小腸位于腹中，上端接幽門與胃相通，下端通過闌門與大腸相連，是食物消化吸收的主要場所。哺乳動物消化管平滑肌與肌肉組織共有的特性，如興奮性、傳導性和收縮性等。但消化管平滑肌又有其特點，即興奮性較低，收縮緩慢，富有伸展性，具有緊張性、自動節(jié)律性，對化學、溫度和機械牽張刺激較敏感等。這些特性可維持消化管內(nèi)一定壓力，保持胃腸等一定的形態(tài)和位置，適合于消化管內(nèi)容物的理化變化，在體內(nèi)受中樞神經(jīng)系統(tǒng)和體液因素的調(diào)節(jié)。

家兔離體小腸平滑肌的生理特性實驗以臺式液作灌流液，將離體組織器官置于摸擬體內(nèi)環(huán)境的溶液中，在體外觀察及記錄哺乳動物離體腸段的一般生理特性。但在實驗操作過程中，會遇到諸如：腸管牽拉過緊或過松，或與浴槽的壁管、通氣塑料管接觸，產(chǎn)生摩擦，造成數(shù)據(jù)不準；添加的抑制劑停留時間過久，造成腸管失活；藥劑用量把握不準，造成腸管失活等等問題。

為了提高學生實驗操作的規(guī)范意識，降低實驗操作失誤率，深入探索平滑肌生理特性，開發(fā)了本軟件。該軟件通過三維仿真及虛擬現(xiàn)實技術(shù)全方位最大限度地模擬家兔內(nèi)臟構(gòu)造，人機交互式的培訓模式，提高操作者對家兔解剖和平滑肌活性反應的認識，依托培訓考核實訓室進行模擬演示教學。

為用戶提供360度、全方位的感官，使學員感覺“身臨其境”一般，具有質(zhì)量極高的模型模擬以及強烈的浸沒感、真實感，使學員在整個實驗操作過程中猶如親手操作一般，達到幫助培訓學習的效果

本項目實驗內(nèi)容為：（1）處死家兔；（2）取12指腸及其鄰近上段小腸（約20-30cm），溫熱臺式液洗凈腸管內(nèi)容物；（3）將腸段分為10段，每段約3-4cm，每組取一段置于溫熱臺式液中；（4）將腸段兩端用細線結(jié)扎，一端系于通氣的掛鉤上，另一端與張力換能器相連；（5）啟動計算機，調(diào)節(jié)參數(shù)，開始記錄；（6）觀察并記錄離體小腸平滑肌收縮的節(jié)律、波形和幅度；（7）加入腎上腺素（1:10000）1-2滴，觀察小腸運動曲線；（8）加入毛果蕓香堿（1:1000）1-2滴，觀察小腸運動曲線；（9）將實驗藥筒內(nèi)臺氏液換成25℃臺氏液，觀察小腸運動曲線。（10）將實驗藥筒內(nèi)臺氏液換成42℃臺氏液，觀察小腸運動曲線。

家兔離體小腸平滑肌的生理特性軟件解決的問題：

（1）教學內(nèi)容虛實結(jié)合、形成完整知識體系。

針對本實驗操作+現(xiàn)象觀察的特點，進行3D虛擬操作與2D工作站相結(jié)合的方式，在軟件中內(nèi)置BL-420N系統(tǒng)部分功能，實現(xiàn)學生對家兔離體小腸平滑肌的生理特性實驗參數(shù)的調(diào)節(jié)，并隨著3D操作進行相應的現(xiàn)象反應，展現(xiàn)平滑肌的數(shù)據(jù)幾圖像反應，全方位構(gòu)建學生的知識體系結(jié)構(gòu)。

（2）以學生為中心，以真正滿足學生操作需求為教學理念。

改變了傳統(tǒng)醫(yī)學實驗以組為單位的實驗組織架構(gòu)，實現(xiàn)“人手一只家兔”，彌補了部分學生實踐不足、無法參與生產(chǎn)整個流程、對操作環(huán)節(jié)無法反復探索等不足之處，真正滿足學生全方位實驗的要求。

（3）采用沉浸式和探索式學習的教學方式，培養(yǎng)學生探索精神。

學生通過反復模擬實驗操作，在掌握離體小腸平滑肌的制備方法的同時，比較腎上腺素、毛果蕓香堿、升溫和降溫對平滑肌的作物，深入探索反應機理，提升學生的探究精神、創(chuàng)新意識和辯證思維模式。

（4）主觀聯(lián)系與客觀測試共同豐富教學內(nèi)容。

軟件分為練習模式和考核模式，在練習模式下，軟件顯示出詳細的實驗流程，可使參訓者快速、高效的掌握軟件的操作和使用，滿足了參訓者培訓的需求；在考核模式下，軟件屏蔽了操作指引和提示，智能評分系統(tǒng)對操作者的操作進行評定，待考核時間結(jié)束時，3D操作終止，評分評定終止?jié)M足了評價參訓者實操水平的考核需求。