整个实验过程由脊柱认知、脊柱筛查、力学分析、运动康复4个环节组成，包括运动解剖学、运动生物力学等相关知识的掌握，进行力学测试、提供个性化康复方案等虚拟仿真实验教学环节。

在前期理论知识学习的基础上，采用虚拟仿真技术对“脊柱形态、功能的分析、诊断与康复”情景模拟的教学方法，让学生在虚拟环境中开展脊柱形态、功能分析与诊断的实验操作，激发学生积极主动地学习脊柱系统的相关知识，通过人机对话逐步、反复和可逆性训练，加深学生对脊柱形态、功能分析与诊断技术的深刻认识，提高对人体脊柱形态、功能分析与诊断实验教学效果。

通过实验完成后得到实验报告的前提下认真反思和总结，让学生在探究学习的过程中形成对知识的自主构建。脊柱系统的学习需要建立在大量的解剖实践基础上，在虚拟仿真实验中应用了模型搭建的模式，这种模型法的应用很好地解决了学生在尸体解剖中不太能反复、强化的实际问题，进一步加深了学生对脊柱的结构、功能，及生物力学机制与机理的认知与熟练程度。

脊柱系统中椎间盘是一个非常重要的组织结构，但是椎间盘的受力是一个非常空间化的问题，椎间盘的受力实验是一个模拟性实验，而在虚拟仿真实验中的控制变量法应用很好地解决了椎间盘力学分析中的蠕变问题，可以让学生更好地理解椎间盘病变的原因、过程与结果。

脊柱系统的康复是一个系统化的学习过程，存在着知识量大、知识面广的问题，在虚拟仿真实验中可以化繁为简，分解多个知识面，实际采用微格化教学，分解了大量知识点，有助于学生的记忆，增加学习的兴趣。

内容：本系统是基于B/S架构设计的虚拟仿真实验教学平台。系统采用轻量化的开发语言和模块化设计方案，部署简单、使用方便。系统支持分布式部署方案，可随使用情况动态扩充容量，基于容器化部署还可实现自动扩容，无需人为干预。系统包含实验实训、实验报告、实验指南、数据统计、考试系统、帮助中心、收费系统、安全中心、资源中心、协同服务、学问系统和知识角等功能模块。系统除支持虚拟仿真实验外还可上传视频和其它文档资料，支持系统化课程体系学习。系统可对学生实验、学习数据做详细记录并分析每个学生的学习情况和整体学生知识掌握情况，实验报告系统可对学生提交的实验报告进行自动批阅也可由教师人工批阅或学生相互阅评。系统用户可分为教师和学生两种角色。教师可发布实验资源、建设实验课程、设置课程共享信息、可查看发布课程的学习情况、可批阅学生实验报告和考试。学生可报名参与课程，可观看报名课程的视频操作课程的实验资源，可查看个人的学习情况，可评价学习课程、参与课程讨论，可参与实验报告互评等。

步骤：

环节一：脊柱认知

①采用人机交互虚拟操作，掌握脊柱的解剖结构和功能的学习。

②采用人机交互虚拟操作，让学生认识与熟悉各个不同椎体之间的区别。

③采用人机交互虚拟操作，让学生完成整个脊柱的拼装与某一段脊柱的软组织搭建。

环节二：脊柱筛查

①采用人机交互虚拟操作，让学生通过3D光谱Diers进行脊柱的筛查。

②观看操作技术，让学生通过SpineScan电子脊柱测量仪进行大范围脊柱筛查。

③采用人机交互虚拟操作，通过以上两个步骤，可以让学生从矢状面、冠状面、水平面，对测试对象进行脊柱姿势测量，并找出颈、胸、腰段的异常。

环节三：力学分析

①采用人机交互虚拟操作，通过肌力矩的测量来解读颈部不同的低头角度所受的力的大小。

②采用人机交互虚拟操作，通过Cobb角的测量，使学生能自己掌握准确测量脊柱侧弯度数的方法，准确测量出侧弯角度，一方面可以就其严重程度及时作出评价，另一方面是选择治疗方法以及监测治疗效果的重要依据。

③采用人机交互虚拟操作，让学生熟悉通过对腰背部进行等速运动测试找出薄弱肌群，从而可以进行针对性的康复训练。

④采用人机交互虚拟操作，学生通过虚拟的椎间盘的受力测试，直观地观察椎间盘在不同受力状态下的蠕变，从而了解椎间盘的病理变化。

环节四：运动康复

①采用人机交互虚拟操作，让学生在前期筛查、测试的基础上选择适合颈椎生活康复的器具，如生活中常见枕头的使用。

②观看操作技术，如果学生在上一步骤选择了枕头，则让学生进一步进行选择枕头的高度。

③采用人机交互虚拟操作，让学生进一步进行选择枕头的位置。