一种人体针灸模拟教学管理系统 |
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| 申请号 | CN202410035557.2 | 申请日 | 2024-01-10 | 公开(公告)号 | CN117727213A | 公开(公告)日 | 2024-03-19 |
| 申请人 | 重庆城市管理职业学院; | 发明人 | 雷靳灿; 陶科; 黄晶; 田奇恒; 张莉莉; 胡荣海; 王玉茹; 刘兴敏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及针灸教学技术领域，提供了一种人体针灸模拟教学管理系统，包括教学 硬件 设备和教学系统，教学硬件设备包括人体 经络 仿真模型、经络人 定位 教具、电脑和 鼠标 ，人体经络模型上设置有人体所有的 穴位 ，显示器、 键盘 和鼠标均与主体通过电 连接线 相连，主机与人体经络仿真模型通过电数据线相连，教学系统安装于主机内，教学系统包括教师端、学生端和 云 服务器 ，教师端、学生端和云服务器端通过 信号 连接集成在 软件 框架 ；本发明通过学生端和教师端的设计，方便学生或老师用多种形式进行学习，保证学生实训过程中的安全，同时解决掉实训实习中不安全隐患及很多现象不可重复的问题；同时解决因场地和设备的制约，学生无法随时随地自主学习的矛盾。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种人体针灸模拟教学管理系统，其特征在于，包括教学硬件设备和教学系统，所述教学硬件设备包括人体经络仿真模型、经络人定位教具、电脑和鼠标，所述人体经络模型上设置有人体所有的穴位，所述电脑和鼠标电连接，所述电脑、人体经络仿真模型和经络人定位教具分别电连接，所述教学系统安装于电脑内，所述教学系统包括教师端、学生端和云服务器，所述教师端、学生端和云服务器端通过信号连接集成在软件框架； |
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| 说明书全文 | 一种人体针灸模拟教学管理系统技术领域[0001] 本发明涉及针灸教学技术领域，具体地说是一种人体针灸模拟教学管理系统。 背景技术[0002] 针灸是一种源自中国的传统中医疗法，它通过向人体内特定穴位插入细针，以治疗或缓解各类疾病。针灸理论认为，人体拥有一个复杂的经络系统，这些流动的气血可以调节身体功能；针灸疗法则通过刺激特定穴位来调整气血流动，从而实现疾病的治疗，此疗法可广泛应用于全身各处，包括头部、面部、四肢、胸部和腹部等不同部位。 [0003] 现有中医针灸的教学用模拟训练存在一些弊端；首先，学习手段相对单一，多是通过看穴位挂图和借助模型进行实践操练，虽然这些模型可以模拟真实的人体结构和穴位，但其模拟程度或细节可能与实际情况存在差异，这可能会影响学生对针灸的正确理解和操作。 [0004] 其次，过于依赖数字化教学而忽略了传统的教师讲授、学生操作的教学模式。这种教学方式可能会影响学生的学习效果，因为数字化教学无法提供与真实患者互动的实践机会。 [0005] 此外，现有的针灸测试比较片面，缺乏系统全面的评价和分级系统。测试通常只提供几个选项供用户选择，这可能无法准确反映用户的实际针灸学习水平，也无法多方面考量用户的知识面。同时，题目不够生动、多变，不利于用户检测学习到的针灸知识。 [0006] 综上所述，本发明提出一种人体针灸模拟教学管理系统。 发明内容[0007] 本发明提供一种人体针灸模拟教学管理系统，通过连接人体经络仿真模型，让学生更为直观的感受穴位点的定位，以及相关穴位和经络的学习，以解决现有技术中现有教学不能准确的对针灸训练进行评定，影响教学质量和现有针灸测试比较片面，无法多方面考量用户的知识面，也不具备针对性等问题。 [0008] 本发明的现有技术方案如下： [0009] 一种人体针灸模拟教学管理系统，包括教学硬件设备和教学系统，所述教学硬件设备包括人体经络仿真模型、经络人定位教具、电脑和鼠标，所述人体经络模型上设置有人体所有的穴位，所述电脑和鼠标电连接，所述电脑、人体经络仿真模型和经络人定位教具分别电连接，所述教学系统安装于电脑内，所述教学系统包括教师端、学生端和云服务器，所述教师端、学生端和云服务器端通过信号连接集成在软件框架； [0010] 所述教师端包括个人信息管理模块、学生管理模块、病种管理模块、成绩管理模块和理论试题管理模块，所述学生端包括实物人交互模块、穴位模块、经络模块、病种模块和理论试题模块，所述学生端通过云服务器端与教师端进行通信，并能接收和显示教师端发送的理论试题和病种介绍及演示信息。 [0011] 进一步的，所述个人信息管理模块支持教师查阅和修改个人信息，所述学生管理模块支持教师修改和删除学生信息，所述病种管理模块支持教师对已有病种及其治疗穴位进行编辑修改，所述成绩管理模块支持教师对名下学生的考试作答情况进行查阅，所述理论试题管理模块支持教师修改和删除试题。 [0012] 进一步的，所述实物人交互模块包括人物模型、性别转换按钮、倒计时按钮、分数按钮、距离按钮、开始测试按钮和学习模式按钮，学生可通过实物人交互模块对模型进行穴位和经络练习，加强针灸的掌握情况。 [0013] 进一步的，所述穴位模块支持性别转换、已学习和未学习穴位统计，所述经络模块包括人体经络的动态图和相关穴位知识，穴位模块支持性别转换、已学习和未学习穴位统计，其中已学习和正在学习的穴位支持针刺标记，同时提供定位和主治等内容，并且有语音播报功能，以天枢为例，天枢位置：腹中部，距脐中旁开2寸；天枢治疗：腹胀肠鸣，绕脐痛，便秘，泄泻，痢疾，月经不调，癥瘕，所述经络模块支持性别切换、演示、学习模式和开始测试，经络模块展现了人体14条经络的动态展现和相关穴位知识，支持性别切换、演示、学习模式和开始测试等，以手太阴肺经为例，在演示模式下，系统给出了手太阴肺经整条经络上所有穴位点的动态走向情况；学习模式支持学生点击经络上的穴位点进行穴位定位和主治内容的学习，知识内容支持文本和语音相结合；在开始测试模块下，经络上的所有穴位点都分布在页面的左侧，如少商、鱼际、太渊、尺泽、中府和经渠，并且支持学生点击左侧穴位，点击人物模型进行定位匹配，定位准确，那么人物模型上会出现针刺现象，并给出穴位点的定位、主治的文字说明，以及语音播报，以点击经渠为例，经渠位置：前臂掌面桡侧，桡骨茎突与桡动脉之间凹陷处，腕横纹上1寸；经渠治疗：咳嗽，气喘，胸痛，咽喉肿痛，手腕痛；所述病种模块系统包括常见疾病的治疗，所述病种模块支持学生选择相关治疗穴位进行定位和主治内容学习，病种模块系统提供13种常见疾病的治疗，如感冒、呕吐、失眠、关节痛、痛经、经后腹痛、牙痛、便秘、落枕、月经不调、腰痛、痢疾和哮喘，并且病种模块支持学生选择相关治疗进行定位和主治等内容学习。以感冒为例，进入至感冒操作界面后，系统支持性别转换；在病种模块下，支持学生选择相关治疗穴位，进行定位和主治内容等学习，以鼠标点击模型手背合谷穴为例，合谷位置：手背，第1、2掌骨间，当第二掌骨桡侧的中点处；合谷治疗：头痛、目赤肿痛，齿痛，面肿，咽喉肿痛，口眼斜，热病无汗，痄腮；所述理论试题管理模块提供问题供学生解答。 [0014] 进一步的，所述理论试题模块可自动随机提供给学生试题，学生在掌握知识后进行作答，之后电脑系统可将学生的作答情况保存下来，并根据老师所给予的问题答案进行批改，最后将成绩上传给教师端，供教师查阅，理论试题模块系统会随机给出10道试题，学生根据自身知识掌握情况进行作答即可，作答完系统会实时给出作答反馈；在作答期间，可通过点击试题界面的左右箭头进行试题的切换。 [0015] 进一步的，所述学生端支持学生对个人信息管理和查阅学生考勤和成绩信息，但不能删除学生信息和查看不了其他学生信息，所述学生端从教师端接收和显示教师发送的理论试题和病种介绍及演示信息。 [0016] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果： [0017] 1、本发明通过学生端和教师端的设计，方便学生或老师用多种形式进行学习，保证学生实训过程中的安全，同时解决掉实训实习中不安全隐患及很多现象不可重复的问题；同时解决因场地和设备的制约，学生无法随时随地自主学习的矛盾，此外，在教学过程中，教师进入病种管理模块后，可根据不同的病种进行讲解和示范，让学生了解人体针灸的步骤和技巧，提高学生的学习效果。 [0018] 2、本发明通过学生端和人体经络模型的合理使用，使学生更真实的模拟人体结构、穴位点灯，同时通过三维建模以及编程的方法使学生直接面对仿真实物，直观形象，有效地提高学生的学习效率，此外，通过教具对模型进行定位实践，加强学生对穴位的理解和操作，有利于提高学生的实践能力和学习效果。附图说明 [0019] 图1是本发明整体教学管理流程图； [0020] 图2是本发明学生端实体交互模块示意图； [0021] 图3是本发明内部性别转换男士模型示意图； [0022] 图4是本发明内部性别转换女生模型示意图； [0023] 图5是本发明经络模块操作示意图； [0024] 图6是本发明病种模块内部操作示意图； [0025] 图7是本发明理论试题模块示意图； [0026] 图8是本发明人体经络仿真模型示意图。 具体实施方式[0027] 下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。 [0028] 如图1‑8所示，本发明提供一种人体针灸模拟教学管理系统，包括教学硬件设备和教学系统，所述教学硬件设备包括人体经络仿真模型、经络人定位教具、电脑和鼠标，所述人体经络模型上设置有人体所有的穴位，所述电脑和鼠标电连接，所述电脑、人体经络仿真模型和经络人定位教具分别电连接，所述教学系统安装于电脑内，所述教学系统包括教师端、学生端和云服务器，所述教师端、学生端和云服务器端通过信号连接集成在软件框架； [0029] 所述教师端包括个人信息管理模块、学生管理模块、病种管理模块、成绩管理模块和理论试题管理模块，所述学生端包括实物人交互模块、穴位模块、经络模块、病种模块和理论试题模块，所述学生端通过云服务器端与教师端进行通信，并能接收和显示教师端发送的理论试题和病种介绍及演示信息。 [0030] 实施例一： [0031] 本实例中，如图1‑7所示，用户根据自己的个人身份选择不同的网络端进行登录，若没有账户，可通过注册进入。 [0032] 当教师通过教师端进入后，在教学过程中，教师进入病种管理模块后，可根据不同的病种进行讲解和示范，让学生了解人体针灸的步骤和技巧，提高学生的学习效果。 [0033] 当学生通过学生端进入后，学生可选择不同的模块进行学习，如当学生点击经络模块后，电脑界面会呈现一个虚拟人体模型，并且经络模块展现了人体14条经络的动态展现和相关穴位知识，用户可以点击性别切换，则人物模型男女性别的切换，同时学生可以点击演示、学习模式和开始测试等选项进行学习，以手太阴肺经为例，在演示模式下，模型上显示了手太阴肺经整条经络上所有穴位点的动态走向情况；在学习模式下，学生可以点击经络上的穴位点进行穴位定位和主治内容的学习，对于学习的知识内容支持文本和语音；在开始测试模块下，经络上的所有穴位点都分布在页面的左侧，如少商、鱼际、太渊、尺泽、中府和经渠，学生可以点击左侧穴位，点击人物模型进行定位匹配，定位准确，那么人物模型上会出现针刺现象，并给出穴位点的定位、主治的文字说明，以及语音播报，以点击经渠为例，经渠位置：前臂掌面桡侧，桡骨茎突与桡动脉之间凹陷处，腕横纹上1寸；经渠治疗：咳嗽，气喘，胸痛，咽喉肿痛，手腕痛。 [0034] 需要说明的是：人物模型支持按住左键拖动360度旋转模型，支持按住鼠标滚轮键放大、缩小模型，并且此操作适用于所有模块，从而有利于学生在使用时观察经络和穴位的准确点。 [0035] 实施例二： [0036] 本实施中，如图1‑8所示，针灸需要一定的实践经验才能熟练掌握，单纯的理论学习无法满足实际应用的需求，则当学生通过学生端进入软件中，可选择将人体经络仿真模型与电脑相连，然后打开人体经络仿真模型电源，并在电脑上接入上位机位控制板，之后学生选择实物人交互模块，并点击进入。 [0037] 当学生进入实物人交互模块后，会出现经络选择按钮，之后点击经络名称，进入对应经络专项练习模块，并随之点亮电脑界面上的虚拟模型人对应的目标经络指示灯和经络仿真模型上的指示灯，即依次点击电脑上的目标穴位和打开经络人定位教具上的开关，开始定位检测，在练习模式下，在定位教具靠近经络仿真模型上的目标穴位后，对应指示灯会根据距离远近显示不同的颜色，这样可以帮助学生更好地掌握针灸技巧，提高学习效果；而在考试模式下，指示灯无方位指引，因为在考试时，学生需要依靠自己的判断和操作经验来找到正确的穴位并进行针灸，而没有外接的干扰和提示，这样可以更真实地反应学生的实际水平，确保考试的公正性和客观性。 [0038] 需要说明的是：当定位教具距离目标穴位较远时，指示灯显示红色，提醒学生离穴位还有一定距离，需要继续靠近；当距离逐渐缩小，指示灯的颜色也会逐渐从红色变为其他颜色(例如橙色、黄色)，直到最终靠近穴位时，指示灯会显示绿色，表示学生已经接近穴位的正确位置。 [0039] 同时在定位教具靠近穴位移动时，可能会出现移动方向相反或向目标穴位倾斜位置移动时，教具与电脑相连，电脑屏幕上的模型上会出现穴位箭头，当教具在模型中移动时，根据卡尔曼滤波器的算法可以检测到教具的位置变化(卡尔曼滤波器是一种利用线性系统状态方程，通过系统输入观测数据，对系统状态进行最优估计的算法，并且它可以在任何线性随机过程中使用，包括但不限于预测有噪声或观测数据有噪声的系统)，并根据这些变化调整穴位箭头的变化，从而有利于学生快速确定穴位的位置。 [0040] 实物人交互模块提供人体的14条经络及相关穴位，并对相关内容进行了介绍；且14条经络具体为手太阴肺经、手阳明大肠经、足阳明胃经、足太阴脾经、手少阴心经、手太阳小肠经、足太阳膀胱经、足少阴肾经、手厥阴心包经、手少阳三焦经、足少阳胆经、足厥阴肝经、督脉、任脉。 [0041] 实物人交互模块14条经络操作界面分为性别转换，倒计时、分数和距离数据展示，开始测试和学习模式操作，性别转换支持模型男女性别切换，从而有利于学生了解不同性别的人物穴位和经络分布；分数是用于对学生选择穴位准确性进行打分，使学生获知自己是否掌握该点穴位或经络；距离是用于判断学生所选穴位与目标穴位相距的距离，有利于学生进行自我调整；开始测试支持随机模式和选择模式两种，学生可以根据系统随机给出的穴位进行学习，也可以自行设计穴位进行针对性的学习；学习模式与开始测试模式为一样。 [0042] 实施例三： [0043] 本实施中，如图1所示，为了了解学生的掌握情况，教师可通过试题模块向学生发送相关的试题，再学生完成并提交后，电脑系统将学生完成的答案自动保存，以防止学生意外丢失答案，然后系统根据教师事先预定的答案标准，自动批改学生的试题，之后根据学生的答题情况，自动计算并统计学生分数，方便老师对学生的管理。 [0044] 之后老师可通过成绩管理模块查询学生的成绩和学生的作答情况，使教师快速了解学生在针灸练习过程中的表现，及时发现学生的不足之处，并针对性进行讲解和辅导，如学生可能会在找到准确的穴位位置上遇到困难，那么教师可以通过提供详细的解剖标志和参考指导，帮助学生准确地定位穴位；同时，成绩管理模块可以记录学生的作答情况，包括作答时间、答题速度、正确率等信息，通过分析这些数据，教师可以了解学生在练习过程中是否存在粗心马虎、答题速度过快或国漫等问题，针对这些问题，教师可以及时进行提醒和纠正没帮助学生改进学习方法和答题技巧。 [0045] 此外，电脑系统通过学生提交成绩、考试成绩等方式来获取学习成绩数据，通过学生与教师或同学的互动情况来获取联系情况数据，然后系统将收集到的学习成绩和联系情况数据存储在数据库中，之后使用数据处理技术对学习成绩和联系情况进行处理，并利用统计分析方法对学习成绩和联系情况数据进行分析，最后通过图表或其他方式将统计分析的结果展现给教师，从而为教师提供全面的教学反馈，从而减轻教师的工作负担，提高教学效率。 [0046] 需要说明的是：教师登录个人信息界面后，可对学生成绩等查阅和修改个人信息，如软件登录名称和密码等；学生管理界面支持教师对名下的学生的信息、成绩进行修改和删除操作；病种管理模块支持教师对已有病种及其治疗穴位进行编辑修改或删除，其中修改操作支持对疾病的名称以及相关穴位；成绩管理模块支持教师对名下学生的成绩和操作时间进行查阅；理论试题管理模块支持教师修改和删除试题，其中修改支持对试题的题干以及相关选项和正确答案。 [0047] 本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。 |
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