基于信息化建設的生命科學館App開發(fā)研究

顧霞飛 張珍珍 曹嘉琪 宋勤琴 張 維＊

（南京醫(yī)科大學康達學院，江蘇 連云港 222000）

0 引言

2019年2月13日，國務院印發(fā)《國家職業(yè)教育改革實施方案》對資源庫建設提出了明確要求：“健全專業(yè)教學資源庫，建立共建共享平臺的資源認證標準和交易機制，進一步擴大優(yōu)質(zhì)資源覆蓋面”。近年來，隨著數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡化的電子信息技術(shù)的發(fā)展，科普館數(shù)字化讓館藏資源實現(xiàn)更為廣泛的共享[1]。目前越來越多的展館通過數(shù)字化建設建立虛擬展館。

生命科學館App是醫(yī)學院校不同學科共同建設的項目，可服務于教學、科研，同時也能提供公共社會服務[2]。因此，在建設實體展館的基礎上，充分結(jié)合數(shù)字校園平臺，利用三維虛擬軟件，完成生命科學館數(shù)字化建設，并順利實現(xiàn)網(wǎng)絡共享，能最大限度地向全民開放走近醫(yī)學、了解生命的窗口[3]。

1 生命科學館App建設的意義

1.1 教育娛樂相結(jié)合，提高學生學習積極性

傳統(tǒng)的教育App的目標用戶針對的大多數(shù)是90后以及00后的學生，相比于傳統(tǒng)的枯燥無趣的學習方式，學生們更喜歡通過相應的教學視頻獨自學習與鞏固復習，這使得教育型App很受學生的喜歡。生命科學館App集娛樂與教育一體化，以實體的展館為基礎，加入視頻資料以及圖文信息，提倡自主獲取知識，相較于強迫式學習，這種教育方式能讓學生更易接受。隨著信息技術(shù)的強大，網(wǎng)絡資源日益復雜煩瑣，查找自己所需資源會花費很長的時間，而生命科學館App對相關(guān)醫(yī)學常識進行分類，使尋找醫(yī)學資源花費的時間相對減少。

1.2 傳播醫(yī)學知識，承擔服務社會責任

南京醫(yī)科大學康達學院生命科學館共占地1085平方米。生命科學館共分為三個樓層：

一層為健康與生活廳。

該展廳主要有各年齡段基本健康、合理膳食、生命活動基本指標的評測、心肺復蘇等常見急救處理、災害應急、長期不良生活習慣對健康的影響、實驗室生物安全、健康損害等科普知識，主要滿足一般人群的日常科普知識。

二層為解剖與臨床廳。

該展廳系統(tǒng)展示人體九大系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的人體標本，還有全身水平斷層標本、展示動態(tài)的塑化標本、顯示脈管結(jié)構(gòu)的鑄型標本，以及臨床應用解剖學相關(guān)內(nèi)容，以滿足本科人才培養(yǎng)、地方醫(yī)療人員培訓等需求。

三層為醫(yī)學與人類廳。

該展廳主要介紹醫(yī)學發(fā)展史、優(yōu)生優(yōu)育、病原生物學、胚胎發(fā)育、康復治療學、病原微生物與寄生蟲等，著重突出醫(yī)學與人文，注重于醫(yī)學與社會人群的聯(lián)系。

相較于普通的藝術(shù)展館而言，我院生命科學館內(nèi)的資源足以滿足大多數(shù)未接觸過醫(yī)學的人群或剛接觸醫(yī)學的醫(yī)學生們對醫(yī)學知識的好奇心和興趣。因此建立線上虛擬展館可充分發(fā)揮實體展館內(nèi)館藏資源的使用價值。

1.3 減少人員流動，共度難關(guān)

我院生命科學館內(nèi)的資源受突發(fā)衛(wèi)生事件的影響得不到充分利用，無法發(fā)揮其功能和作用。因此設計一款生命科學館App將打破時間和空間的限制，極大的減少了人員接觸和流動。同時為我院學生及社會參觀人群提供較安全的學習及知識獲取的方式，最大限度地保證資源共享。

1.4 醫(yī)學工學相交融，培養(yǎng)復合型人才

跨學科性和跨專業(yè)性是高等教育發(fā)展的重要趨勢。生命科學館App作為醫(yī)學和工學兩大學科交叉融合的典型案例與我院目標不謀而合。生命科學館App的開發(fā)不僅僅需要工學計算機的知識和應用能力，還需具備復雜的醫(yī)學背景。因此生命科學館App的開發(fā)，于制作團隊的每一位成員而言，App不僅提高了團隊成員的醫(yī)學知識儲備，更是培養(yǎng)了每位成員跨學科學習的素養(yǎng)和能力。兩大學科相互交融的產(chǎn)物更加體現(xiàn)當今社會對復合型人才的需求。

