CN111882463A - 牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统 - Google Patents
牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统 Download PDFInfo
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Abstract
本公开提供了一种牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，包括实验教学模块，其包括教师实验模块和学生实验模块；教师实验模块用于根据预设实验教学安排生成实验任务及实验指导文档下发至学生实验模块；学生实验模块用于浏览实验说明、实验模拟仿真、在线提交报告及实验成绩查询；虚拟试验模块，其内设有模型库和数据驱动库，模型库内存储有由图元符号及图元符号关联算法构成的牙体缺损修复全瓷冠仿真模型，图元符号关联算法以动态链接形式存储；数据驱动库内存储有仿真模型运行的数据驱动配置文件，为学生实验模块提供虚拟的牙体缺损修复全瓷冠仿真环境并生成相应实验报告并输入至教师实验模块进行存储。
Description
技术领域
本公开属于仿真教学系统领域，尤其涉及一种牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
牙体缺损修复作为口腔修复学的重要内容之一，发明人发现，传统的实验室教学模式不能满足现代牙体缺损修复学教学需求，如：实验耗材损耗大，成本高；受时间空间双重限制，教师示教均质化无法保证；由于医学伦理学限制，有创操作训练不允许直接在患者身上进行；缺乏对学生操作过程的客观性评价等，这些问题都严重制约了口腔修复学人才培养的数量与质量。
发明内容
为了解决上述问题，本公开提供一种牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，其不受时间空间的限制，能够满足现代牙体缺损修复学教学需求，提高牙体缺损修复学教学效率。
为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
一种牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，包括：
实验教学模块，其包括教师实验模块和学生实验模块；教师实验模块用于根据预设实验教学安排生成实验任务及实验指导文档下发至学生实验模块；学生实验模块用于浏览实验说明、实验模拟仿真、在线提交报告及实验成绩查询；
虚拟试验模块，其内设有模型库和数据驱动库，模型库内存储有由图元符号及图元符号关联算法构成的牙体缺损修复全瓷冠仿真模型，图元符号关联算法以动态链接形式存储；数据驱动库内存储有仿真模型运行的数据驱动配置文件，为学生实验模块提供虚拟的牙体缺损修复全瓷冠仿真环境并生成相应实验报告并输入至教师实验模块进行存储。
进一步地，所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，还包括：
实验交流模块，其用于实现教师客户端与学生客户端之间的相互通信及任意两个学生客户端之间的相互通信。
进一步地，当学生实验模块完成相匹配的实验任务后与预设实验结果比较，进而得到相应实验成绩并输入至教师实验模块中。
进一步地，所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，还包括：
管理员模块，其用于对学生客户端以及教师客户端的登录权限进行管理。
进一步地，所述虚拟实验模块，还包括：
实验参考资料模块，其内存储有实验参考资料，任一学生客户端以及教师客户端均可进行浏览查看。
进一步地，所述实验参考资料由具有相应权限的教师客户端上传至实验参考资料模块。
进一步地，所述虚拟实验模块，还包括：
实验自测模块，其内存储有预先设定的实验自测题目以及相应答案，当自测者完成预先设定的实验自测题目后，所述实验自测模块自动将当前接收的答案与预设的答案比较，根据预设分值计算当前自测成绩。
进一步地，所述虚拟实验模块，还包括：
实验原理模块，其内存储有相应实验原理文档，任一学生客户端以及教师客户端均可进行浏览查看。
进一步地，在所述虚拟试验模块中，生成实验报告的过程为：
记录学生客户端在虚拟的牙体缺损修复全瓷冠仿真环境中进行实验的操作步骤以及各个步骤的结果，并填充至预设实验报告模板中，最终生成实验报告。
进一步地，所述教师实验模块，还包括：
成绩管理模块，其与学生实验模块以及虚拟实验模块均相连，用于接收学生实验模块输出的与实验任务相匹配的实验成绩以及虚拟实验模块输出的实验自测成绩，并根据预设相应权重累加，得到相应学生的综合实验成绩。
