機能虛擬實驗室

ZH 型醫(yī)學機能仿真實驗室是由省內(nèi)多所醫(yī)學院校*堅持在教學與臨床一線的專家悉心指導而創(chuàng)建的?，F(xiàn)已經(jīng)建成機能學、診斷學、形態(tài)學、解剖學等基于計算機虛擬現(xiàn)實和仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化虛擬實驗與教學系統(tǒng)。<<醫(yī)學仿真實驗室>>分為虛擬實驗和虛擬教學兩大模塊，虛擬實驗采用人機交互的方式實施實驗，具有過程仿真、虛擬現(xiàn)實、三維動畫、智能語言特點；虛擬教學可根據(jù)教學需求定制實驗，通過系統(tǒng)的動態(tài)開放性實施交互教學，內(nèi)建

ZH 型醫(yī)學機能仿真實驗室是由省內(nèi)多所醫(yī)學院校*堅持在教學與臨床一線的專家悉心指導而創(chuàng)建的?，F(xiàn)已經(jīng)建成機能學、診斷學、形態(tài)學、解剖學等基于計算機虛擬現(xiàn)實和仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化虛擬實驗與教學系統(tǒng)。<<醫(yī)學仿真實驗室>>分為虛擬實驗和虛擬教學兩大模塊，虛擬實驗采用人機交互的方式實施實驗，具有過程仿真、虛擬現(xiàn)實、三維動畫、智能語言特點；虛擬教學可根據(jù)教學需求定制實驗，通過系統(tǒng)的動態(tài)開放性實施交互教學，內(nèi)建的題庫系統(tǒng)，提供在線自測自評功能，這些都可以充分調(diào)動學生的學習興趣。

機能虛擬實驗室技術(shù)參數(shù):

1、采用網(wǎng)絡(luò)化的體系結(jié)構(gòu)（C/S結(jié)構(gòu)），可以直接連接到校園網(wǎng)或Internet網(wǎng)絡(luò)上；
2、具有完整的知識結(jié)構(gòu)，包括：三維實驗室瀏覽、實驗基礎(chǔ)知識介紹，實驗動物介紹，實驗設(shè)備和實驗器械介紹，模擬實驗操作過程，模擬實驗波形操作等;
3、實驗基礎(chǔ)知識包括生理、藥理、病生、機能、信號采集系統(tǒng)，傳感器、實驗室常用試劑等方面的知識
4、實驗儀器介紹包含不低于20種生理藥理儀器介紹，包含鎮(zhèn)痛類、抗焦慮類，疲勞類，心血管類藥理設(shè)備以及行為學實驗儀器設(shè)備，介紹方式為3D動畫和錄像;
5、包含生理、藥理、病生、人體實驗以及綜合性實驗的各類大型經(jīng)典實驗項目,數(shù)量達90個
6、客戶可根據(jù)自己的實驗項目增加虛擬實驗,可對藥品特性進行編輯,國內(nèi)*;
7、生理實驗項目：刺激強度與肌肉收縮的反應(yīng)關(guān)系、刺激頻率與肌肉收縮之間的關(guān)系、神經(jīng)干動作電位的引導實驗、神經(jīng)興奮傳輸速度的測定、神經(jīng)干不應(yīng)期的測定、減壓神經(jīng)放電、膈神經(jīng)放電、大腦皮層誘發(fā)點位、離體蛙心灌流、期前收縮與代償間歇、心肌細胞動作電位、家兔血壓調(diào)節(jié)、家兔呼吸運動調(diào)節(jié)、尿生成的影響因素、消化道平滑肌生理特性
8、藥理實驗項目：藥物對動物學習記憶的影響、酸棗對小鼠的鎮(zhèn)定作用、安定的抗驚厥作用、杜冷丁的鎮(zhèn)痛作用、地塞米松對實驗大鼠腳趾腫脹的抗炎作用、苯海拉明藥效實驗、神經(jīng)體液因素及藥物對心血管活動的影響、藥物急性毒性實驗、藥物半衰期的測定、給藥劑量對藥物血濃度的影響、給藥途徑對藥物血濃度的影響、藥物在體內(nèi)的分布、肝腎功能狀態(tài)對藥物血濃度的影響、多次給藥對藥物血濃度的影響
9、病生實驗項目：急性心力衰竭、心率失常、急性缺氧、急性失血性休克、急性高血鉀癥
10、人體實驗項目：人體指脈信號的測定、人體全導聯(lián)心電信號的測定、ABO血型的測定、人體前臂肌電的測定、人體握力的測定、人體心音圖的記錄和測定簡介
11、綜合實驗：家兔呼吸運動調(diào)節(jié)、影響尿生成的因素及利尿藥物、神經(jīng)體液因素及藥物對心血管活動的影響
12、每個實驗項目包含實驗簡介，實驗原理，實驗錄像，實驗模擬操作以及實驗模擬波形5個方面的內(nèi)容
13、實驗項目中的波形模擬可以和動物的反應(yīng)同步，比如在刺激強度與反應(yīng)的關(guān)系實驗中，波形上的變化和蟾蜍腓腸肌的收縮反應(yīng)應(yīng)同步表現(xiàn),波形模擬高度逼真，比如對血壓波形的模擬要表現(xiàn)出心室收縮與心房切跡，還要表現(xiàn)出疊加在血壓波形上的呼吸波形（二級波）
14、進行各種藥理學參數(shù)的計算，比如PA2，LD50，半衰期等，使學生在進行藥理學實驗的同時理解各種藥理學參數(shù)的意義及計算方法，幫助學生建立科研的思維能力
系統(tǒng)具有開發(fā)性，用戶可以將自己的實驗圖片，實驗錄像，實驗原理和操作的文字加入到系統(tǒng)中，從而擴充系統(tǒng)的適用性
15、新版本增加了常用的藥品的虛擬配置,如:生理鹽水的配置,麻醉藥品的配置等

