这是一篇开放获取的文章,根据创作共用署名许可协议(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)的条款发布,允许在任何媒介上不受限制地使用、分发和复制,前提是正确引用了首次发表在JMIR Formative Research上的原创作品。必须包括完整的书目信息,https://formative.www.mybigtv.com上的原始出版物的链接,以及此版权和许可信息。
从事移动医疗(mHealth)研究的研究人员面临的一个挑战是开发移动应用程序所需的大量资源。这可能会成为及时生成相关知识的障碍。最近兴起的“无代码”软件开发平台可能会克服这一挑战,使研究人员能够减少开发移动健康研究应用程序所需的成本和时间。
我们旨在描述构建Pathverse的开发过程和经验教训,这是一个无代码移动健康应用程序设计平台。
该研究于2019年11月至2021年12月期间进行。我们使用参与式研究框架来开发移动健康应用程序设计平台。在第一阶段,我们与研究人员合作,收集关键的平台功能需求,并进行了探索性文献搜索,以确定与该平台相关的需求。在第二阶段,我们使用敏捷软件框架(Scrum)来开发平台。每个开发冲刺周期的长度为4周。我们在7个sprint周期结束时创造了一个最小可行的产品。在第三阶段,我们使用了一个方便的成年人样本(n=5),通过可用性和可接受性测试收集用户反馈。在第四阶段,我们根据用户反馈进一步开发平台,遵循v型软件开发流程。
我们的团队咨询了最终用户(即研究人员),并利用行为改变技术分类学和行为改变模型(即多过程动作控制框架)来指导特性的开发。Pathverse平台的第一个版本包括允许研究人员(1)设计定制的多媒体应用程序内容(例如交互式课程),(2)设置内容交付逻辑(例如,完成上一节课时只显示新的课程),(3)实施定制的参与者调查,(4)提供自我监控工具,(5)设置个性化目标,以及(6)定制应用程序通知。可用性和可接受性测试显示,研究人员发现该平台易于导航,功能使用直观。潜在的改进包括提供自适应干预的能力和添加社区组聊天等功能。
据我们所知,Pathverse是第一个用于开发行为移动健康干预的无代码移动健康应用程序设计平台。我们成功地使用行为变化模型和行为变化技术分类法来告知Pathverse的特性需求。总的来说,使用参与式框架,结合敏捷和混合敏捷的软件开发过程,使我们的团队能够成功地开发Pathverse平台。
互联网支持的数字设备(如智能手机和可穿戴设备)的进步以及对这些设备访问的改善导致了移动健康(mHealth)研究的快速增长[
进行移动医疗干预研究的研究人员面临的挑战之一是开发和维护移动应用程序所需的成本和时间[
最近出现了一种创新的解决方案来克服研究人员面临的这些移动健康应用程序开发挑战:“无代码”开发平台[
我们使用参与式研究框架开发了一个名为Pathverse的无代码移动健康应用程序设计平台。
网络项目的开发阶段。
阶段 | 活动 | 日期 |
(1)确定特性需求 | 确定“无代码”移动健康设计平台Pathverse所需的功能 | 2019年11月- 2020年3月 |
(2)平台开发 | 使用Scrum开发框架来设计Pathverse平台 | 2020年5月- 12月 |
(3)收集用户反馈 | 可用性和可接受性测试 | 2021年2月- 2021年5月 |
(4)实施用户反馈 | 根据可用性和可接受性测试修改Pathverse平台 | 2021年9月至2021年12月 |
拥有不同研究经验的mHealth研究人员(n=13)(如学生、早期职业研究人员和高级研究人员)和软件开发人员(n=4)参与了为无代码应用程序设计平台Pathverse确定关键软件功能。团队成员的人口统计数据显示在
我们使用Scrum框架开发了Pathverse平台。
