青少年近视防治科普APP设计与实现

张洪民，张岩，傅维，赵欣

（1.天津渤海职业技术学院 信息工程学院，天津 3000250；2.天津市眼科医院，天津 300020；3.天津现代职业技术学院 生物技术学院，天津 300350；4.天津中科正澎信息技术有限公司，天津 300392）

0 引言

“我国学生近视呈现高发、低龄化趋势，严重影响孩子们的身心健康，这是一个关系国家和民族未来的大问题，必须高度重视，不能任其发展[1]。”习近平总书记就青少年视力健康问题连续作出重要指示。每年的6月6日在全国范围内都会开展“全国爱眼日”主题活动，预防眼科疾病做出部署，近三年全国爱眼日的主题都是和近视防治相关，自1996年至今提出近视防控及青少年眼健康相关主题7次，2017年主题确定为“‘目’浴阳光，预防近视”[2]，2018年的主题是“科学防控近视，关爱孩子眼健康[3]”，2019年的主题是“共同呵护好孩子的眼健康，让他们拥有一个光明的未来[4]”。据卫计委最新全国学生体质健康调研结果显示，7～12岁小学生、13～15岁初中生、16～18岁高中生及19～22岁大学生的视力不良率分别为45.71%、74.36%、83.28%和86.36%，因此，近视眼疾病被称为“国病”[5]。普及公众尤其是青少年的用眼保健预防知识，减少屈光不正导致的视力损伤，减少“国病”发病率是实现健康中国战略、提高中华民族健康素质和水平的重要组成部分[6]。《近视防治》APP用于眼病筛查和科学防控，建立视觉健康档案，通过早期筛查及时发现视力异常，完善我市眼病预防与诊疗体系，实现眼病防治关口前移，满足预防为主、防治结合的科学理念，具有重要的意义。

长期以来，我国对眼科学的科普宣传多停留在“五个一”的传统宣传教育活动上[7]，在新媒体宣传和APP软件使用上没有突破[8]。因此，急需提高公众对于爱眼护眼科学用眼的认识，填补青少年近视防治科普 APP使用的空白。

1 主要研究内容

《近视防治》科普APP，具有生动有趣的界面环境和灵活的人机交互的特点。该APP以《用眼健康》，《近视知多少》，《近视手术》，《手术对比》，《近视互动》等模块为主题，使手机用户轻松了解眼科学健康、预防眼疾病。

APP包括：《用眼健康》，《近视知多少》，《近视手术》，《手术对比》，《近视互动》模块等，主要框架如图1所示。

图1 《近视防治》科普APP模块示意图

《用眼健康》模块包括：眼睛结构、视功能自测、饮食与近视、近视预防等内容。

《近视知多少》模块包括：近视成因、常见检查、矫正方法及适用范围，其中矫正方法又分为框架眼镜、隐形眼镜、屈光手术、人工晶体等内容。

《近视手术》模块包括：术前自我评估，禁忌、术后注意事项、近视手术介绍，其中近视手术介绍又分为PRK、LASIK、LASEK、Epi-LASIK、飞秒-准分子、全飞秒小切口[9]等内容。

《近视互动》模块包括：户外活动时间排行、户外活动照片上传分享和Q&A等内容。

《手术对比》模块包括：手术案例对比、手术设备对比、手术动画模拟等内容。

2 系统总体设计

总体设计遵循VIPER设计模式[10]，VIPER是视图（View），交互器（Interactor），展示器（Presenter），实体（Entity）以及路由（Routing）的首字母缩写。简明架构将一个应用程序的逻辑结构划分为不同的责任层。这使得它更容易隔离依赖项 (如数据库)，也更容易测试各层间的边界处的交互。“VIPER”设计模式，其具体关系如图2所示。

图2 “模型－视图－控制器”设计模式

项目的微信小程序模式采用MINA开发框架[11]，如图3所示。

图3 MINA开发框架

3 数据和视图的方法设计

3.1 数据视图方法

数据和视图的方法设计主要采用容器视图控制器[12]的方法设计，结合多个视图控制器的内容到一个单一的用户界面上的方式。容器视图控制器的作用是使导航更加方便，将View Controllers使用到Navigation Controller，再将View进行划分为Split View Controller[13]。基于已经存在的内容创建一个新的用户界面类型[14]。该部分的具体工作如图4所示。

