一、建設(shè)背景

虛實結(jié)合訓(xùn)練系統(tǒng)是一款基于虛擬與現(xiàn)實結(jié)合的智能化教學(xué)訓(xùn)練模擬人，模擬人采用虛擬仿真、智能傳感器等技術(shù)，進(jìn)行智能化的檢測和反饋，模擬臨床患者的不同生理反應(yīng)和操作過程中的不同手感。系統(tǒng)可植入了臨床教學(xué)經(jīng)驗，以操作指南為依據(jù),實現(xiàn)臨床基本技能的智能訓(xùn)練。可指導(dǎo)學(xué)生按正確的操作流程進(jìn)行練習(xí)，提示和糾正學(xué)生的錯誤操作。詳細(xì)記錄和分析學(xué)生的操作行為，形成分析報告提交給教師。在使用真實器械插管時，可通過智能傳感芯片自動檢測并生成虛擬動畫時時呈現(xiàn)內(nèi)部操作過程，真正的“虛實結(jié)合”，讓理論與實踐相印證，讓實驗更直觀，讓技能掌握更牢固。

隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展、《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》的發(fā)布，“大衛(wèi)生、大健康”理念深入人心，社會對于醫(yī)學(xué)人才的需求和要求越來越高，而醫(yī)學(xué)是實踐性極強的科學(xué)，實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)，學(xué)生必須通過大量的實訓(xùn)課程才能獲得足夠的基本操作技能和實踐能力，傳統(tǒng)的實訓(xùn)教學(xué)由于受實訓(xùn)條件、資源、成本、醫(yī)療教學(xué)資源及醫(yī)學(xué)倫理等條件限制，特別是涉及高危環(huán)境實訓(xùn)(如有害試劑、傳染病防控等)和存在不可逆操作（如動物實驗和手術(shù)操作等），導(dǎo)致很多實訓(xùn)難以開展，不能完全滿足實訓(xùn)教學(xué)要求。

為了滿足高素質(zhì)人才輸出的目的，學(xué)校規(guī)劃護(hù)理學(xué)院樂學(xué)樓2樓約1050平方米的場地建設(shè)虛擬仿真實訓(xùn)基地，堅持“嚴(yán)教嚴(yán)管，質(zhì)量立院”的治院方針，注重學(xué)生綜合素質(zhì)及實踐動手能力培養(yǎng)。堅持育人為本，德育為先，充分發(fā)掘中華孝文化資源，把傳統(tǒng)文化與時代精神有機結(jié)合起來，在學(xué)生中開展感恩教育與職業(yè)道德教育，強化學(xué)生社會責(zé)任感，不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

二、建設(shè)內(nèi)容

職業(yè)技術(shù)學(xué)院虛擬仿真實訓(xùn)基地包含6個中心,涵蓋創(chuàng)新化教學(xué)、科學(xué)研究、行政職能、社會服務(wù)等職能，實訓(xùn)基地深度融合虛擬現(xiàn)實技術(shù)、增強現(xiàn)實技術(shù)、人機交互技術(shù)、動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)、實時三維圖形生成技術(shù)、立體顯示和傳感器技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具和系統(tǒng)集成技術(shù)等新一代信息化技術(shù)，模擬傳統(tǒng)實驗操作環(huán)節(jié)的軟硬件實驗環(huán)境（包括虛擬的實驗設(shè)備、實驗工具、實驗對象等），充分發(fā)揮新一代信息技術(shù)對教育的影響作用，強化新一代信息技術(shù)對學(xué)校教學(xué)的服務(wù)與支撐，從而幫助學(xué)校依托新一代信息化技術(shù)構(gòu)建以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式，大幅度提升學(xué)校教學(xué)應(yīng)用水平和管理水平，推進(jìn)學(xué)校實踐實訓(xùn)教學(xué)。

1．知識導(dǎo)訓(xùn)中心

□常規(guī)群體教學(xué)（包含思政人文）

□AR\VR軟件體驗式教學(xué)

□知識競答互動教學(xué)

知識訓(xùn)導(dǎo)中心將科技應(yīng)用于基礎(chǔ)知識領(lǐng)域教學(xué)的各方面，旨在開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)創(chuàng)新性思維。借助多媒體信息技術(shù)、AR/VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)、人工智能技術(shù)向?qū)W生傳遞基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的原理,打破教學(xué)模式，不僅教授學(xué)生的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識，還傳授孝感人文素養(yǎng)，注重培養(yǎng)學(xué)生“專業(yè)+創(chuàng)新+科技”相結(jié)合的應(yīng)用性思維。中心配備：多媒體教學(xué)顯示主控系統(tǒng)、互動競答系統(tǒng)（公共衛(wèi)生知識、急救、解剖學(xué)）、360°人體器館全息幻影成像系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)以及數(shù)字人軟件。

2．技能訓(xùn)考中心

□常規(guī)群體教學(xué)

□講座

□5G遠(yuǎn)程教學(xué)

