彭亮 陳楚淘 劉小衛(wèi) 楊舟 葛君蕓

[摘 要] 虛擬仿真教學(xué)是目前高等教育教學(xué)在信息化時(shí)代背景下的改革發(fā)展重要方向之一。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在“推拿學(xué)”虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)將人體結(jié)構(gòu)透視、骨骼3D建模、生物力學(xué)、動(dòng)畫(huà)情境等虛擬仿真教學(xué)展示手段綜合運(yùn)用于不同類(lèi)別推拿手法和臨床應(yīng)用情境的虛擬仿真教學(xué)中，系統(tǒng)地構(gòu)架了“推拿學(xué)”虛擬仿真教學(xué)體系，為“推拿學(xué)”遠(yuǎn)程線上教學(xué)提供了較好的課程輔助平臺(tái)和教學(xué)形式，對(duì)于解決“推拿學(xué)”線上教學(xué)難點(diǎn)可以起到積極輔助作用。

[關(guān)鍵詞] 推拿學(xué)；課程教學(xué)；虛擬仿真；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

[基金項(xiàng)目] 2019年度湖南省普通高校教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)‘推拿學(xué)’線上線下混合教學(xué)模式的構(gòu)建”（385）；2019年度湖南省學(xué)位與研究生教育改革研究項(xiàng)目“研究生學(xué)科交叉課程‘康復(fù)推拿學(xué)’教學(xué)改革探索與實(shí)踐”（2019JGYB158）

[作者簡(jiǎn)介] 彭 亮（1980—），男，湖南南縣人，博士，湖南中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事推拿教學(xué)改革研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324（2022）02-0138-04 [收稿日期] 2021-05-12

全球化信息化時(shí)代背景下，用于線上遠(yuǎn)程教學(xué)的虛擬仿真教學(xué)是發(fā)展趨勢(shì)所在[1，2]。本團(tuán)隊(duì)與上海夢(mèng)之路數(shù)字科技有限公司進(jìn)行了深入的合作，初步構(gòu)建了“推拿學(xué)”虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目平臺(tái)軟件，并應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，取得了一定進(jìn)展，現(xiàn)報(bào)告如下。

一、“推拿學(xué)”傳統(tǒng)教學(xué)特點(diǎn)

“推拿學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的目的是使學(xué)生通過(guò)教師指導(dǎo)、實(shí)操訓(xùn)練掌握常用的推拿手法操作技能、動(dòng)作要領(lǐng)、注意事項(xiàng)和臨床應(yīng)用思維。推拿手法注重技巧與感受的統(tǒng)一，因此學(xué)生需要通過(guò)觀察教師示范操作、感受教師手法動(dòng)作、實(shí)踐操作練習(xí)，不斷體會(huì)，逐步地掌握手法的動(dòng)作要領(lǐng)。所以傳統(tǒng)推拿教學(xué)方法主要以課堂教學(xué)為主，并且需要教師手把手地教，同時(shí)需要分小班上課。“推拿學(xué)”實(shí)訓(xùn)課的傳統(tǒng)教學(xué)的特點(diǎn)正是其遠(yuǎn)程教學(xué)的難點(diǎn)所在。

二、“推拿學(xué)”虛擬仿真項(xiàng)目建設(shè)的意義

在師資力量和教學(xué)資源有限的情況下，“推拿學(xué)”教學(xué)在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下難以推動(dòng)發(fā)展，無(wú)法較好地保障教學(xué)質(zhì)量。在面對(duì)重大緊急公共事件情況及復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì)下，為應(yīng)對(duì)不同時(shí)期不同情況下的“推拿學(xué)”教學(xué)要求，急需開(kāi)發(fā)適合“推拿學(xué)”教學(xué)特點(diǎn)的線上教學(xué)方式應(yīng)對(duì)將來(lái)遠(yuǎn)程教學(xué)的需要，保證遠(yuǎn)程教學(xué)的質(zhì)量。

