【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及护理教学的，具体是一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统。
技术介绍
1、护理行业是一个需终身学习的职业，护理教学是护理职前、职后教育的主要方法，可提升护理人员的专业水平，促进护理人员为患者提供专业的护理。然而现有的教学方法大多以传统的授课法为主，教师在教学方法的选用上虽然有翻转课堂、情景模拟等方法可供选择，但教学效果受到教师自身的把控能力和学生参与的积极性的制约。
2、通过智慧实训室提供的vr头戴设备，学生可以身临其境地体验各种临床场景，如患者护理、药物管理、伤口处理等。这种真实感的沉浸式学习环境能够帮助学生更好地理解护理技术和操作流程，并提高其在实际临床中的应用能力，通过智慧实训室的系统，学生的每一个操作和决策都能够被捕捉并实时反馈，这种实时反馈能够帮助学生从错误中学习，及时纠正操作不当，提高其护理技能，同时虚拟患者的智能反应也能为学生提供更真实的临床体验和情景对话的能力培养学生可以在虚拟世界中进行训练，避免对真实患者的风险，同时还能够更为灵活地进行模拟和复习，教师也可以通过系统的监控与反馈，针对学生的表现进行个性化的教学指导。
3、但绝大多数的护理学习都是在教室以及现场中进行的，同时学生无法在庞大数据的教学信息上找寻到自身想要的技术点，同时对于现有教学平台的上架效果，无法做到评估以及改正，也就无法提高实际应用效果。
4、针对上述的技术缺陷，现提出一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统解决方案。
技术实现思路
1、为解决
2、一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，包括：
3、工作台；
4、图像收集组件，所述图像收集组件设置于所述工作台上，所述图像收集组件用于对护理人员操作进行图像捕捉并收集操作数据；移动组件，所述移动组件设置于所述工作台上，所述移动组件用于带动所述工作台转动并对不同位置的护理人员的操作进行动作捕捉；显示组件，所述显示组件设置于所述工作台上，所述显示组件用于对护理人员的操作进行可视化显示并分析操作的优缺点；交互系统，所述交互系统连接所述图像收集组件与所述显示组件并于所述工作台上进行数据可视化分析。
5、进一步的，所述图像收集组件包括转动盘、摄像头与驱动部，所述转动盘沿着所述工作台转动设置，所述摄像头设置于所述转动盘上，所述驱动部沿着所述工作台内部布设且所述驱动部连接所述转动盘用于驱动所述摄像头转动，
6、所述驱动部包括锥齿轮一、锥齿轮二与驱动电机，所述锥齿轮一的轴端与所述转动盘的轴端同轴固定，所述锥齿轮二转动连接于所述工作台上，所述驱动电机与所述锥齿轮二的轴端同轴固定。
7、进一步的，所述显示组件包括显示屏与按钮，所述显示屏沿着所述工作台的端部设置，所述按钮设置于所述工作台上，所述按钮用于启动显示屏且更换应用场景，
8、所述移动组件包括万向轮，所述万向轮沿着所述工作台的底端布设，所述万向轮用于带动所述工作台移动进行护理实训的操作捕捉。
9、进一步的，所述交互系统包括：
10、虚拟现实场景模块：利用虚拟现实技术创建真实的临床环境，包括病房、手术室、急救场景，使学生能够身临其境地进行护理操作和实践；
11、实时交互模块：用于学生通过虚拟设备与虚拟环境进行互动，模拟实际操作过程，增强学习的沉浸感和参与度；
12、个性化学习路径模块：根据学生的不同水平和需求，系统提供个性化的学习路径和任务设置，帮助他们有针对性地提升技能；
13、实践操作与技能培训模块：提供不同的虚拟场景和情境，让学生进行各种护理操作，包括病人护理、急救处理、器械使用；
14、错误纠正与反馈模块：系统实时监测学生的操作，并提供即时的反馈和指导，帮助他们纠正错误、改进技能。
15、进一步的，所述虚拟现实场景模块包括：
16、通过虚拟现实技术，精确模拟各种护理场景，包括病房、手术室、急救场景，以便学生在虚拟环境中进行实践操作和技能培训；
17、提供视听效果，包括高清图像和真实的声音，使用户能够身临其境地感受到虚拟场景的真实性；
18、支持用户与虚拟环境进行互动，通过虚拟设备，包括头戴式显示器、手柄进行操作，增强用户的沉浸感和参与度；
19、提供多样化的场景选择，涵盖各种护理情境和操作场景，以满足不同学习目标和需求。
20、进一步的，所述实时交互模块包括：
21、即时反馈：提供即时的反馈机制，让用户立即了解其操作所产生的效果或结果，增强用户的参与感和体验感；
22、实时通信：支持实时的通信功能，包括文字、语音、图像等形式，让用户能够与系统进行实时沟通和交流。
23、动态更新：实时更新系统状态和信息，保持与用户的互动始终保持最新和准确；
24、多样化交互方式：结合多种交互方式，包括触摸、手势、语音识别，以满足用户不同的操作习惯和需求。
25、进一步的，所述个性化学习路径模块包括：
26、对学生的学习能力、知识水平和学习偏好进行评估和分析，为个性化学习路径的制定提供基础数据；
27、根据学生的评估结果和需求，制定个性化的学习计划，包括学习内容、学习目标、学习时间安排；
28、根据学生学习过程中的表现和反馈，灵活调整学习路径，优化学习计划，确保其与学生的学习进度和需求保持一致；
29、提供丰富多样的学习资源，包括文字、图像、视频、模拟实验形式，以满足不同学生的学习偏好和方式；
