模塊包括：手術(shù)案例對比、手術(shù)設(shè)備對比、手術(shù)動畫模擬等內(nèi)容。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計

總體設(shè)計遵循VIPER設(shè)計模式[10]，VIPER是視圖（View），交互器（Interactor），展示器（Presenter），實體（Entity）以及路由（Routing）的首字母縮寫。簡明架構(gòu)將一個應(yīng)用程序的邏輯結(jié)構(gòu)劃分為不同的責(zé)任層。這使得它更容易隔離依賴項 (如數(shù)據(jù)庫)，也更容易測試各層間的邊界處的交互?！癡IPER”設(shè)計模式，其具體關(guān)系如圖2所示。

圖2 “模型－視圖－控制器”設(shè)計模式

項目的微信小程序模式采用MINA開發(fā)框架[11]，如圖3所示。

圖3 MINA開發(fā)框架

3 數(shù)據(jù)和視圖的方法設(shè)計

3.1 數(shù)據(jù)視圖方法

數(shù)據(jù)和視圖的方法設(shè)計主要采用容器視圖控制器[12]的方法設(shè)計，結(jié)合多個視圖控制器的內(nèi)容到一個單一的用戶界面上的方式。容器視圖控制器的作用是使導(dǎo)航更加方便，將View Controllers使用到Navigation Controller，再將View進行劃分為Split View Controller[13]?；谝呀?jīng)存在的內(nèi)容創(chuàng)建一個新的用戶界面類型[14]。該部分的具體工作如圖4所示。

圖4 數(shù)據(jù)和視圖方法設(shè)計

3.2 學(xué)生近視統(tǒng)計

根據(jù)散瞳后驗光儀測定的等效球鏡(SE)度數(shù)判斷近視度數(shù)，根據(jù)SE度數(shù)可以把近視分為低、中和高三個不同程度。

教師如果能夠創(chuàng)設(shè)一定的學(xué)習(xí)氛圍，往往能夠激發(fā)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的興趣，提升學(xué)生合作學(xué)習(xí)效率。為了激發(fā)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的興趣，可以創(chuàng)設(shè)導(dǎo)入情境：

低度近視：-3.00D≤SE＜-0.50D（近視50～300度之間）；

中度近視：-6.00D≤SE＜-3.00D（近視300～600度之間）；

高度近視：SE＜-6.00D（近視600度以上）。

依據(jù)國家衛(wèi)生健康委辦公廳《關(guān)于印發(fā)兒童青少年近視防控適宜技術(shù)指南的通知》的中小學(xué)生視力屈光篩查技術(shù)流程圖要求[15]，統(tǒng)計視力。

裸視力下降（＜4.9）情況，分為已佩戴矯正眼鏡和未佩戴矯正眼鏡兩種情況，在已佩戴矯正眼鏡者中，再分為欠矯者和足矯者；在未佩戴矯正眼鏡者中，分為-0.50D＜=SE＜+3.00D且柱鏡（散光）＜=1.50D，和SE＞=3.00D或SE＜-0.50D或柱鏡＞1.50D或屈光參差＞1.50D者。

3.3 貝葉斯估計方法

樸素貝葉斯估計[16]方法的基本假設(shè)是條件的獨立性，本文將視力特征量組合數(shù)據(jù)（D={d1, d2, …, dn}），對應(yīng)得樣本集X={x1,x2, …,xn}，并將其分為訓(xùn)練集和測試集。

對給定的實例di（i=1, 2, …, m）是樣本的第i個視力特征量。有：

4 UI界面設(shè)計

應(yīng)用圖標(biāo)是APP重要的部分和主要入口，是一種出現(xiàn)在移動設(shè)備屏幕上的圖形符號通常圖形符號給人的第一感覺非常直觀，能夠大大節(jié)省人們的思考時間[19]。因此設(shè)計者通常從LOGO入手進行設(shè)計，最終應(yīng)用圖標(biāo)的設(shè)計效果如圖5所示。圖標(biāo)尺寸選擇1024*1024像素，圓角尺寸為180像素。

圖5 APP圖標(biāo)設(shè)計

狀態(tài)欄的尺寸為750*40像素，內(nèi)容部分通過素材引用即可，無需自己繪制（見圖6）。

圖6 狀態(tài)欄設(shè)計

導(dǎo)航欄的尺寸為750*88像素，背景為白色，包括LOGO圖標(biāo)、地區(qū)選項和搜索框幾個部分，其中搜索框的高度為60像素，寬度不作具體要求，搜索框內(nèi)的文字選用深灰色，文字大小為26像素（見圖7）。

圖7 導(dǎo)航欄設(shè)計

如今APP界面文字主要以靜態(tài)文字和動態(tài)文字為主[20]。靜態(tài)文字所表達的信息相對比較單一，不宜過長，不然靜態(tài)文字的可讀性會下降許多，言簡意賅的文字最適合用作靜態(tài)文字[21]。當(dāng)然，并不是說動態(tài)文字就可以繁瑣，動態(tài)文字可以從整體上增強界面的動感[22]，動態(tài)文字更適合那些朗朗上口的文字，這樣用戶可以有效把握信息，不會產(chǎn)生過多的誤解[23]。這些字體都與心理學(xué)的表達相關(guān)，所以字體的選擇一定要考慮到用戶的心理，或者明確想要傳達給用戶的具體感受，然后在基于這種心理去選擇字體[24]。根據(jù)頁面需求將分類模塊的寬度設(shè)置為750像素，高度設(shè)置為160像素，背景白色。分類圖標(biāo)大小沒有具體規(guī)范，這里統(tǒng)一將其設(shè)置為70*70像素（見圖8）。文字根據(jù)頁面美觀度將文字大小設(shè)置為26像素。

圖8 分類圖標(biāo)級文字設(shè)計

護眼頁面設(shè)計效果如圖9所示。

圖9 護眼設(shè)計

5 系統(tǒng)應(yīng)用效果與結(jié)論

系統(tǒng)應(yīng)用效果如圖10所示，將近視防治作為科學(xué)普及的出發(fā)點，將用眼知識、眼睛健康和近視手術(shù)等內(nèi)容寓教于樂，同時結(jié)合動畫展示，產(chǎn)生了很好的效果。

圖10 系統(tǒng)應(yīng)用效果

科學(xué)普及是眼科學(xué)教育的一項重要工作?！督暦乐巍房破誂PP的開發(fā)，強化公眾尤其是青少年認(rèn)識、理解用眼科學(xué)的意識，培養(yǎng)公眾的預(yù)防眼疾病的科學(xué)習(xí)慣。這能有效地利用高?？萍假Y源，促進傳統(tǒng)科普工作的創(chuàng)新，為建設(shè)健康中國、健康天津，提升公眾科學(xué)素質(zhì)起到示范作用。同時可以作為大中小學(xué)幼兒園的科普活動第二課堂，完善我市眼病預(yù)防與診療體系，實現(xiàn)近視防治關(guān)口前移，預(yù)防為主，防治結(jié)合的科學(xué)理念，進而產(chǎn)生廣泛的科普社會效益。