基于Android的青少年視力防控App設計與開發

仇俊華 沙雯君 李志康 佘侃侃

摘要：結合中醫藥方法，文章設計并實現了一款視力防控類App，分析了系統架構與功能模塊構成，對模塊實現進行了詳細規劃。該App針對青少年人群提供護眼知識科普與視力防控功能，其視力檢測范圍符合國家《標準對數視力表》（GB 11533—2011）標準，填補了護眼知識普及與眼病預防，特別是青少年眼病篩查和科學防控中的應用空白。

關鍵詞：視力防控；青少年；近視；Kotlin語言；App開發

中圖分類號：TP311 ?文獻標志碼：A

0 引言

青少年的近視問題已成為一個全球性的重大公共健康問題，我國更是視力問題的高發地區。尤其是疫情以來，大中小學生線上網絡學習、體育鍛煉和戶外活動受限等因素，加重了青少年的用眼負擔，使得青少年眼疾的患病率逐年升高，并有向低齡化、高度數發展的趨勢［1］。為此，本團隊設計并實現了一款針對青少年的視力防控與護眼知識普及相結合的移動應用軟件。

1 研究背景

中小學生視力下降是當前影響青少年健康的一個重要問題，影響到整個民族健康素質的提高。2018年全國兒童青少年近視調查結果顯示，青少年總體近視率為53.6%。其中，小學生近視率約為36%，初中生約為71.6%，高中生約為81%［2］。中醫眼科學是中醫學的一個重要組成部分，在宋代就已經獨立成科并形成了較為完整的理論體系。近數十年來，在中醫理論指導下，針灸、耳穴壓豆、推拿按摩、梅花針、中藥、眼保健操等中醫療法在近視防控中一直發揮著不可替代的作用。特別是在治療黃斑變性、黃斑出現等近視并發癥方面，中醫藥具有特色與優勢［3］。因此，系統利用大數據分析、機器學習等方法結合中藥配伍，構建視力防控與護眼普及App。

2 App的設計與開發

2.1 總體設計

系統使用Android原生開發方式，以Kotlin為開發語言、Android Studio為開發平臺進行開發。系統總體設計遵循MVP設計模式并將系統按邏輯層面分為應用層、業務層與數據層3層架構。系統架構如圖1所示。

2.2 界面設計

系統利用墨刀設計App原型，以白色、青綠色為主色調，配色清新淡雅；以Android提供的基本控件為主要構成元素，統一控件風格，使系統界面更加協調，利于功能的實現。

2.3 數據庫設計

項目組在對系統所需的各種視力數據與檔案數據等數據資料進行匯總與分析的基礎上，對系統數據庫及核心應用數據表進行了詳細設計，確定建立6張數據表：用戶表、用戶視力表、護眼打卡表、中藥配伍表、預約表、護眼資訊表。項目組分析了整理數據字典并繪制了系統E-R圖，如圖2所示。項目組利用SQLite數據庫進行系統數據的存儲與處理。表1為用戶視力表的設計實現示例。

2.4 功能分析與實現

系統主要應用目的是對青少年的近視情況進行實時管理、科學管控與中醫治療，普及與推廣護眼知識，保障青少年的身心健康。

系統的主要功能包括視力數據管控、近視防控、近視治療與護眼知識普及4部分。其中，視力數據管控包括視光中心、視力數據采集、視力數據監控功能；近視防控包括近視預測、視力標準對照、護眼打卡訓練和健康自評功能；近視治療包括中藥配伍、線下預約、線上問診功能；護眼知識普及包括護眼文章、中醫護眼方案功能。系統功能組織結構如圖3所示。

2.4.1 視力數據管控功能實現

（1）視光中心：系統實時展示用戶視力情況，通過表單形式顯示視力數據，結合折線圖與曲線圖顯示用戶近期與長期的視力信息等，令用戶對自身的視力情況有直觀的了解。

（2）視力數據采集：包括線下采集與線上采集。

線上采集：用戶以國家標準對數視力表為基本檢查內容，通過將自身的反饋結果與實際結果進行對比分析，得到視力數據。為保障線上采集所得數據的合理性，系統利用貝葉斯估計方法將相同樣本的線上采集與線下采集的數據集進行分析統計。

