5G技術在護理研究生教學中的應用場景思考

齊昱涵 付佳娜 趙輝

我國護理碩士教育發(fā)展始于1990 年，北京大學護理學院經國務院學位委員會批準建立了我國第一個護理碩士招生點，主要培養(yǎng)科研方面護理人才。2010 年國務院學位委員會批準設立了專業(yè)學位護理研究生，以臨床技能實踐培養(yǎng)為主。護理研究生的建立與發(fā)展為現(xiàn)代臨床醫(yī)療事業(yè)注入了新鮮的血液，面對井噴式的患者需求，具備臨床經驗和科研知識的護理研究生更是其強有力的后備軍。因此，護理研究生的教學一直被教育學家所關注，盡管我國的護理碩士教學已取得了一定進步，但是護理教學中一直存在著教育資源分配不均衡，課本老舊，個性化培養(yǎng)不足等問題亟待解決。5G 技術作為互聯(lián)網新興技術，其超高速率﹑超低延時和超密鏈接的特點更是被應用在多個領域內，國務院辦公廳《關于深化醫(yī)教協(xié)同進一步推進醫(yī)學教育改革與發(fā)展意見》指出：“新時代要繼續(xù)推進信息技術與醫(yī)學教育融合，建設國家教學案例共享資源庫，建設一批國家精品在線課程”[1]。教育的本質是信息的交流，教育現(xiàn)代化的發(fā)展離不開信息科技革新[2]。將5G 技術應用于護理研究生的教育中是必要的，更是對應了教育部提出的新要求。文章將綜述護理研究生教學中存在的問題，總結5G 技術特點，探討5G與其他技術聯(lián)合應用在護理研究生教學中的場景，分析其優(yōu)勢及存在的問題，為5G 時代背景下護理研究生教學模式提供參考。

1 護理研究生課程教學存在問題

1.1 課堂氣氛不活躍，學生理論與實踐脫離

目前我國醫(yī)學高校有多種教育形態(tài)，如線上教學﹑線上教學和線下教學相結合模式（O2O 模式）和線下教學[3]等，以傳統(tǒng)的線下教學和單一的線上教學為主。傳統(tǒng)的線下教學以教師為主導，學生的狀態(tài)大多數(shù)屬于被動接受，課堂氛圍沉悶，造成心理脫離的現(xiàn)象。然而由于醫(yī)學課程具有超前性﹑復雜性﹑冗雜性等特點[4]，學生難以理解大篇幅的護理要點，常常是對于疾病的病理﹑護理措施一知半解不能很好地完成理論到實踐的過渡，在臨床上不能將所學變?yōu)樗?，理論與實踐脫離無論是即將面對研二實習的全日制護理研究生還是在職研究生都是較為棘手的問題。單一線上教學同樣存在不容小覷的弊端，線上教學生互動少，能熟練應用直播的老師較少，線上直播課變?yōu)槔蠋焼畏矫孑敵?，護理實踐課缺乏現(xiàn)場教學等痛點問題[5]。在實踐教學方面雖可以通過視頻傳遞知識，但是4G 寬帶網速卡﹑聲音畫面不同步等問題對護理學生實踐操作帶來了極大困擾，亟待眾多高校去解決。

1.2 課程資源分配不均衡，線上資源質量參差不齊

我國東西部教育水平差距較大，優(yōu)質資源集中在東部較發(fā)達地區(qū)，較為落后的西部地區(qū)無法了解最新的行業(yè)動向，自然也就無法培養(yǎng)理念和技術與時俱進的護理學人才[6]。除此之外，我國頂尖院校與普通院校之間難以實現(xiàn)資源暢享。目前，我國護理研究生導師資質良莠不齊，部分院校護理研究生培養(yǎng)計劃也并不明確，學校缺少錄制國家優(yōu)秀精品課程的經驗，無法打造“金課”等學校品牌課程。優(yōu)秀的教育資源無法輻射到其他周邊高校，猶如三甲醫(yī)院與基層醫(yī)院間存在的壁壘一樣，減慢了國家優(yōu)秀醫(yī)聯(lián)體建設，拖慢了我國護理研究生的發(fā)展軌跡?？萍及l(fā)展讓人們改變了生活方式，也讓教育改變了模式。各種學習平臺或軟件呈井噴式增長，課程如“雨后春筍”一樣冒了出來，其中不乏教學質量稍差一些的課程，例如一些課程開課后內容長期未更新或視頻內容老舊，PPT 無法下載等問題亟待解決，這一現(xiàn)象嚴重影響學生學習的積極性[7]。