三、“推拿學(xué)”虛擬仿真項(xiàng)目建設(shè)難點(diǎn)

根據(jù)目前教學(xué)研究中虛擬仿真建設(shè)“能實(shí)不需”的共識(shí)，“推拿學(xué)”大部分內(nèi)容其實(shí)是屬于難以虛擬、不需仿真的。許多線上教學(xué)平臺(tái)采用視頻示范動(dòng)作加教師講解來(lái)實(shí)現(xiàn)線上教學(xué)，即用操作視頻代替線下教師示范動(dòng)作。這種模式基本能從形式上完成教學(xué)任務(wù)，但學(xué)生對(duì)于手法力學(xué)和動(dòng)作結(jié)構(gòu)的理解以及手法的感受經(jīng)驗(yàn)的缺失成了線上教學(xué)難以突破的重要方面。雖然多媒體教學(xué)中使用的圖像、視頻、流程圖等能達(dá)到一定的輔助教學(xué)的效果，但難以讓學(xué)生深入理解其內(nèi)涵，特別是生物力學(xué)和運(yùn)動(dòng)解剖方面。而這兩方面難以理解的方面正是“推拿學(xué)”虛擬仿真教學(xué)的突破口。

四、“推拿學(xué)”虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的構(gòu)建

（一）構(gòu)建設(shè)計(jì)思路

本系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字化模擬，主要利用人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)透視、骨骼3D建模、生物力學(xué)分析、病例情境動(dòng)畫(huà)等，展示手法和病例的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，有利于解決學(xué)生課后深入學(xué)習(xí)推拿手法技術(shù)和臨床應(yīng)用思路的難題，并通過(guò)對(duì)動(dòng)作要領(lǐng)和臨床應(yīng)對(duì)的判別，輔助教師檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)推拿手法和臨床思路的掌握程度。（見(jiàn)圖1）

對(duì)推拿教學(xué)中學(xué)生最復(fù)雜的最難以理解的十余種重點(diǎn)手法采用動(dòng)作結(jié)構(gòu)生物力學(xué)虛擬的形式，通過(guò)人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)透視、骨骼3D建模、生物力學(xué)分析等，讓學(xué)習(xí)者掌握重點(diǎn)推拿手法核心技巧?？梢宰寣W(xué)生形象生動(dòng)的了解蘊(yùn)藏于傳統(tǒng)推拿手法姿勢(shì)、著力部位、動(dòng)作結(jié)構(gòu)、注意事項(xiàng)中的要領(lǐng)，讓學(xué)習(xí)者掌握推拿臨床應(yīng)用的思維和方法。

采用動(dòng)畫(huà)模擬常見(jiàn)的5種推拿臨床常見(jiàn)重點(diǎn)病癥的病例，再現(xiàn)臨床臨證情境，通過(guò)虛擬病例的問(wèn)診、檢查、診斷、處方、操作設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)鍛煉學(xué)生臨床思維能力和手法應(yīng)用能力。本項(xiàng)目基于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，不受時(shí)間、地域的限制，支持PC端、手機(jī)端、平板，評(píng)價(jià)機(jī)制合理，與推拿實(shí)際操作緊密結(jié)合，虛擬推拿手法動(dòng)作要點(diǎn)，能夠服務(wù)于廣大的學(xué)生，是傳統(tǒng)中醫(yī)課堂教學(xué)的有效延伸與拓展。

（二）模塊設(shè)置

本項(xiàng)目包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)簡(jiǎn)介、手法學(xué)習(xí)、臨床情境及考核測(cè)試5大模塊。

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪K：點(diǎn)擊進(jìn)入第一模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的，學(xué)生瀏覽后有后臺(tái)記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，觀看后點(diǎn)擊首頁(yè)可返回主菜單。