□VR\AR\3d教學(xué)

技能訓(xùn)考中心，借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)、動作捕捉技術(shù)與3D交互技術(shù)將護(hù)理教學(xué)中抽象難以理解的知識或涉及侵入性、隱私部位的操作，形象具體的展示出來，幫助學(xué)生實現(xiàn)懵懂到真懂的跨越。在基本掌握原理后，學(xué)生可以在座位上自主操作訓(xùn)練與考核來鞏固所學(xué)知識與技能操作流程。

中心配備：沉浸式3D立體虛擬現(xiàn)實交互系統(tǒng)、會議音響系統(tǒng)。沉浸式3D立體虛擬現(xiàn)實交互系統(tǒng)，配有超寬廣的LED大屏，配合動作捕捉軟件與3D交互軟件模擬一些極端環(huán)境與臨床場景，在逼真的場景下學(xué)習(xí)，讓學(xué)生身臨其境，鍛煉護(hù)生的臨床素養(yǎng)。

教師采用交互設(shè)備，模仿真實世界的實驗、實踐教學(xué)過程，學(xué)生佩戴立體眼鏡，仿佛置身于真實的操作環(huán)境中。通過手勢傳感器直接利用抓、握、捏等手勢抓取3D對象，多個角度旋轉(zhuǎn)觀察，更清晰直觀，也可直接通過手勢切換下一操作步驟，同時頭部跟蹤會對人的位置進(jìn)行定位，實時移動場景，非常方便快捷。

3．實踐模擬中心

□錄制精品慕課（線上課程）

□情景模擬，實踐教學(xué)

醫(yī)學(xué)教學(xué)偏向于實踐與理論結(jié)合，但在理論及實踐技能訓(xùn)練中往往存在以下教學(xué)困難：內(nèi)容較抽象難以理解，常規(guī)教學(xué)手段難以實現(xiàn)、代價較大、無法批量示教、涉及隱私部位、涉及侵入性操作。在模型上示教范圍有限，且難以反復(fù)示教或訓(xùn)練，和臨床實際差距較大等問題，難以培養(yǎng)學(xué)生的臨床應(yīng)變能力、臨床思維能力、綜合評判能力及溝通能力。

實踐模擬中心，為克服這些傳統(tǒng)教學(xué)難點，借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)、人機交互技術(shù)、智能AI、實時三維圖像生成等技術(shù)。將虛擬仿真作為傳統(tǒng)教學(xué)的補充，“以虛助實”，分析總結(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知的規(guī)律，設(shè)立VR虛擬現(xiàn)實實訓(xùn)室與虛實結(jié)合訓(xùn)練室，傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)模式。中心配備：VR虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、虛實結(jié)合訓(xùn)練系統(tǒng)、MR混合式錄播系統(tǒng)（三維圖像實時生成技術(shù)）

在VR虛擬現(xiàn)實實驗是通過模擬創(chuàng)造一個逼真的臨床環(huán)境，在預(yù)設(shè)的虛擬環(huán)境中進(jìn)行交互式操作。先在VR上鍛煉臨床的沉浸感，通過數(shù)據(jù)手套，可以精確的定位手部的運動從而實現(xiàn)用雙手操控虛擬世界的三維對象，可以直接用手抓取虛擬現(xiàn)實世界中的手術(shù)器械來完成相應(yīng)的手術(shù)操作，他可以用雙手拿棉球消毒，用吸管吸引等各種操作，從而增強學(xué)習(xí)印象。

沉浸式VR交互教學(xué)方式打破了原有對靜止或靜態(tài)事物的觀察，實現(xiàn)了在教學(xué)過程中不容易操作的實驗案例進(jìn)行虛擬演練，通過動態(tài)全景的環(huán)境可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的靈感，增強了學(xué)生的動手能力。學(xué)生借助VR虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以熟練的完成技能實驗操作后，就可以進(jìn)入虛實結(jié)合訓(xùn)練室，在虛實結(jié)合操作系統(tǒng)上進(jìn)行實踐練習(xí)。

虛實結(jié)合訓(xùn)練系統(tǒng)是一款基于虛擬與現(xiàn)實結(jié)合的智能化教學(xué)訓(xùn)練模擬人，模擬人采用虛擬仿真、智能傳感器等技術(shù)，進(jìn)行智能化的檢測和反饋，模擬臨床患者的不同生理反應(yīng)和操作過程中的不同手感。系統(tǒng)可植入了臨床教學(xué)經(jīng)驗，以操作指南為依據(jù),實現(xiàn)臨床基本技能的智能訓(xùn)練?？芍笇?dǎo)學(xué)生按正確的操作流程進(jìn)行練習(xí)，提示和糾正學(xué)生的錯誤操作。詳細(xì)記錄和分析學(xué)生的操作行為，形成分析報告提交給教師。在使用真實器械插管時，可通過智能傳感芯片自動檢測并生成虛擬動畫時時呈現(xiàn)內(nèi)部操作過程，真正的“虛實結(jié)合”，讓理論與實踐相印證，讓實驗更直觀，讓技能掌握更牢固。

