5G技術(shù)下的醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用探究

摘要：聚焦于5G技術(shù)下的醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用與探究。利用3D建模和交互開發(fā)技術(shù)、5G技術(shù)等，對構(gòu)建現(xiàn)實(shí)感的醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)提供方案，適用于不同場景下的醫(yī)學(xué)教學(xué)需求，特別適用于臨床實(shí)習(xí)醫(yī)生的復(fù)雜手術(shù)模擬訓(xùn)練。通過虛擬仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了與虛擬仿真平臺的交互操作及過程評價(jià)，不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)解剖教學(xué)的不足，還提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。此外，探索了VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的改革與應(yīng)用，為高等醫(yī)學(xué)院校的教育機(jī)制改革與創(chuàng)新發(fā)展提供了借鑒。

關(guān)鍵詞：5G；虛擬仿真；醫(yī)學(xué)；教學(xué)應(yīng)用

一、前言

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)近幾年迎來了新的突破，由于VR身臨其境的交互體驗(yàn)，應(yīng)用在醫(yī)學(xué)教育培訓(xùn)上有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。5G技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與普及，為用戶提供超高清、低延遲的良好體驗(yàn)，基于虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)、元宇宙等數(shù)字技術(shù)構(gòu)建的虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，為醫(yī)學(xué)院校創(chuàng)新教育提供了更富現(xiàn)實(shí)感的教學(xué)平臺[1]。

基于虛擬仿真技術(shù)的各類教學(xué)平臺如雨后春筍般出現(xiàn)，方興未艾。基于應(yīng)用平臺，主要有VR版、PC版和Web版。VR版可通過VR頭盔和手柄進(jìn)行單人一對一操作的個(gè)性學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)；PC版可以通過單人或小組演示操作，同時(shí)通過局域網(wǎng)進(jìn)行大班教學(xué)及可視化觀摩學(xué)習(xí)；Web版可以通過瀏覽器進(jìn)行線上可視化學(xué)習(xí)，該平臺適用于對臨床實(shí)習(xí)醫(yī)生進(jìn)行復(fù)雜環(huán)境下的模擬手術(shù)訓(xùn)練，包括精準(zhǔn)定位、設(shè)計(jì)多種手術(shù)方案、復(fù)雜手術(shù)規(guī)劃與演練等[2]。不同的平臺與技術(shù)支持使得虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，為醫(yī)學(xué)教育數(shù)字化發(fā)展注入新的動(dòng)力。

二、虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育的優(yōu)勢

虛擬仿真教學(xué)具有反復(fù)操作、簡單易上手、直觀形象等特點(diǎn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)解剖教學(xué)具有氣味難聞、標(biāo)本易損耗、標(biāo)本資源緊張等缺點(diǎn)。教師借助文字、三維模型、音頻、視頻等形式進(jìn)行闡釋和可視化展現(xiàn)，緊緊圍繞知識點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和評估考核模塊，全面而清晰地展示解剖結(jié)構(gòu)，實(shí)施個(gè)性化教學(xué)，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能。

（一）5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)高速率、低延遲體驗(yàn)

利用5G技術(shù)的高速率和低延遲特性，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)傳輸高質(zhì)量的醫(yī)學(xué)圖像、視頻和其他教學(xué)資料，確保學(xué)生在進(jìn)行虛擬仿真實(shí)踐時(shí)能夠獲得與真實(shí)場景較為相似的體驗(yàn)感[3]。在5G技術(shù)的支持下，將復(fù)雜的GPU渲染和編碼任務(wù)全部交由服務(wù)器端處理的算法和策略，通過優(yōu)化硬件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改進(jìn)資源調(diào)度，使學(xué)習(xí)者通過終端設(shè)備直接與虛擬仿真程序進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，擺脫其對高端PC平臺支持的依賴。實(shí)時(shí)同步功能使得教師和學(xué)生之間能夠進(jìn)行無縫溝通和交流，教師能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控學(xué)生的操作，并給予學(xué)生及時(shí)的指導(dǎo)和反饋。在5G局域網(wǎng)管理框架下部署醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，減少占用GPU資源的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)高速、低延遲的虛擬仿真交互體驗(yàn)[4]。

