虛擬現實康復原理與應用設計 教學大綱、授課計劃

《虛擬現實康復原理與應用設計》教學大綱課程信息課程名稱：虛擬現實康復原理與應用設計課程類別：素質選修課/專業(yè)基礎課課程性質：選修/必修計劃學時：32計劃學分：2先修課程：無選用教材：《虛擬現實康復原理與應用設計》，侯文生、李增勇主編，2023年，電子工業(yè)出版社教材。適用專業(yè)：本課程可作為生物醫(yī)學工程、智能醫(yī)學工程等專業(yè)本科生的課程，也可供相關專業(yè)技術人員參考。課程負責人：二、課程簡介該課程圍繞虛擬現實康復工程新技術，介紹了虛擬現實基本概念及其關鍵技術原理;結合康復醫(yī)學基本理論，介紹了虛擬現實的視覺、力觸覺和多感覺反饋刺激的生理效應，以及虛擬現實康復系統(tǒng)的功能組成;重點介紹了虛擬現實康復人機交互技術工程原理及康復工程實現方法，以及虛擬現實運動康復系統(tǒng)應用設計和虛擬現實認知與神經心理康復應用設計:最后介紹了基于虛擬現實技術的康復評定應用。三、課程教學要求序號專業(yè)畢業(yè)要求課程教學要求關聯(lián)程度1工程知識介紹了虛擬現實的視覺、力觸覺和多感覺反饋刺激的生理效應，以及虛擬現實康復系統(tǒng)的功能組成;重點介紹了虛擬現實康復人機交互技術工程原理及康復工程實現方法，以及虛擬現實運動康復系統(tǒng)應用設計和虛擬現實認知與神經心理康復應用設計:最后介紹了基于虛擬現實技術的康復評定應用。L2問題分析虛擬現實技術融合了計算機、傳感器、圖形顯示、力觸覺反饋與執(zhí)行器、自動控制等多種技術，已在生理解剖知識學習、外科手術模擬訓練、放療計劃、醫(yī)療急救培訓等醫(yī)學領域得到廣泛應用，近年來又作為一種新的康復工程技術受到高度重視。H3設計/開發(fā)解決方案虛擬現實康復應用進入快速發(fā)展階段，互聯(lián)網、人工智能、腦機接口等技術將進一步促進虛擬現實康復技術的發(fā)展并擴大其應用范圍，虛擬現實技術也正從傳統(tǒng)的“3I”演化為“4I”，即沉浸感(Immersion)、交互性(Interaction)、想象性(Imagination)、智能性(Intelligence)。H4研究L5使用現代工具L6工程與社會學生能夠意識到虛擬現實技術的重要性，不僅要有良好的思想道德素質、科學文化素質、專業(yè)技能和健康的身體，而且要有良好的心理素質，勇于承擔責任，能夠承受失敗與挫折等。L7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展L8職業(yè)規(guī)范L9個人和團隊1.學會個人發(fā)展和團隊合作，提高個人和團隊的綜合素質。2.學會與他人合作和溝通，建立良好的人際關系和團隊合作氛圍。H10溝通1.學會進行有效的溝通和表達，與客戶、同事和上級保持良好的溝通和協(xié)作。2.學會進行跨文化溝通和合作，提高國際化視野和跨文化交流能力。M11項目管理L12終身學習1.學會進行自我學習和自我提升，不斷提高自身的專業(yè)水平和創(chuàng)新能力。2.學會進行終身學習和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，不斷拓展職業(yè)領域和發(fā)展空間。H注：“課程教學要求”欄中內容為針對該課程適用專業(yè)的專業(yè)畢業(yè)要求與相關教學要求的具體描述?！瓣P聯(lián)程度”欄中字母表示二者關聯(lián)程度。