陳勞 劉金揚(yáng) 杜昀徽

摘? ?要：高校由于其群體性、大規(guī)模等特征，是疫情防控的重地，亟需一個(gè)能覆蓋全、填報(bào)快、采集準(zhǔn)、管理高效、統(tǒng)計(jì)實(shí)時(shí)、上報(bào)有效的信息系統(tǒng)。在分析現(xiàn)有模式的基礎(chǔ)上，學(xué)校探索出一種新的模式并在五天時(shí)間內(nèi)快速研發(fā)了疫情防控系統(tǒng)，該系統(tǒng)以微信小程序?yàn)槿肟冢峁?shí)名身份認(rèn)證、自動(dòng)定位識(shí)別、精確信息采集、三級(jí)審核管理、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上報(bào)等功能。文章對(duì)其設(shè)計(jì)和開發(fā)過(guò)程進(jìn)行介紹，實(shí)踐表明，疫情防控系統(tǒng)具有采集快、定位準(zhǔn)、體驗(yàn)好、效率高、管理便捷的優(yōu)點(diǎn)，為高校的疫情管理工作提供參考。

關(guān)鍵詞：COVID-19;高校疫情防控;精準(zhǔn)定位;微信小程序

中圖分類號(hào)：G647 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2021）05-0076-04

一、引言

自2019 年12 月在武漢發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒感染者以來(lái)，該病毒在短時(shí)間內(nèi)在武漢以及國(guó)內(nèi)其他省份快速傳播，這次疫情也是新中國(guó)成立以來(lái)在我國(guó)發(fā)生的傳播速度最快、感染范圍最廣、防控難度最大的一次重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件。截至2020年3月5日12點(diǎn)，全國(guó)累計(jì)確診病患80567人。政府也迅速采取了一系列措施來(lái)應(yīng)對(duì)疫情管控，從23 日開始，地方政府陸續(xù)開始封城并通過(guò)媒體實(shí)時(shí)發(fā)布確診人數(shù)。專家通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及媒體傳播防治疫情的注意事項(xiàng)。全社會(huì)自覺在家自我隔離，戴口罩出門，企業(yè)延期復(fù)工，人員聚集場(chǎng)所關(guān)停。新冠病毒的快速發(fā)展已經(jīng)嚴(yán)重影響到了人們的日常工作與生活。高校恰逢寒假期間，師生分散在全國(guó)各地，面對(duì)全體師生的疫情防控管理，高校都在關(guān)注三個(gè)重要問(wèn)題：一是全校師生現(xiàn)在在哪，健康狀況如何;二是全校師生每天是否有位置變動(dòng)，出現(xiàn)位置變化的學(xué)生我們?nèi)绾螠?zhǔn)確掌握情況;三是每日如何快速準(zhǔn)確高效地完成數(shù)據(jù)上報(bào)，供領(lǐng)導(dǎo)決策。解決上述問(wèn)題亟需通過(guò)信息化手段建立一個(gè)特定時(shí)期的疫情防控系統(tǒng)。

目前領(lǐng)域?qū)＜?、政府部門和企業(yè)公司對(duì)COVID-19 疫情防控進(jìn)行了大量的研究，各種疫情統(tǒng)計(jì)分析軟件也應(yīng)運(yùn)而生，但這些軟件功能大都是分層級(jí)的匯總式統(tǒng)計(jì)，同質(zhì)性強(qiáng)。對(duì)于如何利用信息技術(shù)對(duì)高校這個(gè)特殊群體進(jìn)行疫情防控管理的相對(duì)較少，本文正是針對(duì)以上問(wèn)題而進(jìn)行的研究。