2.學(xué)習(xí)簡(jiǎn)介模塊：點(diǎn)擊第二模塊學(xué)習(xí)簡(jiǎn)介，即可進(jìn)入相關(guān)內(nèi)容頁(yè)面，動(dòng)畫(huà)觀看完畢，點(diǎn)擊繼續(xù)按鈕，即可切換內(nèi)容頁(yè)面。學(xué)習(xí)簡(jiǎn)介介紹了《推拿學(xué)》緒論，讓學(xué)生在開(kāi)始學(xué)習(xí)之前先了解《推拿學(xué)》的起源，基本內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法。

3.手法學(xué)習(xí)模塊：返回主菜單，點(diǎn)擊手法學(xué)習(xí)模塊，或進(jìn)入實(shí)訓(xùn)按鈕，均可進(jìn)入手法學(xué)習(xí)頁(yè)面，頁(yè)面左側(cè)是重點(diǎn)手法菜單，右側(cè)是重點(diǎn)手法展示內(nèi)容。軟件涉及的重點(diǎn)手法涵蓋推拿六大類(lèi)手法中的重點(diǎn)代表性手法共十一種。以擺動(dòng)類(lèi)手法——一指禪推法的教學(xué)設(shè)計(jì)為例：點(diǎn)擊播放按鈕，可以動(dòng)態(tài)觀察到擺動(dòng)類(lèi)手法——一指禪推法的重點(diǎn)姿勢(shì)：例如“沉肩”的手法展示：通過(guò)3D解剖結(jié)合真人視頻（將肩關(guān)節(jié)骨骼的透視效果在動(dòng)作示范視頻上顯示）。其他還包括動(dòng)作角度的生物力學(xué)顯示、骨骼肌收縮產(chǎn)生手法動(dòng)作的顯現(xiàn)等，動(dòng)態(tài)地讓學(xué)生了解到該項(xiàng)手法的主要要領(lǐng)。5個(gè)姿勢(shì)要領(lǐng)均可點(diǎn)擊查看，反復(fù)學(xué)習(xí)，關(guān)鍵內(nèi)容可以暫停觀摩。點(diǎn)擊動(dòng)作解析按鈕，可觀看到該重點(diǎn)手法的肌肉發(fā)力動(dòng)態(tài)，通過(guò)3D建模，結(jié)合真人動(dòng)態(tài)，將動(dòng)作分解開(kāi)來(lái)，讓學(xué)生更能直觀學(xué)習(xí)，掌握發(fā)力要點(diǎn)，并通過(guò)對(duì)動(dòng)作用力方向和大小以及錯(cuò)誤動(dòng)作要領(lǐng)的判別。

4.臨床應(yīng)用模塊：點(diǎn)擊進(jìn)入將有5個(gè)病例，分別通過(guò)動(dòng)畫(huà)展現(xiàn)臨床常見(jiàn)的頸椎病、腰痛、肩周炎、頭痛和失眠的臨證情境。病例發(fā)聲口述癥狀，系統(tǒng)提示臨床檢查等病歷資料，學(xué)生通過(guò)分析可進(jìn)行診斷和推拿治療手法處方的開(kāi)列。在學(xué)生開(kāi)設(shè)推拿處方時(shí)，需從設(shè)定好的手法庫(kù)中選定適宜該疾病、證型的手法，并按合理的手法順序安排實(shí)施。

5.考核模塊：以上每一項(xiàng)學(xué)習(xí)過(guò)程均附有考核按鈕。點(diǎn)擊考核按鈕，通過(guò)平時(shí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了學(xué)生常犯的錯(cuò)誤，通過(guò)視頻展示，考核學(xué)生掌握情況，對(duì)每種錯(cuò)誤手法都會(huì)標(biāo)識(shí)出錯(cuò)誤之處。另外臨床情境考核需要學(xué)生作出診斷和處方，特別是推拿手法處方的合理應(yīng)用，由后臺(tái)程序腳本規(guī)定每一種手法的應(yīng)用范圍，當(dāng)學(xué)生應(yīng)用合理時(shí)給予肯定分?jǐn)?shù)?？己私Y(jié)果通過(guò)后臺(tái)最終得出形成性評(píng)價(jià)，能輔助教師檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)推拿手法和臨床思路的掌握程度。

