2018年，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，明确提出以人工智能、大数据等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育创新研究和示范，推动新技术支持下教育的模式变革和生态重构。2024年，教育部等十二部门联合印发《5G规模化应用“扬帆”行动升级方案》，要求加强5G与虚拟仿真实验实训等重点场景的深度融合应用。多年来，系列政策的持续落地，持续传递出鲜明导向，技术赋能教育早已从可选探索，转变为教育革新发展的必然路径。在医学教育领域，作为现代胸外科关键诊疗手段的胸腔镜手术，对从业者的空间感知、手眼配合、精细操作等综合能力有着严格标准，如何坚守医疗安全底线，为医学生搭建充足、高效、安全的实训平台，已成为新时代医学教育改革亟待破解的现实课题。

　　5G所称的通信技术及虚拟仿真技术二者结合，是胸腔镜手术教学走向数字化的一种突破性方案。5G网络所具有的低时延、大容量、多连接的特点正好可以配合虚拟仿真系统所造就的高仿真实验、可反复操作的学习情境，来改变胸腔镜训练的传统形式。美国心理学家霍华德加德纳已把今日的年轻人划入“APP一代”，认为其善于利用网络或互动方式获得知识。5G+虚拟仿真正好切合当代医学生思考、记忆、学习的实际需要，对医学教育是一种有力推动。若要弄清5G与虚拟仿真结合后对教学所具有的意义，应先分别说明两种技术的性质及二者配合的协同作用。理解5G+虚拟仿真技术在教学中的应用价值，首先需要把握两种技术各自的特性及其融合所产生的协同效应。

　　5G是第五代移动通信所用的网络，按4G的思路做了较大幅度改进，因而具有低延迟、大带宽及大数据信息流三重特点。5G把大规模天线、多发多收、高密度组网当作无线通信的新方法，对覆盖范围与网络可用性都做了很大拓展。就虚拟仿真类教育应用来说，当5G提供高速、低时延的传输时，所见画面的精度就有很大提高，教学模拟因而能取得更好效果。从教育技术学观点分析，5G所处理的是“传输”部分（即大量教学信息的即时、可靠流动）；而虚拟仿真处理的是“呈现”部分（把复杂手术变为可见、可触的模型）。

　　所称的虚拟仿真技术即以计算机或嵌入式装置来构造虚拟环境，把视觉、听觉乃至触觉都作真实处理，使用户有身临其境之感。从目前情况看，胸腔镜类手术的训练若用上这种技术，可利用其安全、灵活、即时反馈、可视、交互、精确及数据化诸项优点而改革传统的教学方法。对医学生来说是技能练习的好机会，亦可积累经验，而且病人实际受术的风险被大大降低。

　　把5G和虚拟仿真放在一起，可以得到“1+1>2”式的协同结果。5G所提供的高速率、低时延、大容量传输对虚拟仿真很有利，能保证高真实感的手术模拟及时地被观察或操作；而虚拟仿真又让5G有具体用武之地，使该类技术以教学形式进入教育实际、取得应用成效。所称的技术融合不是单纯加法，而是发生了性质上的变化——由“有图像”变为“辨清楚”，由“能动手”变为“可互动”，由“就地使用”变为“远端可用”。西南医科大学已经将“5G+虚拟仿真+智慧医学”三者结合，借B/S方式达成各院校、各地、各终端间医学资源（教、学、训）的共享利用。

　　5G+虚拟仿真技术来重新思考胸腔镜手术的教学，应结合“虚”和“实”的辩证意义。所称的5G+虚拟仿真技术不等同于纯理论、不等于实际做手术，而是把两种情况融合为“第三空间”（即高度仿真的状态），给医学生以安全机会来达到由“知”转“行”的目的。这种“虚实交融”的训练思路有其具体的实现方式，下面将就有关方面加以说明。