二、相關(guān)文獻(xiàn)和防控管理模式

文獻(xiàn)[1]根據(jù)最早425 例確診病例數(shù)據(jù)，描述了病例特征，并估計(jì)了關(guān)鍵流行病學(xué)延遲時(shí)間分布情況，在病毒早期呈指數(shù)增長(zhǎng)的初期，估計(jì)了傳染病倍增時(shí)間和基本再生數(shù)。文獻(xiàn)[2]發(fā)現(xiàn)了第二代病例，指出病毒會(huì)“人傳人”，對(duì)金銀潭醫(yī)院最初開始收治患者時(shí)候的信息進(jìn)行歸納研究，指出非華南海鮮市場(chǎng)暴露的病例的存在。文獻(xiàn)[3][4]指出尚未完全了解新冠病毒的情況下，控制傳染源，減少人員流動(dòng)和傳播，我們必須堅(jiān)持的一項(xiàng)策略就是早檢測(cè)、早診斷、早隔離、早治療。文獻(xiàn)[5]分析了高校疫情防控的嚴(yán)峻形勢(shì)，指出了個(gè)體信息收集是一件有難度、極重要的事，急需高校提供統(tǒng)一的信息傳遞工具，既可實(shí)現(xiàn)個(gè)體對(duì)信息獲知的確認(rèn)，也可以及時(shí)向組織匯報(bào)信息，避免現(xiàn)在的無(wú)法確認(rèn)是否所有個(gè)體已獲知信息、手工匯總數(shù)據(jù)等落后方式。文獻(xiàn)[6]指出政府各級(jí)管理部門的政策和學(xué)校緊急制定的各項(xiàng)措施需要及時(shí)、精準(zhǔn)、高效實(shí)施，但由于疫情防控期間剛好是寒假，師生分散在全國(guó)各地，這時(shí)需要有一個(gè)暢通的信息傳輸渠道保證上傳下達(dá)。如何在短時(shí)間內(nèi)快速建造一套能實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)體信息的快速、精準(zhǔn)收集和確認(rèn)，要具備可以實(shí)時(shí)分層統(tǒng)計(jì)、匯總和上報(bào)等功能，還要簡(jiǎn)單、好用的疫情防控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高校防疫的精細(xì)化管控新機(jī)制、新模式，這是全國(guó)高校防疫需要直面的重要問(wèn)題之一。

COVID-19疫情爆發(fā)突然，傳播迅猛，舉國(guó)上下齊心協(xié)力，共同抗疫。對(duì)于疫情防控管理模式，各個(gè)高校各不相同，主要有兩種管理模式：

（1）線下分散采集、線下分散匯報(bào)。根據(jù)上級(jí)管理部門提供的上報(bào)指標(biāo)，按照三級(jí)歸口管理模式，自上而下進(jìn)行信息采集，采集完后自下而上匯總上報(bào)。疫情初期只采集跟武漢及湖北其他地區(qū)有關(guān)系人員的信息，采集方式為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的微信、電話溝通采集。采集完畢后統(tǒng)計(jì)出相應(yīng)指標(biāo)逐級(jí)上報(bào)。隨著疫情防控力度的加大，信息采集要求覆蓋高校全體師生，這種傳統(tǒng)的純線下管理模式采集效率低、統(tǒng)計(jì)困難高、有效性差。高校管理人員壓力很大。

（2）線上分散采集、線下分散匯報(bào)。該模式將線下采集模式調(diào)整為線上，利用第三方平臺(tái)如問(wèn)卷星、金數(shù)據(jù)等方式以問(wèn)卷形式進(jìn)行信息采集，采集完畢后信息線下匯總上報(bào)。相對(duì)于線下采集、線下上報(bào)模式而言，填報(bào)效率提高了，統(tǒng)計(jì)效率依然低，基層管理人員仍需通宵達(dá)旦統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，層層匯總上報(bào)。另外就是數(shù)據(jù)信息安全堪憂，采集中涉及師生的一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，都分布在第三方平臺(tái)，數(shù)據(jù)泄露隱患大。

三、基于云平臺(tái)防控模式的設(shè)計(jì)與開發(fā)