进一步地，在所述成绩管理模块中，与实验任务相匹配的实验成绩、实验自测成绩与综合实验成绩三者之间通过学生学号为键值进行关联存储。
进一步地，所述实验教学模块、实验交流模块和虚拟试验模块均存储在服务器内，所述服务器与学生客户端和教师客户端分别相连。
本公开的有益效果是：
本公开的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统包括实验教学模块、实验交流模块和虚拟试验模块，使得牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学不受时间空间的限制，降低了实验耗材损耗，提高了牙体缺损修复学教学效率，满足了现代牙体缺损修复学教学需求。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是本公开实施例的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
图1给出了本实施例的一种牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统结构示意图。
如图1所示，本实施例的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，包括：
实验教学模块，其包括教师实验模块和学生实验模块；教师实验模块用于根据预设实验教学安排生成实验任务及实验指导文档下发至学生实验模块；学生实验模块用于浏览实验说明、实验模拟仿真、在线提交报告及实验成绩查询；
虚拟试验模块，其内设有模型库和数据驱动库，模型库内存储有由图元符号及图元符号关联算法构成的牙体缺损修复全瓷冠仿真模型，图元符号关联算法以动态链接形式存储；数据驱动库内存储有仿真模型运行的数据驱动配置文件，为学生实验模块提供虚拟的牙体缺损修复全瓷冠仿真环境并生成相应实验报告并输入至教师实验模块进行存储。
本实施例的图元符号关联算法，指的是表征虚拟的牙体缺损修复全瓷冠各个设备之间的连接关系，输入输出以及工作顺序关系。图元符号关联算法是预先设定的，可根据不同的设定调节，预先构建出不同的图元符号关联算法。
采用动态链接库有以下几个好处：(1)当算法改变时，只需要重新生成算法动态链接库，不需要重新生成模型驱动程序，实现了模型驱动与算法库的分离，更容易做到算法库的开放。(2)实现了模型驱动与算法库的分离，模型驱动使得算法的修改更快、更易，同时使得建模程序的规模缩小。在仿真算法中，对象的输入和输出，按照一定的准则分类成组，它们共同定义对象的某一类特征，称之为成组类型定义。
算法针对仿真对象，在有限步骤内模拟该对象的动态过程所使用的一组定义明确的规则。通俗点说，就是用计算机程序模拟某一仿真对象的动态过程。在这个过程中，无论是形成解题思路还是编写程序，都是在实施某种算法。前者是推理实现的算法，后者是操作实现的算法。图符是可视操作系统的重要元素，图符是一种标志它代表某一设备对象。在图形建模中用户只需双击设备图符，就可编辑设备参数。采用图形连接的方式把对象的输出变量引入另一对象的输入变量。
在具体实施中，使用图元管理工具对算法进行管理，图元管理工具的主要功能是定义算法属性和管理图元，供图形建模系统使用。图元管理工具在图符与算法之间建立映射关系，为图元结构制定图符文件、相应的算法，给出图元的类别、与之算法系数、确定牙体缺损修复全瓷冠的各个设备的工作顺序、制定牙体缺损修复全瓷冠的各个设备的输入输出之间的对应关系等。图元管理工具在图元定义的基础上，用图形化的方式完成仿真模型的建立、编辑、调试和维护等工作。
其中，当学生实验模块完成相匹配的实验任务后与预设实验结果比较，进而得到相应实验成绩并输入至教师实验模块中。所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，还包括：实验交流模块，其用于实现教师客户端与学生客户端之间的相互通信及任意两个学生客户端之间的相互通信。
作为另一种实施方式，所述虚拟实验模块，还包括：
实验参考资料模块，其内存储有实验参考资料，任一学生客户端以及教师客户端均可进行浏览查看。
本实施例利用实验参考资料模块存储实验参考资料，能够方便登录学生客户端以及教师客户端的相应客户对相应实验参考资料进行浏览查看，这样节省了资料查询的时间，提高了实验效率。
在具体实施中，实验参考资料模块中还存在有以下文档内容：
(1)上下颌前后牙解剖生理特点文档：其包含牙体各面的生理特点及意义的内容；
(2)龋病的病理生理及临床特点文档：其包含龋病发生发展的特点及治疗原则的内容；
(3)全瓷冠修复文档：其包含患者接诊、比色、临时冠取模、牙体预备、排龈、制取印模、制作并粘接临时修复体、义齿加工厂制作、戴牙、复查各环节操作要点和注意事项的内容；
(4)CAD/CAM嵌体修复文档：其包含比色、牙体预备、口内扫描、CAD/CAM制作嵌体、嵌体的粘接各环节操作要点和注意事项的内容；
