背景與痛點(diǎn)

脊柱作為人體的中軸骨，起到支撐、保護(hù)、運(yùn)動(dòng)等重要作用，但因結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性較差，極易受到意外傷害或長期不良姿勢(shì)造成的損傷。據(jù)報(bào)道，我國中老年人群中97%患有脊柱疾病，近年來，又呈現(xiàn)出年輕化的趨勢(shì)，在40歲以下的人群中，約有40%的人存在脊柱異常，兒童脊柱側(cè)彎癥的發(fā)病率高達(dá)25%以上。因此，針對(duì)脊柱的運(yùn)動(dòng)康復(fù)尤顯重要。

作為運(yùn)動(dòng)康復(fù)生物力學(xué)學(xué)科理論和實(shí)踐研究的關(guān)鍵領(lǐng)域，脊柱運(yùn)動(dòng)康復(fù)生物力學(xué)涉及范圍廣泛，與人體運(yùn)動(dòng)和康復(fù)治療相關(guān)的教練、醫(yī)療和科研人員，都需要掌握該領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)和原理，相關(guān)教學(xué)與科研需求日益迫切。

由于脊柱結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、力學(xué)機(jī)制的不確定性、評(píng)估的高成本、面向人群的特殊性和康復(fù)手段的多樣性，使其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中不易直觀展現(xiàn)與理解，并且機(jī)體變化具有不可逆性，進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn)涉及倫理問題，傳統(tǒng)的教學(xué)和科研方法往往難以達(dá)到理想效果。

解決方案：原則與方針

恒點(diǎn)與南京體育學(xué)院共同設(shè)計(jì)開發(fā)“脊柱康復(fù)生物力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”，通過虛擬仿真技術(shù)在逼真的、交互式的環(huán)境中學(xué)習(xí)和探索脊柱的運(yùn)動(dòng)康復(fù)生物力學(xué)，應(yīng)用問題導(dǎo)向法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的批判性思維和解決問題的能力。

解決方案：設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

本實(shí)驗(yàn)將虛擬仿真技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法結(jié)合，通過使用3D模型和情景模擬，具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1、靈活性。線上虛擬環(huán)境允許學(xué)生在任何有網(wǎng)絡(luò)連接的地方進(jìn)行學(xué)習(xí)，打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時(shí)間和空間限制。學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏和時(shí)間安排，隨時(shí)隨地訪問教學(xué)資源。

2、實(shí)踐性。通過模擬實(shí)際操作，學(xué)生可以更好地理解理論知識(shí)，培養(yǎng)動(dòng)手能力和實(shí)踐技能。

3、多樣性。虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)模式可以提供豐富多樣的學(xué)習(xí)資源和活動(dòng)，這些都能增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

4、個(gè)性化。學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需求和目標(biāo)，選擇適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法。教師也可以根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)和反饋，調(diào)整教學(xué)策略，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的教學(xué)。

5、安全性。在實(shí)體實(shí)驗(yàn)開展前采用虛擬仿真技術(shù)反復(fù)操練，可以大大提升實(shí)驗(yàn)安全性，并降低實(shí)驗(yàn)成本。

6、高效性。通過虛擬仿真技術(shù)，學(xué)生可以在短時(shí)間內(nèi)完成大量的實(shí)踐操作，提高了學(xué)習(xí)效率。同時(shí)，線下實(shí)踐可以幫助學(xué)生鞏固線上學(xué)習(xí)的內(nèi)容，使學(xué)生近距離、全視角、多維度來認(rèn)識(shí)脊柱運(yùn)動(dòng)康復(fù)生物力學(xué)，更好地理解和掌握脊柱的相關(guān)知識(shí)和康復(fù)技術(shù)。

在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不僅會(huì)獲得專業(yè)知識(shí)，通過問題引導(dǎo)，幫助掌握脊柱評(píng)估、治療方案設(shè)計(jì)、治療技巧等脊柱康復(fù)生物力學(xué)的相關(guān)技能，還會(huì)培養(yǎng)出包括知識(shí)應(yīng)用能力、綜合實(shí)踐能力、批判性思維和問題解決能力在內(nèi)的多種重要技能，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和創(chuàng)新精神，形成對(duì)待工作科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，為將來從事相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。