基于“互联网+”的心理健康管理平台研究

2022-01-21 10:30杨林邦肖建芳
现代计算机 2021年33期
关键词:管理系统服务器数据库

杨林邦,肖建芳

(汕头职业技术学院计算机系,汕头 515078)

0 引言

随着经济的快速发展,研究结果表明,目前我国中小学生的心理健康状况不容乐观,约10%的小学生、约15%的初中生和约19%的高中生普遍存在心理和行为问题[1]。他们通常会存在以下几种心理问题:嫉妒、自卑、孤独、焦虑、叛逆心理、精神异常、社交困难、抽烟喝酒,甚至自杀犯罪等[1]。特别是新冠疫情发生之后,中小学生的心理健康问题更加严重。同时,随着“互联网+”概念的提出,网络信息化已经融入到了我们的学习、工作、生活等各个领域。在这样的社会发展大背景之下,传统的心理健康教育已经不足以应对互联网的复杂性,因此,在“互联网+”背景下,积极探索中小学心理健康教育的发展对策,具有重要的理论意义与实践意义。

为了解决“互联网+”背景下的中小学心理健康的问题,并及时了解儿童及青少年的心理健康,汕头大学精神卫生中心与汕头市龙湖区教育局建立战略合作,结合“互联网+”,研究并实现一个学校、家庭、社会三位一体的心理健康管理平台,目的是利于学校∕机构全局掌握学生信息,了解各学生的性格以及心理健康状况,能更好的做到因材施教和及时预警及追踪学生心理健康问题,构建学生健康档案,并为科研单位及政府相关部门在预防干预决策方面提供了宝贵的数据支持。

1 系统支撑平台

微信小程序是一种基于微信的应用,无需安装即可使用,比起传统APP,用户体验性更好,同时能实现线上线下相融合,完成“互联网+”转型升级[2]。因此,平台的学生采集系统选择微信小程序作为支撑平台。学生通过学生采集系统小程序可随时随地进行心理测评,无需安装APP,跨平台,用户体验性更佳。

ThinkPHP是一个基于MVC和面向对象的轻量级Web应用开发开源框架[3]。该框架提高了企业应用开发的效率,简化了许多繁杂的底层工作,能实现快速开发,因此,平台采用ThinkPHP框架作为支撑,实现开放式、集成化、一体化的应用平台。

2 系统总体设计

2.1 系统整体框架

如图1所示,学生心理健康管理平台将分为数据采集、精准监控和一对一诊疗三个层次。具体由三个系统组成,分别是精神卫生管理系统、学校管理系统与学生采集系统。本平台建立在阿里云的环境下,前端采取WEB前端和微信小程序实现跨平台,后端采取ThinkPHP框架实现。安全方面配置阿里云的防火墙和配置SSL实现数据加密传输。存储方面采用MySQL数据库,并使用Redis和Memcached缓存技术从而提高系统整体性能。

图1 系统整体框架

2.2 系统体系结构

平台主要框架是基于MVC的ThinkPHP框架。MVC是模型(model)、视图(view)、控制器(controller)的简称,一种设计思想。它把应用进行分层处理。通过控制器把视图层和模型层进行分离,减少了它们之间的耦合,便于分工和协作,从而大大提高程序开发速度,增强系统的可维护性和可扩展性[4]。

如图2所示,模型层主要负责对数据库的数据进行增删改查操作。视图层通常根据模型层的数据创建不同用户的显示。控制层根据视图层读取的数据控制用户的输入。

图2 MVC架构

2.3 系统功能

心理健康管理平台由三个系统组成,分别是精卫管理系统、学校管理系统与学生采集系统。

2.3.1 精神卫生管理系统

精神卫生管理系统服务于精神卫生中心,能够全局掌控学生心理健康情况。主要模块包括学校及账号信息管理、学生基本信息管理、量表任务管理及心理科普管理。主要功能包括监控学校情况、数据维护、监控学生任务完成情况、监控量表预警、测试结果解释、测试结果打印、日志监控、数据导出等。

2.3.2 学校管理系统

学校管理系统服务于每个学校,主要模块包括学校基本信息管理、学生基本信息管理、量表任务管理。主要功能包括数据管理、监控学生任务完成情况、监控预警情况、测试结果查看、测试结果打印、日志监控等。

2.3.3 学生采集系统

学生采集系统主要完成数据采集,可以通过小程序进行家庭式的填报(特别是低年级,需要家长辅助填报),也可以通过学校集中填报(通过电脑室统一定时填报)。数据采集后,学校管理系统将对有预警的数据进行精准筛查、了解和跟踪,如果学生确实需要进行治疗或者心理干预,则需要由精神卫生医生通过精神卫生管理系统全面获取学生信息及量表测试信息,进行专业分析后,为学生提出一对一的治疗手段。