（三）主要開(kāi)發(fā)技術(shù)

本項(xiàng)目采用3D動(dòng)畫(huà)技術(shù)進(jìn)行場(chǎng)景和動(dòng)畫(huà)繪制，并對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分解，采用了Animate CC技術(shù)進(jìn)行程序合成，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)。Animate CC 對(duì)HTML5 Canvas和WebGL等多種輸出提供原生支持，并可以進(jìn)行擴(kuò)展以支持SnapSVG等自定義格式。新增HTML 5創(chuàng)作工具，為網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā)者提供更適應(yīng)現(xiàn)有網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用的音頻、圖片、視頻、動(dòng)畫(huà)等創(chuàng)作支持。

管理平臺(tái)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言及開(kāi)發(fā)工具：本項(xiàng)目管理平臺(tái)采用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，Java是一門(mén)面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言，Java語(yǔ)言作為靜態(tài)面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言的代表，極好地實(shí)現(xiàn)了面向?qū)ο罄碚?，允許程序員以優(yōu)雅的思維方式進(jìn)行復(fù)雜的編程。本項(xiàng)目管理平臺(tái)采用了Eclipse作為開(kāi)發(fā)工具，Eclipse基于Java的可擴(kuò)展開(kāi)發(fā)平臺(tái)。通過(guò)集成的（Java Development Kit）JDK，完成開(kāi)發(fā)工作。

五、實(shí)施過(guò)程與實(shí)施效果

（一）建設(shè)實(shí)施過(guò)程

在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，本軟件沒(méi)有時(shí)間空間限制，學(xué)生隨時(shí)可以通過(guò)多種數(shù)字化終端登錄進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)，以彌補(bǔ)課后自學(xué)效果不良的短板。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中，通過(guò)直觀視頻操作識(shí)別進(jìn)行考核，能夠快速發(fā)現(xiàn)自己在推拿操作上的誤區(qū)和差距。系統(tǒng)后臺(tái)對(duì)考核進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，從而建立對(duì)于學(xué)生的形成性評(píng)價(jià)，能夠明顯提升學(xué)生的手法動(dòng)作學(xué)習(xí)能力和手法實(shí)踐操作的信心。在本課程平臺(tái)初步建立之后的兩個(gè)學(xué)期（2020年秋季學(xué)期、2021年春季學(xué)期），對(duì)我校2018級(jí)中醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)兩個(gè)試點(diǎn)班，共計(jì)128名學(xué)生的“推拿學(xué)”教學(xué)進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)施過(guò)程中將本虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作為“線上線下教學(xué)”中線上部分，用于學(xué)生平時(shí)課后復(fù)習(xí)與練習(xí)，并按30%的比例作為形成性評(píng)價(jià)的一部分。同時(shí)對(duì)于學(xué)生期末成績(jī)進(jìn)行對(duì)照分析以及問(wèn)卷調(diào)查。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)及問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果

初步的實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)果顯示，與同年級(jí)同學(xué)期兩個(gè)平行班相比較，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)班的期末考試中筆試成績(jī)平均分提高4.8分（P<0.05），操作考核成績(jī)平均分高6.2分（P<0.05），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說(shuō)明虛擬仿真在一定程度上有助于學(xué)生理解手法操作內(nèi)涵。另外通過(guò)“問(wèn)卷星”小程序問(wèn)卷調(diào)查顯示，92%的受訪學(xué)生認(rèn)為虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)操作便利性良好，教學(xué)滿意度為87%。說(shuō)明本教學(xué)平臺(tái)基本得到學(xué)生認(rèn)可。