（二）助推VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域中的應(yīng)用

VR技術(shù)作為多學(xué)科領(lǐng)域交叉融合、互相滲透的產(chǎn)物，靈活性強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)中。依托醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)，利用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建虛擬的人體器官組織數(shù)字模型，將相關(guān)的解剖結(jié)構(gòu)和發(fā)病原因及手術(shù)方法等教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)融入模型教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)與虛擬仿真平臺的交互操作及過程評價(jià)。研究VR技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的改革與應(yīng)用，探索系統(tǒng)的教學(xué)模式與實(shí)踐教學(xué)平臺，為VR技術(shù)在其他醫(yī)學(xué)類課程中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

（三）為高等醫(yī)學(xué)院校教育機(jī)制改革與創(chuàng)新發(fā)展提供借鑒

在構(gòu)建以學(xué)生為中心教育理念的過程中，轉(zhuǎn)變教師的教育觀念，推進(jìn)適應(yīng)學(xué)生實(shí)際需求的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生基于信息技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，優(yōu)化以能力為導(dǎo)向的形成性評價(jià)方法，將為全國各大醫(yī)學(xué)高校的教育機(jī)制改革與創(chuàng)新發(fā)展提供借鑒。

（四）提高醫(yī)學(xué)工作者的專業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)

利用VR技術(shù)，搭建虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)平臺，通過反復(fù)交互式操作，提高學(xué)生的操作水平，縮短在醫(yī)院的培訓(xùn)周期，全面提高醫(yī)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和崗位勝任力。本課題將在既有教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合VR技術(shù)與臨床專業(yè)課程體系，不斷改革完善課程思政引領(lǐng)下的醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式，提高專業(yè)技能與人文修養(yǎng)，為實(shí)現(xiàn)“健康中國”戰(zhàn)略輸送更多德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)醫(yī)學(xué)人才[5]。

三、5G技術(shù)支持下的醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建

系統(tǒng)利用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)將醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識與臨床理論及實(shí)踐形成橫向串聯(lián)，擴(kuò)大視覺空間，形成三維立體的直觀場景，構(gòu)建逼真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在開放、交互的虛擬環(huán)境中實(shí)施自主實(shí)驗(yàn)操作。

（一）基于5G通信技術(shù)的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及實(shí)驗(yàn)室部署

根據(jù)虛擬仿真系統(tǒng)的性能要求，計(jì)算出基站設(shè)備的基帶載波帶寬，進(jìn)一步確定所用射頻單元的數(shù)量及天線系統(tǒng)的通道數(shù)。根據(jù)基站的性能要求，進(jìn)行基站數(shù)據(jù)參數(shù)配置，并完成基站的安裝。選擇合適的室外射頻、天線單元、GPS和防雷裝置等設(shè)備，通過光纖連接，構(gòu)成5G移動(dòng)通信接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[6]。5G移動(dòng)通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)配置是一個(gè)綜合性的任務(wù)，涉及寬帶規(guī)劃、業(yè)務(wù)需求匹配、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、設(shè)備選擇與測試以及安全性考慮等多個(gè)方面，以確保5G網(wǎng)絡(luò)的高效、穩(wěn)定和可靠運(yùn)行，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的通信體驗(yàn)。

通過優(yōu)化硬件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改進(jìn)資源調(diào)度策略，使終端功能優(yōu)化為僅提供連接網(wǎng)絡(luò)、視頻解碼和人機(jī)交互。學(xué)習(xí)者可不受時(shí)空和人數(shù)限制，實(shí)現(xiàn)跨平臺、跨終端學(xué)習(xí)與培訓(xùn)。5G通信實(shí)驗(yàn)室部署方案主要涉及實(shí)驗(yàn)室部署以及機(jī)房部署，是一種全新的延遲優(yōu)化解決方案。學(xué)生在有5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，極大地提高了教學(xué)的便捷性、靈活性、普及性和適用性。