在这个项目中,我们使用了一个4周的冲刺周期。我们的目标是在大约7个月内(即7个冲刺周期)开发出平台的工作版本。Scrum团队的主要成员是mHealth研究员(产品负责人,SL)、Scrum管理员(HL)和软件开发团队。具有不同级别移动健康研究经验的最终用户(研究人员、研究助理和学生)参与了每个sprint。Scrum团队展示了完成的平台特性,并在每个sprint结束时与团队讨论了下一个sprint的目标。
与我们之前的研究相似[
基于用户反馈,我们的团队计划了一个额外的开发阶段。在这个阶段,我们使用v模型软件开发过程。这种方法将传统的顺序开发方法(如瀑布法)与敏捷开发过程中的反馈机制(如Scrum)结合起来,以确保添加的新功能能够适当地工作。
完成可用性和可接受性测试的参与者获得知情同意。这项研究在17361年获得了维多利亚大学人类研究伦理委员会的批准。
我们由研究人员和软件开发人员组成的多学科团队定期开会,确定Pathverse平台的需求和功能。每次会议的活动摘要载于
我们的团队使用M-PAC框架作为理论框架模板,以身体活动作为行为改变的结果,构建了一个模拟应用程序,从而生成了Pathverse的潜在功能列表。与我们之前的研究类似,我们的团队随后使用M-PAC框架匹配了实现体育活动应用程序所需的bct [
最终的平台功能包括:(1)在应用程序中设计定制的交互式多媒体内容;(2)设置灵活的内容交付逻辑(如延迟时间发布或完成上一课只显示新课);(3)对参与者进行定制调查;(4)提供个性化的自我监测跟踪器(即每日步数);(5)让参与者设定目标;(6)实施定制应用程序通知,提醒参与者任何新的移动健康干预内容;(7)提供游戏化积分和徽章;(8)使参与者能够在他们的社交媒体账户(如Instagram和Facebook)上分享所取得的进展。
会议期间进行的活动摘要。
日期 | 活动 |
11月8日 |
讨论了当前流行的移动健康生活方式推广应用的常见功能 |
2019年12月12日 |
基于一个使用多进程动作控制框架的体育活动推广应用程序示例,对平台所需的潜在移动健康内容和功能进行了头脑风暴 接受研究人员对应用程序模型的反馈,并讨论了研究人员创建应用程序的用户旅程 为在应用程序中交付多媒体内容所需的潜在应用程序逻辑提供反馈 |
2020年1月10日 |
为移动健康应用程序构建平台编制了一份功能愿望清单,其中包括多媒体内容交付、消息传递、在线社区、自我监控工具、可穿戴集成、自适应干预交付逻辑、游戏化功能(例如,奖励、积分和比赛)、日记、存储成就记忆的虚拟储物柜、调查、提醒和通知、目标设置、团队挑战、测验、自定义应用程序UI的能力一个(例如颜色、字体和布局),跟踪应用程序使用情况的方法,以及在线同意机制 |
2020年1月30日 |
创建了几个“无代码”应用设计平台的UI设计 收到来自最终用户的设计反馈 |
2020年2月14日 |
进一步完善UI设计,并讨论了用户旅程以及研究人员与无代码应用程序设计平台交互的潜在方式,以创建移动健康应用程序 讨论了平台需要考虑的潜在隐私和安全措施 经过头脑风暴,最终确定了无代码应用设计平台的名称:Pathverse |
2020年3月12日 |
最终确定了我们的团队将尝试在无代码应用设计平台的第一个版本中包含的功能列表 估计软件开发时间和所需软件开发人员的数量 |
一个用户界面。
使用已识别的Pathverse特性可以实现的行为改变技术。
Pathverse特性 | 潜在的行为改变技术可以使用提议的Pathverse特性来实现。括号中的数字指的是考文垂、阿伯丁和伦敦精细分类学中的行为改变技术[ |
(1)能够在各种应用页面上设计定制化的多媒体内容(如文字、图片、视频、互动测验);内容可以根据干预课程被组织成“课程”(例如,第一课可能讨论体育活动的好处,第二课可能提供关于设定分级目标的信息) |
