济宁医学院 大学生创新创业训练计划管理系统

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医典数字化传承游戏--《素问纲目·杏林问道》

申报人：张富涵 申报日期：2025-03-15

基本情况

2025创新项目
医典数字化传承游戏--《素问纲目·杏林问道》 学生申报
创新训练项目
工学
计算机类
学生自主选题
二年期
《素问纲目·杏林问道》是一款以《黄帝内经》《本草纲目》为内核的2D国风科普游戏，通过“游戏+文化+科技”的创新融合，构建了一个动态开放的中医元宇宙。玩家将化身岐黄传人，在古代神州大地上展开一场集药理探索、病症诊疗、时空医学于一体的冒险，在趣味交互中领悟中医“天人合一”、“辨证论治”的千年智慧。游戏的亮点在于深度还原典籍创“五行-五脏”动态体质系统，基于生辰八字与五运六气算法生成NPC健康状态，真实再现《内经》“因人制宜”理念。构建药性矩阵，通过“君臣佐使”拼图玩法还原《本草纲目》药物配伍精髓。通过望闻问切四诊交互模拟中医诊断全流程。十二时辰对应经络活跃度，寅时扎肺经疗效翻倍，错误时辰触发“气机逆乱”。通过竹简拼图、古文字解谜解锁《内经》秘术。基于真实生态数据，模拟不同地域对药物的影响。通过五禽戏、八段锦连招系统，结合触屏针灸取穴，打造“可玩可练”的养生交互。融入WHO认证的针灸疗法与药理学对照，架设传统医学与现代科学的对话桥梁。本游戏通过通过深度还原典籍，硬核科普玩法实现文化科技融合、创造多维价值延伸让岐黄之术可玩可感，让文化传承有血有肉。
山东省“技能兴鲁”职业技术大赛三等奖
第一届CCF算法能力大赛山东省级三等奖
2024睿抗机器人开发者大赛山东省级三等奖
第十四届电子商务“创新，创意及创业”挑战赛山东省二等奖
山东省大学生软件设计大赛一等奖、三等奖
2024团体程序设计天梯赛山东省级三等奖
山东省物联网创造力大赛二等奖、三等奖
山东省大学生科技外语大赛三等奖
山东省大学生人工智能大赛二等奖
第十六届蓝桥杯大赛省级一等奖
承担教育部产学合作协同育人项目3项；
主持济宁医学院教师科研基金项目2项；
主持济宁医学院教育改革课题项目2项；

指导教师长期指导学生参加各类学科竞赛和创业大赛，具有丰富的指导经验，能全力支持本项目的开展。
校级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
张富涵 医学信息工程学院 计算机科学与技术（健康大数据方向） 2023 游戏策划
李衍坤 医学信息工程学院 计算机科学与技术（智能AI方向） 2023 程序制作
朱瑞娜 医学信息工程学院 计算机科学与技术（智能AI方向） 2023 游戏测试
成照权 医学信息工程学院 计算机科学与技术（智能物联方向） 2022 医学知识收集
焦韵嘉 医学信息工程学院 计算机科学与技术（健康大数据方向） 2023 音频设计
王源 医学信息工程学院 计算机科学与技术（智能AI方向） 2022 美术制作