MR混合現(xiàn)實錄播教學(xué)系統(tǒng)，采用增強現(xiàn)實技術(shù)將傳統(tǒng)課堂變成線上線下混合式交互課堂，實現(xiàn)虛實結(jié)合，使教學(xué)更直觀，實現(xiàn)3D模型、實物標(biāo)本、教師學(xué)生互動融合錄播課堂。拉近線上課堂中教師、學(xué)生與實驗室的距離，讓課堂更加生動。

4．產(chǎn)學(xué)研用中心

□教學(xué)研討會議交流

□參觀接待洽談

□三維數(shù)字研發(fā)

□校企對接交流

產(chǎn)學(xué)研用中心圍繞行業(yè)產(chǎn)業(yè)人才的技能培養(yǎng)需求，探索校企協(xié)同育人創(chuàng)新機制，邀請企業(yè)培訓(xùn)進(jìn)學(xué)校，進(jìn)課堂，拉進(jìn)課堂與產(chǎn)業(yè)的距離，搭建企業(yè)與學(xué)校交流互動的平臺。中心配備：辦公桌椅、電腦、會議交互平板等設(shè)備。

5．思政文化中心

□參觀交流

□文化建設(shè)（孝文化）

□思政教學(xué)（潛移默化）

□教學(xué)成果展示

思政文化中心是一個開放性的空間，是樂學(xué)樓西側(cè)的公共大廳同時貫穿連接基地四大中心。利用先進(jìn)的技術(shù)，解決黨建人文建設(shè)方面的存在的教學(xué)周期長、學(xué)習(xí)形式單一、學(xué)生成果無法展示、教學(xué)不理想、學(xué)生學(xué)習(xí)效率不高的問題。在設(shè)計布局上有著深刻的含義：潛移默化傳遞價值觀、文化觀，真正是深入根基的立德樹人。區(qū)域通過專業(yè)LED大屏，配合墻面改建，以文字、圖片、視頻、動畫等方式展示歷史場景，打造紅色文化氛圍，對學(xué)生相關(guān)知識進(jìn)行講解的形式。以趣味性的教學(xué)方式，增強學(xué)生對黨的歷史知識、黨建傳統(tǒng)和黨員精神的認(rèn)識。學(xué)校也可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶厣蛘弋?dāng)前的社會熱點進(jìn)行定制開發(fā)，建設(shè)一套擁有本校特色的思政教育系統(tǒng)，打造自身特色化校園文化環(huán)境。

6．綜合管理中心

□提供學(xué)生線上自學(xué)平臺

□提供教師課前、課中、課后教學(xué)方式支持

□提供學(xué)生成績數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

□提供教師教學(xué)報表統(tǒng)計

□提供學(xué)生多元化考核方式手段

□提供教師教學(xué)質(zhì)量管理分析

□提供虛擬仿真基地監(jiān)控與網(wǎng)絡(luò)的管理

綜合管理中心是一間單獨的機房，中心配有：理虛實虛擬實踐仿真平臺、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、監(jiān)控控制系統(tǒng)、虛擬仿真軟件服務(wù)器。

理虛實虛擬實踐仿真平臺構(gòu)建資源共建共享、教研一體的教學(xué)新模式，理論教學(xué)和實踐教學(xué)相得益章，師生可以便捷應(yīng)用平臺，通過不同終端接入，登陸不同角色便能夠使用相應(yīng)授權(quán)范圍內(nèi)的教育資源及教學(xué)應(yīng)用。虛擬仿真平臺的設(shè)計主要是打破時間、空間的限制，在滿足教師日常教學(xué)、學(xué)生自習(xí)任務(wù)的同時，也可以做到學(xué)生細(xì)節(jié)性數(shù)據(jù)采集，反饋到后臺，形成老師的教學(xué)任務(wù)分析，用來指導(dǎo)教學(xué)。對現(xiàn)有的專業(yè)虛擬仿真軟件的資源進(jìn)行擴充，對接平臺與現(xiàn)有零散軟件的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)學(xué)生片段化數(shù)據(jù)的采集。

虛擬仿真實踐基地建設(shè)的軟件將滿足以下學(xué)科的實踐學(xué)習(xí)：

□婦產(chǎn)科護(hù)理課程

□基礎(chǔ)護(hù)理課程

□內(nèi)科護(hù)理課程

□外科護(hù)理課程

□急救護(hù)理課程

□老年人照護(hù)課程

□康復(fù)治了技術(shù)課程

虛擬仿真軟件采用先進(jìn)的三維虛擬仿真技術(shù)建設(shè)，三維虛擬仿真軟件具有操作自由等特點：比如在操作過程中可任意720°旋轉(zhuǎn)、縮放進(jìn)行技能熟悉，可以剖視視角進(jìn)行知識點解讀，這些功能恰恰彌補了醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)中看不到，摸不著，危險性大的缺陷。