線下采集：用戶在系統的“線下預約”功能中提交預約，經過醫院受理與審批后，根據預約時間至線下醫院進行視力數據的采集與檢查。

（3）視力數據監控：統計分析對用戶進行階段性采集所得到的視力數據，實時監控并顯示視力數據的變化趨勢，為“近視預測”“護眼打卡訓練”等功能提供依據與數據基礎。

（4）健康自評：系統根據用戶提供的問卷結果分析影響用戶視力的因素占比，并為“近視防控”功能提供數據支持。

2.4.2 近視防控功能實現

（1）近視預測：系統根據用戶的視力信息以及視力管控功能反饋的數據，利用時間序列分析算法對用戶未來的視力度數等視力信息進行預測，得到用戶未來的視力發展趨勢，為“護眼打卡訓練”“中藥配伍”“中藥護眼方案”等功能的實現提供了依據和方向。

（2）視力標準對照：用戶通過將自身視力信息與系統中“青少年屈光標準表”“國家標準對數視力表（GB/T 11533—2011）”等視力標準進行對比，可直觀地認識自身視力所處的水平。

（3）護眼打卡訓練：結合用戶當前視力狀況，系統提供護眼打卡訓練方案。用戶可根據方案進行訓練打卡，使視力狀況得到相應改善。

2.4.3 近視治療功能實現

（1）中藥配伍：結合用戶當前視力狀況與影響因素占比，系統為用戶提供中藥配伍方案。用戶通過完成該方案（食用、服用、用藥參照等），改善視力狀況。

（2）線下預約：用戶可在系統中填寫相應條件情況，將對視力的檢查預約或訓練預約需求提交至醫院。預約受理通過后，用戶即可按預約的時間到指定醫院進行檢查或訓練。

（3）線上問診：用戶直接在系統上與醫師進行問診交流。

2.4.4 護眼知識普及功能實現

（1）護眼文章：用戶可在系統上閱讀護眼文章，學習與分享護眼知識，從而增強護眼意識，正確理解自身視力狀況。

（2）中醫護眼方案：系統提供中醫護眼方案。用戶可結合自身情況按中醫方案對眼睛進行護理。

3 受眾分析與發展前景

因影響因素等不同，不同年齡階段的用戶視力狀況不同［4］。青少年為發展群體，對科學護眼的認知較淺。本系統可使青少年了解護眼知識，增強其護眼意識，及時對自身視力健康進行科學管控。隨著時代進步，青少年群體用眼頻率逐漸增加。本系統支持測試視力，開展護眼訓練，能更加多樣化地對視力進行防控與管理。

4 結語

科學普及是眼科學教育的一項重要工作［5］。視力防控App的開發，可以強化公眾，尤其是青少年認識與理解科學用眼的意識，培養公眾預防眼疾病的科學習慣，深化了以“預防為主，防治結合”的科學理念，更填補了視力防控、近視防治應用的空白。

參考文獻

［1］教育部，國家體育總局，財政部.綜合防控兒童青少年近視實施方案［J］.中國學校衛生，2018（9）：1279-1280.

［2］馮恬楓.“視”所能及——近視防控新形勢下的視光師培養［J］.中國眼鏡科技雜志，2019（6）：30-31.

［3］王凡.全國政協常委黃璐琦：發揮中醫藥優勢，做好青少年近視防治［EB/OL］.（2021-03-11）［2022-11-14］.https：//www.163.com/dy/article/G4QB3D3T0512 9QAF.html.

［4］宋媛媛，楊曉娜，李新霞，等.基于Android的牙齒健康科普App設計與開發［J］.無線互聯科技，2022（7）：82-84.

［5］張洪民，張巖，傅維，等.青少年近視防治科普App設計與實現［J］.新型工業化，2021（4）：64-66.

（編輯 王永超）

Development and application of vision preventing App among adolescents

Qiu? Junhua， Sha? Wenjun， Li? Zhikang， She? Kankan*

（Nanjing University of Chinese Medicine， Nanjing 210000， China）

Abstract：? Combined with the TCM method， this paper designs and realizes a vision App for prevention and control， analyzes the system architecture and functional module composition， and divides the module implementation in detail. The App provides eye protection knowledge popularization and vision prevention and control functions for teenagers. Its vision detection scope meets the National Standard Logarithmic Vision Table （GB 11533—2011） standard， filling the application gap of eye protection knowledge popularization and eye disease prevention， especially in adolescent eye disease screening and scientific prevention and control.

Key words： vision prevention; adolescent; myopia; Kotlin language; App development