關聯(lián)程度按高關聯(lián)、中關聯(lián)、低關聯(lián)三檔分別表示為“H”“M”或“L”?！罢n程教學要求”及“關聯(lián)程度”中的空白欄表示該課程與所對應的專業(yè)畢業(yè)要求條目不相關。四、課程教學內容章節(jié)名稱主要內容重難點關鍵詞學時類型1緒論虛擬現實基本概念虛擬現實與醫(yī)療健康虛擬現實技術的醫(yī)療康復應用進展了解虛擬現實的基本概念；理解虛擬現實的醫(yī)療健康應用模態(tài)，以及虛擬現實；了解技術的醫(yī)療康復應用進展。1理論+實操2虛擬現實技術基礎虛擬現實的基本特征虛擬現實核心技術虛擬現實系統(tǒng)設計與開發(fā)虛擬現實開發(fā)引擎及其設計應用了解虛擬現實的基本特征，掌握虛擬現實核心技術原理，以及虛擬現實系統(tǒng)的設計開發(fā)流程。4理論+實操3虛擬現實康復基本原理康復的基本理論虛擬現實康復技術簡介虛擬現實康復的反饋及其生理效應虛擬現實康復系統(tǒng)組成與設計了解康復的基本理論；理解虛擬現實康復的基本原理；掌握虛擬現實康復的反饋及其生理效應，以及虛擬現實康復系統(tǒng)的組成及設計規(guī)范。4理論+實操4虛擬現實康復中的人機交互虛擬現實人機交互簡介手指運動模式及手勢識別肢體運動模式檢測神經肌肉信息檢測及模式識別虛擬現實康復系統(tǒng)的人機交互設計掌握人機交互的傳感檢測基本原理；理解并運用肢體關節(jié)運動信息的人機交互和神經肌肉信息檢測的人機交互技術，以及虛擬現實康復系統(tǒng)的人機交互設計方法。6理論+實操5虛擬現實技術的肢體運動康復應用運動康復基本知識運動學參數驅動的上肢康復虛擬現實應用設計力觸覺反饋與腕關節(jié)運動虛擬康復應用設計下肢康復虛擬現實應用設計虛擬現實交互下的平衡功能康復應用設計虛擬現實與康復訓練機器人集成應用設計了解運動康復基礎知識；理解并掌握上肢康復的虛擬現實系統(tǒng)參數設計方法。9理論+實操6虛擬現實技術的認知與神經心理康復應用認知與神經心理康復基本知識虛擬現實與神經心理認知虛擬現實技術的認知與神經心理康復設計虛擬現實技術在認知與神經心理康復中的應用了解并掌握虛擬現實技術用于認知與神經心理康復的技術設計方法,以及虛擬現實技術在認知與神經心理康復方面的最新應用進展。3理論+實操7虛擬現實技術與康復評定康復評定的基本概念關節(jié)運動功能的虛擬現實評定平衡功能的虛擬現實評定虛擬現實康復在線評定與訓練過程交互控制虛擬現實技術在神經心理康復評定中的應用了解康復評定的基本概念；掌握虛擬現實技術的關節(jié)運動功能康復評定、平衡與協(xié)調功能康復評定，以及虛擬現實康復的在線評定和康復訓練過程的交互控制。5理論+實操五、考核要求及成績評定序號成績類別考核方式考核要求權重（%）備注1期末成績期末考試考試50百分制，60分為及格2平時成績課后作業(yè)7次40優(yōu)、良、中、及格、不及格3平時表現出勤情況10兩次未參加課程則無法獲得學分注：此表中內容為該課程的全部考核方式及其相關信息。六、學生學習建議學習方法建議1.通過開展課堂討論、實踐活動，增強的團隊交流能力，學會如何與他人合作、溝通、協(xié)調等等。2.通過思考，加深自己的興趣，鞏固知識點。3.進行練習和實踐，提高自己的技能和應用能力，加深對知識的理解和記憶。學生課外閱讀參考資料《虛擬現實康復原理與應用設計》，侯文生、李增勇主編，2023年，電子工業(yè)出版社教材。