山东体育学院-等速肌力康复功能评估及训练--申报表.doc

附件 2 2018 年度国家虚拟仿真实验教学项目申报表 学 校 名 称 实 验 教 学 项 目 名 称 山东体育学院 等速肌力康复功能评估及训练 所 属 课 程 名 称 运动康复训练 所 属 专 业 代 码 040108 实验教学项目负责人姓名 陈万 实验教学项目负责人电话 15588899283/0531-89655226 有 效 链 接 网 址 http://211.64.67.23:8081/virexp/ydkf 教育部高等教育司 制 二〇一八年七月 填写说明和要求 1.以 Word 文档格式，如实填写各项。 2.表格文本中的中外文名词第一次出现时，要写清全称和缩 写，再次出现时可以使用缩写。 3.所属专业代码，依据《普通高等学校本科专业目录（2012 年）》填写 6 位代码。 4.涉密内容不填写，有可能涉密和不宜大范围公开的内容， 请特别说明。 5.表格各栏目可根据内容进行调整。 —2— 1.实验教学项目教学服务团队情况 1-1 实验教学项目负责人情况 姓 名 陈万 性别 男 出生年月 1962 年 5 月 学 历 研究生 学位 博士 电话 0531-89655226 专业技 术职务 教授 行政 职务 副院长 手机 15588899283 院系 运动与健康学院 电子邮箱 地址 济南市世纪大道 10600 号 邮编 chenwan@139.com 250102 教学研究情况：主持的教学研究课题（含课题名称、来源、年限，不超过 5 项） ；作为第一署名人 在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文（含题目、刊物名称、时间，不超过 10 项） ；获得 的教学表彰/奖励（不超过 5 项） 。 主持的教学研究课题： 1. 2. “研究生《运动生理学》双语教材编写与试点教学”、山东省研究生教育创新计划项目、 SDYC12057、2013/01-2015/01、已结题、主持。 “本科生运动生理学双语教材的编写与试点教学” 、山东体育学院教学科研课题、0809、 2010/01-2012/12、已结题、主持。 获得的教学表彰/奖励： 1. 山东省第四届优秀研究生指导教师。 学术研究情况：近五年来承担的学术研究课题（含课题名称、来源、年限、本人所起作用，不超 过 5 项）；在国内外公开发行刊物上发表的学术论文（含题目、刊物名称、署名次序与时间，不超 不超过 5 项）；获得的学术研究表彰/奖励（含奖项名称、授予单位、署名次序、时间，不超过 5 项） 近五年来承担的学术研究课题： 1. 2. 3. 4. 5. “神经肌肉疲劳的运动项目特征、肌肉收缩模式及相关因素的研究” 、山东省自然科学基金项 目、ZR2015CL036、2015/08—2017/08、全面负责课题设计和实施、已结题、主持。 “人体摄氧量在向心运动及离心运动中的不同变化及其影响因素的研究”、山东省教育厅科研 课题，J08LE08、2009/12-2013/01、全面负责课题设计和实施、已结题、主持。 “运动性外周疲劳与中枢疲劳的应用研究” 、山东省科技发展计划项目、2014GSF122002、 2014/09-2016/12、已结题、负责课题的实施及实验、第二负责人。 “五周递增负荷训练和九周过度训练对骨髓与脾脏 B 淋巴细胞发育及归巢影响机制研究”，山 东省自然科学基金项目、ZR2014CL018、2014/12—2017/12、已结题、负责课题的实施及实验、 第二负责人。 “体能快速恢复舱的研制与应用研究”、国家体育总局科研项目、2012B049、2012/06-2014/10、 已结题、负责课题的实施及实验、第二负责人。 在国内外公开发行刊物上发表的学术论文： 1. 2. “膝关节伸肌最大等速向心和离心收缩运动前后神经肌肉疲劳的研究” 、天津体育学院学报、 署名第一位、2017(04):338-343、 （CSSCI，核心期刊）； “上坡快走与慢跑过程中能量消耗、脂供能等相关指标变化特征分析” 、成都体育学院学报、 署名第一位、2017(06): 92-97、 （CSSCI，核心期刊）； —3— 3. 4. 5. “中枢疲劳恢复期大鼠海马 GDNF、GFRα-1mRNA 及其蛋白表达的动态变化特征”、山东体 育学院学报、署名第一位、2015(02): 68-73、（CSSCI 增扩版，核心期刊）； “游泳运动员短时间高强度间歇训练中肌氧含量及相关指标的变化特征”、 成都体育学院学报、 署名第一位、2015(05): 106-110、（CSSCI，核心期刊） ； “体能快速恢复舱恢复过程中肌氧变化特征分析” 、山东体育学院学报、署名第一位、2014(06): 73-77.