数字化创新实验室

发布者:中药学院实验教学中心发布时间:2024-09-10浏览次数:21

数字化创新实验室采用人工软件建模(如3D MAX)、图像建模、3D扫描仪建模三种方法,根据中药性状特征、精细结构、生理功能等特点,探索基于不同形态特征的中药数字标本的建模方法,匹配多学科实验教学过程中的不同需求,如药用植物精细结构解剖、药用植物系统发育、中药材真伪鉴别、中药饮片多基源比对、毒麻类中药识别等;结合3D打印技术,通过不同类型打印材料和设备的优化组合,形成特征明显的高仿真、可拼装、易拆卸且学生可以自主参与开发的标本模型;通过虚实联动的方式,建设中药数字标本库,为以中药学习为核心的未来数字学习空间提供优质教学资源,为中药标本数字化建设提供新思路和新方法。

在生药学实验数字化研发基础上,注重学生数字意识、数字思维、数字能力的培养,以大学生科创项目、实践类通识课程、各类双创赛事为依托,构建师生数字化研学共同体,将数字技术与中医药理论和实践相结合,引领中医药数字化创新人才培养,助力数字中医药行业的高质量发展。

 

 


图1 数字化创新实验室

       一、主要技术

       中药3D建模技术:通过规范化实物采集、专业化鉴定与解析、数字化三维建模构建出可永久无损保存、可规模化生产、可精准表达外部形态特征、内部精细结构和生理功能的3D中药数字化标本,并围绕《中国药典》建设基于典型性状特征的中药数字化标本库。针对不同种类中药,形成了一套系统的建模方案,以综合数字模型呈现中药典型性状特征。果实种子类中药,可采用图像建模方法;根及根茎类、动物类中药可采用扫描仪建模方法;花类、叶类中药,可采用软件人工建模方法;全草类中药,可采用复合式建模方法。 已申请版权6项。  

       二、主要仪器设备

       2.1 奥林帕斯DSX1000药物植物成像系统

       奥林帕斯DSX1000药物植物成像系统是一款宏观与微观兼顾的数码显微镜,有速度快、精度高、解析全面的优点,主要用来对药用植物、中药饮片及药材进行观察和分析。在药用植物学方面,可以观察植物的细胞、植物的组织结构、种子植物的器官等,进一步了解植物分类的原理和方法、植物进化系统、各类群的特征及其主要药用植物等;在中药饮片及药材方面,可以观察形状、大小、色泽、表面、质地、断面等特征。

       2.2 先临EinScan-SP V2扫描仪

      先临EinScan-SP V2扫描仪是一款桌面扫描仪,有转台扫描和固定扫描两种模式,扫描速度较快,主要用来对药用植物、中药饮片及药材进行3D扫描建模,扫描后的文件可用于3D打印。

       2.3 Raise3D E2 桌面级打印机

       Raise3D E2桌面级打印机主要用来打印软件建模及扫描仪建模等形成的3D文件,输出3D标本。

       2.4 先临Transcan C(TC)可变分辨率彩色3D扫描仪

       Transcan C(TC)可变分辨率彩色3D扫描仪是基于高精度3D数字化技术最新研发的一款主打“可变分辨率”的彩色3D扫描仪。机身采用滑轨结构设计,支持150 mm x 96 mm300 mm x 190 mm 两种扫描范围的切换,满足不同物体的扫描需求。

       2.5 FORM3+光固化打印机

       Form 3+ 光固化打印机是一款工业级品质的桌面级立体光固化 (SLA) 3D 打印机,该产品使用树脂材料进行打印并且可根据需求实现规模化原型制造与生产。

       三、主要成果

       3.1《药用植物精细结构3D建模》作为上海教育数字化转型应用标杆案例,参展 2022 第十九届上海教育博览会(线上展)。《第一教育》《东方教育时报》学习强国平台进行了相关报道

       3.2 项目《数字解百草——基于 3D 建模技术的中药数字化标本研发与应用》 获第十八届“挑战杯”上海市大学生课外学术科技作品竞赛决赛一等奖、第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛主题赛三等奖。(2023

       3.3 项目《基于3D建模技术的中药数字化标本研发与应用》入选2023上海高校本科重点教改项目。 

       3.4 项目《基于3D建模、打印技术的中药数字化标本研发与应用》入选教育部高等教育司关于开展实验教学和教学实验室建设项目。

       3.5 项目《基于3D建模、打印技术的中药数字化标本研发艺术工作坊》入围全国第七届大学生艺术展演活动艺术实践工作坊,获全国一等奖。(2024


2 全国第七届大学生艺术展演活动艺术实践工作坊现场



   四.联系方式

   联 系 人:李俊松 周婉 金旻逸 郑小宇

   联系地址:上海市浦东新区蔡伦路1200号标准化大楼主楼510

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   电  话:021-51322328 021-51322331