機能虛擬實驗室性能特點：

無論開放多少實驗，都無需增加額外的投資	虛擬的動物、器材、試劑使得實驗經(jīng)費在為壓縮
帶教老師和實驗準備從開放實驗中解放出來	拓展實驗項目可以在虛擬實驗中定制完成
采用動態(tài)開放模式，所有實驗器材及手術(shù)操作視頻無限擴展	緊密貼近教學，可以借助實驗平臺構(gòu)建自己的實驗體系
內(nèi)建的題庫系統(tǒng)，可以在線處測自評，為學生提供一個良好的平臺	采用仿真化學習、抓住了學生的興趣，提高學生的學習熱情。
多校共建的模式使得實驗體系內(nèi)容得以不斷更新、完備	根據(jù)自我需求構(gòu)建虛擬實驗室，成為實驗積累、特色展示的一個良好的交流平臺

一、醫(yī)學

機能學虛擬實驗室是基于計算機仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化實驗教學系統(tǒng)，包括以計算機仿真技術(shù)為核心的生物仿真引擎、處理因素數(shù)據(jù)、虛擬環(huán)境界面和網(wǎng)絡(luò)化硬件平臺等部分。在計算機系統(tǒng)中建立的虛擬實驗環(huán)境使實驗者可以像在真實的環(huán)境中一樣運用各種虛擬實驗器械和設(shè)備，對“實驗動物或標本”進行虛擬操作，完成預定實驗，機能學虛擬實驗從功能上包括儀器介紹、手術(shù)操作、仿真實驗（仿真實戰(zhàn)、虛擬實驗）、模擬測試、求知藥物確定和后臺數(shù)據(jù)管理、用戶管理等模塊。

1、采用網(wǎng)絡(luò)化的體系結(jié)構(gòu)（C/S結(jié)構(gòu)），可以直接連接到校園網(wǎng)或Internet網(wǎng)絡(luò)上；

2、具有完整的知識結(jié)構(gòu)，包括：實驗基礎(chǔ)知識介紹，實驗動物介紹，實驗設(shè)備和實驗器械介紹，模擬實驗操作過程，模擬實驗波形等方面的內(nèi)容；

3、實驗基礎(chǔ)知識包括生理、藥理、病生、機能、信號采集系統(tǒng)，傳感器、實驗室常用試劑等方面的知識；

4、實驗儀器介紹包含不低于20種生理藥理儀器介紹，包含鎮(zhèn)痛類、抗焦慮類，疲勞類，心血管類藥理設(shè)備以及行為學實驗儀器設(shè)備，介紹方式為Flash動畫和錄像，拓展學生思路；