（CSSCI 增扩版，核心期刊） ； 1-2 实验教学项目教学服务团队情况 1-2-1 团队主要成员（5 人以内） 序 姓名 所在单位 专业技术职务 行政职务 号 山东体育学院 副教授（教育技术） 实验室主任 1 刘鹏 2 周志鹏 山东体育学院 副教授（运动康复） 实验室主任 3 张东亮 山东体育学院 副教授（特殊教育） 教研室主任 平台管理 技术支持 平台管理 在线教学服务人员 项目管理 在线教学服务人员 4 李永峰 山东体育学院 副教授（运动康复） 教研室主任 项目管理 在线教学服务人员 5 崔海亭 山东体育学院 讲师（教育技术） 平台维护 技术支持 办公室主任 承担任务 备注 1-2-1 团队其他成员 序号姓名 所在单位 专业技术职务 行政职务 承担任务 备注 1 潘明玲 山东体育学院 实验员（运动康复） 在线资源管理 技术支持 2 侯玉剑 山东体育学院 实验员（教育技术） 在线资源管理 技术支持 3 阎滨 山东体育学院 讲师（特殊教育） 实践教学 在线教学服务人员 4 王疆娜 山东体育学院 讲师（特殊教育） 实践教学 在线教学服务人员 5 郭芳玲 山东体育学院 副教授（特殊教育） 理论课授课 6 原雅青 山东体育学院 助教（特殊教育） 理论课授课 7 张珺 山东体育学院 讲师（特殊教育） 理论课授课 8 商庆高 山东体育学院 讲师（特殊教育） 理论课授课 9 李爱云 山东体育学院 讲师(运动人体科学) 理论课授课 10 王文燕 山东体育学院 副教授（运动康复） 理论课授课 11 李雪莹 山东体育学院 副教授（运动康复） 理论课授课 12 蔡爱芳 山东体育学院 讲师（运动康复） 理论课授课 13 王孝强 山东体育学院 讲师(运动人体科学) 教学秘书 理论课授课 项目团队总人数： 18 （人）高校人员数量： 18 （人）企业人员数量： 注：1.教学服务团队成员所在单位需如实填写，可与负责人不在同一单位。 2.教学服务团队须有在线教学服务人员和技术支持人员，请在备注中说明。 —4— （人） 2.实验教学项目描述 2-1 名称 等速肌力康复功能评估及训练 （一）膝关节肌群康复功能评估及训练 （二）肘关节肌群康复功能评估及训练 （三）腰背肌群康复功能评估及训练 2-2 实验目的 通过学习肘关节、膝关节及腰背肌群的康复功能评估及训练虚拟仿真实验教学项 目，让学生对 IsoMed2000 等速肌力测试的操作有直观的整体认识，了解 IsoMde2000 的工作原理，使学生掌握并熟练操作 IsoMde2000 等速肌力测试系统对肘关节、膝关 节以及腰背扭转等不同运动模式的康复功能评定及训练，避免因不会操作或操作不当 对仪器造成损坏。 2-3 实验原理（或对应的知识点） 知识点数量： 18 （个） 在高度仿真的实验环境中，恰当地应用多媒体模拟演示现代化的教学手段开展实 验教学。改造传统的实验教学内容和实验技术方法，提高教学效率和教学水平。虚拟 仿真视频有利于调动学生实验的积极性、主动性，有助于学生自主学习，提高学生实 践能力。 （一）IsoMde2000 等速肌力测试系统具有以下几种特点： 1、等速运动模式。 2、满足肌肉向心、离心、等长运动模式。 3、可测试四肢关节（肩、肘、腕、髋、膝、踝）以及脊柱（腰背）部肌群力量。 4、重力补偿，排除肢体重力影响，降低测量误差。 —5— 5、直观视觉反馈。 能够对受试者各关节肌群肌肉力量大小进行测量，可以满足对人体各关节不同运 动轴，不同运动形式中肌肉发力情况进行肌肉力量测量，通过比较受试者肌力、最大 随意等长收缩发力（MVC）力矩值以及发力时间长短、所发力矩稳定性评估受试者神 经肌肉功能状态。 （二）实验过程中注意事项及其原理 1、测试环境（温度、湿度、气压）固定，减小实验误差。 2、肩关节，躯干，髋关节，膝关节固定，避免测试部位以外肢体关节发力，影响测 试数据。 3、受试者全身性热身活动和局部肢体热身活动，减小肢体及运动器官生理惰性对测 试部位发力的影响。 4、膝关节伸肌不同发力角度产生的肌张力不同，最佳发力角度是在 70 度。 5、肢体去重，除去肢体关节自身重量，更加精确的测量关节发力力矩值。 6、优势侧肢体选择，肌力大小与优势侧有关，两腿差异不明显，两手差异较大。 7、关节运动角速度，角速度越大，关节运动速度越快，反之越慢。关节发力也有最 佳角速度，膝关节为 60 度/s。 8、发力角度，不同角度，发力大小不同，以膝关节为例，最佳发力角度力矩最大， 从 0 度到最佳发力角度 70 度范围内，随着角度增大，力矩值逐渐增大；从最佳角度 70 度到 130 度，力矩值由最大逐渐减小，但不会小于 0。 9、等长收缩、等张收缩、向心收缩、离心收缩。 2-4 实验仪器设备（装置或软件等） IsoMde2000 等速肌力测试系统(包括测试模块、操作系统、显示器、适配器等)。 —6— 2-5 实验材料（或预设参数等） （1）、电脑 （2）、等速肌力康复功能评估及训练虚拟仿真视频软件 （3）、虚拟仿真视频预设参数： （一）膝关节肌群康复功能评估及训练 1、Joint 待选关节； 2、R（右）,L（左），待选关节位置； 3、Extension,关节运动方式； 4、Gravity compens ,重力补偿，去除关节自重； 5、R.of.M ,关节运动范围； 6、Neutral ,关节运动角速度； 7、Start-position ,关节运动起始角度； 8、End-position ,关节运动结束角度； 9、Hold time ,发力时间； 10、Sets ,组数； 11、Break ,组间间隔时间； 12、Maximum ,力矩安全上限值。 （二）肘关节肌群康复功能评估及训练 1.Joint：R Elbow Flex/Ext 2.Gravity compens：on 3.R.of.M：0°~125° —7— 4.Neutral:220° 5.Speed move1：60°/s 6.Speed move2：60°/s 7.Sets：1 Rep：5 8.Break：1：00min （三）腰背肌群康复功能评估及训练 1、Joint 待选关节；选择 Back 2、Extension,关节运动方式；LRot/RRot 3、Gravity compens ,重力补偿，去除关节自重； 4、R.of.M ,关节运动范围；0°~125° 5、Neutral ,关节运动角速度；Speed 60°/S 6、Hold time ,发力时间； 7、Sets ,组数； 8、Break ,组间间隔时间； 9、Maximum ,力矩安全上限值 2-6 实验教学方法（举例说明采用的教学方法的使用目的、实施过程与实施效果） 讲解+仿真模拟视频学习+考核+上机实操 课上实验原理和方法的讲解：为学生讲解实验主要内容和注意事项，确保学生对 本实验的相关知识和操作方法有一定了解，为接下来的实验操作打下基础。 