1.基于云平臺(tái)防控模式構(gòu)建

鑒于以上模式的不足，我們研究團(tuán)隊(duì)探索線上集中采集、線上集中匯報(bào)的云管理模式并設(shè)計(jì)了基于北航私有云平臺(tái)的新冠疫情防控系統(tǒng)，其邏輯架構(gòu)如圖1所示。

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了“兩統(tǒng)一”、“三督導(dǎo)”、“全鏈接”、“可追蹤”等多項(xiàng)功能。這里的“兩統(tǒng)一”即：數(shù)據(jù)統(tǒng)一線上采集，將需要采集的身份信息、健康信息、位置信息全部線上化，統(tǒng)一采集規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn);身份統(tǒng)一認(rèn)證平臺(tái)實(shí)名認(rèn)證，所有用戶通過(guò)統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)實(shí)名認(rèn)證，保證信息采集用戶身份的有效性和信息的可信性?！叭綄?dǎo)”即：基層管理員對(duì)每日填報(bào)率和準(zhǔn)確性督辦;二級(jí)管理員對(duì)填報(bào)情況進(jìn)行督查;三級(jí)管理員將填報(bào)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并上報(bào)?！叭溄印奔矗和ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)將分布在全國(guó)各地的學(xué)生和教師全部鏈接到云網(wǎng)上，打破地域和時(shí)空限制?！翱筛櫋奔矗簩?duì)個(gè)人位置變動(dòng)采用精準(zhǔn)定位技術(shù)自動(dòng)獲取，解決重點(diǎn)信息的真實(shí)可信問(wèn)題，便于異常追蹤、一人一策管理。

2.設(shè)計(jì)與開發(fā)

北京航空航天大學(xué)從2020年1月25日開始啟動(dòng)研發(fā)疫情防控系統(tǒng)，本系統(tǒng)以北京航空航天大學(xué)官方微信小程序（以下簡(jiǎn)稱官方小程序）為載體和入口，以統(tǒng)一身份認(rèn)證為用戶身份核驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，以消息中心為信息傳遞媒介，引入互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)模式，小步快跑，快速迭代。在此基礎(chǔ)上，5天時(shí)間內(nèi)開發(fā)上線了覆蓋疫情防控信息填報(bào)全流程的疫情防控系統(tǒng)。

（1）業(yè)務(wù)防控流程的設(shè)計(jì)

疫情防控業(yè)務(wù)總的流程如圖2所示。

按照管理要求，師生需采集近14日情況的基礎(chǔ)信息并進(jìn)行每日信息上報(bào)，管理部門按照三級(jí)管理模式（人-所屬單位-歸口管理單位），所屬單位每日督辦師生填寫并核對(duì)師生填報(bào)信息，保證100%填報(bào)覆蓋率;歸口管理部門依據(jù)師生填報(bào)的數(shù)據(jù)核對(duì)無(wú)誤后進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，提供給校級(jí)領(lǐng)導(dǎo)決策及上報(bào)上級(jí)管理部門。

（2）系統(tǒng)技術(shù)框架

疫情防控系統(tǒng)的技術(shù)框架如圖3所示，系統(tǒng)采用分布式技術(shù)架構(gòu)，應(yīng)對(duì)高并發(fā)和高擴(kuò)展。分布式系統(tǒng)是建立在網(wǎng)絡(luò)之上的軟件系統(tǒng)，具有高度的內(nèi)聚性和透明性。因此，網(wǎng)絡(luò)和分布式系統(tǒng)之間的區(qū)別更多的在于高層軟件（特別是操作系統(tǒng)），而不是硬件。內(nèi)聚性是指每一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分布節(jié)點(diǎn)高度自治，有本地的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。透明性是指每一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)分布節(jié)點(diǎn)對(duì)用戶的應(yīng)用都是透明的，看不出是本地還是遠(yuǎn)程。分布式系統(tǒng)的架構(gòu)對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行前后端拆分，前端負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)交互，后端負(fù)責(zé)系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯處理。

