基于AIED技术的儿童疾病预防平台的设计与探索

【摘要】儿童疾病预防是实现“健康中国”战略目标的重要环节。本文基于AIED（教育中的人工智能）技术，设计构思了“儿童疫苗”平台，旨在通过智能算法和个性化教育提升儿童疾病预防意识。平台结合情感状态智能算法、自然语言处理技术和协同过滤算法，实时监测儿童情绪，提供个性化健康建议，并推荐适合的学习资源。通过整合益智游戏与健康教育，平台打破了传统教育模式，增强了儿童健康知识的学习效果。该平台的实现可有效提高用户参与度，培养健康行为，缓解医疗资源压力，为儿童健康事业发展提供新思路，助力健康中国战略的实施。

【关键词】儿童；疾病预防；AIED

儿童疾病预防是实现“健康中国”战略目标的重要环节。中国共产党第二十次全国代表大会强调，要以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴，并将儿童健康纳入国家发展全局。儿童免疫力较低，易受传染病侵害，加强健康教育和预防知识普及至关重要。研究表明，针对儿童健康促进方面，有利用多种人工智能算法来开展相关工作[1，2]。因此，基于AIED（教育中的人工智能）技术，“儿童疫苗”平台应运而生。本项目将人工智能与学习科学结合，通过科普与益智产品融合，利用智能算法和协同过滤技术，为儿童量身定制学习体验，将疾病预防知识融入娱乐学习中，促进健康观念和行为的养成。本项目旨在提高儿童疾病预防普及率，缓解医疗资源压力，推动儿童健康事业发展，为实现“健康中国”战略贡献力量。

1 需求分析

为深入了解家长对儿童常见疾病的预防需求，平台设计前开展了公益问卷调查。本次调查共发放170份问卷，回收有效问卷165份（回收有效率97.06%）。调查显示，儿童年龄为6-10岁，男女比例均衡（男50.91%，女49.09%）。45.45%的家长对常见疾病知识较为了解，50.30%的家长每日陪伴孩子达12小时，60.61%的家长会向孩子传授预防疾病的方法，53.33%的学校也积极普及疾病相关知识（表1）。

在本次调查中还分析了儿童年龄、性别对家长疾病认知、陪伴时间、疾病预防教育及益智游戏参与态度的影响。结果显示，家长陪伴时间随儿童年龄变化显著（2=100.420，P <0.001），9岁时陪伴12小时的比例最高（76.4%），见表1。儿童年龄可能影响家长疾病预防教育和益智游戏参与态度，学校教育水平可能影响儿童疾病认知，但这些差异均无统计学意义，这可能与调查样本量有关。总体而言，家长的态度和行为受儿童年龄、陪伴时间及学校教育等因素影响，需结合这些因素制定针对性教育和宣传策略，以提高儿童疾病预防意识。

2 平台设计与构思

基于上述调查结果，我们围绕AIED技术[3]针对儿童疾病预防平台的开发，从以下几个方面展开了设计与构思。

2.1 情感状态智能算法的研究与开发

该平台的设计专注于开发实时监测和分析儿童学习情感状态的智能算法。通过面部识别和交互反馈采集情感数据[4]，利用卷积神经网络（CNN）分析情绪变化，如快乐、困惑或挫败。基于情感分析结果，动态调整教学内容和难度，例如在儿童感到挫败时提供提示或降低难度，以保持学习动力和效率。

2.2 疾病预防智能化对话交互平台的开发

该平台通过构建一个交互式对话系统，利用自然语言处理技术提供个性化的健康管理和疾病预防建议。通过意图识别和实体抽取，系统精准解析儿童的问题并给出相应解答。结合儿童的健康数据及互动历史，平台提供定制化的预防措施和建议。同时，通过分析儿童的互动行为和学习模式，预测其学习路径，并推荐更贴合个人需求的学习资源，实现精准化、智能化的健康教育与学习支持。

2.3 智能预防协同过滤算法的应用

平台利用智能协同过滤算法推荐个性化学习内容，促进知识共享。通过分析用户行为数据（如游戏成绩、问答互动），运用协同过滤技术识别用户偏好相似性，为儿童推荐相似用户喜爱的教育内容[5]。同时，通过推荐系统增强社区互动，鼓励用户交流与互助，构建积极的学习社区。

2.4 整合应用和实践评估

将上述技术整合至益智游戏平台，通过实地测试和用户反馈评估效果。平台整合智能算法与互动模块，部署于目标用户群体，收集使用数据与反馈，评估学习效果、用户满意度及系统稳定性。基于测试结果和反馈，持续优化算法与平台功能，提升教育效果与用户体验，确保内容有效性和互动体验的优化。

2.5 构建儿童健康教育与疾病预防的相关知识体系

该平台的构建可完善儿童健康与疾病预防知识，涵盖水痘、流感、麻疹等常见疾病的症状、传播途径及预防措施，普及儿童疫苗接种种类、时间表及其重要性，强调均衡饮食及关键营养素对儿童成长的作用。同时，指导儿童和家长通过日常行为预防疾病，如正确的手部卫生、口腔清洁及个人卫生习惯，鼓励体育活动，限制不健康饮食和屏幕时间，预防肥胖等生活方式相关疾病。

3 总结

该平台通过创新性地融合医疗科普与益智产品，突破传统教育模式，将先进技术与教育理念有机结合，为儿童健康教育开辟全新路径。该平台的实现可通过智能化的学习体验，不仅为儿童健康事业发展注入新动能，也为社会健康事业的进步贡献积极力量。

参考文献

[1]Pupong K， Hunsrisakhun J， Pithpornchaiyakul S， et al. Development of Chatbot-Based Oral Health Care for Young Children and Evaluation of its Effectiveness， Usability， and Acceptability： Mixed Methods Study [J]. JMIR Pediatr Parent. 2025;8：e62738.

[2]Abd-Alrazaq A， Abuelezz I， Hassan A， et al. Artificial Intelligence-Driven Serious Games in Health Care： Scoping Review [J]. JMIR Serious Games. 2022， 10（4）：e39840.

[3] 沈苑， 胡梦圆， 范逸洲， 等.可信赖人工智能教育应用的建设路径与现实启示——以英国典型举措为例[J].现代远程教育研究， 2023， 35（4）： 65-74.

[4] 梁兴灿. 基于语音和面部表情的情感识别研究[D]. 中国科学技术大学， 2023.

[5] 李鹏， 李晓珊， 朱心如. 基于融合奖励的神经协同过滤去曝光偏差推荐模型[J]. 计算机应用研究， 2025.42（1）： 78-85.

*通讯作者：万思源，Email：wansiyuan0424@qmu.edu.cn

基金项目：黑龙江省2024年大学生创新训练计划一般项目资助（项目编号：S202411230027X）