现场演示：老师为学生演示仪器操作过程，进一步加深学生对本实验的了解，过 程中可邀请学生作为受试者亲身感受。 课下仿真模拟视频学习：通过反复仿真模拟进行仪器操作，加深学生记忆，减少 错误操作，并通过仿真模拟考核模式进行评估是否具备上机实操资格。 —8— 1、使用目的：让学生通过虚拟仿真视频的操作训练，掌握仪器使用步骤及方法， 避免直接操作仪器时发生操作事故。 2、实施过程：学生亲自操作虚拟仿真视频，在训练模式下按照视频软件提示练 习操作仪器的步骤，在熟练掌握操作步骤的前提下进入考核模式，考核模式没有任何 操作提示，每操作错误一次，会扣除相应分数，考核模式操作完成，达到合格分数， 可以申请进入实验室，进行真实仪器操作。 3、实施效果：正常情况下，学生通过 10-15 次左右的虚拟仿真视频操作训练，可 达到熟练操作的水平，在训练模式 10-15 遍的操作以后，学生在考核模式中通过的概 率在 90%左右，通过考核模式后，方有资格申请进入真实实验室进行仪器操作。通过 虚拟仿真视频训练，学生可以达到进入实验室进行操作的要求。 2-7 实验方法与步骤要求（学生交互性操作步骤应不少于 10 步） （1） 、实验方法描述： 按照《等速肌力康复功能评估及训练：（一）膝关节肌群康复功能评估及训练；（二） 肘关节肌群康复功能评估及训练；（三）腰背肌群康复功能评估及训练》实验教学项 目中操作提示逐步操作，熟练后可进行考试模式进行评估测试，测试合格后，可进行 上机操作申请。 （2） 、学生交互性操作步骤： （一）《膝关节肌群康复功能评估及训练》学生交互性操作步骤： 1、打开总电源； —9— 2、打开仪器红色把手开关，调为 on； 3、顺时针拧钥匙 30~45 度； 4、长按绿色电源键 3s 左右，等待开机，约 3min； — 10 — 5、受试者热身，进行全身性和局部性热身活动； — 11 — 6、点击“J”创建新的运动方案； 7、点击“Training mode”选择“Isometric”等长收缩模式； — 12 — 8、点击“Editor”按钮，然后选择“change”选项，进行参数调节； 9、通过“↑ ↓”键将光标移动到“Joint”后，点击“Enter”进入，点击“← — 13 — →”键选择“L”左侧；再点“Enter”确定；点击↓键将光标移动到选择关节部位处， 点击“Enter” ，选择“Knee”，再点击“Enter”确定。 10、点击“↓”键，移动到“Gravity compens”重力补偿，点击“Enter”进入， 点击“→”键选择“On”，再点“Enter”确定； — 14 — 11、点击“↓”键到“R.of.M” 关节运动范围，点击“Enter”进入，点击“→” 键调整为“10 度~90 度”，点击“Enter”确定； 12、点击“↓”键，移动到“ Start-position” ,关节运动起始角度，点击 “Enter” — 15 — 进入，点击“→”调整为“ 30 度” ； 13、点击“↓”键，移动到“End-position ”关节运动结束角度，点击“Enter” 进入，点击“→”调整为“30 度”； 14、点击“↓”键，移动到“Hold time ,” 点击“Enter”进入，点击“→”调 — 16 — 整为“10s”； 15、点击“↓”键，移动到“Sets”, 点击“Enter”进入，点击“→”调整为“3 组”； 16、点击“↓”键，移动到“Break”, 点击“Enter”进入，点击“→”调整为 — 17 — “1min”； 17、点击“↓”键，移动到“Maximum”, 点击“Enter”进入，点击“→”调整为 “300” ； — 18 — 18、点击两次“Esc”按键，返回主页面，点击“← →”键选择“Start Test/Tr”,核对受试者基本信息，无误后点击“Enter”确定； — 19 — 19、选择“Test program”,点击“Enter”确定，选择“Manual program”, 点击 “Enter”确定，进入测试界面； 20、进入测试界面后，点击机头面板上“Back up”,“Back down”按键，调整椅 — 20 — 背高度至适合受试者身高；点击“Forward”， “Backward”调整座椅前后位置至适合 受试者身高； 21、调整坐骑前面下方把手，抬高座椅高度一格； — 21 — 22、固定座椅背后支撑杆，防止座椅晃动； 23、另受试者做到座椅上，依次固定肩关节、髋关节、膝关节； — 22 — — 23 — 24、长按机头中间蓝色按钮，解锁机头，利用激光定位器，准确定位膝关节运动轴。 定位完成，长按蓝色按钮锁住机头； — 24 — 25、安装 3 号适配器，并在调整长度适合受试者后，固定踝关节； — 25 — 26、点击“Esc”两次，弹出对话框，长按“空格键”，同时转动 3 号适配器到“E” 位置这是按照界面提示，安装安全阀，然后再到“A”位置，按照提示安装安全阀； — 26 — 27、按住“空格键”，将 3 号适配器拉倒“E” ，进入测试界面，倒计时结束，受试 者发力，一共 3 组，组间间隔 1min； — 27 — — 28 — 28、测试完成后，界面提示“General Training ended”,这是点击两次“Esc” ， 界面提示“saving the readings”保存实验数据，选择“ALL”，点击“J” ，保存实 验数据完成； — 29 — 29、实验结束。 （二）《肘关节肌群康复功能评估及训练》学生交互性操作步骤： 1、 实验室预热，实验开始前室内预热 30min，保持室内温度在 27℃—28℃； — 30 — 2、 打开机器 （1）打开机器总电源；（2）将红色开关调为“ON”； （3）长 按绿色按钮 2s—3s，等待开机过程（注：开机过程大概需要两分半钟，等待机器出现 主页面后，即开机完成； 3、机器预热，机器打开后，需预热 10min； — 31 — 4、受试者进行准备活动，机器预热过程中，受试者进行准备活动。准备活动分为 全身性热身活动和局部肢体活动（以活动肘关节为主）； 5、用键盘上左右键选择“Patient manag.”选项，并点击“Enter”键进入，弹 出对话框“是否进入受试者管理”； 再次点击“Enter”键确认，使用左右键选择 “Create new 息”； — 32 — file”选项，点击“Enter”进入，弹出对话框“是否新建受试者信 6、点击“Enter”键确认，进入受试者信息编辑界面，用键盘上下键调节光标位置， 输入受试者 ID 编号、姓名、地址、电话、出生年月日、性别、体重、身高等信息后， 点击“Esc”退出，再点击“Esc”退出，此时界面已出现新建受试者名字编辑测试方 案； 7、再点击“Esc”退出，返回到测试主界面； 8、用键盘上左右键选择“Test/training”选项，并点击“Enter”键进入，弹出 — 33 — 对话框“是否进入测试菜单”， 再次“Enter”,进入编辑测试方案界面，按键盘上 的“J”键，表示要重新建立一个测试方案； 9、运用左右键将光标选中“Training mode”,点击“Enter”键进入, 运用上下 键选择第一种（双向心）测试模式，点击“Enter”键进入，运用左右键将光标调到 “Edit”, 点击“Enter”键进入，运用上下键将光标移动到“change”, “Enter”键进入； — 34 — 点击 10、调整所有指标均需先用上下键将光标移动到想要调节的指标位置，然后点击 “Enter”键进入，利用上下左右键（左键将数值调小，右键将数值调大）调节到所 需要的指标，再点击“Enter”键； 11、全部编辑完成后，点击“Esc”键，然后再运用左右键将光标调至 “Training mode”,点击“Enter”键进入，运用上下键，选择第四个（双离心）训 练模式，点击“Enter” 键进入； 12、运用左右键将光标调到“Edit”, — 35 — 点击“Enter”键进入,运用上下键将光标 移动到“change”, 点击“Enter”键进入，整所有指标均需先用上下键将光标移动 到想要调节的指标位置，然后点击“Enter”键进入，利用上下左右键（左键将数值 调小，右键将数值调大）调节到所需要的指标，再点击“Enter”键； 13、全部编辑完成后，点击“Esc”键； — 36 — 14、运用左右键将光标调至“Start Test/Tr.”,3 次点击“Enter”键进入； 15、调节座椅，固定受试者，安装适配器，激光定位肘关节活动轴，锁机头； 16、待调试完成后，按“Esc”退出，出现提示框“是否保存此次位置信息”，选 择不保存，按“Esc”退出；如果想保存，按“J”键保存，本次实验选择了不保存， 按“Esc”键后； — 37 — 17、限制运动范围，去重； 18、将光标移动至“Initmode”,点击“Enter”键进入，然后点击右键，实验自动 开始； — 38 — 19、第一个实验方案结束后自动跳出数据界面，出现提示框“是否保存此次位置信 息”，选择不保存，按“Esc”退出；如果想保存，按“J”键保存。本次实验选择了 不保存，按“Esc”键； — 39 — 20、再次确认运动范围，按着空格键，先将 7 号适配器调至 E,再将 7 号适配器调至 A。然后自动跳至测试界面。开始第二个测试方案。将光标移动至“Initmode”,点击 “Enter”键进入，然后点击右键，实验自动开始，试验完成后自动跳出第二个实验 方案的数据； 21、数据保存； 22、实验结束。 — 40 — （三）《腰背肌群康复功能评估及训练》学生交互性操作步骤： 1、打开电源，轻旋打开仪器钥匙锁，将开关旋钮转到 on，长按绿色按钮启动仪器； 2、等待仪器显示主界面，启动完成后，请最少预热 30min，再进行使用； 3、建立受试者档案； 左右键可以选择[Patient manag.]菜单，并点击“Enter” 键进入，弹出对话框“是否进入受试者管理”，点击“Enter”键确认； — 41 — 4、 在新进入的界面内， 使用左右键选择[Create new file]选项，点击 “Enter” 进入，弹出对话框“是否新建受试者信息”，点击“Enter”键确认，进入受试者信 息编辑界面； 5、 输入受试者信息，包括姓名、身高、体重、性别、出生日期等。输入完成后， 连续按三次“Esc”退出，退回主页面； 6、选择测试方案及模式，主界面内选择 [Test/traing]菜单，点击“Enter”,弹 出提示是否进入的对话框，点击“Enter”确认； — 42 — 7、在新打开的界面中，有对话框提示“是否想要新建训练方案”，点击 “J”确定。