青少年近視防治科普APP設計與實現

張洪民，張巖，傅維，趙欣

（1.天津渤海職業技術學院 信息工程學院，天津 3000250；2.天津市眼科醫院，天津 300020；3.天津現代職業技術學院 生物技術學院，天津 300350；4.天津中科正澎信息技術有限公司，天津 300392）

0 引言

“我國學生近視呈現高發、低齡化趨勢，嚴重影響孩子們的身心健康，這是一個關系國家和民族未來的大問題，必須高度重視，不能任其發展[1]。”習近平總書記就青少年視力健康問題連續作出重要指示。每年的6月6日在全國范圍內都會開展“全國愛眼日”主題活動，預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，自1996年至今提出近視防控及青少年眼健康相關主題7次，2017年主題確定為“‘目’浴陽光，預防近視”[2]，2018年的主題是“科學防控近視，關愛孩子眼健康[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]”。據衛計委最新全國學生體質健康調研結果顯示，7～12歲小學生、13～15歲初中生、16～18歲高中生及19～22歲大學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防知識，減少屈光不正導致的視力損傷，減少“國病”發病率是實現健康中國戰略、提高中華民族健康素質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防控，建立視覺健康檔案，通過早期篩查及時發現視力異常，完善我市眼病預防與診療體系，實現眼病防治關口前移，滿足預防為主、防治結合的科學理念，具有重要的意義。

長期以來，我國對眼科學的科普宣傳多停留在“五個一”的傳統宣傳教育活動上[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用眼的認識，填補青少年近視防治科普 APP使用的空白。

1 主要研究內容

《近視防治》科普APP，具有生動有趣的界面環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》，《手術對比》，《近視互動》等模塊為主題，使手機用戶輕松了解眼科學健康、預防眼疾病。

APP包括：《用眼健康》，《近視知多少》，《近視手術》，《手術對比》，《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：眼睛結構、視功能自測、飲食與近視、近視預防等內容。

《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、人工晶體等內容。

《近視手術》模塊包括：術前自我評估，禁忌、術后注意事項、近視手術介紹，其中近視手術介紹又分為PRK、LASIK、LASEK、Epi-LASIK、飛秒-準分子、全飛秒小切口[9]等內容。

《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等內容。

《手術對比》模塊包括：手術案例對比、手術設備對比、手術動畫模擬等內容。

2 系統總體設計

總體設計遵循VIPER設計模式[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。簡明架構將一個應用程序的邏輯結構劃分為不同的責任層。這使得它更容易隔離依賴項 (如數據庫)，也更容易測試各層間的邊界處的交互。“VIPER”設計模式，其具體關系如圖2所示。

圖2 “模型－視圖－控制器”設計模式

項目的微信小程序模式采用MINA開發框架[11]，如圖3所示。

圖3 MINA開發框架

3 數據和視圖的方法設計

3.1 數據視圖方法

數據和視圖的方法設計主要采用容器視圖控制器[12]的方法設計，結合多個視圖控制器的內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]。基于已經存在的內容創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 數據和視圖方法設計

3.2 學生近視統計

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

教師如果能夠創設一定的學習氛圍，往往能夠激發學生合作學習的興趣，提升學生合作學習效率。為了激發學生合作學習的興趣，可以創設導入情境：

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）。

依據國家衛生健康委辦公廳《關于印發兒童青少年近視防控適宜技術指南的通知》的中小學生視力屈光篩查技術流程圖要求[15]，統計視力。

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]方法的基本假設是條件的獨立性，本文將視力特征量組合數據（D={d1, d2, …, dn}），對應得樣本集X={x1,x2, …,xn}，并將其分為訓練集和測試集。

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界面設計

應用圖標是APP重要的部分和主要入口，是一種出現在移動設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，能夠大大節省人們的思考時間[19]。因此設計者通常從LOGO入手進行設計，最終應用圖標的設計效果如圖5所示。圖標尺寸選擇1024*1024像素，圓角尺寸為180像素。

圖5 APP圖標設計

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

圖6 狀態欄設計

導航欄的尺寸為750*88像素，背景為白色，包括LOGO圖標、地區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，搜索框內的文字選用深灰色，文字大小為26像素（見圖7）。

圖7 導航欄設計

如今APP界面文字主要以靜態文字和動態文字為主[20]。靜態文字所表達的信息相對比較單一，不宜過長，不然靜態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文字[21]。當然，并不是說動態文字就可以繁瑣，動態文字可以從整體上增強界面的動感[22]，動態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，不會產生過多的誤解[23]。這些字體都與心理學的表達相關，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]。根據頁面需求將分類模塊的寬度設置為750像素，高度設置為160像素，背景白色。分類圖標大小沒有具體規范，這里統一將其設置為70*70像素（見圖8）。文字根據頁面美觀度將文字大小設置為26像素。

圖8 分類圖標級文字設計

護眼頁面設計效果如圖9所示。

圖9 護眼設計

5 系統應用效果與結論

系統應用效果如圖10所示，將近視防治作為科學普及的出發點，將用眼知識、眼睛健康和近視手術等內容寓教于樂，同時結合動畫展示，產生了很好的效果。

圖10 系統應用效果

科學普及是眼科學教育的一項重要工作。《近視防治》科普APP的開發，強化公眾尤其是青少年認識、理解用眼科學的意識，培養公眾的預防眼疾病的科學習慣。這能有效地利用高校科技資源，促進傳統科普工作的創新，為建設健康中國、健康天津，提升公眾科學素質起到示范作用。同時可以作為大中小學幼兒園的科普活動第二課堂，完善我市眼病預防與診療體系，實現近視防治關口前移，預防為主，防治結合的科學理念，進而產生廣泛的科普社會效益。