底層基礎(chǔ)設(shè)施為北航私有云平臺(tái)，可以提供彈性的服務(wù)器資源;應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)采用Mysql主從架構(gòu)，讀寫分離;緩存數(shù)據(jù)庫(kù)采用redis，Redis是一種支持Key-Value等多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)系統(tǒng)，可用于緩存、事件發(fā)布或訂閱、高速隊(duì)列等場(chǎng)景。該數(shù)據(jù)庫(kù)使用ANSIC語(yǔ)言編寫，支持網(wǎng)絡(luò)，提供字符串、哈希、列表、隊(duì)列、集合結(jié)構(gòu)直接存取，基于內(nèi)存，可持久化。同時(shí)利用消息隊(duì)列應(yīng)對(duì)高并發(fā)時(shí)的數(shù)據(jù)處理。

應(yīng)用前端采用多服務(wù)器集群部署，請(qǐng)求之間通過(guò)負(fù)載均衡設(shè)備來(lái)均衡調(diào)度，盡可能地削平高并發(fā)的壓力。用戶入口為北京航空航天大學(xué)官方小程序，下拉即有，用完即走，減少自建App適配的管理和成本壓力，整個(gè)后端的管理配置通過(guò)web端進(jìn)行。

（3）功能模塊開發(fā)

疫情防控通系統(tǒng)包含5大功能模塊，如圖4所示。

①身份認(rèn)證對(duì)接的開發(fā)

對(duì)接學(xué)校統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)，利用統(tǒng)一身份平臺(tái)進(jìn)行身份驗(yàn)證，返回用戶真實(shí)身份的校內(nèi)學(xué)工號(hào)信息。

②信息填報(bào)開發(fā)

用戶通過(guò)每日打開小程序進(jìn)入信息填報(bào)頁(yè)面，首次填報(bào)進(jìn)入基礎(chǔ)信息填報(bào)頁(yè)面，填報(bào)個(gè)人基礎(chǔ)信息及近14日內(nèi)信息，填寫信息根據(jù)填寫的實(shí)際情況動(dòng)態(tài)填寫相關(guān)內(nèi)容，基礎(chǔ)信息只需填報(bào)一次，填報(bào)后不能修改。每日填報(bào)個(gè)人相關(guān)信息，每日上報(bào)信息分為個(gè)人健康情況，包括體溫情況，是否發(fā)燒、咳嗽，是否接觸過(guò)確診人員等告知信息;個(gè)人位置情況，自動(dòng)獲取位置信息（利用高德地圖api接口）;個(gè)人其他情況申明，包括是否有跟重點(diǎn)地區(qū)（武漢、湖北）人員接觸的告知等。每日填報(bào)內(nèi)容中已經(jīng)填報(bào)的系統(tǒng)自動(dòng)默認(rèn)顯示，無(wú)需重新填報(bào)，對(duì)于無(wú)修改需求的師生只需要點(diǎn)擊獲取位置后直接提交，所有操作打開手機(jī)30秒內(nèi)能快速填完。系統(tǒng)信息采集界面如圖5所示。

③填報(bào)管理開發(fā)

填報(bào)管理功能實(shí)現(xiàn)了對(duì)全校師生填報(bào)信息的管理工作，包括填報(bào)督辦、信息修改、信息核對(duì)。疫情防控系統(tǒng)按照三級(jí)管理權(quán)限進(jìn)行疫情信息填報(bào)的管理，三級(jí)管理體系如圖6所示。