（二）基于C#語言及Unity平臺開發(fā)全過程交互學(xué)習(xí)模式

醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)采用先進(jìn)的三維圖像處理技術(shù)，結(jié)合了CT掃描技術(shù)、醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)、三維建模技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等綜合性技術(shù)，利用3Dmax建模技術(shù)、Unity交互開發(fā)平臺及C#語言編程技術(shù)等在計(jì)算機(jī)中構(gòu)建三維醫(yī)學(xué)模型，模擬真實(shí)的醫(yī)學(xué)場景，設(shè)計(jì)豐富的交互設(shè)計(jì)流程，大量生產(chǎn)教學(xué)內(nèi)容。在醫(yī)學(xué)教育、臨床實(shí)踐、手術(shù)模擬等方面，呈現(xiàn)出高度逼真的醫(yī)學(xué)場景和人體結(jié)構(gòu)，為學(xué)生提供沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使得醫(yī)學(xué)生和醫(yī)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)和操作，提升與優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量和課堂模式創(chuàng)新。在醫(yī)學(xué)教育中，學(xué)生可以通過虛擬仿真技術(shù)學(xué)習(xí)解剖學(xué)、病理學(xué)、急救技能、手術(shù)技巧等，增強(qiáng)對實(shí)際操作流程的理解和掌握，提高臨床技能和診療水平。

（三）多維度優(yōu)化GPU編程提高靈活性

從算法設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)存管理到并行化策略等多個(gè)方面的考慮對GPU編程進(jìn)行優(yōu)化，使仿真程序通過GPU提供的API接口直接調(diào)用GPU計(jì)算資源。通過對軟件底層代碼和迭代算法的優(yōu)化將GPU虛擬化，解決了通過不同用戶的需求動(dòng)態(tài)分配虛擬GPU運(yùn)行環(huán)境的資源，增強(qiáng)了GPU編程靈活性。將數(shù)據(jù)劃分為可獨(dú)立處理的塊，處理大規(guī)模并行數(shù)據(jù)。使用連續(xù)內(nèi)存布局的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以減少內(nèi)存訪問延遲，優(yōu)化數(shù)據(jù)在主機(jī)和GPU之間的傳輸。優(yōu)化循環(huán)結(jié)構(gòu)，減少循環(huán)嵌套和條件分支，充分利用GPU的并行計(jì)算能力，合理劃分任務(wù)并分配到不同的線程或核上，高效地利用GPU資源。

（四）以學(xué)生為中心，創(chuàng)新混合式教學(xué)模式

醫(yī)學(xué)虛擬仿真平臺是信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度融合產(chǎn)物，突破時(shí)空，以人為本，以學(xué)生為中心，順應(yīng)教育變革。通過優(yōu)慕課、雨課堂實(shí)現(xiàn)線上學(xué)習(xí)資源嵌套，結(jié)合線下三維場景的VR體驗(yàn)，全過程可視化的直觀教學(xué)，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力。基于5G技術(shù)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺突破時(shí)空限制，引入人機(jī)交互信息技術(shù)，開創(chuàng)更具交互性、沉浸感的醫(yī)學(xué)實(shí)踐課程。以學(xué)生為中心，順應(yīng)時(shí)代教育變革，有效拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)資源和空間。