提供一般行为后果的信息(1) 提供个人行为后果的信息(2) 提供他人批准的信息(3) 提供关于他人行为的规范性信息(4) 障碍识别/问题解决(8) 设定分级任务(9) 迅速检讨行为目标(10) 快速回顾成果目标(11) 根据努力或行为的进步及时奖励(12) 塑造(14) 回顾过去的成功(18) 促使目标行为的泛化(15) 及时自我监测行为结果(16) 提供何时何地执行行为的信息(20) 提供如何执行行为的指导(21) 模拟/演示行为(22) 学会使用提示/暗示(23) 环境改造(24) 恐惧唤起(32) 及时的自我对话(33) 迅速使用图像(34) 预防复发/应对计划(35) 压力管理/情绪控制训练(36) 动机性访谈(37) 时间管理(38) 一般沟通技巧培训(39) 迅速确定为榜样/职位倡导者(30) 促进社会比较(28) |
(2)为创建的内容设置程序交付逻辑(例如,每周可以交付一节新的程序课) |
提供绩效反馈(19) 后续提示的使用(27) |
(3)对参与者进行定制调查;调查包括多项选择题、李克特量表、下拉式或开放式问题 |
障碍识别/问题解决(8) 及时自我监测行为结果(16) 促进社会比较(28) |
(4)通过参与者的健身追踪器跟踪身体活动相关的结果;数据将从连接到苹果或谷歌Health的追踪器自动同步 |
及时自我监督行为(16) |
(5)让参与者设定个人目标;参与者还可以收到关于目标截止日期的提醒 |
目标设定(行为)(5) 目标设定(结果)(6) 行动计划(7) 设定分级任务(9) 迅速检讨行为目标(10) 快速回顾成果目标(11) |
(6)实施自定义应用程序通知,提醒参与者任何新的移动健康干预内容 |
迅速检讨行为目标(10) 快速回顾成果目标(11) 及时实践(26) |
(7)提供游戏化积分和徽章一个 |
根据努力或行为的进步及时奖励(12) 根据成功行为提供奖励(13) 塑造(14) 刺激对未来回报的预期(40) |
(8)使参与者能够在他们的社交媒体账户(如Instagram和Facebook)上分享所取得的进展一个 |
提供他人批准的信息(3) 促进社会比较(28) 计划社会支持/社会变革(29) 迅速确定为榜样/职位倡导者(30) |
一个Pathverse应用程序(1.5版)中没有开发这些功能。
Scrum团队在sprint周期中与研究人员会面,以收集用户反馈,并计划在下一阶段结束时要完成的任务。下面描述了在每个Scrum阶段中完成的活动的摘要。软件开发过程的提交历史可以在
第一个冲刺开始于确定实现阶段1中确定的关键特性所需的Pathverse平台架构。该平台由3个主要组件组成:Pathverse研究人员门户网站,Pathverse参与者应用程序(在iOS和Android应用程序商店中都有),以及后端应用程序接口(API)服务器和数据库(
Pathverse平台架构。
编程团队同时对Pathverse平台的组件进行编码。在这次冲刺结束时,编程团队使用React.js开发了Pathverse研究人员门户网站仪表板的原型版本,这是麻省理工学院授权的JavaScript库。
这一冲刺的主要优先事项是完成功能的开发,使研究人员能够为移动医疗干预上传定制的多媒体内容,并为干预设置交付逻辑。这是该集成平台首次进行集体测试。在这一阶段结束时分享了一个工作原型之后,研究人员测试了原型,并就系统错误和设计问题提供了反馈,他们还建议了其他可以改善他们体验的功能。最优先考虑的建议包括需要针对各种屏幕尺寸优化多媒体内容(例如字体大小和颜色),使用拖放方式组织干预内容交付的顺序,并在研究门户中提供添加到Pathverse参与者应用程序的多媒体内容的实时可视化。
