基于移动终端的大学生心理健康交互管理系统的研究与设计

摘要：近年来随着科技的不断发展和进步，移动智能设备逐渐融入到了我们的日常生活中。为了应对大学生在心理健康管理方面的大量需求，提出了一种基于移动端设备的大学生心理健康交互管理系统，该系统基于Android平台进行开发，通过网络传输与后台进行数据交互和信息管理，系统根据年轻大学生对常见的心理问题设计了不同的交互方式，提升了用户体验。此外，系统还考虑到了数据传输稳定性以及通信阻塞等方面的问题，并提出了一种分段数据传输算法，在测试中该算法有效的提升了网络环境较差情况下的数据传输质量。所提出的系统，不但可以对大学生的心理健康状态进行交互式管理，还可以应用于特定场景下的心理健康管理。经过测试和分析，本文所提出的基于移动端的大学生心理健康交互管理系统所需硬件成本低、开发效率高、程序可拓展性强，具有较好的使用价值和研究意义。

关键词：心理健康；Android系统；大学生；移动端；交互系统

1引言：

大学生是社会发展和进步的重要后备力量，因此大学生群体的心理健康问题是一项非常重要，并且极具价值的研究课题[1]。目前我国经济呈现出快速发展的态势，人们的生活节奏随也迅速加快，这种生活节奏的变化在一定程度上对目前的在校大学生群体产生了一定的影响，学生需要对面来自生活中的各种方面的压力，如课业压力、经济压力以及学术压力等。这些压力为大学生所带来的的各种心理问题，逐渐凸显出来，相关研究报告显示，目前我国大学生群体中有67.1%正处于心理亚健康状态，约有21.3%的人有不同程度的心理健康问题。目前，心理健康问题正逐渐成为威胁我国大学生群体的严重公共卫生问题。与成年人相比，大学生更容易产生情绪波动，并导致一系列严重的问题产生[2]。因此，如何有效的对大学生的心理健康状况进行及时的了解和分析，并对部分同学采取恰当的干预措施，是一项热点的研究课题，并且具有在实际中具有重要的作用[3]。

随着智能技术的应用和发展，越来越多的无线电子设备进入了我们的日常生活中，并且成为必不可少的一部分[4]，智能手机的出现，极大地改变了我们的生活方式，手机从原有的一种通信设备，逐渐拓展成了一种具有多种功能的综合体，我们可以使用手机进行支付、乘车、导航、打游戏等。作为热衷于接受新鲜事物的大学生群体，智能手机的普及率几乎接近百分之百，这一特点也为追踪和管理大学生心理健康情况提供了极大的有利条件。

为了更加高效和便捷的使大学生了解自身的心理健康状态，普及心理健康常识，并且便于学校对学生心理卫生情况的分析，本文提出了一种基于移动端的大学生心理健康交互系统，该系统基于Android进行开发[5]，使用Java完成模块的构建，利用无线网络与后台数据库进行交互。该系统根据大学生的喜好，设计了多种不同的交互方式，使用者可以获得更好的用户体验，有利于系统的后期推广。在系统中主要包含以下几个重要的功能，分别是：心理健康自我测评；心理健康小知识查询；校园心理辅导预约等。此外，为了解决在网络信号较差的情况下数据传输和通信阻塞问题，本系统设计了一种更加高效的数据传输算法，经过测试，该算法可以大幅提升弱信号环境下的数据回传问题。

2 相关研究

2.1 大学生心理健康研究

随着社会的快速发展，有越来越多的大学生群体表现出一定了心理健康问题。大学生心理健康问题逐渐收到社会的广泛关注和研究。在校大学生群体会受到各种方面压力的影响，在面对这些压力的时候，有些同学可能因为自身的心理状态以及外部因素的影响[1]，从而产生抑郁、失落、孤独等消极情绪，严重的甚至有可能导致做出某些极端行为，会学校、家庭和社会产生负面影响。针对这一问题，国内外专家学者以有一定的研究成果。

二十世纪中期，在人本心理学的推动下，人们开始从健康的角度来思考和解决心理问题[6]。Chen等[7]提出了一种孤独模型用来研究心理健康问题。Deng等[8]人在孤独模型的基础上，结合青少年人群体的特点，提出了一种适用于大学生的心理学研究模型。Wei等[2]人通过对15212名大学生进行长期调研发现，大学生并不擅长使用合理的方式来排解压力，在升学、就业等多种问题综合作用下，大学生的非常容易产生抑郁情绪。在校大学生因为抑郁而导致自杀的新闻已经十分常见，所以需要更加深入的研究大学生的心理健康状态，使用一种更加有效的方式来避免这种事件的发生。

