一种基础医学虚拟仿真综合实验平台

本发明涉及教育技术，具体而言，涉及一种基础医学虚拟仿真综合实验平台。

背景技术：

1、在医学专业的学习过程中，学生常常需要通过实验课程来深化理论知识，并培养实际操作技能。然而，实验教学也面临一系列挑战，实验器材和设备资源由于经费有限或者特殊设备供应难度较大，又或者场地不足，导致无法配备实验设备。这意味着学生很难充分体验和掌握真实实验环境下的医学实践，影响了学生的全面学习。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种基础医学虚拟仿真综合实验平台，以解决基础医学实验课程中，实验器材和设备资料不足的问题。

2、本发明提出的一种基础医学虚拟仿真综合实验平台，包括：教学端与学生端，

3、还包括：

4、vr单元，其包括虚拟人体解剖模型、虚拟实验室、虚拟手术模拟、临床技能训练模拟与若干的虚拟医学病例，所述vr单元分别设置在所述教学端与所述学生端；

5、课程存储单元，设置在所述学生端，所述课程存储单元用于接受并保存教学端上传的视频文件与课程文本；

6、考核单元，设置在所述学生端，所述考核单元对应所述vr单元设有若干考核项目，所述考核单元在结束考核后将信息传送至所述监测单元；

7、账户管理单元，设置在所述教学端，所述账户管理单元内存储有所述教学端创建的若干账户的账号与密码，所述账户管理单元用于用户登录学生端；

8、日志记录单元，设置在所述学生端，所述日志记录单元用于存储所述学生端的操作记录；

9、监测单元，设置在所述学生端，所述监测单元用于实时跟踪所述学生端在实验过程中的操作，并上传至所述日志记录单元；

10、处理单元，设置在所述教学端，所述处理单元通过调取所述监测单元的信息，对所述学生端和/或所述教学端发出信号。

11、进一步地，所述处理单元预设有第一静止时间t1、第二静止时间t2、第三静止时间t3与第四静止时间t4，其中t1＜t2＜t3＜t4，所述处理单元用于通过所述监测单元获取所述学生端的未操作时间t，并根据所述学生端的未操作时间t与各级静止时间的大小关系，对所述学生端或所述教学端发出信号。

12、进一步地，所述处理单元用于通过所述监测单元获取所述学生端的未操作时间t，并根据所述学生端的未操作时间t与各级静止时间的大小关系，对所述学生端或所述教学端发出信号，包括：

13、当t＜t1时，所述处理单元无动作；

14、当t1≤t＜t2时，所述处理单元向所述学生端发出信号，提示所述学生端以下文本信息：您已t时间未进行任何操作，如有疑问或难题，请寻求教师帮助；

15、当t2≤t＜t3时，所述处理单元向所述学生端发出二次信号，提示所述学生端以下文本信息：您已t时间未进行任何操作，如有疑问或难题，请寻求教师帮助；

16、当t3≤t＜t4时，所述处理单元向所述学生端发出三次信号，提示所述学生端以下文本信息：您已t时间未进行任何操作，请尽快进行操作；同时，所述处理单元还向所述教学端发出信号，提示所述教学端以下文本信息：存在长时间未操作情况，请帮助学生解决问题；

17、进一步地，当所述处理单元判断t4≤t时，所述处理单元向所述教学端发出信号，提示所述教学端关闭所述学生端电源。

18、进一步地，所述处理单元预设有标准手势操作轨迹，所述处理单元通过所述监测单元获取所述学生端的实时手势操作轨迹，所述处理单元根据所述实时手势操作轨迹与所述标准手势操作轨迹，获取所述学生端的手势相似度y。

19、进一步地，所述处理单元内预设有第一手势相似度y1、第二手势相似度y2、第三手势相似度y3与第四手势相似度y4，其中y1＞y2＞y3＞y4；并且所述处理单元内还预设有第一分数系数x1、第二分数系数x2、第三分数系数x3与第四分数系数x4，且x1＞x2＞x3＞x4；

20、所述处理单元通过判断所述学生端的手势相似度y与各级手势相似度的大小关系，获取所述学生端的分数系数。

21、进一步地，所述处理单元通过判断所述学生端的手势相似度y与各级手势相似度的大小关系，获取所述学生端的分数系数，包括：

22、当y＜y1时，所述处理单元将x1作为所述学生端的分数系数；

23、当y1≤y＜y2时，所述处理单元将x2作为所述学生端的分数系数；

24、当y2≤y＜y3时，所述处理单元将x3作为所述学生端的分数系数；

25、当y4≤y时，所述处理单元将x4作为所述学生端的分数系数。

26、进一步地，所述学生端的考核分数＝a*xj，其中j＝1,2,3,4；a为本次考核的满分值。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