(5)瓷贴面修复文档：其包含比色、牙体预备、排龈、取模、制作并粘接临时修复体、瓷贴面试戴和粘接等各环节操作要点和注意事项的内容；
(6)桩核冠修复文档：其包含桩核冠修复的牙体预备、根管预备、排龈、取模、全冠的试戴与粘接各环节操作要点和注意事项的内容。
通过本实施例的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统能够完成全瓷冠修复、CAD/CAM嵌体修复、瓷贴面修复和桩核冠修复的虚拟交互操作。
在仿真头模实验室能够完成全瓷冠的牙体预备、后牙近中邻
面嵌体的牙体预备和口腔扫描制取印模、瓷贴面的牙体预备、铸造桩核的制作，其实验结果的要求为：
(1)全瓷冠的牙体预备要求：预备体线角圆钝、边缘清晰，无倒凹和棱角，外形光滑流畅；唇面预备量1-1.5mm，分两个预备面，其中龈1/2与就位道或牙体长轴平行；切端预备量1.5-2mm，形成45°小斜面；邻面要求邻接完全打开，没有倒凹；舌轴面与就位道方向一致，舌面窝形态与原有外形一致，在下颌前伸、侧方等运动功能呢过时均有1mm空间；边缘形成360°连续一致光滑没有粗糙面的浅凹型肩台。
(2)后牙近中邻
面嵌体的预备要求：预备体内线角圆钝、外边缘清晰，无倒凹和棱角，外形光滑流畅；合面洞型要求所有轴壁尽量平行或外展6°，无倒凹和肩台，洞边缘离开咬合接触点1mm，有鸠尾固位形；邻面预备要求邻面洞型轴壁与合面洞型轴壁平行，与就位道方向一致，颊舌壁外展6°，龈阶宽1-1.5mm，颊舌壁及龈壁位于自洁区；合面洞缘形成45°的洞缘斜面。
(3)贴面的牙体预备要求：唇面磨除量自切端到颈部逐渐减小，邻面扩展到接触区，形成360°光滑连续一致的边缘线；预备体光滑，无锐点线角。
(4)铸造桩核的牙体预备：
①剩余牙体组织的预备：要求去净薄壁、原充填物、龋坏组织，髓室壁无倒凹；牙本质肩领处厚度不小于1mm，高度不小于1.5mm；其余同全冠牙体预备标准。
②根管的预备：至少保留3-5mm根尖封闭，根管壁没有倒凹。
当实验结果和结论与上述结果一致时，则表示各个实验环节均成功；否则，根据实验环节成功的多少设置相应分值后累加，得到整个实验的评分结果。
作为一种实施方式，所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，还包括：
管理员模块，其用于对学生客户端以及教师客户端的登录权限进行管理。
本实施例利用管理员模块对学生客户端以及教师客户端的登录权限进行管理，提高了整个牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统的安全性。
在具体实施方式中，所述实验参考资料由具有相应权限的教师客户端上传至实验参考资料模块。
由于实验参考资料对于实验者具有参考性作用，本实施例设置上传实验参考资料的权限，保证了资料的来源的确定性，避免实验参考资料上传无法找寻来源以及通知相应上传者进行修订的问题。
作为另一种实施方式，所述虚拟实验模块，还包括：
实验自测模块，其内存储有预先设定的实验自测题目以及相应答案，当自测者完成预先设定的实验自测题目后，所述实验自测模块自动将当前接收的答案与预设的答案比较，根据预设分值计算当前自测成绩。
本实施例利用实验自测模块能够对相应实验进行自行测试并生成相应成绩，提高了实验测试的自动化程度，使得实验测试更加方便。
作为另一种实施方式，所述虚拟实验模块，还包括：
实验原理模块，其内存储有相应实验原理文档，任一学生客户端以及教师客户端均可进行浏览查看。
本实施例利用实验原理模块存储实验原理，能够方便登录学生客户端以及教师客户端的相应客户对相应实验原理进行浏览查看，这样节省了资料查询的时间，提高了实验效率。
在具体实施中，在所述虚拟试验模块中，生成实验报告的过程为：
记录学生客户端在虚拟的牙体缺损修复全瓷冠仿真环境中进行实验的操作步骤以及各个步骤的结果，并填充至预设实验报告模板中，最终生成实验报告。
本实施例通过记录实验的操作步骤以及各个步骤的结果并填充至预设实验报告模板生成实验报告，使得实验报告的形式统一，方便实验报告的分类存储以及快速查询。
作为其他实施方式，所述教师实验模块，还包括：
成绩管理模块，其与学生实验模块以及虚拟实验模块均相连，用于接收学生实验模块输出的与实验任务相匹配的实验成绩以及虚拟实验模块输出的实验自测成绩，并根据预设相应权重累加，得到相应学生的综合实验成绩。
本实施例通过对与实验任务相匹配的实验成绩以及实验自测成绩，根据预设相应权重累加，得到相应学生的综合实验成绩，使得计算学生综合实验成绩更加快速且考虑的因素更加全面，对学生实验能力的评定更加准确。
在具体实施中，在所述成绩管理模块中，与实验任务相匹配的实验成绩、实验自测成绩与综合实验成绩三者之间通过学生学号为键值进行关联存储。