　　远程实时指导。用5G技术把虚拟仿真装置同远程指导者连通，让专业医生在对操作全程作监控的前提下辅导医学生做胸腔镜模拟手术。被指导者可由远地操作、被观察、获提示或改正错误，因而能较快掌握技能、提高效率。2024年工信部和教育部将“5G+智慧教育”有关应用列入试点全国性典型项目，南华大学的“5G+临床胜任力互动教学生态系统”已被纳入其中。由此可知国家已把基于5G的临床互动形式当作可推广的教学方法予以肯定。

　　高保真度模拟场景。以5G网络的高速、低延迟为前提，虚拟仿真可达到较真实的胸腔镜手术效果。医学生面对的触感、所见与所闻都接近实际手术情况，因而能较好地投入培训过程。用高保真方式模拟，即把“虚拟”引向“真实”，又可在真正做手术前就使学习者得到完整操作经验的准备与锻炼。

　　多用户协作与竞争。应考虑多用户共同协作或竞争的情况。从5G的角度看，网络高度发达可使多个医学生一起做虚拟胸腔镜手术的仿真练习。所用的虚拟手段允许合作、允许模拟团队行为，又可引入竞争来促进学习、推动进步。手术本身不靠单人完成，团队配合是外科医生必须掌握的能力。有关协作的虚拟训练正好可以补上一般教学缺少的配合环节。

　　实时数据收集与分析。按5G标准运行的虚拟仿真系统可对医学生所做各项操作予以即时记录（包括时间、精确性、稳定性）。所获数据有进一步分析的价值，能说明现状、提示改进点，对学习本身是助力。已有相关研究证明：对操作数字化处理后，评估学习成效可较易自动化完成，而且能借助统计方法找出学习困难或学习能力随时间发展的具体走向。

　　虚拟场景多样性。对胸腔镜手术做虚拟仿真时要考虑各种手术及各类复杂程度的可能情况。医学生按自身条件来挑选训练内容，就可以集中力量改进有关的技能。由基本到较难、由单独到综合的分阶段安排有利于教学与学习者个人特点的配合。

　　安全训练环境。利用虚拟仿真手段做练习没有危险，不牵涉对实际病人的任何伤害。医学生可一而再地演练手术动作，把技术练熟、把流程弄清，由此建立自信心。2021年中国医院协会成立模拟医学专委会（首次），以“模拟改变临床”为思路来发展医疗培训，将5G与虚拟现实用于腔镜类手术教学。这种思路的基本点是：错误由模拟来承担，熟练应属于手术本身。

　　个性化学习路径。现在用5G及虚拟仿真来组织医学生的课程，可按各自需要、按自身进度做学习安排。所用训练的难度由系统根据学生实际表现加以调节，不脱离其能力范围。从“统一标准教学”过渡到“因人而异培养”，是教育观念的一次实质性进展。 根据上面所作的分析可知：要建立5G与虚拟仿真相结合的胸腔镜手术训练教学形式，必须按平台、内容、教学及效果四方面来统筹安排。

　　平台建设：夯实技术底座。所提项目以开发5G+虚拟仿真胸腔镜手术训练平台为核心。该类平台宜采用虚拟现实或增强现实方式，将胸腔镜手术所涉及的场景、解剖构造、器械、组织反应都作高仿处理，做到视觉上、操作上都接近实际情形。同时要设立远程交互机制（由专业医生对学员予以指导），利用5G网络来完成实时通信功能。平台应遵循“虚实并重、产学同步、注重实践”的思路，在技术上不落伍、在教学上不设障碍。对于实际操作部分，可考虑以西南医科大学为例，用5G的潜力带动创新，按B/S架构把多校、多地、多设备的医学教育资源统筹起来。所设计的架构既灵活又实用，有良好扩展性，因而有利于广泛推广、长期使用。

　　内容开发：聚焦核心技能。所设计的教学内容要与胸腔镜手术的基本技能挂钩。要使胸外科实习者实际地接触到胸外科有关的操作或体查（即胸部视触叩听、胸腔镜下肺叶切除或心脏手术的标准流程）。教学安排宜按由浅入深、由单项到整体的思路分阶段进行，使医学训练有条理地推进、医学生能按节奏稳步提高技术水平。对虚拟仿真实验平台使用情况可做调查，根据调查结果适当修改或补充该类实验平台的内容。教学内容本身不是一次性完成的，而是不断更新、长期完善的产物。用户反馈是改进内容的重要依据。