在新打开的界面中，选择[Training 入，在下拉菜单中，选择“Isokinetic m1 mode]菜单，点击“Enter” con，m2 进 con”双向心运动模式； 8、在新弹出的界面，是由左右键选择[Edit],点击“Enter”后，在下拉菜单中选 择[Change],点击“Enter”进入测试方案修改界面； 9、若有多个运动模式，使用上下键选择需要修改的运动模式，然后按 “enter”确认； — 43 — 10、进入需要修改的测试方案，按左右键移动光标到需要修改的选项，按“enter” 选中，按上下键调整选项，修改完成后按“enter”退出选中。本次需要修改的选项 为测试部位，选择“back”；运动模式选择“LRot/RRot”扭转（旋转）。其余相关 指标，可按照测试要求修改，如组数、每组个数、组间休息时间等； 11、修改完成后，按“esc”退出编辑； 12、调整仪器位置及固定受试者，选择“Start Test/Tr.”顺序点击三次 “enter”进入仪器调试界面（每次“enter”均为确认测试信息弹窗）； — 44 — 13、进入测试界面，弹出红色界面提示是否进行仪器对接，点击“J”确认进行仪 器对接，弹出新界面； 14、对接仪器： （1）红色界面表示需要调整的相关指标的参考数值。打开把手，将机头调转 90°， 拧紧把手。上升机头，不得低于 20cm； （2）旋转移动腰背扭转测试系统，将图中左下方防震连接杆紧靠仪器主体，同时将 机头置于仪器双锥形槽中间位置； — 45 — （3）下降机头，将机头下方锥体固定于仪器锥形凹槽中。踩下腰背扭转系统前侧下 方踏板，旋转上方连接杆，使连接杆固定于机头，拧紧固定螺丝； 15、固定受试者： （1）对接完成后，点击“Enter”进入，出现下列界面； （2）受试者坐于训练器上，使用按钮调节腿部固定器前后及高度；同时固定受试者 外膝，前胸； — 46 — （3）固定完成； 16、点击“Esc”退出，在新弹出的界面内点击“J”确认，进入新的界面；在新的 界面内，按住空格键，将训练适配器扭转到界面指示的“Ｅ”处。在弹出的新界面 内，按照指示在主机头的“4”、“26”进行固定，然后按住空格键，将训练器扭转 到到“A”位置。完成后，校准完成，自动转入测试界面； 17、运行测试方案，在新弹出的界面可以进行热身训练，正式开始测试时，将 “ Initmode”选项的“on”调整为“off”测试开始； — 47 — 18、按照提示要求，倒数 5 秒后，开始正式测试。即可按照方案要求执行； 19、每组测试完成后，会出现相应的测试结果。在右上方倒计时显示下一组运动时 间； 20、所有运动方案完成后，结果图表界面显示约 10 秒后，仪器弹出提示是否保存 数据，按上下键选择 all（全部）、single(单次）、nothing（不保存），按“J” 确认。自此，测试结束。 — 48 — 2-8 实验结果与结论要求 （1） 是否记录每步实验结果：是 否 （2） 实验结果与结论要求：实验报告 心得体会 其他 （3） 其他描述： 2-9 考核要求 本虚拟仿真实验教学项目的考核形式包括：（一）实验操作、（二）课堂验收、 （三）实验报告。 考核 实验操作 课堂验收 实验报告 内容 评分 实验步骤是否清楚 10 仪器的使用方法是否正确、规范 10 实验记录是否完整 15 实验结果是否准确 15 对验收过程中的提问是否回答准确 15 实验目的、原理、实验步骤是否完整 10 实验结果分析和讨论是否准确 15 实验心得 10 2-10 面向学生要求 （1） 专业与年级要求 特殊教育、运动康复、运动人体科学、运动训练专业的大三大四学生及研究生。 （2） 基本知识和能力要求等 基本熟悉腰背部肌肉解剖及功能，生物力学，运动生理学等相关知识并且能够熟 练操作虚拟仿真系统，而且在老师的指导下独立完成仪器的整个操作流程。 — 49 — 2-11 实验项目应用情况 （1） 上线时间 ： 2018 年 3 月 （2） 开放时间 ： 7*24 小时 （3） 已服务过的学生人数： 200 人 （4） 是否面向社会提供服务： 是 否 — 50 — 3.实验教学项目相关网络要求描述 3-1 有效链接网址 http://211.64.67.23:8081/virexp/ydkf 3-2 网络条件要求 （1）说明客户端到服务器的带宽要求（需提供测试带宽服务） 1）基于公有云服务器部署的系统，5M-10M 带宽 2）基于局域网服务器部署的系统，10M-50M 带宽 （2）说明能够提供的并发响应数量（需提供在线排队提示服务） 支持 100 个学生同时在线并发访问和请求，如果单个实验被占用，则提示后面进 行在线等待，等待前面一个预约实验结束后，进入下一个预约队列。 3-3 用户操作系统要求（如 Windows、Unix、IOS、Android 等） （1）计算机操作系统和版本要求 Windows7 及以上 — 51 — （2）其他计算终端操作系统和版本要求 无 （3）支持移动端：是 否 3-4 用户非操作系统软件配置要求（如浏览器、特定软件等） (1) 需要特定插件 是 否 （勾选是请填写）插件名称 下载链接 UnityWebPlayer 插件容量 1MB https://unity3d.com/cn/webplayer （2）其他计算终端非操作系统软件配置要求（需说明是否可提供相关软件下载服务） 1）IE 自带 IE8.0 及以上（推荐使用 360 浏览器极速模式） 2）UnityWebPlayer 5.3.6 插件，提供下载 3-5 用户硬件配置要求（如主频、内存、显存、存储容量等） （1）计算机硬件配置要求 