2 生命科學館App的布局設計

生命科學館App需要在展現(xiàn)生命科學館自身特色的同時，避免導航頁面層級多、界面擁擠、列表式信息展示方式單一等問題，盡可能符合人們?nèi)粘Ｊ褂脩玫牧晳T。為了使用戶具有良好的體驗感并且避免登錄界面過于繁雜，界面設計時取消注冊模式，模擬現(xiàn)實場景讓用戶體驗直接進入生命科學館產(chǎn)生身臨其境的感受。生命科學館App的布局設計主要基于我院生命科學館主體。分為三個版塊。

2.1 健康科普版塊

（1）健康驛站：在實體場館現(xiàn)有內(nèi)容的基礎上添加各年齡階段人群相關(guān)健康知識內(nèi)容，普及最新中國高血壓分級標準、各年齡階段心率及呼吸頻率的正常范圍BMI體質(zhì)指數(shù)，提供最新版色盲檢查圖。使用者點開小圖標即可出現(xiàn)類似于網(wǎng)頁樣式的解釋說明，以圖片和文字為主要的呈現(xiàn)方式。

（2）合理膳食：以營養(yǎng)平衡膳食金字塔圖片展示如何健康飲食，并利用游戲測試使用者每天的飲食是否滿足膳食營養(yǎng)需求，指導特殊人群比如嬰兒、孕婦、減肥人群合理健康飲食。

（3）人體拼圖：添加以人體為主題的拼圖類游戲，形象的展示人體內(nèi)主要的器官、骨骼、肌肉等，幫助使用者更好地認識和了解人體結(jié)構(gòu)。

（4）常見急救處理：普及常見的急救處理方式，如心肺復蘇（CPR）和海姆立克急救法等。

（5）災難應急：以圖片和視頻形式展示各級突發(fā)災難下的自救應急方案，普及突發(fā)災難下所需的應急生活必需品。

（6）不良習慣：以圖片和視頻形式展示酗酒、熬夜產(chǎn)生的不良后果并普及車輛駕駛?cè)藛T血液、呼氣酒精含量閾值。還會普及煙草中的有害成分及吸煙對人體產(chǎn)生的危害，同時添加視頻展示人體內(nèi)相關(guān)器官的病理變化過程。

（7）安全常識：主要普及日常生活中常見的一些安全知識，如火災逃生、乘車安全、交通事故自救等相關(guān)知識。

（8）實驗室安全：普及實驗室安全概述、實驗室安全操作原則、實驗室的危化品、實驗室生物安全，并添加以往高校實驗室安全事故典型案例。

2.2 人體結(jié)構(gòu)認知版塊

該版塊按照人體解剖學教科書的順序通過對人體九大系統(tǒng)的劃分，其依次對應臨床的呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)。每個系統(tǒng)都一一對應館內(nèi)的真實標本資源，通過點擊系統(tǒng)圖標選擇想要看的結(jié)構(gòu)將跳轉(zhuǎn)到館內(nèi)對應的標本信息，包括標本的立體展示以及文字注釋。

2.3 醫(yī)學人文版塊

（1）康復治療學：普及康復概念、康復工程和老年康復等知識展示常見的康復器械，如作業(yè)訓練器、上肢推舉訓練器及學生設計制作的康復矯形器具等。

（2）優(yōu)生優(yōu)育：普及中國兒童發(fā)展綱要、女性最常見的子宮內(nèi)感染因素、優(yōu)生咨詢、優(yōu)生優(yōu)育五項檢查、出生缺陷的三級預防等知識，主要以圖片和視頻形式展示。

（3）胚胎學：以圖片形式普及相關(guān)的胚胎學知識，以視頻形式展示胚胎發(fā)育過程。

（4）病原微生物與寄生蟲：普及微生物、病原生物和寄生蟲的概念及對人體所造成的危害，同時展示幾種常見的寄生蟲及其宿主的實物標本及常見的病原微生物的微觀形態(tài)，主要以圖片形式展示。

（5）公共衛(wèi)生突發(fā)事件：普及與疫情相關(guān)的重大公共衛(wèi)生事件基礎知識，對疫情的預防、治療、管理措施以及對廣大群眾的心理疏導，主要以圖片和視頻形式展示。

（6）無語良師：在醫(yī)學院校有一群特殊的老師，我們尊稱為大體老師或無語良師，該區(qū)域是重點宣傳遺體捐獻的意義和辦理手續(xù)的流程，以及對遺體捐獻志愿者的祭奠和哀思。主要以圖片形式展示。