針對(duì)高校的管理體系特點(diǎn)，整個(gè)管理按照歸口分成學(xué)生歸口和教工歸口，學(xué)生歸口以班級(jí)為單位，輔導(dǎo)員管理一個(gè)或者多個(gè)班級(jí)，學(xué)院副書記管理一個(gè)或者多個(gè)輔導(dǎo)員，學(xué)院書記負(fù)責(zé)整個(gè)學(xué)院的學(xué)生填報(bào)。每個(gè)輔導(dǎo)員負(fù)責(zé)管理范圍內(nèi)的所有學(xué)生的填報(bào)和信息核準(zhǔn)，對(duì)于確實(shí)有困難不能填報(bào)或者信息填報(bào)錯(cuò)誤的情況，核實(shí)后管理員可通過(guò)代填功能進(jìn)行填報(bào)和修正。教工歸口以教工所屬單位為單元，單位負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)全面督辦，單位辦公室負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)整個(gè)單位的填報(bào)和信息核準(zhǔn)。為了提升督辦效率，系統(tǒng)提供一鍵催辦，對(duì)于分管范圍內(nèi)未填寫的人員將會(huì)收到未填寫的短信通知，用戶通過(guò)短信里的鏈接可以直接填報(bào)。

④填報(bào)統(tǒng)計(jì)開發(fā)

填報(bào)統(tǒng)計(jì)是系統(tǒng)的一個(gè)重要功能，是向上匯報(bào)的依據(jù)，也是向下督導(dǎo)的抓手。根據(jù)上級(jí)單位和學(xué)校管理要求的指標(biāo)項(xiàng)開發(fā)了統(tǒng)計(jì)查詢頁(yè)面，每個(gè)管理員都可以看到自己分管范圍內(nèi)的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，對(duì)于有異議的指標(biāo)項(xiàng)目可以直接點(diǎn)擊查看數(shù)據(jù)明細(xì)，便于快速核對(duì)和修正。歸口部門管理員將指標(biāo)項(xiàng)按照上級(jí)單位的填報(bào)要求進(jìn)行審核上報(bào)，便于快速上報(bào)，指標(biāo)體系包括總?cè)藬?shù)、已填人數(shù)、未填人數(shù)、境外人數(shù)、疑似病例數(shù)、確診病例數(shù)、今日在校人數(shù)、仍在武漢人數(shù)、仍在湖北其他地方人數(shù)、14日內(nèi)有武漢經(jīng)歷人數(shù)、14日內(nèi)有湖北其他地區(qū)經(jīng)歷人數(shù)、14日內(nèi)有湖北地區(qū)經(jīng)歷返京人數(shù)等21個(gè)統(tǒng)計(jì)緯度指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)界面如圖7所示。

四、結(jié)語(yǔ)

北京航空航天大學(xué)采用采集、匯報(bào)全線上的管理模式，利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓數(shù)據(jù)跑代替人工跑，極大提升了管理效率。疫情防控系統(tǒng)于2020年1月30日上線，在國(guó)內(nèi)高校中率先使用信息化手段進(jìn)行疫情填報(bào)管理，截至撰稿前夕已高效運(yùn)行240余天，累計(jì)打卡800萬(wàn)余次，連續(xù)200多天打卡率100%，最高并發(fā)達(dá)到2萬(wàn)人次請(qǐng)求，有效解決了覆蓋不全、采集慢、管理效率不高、統(tǒng)計(jì)慢的痛點(diǎn)問(wèn)題，大大降低了基層管理人員的溝通成本，提升了疫情防控的管理效率，同時(shí)為打好疫情防控狙擊戰(zhàn)、全方位聯(lián)防聯(lián)控提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐，實(shí)踐證明基于云平臺(tái)的疫情防控模式是疫情防控的最佳方案，也是高校特別是人數(shù)規(guī)模較大高校進(jìn)行疫情管理的最佳選擇。

隨著疫情防控常態(tài)化不斷推進(jìn)，疫情防控系統(tǒng)將成為高校突發(fā)疫情管理的重要信息化手段，也會(huì)給師生每日學(xué)習(xí)生活帶來(lái)一定的負(fù)擔(dān)，需要在使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)降低師生的日常填報(bào)負(fù)擔(dān)上進(jìn)行進(jìn)一步的研究實(shí)踐，同時(shí)需在數(shù)據(jù)分析和預(yù)警方面進(jìn)一步進(jìn)行研究和優(yōu)化，使疫情防控管理更具有前瞻性和可預(yù)見性。

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（編輯：王天鵬）