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
王猛 医学信息工程学院 否

立项依据

  中医经典《黄帝内经》《本草纲目》蕴含的系统医学思想（如整体观、动态平衡）与现代系统生物学、网络药理学存在理论契合，但因其表述抽象（如“阴阳五行”“归经”），导致公众认知偏差甚至伪科学传播。世界卫生组织（WHO）在《传统医学战略2014-2023》中明确指出，亟需通过科学化、数字化手段推动传统医学的现代化阐释与传承。同时为了响应《“十四五”中医药发展规划》“推动中医药与现代科技深度融合”要求以及落实《全民科学素质行动规划纲要》中“创新科普形式，服务健康中国”目标。本项目旨在开发一款可视化中医药理论的数字化工具，将《黄帝内经》中的“阴阳五行”“五运六气”等抽象概念转化为可计算的动态模型，探索其与现代系统生物学、网络药理学的关联性。实现中药配伍规律的跨学科解析，例如验证《本草纲目》“君臣佐使”“十八反”等传统经验的现代科学基础。同时可以通过游戏化学习提高对中医知识吸收效率的影响，量化游戏交互对复杂中医概念（如“辨证论治”“六淫致病”）的理解促进作用。并且进行中医思维模式的系统性训练培养“整体观”“平衡观”医学思维，通过训练玩家应对突发公共卫生事件的决策能力使其在面对疾病防控策略的时能通过自有的医学知识预防疾病。通过中医知识的传播实现潜移默化的提高日常健康。
  本项目是一款以中医药经典《本草纲目》《黄帝内经》为核心蓝本、构建了丰富多元的玩法体系的2D科普游戏，通过游戏化手段将中医药文化中的药理知识、养生智慧、阴阳五行理论等转化为互动体验。玩家将扮演一名古代医者，通过采药、制药、诊病等任务，探索中医药文化精髓，同时结合现代科学视角解读传统医学。通过趣味互动，传播古老而深邃的医学知识，实现医典的数字化传承。
    世界观设定：
    玩家化身岐黄传人，在动态生成的古代神州大陆上，根据不同的时间线设定不同背景、不同的症状的NPC,通过调和阴阳、辨识百草、诊治疾病一步步踏入神医的奇妙冒险故事。
    游戏的核心玩法模块：
    ①　体质推演系统（《内经》五行-五脏模型）：
动态体质生成：每一个NPC拥有基于生辰八字的先天体质（金木水火土），结合五运六气算法生成实时健康状态 。
    ②　望闻问切交互诊断：
    玩家通过四诊合参小游戏收集信息：
    望：观察NPC面部光泽/舌苔颜色（颜色识别小游戏）。
    闻：分析咳嗽声频率判断肺腑状况（音频波形匹配）。
    问：对话树选择关键问题（剧情知识）。
    切：模拟把脉操作（剧情知识）。
    ③　药性炼金系统（《本草纲目》物质化）
    三维药性矩阵：
    每味药材具备八纲（寒热温凉平）、五味（酸苦甘辛咸）、归经属性 ；
    君臣佐使合成：
    通过药柜拼图游戏组合药材，需符合：
    君药：占比＞50%且属性匹配主证；
    臣药：强化君药并处理兼证；
    佐使：中和毒性或引导药力；
    失败案例：错误配伍会产生"十八反"事件（如贝母+乌头引发中毒动画）。
    ④　时空医学系统（时间-空间动态影响）
    子午流注时钟：
    游戏内时间按十二时辰流动，不同时段对应经络活跃度：
    寅时(3-5点)-->肺经 ；
    卯时(5-7点)-->大肠经 ；
    辰时(7-9点)-->胃经 ；
    在对应时辰针灸相关穴位效果×200% ；
    错误时辰治疗可能引发「气机逆乱」的buff 。
    ⑤　地理药性变异：
    采用真实古代地理数据，同种药材在不同地域产生属性变异(主要在世界地域探索时可以用到)：
    "上党人参"补气效果+30%
    "川黄连"清热力度×2但毒性+15%
    ⑥　经络修炼系统（动作玩法结合）
    导引功法训练：
    结合传统养生功法的动作捕捉数据：
    五禽戏：通过体感操作模仿虎鹿熊猿鸟动作。
    八段锦：完成特定姿势连招解锁「气脉贯通」状态。
    ⑦　针灸穴位挑战：
    使用动态经络图进行快速取穴： 根据疾病类型显示需要刺激的穴位路径；施针深度通过压力传感控制（触屏设备可实现）；错误操作触发「晕针」动画与惩罚机制 ；探险地图时可针灸某些穴位提高相应的属性。
    手三里穴：通过针刺此穴，封锁痛感并增强手臂力量。
    阳陵泉穴：针刺后提升下肢力量，减少运动损伤影响。
    气海穴：激发全身能量，使角色“力大无穷”。
    ⑧　知识探索系统（RPG要素）：
    古籍解密玩法：
    通过修复残卷小游戏解锁《内经》秘术：
    拼接竹简碎片（拼图游戏）；
    解读古文字（字源匹配）；
    实践验证理论（关联前面玩法模块）。
    ⑨　弟子养成系统
    招募不同特质学徒：
    神农型：野外采药成功率+25%；