1.3 學生缺乏個性化培養(yǎng)，遠程教學考核標準未統(tǒng)一

我國大部分高校對研究生缺乏個性化培養(yǎng)。護理研究生選擇的導師不同，研究方向也各不相同，但學生集中在同一教室里上大課，甚至護理與臨床課本通用的現(xiàn)象常有發(fā)生，這對于研究生的個性化培養(yǎng)與創(chuàng)新性激發(fā)都是不利的。隨著科技的革新，遠程醫(yī)療﹑遠程教育正逐漸成為一種新興的技術手段輔助醫(yī)療與教學，其中不乏院校利用遠程教育對于護理研究生的教育進行試水。但是遠程教育由于缺乏合理的監(jiān)督手段，學生的學習大部分靠自覺，醫(yī)學的知識點繁多且零碎，線上學習學生注意力下降，導致最后學習效果不佳[3]。其課堂討論區(qū)﹑課后習題等板塊仍停留于表面，學生為了應付考試而后臺掛機的現(xiàn)象屢見不鮮。此外，教師不能及時對課程做出總結并回答學生在課后提出的問題，也是學生學習興趣下降的主要原因之一，如何將遠程教學規(guī)范化﹑合理化﹑個性化是現(xiàn)代教育學家應該著重思考的問題。

2 5G 技術及其他技術特點

2.1 5G 技術特點淺析

5G（the Fifth Generation Network）是指第五代移動通信技術。具有超高速率﹑低延時﹑高移動性﹑高能效的特點。5G 傳輸速率等各個方面都比4G 更快更強，其用戶體驗速率可以做到4G 的10 倍，特別是5G 作為未來十年移動技術領域的核心技術，其要求不僅僅為速率上的要求，更是綜合考慮了8 個方面：峰值速率﹑用戶體驗速率﹑頻譜速率﹑移動性﹑時延﹑連接密度﹑網絡能量效率和流量密度。與4G 的“單打獨斗”有所不同的是5G 更傾向于與其他新科技一起服務于用戶，應用于生活中的場景，讓信息與生活﹑教育聯(lián)系愈加緊密。

2.2 其他科技技術特點淺析

2.2.1 4K/8K 電視技術

依據(jù)國際電信聯(lián)盟給出的4K 電視是指電視機顯示屏的水平清晰度為3 840，垂直清晰度為2 160，寬高比16 ∶9 的超高清電視，其分辨率是高清，全高清的4 倍。其高分辨率，反應快速的特點，讓觀眾能夠更加清楚流暢地看到畫面的每一個細節(jié)。隨后推出的8K 電視技術更是讓觀眾無論從色彩還是整體畫面上的觀感都得到了質的提升。8K 電視具有8K 超清分辨率即7 680×4 320，比4K 分辨率大了4 倍，清晰度是藍光的16 倍，在觀影時可以給觀眾帶來身臨其境的感受。但無論是4K 還是8K電視技術對于寬帶的要求皆是十分高的，網絡速度慢會影響其本身的功能。另有報道指出，5G 網絡的快速發(fā)展，將為中國8K 電視技術提供良好的外部條件[8]。

2.2.2 增強現(xiàn)實技術/虛擬現(xiàn)實技術（augmented reality/virtual reality，AR/VR）

增強現(xiàn)實技術是指把虛擬信息和真實世界融合起來的技術。AR 技術會將原本在現(xiàn)實世界里難以體驗的實體信息在電腦等科技技術基礎進行模擬仿真，將虛擬的信息疊加在現(xiàn)實世界中，從而超越人在現(xiàn)實世界中的體驗。AR 技術被廣泛應用教育﹑醫(yī)療﹑娛樂等領域。例如將AR 技術應用在學校教育中可以將枯燥難以理解的實驗或晦澀的內容變得生動形象。VR 是一種采用3D 交互邏輯的成像技術類別。其工作原理是創(chuàng)建虛擬環(huán)境，通過虛擬空間的體驗，實現(xiàn)在視覺的圖像刺激，從而達到三維成像技術應用的效果。但由于VR 移動性差，有隔離的沉浸感，所以不如AR 的普及范圍廣，VR 技術主要應用于娛樂行業(yè)。

2.2.3 人工智能（Artificial Intelligence，AI）

人工智能簡稱AI，是研究﹑開發(fā)用于模擬﹑延伸和擴展人類智能的理論﹑方法﹑技術及應用系統(tǒng)的一門新興技術的科學。該領域的研究包括機器人﹑語言識別﹑圖象識別﹑自然語言處理和專家系統(tǒng)等。國內外學者認為未來將迎來人工智能的時代，人工智能將與人類生活﹑教育等方方面面不可分割。但人工智能對于網絡寬帶有著較高的要求，網絡傳輸速率過慢會影響人工智能的應用范圍和發(fā)展規(guī)模。5G 時代的到來讓龐大的數(shù)據(jù)處理更加方便快捷，讓用戶得到更加個性化的服務。近年來，教育學家通常將教育與人工智能聯(lián)系起來，讓教學變得更有針對性。

3 5G 在護理研究生教學場景中的應用

從2019 年開始中國正式跨入5G 商用元年，5G 基站在全國覆蓋率越來高，5G+教學也隨之進入大眾的視野。更高速率和更低的延時讓5G+教學模式在各高校間廣受歡迎。研究表明[9]，5G 可以實現(xiàn)4A 模式（anybody，anytime，anywhere，anydevice，4A）即任何人在任何時間任何地點可以通過任意電子設備訪問網絡的學習模式。護理研究生可以利用碎片化的時間實現(xiàn)從課前準備﹑課堂表現(xiàn)﹑課后習題到反饋與收獲的全周期醫(yī)學課程的學習。同時，除去5G 技術本身的優(yōu)點，5G 與4K/8K 電視技術﹑增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實技術和人工智能相結合應用可以讓護理研究生教學中的教育資源重新分配，縮短了實踐與理論的距離，還原了臨床真實場景同時促進了教學的個性化，打破了傳統(tǒng)的護理教學模式。