图4 数据和视图方法设计

3.2 学生近视统计

根据散瞳后验光仪测定的等效球镜(SE)度数判断近视度数，根据SE度数可以把近视分为低、中和高三个不同程度。

教师如果能够创设一定的学习氛围，往往能够激发学生合作学习的兴趣，提升学生合作学习效率。为了激发学生合作学习的兴趣，可以创设导入情境：

低度近视：-3.00D≤SE＜-0.50D（近视50～300度之间）；

中度近视：-6.00D≤SE＜-3.00D（近视300～600度之间）；

高度近视：SE＜-6.00D（近视600度以上）。

依据国家卫生健康委办公厅《关于印发儿童青少年近视防控适宜技术指南的通知》的中小学生视力屈光筛查技术流程图要求[15]，统计视力。

裸视力下降（＜4.9）情况，分为已佩戴矫正眼镜和未佩戴矫正眼镜两种情况，在已佩戴矫正眼镜者中，再分为欠矫者和足矫者；在未佩戴矫正眼镜者中，分为-0.50D＜=SE＜+3.00D且柱镜（散光）＜=1.50D，和SE＞=3.00D或SE＜-0.50D或柱镜＞1.50D或屈光参差＞1.50D者。

3.3 贝叶斯估计方法

朴素贝叶斯估计[16]方法的基本假设是条件的独立性，本文将视力特征量组合数据（D={d1, d2, …, dn}），对应得样本集X={x1,x2, …,xn}，并将其分为训练集和测试集。

对给定的实例di（i=1, 2, …, m）是样本的第i个视力特征量。有：

4 UI界面设计

应用图标是APP重要的部分和主要入口，是一种出现在移动设备屏幕上的图形符号通常图形符号给人的第一感觉非常直观，能够大大节省人们的思考时间[19]。因此设计者通常从LOGO入手进行设计，最终应用图标的设计效果如图5所示。图标尺寸选择1024*1024像素，圆角尺寸为180像素。

图5 APP图标设计

状态栏的尺寸为750*40像素，内容部分通过素材引用即可，无需自己绘制（见图6）。

图6 状态栏设计

导航栏的尺寸为750*88像素，背景为白色，包括LOGO图标、地区选项和搜索框几个部分，其中搜索框的高度为60像素，宽度不作具体要求，搜索框内的文字选用深灰色，文字大小为26像素（见图7）。

图7 导航栏设计

如今APP界面文字主要以静态文字和动态文字为主[20]。静态文字所表达的信息相对比较单一，不宜过长，不然静态文字的可读性会下降许多，言简意赅的文字最适合用作静态文字[21]。当然，并不是说动态文字就可以繁琐，动态文字可以从整体上增强界面的动感[22]，动态文字更适合那些朗朗上口的文字，这样用户可以有效把握信息，不会产生过多的误解[23]。这些字体都与心理学的表达相关，所以字体的选择一定要考虑到用户的心理，或者明确想要传达给用户的具体感受，然后在基于这种心理去选择字体[24]。根据页面需求将分类模块的宽度设置为750像素，高度设置为160像素，背景白色。分类图标大小没有具体规范，这里统一将其设置为70*70像素（见图8）。文字根据页面美观度将文字大小设置为26像素。

图8 分类图标级文字设计

护眼页面设计效果如图9所示。

图9 护眼设计

5 系统应用效果与结论

系统应用效果如图10所示，将近视防治作为科学普及的出发点，将用眼知识、眼睛健康和近视手术等内容寓教于乐，同时结合动画展示，产生了很好的效果。

图10 系统应用效果

科学普及是眼科学教育的一项重要工作。《近视防治》科普APP的开发，强化公众尤其是青少年认识、理解用眼科学的意识，培养公众的预防眼疾病的科学习惯。这能有效地利用高校科技资源，促进传统科普工作的创新，为建设健康中国、健康天津，提升公众科学素质起到示范作用。同时可以作为大中小学幼儿园的科普活动第二课堂，完善我市眼病预防与诊疗体系，实现近视防治关口前移，预防为主，防治结合的科学理念，进而产生广泛的科普社会效益。