　　教学实施：虚实结合、线上线下融合。5G+虚拟仿真技术的运用不是对传统教学的全盘否定，而是要形成“虚实结合、线上线下融合”的新教学形式。虚拟仿真训练可以连接理论学习和实际操作，使医学生未到真实手术室前就已利用虚拟手段做好各种准备或进行训练。所用的教学方法应当兼顾传统方式中人际交流的优点以及技术带来的效率提高。教学运行上宜把5G的远程功能加以利用，促进各地优质教育资源的互通互联。借助5G全息直播可将一个校区的课堂内容传达到其他校区。智慧教室所用的全息传输技术能保证教师影像与声音以极低延迟、高度清晰的形式到达远端，有利于共享好课资源。由此产生的教学变化对解决优质资源分布不均的现象具有重要意义。

　　效果评估：数据驱动的精准改进。教学效果评估属于教学体系闭环中的一项基本内容。可用有关学生手术技能的成绩或调查问卷来考察5G+虚拟仿真胸腔镜训练体系的教学成效。将医学生实际操作做记录，及时予以评估、分析，再统计所得成绩。同时要对比常规教学法中胸外科见习者的成绩平均值，用事实说明新方法是否有效。数据驱动的评估既可用来判断教学成果，又可作为改进教学的精确指引。就学员操作做系统分析，可识别普遍存在的困难点，进而设计相应对策。所称的“评估—反馈—改进”三步循环，正是教学质量不断上升的基础。5G+虚拟仿真方式来运用胸腔镜手术训练所涉的技术，是医学教育被技术赋权的一例。从目前5G技术及虚拟仿真手段的发展趋势看，这种教学思路有希望对许多种类的医学教育作出比较持久的正面贡献。

　　从技术发展趋势看，5G向轻量化方向演进正使它更适于做数字教育所用的基座技术。现在我国已有超过410万个5G基站完成建设并投入运行。有关基础设施的完备程度对开展5G+虚拟仿真教学是极大的网络助力。而虚拟现实乃至混合现实一类的技术又在持续进步，所造出的仿真环境将越来越接近实际、更易操作，因而能以高效率方式满足医学类训练对于真实性的各种要求。

　　从教育理念变革看，“5G+虚拟仿真”所促成的不只是教学方法的改进，而且是教育思路的改变——要由“以教为主”变为“以学为主”，由“统一化训练”变为“个性化助力”。上述变化恰好切合现代医学教育发展的需要，也就是要造就同时掌握理论、懂得实际操作的各种类型、各种层次的医学人才。

　　从社会价值看，5G+虚拟仿真技术的推广应用有助于缓解优质医学教育资源分布不均的问题，让更多医学生能够获得高质量的手术技能培训。这对于提升我国医学教育的整体水平、缩小区域间人才培养质量差距具有重要的战略意义。5G+虚拟仿真技术的价值在于它能够更好地服务于医学教育的目标——培养仁心仁术的医学人才。正如《教育信息化 2.0 行动计划》所强调的，技术应推动“教育模式的变革和生态重构”。在推进技术应用的过程中，我们应始终坚持以人才培养为核心，让技术真正服务于教学、服务于学生、服务于医学事业的发展。

　　根据教育部产学研协同育人项目（230800179250940）的调查分析结果，5G+虚拟仿真技术来开展胸腔镜手术的训练是新思路。所采用的技术既有利于医学生以较安全、较高效、较适合自身的方式学习，又对医学教育的数字化发展提出可以借鉴、可以推广的方案。就长远而言要继续把技术研究做深，将教学各环节加以优化，使技术所蕴藏的优势得到充分释放，借以造就大批优秀的外科医生，满足健康中国战略对医疗人才的现实需要。

　　（作者：南华大学衡阳医学院附属第一医院 梁任技，雷正文）