摘要：限制使用网络APP的软件监控模块是以大学生的利益为基本出发点，提供网络监督的一款智能手机应用程序。其面向特定的学校教师和学生，通过软件监控从而屏蔽与隐藏网络。旨在为学生合理使用网络、改善网瘾，避免过分使用手机提供监督与帮助。软件监控模块的功能不仅可以在课上使用，在课下依旧适用，这样能够更好地发挥本应用的监控目的，而且可以通过自我约束提高学生自制力。教师与学生合力使用该软件，可以引导学生适当地克制欲望，适度娱乐，加强自我监督，将更多的时间与精力运用到学习上。
关键词：限制使用网络;软件监控;APP
中图分类号：TP311 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）24-0059-03
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
1 概述
1.1 研究背景
在2018年召开的两会期间，多名代表委员持续关注中国公民网络成瘾现象。网络文化世界因为生动灵活的画面效果和真实模拟的现实生活首先影响的是控制能力弱的青年人群体。当代青少年普遍自制力不足，无法短时间内改善网络成瘾问题，更需要一个强有力的监督机制。移动时代，移动流量的消耗和讲师上课无聊程度呈正相关关系，大学生们的生活变得更加单纯：刷手机。加之青年人对信息平台的接受度和依赖度普遍非常强，但是针对大学生想要改善网瘾合理使用网络的需求，以大学生的利益为基本出发点提供监督与监管的应用软件却少之又少。供给与需求的极不合理导致青年人改善网瘾问题越来越难以实现。
1.2 研究意义
“Willpower”限制使用网络APP--软件监控模块不仅将设计目的设定于学生的学习情况上，而且放眼于当代青年对网络以及信息平台的接受度和依赖度非常强这一现象上，设计了多种实用的具有监控、屏蔽网络性质的功能，为改善学生网络成瘾问题提供监督帮助。
随着智能手机的高度普及，基于智能手机的APP近年来得到了广泛的使用和发展，而“Willpower”限制使用网络APP监控模块有着自身不同的特点，更具有针对性和专业性。目前对国内用于监控功能的APP数量没有准确的统计数字，在各大高校投入使用的数目较少，应用层次较低。但是可以肯定的是，由于软件APP的开发成本和技术门槛都处于一个较低的水平。未来一段时间内，在高校新媒体需求的推动下，投入使用的校园APP数量将进入一个高速增长的阶段。
让青少年避免沉迷网络，让他们在平安校园里健康成长，这也是复兴中国梦中不可或缺的一部分。
2 需求分析
2.1 功能需求分析
2.1.1 “全局锁”
“全局锁”功能是软件监控模块中最基础也是应用最广的功能，该功能启动时未被忽略的应用软件均会按照设定的方案受控。其实现了屏蔽与隐藏手机网络以及关闭网络的功能。
该功能模块使用JAVA制作Android版本，使用苹果发布的IOS专用的SDK制作IOS版。
2.1.2 分应用受控
分应用受控对“全局锁”功能做了进一步细化，用户可以自主挑选出希望被限制的应用，对每个应用做不同的控制方案。（可不受屏幕锁定的限制。）以软件按单个应用和类型进行划分，用于设定单独禁止某一个或者某一类的程序。比如设置某游戏软件在24小时内只可以被打开使用30分钟，那么在第31分钟起，系统将强制进行关闭。
2.1.3 白名单APP
白名单APP是指在使用限制使用网络APP而无法打开应用时，经由设定的APP依旧可以打开，进行正常使用。白名单APP模块以初始设计的5个数量为例，学生用户可以进行对手机应用的选择，选出5个可以在手机被监控期间正常打开使用的APP。在后续獲取增加白名单数量的权益后，用户可在此基础上继续选择白名单APP名额，增加该模块的数据库资料。
2.1.4 查看上网记录
系统将依据用户性别的不同，爱好各异和一些其他可能出现的情况，记录下以一周、一个月、一个季度以及一整年为单位的用户上网情况以供用户查看。
2.1.5 制定上网计划
此功能是对查看上网记录功能的进一步总结和延伸，旨在针对不同的上网情况制定属于自己的网络报告，加强网络管理与监督。
