实验简介：
《脊柱运动康复生物力学虚拟仿真实验》项目包括脊柱认知、筛查、力学分析和康复手段共四个模块，内容涉及到运动解剖学、运动生物力学和运动康复等相关知识体系，提供了脊柱评估和个体化康复方案制定等虚拟仿真实验教学环节。
实验背景：
脊柱作为人体的中轴骨，起到支撑、保护、运动等重要作用。但脊柱结构复杂、稳定性较差，意外伤害或长期的不良姿势都可能对脊柱造成严重危害。据报道，我国中老年人群中97%患有脊柱疾病，近年来，又呈现出年轻化的趋势，在40岁以下的人群中，约有40%人存在脊柱异常，儿童脊柱侧弯症的发病率高达25%以上。由此可见针对脊柱的运动康复尤显重要。运动康复生物力学是运动科学和康复医学中一个非常重要的学科，其中，脊柱运动康复生物力学是该学科理论和实践研究的关键领域。脊柱运动康复的生物力学涉及范围广泛，与人体运动和康复治疗相关的教练、医疗和科研人员都需要掌握该领域的基础知识和原理，相关教学与科研需求日益迫切。但由于脊柱结构的复杂性、力学机制的不确定性、评估的高成本、面向人群的特殊性和康复手段的多样性，使其在实验教学过程中不易直观展现与理解。因此，脊柱运动康复生物力学的实验教学效果存在一定问题，学生反应难学，教师反应难教。
基于以上原因，课程教学团队依据“能实不虚、虚实结合、相互补充”的原则，将虚拟仿真技术融入到脊柱康复生物力学实验教学中。通过3D模型展现设计流程，情景模拟强化功能认知，以问题为导向推动实验开展，虚实结合，引导学生在虚拟环境中做真实验，使其更直观的了解脊柱的形态、功能和基本力学规律，并进一步掌握脊柱疾病的基本评估方法和康复手段。通过线上虚拟交互理解与线下模拟实践相结合的方式，使学生近距离、全视角、多维度来认识脊柱运动康复生物力学，加强了理论和实践的双重学习体验。
设计原则：
通过本实验要达到教学目标如下：
1.了解各节段椎体的结构和相关组织，及其相互作用的力学机制；
2.通过三维仿真场景展示评估脊柱的主要设备，熟悉其构造和原理，掌握其操作要领；
3.通过模拟脊柱评估的异常结果，掌握适宜的运动康复手段；
4.掌握脊柱功能筛查的实验方法，学会分析筛查报告；
5.培养知识应用能力、综合实践能力、思维判断与分析能力、跨学科思维能力、对新技术的学习能力；培养团队意识、创新精神、科学严谨的工作态度。 上述实验教学目标的达成有助于学生直观感受感脊柱筛查、诊断、力学分析以及康复流程。使学生能够在毕业后的工作中更快掌握对具体问题分析的能力，为毕业生成长为高层次应用型人才奠定了重要的基础。
实验目标：
南京体育学院《运动康复生物力学》是江苏省精品在线开放课程，是运动人体科学、运动康复、康复治疗专业的主干课程之一，《脊柱康复生物力学虚拟仿真实验》是基于该课程设立的特殊环节实验。课程主要包括脊柱相关的解剖学和生物力学相关原理、脊柱形态和功能的评估过程、脊柱相关疾病的损伤原理和康复方法。通过本实验要达到教学目标如下：
1.了解各节段椎体的结构和相关组织，及其相互作用的力学机制；
2.通过三维仿真场景展示评估脊柱的主要设备，熟悉其构造和原理，掌握其操作要领；
3.通过模拟脊柱评估的异常结果，掌握适宜的运动康复手段；
4.掌握脊柱功能筛查的实验方法，学会分析筛查报告；
培养知识应用能力、综合实践能力、思维判断与分析能力、跨学科思维能力、对新技术的学习能力；培养团队意识、创新精神、科学严谨的工作态度。
实验要求：
（1）专业与年级要求
实验项目主要面向南京体育学院运动人体科学、运动康复、康复治疗专业的大二和大三年级学生。
（2）基本知识和能力要求等
本实验项目要求学生学习过的相关课程或已掌握的相关专业知识，有如下层级：
①基础层：《运动解剖学》、《运动生理学》。具备一定基础理论及较好的科学分析能力，初步了解解剖和生理学的相关知识。
②专业层：《运动医学》、《康复医学》和《人体运动学》等课程。对于参加实验的学生要求具备相关的专业基础知识，了解功能解剖、运动损伤和运动康复的相关知识。
对不同专业的具体化要求：
①运动人体科学专业的学生要求初步具备基本的脊柱功能解剖和生物力学知识，可基本将生物力学原理应用于脊柱相关知识的学习中。
②运动康复和康复治疗专业的学生要求初步具备基本的脊柱功能解剖和康复知识，可基本将康复治疗原理应用于脊柱相关知识的学习中。