構(gòu)建“知行合一”的虛擬現(xiàn)實(shí)臨床技能訓(xùn)練系統(tǒng)，形成一套理論與實(shí)踐相結(jié)合的虛擬現(xiàn)實(shí)臨床技能訓(xùn)練體系，包括虛擬網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練平臺和虛擬實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練平臺兩個(gè)部分。VR技術(shù)提供了豐富的教學(xué)資源，包括視頻教程、案例分析、互動(dòng)問答等，方便學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和鞏固知識。利用VR技術(shù)還可以建立虛擬醫(yī)院及虛擬的醫(yī)療機(jī)構(gòu)服務(wù)流程，利用相關(guān)軟件還原真實(shí)的門診、病房、急救室、手術(shù)環(huán)境等內(nèi)容。醫(yī)學(xué)生通過對虛擬患者進(jìn)行病例分析和診斷，訓(xùn)練學(xué)生的臨床實(shí)踐技能，一定程度上縮短了醫(yī)學(xué)生培養(yǎng)周期。

（五）構(gòu)建智能評估與反饋體系

系統(tǒng)具備智能評估功能，能夠?qū)W(xué)生的操作進(jìn)行精確評估，并給出相應(yīng)的反饋和建議。教師通過平臺的數(shù)據(jù)留痕進(jìn)行分析，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和薄弱環(huán)節(jié)，全面、深入進(jìn)行教學(xué)反思，優(yōu)化平臺內(nèi)容，進(jìn)而有針對性地調(diào)整教學(xué)。構(gòu)建基于崗位勝任力的VR教學(xué)評價(jià)體系，從理論知識的獲取能力、實(shí)踐技能的掌握能力、具有服務(wù)意識的溝通能力三個(gè)維度來評價(jià)VR教學(xué)體系。

（六）保障數(shù)據(jù)安全性與穩(wěn)定性

在系統(tǒng)構(gòu)建過程中，需要充分考慮數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)問題，采取相應(yīng)的加密和防護(hù)措施。利用5G網(wǎng)絡(luò)的高速、低時(shí)延特性，結(jié)合SSL/TLS等安全傳輸協(xié)議，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。通過身份驗(yàn)證、角色權(quán)限管理等手段，嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限，防止未授權(quán)訪問。定期備份系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并制定詳細(xì)的數(shù)據(jù)恢復(fù)計(jì)劃，以便在數(shù)據(jù)丟失或損壞時(shí)能夠迅速恢復(fù)。建立安全的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備和技術(shù)，構(gòu)建安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，防止外部攻擊。通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和數(shù)據(jù)處理流程，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，避免在教學(xué)過程中出現(xiàn)中斷或故障。

四、虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)具體應(yīng)用策略

（一）線上線下協(xié)同推進(jìn)課程實(shí)施路徑，創(chuàng)新教學(xué)模式

為加快實(shí)施虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用，教學(xué)全面啟動(dòng)了數(shù)字化建設(shè)機(jī)制，根據(jù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)所具有的功能和課程教學(xué)要求，膝關(guān)節(jié)仿真實(shí)驗(yàn)采用自主學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合、線上線下相結(jié)合的模式。

1.依托醫(yī)學(xué)專業(yè)及課程，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺

依托醫(yī)學(xué)相關(guān)專業(yè)，針對課程搭建虛擬網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，包含理論與實(shí)踐兩個(gè)部分，一方面鞏固學(xué)生的理論知識，另一方面，通過實(shí)踐教學(xué)平臺的交互操作，理實(shí)結(jié)合，加強(qiáng)學(xué)生專業(yè)技能。開發(fā)虛擬臨床診療環(huán)境，如虛擬醫(yī)院，學(xué)生可在就業(yè)前體驗(yàn)到真實(shí)的診療情景，縮短學(xué)生實(shí)習(xí)期限，培養(yǎng)學(xué)生與患者的溝通能力和診斷治療水平。

2.融合多元技術(shù)與平臺，實(shí)現(xiàn)混合式教學(xué)