七、課程改革與建設從該課程圍繞虛擬現實康復工程新技術展開教學，同時大量引用和借鑒了國外的教材、專著、論文的相關內容。平時對學生的考核內容包括出勤情況、學生的課后作業(yè)、課堂討論等方面，占期末總評的50%。期末考試成績占期末總評的50%。制訂人簽字：教研室主任簽字：院部負責人簽字：修訂時間：年月日教學日歷（20xx～20xx學年第x學期）開課學院開課專業(yè)講授學時16課程名稱虛擬現實康復原理與應用設計授課教師實踐/實驗學時16授課年級授課班級總學時32使用教材《虛擬現實康復原理與應用設計》參考書目《虛擬現實康復原理與應用設計》校歷周次授課內容分章節(jié)題目第1周第1章緒論（1學時）1.1虛擬現實基本概念、1.2虛擬現實與醫(yī)療健康、1.3虛擬現實技術的醫(yī)療康復應用進展（1學時）第2章虛擬現實技術基礎（1學時）2.1虛擬現實的基本特征、2.2虛擬現實核心技術（1學時）第2周第2章虛擬現實技術基礎（2學時）2.1虛擬現實的基本特征、2.2虛擬現實核心技術（1學時）2.3虛擬現實系統(tǒng)設計與開發(fā)、2.4虛擬現實開發(fā)引擎及其設計應用（1學時）第3周第2章虛擬現實技術基礎（1學時）2.3虛擬現實系統(tǒng)設計與開發(fā)、2.4虛擬現實開發(fā)引擎及其設計應用（1學時）第3章虛擬現實康復基本原理（1學時）3.1康復的基本理論、3.2虛擬現實康復技術簡介（1學時）第4周第3章虛擬現實康復基本原理（2學時）3.3虛擬現實康復的反饋及其生理效應（2學時）第5周第3章虛擬現實康復基本原理（1學時）3.4虛擬現實康復系統(tǒng)組成與設計（1學時）第4章虛擬現實康復中的人機交互（1學時）4.1虛擬現實人機交互簡介、4.2手指運動模式及手勢識別（1學時）第6周第4章虛擬現實康復中的人機交互（2學時）4.1虛擬現實人機交互簡介、4.2手指運動模式及手勢識別（1學時）4.3肢體運動模式檢測、4.4神經肌肉信息檢測及模式識別（1學時）第7周第4章虛擬現實康復中的人機交互（2學時）4.3肢體運動模式檢測、4.4神經肌肉信息檢測及模式識別（1學時）4.5虛擬現實康復系統(tǒng)的人機交互設計（1學時）第8周第4章虛擬現實康復中的人機交互（1學時）4.5虛擬現實康復系統(tǒng)的人機交互設計（1學時）第5章虛擬現實技術的肢體運動康復應用（1學時）5.1運動康復基本知識（1學時）第9周第5章虛擬現實技術的肢體運動康復應用（2學時）5.1運動康復基本知識（1學時）5.2運動學參數驅動的上肢康復虛擬現實應用設計（1學時）第10周第5章虛擬現實技術的肢體運動康復應用（2學時）5.2運動學參數驅動的上肢康復虛擬現實應用設計（2學時）第11周第5章虛擬現實技術的肢體運動康復應用（2學時）5.3力觸覺反饋與腕關節(jié)運動虛擬康復應用設計（1學時）5.4下肢康復虛擬現實應用設計（1學時）第12周第5章虛擬現實技術的肢體運動康復應用（2學時）5.5虛擬現實交互下的平衡功能康復應用設計（1學時）5.6虛擬現實與康復訓練機器人集成應用設計（1學時）第13周第6章虛擬現實技術的認知與神經心理康復應用（2學時）6.1認知與神經心理康復基本知識、6.2虛擬現實與神經心理認知（1學時）6.3虛擬現實技術的認知與神經心理康復設計（1學時）第14周第6章虛擬現實技術的認知與神經心理康復應用（1學時）6.4虛擬現實技術在認知與神經心理康復中的應用（1學時）第7章虛擬現