    扁鹊型：诊断速度×2；
    仲景型：经方研发效率提升。
    ⑩　大地探索系统
    通过探索不同的地域，探索结束后可把此地域建立成种植培养中药的园地（养成游戏）：
    东北地区（寒温带）：寒冷湿润，设定雪山、针叶林场景，采药需抵御寒冷。
    可采集药材：人参（吉林长白山）、鹿茸（黑龙江）、五味子、刺五加。
    华北地区（温带）：四季分明，平原与山地并存。
    可采集药材：黄芪（山西）、连翘（河北）、酸枣仁、地黄。
    以及华东地区（亚热带）、 西南地区（高原山地）、华南地区（热带）、 西北地区（干旱区）、青藏高原（高寒区）海洋区域 。
    依据《内经》精准判断病症，再参照《本草纲目》挑选适配药材，组合成方剂，在实践中领悟中医辨证论治的精妙。古籍互动系统更是一大亮点，在游戏中精美的《内经》竹简与《本草纲目》图鉴皆可点击查阅原文，玩家在探索中解锁知识点成就，仿佛穿越时空，与古人对话，感受医学经典的博大精深。当玩家探索完全部地图后触发隐藏剧情，面对隐藏的五行 BOSS 战则将游戏难度与趣味性推向高潮，面对代表五行失衡的强敌，玩家需巧妙运用五行相克理论，结合《本草肛门》解毒药材，智斗 BOSS，考验对医学知识的综合运用能力。
    此游戏不仅为玩家带来沉浸式的知识体验，更肩负着传承中华医学瑰宝的使命，让古老的智慧在数字时代重焕生机，开启一场别具一格的医学知识探索之旅，无论是医学爱好者还是普通玩家，都能在其中收获知识与乐趣，共赴这场跨越千年的杏林之约。 
    1.国内技术研究发展现状
    传统教育模式依赖文本记忆，缺乏交互体验（《中华中医药学会2021年调查报告》显示，仅12%青少年能准确理解“辨证论治”概念）；现有中医类游戏多侧重文化符号，缺乏科学验证（如《中医模拟器》因夸大疗效被医学界批评）。
    技术机遇：
    国内关于中医药与游戏结合的研究近年来逐渐增多，以下是国内的相关成果：
    游戏化学习（Game-based Learning）已被证实可提升复杂科学概念的吸收效率（参考文献：Connolly et al., 2012, Computers & Education）；
    人工智能与知识图谱技术为中医“症状-证型-治法”逻辑链的可视化推理提供工具支持（案例：清华大学“中医临床决策支持系统”）。
    《面向中医药文化遗产激活的严肃游戏设计实践》（作者：张诗钰 蒋蕊）该研究将中药炮制作为切入点，对中医药文化进行了知识层、感知层和体验层的文化转译，为如何活化文化遗产提供了具体的策略和方法论参考。
    《基于社会学习理论的中医药文化严肃游戏设计策略研究》（作者：张婧琪 周晓蕊）该研究针对其所面临的困境，以社会学习理论为切入点，提出了模仿学习论、自我效能论、自我调节论、交互决定论的中医药文化严肃游戏设计策略。
    《基于中医药文化传承的互动式H5游戏设计研究》（作者：杨怡）根据传统中医药文化的知识，设计了互动式H5游戏《行走的药典》。该案例以H5为主要开发平台，主要采用HTML5编译。最终通过问卷调查等方式探究游戏对中医药文化传承的效果并进行总结分析，为中医药文化的创新性传提供一定的思路。
    国内的游戏技术在市场规模、技术投入、服务器框架、网络框架、图形服务等多方面上发展迅速，已经拥有不小的规模。将游戏与医学领域相结合也已然成为一种趋势。娱乐中学习医学知识也将变的越来越普遍。
2.国外的研究及发展现状
    《"Pancreata: The Keto Struggle": an innovative educational tale-based game for diabetic ketoacidosis revitalizes collaborative learning, learner's engagement among undergraduate medical students.》（作者：Krishna Mohan Surapaneni）该文献讲述“Pancreata-The Keto Struggle”通过将基于游戏的学习与传统教学方法相结合，有效地振兴了医学教育中的协作学习。该游戏不仅有助于更深入地了解糖尿病酮症酸中毒 （DKA） 等复杂的临床病症，还广泛提高了学生的临床管理技能和自信心。
    《Analog Serious Games for Medical Education: A Scoping Review》（作者：Sarah L Edwards; Aryana Zarandi; Michael Cosimini; Teresa M Chan; Monica Abudukebier; Mikaela L Stiver）该文献研究了过去的游戏教育游戏，得出结论尽管基于模拟游戏的学习不能完全取代传统的教学方法，但模拟严肃游戏有可能在所有医学培训阶段有意义地补充医生轨道学习者的教育。
   
