基于移動終端的大學生心理健康交互管理系統

武少朋, 趙麗娜, 李玉玫

(陜西服裝工程學院， 陜西， 西安 712046)

0 引言

大學生是社會發展和進步的重要后備力量，因此大學生群體的心理健康問題是一項非常重要課題，并且是極具價值的研究課題[1]。目前我國經濟呈現出快速發展的態勢，人們的生活節奏也隨之加快，這種生活節奏的變化在一定程度上對目前的在校大學生群體產生了一定的影響，學生需要面對來自生活中的各種方面的壓力，如課業壓力、經濟壓力以及學術壓力等。這些壓力為大學生所帶來的各種心理問題逐漸凸顯出來，心理健康問題正逐漸成為威脅我國大學生群體的嚴重公共衛生問題。與成年人相比，大學生更容易產生情緒波動，并導致一系列嚴重的問題產生[2]。因此，如何有效地對大學生的心理健康狀況進行及時的了解和分析，并對部分同學采取恰當的干預措施，是一項熱點的研究課題，具有重要的實際應用價值[3]。

為了更加高效和便捷地使大學生了解自身的心理健康狀態，普及心理健康常識，并且便于學校對學生心理衛生情況進行分析，本文提出了一種基于移動端的大學生心理健康交互系統，該系統基于Android進行開發[4-5]，使用Java完成模塊的構建，利用無線網絡與后臺數據庫進行交互。該系統根據大學生的喜好，設計了多種不同的交互方式，使用者可以獲得更好的用戶體驗，有利于系統的后期推廣。系統主要包含以下幾個重要的功能，分別是心理健康自我測評、心理健康小知識查詢、校園心理輔導預約等。此外，為了解決在網絡信號較差的情況下數據傳輸和通信阻塞問題，本系統設計了一種更加高效的數據傳輸算法，經過測試，該算法可以大幅提升弱信號環境下的數據回傳問題。

1 基于移動端的大學生心理健康交互管理系統的分析研究

1.1 可行性分析

研究顯示，焦慮和抑郁等負面情緒在大學生群體中普遍存在，其中抑郁在高年級同學群體中更加常見。大學生的心理健康問題與性別、民族、專業等多種因素有關，心理疾病的患病率逐年提高。心理健康問題已經成為當代大學生群體不得不面對的一個挑戰，但是因為生源擴招、師生比例不協調等問題，高等院校較難為學生配備足夠的心理輔導老師。因此，需要結合我國目前的實際情況，探索出一條適用于我國大學生心理健康管理的系統。

大學生群體易于接受新事物，并且智能手機普及率較高，設計一種基于移動端的心理健康管理系統可以使學校和社會更好地了解學生的心理健康狀態。Android操作系統兼容性好、開發成本低，因此該系統具有良好的社會價值和實際意義。

1.2 系統需求分析

基于移動端的大學生心理健康交互管理系統需要滿足不同用戶的多種需求，因此功能上需要具備一定的完備性。為了保證用戶的隱私安全，系統需要較強的信息安全保障，用戶需要使用自己的真實姓名完成系統的注冊，并設定一個符合系統要求的密碼。整個系統還需要包括后臺連接系統、心理健康測評系統、小知識查詢系統、在線問診系統、心理輔導預約系統和數據上傳模塊。終端App需要將用戶的操作數據速傳到后端服務器中，并在SQL數據庫中進行備份，服務器中的算法程序可以根據SQL中的數據進行特征分析，判斷出該用戶的心理健康狀態。在后端，還需要開發基于Web的信息管理接口，方便管理員進行數據維護和更新。

2 系統設計

2.1 系統總體架構

基于移動端的大學生心理健康交互管理系統，借助Android操作系統，來與用戶進行交互，使用無線網絡或WiFi信號實現數據傳輸，將用戶在軟件上的操作結果輸送到交互數據庫中，然后數據處理平臺對接收到的數據進行處理和分析，處理后的數據會分別傳輸到手機App和生產數據庫中進行備份[6-8]。系統的整體結構如圖1所示。