整個生命科學館的布局設計主要是健康與生活、臨床與解剖、醫(yī)學與人類三個實體展廳的縮影。各個樓層之間相互獨立又聯(lián)系緊密，涵蓋了基本健康知識、指標測量、普通常識、急救方法、展示人體九大系統(tǒng)的標本以及康復、優(yōu)生優(yōu)育、胚胎學、病原微生物與寄生蟲等多個學科知識，每個標本一一對應二維碼，同時可以點擊每個區(qū)域的小按鈕，利用文字結(jié)合實體圖形的模式更為細致的瀏覽。

3 生命科學館App的開發(fā)

生命科學館App開發(fā)部分是基于我院南京醫(yī)科大學康達學院生命科學館所研究設計的一款移動App，通過以MUI（一種移動前端框架）為主體框架，以JavaScript和HTML5為主要設計語言，再通過CSS的裝飾而搭建的App。

3.1HTML5

HTML5包括詳細的處理模型，以鼓勵更多的可互操作的實現(xiàn)；它延伸、改進和合理化可用于文檔標記。HTML5也是跨平臺移動應用程序的候選者，因為它包括設計在低功耗設備的功能。生命科學館App采用的HTML5作為Web主構(gòu)架的規(guī)范，讓用戶進行網(wǎng)頁瀏覽時看到的內(nèi)容原本都是HTML格式的，并且用瀏覽器的一些技術(shù)處理將其轉(zhuǎn)換為可識別的信息。

3.2 JavaScript

現(xiàn)在很多的管理軟件和網(wǎng)站都是使用Java語言運行的，Java語言在軟件設計這一塊越來越受廣大設計師的喜愛。Java不僅僅是一門優(yōu)秀的語言，具有許多強大的功能，還是一個完整的平臺，擁有一個龐大的庫。包含很多可重用的代碼，并且提供了一個具有安全性，可移植性的跨操作系統(tǒng)等的服務的操作環(huán)境。應用軟件日益滲透到人們生活的方方面面，隨著安卓智能手機的普及以及服務器后臺功能的增強，越來越多的開發(fā)者開始使用Java代碼處理數(shù)據(jù)。生命科學館App主體運用Java語言來實現(xiàn)。

3.3 MUI

目前移動應用App開發(fā)模式總的來說主要分為三種：原生應用開發(fā)、HTML5應用開發(fā)及混合應用開發(fā)。混合應用開發(fā)正是結(jié)合原生和H5開發(fā)的技術(shù)，取長補短的一種開發(fā)模式，原生代碼部分利用WebView插件或者其他的框架為H5提供了一個容器，程序主要的業(yè)務實現(xiàn)、界面展示是利用H5相關(guān)的Web技術(shù)進行實現(xiàn)的。類似于菜籃子App，生命科學館App客戶端可以采用基于MUI框架和H5+技術(shù)，融合AJAX和JSON數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)生命科學館App的應用功能。

本研究是筆者在自學了HTML5和JavaScript的基礎上提出的，結(jié)合所學醫(yī)學專業(yè)知識共同研究和設計一款集合我院生命科學館功能于一體的移動App，以此來解決疫情期間大量人員進入生命科學館里學習的問題，并且也為了方便校外人員進入我校學習有關(guān)生命方面的知識以及加大對醫(yī)學常識的宣傳。伴隨互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，手機用戶在不斷地上升，使用教育類App的人數(shù)日益增多，而基于App的自主學習更加的有利于學生的復習鞏固，也有益于資源的最大化利用。移動App的設計成為主流，而App的開發(fā)設計中利用HTML5和JavaScript可以使設計難度降低，設計語言的復雜性低，也方便功能的實現(xiàn)。因此采用HTML5和JavaScript同時再結(jié)合MUI等輔助可以使設計App的難度更小。

生命科學館App的開發(fā)體現(xiàn)醫(yī)學和工學兩大學科的交叉融合，充分體現(xiàn)了當今社會對復合型人才的需求。其承擔著實踐教學、科普教育、教育研究的作用與實體展館無顯著差異，而App操作的便利性和及時性使手機用戶能夠充分利用碎片化時間進行在線學習，同時滿足疫情期間參觀者對醫(yī)學知識的渴望和需求，符合疫情防控要求。生命科學館App在醫(yī)學科普、實踐教學、教育研究等方面將產(chǎn)生一定的影響，同時也是我院對外宣傳的一個窗口，承擔了醫(yī)學院校在疫情期間積極傳播醫(yī)學知識的社會責任，開辟了醫(yī)學院校服務民生、服務科學的新模式和新角色，充分發(fā)揮了生命科學館服務大眾的功能。