软件配置需求（最低） 软件配置需求（推荐） 操作系统：Windows 2000 以上 操作系统： Win7 及以上 浏览器：IE6.0 以上 浏览器：IE8.0 配件配置需求（最低） 配件配置需求（推荐） 处理器：Intel 2GHz 及以上 处理器：Intel 2.2GHz 内 存：2GB 及以上 内 存：2GB 硬盘空间：40G 硬盘空间：80G 显卡：分辨率 1024x768 像素及 显卡：分辨率 1280x1024 以上 网络：1000Mbps 以太网卡 网络：1000Mbps 以太网卡 显示器：14 英寸以上 显示器：14 英寸以上 网速：2M 网速：1M 以上 （2）其他计算终端硬件配置要求 无 — 52 — 3-6 用户特殊外置硬件要求（如可穿戴设备等） （1）计算机特殊外置硬件要求 无 （2）其他计算终端特殊外置硬件要求 无 4.实验教学项目技术架构及主要研发技术 指标 系统架构图及简要说明 内容 《等速肌力康复功能评估及训练》虚拟仿真实验教 学项目的开放运行依托于“开放式虚拟仿真实验教学管 理平台”的支撑，二者通过数据接口无缝对接，保证用 户能够随时随地的通过浏览器访问该项目，并通过平台 提供的面向用户的智能指导、自动批改服务功能，尽可 能帮助用户实现自主的实验，加强实验项目的开放服务 能力，提升开放服务效果。 开放式虚拟仿真实验教学管理平台以计算机仿真 技术、多媒体技术和网络技术为依托，采用面向服务的 软件架构开发，集实物仿真、创新设计、智能指导、虚 拟实验结果自动批改和教学管理于一体，是具有良好自 主性、交互性和可扩展性的虚拟实验教学平台。 总体架构图如下： 图 1 系统总体架构图 — 53 — 实 验 教 学 如图 1 所示，支撑项目运行的平台及项目运行的架 构共分为五层，每一层都为其上层提供服务，直到完成 具体虚拟实验教学环境的构建。下面将按照从下至上的 顺序分别阐述各层的具体功能。 （1）数据层 《等速肌力康复功能评估及训练》虚拟仿真实验教 学项目涉及到多种类型虚拟实验组件及数据，这里分别 设置虚拟实验的基础元件库、实验课程库、典型实验库、 标准答案库、规则库、实验数据、用户信息等来实现对 相应数据的存放和管理。 （2）支撑层 支撑层是虚拟仿真实验教学与开放共享平台的的 核心框架，是实验项目正常开放运行的基础，负责整个 基础系统的运行、维护和管理。支撑平台包括以下几个 功能子系统：安全管理、服务容器、数据管理、资源管 理与监控、域管理、域间信息服务等。 （3）通用服务层 通用服务层即开放式虚拟仿真实验教学管理平台， 提供虚拟实验教学环境的一些通用支持组件，以便用户 能够快速在虚拟实验环境完成虚拟仿真实验。通用服务 包括：实验教务管理、实验教学管理、理论知识学习、 实验资源管理、智能指导、互动交流、实验结果自动批 改、实验报告管理、教学效果评、项目开放与共等，同 时提供相应集成接口工具，以便该平台能够方便集成第 三方的虚拟实验软件进入统一管理。 （4）仿真层 仿真层主要针对该项目进行相应的器材建模、实验 场景构建、虚拟仪器开发、提供通用的仿真器，最后为 上层提供实验结果数据的格式化输出。 （5）应用层 基于底层的服务，最终实现《等速肌力康复功能评估及 训练》虚拟仿真实验教学项目的教学与开放共享。该框 架的应用层具有良好的扩展性，实验教师可根据教学需 要，利用服务层提供的各种工具和仿真层提供的相应的 器材模型，设计各种典型实验实例，最后面向学校开展 实验教学应用。 开发技术（如：3D 仿真、 3D 仿真技术 VR 技术、AR 技术、动画 技术、WebGL 技术、 OpenGL 技术等） — 54 — 项 开 发 工 具 （ 如 ： VIVE Unity3d、3DMax、Maya、Visual Studio、Photoshop 等 目 WAVE 、 Daydream 、 Unity3d 、Virtools 、 Cult3D 、 Visual Studio、Adobe Flash、 百度 VR 内容展示 SDK 等） 项目品质（如：单场景 单场景模型总数：900000 面 模型总面数、贴图分辨 贴图分辨率：1024*1024 率、每帧渲染次数、动 显示帧率：高于每秒 30 帧 作反馈时间、显示刷新 刷新率：高于 30Hz 正常分辨率 1920*1080 率、分辨率等） JAVA 开发语言（如： JAVA、.Net、PHP 等） Eclipse 开发工具（如： 管 Eclipse、Visual 理 Studio、NetBeans、百 平 度 VR 课堂 SDK 等） 台 MySQL 采用的数据库（如： HBASE、Mysql、SQL Server、Oracle 等） — 55 — 5.实验教学项目特色 (体现虚拟仿真实验项目建设的必要性及先进性、教学方式方法、评价体系及对传统教 学的延伸与拓展等方面的特色情况介绍。） （1）实验方案设计思路： 山东体育学院是我省唯一一所独立设置的普通高等体育院校，始建于 1958 年， 1962 年因国家经济困难而停办，1978 年经教育部批准复建，1979 年招收了复建后的 第一届本科生，1983 年和 2003 年先后被国务院学位委员会授权为学士和硕士培养单 位，2005 年获全国首批体育专业硕士学位研究生和体育学硕士一级学科授予权，是一 所以体育学学科为主，教育学、文学、理学、管理学、艺术学等多学科交叉的应用型 专业院校。2003 年，山东体育学院、山东省体育运动技术学院、山东省体育科学研究 中心实质性合并，体育教学、竞技体育和体育科研资源实现共享，建成了优势互补、 合作共赢、可持续发展的山东体育战略发展平台，在我省体育事业和经济社会发展中 具有不可替代的地位和作用。 