圖1 系統總體架構圖

圖1中的整體系統架構采用一種常用的移動端軟件設計方式。在此設計模式中，移動端只負責數據的記錄、傳輸和結果顯示，并不需要對數據進行分析和存儲，這樣可以有效地節約移動端的電力和存儲空間，并且降低了對于硬件設備的要求。在后臺服務器和數據處理平臺，可以部署性能更好的分析算法，這類算法可以借助服務器強大的數據運算能力，從而迅速的得出計算結果[9-10]。在整個系統中，后臺的服務器端負責進行數據分析和存儲，從而保證了數據一致性和安全性。

該設計模型目前被廣泛的應用于軟件設計領域，框架的整體穩定性和可行性已經得到了很好的測試和驗證。

2.2 功能模塊設計

為了給用戶提供更好的使用體驗同時保證數據安全，基于移動端的大學生心理健康交互管理系統需要包含以下的功能。

(1) 后臺連接系統。該部分主要實現移動端軟件與后臺服務器端之間的數據傳輸和交互功能，該模塊是整個系統中最重要的部分，數據傳輸的完整性和穩定性會對用戶的使用體驗產生極大的影響。

(2) 身份認證和登錄系統。心理健康數據具有極大的隱私性，因此需要保證個人信息的絕對安全。為了解決這一問題，本系統設計了一種身份認證模塊，該模塊使用人臉識別和密碼認證2種認證方式，只有被認證的用戶才能夠訪問相關的數據，并查看相應的分析結果。如果用戶第一次使用該系統，則需要引導用戶進行注冊。只有注冊的用戶才可以登錄到系統中，當用戶輸入完驗證信息后，登錄系統會將用戶所發出的登錄請求傳輸到服務器中進行驗證，如果信息驗證通過，則用戶可以登錄到系統中進行相關的操作，如果驗證失敗，則彈出提示界面，提示用戶重新輸入信息。

(3) 心理健康測評系統。心理健康測評系統是該軟件中核心功能之一。在測評系統中，測試題目會根據用戶注冊信息而有相應的調整。題目主要以圖片、音頻以及Flash動畫的形式交替出現，緩解使用者在答題過程中產生的厭煩情緒。具體設計邏輯如下，用戶經過身份認證后登錄到系統中，通過點擊屏幕的方式來選擇自己所需要測試類型的題目，并根據系統的提示輸入相關的信息。此時，移動端軟件將用戶的輸入數據以JSON的格式發送到后端服務器中，后端服務器按照JSON回傳的信息，完成相關數據的解析，將解析好的文件字段傳輸到后端“試題生成算法”中，“試題生成算法”生成題目后，將題目發送回移動端的App。最后，用戶根據App中的題目進行回答，系統在用戶答題的過程中對用戶答題的信息進行實時記錄以防止數據丟失。當用戶答題結束，并按下“提交”按鈕時，系統將用戶的答題數據發送回后臺服務器，服務器收到數據后，首先需要將數據備份到SQL數據庫中，然后對數據進行分析。

(4) 小知識查詢系統。在該系統中，用戶可以使用關鍵字搜索的方式來查詢心理健康小知識，這一系統需要管理員及時更新內容。當用戶完成認證并成功登錄到系統后，可以在主界面的“知識查詢”中進入該模塊，通過該模塊用戶可以了解心理健康的最新知識，查看信息健康小視頻。

2.4 輕度子癇前期和重度子癇前期在孕晚期血清sFlt-1、PLGF及其比值中的比較 在11例發病的高危孕婦中有輕度子癇前期5例，重度子癇前期6例。比較輕度子癇前期與重度子癇前期組的孕婦孕晚期血清sFlt-1、PLGF濃度及兩者比值。發現輕度子癇前期組血清log(sFlt-1)、log(PLGF)、log(sFlt-1/PLGF)與重度子癇前期組比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表3。

(5) 在線問診系統。在線問診系統是一種類似于在線聊天室的一種實時對話系統，使用者可以文字和語音等多種輸入方式和心理輔導老師進行交流，其中交流的數據也需要回傳到服務器端，借助自然語言處理技術、Graph Model等文本分析方法，從多個維度完成使用者的心理健康狀態評估。