5、至少包含對不低于10種常見實驗動物的用途、生理指標等方面的介紹；

6、包含生理、藥理、病生、人體實驗以及綜合性實驗的各類大型實驗項目不低于90個，實驗項目包括：

6.1生理實驗項目：

刺激強度與肌肉收縮的反應(yīng)關(guān)系、刺激頻率與肌肉收縮之間的關(guān)系、神經(jīng)干動作電位的引導實驗、神經(jīng)興奮傳輸速度的測定、神經(jīng)干不應(yīng)期的測定、減壓神經(jīng)放電、膈神經(jīng)放電、大腦皮層誘發(fā)點位、離體蛙心灌流、期前收縮與代償間歇、心肌細胞動作電位、家兔血壓調(diào)節(jié)、家兔呼吸運動調(diào)節(jié)、尿生成的影響因素、消化道平滑肌生理特性。

6.2藥理實驗項目：

藥物對動物學習記憶的影響、酸棗對小鼠的鎮(zhèn)定作用、安定的抗驚厥作用、杜冷丁的鎮(zhèn)痛作用、地塞米松對實驗大鼠腳趾腫脹的抗炎作用、苯海拉明藥效實驗、神經(jīng)體液因素及藥物對心血管活動的影響、藥物急性毒性實驗、藥物半衰期的測定、給藥劑量對藥物血濃度的影響、給藥途徑對藥物血濃度的影響、藥物在體內(nèi)的分布、肝腎功能狀態(tài)對藥物血濃度的影響、多次給藥對藥物血濃度的影響。

6.3病生實驗項目：

急性心力衰竭、心率失常、急性缺氧、急性失血性休克、急性高血鉀癥。

6.4人體實驗項目：

人體指脈信號的測定、人體全導聯(lián)心電信號的測定、ABO血型的測定、人體前臂肌電的測定、人體握力的測定、人體心音圖的記錄和測定簡介。

6.5綜合實驗：

家兔呼吸運動調(diào)節(jié)、影響尿生成的因素及利尿藥物、神經(jīng)體液因素及藥物對心血管活動的影響。

7、每個實驗項目包含實驗簡介，實驗原理，實驗錄像，實驗模擬操作以及實驗模擬波形5個方面的內(nèi)容；

8、實驗項目中的波形模擬可以和動物的反應(yīng)同步，比如在刺激強度與反應(yīng)的關(guān)系實驗中，波形上的變化和蟾蜍腓腸肌的收縮反應(yīng)應(yīng)同步表現(xiàn)；

9、波形模擬高度逼真，比如對血壓波形的模擬要表現(xiàn)出心室收縮與心房切跡，還要表現(xiàn)出疊加在血壓波形上的呼吸波形（二級波）；

10、進行各種藥理學參數(shù)的計算，比如PA2，LD50，半衰期等，使學生在進行藥理學實驗的同時理解各種藥理學參數(shù)的意義及計算方法，幫助學生建立科研的思維能力；

11、系統(tǒng)具有開發(fā)性，用戶可以將自己的實驗圖片，實驗錄像，實驗原理和操作的文字加入到系統(tǒng)中，從而擴充系統(tǒng)的適用性。

12、配置：醫(yī)學客戶端軟件16套、醫(yī)學服務(wù)器端軟件1套。

二、診斷學虛擬實驗室

診斷學虛擬實驗是一個C/S模式的系統(tǒng)。該系統(tǒng)以虛擬病人為主體，管理員（老師）可以通過網(wǎng)絡(luò)登陸服務(wù)器后臺管理程序，設(shè)置虛擬病人的各種體征參數(shù)。當學生通過網(wǎng)絡(luò)在學生端登陸后，即可對已經(jīng)設(shè)置好的虛擬病人進行病史采集（問診）、心電檢查、體格檢查以及化驗檢查等四個方面的虛擬檢查。學生通過對檢查結(jié)果的分析，判斷虛擬病人的患病情況，從而達到考察學生綜合運用診斷學知識的目的。

三、形態(tài)學虛擬實驗室

該系統(tǒng)實現(xiàn)了顯微鏡的虛擬操作，仿真鏡讀片，拓展了顯微鏡的分辨率和測量等功能，解決了顯微鏡和片庫的資源短缺和協(xié)調(diào)問題，設(shè)計了實驗視頻點播和考試與自測，該仿真實驗系統(tǒng)由學生端、老師端、管理端三大部分組成。學生端分為兩大部分共五個模塊：一、教學與自學：視頻點播、虛擬操作、仿真讀片、課堂自測，二、考試模塊：模擬考試；老師端集教學與實驗數(shù)據(jù)管理為一體，共有七個模塊組成：視頻管理、虛擬操作、數(shù)碼教學、片庫管理、試卷管理、考試管理、試卷評閱；管理端則對登陸用戶進行*管理、功能分組、信息查看、按需排序等。