2.2 性能需求分析
1）安全性
本模块在使用过程中，对每个班级学生的信息都做了加密处理，很好地防止了可能出现的信息泄露问题。其次，出于保护个人隐私的目的下，用户手机下载的应用软件不会被公开，该系统本身对用户在其他应用中录入的信息不会做保存，也就是说，限制使用网络应用平台只对网络和手机界面进行监控，对用户应用内的操作不会做记录。平台统计出的用户上网记录也只允许被用户本人查看，其他人无权看到。综上关于安全防护方面的功能足以说明该系统安全可靠。
2）高效率性
用户可根据需要设置不同类型的监控时段，系统不会限制其使用频率，对用户实施自我监控提供了更多的方便。用户在使用过程中，如果试图打开其他被限定的应用，将会被限制使用网络软件瞬间弹出，使用效率较高。
3）可扩充性
该APP可以在已经设计好的监管平台上进一步扩展，可适当地扩充积分管理功能、关联百度地图提供导航功能、提供课前闹钟功能等。诸如此类的功能都可以添加进去。
3 功能模块设计
软件监控模块可具体可以分成时长设置子模块、白名单APP添加子模块、防修改子模块、分应用受控子模块、查看上网记录子模块和制定上网计划子模块六个部分。
3.1 时长设置子模块
该部分是学生用户对自我监控时长进行选择的模块。一是用户提前设定关闭网络使用时间段部分，用户可以在监控前选择好需要监控功能的时间段，系统记录下该时间段，在此时间段中屏蔽用户网络，在计时结束后，自动取消禁止权限，恢复用户正常使用。二是单个或某类型应用在24小时内被限制使用时长部分。三是锁住软件自身的使用时间设置界面的功能。
1）在使用过程中，用户需要提前设定一个关闭网络使用的时间段。如用户设定一次不使用手机时长为一个小时，那么，在这一个小时内，手机网络是不被允许使用的，随后手机屏幕上只会显示一些随机更换的励志名言。用户无法进行强制解锁使用手机，只可等待一小时后应用自动解锁;
2）软件也可以为需要进行管理的所有应用通篇设定其时间限额，在设定时间内，即使用户进行关机重启手机，也无济于事，软件平台依旧正常运作，进行屏幕锁定，等时间到了方可自动解开;
3）软件同时可以达到锁住软件自身的使用时间设置界面的功能，在设置的时间段内，无法打开软件的设置界面去进行时间设置的修改和删除。即一段设定过程内只可以设定一次监管时间段，不可以中途进行缩短或者修改时间的操作。
3.2 白名单APP添加子模块
白名单APP是指在使用限制使用网络APP而无法打开应用时，经由设定的APP依旧可以打开正常使用。白名单APP模块以初始设计的数量为例，学生用户可以选出在手机被监控期间正常打开使用的APP。在后续获取可以增加白名单数量的权益后，用户可在此基础上继续选择白名单APP名额，增加该模块的数据库资料。其中也同时包括用户增删改查功能。这就需要在进行监控之前，用户自主设定白名单APP。但是需要注意的是，白名单APP也只限定于用于方便用户学习的软件，如“有道词典”“计算器”“移动自习室”等。
相应地，平台将记录学生用户在课余时间自主使用的频次，将数据进行转化，给予用户积分奖励。系统初次设定如果用户累计达到200积分，这些积分就可以用来增加和购买白名单APP的数量。再者，用户如果对其他被限定的应用打开操作，将会被限制使用网络软件瞬间弹出，并记录下此次不良记录，降低已经获得的积分奖励。
3.3 防修改子模块
在设计过程中，同时加入了防止修改功能模块。此模块目的在于防止学生用户设定好监控时段后，进行二次设置或删除设置的操作，即锁住软件自身的使用时间设置界面的功能。并且有了防修改功能，手机自带的任务管理应用也无法将限制网络APP强制关闭。
3.4 分应用受控子模块
分应用受控模块是软件按单个应用和类型进行划分，用于设定单独禁止某一个或者某一类型的程序。系统需要筛选甄别每个用户所拥有的手机软件不同的数据库，划分好每个类型软件或者单个软件。
1）限制单个手机应用的使用时长或者一天内使用总时长的上限。例如，设置某游戏软件在24小时内只可以被打开使用30分钟，那么在该游戏娱乐时间的第31分钟起，系统将强制进行关闭，并且在这一天内用户将无法再次打开该游戏软件，如果进行打开操作，将会被限制使用网络软件瞬间弹出。