討論

以虛擬情境（Virtual Reality Technology， VR）等為代表的虛擬現(xiàn)實(shí)世界，突破了傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)間、空間和安全等限制，構(gòu)建高度仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，通過(guò)人機(jī)交互和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作流程和場(chǎng)景[3]。自2013年教育部推動(dòng)建設(shè)級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作以來(lái)[4]，許多高校都開(kāi)展了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)建設(shè)，成績(jī)斐然[5-7]。

雖然虛擬仿真教學(xué)具有很多顯示的和潛在的優(yōu)點(diǎn)，但需要肯定和強(qiáng)調(diào)的是，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式和手段對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手能力與思維能力有著不可替代的作用，因此虛擬仿真教學(xué)設(shè)計(jì)理念中有“能實(shí)不虛”的原則和共識(shí)。推拿學(xué)作為注重動(dòng)手能力和手法感受的一門(mén)實(shí)踐性操作性學(xué)科，在虛擬仿真建設(shè)中有一定難度，同時(shí)也存在一定爭(zhēng)議，認(rèn)為推拿學(xué)不能也不需要虛擬仿真教學(xué)改革。隨著時(shí)代的發(fā)展，特別是全球化諸多的不確定因素存在的背景下，為了應(yīng)對(duì)可能存在的線上教學(xué)需要，“推拿學(xué)”虛擬仿真的需求顯而易見(jiàn)，近年來(lái)有不少學(xué)校開(kāi)始嘗試“推拿學(xué)”虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)建設(shè)[5]。所采用的方法有線上講解、視頻多媒體、動(dòng)畫(huà)、VR等形式。這些方法中，VR技術(shù)的使用相對(duì)傳統(tǒng)線上教學(xué)更貼近虛擬仿真情境模擬。有學(xué)者認(rèn)為將VR技術(shù)運(yùn)用于針灸推拿教學(xué)訓(xùn)練，是醫(yī)學(xué)教育發(fā)展的必然趨勢(shì)，VR技術(shù)在針灸推拿教學(xué)訓(xùn)練中的應(yīng)用也取得了一定進(jìn)展[8]。同時(shí)指出VR技術(shù)存在一些不足。特別是推拿教學(xué)中力量檢測(cè)和力學(xué)反饋技術(shù)還遠(yuǎn)不夠成熟[9，10]。

基于以上考慮，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)過(guò)反復(fù)斟酌考慮，確定暫時(shí)拋棄設(shè)備依賴的VR技術(shù)的使用，轉(zhuǎn)而采用人體結(jié)構(gòu)透視、骨骼三維建模、生物力學(xué)以及動(dòng)畫(huà)情境等多種相對(duì)較為成熟的易于可及的虛擬仿真手段，綜合應(yīng)用于“推拿學(xué)”不同種類(lèi)不同特點(diǎn)的手法和臨床應(yīng)用的教學(xué)，基本實(shí)現(xiàn)了較為普及的應(yīng)用終端上的使用，如智能手機(jī)、PC端、平板設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)了虛擬仿真教學(xué)的可及性。根據(jù)目前教學(xué)反饋，在一定程度上達(dá)到了虛擬仿真教學(xué)的要求。

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Construction and Practice of Virtual Simulation Network Teaching Platform of “Tuina”

PENG Liang， CHEN Chu-tao， LIU Xiao-wei， YANG Zhou， GE Jun-yun

（College of Acupuncture and Tuina， Hunan University of Chinese Medicine， Changsha， Hunan 410208， China）

Abstract： Virtual simulation teaching is an important developing direction of teaching reform of higher education in the context of the information age. During the construction of virtual simulation network teaching platform of “Tuina”， the teaching team of “Tuina” has comprehensively applied the virtual simulation teaching display methods such as human body structure perspective， 3D skeleton modeling， biomechanics， and animation scenarios to different types of “Tuina” techniques and clinical application scenarios. The virtual simulation teaching system of “Tuina” is systematically constructed， which provides a better course auxiliary platform and form for distance online teaching of “Tuina” and plays an important role in solving the difficulties of online teaching of“Tuina”.

Key words： “Tuina”； course teaching； virtual simulation； network teaching platform