充分運(yùn)用仿真現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行可視化展示，整合Web、GL教學(xué)版、VR練習(xí)版和仿真實(shí)訓(xùn)版，打造線上線下全平臺虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸式體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方式，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的時(shí)空限制，讓學(xué)習(xí)者可以反復(fù)進(jìn)行練習(xí)。以多種技術(shù)相結(jié)合完成教學(xué)要求和內(nèi)容為目標(biāo)，綜合應(yīng)用多媒體、三維建模、人工智能、人機(jī)交互、傳感器、虛擬現(xiàn)實(shí)等網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化技術(shù)手段，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的吸引力和教學(xué)有效度。

3.融入課程思政，強(qiáng)化醫(yī)學(xué)倫理認(rèn)知

融合課程思政元素，強(qiáng)調(diào)生命健康至上的理念。在仿真教學(xué)中融入多維度的人文關(guān)懷，激發(fā)學(xué)生對醫(yī)學(xué)倫理的認(rèn)知、對所學(xué)專業(yè)的自豪感，以及為人類健康保駕護(hù)航的責(zé)任感和使命感。

4.情景化教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生自主探究

運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情景，在完成基礎(chǔ)知識的構(gòu)建上更強(qiáng)調(diào)浸潤式案例設(shè)計(jì)，以代表性案例再現(xiàn)手術(shù)、康復(fù)、護(hù)理等不同情境，進(jìn)行沉浸式體驗(yàn)學(xué)習(xí)。通過線上線下、課內(nèi)課外的教學(xué)活動(dòng)，設(shè)計(jì)各種類型的教學(xué)案例，任務(wù)驅(qū)動(dòng)式地引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)自覺地學(xué)習(xí)、搜集并整理信息資料，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，以學(xué)生為中心自主探究學(xué)習(xí)，豐富課堂活動(dòng)。

5.強(qiáng)化校企合作，教學(xué)、科研協(xié)同共進(jìn)

與企業(yè)聯(lián)合建立虛擬現(xiàn)實(shí)技能培養(yǎng)基地，合理利用企業(yè)資源，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與高端設(shè)備，建設(shè)校際協(xié)同共享的醫(yī)學(xué)虛擬仿真教學(xué)資源，更好地服務(wù)于醫(yī)學(xué)實(shí)踐教育。同時(shí)利用學(xué)校的科研項(xiàng)目帶動(dòng)企業(yè)發(fā)展，達(dá)到雙贏目的。

6.建立評價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)平臺的閉環(huán)設(shè)計(jì)

將虛擬網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、虛擬診療環(huán)境與校企合作、校際協(xié)同培養(yǎng)均應(yīng)用于臨床教學(xué)中，通過對教學(xué)評價(jià)體系與教學(xué)效果進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)一步反饋到整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)，從而優(yōu)化和完善教學(xué)改革體系，以適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)專業(yè)教學(xué)的發(fā)展需求。

（二）全面啟動(dòng)數(shù)字化建設(shè)機(jī)制，協(xié)同推動(dòng)虛擬仿真案例實(shí)施

為加快實(shí)施虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用，全面啟動(dòng)數(shù)字化建設(shè)機(jī)制，以智慧教學(xué)體系與醫(yī)工融合理念為支撐，泛在化教學(xué)環(huán)境協(xié)同共建、數(shù)字化課程資源協(xié)同共享、智慧化教學(xué)模式協(xié)同創(chuàng)新、教學(xué)融合創(chuàng)新理念協(xié)同培養(yǎng)、教學(xué)數(shù)據(jù)管理協(xié)同驅(qū)動(dòng)，協(xié)同推動(dòng)醫(yī)學(xué)虛擬仿真案例的實(shí)施。

1.搭建泛在化教與學(xué)環(huán)境，構(gòu)建完備的智慧教學(xué)體系。

擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)基建，實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，實(shí)施本地服務(wù)和云平臺并行，共建共享數(shù)字化課程與資源，形成覆蓋各專業(yè)和主要課程的優(yōu)質(zhì)資源。建設(shè)以公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類課程為重點(diǎn)的課程集群。

