CN113012494A - 一种细胞地图系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种细胞地图系统，属于医疗教学领域，包括多媒体服务器，所述多媒体服务器中包括智能3D细胞模型处理模块、细胞生物学课程资源库模块、数据搜索分析模块、声音信息存储模块、影像输出设备及操作终端；所述智能3D细胞模型处理模块用于展示细胞的三个层次水平的生物学数据；细胞生物学课程资源库模块用于存储细胞生物学课程的学习资料；数据搜索分析模块用于使用者输入数据后，系统搜索分析细胞生物学数据存储模块中的数据库，找到相应数据及类似数据并通过操作影像输出设备；声音信息存储模块中存储展示解说员对各部分内容的解释或解说的声音；影像输出设备用于显示系统数据；所述操作终端用于对系统各模块及数据进行操作。
Description
技术领域
本发明属于医疗教学领域，涉及一种细胞地图系统。
背景技术
随着现代科学技术，特别是互联网+和虚拟现实技术的发展，细胞生物学的发展进步可谓是日新月异，但通过3D动画等各种计算机先进技术对细胞的结构和功能进行全方位、多角度的动态展示方面仍然存在空白。医学细胞生物学知识点内容繁多，学生对细胞形态、结构和功能方面的直观感觉、形象感、图形感较差，多数学生仍是以死记硬背的学习方式为主，其学科的专业性、抽象性、枯燥性大大降低了学习的积极性和主动性，普遍产生厌学情绪，学习效率低下，严重影响医学人才的培养和医疗事业的发展。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种细胞地图系统，解决上述瓶颈问题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种细胞地图系统，包括多媒体服务器，所述多媒体服务器中包括智能3D细胞模型处理模块、细胞生物学课程资源库模块、数据搜索分析模块、声音信息存储模块、影像输出设备及操作终端；
所述智能3D细胞模型处理模块用于展示细胞的三个层次水平的生物学数据，包括展示细胞水平、亚细胞水平及分子水平的图像、图片、文字或实物；
所述细胞生物学课程资源库模块用于存储细胞生物学课程的学习资料，包括电子教材、题库、微课视频资源；
所述数据搜索分析模块主要用于使用者输入数据后，系统搜索分析细胞生物学数据存储模块中的数据库，找到相应数据及类似数据并通过操作影像输出设备出来；
所述声音信息存储模块中存储展示解说员对各部分内容的解释或解说的声音，并与各部分内容关联播放；
所述影像输出设备用于显示系统数据；
所述操作终端用于对系统各模块及数据进行操作。
进一步，所述智能3D细胞模型处理模块用于展示细胞生物学的研究、细胞的3D立体结构与功能、细胞的社会性以及细胞的基本生命活动。
进一步，所述细胞生物学的研究包括介绍各种显微镜技术、细胞的分离和培养、细胞组分的分离和纯化技术、细胞化学和细胞内分子示踪技术、细胞功能基因组学研究技术。
进一步，所述细胞的3D立体结构与功能用于展示细胞膜、内膜系统、线粒体细胞骨架、细胞核、基因信息的传递与蛋白质合成。
进一步，所述细胞的社会性用于展示细胞连接、细胞粘附及黏附分子、细胞的信号转导。
进一步，所述细胞的基本生命活动用于展示细胞分裂与细胞周期、细胞分化、细胞衰老与死亡、细胞工程技术。
本发明的有益效果在于：本发明所展示的软件系统，通过反复学习，可以极大地提高学生对医学，特别是医学细胞生物学的学习兴趣和学习效果，增强其学习医学的自信心。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明所述细胞地图系统结构示意图；
图2为影像输出设备展示的操作截面示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明通过一种细胞地图系统，将人体细胞从细胞水平、亚细胞水平及分子水平三个层次动态地展示出来，将显微镜技术发展的直接成果即细胞内的精细结构，甚至细胞内分子间的作用过程呈现甚至实时呈现出来。“细胞地图”的比例尺(即放大比例)依据各种显微镜的分辨能力以及各种细胞器的实际大小进行科学制定，更加直观、逼真地展示出细胞生物学的知识体系，包括：细胞生物学的研究方法(介绍各种显微镜技术、细胞的分离和培养、细胞组分的分离和纯化技术、细胞化学和细胞内分子示踪技术、细胞功能基因组学研究技术)、细胞的3D结构与功能(细胞膜、内膜系统、线粒体细胞骨架、细胞核、基因信息的传递与蛋白质合成)、细胞的社会性(细胞连接、细胞粘附及黏附分子、细胞的信号转导)、细胞的基本生命活动(细胞分裂与细胞周期、细胞分化、细胞衰老与死亡、细胞工程技术)。使得医学生对所展示的有关细胞生物学的知识内容能够做到一目了然，直击想象和问题的本质，摆脱死记硬背的学习方式、帮助他们系统且有趣地学习细胞生物学相关知识，并从中发现学习的乐趣、以较轻松的方式牢固掌握细胞生物学重点内容，从而达到有效提高医学生学习兴趣，促进其积极主动学习专业知识的目标。本发明的目的在于运用高端的数字化技术，取代传统的学习方法，达到视听直观，操作便捷的效果。