根据 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020 年)》 第十九章第六十 条关于“建立数字图书馆和虚拟实验室”的精神，结合国家级虚拟仿真实验教学中心 试点建设的总体要求，目前我院需要大力加强开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享 平台的建设，进一步增强学生实验实践能力的培养，提升我院数字资源建设的水平。 针对我院的实际需求，采用先进的设计理念和教育技术，整合国内外成熟的虚拟 实验研究成果，研究开发和部署开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享平台，提供国 内一流的数字化网上实验教学环境，在全校范围内开展应用，力争在一年内成为国内 高校虚拟仿真实验教学的管理和共享平台建设及教学应用的典范，在全国体育类院校 和综合类院校的体育学院虚拟仿真实验教学中起到示范作用。 — 56 — 由于大型贵重仪器 IsoMed2000 等速肌力康复测评训练系统价格昂贵，目前我校 济南和日照校区分别有一台，而且精密程度高，维修费用高等问题。所以在学生实际 操作大型贵重仪器之前，很有必要先进行线上的本虚拟仿真实验项目的操作，操作熟 练并通过考核后，进入实验室在实验教师的指导下进行现场操作，可以降低大型贵重 仪器的损坏率、提高使用成本和使用效率。 本虚拟仿真实验项目的操作能够调动学生参与实验的积极性和主动性，激发学生 的学习兴趣和潜能，增强学生创新创造能力。 IsoMed2000 等速肌力评测及训练系统是国内一流的康复功能评估及训练设备， 《运动康复训练》课程是我院“特殊教育”和“运动康复”专业的核心课程之一。 设计原则： 1）安全性原则 系统在应用层面上应采用一整套完善的授权体系，通过对角色设置相应操作权限 来保证业务操作的安全性，控制不同的登录用户权限；在数据层面上充分利用数据库 提供的安全机制，在数据库备份、数据库恢复方面支持包括数据库日志备份、事务备 份、数据库自动备份、灾难恢复等多种方法；系统层面的安全特性通过系统错误捕获、 日志功能实现。 2）实用性原则 系统的建设充分贴近学校教学实际，同时利用现有的比较成熟的国家科技支撑计 划研究成果，结合学校的特殊要求，进行定制开发，确保系统实用可行。 3）开放性原则 当用户需求发生少量变化或产生较简单的新需求时，用户可以在系统中自行修改 或适度开发，从而提高效率、降低成本；系统模块具备灵活构建的功能，系统管理员 可以根据工作业务需求增加、修改和删除系统模块及子模块，可以方便地维护信息代 — 57 — 码。 4）可扩展性原则 所有功能模块都遵循一套完整而健全的协议，该协议不仅将系统的各模块紧密地 融合为一体，而且方便单个功能模块的添加、升级，同时能十分有效地与其他系统进 行兼容和数据交换，以实现数据的充分共享。 5）标准化原则 虚拟实验采用教育信息化标准委员会颁发的行业标准和国家标准。实验教学信息 采用教育部最新高等学校标准信息子集，及时体现教育信息化进程。科学、规范化的 业务设置，为各级管理部门之间的数据共享及数据交换奠定了良好的基础。数据报表 完全按教育部上报格式，并保证同步更新。 6）易操作性原则 应进行专业的用户界面设计和可用性测试，窗口界面简洁、直观，菜单层次清晰， 功能项（功能按钮）定义明确，操作简单，功能按钮具有指向式说明，人性化操作设 计。 （2）教学方法： 本虚拟仿真实验教学项目采取虚实结合、线下线上结合的教学方式： 1)实验室观摩大型贵重仪器 IsoMed2000 等速肌力康复评测训练系统，了解设备 的构造，工作原理； 2)实验教师现场演示并讲解仪器的操作步骤； 3)学生线上熟练操作本虚拟仿真实验教学项目； 4)本虚拟仿真实验教学项目通过考核后，学生申请进入实验室，在实验老师指导 下操作大型贵重仪器 IsoMed2000 等速肌力康复测评训练系统。 — 58 — （3）评价体系： 本虚拟仿真实验教学项目纳入“运动康复训练”课程的实验教学中，针对本实验 教学项目设计调查问卷，问卷内容涉及实验操作方便程度、理论与实际相结合程度、 课下使用次数、能力获得感、实验满意度等评价指标，通过统计学生的反馈意见，结 合理论与实验老师的反馈意见，以及本虚拟仿真实验教学项目的校外访问的次数进行 教学效果评价，并持续改进相关教学评价机制。 （4）传统教学的延伸与拓展: 由于大型贵重仪器 IsoMed2000 等速肌力康复测评训练系统价格昂贵，目前我校 济南和日照校区分别有一台，而且精密程度高，维修费用高等问题，使得该大型贵重 仪器在传统的实验教学中往往以教师现场讲解操作演示为主，学生动手操作的机会不 多。本虚拟仿真实验教学项目纳入“运动康复训练”课程的实验教学后，是对传统教 学的延伸与拓展，学生在课外线上熟练操作本虚拟仿真实验教学项目，并且通过考核 后，可以申请进入实验室，在实验教师的指导下进行操作。操作熟练后，在技能实践 周、实验室开放时间，学生可以进行实验设计完成创新型实验以及科研实验。 — 59 — 6.实验教学项目持续建设服务计划 （本实验教学项目今后 5 年继续向高校和社会开放服务计划，包括面向高校的教学推 广应用计划、持续建设与更新、持续提供教学服务计划等，不超过 600 字。） （1）持续建设与更新： 1)实验项目的更新建设：不断完善本虚拟仿真实验教学项目内容，增加手动录制 语音功能，完善人机交互功能，进一步激发学生的实验趣味性； 2)开放式虚拟仿真管理平台建设和更新：增强平台对优质资源的共享能力和稳定 性，满足更大的用户并发访问。