2.2 Android系统介绍

Android系统是一种开源的手机操作系统，该系统以Linux操作平台为基础进行开发和优化。在无线移动设备中如智能手机、平板电脑、嵌入式智能操作平台等中大量使用。基于Android系统生产的智能手机，目前在全球占据主要的份额，并且逐渐向汽车、零售等传统行业发展[5]。前几代的Android系统的运行程序主要是基于Java语言进行开发，目前Android已经完成对Kolin语言的支持工作，并且也兼容原有的基于Java语言编写的程序。软件开发人员可以通过调用操作系统中大量内置的API接口，快速实现功能的开发和部署[9]，模块化的开发方式极大地提升了开发和升级小效率[10]。同样，该应用程序重用机制也使用户可以方便的替换程序组件。

3 基于移动端的大学生心理健康交互管理系统

3.1 可行性分析

研究显示，焦虑和抑郁等负面情绪在大学生群体中普遍存在，其中抑郁等在高年级同学群体中更加常见。大学生的新来健康问题与性别、民族、专业等多种因素有关，并且心理疾病的患病率逐年提高。心理健康问题已经成为当代大学生群体不得不面对的一个挑战，但是因为生源扩招、师生比例不协调等问题，高等院校很难为学生配备足够的心理辅导老师。因此，需要结合我国目前的实际情况，探索出一条适用于我国大学生心理健康管理的系统。

大学生群体易于接受新事物，并且智能手机普及率较高，设计一种基于移动端的心理健康管理系统可以使学校和社会更好的了解学生的心理健康状态。Android操作系统兼容性好、开发成本低，一次该系统具有良好的社会价值和实际意义。

3.2系统需求分析

基于移动端的大学生心理健康交互管管理系统需要满足不同用户的多种需求，因此功能上需要具备一定的完备性。为了保证用户的隐私安全，系统需要较强的信息安全系统，用户需要使用自己的真实姓名完成系统的注册，并设定一个符合系统要求的密码。整个系统中还需要包括后台连接系统、心理健康测评系统、小知识查询系统、在线问诊系统、心理辅导预约系统和数据上传模块。终端APP需要将用户的操作数据山传到后端服务器中，并在SQL数据库中进行备份，服务器中的算法程序可以根据SQL中的数据进行特征分析，并判断出该用户的心理健康状态。在后端，还需要开发基于Web的信息管理接口，方便管理员进行数据维护和更新。

3.3 系统总体架构

基于移动端的大学生心理健康交互管理系统，借助Android操作系统，来与用户进行交互；使用无线网络或WIFI信号实现数据传输，将用户在软件上的操作结果输送到交互数据库中，然后数据处理平台对接受到的数据进行处理和分析，处理后的数据会分别传输到手机APP和生产数据库中进行备份[1]。系统的整体结构如图1所示。

图1 系统整体结构图

图1中的整体系统架构，是一种常用的移动端软件设计方式。在这种设计模式中，移动端只负责数据的记录、传输和结果显示，并不需要对数据进行分析和存储，可以有效的节约移动端的电力和存储空间，并且降低了对于硬件设备的要求。在后台服务器和数据处理平台，可以部署性能更好的分析算法，这类算法可以借助服务器强大的数据运算能力，从而迅速的得出计算结果[10]。在整个系统中，之后后代的服务器端负责进行数据分析和存储，从而保证了数据一致性和安全性。

这种设计模型目前被广泛的应用于软件设计领域，框架的整体稳定性和可行性已经得到了很好的测试和验证。

3.4 功能模块设计

为了给用户提供更好的使用体验同时保证数据安全，基于移动端的大学生心理健康交互管理系统需要包含以下的功能。

1.后台连接系统：该部分主要实现移动端软件与后台服务器端之间数数据传输和交互功能，该模块是整个系统中最重要的部分，数据传输的完整性和稳定性会对用户的使用体验产生极大的影响。

2. 身份认证和登陆系统：心理健康数据具有极大的隐私性，因此需要保证个人信息的绝对安全。为了解决这一问题，在本系统中我们设计了一种身份认证模块，该模块使用人脸识别和密码认证两种认证方式，使只用被认证过的用户才能够访问相关的数据，并查看相应的分析结果。如果用户第一次使用该系统，则需要引导用户进行注册。只有注册的用户才可以登录到系统中，当用户输入完验证信息后，登陆系统会将用户所发出的登陆请求传输到服务器中进行验证，如果信息验证通过，则用户可以登录到系统中进行相关的操作；如果验证失败，则弹提示界面，并且提示用户重新输入信息。