通过学生学号为键值对与实验自测成绩、实验任务相匹配的实验成绩以及综合实验成绩三者进行关联，保证了信息查询的快速性。
在具体实施中，所述实验教学模块、实验交流模块和虚拟试验模块均存储在服务器内，所述服务器与学生客户端和教师客户端分别相连。
本实施例的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统包括实验教学模块、实验交流模块和虚拟试验模块，使得牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学不受时间空间的限制，降低了实验耗材损耗，提高了牙体缺损修复学教学效率，满足了现代牙体缺损修复学教学需求。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，其特征在于，包括：
实验教学模块，其包括教师实验模块和学生实验模块；教师实验模块用于根据预设实验教学安排生成实验任务及实验指导文档下发至学生实验模块；学生实验模块用于浏览实验说明、实验模拟仿真、在线提交报告及实验成绩查询；
虚拟试验模块，其内设有模型库和数据驱动库，模型库内存储有由图元符号及图元符号关联算法构成的牙体缺损修复全瓷冠仿真模型，图元符号关联算法以动态链接形式存储；数据驱动库内存储有仿真模型运行的数据驱动配置文件，为学生实验模块提供虚拟的牙体缺损修复全瓷冠仿真环境并生成相应实验报告并输入至教师实验模块进行存储。
2.如权利要求1所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，其特征在于，所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，还包括：
实验交流模块，其用于实现教师客户端与学生客户端之间的相互通信及任意两个学生客户端之间的相互通信。
3.如权利要求1所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，其特征在于，当学生实验模块完成相匹配的实验任务后与预设实验结果比较，进而得到相应实验成绩并输入至教师实验模块中。
4.如权利要求1所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，其特征在于，所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，还包括：
管理员模块，其用于对学生客户端以及教师客户端的登录权限进行管理。
5.如权利要求1所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，其特征在于，所述虚拟实验模块，还包括：
实验参考资料模块，其内存储有实验参考资料，任一学生客户端以及教师客户端均可进行浏览查看；所述实验参考资料由具有相应权限的教师客户端上传至实验参考资料模块。
6.如权利要求1所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，其特征在于，所述虚拟实验模块，还包括：
实验自测模块，其内存储有预先设定的实验自测题目以及相应答案，当自测者完成预先设定的实验自测题目后，所述实验自测模块自动将当前接收的答案与预设的答案比较，根据预设分值计算当前自测成绩；
或所述虚拟实验模块，还包括：
实验原理模块，其内存储有相应实验原理文档，任一学生客户端以及教师客户端均可进行浏览查看。
7.如权利要求1所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，其特征在于，在所述虚拟试验模块中，生成实验报告的过程为：
记录学生客户端在虚拟的牙体缺损修复全瓷冠仿真环境中进行实验的操作步骤以及各个步骤的结果，并填充至预设实验报告模板中，最终生成实验报告。
8.如权利要求1所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，其特征在于，所述教师实验模块，还包括：
成绩管理模块，其与学生实验模块以及虚拟实验模块均相连，用于接收学生实验模块输出的与实验任务相匹配的实验成绩以及虚拟实验模块输出的实验自测成绩，并根据预设相应权重累加，得到相应学生的综合实验成绩。
9.如权利要求8所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，其特征在于，在所述成绩管理模块中，与实验任务相匹配的实验成绩、实验自测成绩与综合实验成绩三者之间通过学生学号为键值进行关联存储。
10.如权利要求1所述的牙体缺损修复全瓷冠虚拟仿真教学系统，其特征在于，所述实验教学模块、实验交流模块和虚拟试验模块均存储在服务器内，所述服务器与学生客户端和教师客户端分别相连。
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