28、能够缓解在基础医学实验课程中，实验器材和设备短缺的情况，并且本发明特别适用于实验材料过于昂贵，不宜用作实验材料的情景，同时，本发明通过监测学生在虚拟实验过程中的操作，实时反馈学生的状态和操作记录。这有助于教师更好地了解学生的学习进展和存在的问题。平台设置了静止时间阈值，当学生未进行任何操作超过预设时间时，系统会向学生端发送提示信息，引导学生寻求教师帮助。这有助于防止学生在虚拟实验中失去焦点或遇到困难时能够及时得到支持。处理单元通过监测学生端的操作并根据情况向教学端发送信号，提醒教师存在可能的学习问题。这为教师提供了及时介入和支持学生的机会，从而优化学习体验。平台采用实时手势操作轨迹与标准手势操作轨迹比对，通过手势相似度评估学生的操作质量。这有助于量化学生在虚拟实验中的表现，提供客观评估依据。平台通过手势相似度的大小关系为学生端分配相应的分数系数，使得学生的考核分数更为准确和公正。这有助于激励学生提高操作技能，同时为教师提供客观的评估依据。

技术特征：

1.一种基础医学虚拟仿真综合实验平台，包括：教学端与学生端，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的基础医学虚拟仿真综合实验平台，其特征在于，所述处理单元预设有第一静止时间t1、第二静止时间t2、第三静止时间t3与第四静止时间t4，其中t1＜t2＜t3＜t4，所述处理单元用于通过所述监测单元获取所述学生端的未操作时间t，并根据所述学生端的未操作时间t与各级静止时间的大小关系，对所述学生端或所述教学端发出信号。

3.根据权利要求2所述的基础医学虚拟仿真综合实验平台，其特征在于，所述处理单元用于通过所述监测单元获取所述学生端的未操作时间t，并根据所述学生端的未操作时间t与各级静止时间的大小关系，对所述学生端或所述教学端发出信号，包括：

4.根据权利要求3所述的基础医学虚拟仿真综合实验平台，其特征在于，当所述处理单元判断t4≤t时，所述处理单元向所述教学端发出信号，提示所述教学端关闭所述学生端电源。

5.根据权利要求4所述的基础医学虚拟仿真综合实验平台，其特征在于，所述处理单元预设有标准手势操作轨迹，所述处理单元通过所述监测单元获取所述学生端的实时手势操作轨迹，所述处理单元根据所述实时手势操作轨迹与所述标准手势操作轨迹，获取所述学生端的手势相似度y。

6.根据权利要求5所述的基础医学虚拟仿真综合实验平台，其特征在于，所述处理单元内预设有第一手势相似度y1、第二手势相似度y2、第三手势相似度y3与第四手势相似度y4，其中y1＞y2＞y3＞y4；并且所述处理单元内还预设有第一分数系数x1、第二分数系数x2、第三分数系数x3与第四分数系数x4，且x1＞x2＞x3＞x4；

7.根据权利要求6所述的基础医学虚拟仿真综合实验平台，其特征在于，所述处理单元通过判断所述学生端的手势相似度y与各级手势相似度的大小关系，获取所述学生端的分数系数，包括：

8.根据权利要求6所述的基础医学虚拟仿真综合实验平台，其特征在于，所述学生端的考核分数＝a*xj，其中j＝1,2,3,4；a为本次考核的满分值。

技术总结本发明涉及教育技术的技术领域，公开了一种基础医学虚拟仿真综合实验平台，包括：教学端、学生端，还包括：VR单元，其包括虚拟人体解剖模型、虚拟实验室、虚拟手术模拟、临床技能训练模拟与若干的虚拟医学病例；课程存储单元，设置在所述学生端，所述课程存储单元用于接受并保存教学端上传的视频文件与课程文本；考核单元；账户管理单元；日志记录单元；监测单元；处理单元，设置在所述教学端，所述处理单元通过调取所述监测单元的信息，对所述学生端进行监控。本发明通过设计一种基础医学虚拟仿真综合实验平台并结合VR技术，能够在一定程度上缓解当前实验器材和设备资源的问题，确保所有学习者能够进行模拟训练。技术研发人员：任亚丽,范双莉,王晓静,杨洋,李冰洁,马小根受保护的技术使用者：济源职业技术学院技术研发日：技术公布日：2024/6/13