编程团队试图实现终端用户在前一个sprint中提出的建议。此外,编程团队完成了定制的调查功能。这一特性使研究人员能够收集各种类型的调查回答(例如,多项选择、评级或李克特量表、下拉问题和开放式问题)。我们测试了这些功能,并讨论了各种系统错误、UI设计问题和其他功能。具体的主要功能修改要求包括提供选项,使参与者能够多次完成调查,并随机安排问题的顺序。由于收到的大量反馈(UI和功能请求)以及比预期的反馈执行速度慢,我们的团队决定不开发两个功能:游戏化积分和社交分享。这是为了确保Pathverse平台的工作原型能够按时交付。
编程团队在参与者应用程序中开发并实现了步数跟踪的自我监控工具。这使得Pathverse应用程序可以连接到Apple或谷歌Health可穿戴设备,并显示用户的每日步数数据。最终用户与开发团队合作,就如何在应用程序中显示可穿戴数据提供反馈。最终用户提供的反馈是,参与者还应该能够显示其他健康指标,包括血压、体重和每日活动分钟数。
编程团队在此阶段完成了目标设置和定制应用通知功能的开发。目标设定功能使参与者能够设置定制的个人目标和定制的目标到期日提醒。定制的应用程序通知使研究人员能够在参与者获得新应用程序内容时设置个性化的应用程序提醒。在此阶段结束时,编程团队向最终用户展示了平台的第一个beta版本。由于时间限制,编程团队无法实现允许参与者应用程序显示所需的所有健康指标(如血压和体重)的功能。添加了每日活动分钟功能的原型。我们的团队决定下一个sprint将集中于进行质量保证(QA)测试。
这一阶段的主要目标是在发布Pathverse平台并将应用提交给苹果app Store和谷歌Play Store之前进行QA测试。最终用户和编程团队在测试开发的各种功能(例如,多媒体工具、调查工具和自我监控工具)时生成了一个系统错误列表。在这个sprint期间,编程团队和最终用户每周会面,讨论解决已知系统错误的解决方案。这款应用(1.0版本)在sprint结束时正式提交给iOS和Android应用商店。
Pathverse研究员门户创建移动健康应用程序内容。
Pathverse参与者应用程序的截图。
我们邀请了5位参与者在Pathverse平台上提供反馈。研究人员的人口统计学特征显示在
用户认为最有帮助的功能包括研究门户网站和参与应用程序的简单导航,以及下载应用程序使用情况和调查数据的能力。潜在的改进包括在一天中提供多个调查的能力,添加提供自适应干预的能力,以及添加社区组聊天等功能。所收到的反馈的摘要显示在
总结在第三阶段收到的反馈。
问题 | 反馈总结(说明性引用) |
你喜欢这个应用程序的哪一点? |
|
你不喜欢这个应用程序的什么地方? |
|
你认为有什么改变可以帮助改进应用程序? |
|
你喜欢研究门户网站的哪些方面? |
|
你不喜欢研究门户网站的什么地方? |
|
你认为哪些改变可以帮助改进研究门户网站? |
|
我们应用了软件开发的v型方法。需求分析阶段发生在2021年9月。根据前一阶段的用户反馈,我们的团队确定了三个主要的需求,在资源可用的情况下,我们将实现这些需求:(1)扩展调查功能,以便在一天内提供多个调查;(2)改进数据下载格式(例如,允许更长的数据结构格式),以便更容易分析和后处理;(3)提供自定义是否使用自我监测功能的能力,因为并非所有移动健康研究都需要该功能。系统和架构设计以及模块设计阶段在2021年9月的最后一周进行。编程小组确定了要开发的主要模块,以满足程序的要求。这些模块包括在研究人员门户网站中定制调查发布时间,在参与者Pathverse应用程序中显示各种调查,能够下载.csv格式的调查数据,研究人员能够选择是否在研究人员门户网站中收集可穿戴设备和调查数据,以及修改参与者应用程序的UI设计以不显示自我监控工具。基于这些模块设计,软件团队于2021年10月至11月启动了编码阶段。为解决系统错误而进行的验证测试于2021年12月进行。Pathverse(1.5版)在此阶段结束时发布到应用商店。 Video demonstrations of the functionality of the platform were made available online [