 国外的热销游戏：
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游戏与医学健康结合在全球方面都是在积极发展的，也有越来越多的人愿意能够在游戏中增长自己的医学知识。
    本项目的设计充分融合了中医药经典理论与现代游戏化思维，以期实现文化传承的范式突破、玩法机制的创新革命、时空医学的机制融合。
    1.文化传承的规范突破
    将《黄帝内经》的阴阳五行学说转化为"体质推演系统"，《本草纲目》的药材分类升维为"三维药性矩阵"，实现从文字典籍到融合实践的娱乐性传播。
竹简修复、古文字解读等交互设计，使玩家在拼图解密中直接接触《内经》原文，开创"游戏即文献阅读"的沉浸式学习模式。
    2.玩法机制的创新革命
    君臣佐使玩法将中药组方原则转化为约束满足问题，通过药柜拼图实现《本经》"七情合和"理论的策略性表达。
地理药性变异系统引入真实古代地理数据，使药材属性随地域产生动态变化，再现"道地药材"概念的游戏
    3.时空医学的机制融合
    将十二时辰经络理论转化为200%疗效加成的策略维度，建立中医时间医学的游戏决策模型。
构建超过300个节点的中医理疗关系网，支撑足够真实的医学剧情。包含五味、归经、禁忌等各个参数的药材矩阵，为配伍系统提供更真实的方案。
    4.教育传播的维度跃升
    隐性知识显性化，通过剧情设计更方便的进行可视化传递。
    技术路线
    ┌──────────────┐
    │ 游戏表现层 │◀-Raylib系统
    ├──────────────┤
    │ 中医逻辑引擎 │◀─知识图谱/算法集群
    ├──────────────┤
    │ 数据持久层 │◀─药材数据库
    └──────────────┘
    本项目将基于RAYlib引擎开发一款以中华传统中医药文化为核心的2D教育探索游戏。游戏采用像素风格，通过raylib的GPU批处理渲染实现动态笔触效果，场景构建将融入《本草纲目》插画元素，运用纹理切片技术实现可交互的古代药柜动态组件。技术实现上将采用ECS架构管理数百种药材属性数据库，结合raylib的rlImGui库构建动态药方组合界面，并通过FFmpeg集成实现真人中医师教学视频的嵌入式播放。项目计划接入中医经典文献API，在解谜关卡中融入真实药方典故。
    核心框架
    ① Raylib 4.5：轻量级+跨平台+内置物理引擎 ；
    ② C++17：合理使用现代特性 。
    辅助工具链
    ① Tiled Map Editor：制作药材采集地图 ；
    ② Aseprite：绘制像素风中医道具 ；
    ③ FMOD：实现游戏音效系统 ；
    ④ rlImGui:构架动态界面 ；
    ⑤ FFmpeg:管理视频播放 。
    拟解决关键问题：
    ①　中医理论游戏化转化
    设计矛盾：传统医学抽象概念→可量化游戏机制。
    ②　动态难度平衡
    设计矛盾：硬核中医知识 vs 休闲玩家体验 ；
    解决方案：引入「辅助模式」提供诊断建议 。
    ③　文化准确性验证
    搜罗中医数据严谨确认并进行内容审核；
    开发专用校验工具比对《本草纲目》原文 。
    预期成果：
    开发一个益智游戏系统，并申请该系统的软件著作权，以该系统参加学科竞赛获省级以上奖励1项。 
    第一阶段（2025.06--2025.07）:
    医学数据搜集，深度解析《本草纲目》《黄帝内经》 。
    第二阶段（2025.07--2025.09）：