2）软件按应用类型进行划分，可以设定单独禁止某一类型的程序，比如游戏类、社交类、音频类、购物类软件等。要使用这个功能之前，建议用户提前设置完毕，允许用的应用是什么类型，禁止使用的应用是什么类，避免限制使用网络软件全部一次性进行屏蔽。之后就可以一次性禁止全部的该类应用。
3.5 查看记录子模块
以使用手机的一周、一个月、一个季度以及一整年为单位，系统将记录下用户上网情况。查看上网记录功能按时段、用户性别的不同以及用户爱好记录一些用户平时都会浏览的网页、应用软件类型等，生成统计数据和记录报告。毫无疑问，学生用户对该监控软件使用次数越多，设定频率越高，形成的数据报告就越准确，越具有代表性。
在这些基础下，还需要记录下用户是否在夜间持续使用手机，着重进行调查记录。采用软件统计包分析处理数据，形成数据统计图和软件使用排名等可供用户参考的直观数据。用户可选择时间周期，根据这个时间周期查看自己的网络使用情况，以及什么时间段下生成的数据报告，使用次数和时间最多的功能排名这些都是可以供用户选择和查看的。查看上网记录目的在于了解并掌握自己在平时使用手机的过程中，都偏向于使用哪方面的软件。对自身不利又喜欢长时间使用的应用软件，可以进行自我检讨，反思总结，达到合理使用的目的。
3.6 制定计划子模块
上网计划的制定需要根据每个人不同的上网统计数据而进行分析，系统需要导入用户对应的上网记录数据库，采用娱乐性软件使用情况、是否夜间长时使用网络等依据作为标准，再根据个人情况合理制定目标。在这里，依据不同情形，可以使用专业的统计软件或者系统内部人员人工进行上网计划的制定。
1）针对每一个用户使用限制使用网络APP时间周期、上网习惯以及兴趣爱好都不同的情况，对学生有帮助的软件，类似于学习软件类型的应用APP可以对用户以白名单APP的方式进行推荐，促进学生更好地利用网络资源;
2）如果学生用戶的数据报告中，使用具有娱乐性质的应用软件的频次和时间过多，上网计划中可以重点描述用户此方面的使用情况和问题，促进监督，更好地达到监控功能;
3）针对记录报告中显示长期性熬夜的学生，在制定上网计划过程中，将加强防止在夜间的流量控制。并且在今后的监控时期会以每个学生不同的作息时间，在夜间强制屏蔽和控制网络使用。
4 数据库设计
“Willpower”限制使用网络APP软件监控模块采用MS SQL Server数据库实现了数据的管理。在功能需求分析基础上，通过概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计，可以得出以下实体的关系模型：
1）学生信息表中包括学生学号、姓名、性别、学生所在班级、学生生日，其中学号为主键，学生姓名为外键;
2）时长设置表中包括时长编号，学生学号，开始使用时间，结束使用时间以及使用时长，其中时长编号为主键，学号为外键。通过外键建立将得出学生信息与时长设置是一对多的关系;
3）白名单表中包括白名单APP编码，白名单APP名以及备注，其中白名单APP编码为主键，白名单APP名为外键。通过外键建立将得出学生信息与白名单APP是一对多的关系;
4）使用网络记录表中包括记录编号、学生学号、日期，开始时间、结束时间以及APP名，其中记录编号为主键，学号为外键。通过外键建立将得出学生信息与网络记录是一对多的关系;
5）制定计划表中包括计划编号、学生学号、APP名以及计划使用时长，其中计划编号为主键，学号为外键。通过外键建立将得出学生信息与制定计划是一对多的关系。
5 结束语
在当代信息化社会，学生沉迷网络的社会问题日益严重。软件监控模块致力于让当代大学生改善网络上瘾问题，合理利用互联网。对学生克制欲望，适度娱乐，加强自我控制有着一定的促进作用。为了大学生更好的学习，避免沉迷于网络而迷失自我，让他们在平安校园里健康成长，高校新媒体承载着更多的责任和义务，利用信息化进行管理无疑是一个强有力的手段。
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