加强虚实统一管理能力，结合我校虚拟仿真实际 教学情况，建立对外开放的虚拟仿真实验教学资源库。 （2）面向高校的教学推广应用计划： 1)满足课程需求：计划增加 5 门虚拟仿真实验教学项目，建立健全特殊教育专业 实验教学体系，帮助学生提升特殊教育专业相关理论课程与实验课程理论知识的 学习能力； 2)满足专业需求：面向教育技术类与计算机类相关专业学生，系统掌握专业相关 的理论基础知识，具备通信专业知识和应用能力，能从事技术指导、试验研究、 协助企业管理等方面的工作； 3)满足时间需求：虚拟实验应满足 7 天*24 小时开放的要求；受益人数：1000 人。 4)满足学校开设具有独立学分的虚拟实验课程； 5)为教师提供网上布置安排预习、实验和报告等教学环节，系统提供智能指导、 自动批改和一键式成绩分析汇总； 6)为学生在网上提供选择开课、选择实验、进行实验相关的基础知识测试、在系 统智能指导下进行验证性实验、利用系统提供的虚拟设备和器材完成自主设计实 验以及填写实验报告的功能； — 60 — 7)为教师提供部分器材的设计工具，供教师设计新的器材，补充、完善器材库； 8)支持“虚拟实验+现场实验”融合的教学模式并提供一体化的教学过程管理。 学生在理论学习之后利用虚拟实验进行实验预习、操作训练，然后再进入实验室 现场进行实验； 9)通过与学校现有的教务教学平台进行无缝连接为师生提供单点登录服务，管理 人员、教师和学生通过学校教务系统认证后可直接进入本系统完成相应课程的实 验教学任务； 10)提供各类实验仿真系统或演示程序的接口标准，将符合标准的实验台软件集 成到本系统中，迅速扩大虚拟实验所满足的课程门数； 11)提供智能指导与自动批改的接口标准，使符合标准的实验具备智能指导和自 动批改的能力，提升实验教学的智能化水平； 12)支持学生实验报告网上撰写、提交和教师实验报告辅助自动批改功能； 13)支持学生网上自主选课和课内自主选择实验； 14)提供实验室建设数据的网上登记和上报； 15)为学校现有网上课程提供引入式虚拟实验平台，供学生在网上自学过程中进 行典型虚拟实验场景下的实验操作，观察和分析实验现象； 16)为学校管理人员查看实验教学过程提供监控界面，包括学生实验的安排情况， 实验结果、实验报告的提交情况，教师指导和批改的情况，学生的问题和反馈意 见； 17)提供网上多媒体答疑室功能。 （3）面向社会的推广与持续服务计划： 本虚拟仿真实验教学项目具有开放性、共享性等特点，实现了校内外教学资源共 享；经过持续建设改进，可适用于校内外相关专业的课程实验。为进一步发挥虚拟仿 — 61 — 真实验教学中心实验教学项目的示范效应，需要不断进行实验教学模式创新与改革， 通过连续建设和发展，实现多学科、多校区、多学校、多组织共享教学资源，实验平 台、教学经验、教学资源等多形式共享。 — 62 — — 63 — 7.诚信承诺 本人已认真填写并检查以上材料，保证内容真实有效。 实验教学项目负责人（签字）： 年 月 日 8.申报学校承诺意见 本学校已按照申报要求对申报的虚拟仿真实验教学项目在校内进行公示，并审核 实验教学项目的内容符合申报要求和注意事项、 符合相关法律法规和教学纪律要求等。 经评审评价，现择优申报。 本虚拟仿真实验教学项目如果被认定为“国家虚拟仿真实验教学项目”，学校承 诺将监督和保障该实验教学项目面向高校和社会开放并提供教学服务不少于 5 年，支 持和监督教学服务团队对实验教学项目进行持续改进完善和服务。 主管校领导（签字）： （学校公章） 年 — 64 — 月 日 附件 3 2018 年度国家虚拟仿真实验教学项目 简介视频技术要求 一、内容要求 视频内容应重点介绍实验教学项目的基本情况，包括实验名 称、实验目的、实验环境、实验内容、实验要求、实验方法、实 验步骤、实验注意事项等，实现对所申报实验项目的真实反映， 激发使用者的参与愿望。 二、视频要求 视频时长控制在 5 分钟以内。画面清晰、图像稳定，声音与 画面同步且无杂音。如有解说应采用标准普通话配音。分辨率： 1920*1080 25P 或以上；编码为：H.264，H.264/AVC High Profile Level 4.2 或以上；封装格式为：MP4；码流为：不小于 5Mbps。 三、音频和字幕要求 音频格式为：混合立体声；编码为：AAC、MP3；码流为： 不低于 128kbps，采样率 48000Hz。 可提供 SRT 字幕文件，也可将字幕直接压制在介质上。 — 65 — 附件 4 2018 年度国家虚拟仿真实验教学项目推荐汇总表 学校名称（公章）： 序 号 1 学校名称 实验教学项目名称 山东体育学院 等速肌力康复功能评估及训练 负责人 联系方式（手机） 所属专业代码 陈万 15588899283 2 3 注：1.负责人指实验教学项目负责人。 2.所属专业代码，按照《普通高等学校本科专业目录（2012 年） 》填写 6 位代码。 3.有效链接网址指可以直接访问到实验教学项目的网络链接地址。 040108 有效链接网址 http://211.64.67.23:8081/virexp/ydkf 附件 5 2018 年度国家虚拟仿真实验教学项目申报工作联系人信息表 单位（公章） 姓名 所在部门 职务 电话 手机 电子邮箱 山东体育学院 盛寅 教务处 实验室管理中心 主任 0531-89655066 13553175956 94744282@qq.com