    利用暑期时间参加医学实践，对医疗诊断实地学习。
    第三阶段（2025.09--2025.10）：
    整理游戏开发大纲。进行项目部分分配，整合手中资源。
    第四阶段（2025.10--2025.12）
    项目框架编写，如数据库，图像资源库，游戏实体类 。
    第五阶段（2026.01--2026.05）
    剧情制作及图像描绘开发 。
    第六阶段（2026.05-2026.12）：
    代码编写及功能完善 。
    第七阶段（2027.01--2027.06）：
    项目完善阶段，不断对项目进行测试研究，完成结题。 
  曾基于Funcode平台开发过游戏并且获得了山东省大学生软件设计大赛省一等奖。在游戏开放方面有着一定的经验。学习算法接近两年，能够合理的处理游戏中需要到的算法。
    （1）已具备条件
    已完成C语言课程，能编写中等规模程序，熟悉指针、结构体、文件操作等。用Raylib完成过简单2D游戏（如贪吃蛇、平台跳跃），了解图形渲染、输入处理等基本功能。有扎实的算法基础，掌握排序、搜索、树/图遍历，能实现游戏逻辑（如碰撞检测、状态机）。实现过小型游戏开发，如课程设计中的迷宫游戏、拼图游戏，熟悉游戏循环和模块化设计。熟练掌握各个工具使用如Git版本控制、VS Code/CLion开发环境，具备调试和代码管理能力。有着中医药兴趣：阅读过《本草纲目》科普读物，了解阴阳五行等基础概念。也曾参与传统文化类活动（如汉服社、中医讲座），有传播热情。
    （2）缺少的条件
    理论体系方面对五脏六腑模型、六经传变、药性归经等缺乏系统认知。没有实践经验无法准确判断药材配伍禁忌（如“十八反”）、针灸时辰选择等。缺少权威的中医药数据库（如药材属性、病症-方剂映射表）。缺乏专业中医主题素材（如穴位图、药材插图、古代场景）。
    （3）解决方法
    系统学习中医知识，选修校内中医药概论课程，或通过MOOC平台（如中国大学MOOC）学习《中医基础理论》。精读《黄帝内经》《伤寒论》简化版，重点理解五行-五脏模型、六淫病因等核心概念。利用公开数据库（如TCM-ID、TCMSP）获取药材属性数据。向中医药学院学生学习，建立简易病症-方剂对照表。使用免费素材网站（OpenGameArt、Itch.io）获取重要素材。借助AI工具（如MidJourney）生成基础素材，手动优化细节。

经费预算

开支科目 预算经费（元） 主要用途 阶段下达经费计划（元）
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 20000.00 无 11000.00 9000.00
1. 业务费 16000.00 无 7000.00 9000.00
（1）计算、分析、测试费 0.00 无 0.00 0.00
（2）能源动力费 0.00 无 0.00 0.00
（3）会议、差旅费 10000.00 外出参会、参赛差旅费 5000.00 5000.00
（4）文献检索费 2000.00 购买《黄帝内经》《本草纲目》等相关古籍电子版及学术数据库访问权限 2000.00 0.00
（5）论文出版费 4000.00 项目成果发表至学术期刊或会议 0.00 4000.00
2. 仪器设备购置费 4000.00 购置开发设备 4000.00 0.00
3. 实验装置试制费 0.00 无 0.00 0.00
4. 材料费 0.00 无 0.00 0.00
结束

用户单位： 济宁医学院        

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