30、根据学生的学习以及实训数据进行数据分析并呈现可视化报告，根据数据分析的结果匹配学生的学习能力并选择最优的学习方案。
31、进一步的，所述数据分析包括捕捉学生护理实操的图像并获取数据，通过数据处理对数据库中的数据进行分析并进行优化，所述优化算法包括寻找最大值或最小值的形式存在，或者最小化成本、最大化利润、最大化效率，或者找到符合特定条件的最佳参数配置，包括线性优化，所述线性优化计算公式如下：、
32、
33、其中，x为当前图案数据集的横坐标值，为可行集中的i点表示为极点的凸组合加极方向的非负组合，为可行集中的j点表示为极点的凸组合加极方向的非负组合。
34、进一步的，通过对数据库清洗后搭建回归算法，将数据进行处理分析，包括：
35、
36、其中cost(w)为代价函数，为目标数据库，λ为惩罚系数，||w||1为w向量的l1-范数作为惩罚项，l1-范数的含义为向量w每个元素绝对值的和。
37、进一步的，所述数据可视化包括图像处理，所述图像处理包括图像缩放，通过搭建卷积神经网络对图像的像素进行调整，卷积神经网络的各层中的神经元是3维排列的：宽度、高度和深度；对于输入层来说，宽度和高度指的是输入图像的宽度和高度，深度代表输入图像的通道数，通过下述公式进行计算本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，所述图像收集组件(2)包括转动盘(21)、摄像头(22)与驱动部，所述转动盘(21)沿着所述工作台(1)转动设置，所述摄像头(22)设置于所述转动盘(21)上，所述驱动部沿着所述工作台(1)内部布设且所述驱动部连接所述转动盘(21)用于驱动所述摄像头(22)转动，
3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，所述显示组件(3)包括显示屏(31)与按钮(32)，所述显示屏(31)沿着所述工作台(1)的端部设置，所述按钮(32)设置于所述工作台(1)上，所述按钮(32)用于启动显示屏(31)且更换应用场景；
4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，所述交互系统包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，所述虚拟现实场景模块包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于
7.根据权利要求6所述的一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，所述个性化学习路径模块包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，所述数据分析包括捕捉学生护理实操的图像并获取数据，通过数据处理对数据库中的数据进行分析并进行优化，所述优化算法包括寻找最大值或最小值的形式存在，或者最小化成本、最大化利润、最大化效率，或者找到符合特定条件的最佳参数配置，包括线性优化，所述线性优化计算公式如下：
9.根据权利要求8所述的一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，通过对数据库清洗后搭建回归算法，将数据进行处理分析，包括：
10.根据权利要求9所述的一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，所述数据可视化包括图像处理，所述图像处理包括图像缩放，通过搭建卷积神经网络对图像的像素进行调整，卷积神经网络的各层中的神经元是3维排列的：宽度、高度和深度；对于输入层来说，宽度和高度指的是输入图像的宽度和高度，深度代表输入图像的通道数，通过下述公式进行计算：
...【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，所述图像收集组件(2)包括转动盘(21)、摄像头(22)与驱动部，所述转动盘(21)沿着所述工作台(1)转动设置，所述摄像头(22)设置于所述转动盘(21)上，所述驱动部沿着所述工作台(1)内部布设且所述驱动部连接所述转动盘(21)用于驱动所述摄像头(22)转动，
3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，所述显示组件(3)包括显示屏(31)与按钮(32)，所述显示屏(31)沿着所述工作台(1)的端部设置，所述按钮(32)设置于所述工作台(1)上，所述按钮(32)用于启动显示屏(31)且更换应用场景；
4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，所述交互系统包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学系统，其特征在于，所述虚拟现实场景模块包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于虚拟现实技术的真实体验护理教学...
【专利技术属性】
技术研发人员：王琳，刘纳，刘笑宇，孙莹莹，
申请(专利权)人：中日友好医院中日友好临床医学研究所，
类型：发明
国别省市：
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