本研究描述了一个面向研究人员的无代码移动健康应用设计平台的开发过程。据我们所知,这个平台(Pathverse)是第一个用于开发移动健康行为干预的无代码移动健康应用程序设计平台。这个平台有潜力让以前没有软件编程技能的研究人员设计移动健康干预应用程序。因此,这将有助于减少开发移动医疗干预措施所需的时间和成本。我们的团队使用了一个行为理论框架(M-PAC)和BCT分类法来指导Pathverse平台第一版中各种软件特性的设计。这些特征可以为研究人员提供灵活性,根据行为理论或作用机制,设计具有各种bct的移动健康干预措施。在这个项目中使用的参与式开发方法允许我们的团队确保最终用户(研究人员)的反馈贯穿整个开发阶段。尽管从研究人员那里得到了有用的反馈(游戏邦注:如社交墙、游戏化、应用颜色和字体定制),但我们的团队只能在资源可用的情况下解决最重要的问题。但是,我们计划在未来的开发中处理所有收到的反馈。
类似于之前的移动健康软件开发研究[
在本研究中使用的软件开发方法(例如,Scrum和v模型)在按时交付产品方面是有效的。然而,我们的团队发现Scrum方法很容易导致范围蔓延,导致积压任务的积累和功能取消。例如,在完成定制的调查特性之后,研究团队在sprint 4中要求额外的调查功能(例如,随机化调查选择)。同样地,他们要求在冲刺6中增加自我监测追踪器(如体重和血糖)。在整个Scrum周期中,我们还花了大量时间优化和修改应用UI。在未来的开发中,应该对初始设计获得批准后可以进行的UI更改数量进行限制。范围渐变是敏捷开发环境中一个已知的挑战[
最后,我们了解到在整个软件开发阶段实现QA协议的必要性。在快速冲刺周期中,我们没有指定一个特定的QA分析师角色。因此,一些QA问题直到产品发布时才被发现。在开发周期的早期采用QA测试可以帮助用户避免在部署后遇到软件错误。使用v模型的一个优势是在整个开发阶段采用系统的QA测试方法。因此,未来的Scrum软件开发可能会考虑在团队中加入一个专门的QA分析师。
最终用户确定了几个有用的功能(例如,在线社区、自适应干预功能和游戏化功能),这些功能可以在未来实现,以进一步为研究人员扩展无代码mHealth应用程序构建工具的功能。该研究的一个优势是在Pathverse平台的整个开发过程中使用了参与式框架。这个过程使我们的团队能够收集有价值的见解来改进平台。这项研究的一个局限性是,参与设计和测试平台的最终用户是移动健康的研究人员;这可能会限制我们的发现在这个人群之外的普遍性。此外,最终用户在整个开发阶段提供了关于平台功能开发的反馈。由于我们在可用性测试期间的样本量有限,目前还不清楚这些功能将如何在更大的用户群体中使用。今后的研究是有必要的。
综上所述,本研究描述了无代码移动健康应用设计平台Pathverse的开发过程。该过程强调了终端用户(如研究人员)参与的重要性,并演示了敏捷和混合敏捷软件开发方法的使用,以开发移动医疗研究工具。我们的参与式研究方法使我们的团队能够阐明Pathverse平台的功能需求。总的来说,我们相信我们的无代码移动健康应用设计平台将帮助研究人员减少利用移动健康技术所需的资源。
补充表S1 S2 S3。
平台提交历史记录。
应用程序接口
行为改变技术
多进程动作控制
移动健康
质量保证
用户界面
SL得到了迈克尔·史密斯健康研究基金会的支持。我们还要感谢Utkarsh Patadia、Rafay Chaudhry、Kahvi Patel和Parambeer Johal帮助设计了这个平台。
在Pathverse平台开发完成后,SL和HL共同成立了Pathverse公司,将本文所述的平台商业化。