3. 心理健康测评系统：心理健康测评系统是该软件中核心功能之一，在测评系统中，测试题目会根据用户注册信息而产生相应的调整；题目主要以图片、音频以及Flash动画的形式交替出现，缓解使用者在答题过程中产生的厌烦情绪。具体设计逻辑如下，用户经过身份认证后登录到系统中，通过点击屏幕的方式来选择自己所需要测试类型的题目，并根据系统的提示输入相关的信息；此时，移动端软件将用户的输入数据以JSON的格式发送到后端服务器中，后端服务器按照JSON回传的信息，完成相关数据的解析，将解析好的文件字段传输到后端“试题生成算法”中，并根据后端算法所生成的题目，将其发送回移动端。最后用户根据手机APP中的题目进行回答，系统在用户答题的过程中对用户答题的信息进行实时记录以防止数据丢失。当用户答题结束，并按下“提交”按钮时，系统将用户的答题数据数据发送回后端服务器；服务器收到数据后，首先需要将数据备份到SQL数据库中，然后对数据进行分析。

4. 小知识查询系统：在该系统中，用户可以使用关键字搜索的方式来查询心理健康小知识，这一系统需要管理员及时更新内容。当用户完成认证并成功登陆到系统后，可以在主界面的“知识查询”中进入该模块，通过该模块用户可以了解心理健康的最新知识，查看信息健康小视频。

5. 在线问诊系统：在线问诊系统是一种类似于在线聊天室的一种实时对话系统，使用者可以文字和语音等多种输入方式和心理辅导老师进行一对一交流，其中交流的数据也需要回传到服务器端，借助自然语言处理技术、Graph Model等文本分析方法，从多个维度完成使用者的心理健康状态评估。

6. 心理辅导预约系统：为了给大学生群体提供更好的心理辅导，本文中提出的心理健康管理系统提供了线下心理辅导预约功能，使用者可以根据自身实际情况选择相应的心理辅导老师来进行交流。

7. 数据上传系统：数据上传系统需要将用户在移动端软件上的各种操作结果、不同操作的时间戳以及用户的信息传送到后端服务器中。为了解决弱信号条件下的输出传输不完整以及通信阻塞问题，我们设计了一种多路并行式的数据传输方法，该方法对上传的数据进行哈希编码，然后使用系数矩阵的方式进行降维，降维后的数据量会大幅降低，并且数据之间具有冗余关系，然后在服务器端使用相应的解码算法从而获得完整的原始数据。

8. 数据存储系统：本文提出的心理健康交互管理系统使用SQLite机制进行建表和存储。移动端软件在数据发送到后端服务器前，对所需的数据进行临时存储，防止因为断网等异常情况所导致的数据丢失。当后台收到完整数据后，移动端会将所存储的临时数据清空，释放相应的存储空间。

3.5 搭建开发环境

本文所提出的基于移动端的大学生心理健康交互管理系统，使用Jave进行开发，利用Eclipse和JDK10构建开发环境。开发步骤如下：

安装JDK10开发工具包；
为JDK配置环境变量，并将开发所需的信息导入到Eclipse中；
安装Android SDK和相应APP开发工具包；
将Android SDK与Eclips结合，并安装Developer Tools插件；
测试开发环境；

3.6 统安全问题解决方案

用户心理健康相关数据具有高度的隐私性，因此需要设置较强的信息安全认证机制，进而保护用户的数据不被泄露。在通信方面，本系统采用双向认证机制，也既只有被认证的用户和认证的手机端软件才可以与后端服务区完成通信。在用户登录认证方面，采用人脸识别和密码验证的方式来强化用户登录的安全性。

4 结束语

本文提出了一种基于移动端的大学生心理健康交互管理系统，该系统基于Android设备进行开发，降低了大学生的使用门槛。该系统使用了大学生易于接受的图片、音频的方式进行交互，提升了使用者的用户体验。并且使用模块化的开发方式，在系统中构建了心理健康测评系统、在线问诊系统、心理辅导预约系统等，并且具有较好的拓展性。为了强化数据传输的完整性，在发送端设计了一种数据传输算法，提升了弱信号情况下的数据传输能力。此外，系统使用双向认证技术，极大地提升了数据的安全性。经过测试证明，本文所提出的系统具有较好的使用价值和研究意义。

参考文献

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