虚拟仪器技术在医学仪器教学中的应用研究

发布时间：2020-07-13 02:43

【摘要】： 随着科学技术的不断发展而逐渐兴起的虚拟现实技术在我国教育体系中扮演着越来越重要的角色。随着受教育人数的不断增多，传统学校教育资源的相对不足，尤其是医学院校的教学资源更是匮乏。虚拟仪器实验教学必将在医学院校得到进一步发展和完善。在以计算机形式进行学习的虚拟仪器教学中，学习者对可视化知识学习的三维性、交互性、动态性和真实性提出了较高的要求。传统的仪器实验，场地、维护费用、交互性和动态性弱的缺点使医学仪器院校的实验教学不得不寻求新的实验手段。虚拟仪器技术以其良好灵活的交互性以及对硬件资源要求的简易性等优点备受实验教学的亲睐，成为解决可视化知识学习的又一重要媒体技术。然而，虚拟仪器技术仍然处于发展之中，相关开发工具还不够成熟，许多关键技术仍有待解决。这一现状导致在实验教学中应用虚拟现实技术存在着概念模糊不清、技术门槛高、应用范围广且杂的特点。国内已有一些学者和研究机构在这一领域开展了卓有成效的研究工作，但面对这一新媒体技术在实验教学中应用引起的诸多问题，仍需不断研究实践。本论文从理论、技术和实践三方面全面探讨了虚拟仪器技术在实验教育学应用的相关问题。论文首先在考察虚拟仪器技术定义和历史发展基础上，从实验实训角度提出了对虚拟仪器技术含义的理解；其次从理论上剖析了虚拟认识的涵义以及桌面虚拟现实与行为主义学习理论、建构主义学习理论和人本主义学习理论的关系；再次从技术角度提出了实验教学中桌面虚拟现实技术选择的应用方案，并给出了相应的选择方案和技术的一般的设计思路；最后从应用实践方面，明确提出了虚拟仪器技术的类型，设计、开发了一个基于心电图机的虚拟实验的学习案例，并开展了课程整合及形成性评价。经过实验证明了所构造的虚拟仪器模型有效可行，并具有应用的价值。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R-4
【图文】：

应用程序,硬件,虚拟仪器

序具有便携性。显然他都可以仅在同一个程序中使用虚拟仪器而无需改变代码。2)多个应用，一个设备图2一2通过为许多应用程序重复使用硬件减少成本假设有一个工程师，刚刚完成了一个心电监护任务。他的下一个任务是血压监护。即使任务完全不同他也可以重用同样的设备。他所需要做的就是使用虚拟仪器软件开发出新的血压应用程序。另外随着技术的发展，传统仪器功能更新不易实现，仪器老化等缺点将限制它的发展。而虚拟仪器可以在基本不改变硬件的情况下更新仪器的功能，它所作的也只是更新系统的软件。而且虚拟仪器主要由

应用程序,硬件

l)一个应用，多个设备霭汽犷蒸了呼黔补图2一1许多硬件上实现使用同样的应用程序如图1一1所示，在这个例子中，工程师只需完成系统的构建后，他需要在一个生产层尸Xl系统上配置应用程序以完成新产品的测试，或者他可能需要应用程序具有便携性。显然他都可以仅在同一个程序中使用虚拟仪器而无需改变代码。2)多个应用，一个设备图2一2通过为许多应用程序重复使用硬件减少成本假设有一个工程师，刚刚完成了一个心电监护任务。他的下一个任务是血压监护。即使任务完全不同他也可以重用同样的设备。他所需要做的就是使用虚拟仪器软件开发出新的血压应用程序。另外随着技术的发展，传统仪器功能更新不易实现，仪器老化等缺点将限制它的发展。而虚拟仪器可以在基本不改变硬件的情况下更新仪器的功能，它所作的也只是更新系统的软件。?

数组函数,数组,转置,二维数组

一一维数组拆分函数数 DeeimateIDArrayyy将原数组拆分成为n个数数组组组组。。图2一7所示的例子是利用UbV正W数组函数对一个二维数组进行求最大和最小值，并对这个二维数组进行转置运算。程序的构成包括一个数组、数组大小函数 (arraysize)、数组的最大值和最小值函数(腼 ayMax&Min)、二维数组转置函数 (TransPoseZD腼ay)和相关连线构成。蒸图2一7数组的创建及数组函数的应用程序显示了原始数组的大小维2维，最大值是位于O行4列的8，最小值是位于1行4列的一7，还显示了原数组经过转置运算后的结果。‘簇2·‘IEEE玫 arningTeehnologyStandardsCommittee(LTSC)(03/19/02)，迪边也匹鱼选缨

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