学生采集系统主要模块包括心理测评、心理科普、健康档案。主要功能包括不同年级层次心理测评任务不同、根据不同年级层次阅读科普文章、测试进度查看。其中心理测评为重要模块,列出学校为学生定制的心理测评任务,学生可以点击目前正在开展的任务进行心理测试,每个心理测评任务包含多个测评量表,学生完成的所有测评量表将会跳转到“已完成”界面。

3 关键技术应用

3.1 核心技术

前端采用分为WEB前端和小程序,其中WEB前端采用HTML5+CSS3实现响应式设计,可在电脑端和手机端自适应显示,而不会产生混乱的布局;小程序视图层采用WXML和WXSS实现,WXML类似于HTML用于界面设计,WXSS类似于CSS用于样式设计[5],逻辑层采用JavaScript语言。

后端采用PHP语言,通过JSON实现与小程序的通信。JSON层次清晰简洁,可读性强,易于编写,是一种理想的轻量级的数据交换语言[6]。

3.2 负载均衡

由于平台应对几十万的用户,如果只用一台服务器,在访问高峰期,服务器有可能响应慢,产生延迟,甚至崩溃。为了解决这些问题,平台使用负载均衡架构来处理服务器压力。平台选取Nginx作为负载均衡服务器,方案如下:首先,使用多台服务器构建一个服务器集群,客户端先访问中间服务器,然后由中间服务器把该请求转发到压力最小的服务器。通过负载均衡,使得每台服务器的平均分摊了所有压力,从而解决响应速度慢、服务器崩溃等问题[7]。

3.3 数据库集群

随着平台的运行时间增加及用户的不断增长,一定会有几何级的数据增长,尤其是记录一些用户行为和测评记录的数据,如果只由单个数据库承担负担,压力非常大,数据库性能也会大大降低网站的访问一般是读操作远大于写操作[7],因此,需要把数据库的读操作和写操作分布在不同的服务器。使用2台数据库服务器构建一个主从集群。数据库主机将数据同步到从机,每个数据库服务器存储所有的业务数据。业务服务器向数据库主机发送写操作,向数据库从机发送读操作[8]。

3.4 安全加密

为了数据的安全性,平台从硬件和软件两个方面来保障数据安全。

3.4.1 硬件方面

系统将部署在阿里云服务器上,并购买高级云安全中心产品,提高网络及硬件安全、减少网络暴力攻击等安全隐患,同时在Web服务器部署上,采用SSL传输协议,对网络传输内容进行加密,增强数据传输安全性。

3.4.2 软件方面

关键个人信息将以加密方式保存到数据库中,避免数据库被攻破后数据直接暴露风险。在代码方面,会重点防止包括Xss跨站注入、SQL注入、CSRF跨站请求等常见的代码级别攻击,以及对每个用户操作建立对应的日志审计体系,避免内部管理人员信息泄露风险。同时在以下3个方面进行加固。

(1)数据校验。任何输入的内容在验证无害之前都是有害的,因此,通过JavaScript校验、参数验证、sql语句过滤、参数化查询和ThinkPHP Validate验证框架等方式对用户的输入进行处理来规避这种安全隐患。

(2)手机验证。在用户注册过程中,增加手机短信验证功能,防止非法用户的操作,如恶意上传垃圾数据、发布垃圾广告等,同时可以根据手机号追踪该用户的真实身份,有效地保护平台。

(3)数据加密。对平台中的敏感数据,如用户的手机、学籍号等采用SHA和MD5混合的方式进行加密存储,能够有效防止数据被不法分子窃取;用户密码则使用密码盐机制进行存储[9]。

4 系统实现与效果

图3给出本系统显示效果的部分截图。下面以学生注册流程和心理测评流程进行详细讲解。(a)是用户注册。(b)是心理科普,展示心理知识的窗口。当用户需要心理测评,点击心理测评菜单,进入心理测评任务,点击(c)中开始答题按钮进行答题。答题完毕完,学校管理系统可进行测试结果管理(e),查看正常和预警的测试,查看测试报告(f)。

图3 部分页面展示

5 结语

本文基于对中小学心理健康的现状分析,提出了“互联网+”的心理健康管理平台的建设方案,并对平台的关键技术进行了阐述,系统成功实施后,经过各个学校的初步运营,取得了良好的效果。

通过平台的建设与使用,得到了以下有益的结论:

(1)优化资源,减少工作量。利用互联网技术结合心理健康管理,可以有效优化心理健康教育资源,减少心理健康教育工作量。

(2)心理健康体检,建立电子档案。为全区学前教育机构、中小学的儿童青少年提供心理健康体检,建立电子个人健康成长档案,精准了解困扰孩子们的具体压力来源和情绪行为问题。

(3)大数据,预防突发事件。心理健康管理平台的建立可以成为全区儿童青少年心理健康大数据的重要来源,有助于跟踪他们的心理健康状况的变化趋势,及时发现存在心理问题的案例,预防突发事件的发生。

未来,在此平台基础上,将进一步探索和研究如何更好服务心理健康教育,更好解决中小学生的心理健康问题。

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