如图1所示，本系统包括智能3D细胞模型处理模块、细胞生物学课程资源库模块、数据搜索分析模块、声音信息存储模块、多媒体服务器、影像输出设备和操作终端构成。其中：
1.智能3D细胞模型处理模块包括对细胞三个层次水平的展示，即细胞水平、亚细胞水平及分子水平。主要存储人细胞生物学所有的数据，包括细胞生物学的研究方法(介绍各种显微镜技术、细胞的分离和培养、细胞组分的分离和纯化技术、细胞化学和细胞内分子示踪技术、细胞功能基因组学研究技术)、细胞的3D立体结构与功能(细胞膜、内膜系统、线粒体细胞骨架、细胞核、基因信息的传递与蛋白质合成)、细胞的社会性(细胞连接、细胞粘附及黏附分子、细胞的信号转导)、细胞的基本生命活动(细胞分裂与细胞周期、细胞分化、细胞衰老与死亡、细胞工程技术)。将上述三个层次水平的所有数据(包括图像、图片、文字、实物等)构建成数字信息录入到智能3D细胞模型处理模块中。
2.细胞生物学课程资源库模块存储包括电子教材PDF、题库、微课视频资源等学习资料。
3.数据搜索分析模块主要用于使用者输入数据后，系统搜索分析细胞生物学数据存储模块中的数据库，找到相应数据及类似数据并通过影像输出设备显示出来。
4.声音信息存储模块中存储展示解说员对各部分内容的解释或解说的声音(可选择男生或女生的声音)。
5.多媒体服务器用来运行本系统和储存各类数据。
6.影像输出设备用来输出显示系统界面。
7.操作终端显示“细胞地图”系统界面，用户可通过输入信息进行数据搜索，或通过触摸控制3D细胞模型360°旋转、放大或缩小等，地图比例尺会显示相应比例，也可通过调整比例尺进行放大或缩小，来达到展示目标细胞内部微观结构的目的。
细胞地图系统的组成及工作原理示意图如附图1所示。
实施例：如图2所示，用户通过操作终端，选择或输入关键词“线粒体”后，细胞地图(类似于圆形的“地球仪”形状)会从3D细胞逐渐“搜索”放大显示出细胞内部的线粒体3D图形，接下来可对线粒体进行360°旋转，也可进一步点击比例尺放大显示线粒体的内部结构如线粒体内膜、线粒体嵴、基质、基粒(并可以显示结构的中文名称)。也可将此地图显示于屏幕左半部分，右半部分显示线粒体有关知识的文字内容或PDF教材(可对PDF或文本上的文字做标记，并可保存)，右下半部分也可选择性显示网络搜索引擎(界面大小可调，也可隐藏本部分)，便于网络搜索相关知识，同时显示可做到图文并茂，增强学习效果。右上半部分(或右半部分)也可选择性显示关于线粒体的视频介绍，右下半部分也可选择性显示网络搜索引擎(界面大小可调，也可隐藏本部分)，便于网络搜索相关知识。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种细胞地图系统，其特征在于：包括多媒体服务器，所述多媒体服务器中包括智能3D细胞模型处理模块、细胞生物学课程资源库模块、数据搜索分析模块、声音信息存储模块、影像输出设备及操作终端；
所述智能3D细胞模型处理模块用于展示细胞的三个层次水平的生物学数据，包括展示细胞水平、亚细胞水平及分子水平的图像、图片、文字或实物；
所述细胞生物学课程资源库模块用于存储细胞生物学课程的学习资料，包括电子教材、题库、微课视频资源；
所述数据搜索分析模块主要用于使用者输入数据后，系统搜索分析细胞生物学数据存储模块中的数据库，找到相应数据及类似数据并通过操作影像输出设备出来；
所述声音信息存储模块中存储展示解说员对各部分内容的解释或解说的声音，并与各部分内容关联播放；
所述影像输出设备用于显示系统数据；
所述操作终端用于对系统各模块及数据进行操作。
2.根据权利要求1所述的细胞地图系统，其特征在于：所述智能3D细胞模型处理模块用于展示细胞生物学的研究、细胞的3D立体结构与功能、细胞的社会性以及细胞的基本生命活动。
3.根据权利要求2所述的细胞地图系统，其特征在于：所述细胞生物学的研究包括介绍各种显微镜技术、细胞的分离和培养、细胞组分的分离和纯化技术、细胞化学和细胞内分子示踪技术、细胞功能基因组学研究技术。
4.根据权利要求2所述的细胞地图系统，其特征在于：所述细胞的3D立体结构与功能用于展示细胞膜、内膜系统、线粒体细胞骨架、细胞核、基因信息的传递与蛋白质合成。
5.根据权利要求2所述的细胞地图系统，其特征在于：所述细胞的社会性用于展示细胞连接、细胞粘附及黏附分子、细胞的信号转导。
6.根据权利要求2所述的细胞地图系统，其特征在于：所述细胞的基本生命活动用于展示细胞分裂与细胞周期、细胞分化、细胞衰老与死亡、细胞工程技术。
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Publications (1)
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