(6) 心理輔導預約系統。為了給大學生群體提供更好的心理輔導，本文提出的心理健康管理系統提供了線下心理輔導預約功能，使用者可以根據自身實際情況選擇相應的心理輔導老師來進行交流。

(7) 數據上傳系統。數據上傳系統需要將用戶在移動端軟件上的各種操作結果、不同操作的時間戳以及用戶的信息傳送到后端服務器中。為了解決弱信號條件下的輸出傳輸不完整以及通信阻塞問題，本文設計了一種多路并行式的數據傳輸方法，該方法對上傳的數據進行哈希編碼，然后使用系數矩陣的方式進行降維，降維后的數據量會大幅降低，并且數據之間具有冗余關系，在服務器端使用相應的解碼算法從而獲得完整的原始數據。

(8) 數據存儲系統。本文提出的心理健康交互管理系統使用SQLite機制進行建表和存儲。移動端軟件在數據發送到后端服務器前，對所需的數據進行臨時存儲，防止因為斷網等異常情況所導致的數據丟失。當后臺收到完整數據后，移動端會將所存儲的臨時數據清空，釋放相應的存儲空間。

2.3 開發環境搭建

本文所提出的基于移動端的大學生心理健康交互管理系統，使用Java進行開發，利用Eclipse和JDK10構建開發環境。開發步驟如下：

(1) 安裝JDK10開發工具包；

(2) 為JDK配置環境變量，并將開發所需的信息導入到Eclipse中；

(3) 安裝Android SDK和相應App開發工具包；

(4) 將Android SDK與Eclips結合，并安裝Developer Tools插件；

(5) 測試開發環境。

2.4 系統安全問題解決方案

用戶心理健康相關數據具有高度的隱私性，因此需要設置較強的信息安全認證機制，進而保護用戶的數據不被泄露。在通信方面，本系統采用雙向認證機制，即只有通過認證的用戶和通過認證的手機端軟件才可以與后端服務器完成通信，雙向認證過程采用非對稱加密算法，后端服務器則采用對稱加密算法對用戶的隱私信息進行加密保護，只有通過雙向認證的用戶和手機端軟件，才能對隱私信息數據解密而可見。在用戶登錄認證方面，采用人臉、指紋識別等生物特征和用戶名加密碼的多因素身份驗證的方式來加強用戶登錄的安全性。

3 系統驗證

大學生心理健康交互管理系統在完成開發及內部測試后，通過選定一所高校進行應用驗證，招募30名心理輔導老師和100名不同專業方向、不同年級的大學生進行系統試用測試驗證。首先，為輔導老師和大學生們創建了不同權限的系統賬號，及不同權限的使用培訓。志愿者們掌握系統試用方法后，既可以查看系統每天推送的心理健康小知識，也可以針對自己在學業壓力、生活方面的困惑、戀愛情感方面的疑問等心理健康問題預約在線心理輔導，接受心理輔導老師的專業幫助疏通。

在實際試用測試中，各方反映良好。100名大學生用戶普遍反映心理健康知識獲取快捷，在線預約咨詢方便易用，輔導老師的幫助疏導也及時、專業、有效。30名心理輔導老師用戶則都認為通過該系統，能與大學生們建立更方便、更快捷、更有效的溝通平臺，能幫助他們及時掌握目前大學生們的心理健康狀態，有利于他們采取合適的方法幫助大學生們克服心理健康問題，履行好心理輔導老師的職責使命。

4 總結

本文提出了一種基于移動端的大學生心理健康交互管理系統，該系統基于Android進行開發，降低了大學生的使用門檻。該系統使用了大學生易于接受的圖片、音頻等方式進行交互，提升了使用者的用戶體驗。系統使用模塊化開發方式，在系統中構建了心理健康測評系統、在線問診系統、心理輔導預約系統等，并且具有較好的拓展性。為了強化數據傳輸的完整性，在發送端設計了一種數據傳輸算法，提升了弱信號情況下的數據傳輸能力。此外，系統使用雙向認證技術，極大地提升了數據的安全性。經過測試證明，本文所提出的系統具有較好的使用價值和研究意義。