2.鼓勵(lì)創(chuàng)新教學(xué)模式，強(qiáng)化教育教學(xué)改革成果轉(zhuǎn)化。

創(chuàng)新教學(xué)模式，重構(gòu)課程體系，應(yīng)用智慧教學(xué)新工具，實(shí)施課堂教學(xué)新方法、新模式。基于新一代信息技術(shù)與教育教學(xué)融合創(chuàng)新應(yīng)用，依托特色優(yōu)勢學(xué)科，實(shí)施課程改革。

3.強(qiáng)化數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，深化教育數(shù)據(jù)治理，建立多元評價(jià)體系。

推動(dòng)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新和多源匯聚，制定資源庫管理辦法，推動(dòng)數(shù)據(jù)要素合規(guī)利用。建立教學(xué)管理與質(zhì)量大數(shù)據(jù)監(jiān)控體系，形成多維度評價(jià)數(shù)據(jù)，支撐教育科學(xué)決策、精準(zhǔn)管理和高效服務(wù)。

五、結(jié)語

基于虛擬仿真技術(shù)，將解剖教學(xué)和臨床實(shí)訓(xùn)相融合，通過多模態(tài)、三維立體的可視化技術(shù)取代傳統(tǒng)的平面化解剖的教學(xué)方法，提高了虛擬仿真臨床實(shí)訓(xùn)中的實(shí)時(shí)交互體驗(yàn)，為培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生提供新的途徑。

（一）借助5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)線上線下全方位教學(xué)

利用5G通信技術(shù)，將虛擬仿真系統(tǒng)部署到局域網(wǎng)和云端服務(wù)器上，優(yōu)化硬件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將校內(nèi)校外、本地異地、局域網(wǎng)融為一體，實(shí)現(xiàn)了PC、VR、Web版全方位應(yīng)用，為醫(yī)學(xué)教育仿真系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化提供了理論依據(jù)和應(yīng)用方法。

（二）實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)教學(xué)的延伸與拓展

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用，基于以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，極大地推動(dòng)了數(shù)字化學(xué)習(xí)與主動(dòng)學(xué)習(xí)策略的實(shí)施。基于VR的數(shù)字化學(xué)習(xí)策略與經(jīng)典醫(yī)學(xué)教學(xué)理念相互整合，展現(xiàn)了基于應(yīng)用創(chuàng)新課程的多樣性與課程整合的吸引力。

（三）建立數(shù)據(jù)平臺，加強(qiáng)對教學(xué)數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用評價(jià)

建立虛擬仿真教學(xué)與數(shù)據(jù)平臺，大量生產(chǎn)教學(xué)內(nèi)容，并實(shí)踐于仿真教學(xué)，提升與優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量和課堂模式創(chuàng)新。線上系統(tǒng)可以自動(dòng)生成在線學(xué)習(xí)時(shí)間、在線練習(xí)情況、實(shí)際操作情況的統(tǒng)計(jì)報(bào)告，通過智能、高效的評價(jià)反饋，促進(jìn)項(xiàng)目改進(jìn)，提高教學(xué)效果。

通過優(yōu)化硬件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改進(jìn)資源調(diào)度，虛擬仿真系統(tǒng)在局域網(wǎng)和云端上實(shí)現(xiàn)部署和應(yīng)用，擺脫其對高端PC平臺支持的依賴，打破時(shí)空和人數(shù)限制，面向國內(nèi)開展基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育和臨床技能培訓(xùn)的醫(yī)學(xué)院校開放、共享虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目資源。進(jìn)一步提升醫(yī)學(xué)院校、醫(yī)院、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)效率，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量，提高醫(yī)院診療能力，推動(dòng)醫(yī)療水平、醫(yī)療質(zhì)量快速提高，促進(jìn)我國醫(yī)療行業(yè)穩(wěn)定而又快速發(fā)展，同時(shí)為我國醫(yī)學(xué)高校的教育教學(xué)改革提供新思路。

參考文獻(xiàn)

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作者單位：新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院

責(zé)任編輯：王穎振、鄭凱津