本实验教学项目“基于运动生物力学的人体运动诊断与评价虚拟仿真实验教学软件”,主要预设 4 个部分,包括 6 个场景,分 3 个实验模块。具体软件和参数包括:
2-6-1 虚拟仿真软件组成及虚拟场景设置
虚拟仿真软件组成:自测部分、学习部分、考核与成绩评定与学生管理,包括实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验结果的评定、实验成绩统计查询等功能, 且不限客户端数,支持同时在线人数 5000 人以上。
虚拟场景设置:
(1)人体骨骼、关节、骨骼肌的解剖学虚拟仿真实验场景;
(2)上肢基本动作(推、拉)虚拟仿真实验场景;
(3)下肢基本动作(缓冲、蹬伸)虚拟仿真实验场景;
(4)四肢鞭打、摆动动作虚拟仿真实验场景;
(5)躯干扭转、相向动作虚拟仿真实验场景;
(6)骨骼肌肌电图遥测虚拟仿真实验场景。
2-6-2虚拟仿真软件设置的 3 个实验模块
人体基本动作在不同运动项目中的功能解剖学监测与评价:上肢、下肢、躯干不同基本动作,每个动作至少选择 2 块核心肌群,每个基本动作出现在不少于 3类运动项目中;
依据上述基本动作,检测目标肌群的肌电图:每个动作至少选择 2 块核心肌肉,不少于3种项群的项目;
依据上述基本动作,进行不同运动项目的技术诊断:选择田径、球类、武术、健美操不同技术,上述 2 个基本动作,指标预设变化值不少于 5 个。
每个实验可单独生成实验报告和成绩评定,3 个实验完成之后可总体生成实验报告和成绩评定。
2-6-3 虚拟仿真仪器和材料及场景、动画、实验仪器和材料参数
虚拟材料及仪器装置:人体骨骼 206 块、四肢关节(一侧 6 个及以上)、四肢肌肉(8 块及以上)虚拟材料;肌电遥测仪(1 套)、高速摄像机(6个)等虚拟装置;
虚拟场景:运动生物力学实验室、运动解剖学实验室、各类运动场地;
动画:
(1)人体基本动作(推、拉、缓冲、蹬伸、鞭打、摆动、扭转、相向);
(2)骨骼肌肌电图测试;
(3)运动技术的高速解析。
2-6-4 虚拟仿真实验及实体交互
虚拟仿真实验教学软件由学习自测模块、虚拟仿真实验操作模块和考核评价模块 3 部分构成。虚拟仿真实验通过键盘和鼠标交互,通过自测、学习和暂存实验报告来完成;之后通过实体实验进行实验技能教学与真实体验,最后通过虚拟仿真实验教学系统补充完善实验报告并提交。