3.1 5G+4K/8K 電視技術，促進教育資源重新分配，縮短理論與實踐距離

5G+4K/8K 電視技術可以達到遠程教學的目的，其超高清的視頻和超低的網絡延遲度都保障了教師實時直播的質量。結束了將知識局限在課堂，課堂局限在身邊的局面。新技術的應用架起了學校與學校之間的橋梁，在這個分享即獲取的時代下，解決了護理名師少，研究生教學中存在的教育資源分配不均的問題。名校的優(yōu)質課程為可以分享給全國各地的護理研究生，頂尖的高?？膳c普通高校間形成課程聯(lián)盟，讓教育資源流通起來，普通學校也有機會享受頂尖的教育資源，實現(xiàn)教育資源的全面下沉，讓全國研究生同上一節(jié)課成為可能。此外，5G+4K 電視技術可以實現(xiàn)醫(yī)院全景在線課程的錄制，錄制好的視頻課程為360°全景，讓即將踏入臨床實習的護理研究生更好地體會醫(yī)院護理人員的人文關懷，教學視頻遇到不懂的地方還可以慢放[10]，一定程度上減少了高校學生從理論到實踐的距離。除了在臨床實習前為學生提供了良好的理論與實踐基礎，在進入臨床后，有些重點學科因為控制科室內人數(shù)，不能讓所有學生同時進行學習，例如重癥醫(yī)學科和手術室，現(xiàn)場觀摩人數(shù)有限，可以通過5G+4K 電視技術實時轉播給學生，提供學生學習的機會，充分發(fā)揮其主觀能動性，作為橋梁銜接理論與實踐兩座無法融合的“孤島”[11]。

3.2 5G+增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實技術，還原臨床真實場景，優(yōu)化遠程教學模式

5G+AR/VR 是一種能夠進行實時互動，體驗虛實結合的教學方法，是對教育行業(yè)的又一種革新。AR 技術不是完全的虛擬環(huán)境，是對現(xiàn)實世界的一種補充。最早的AR 技術是飛行員戴的頭盔，當飛行員觀察外界時AR技術可以為其提供帶有地面高度等的數(shù)據(jù)，方便飛行員進行觀察與操作。同理AR 技術應用在教育領域時可以選擇移動終端開發(fā)設計好的軟件，利用軟件產生的虛擬環(huán)境與學生周邊的真實環(huán)境進行重疊，解決了護理專業(yè)理論與實際脫軌的問題，加強了護理研究生的實踐操作能力，為培養(yǎng)高層次臨床應用型人才助力。相比AR 的虛實結合，VR 技術則是偏向完全沉浸式教學模式，師生完全沉浸在虛擬環(huán)境中，營造情景式的體驗[12]。在課堂上教師選擇經典案例，通過VR 技術手段還原真實場景，更加利于學生理解，產生共情心理，激起學生興趣。正因為VR/AR 技術有如此多的優(yōu)點，醫(yī)學高校開始試點5G+VR/AR 技術改善遠程教學中存在的問題。通過調研各高校的遠程教學模式[13-15]，作者總結了如下措施以改善遠程教學中師生互動不足，教學監(jiān)督機制并不完善等問題，例如（1）嚴格制定教學計劃，每日清晨堅持在微信公眾號中或教學平臺發(fā)布一篇護理文章，并要求學生早讀打卡，可以是有關于內外科護理學的知識點，其中可穿插經典病例和疑難病例的護理重點。也可通過利用5G 技術實時直播學校附屬三甲醫(yī)院早教學場景讓護理教學資源下沉到學校，實現(xiàn)學校與醫(yī)院優(yōu)秀資源共享。（2）每周安排一次答疑小課，針對難點重點認知梳理掌握。根據(jù)護理學生需求安排附屬醫(yī)院將自己醫(yī)院的相似病例護理上傳到云端，學校與醫(yī)院共建護理病歷庫，教學時可選用經典病例。（3）每月安排大講課，請附屬醫(yī)院專家針對某項新技術﹑新突破來到學校或通過5G實時轉播技術做重點講解，讓護理研究生尋找感興趣的方面，啟迪新科研思維。（4）利用VR 技術重新幫助學生回憶重點案例，身臨其境感受醫(yī)院工作氛圍，VR 帶給用戶獨特的身臨其境的感覺，仿若學生真的在臨床，打破臨床與理論的壁壘。（5）每一個月安排階段性考試，檢驗教學成果，并與平時成績掛鉤。綜上所述，VR/AR技術優(yōu)點頗多，但也值得思考和改進的地方，例如，其一，VR/AR 雖然帶給學生全方位可交互沉浸式學習體驗等等優(yōu)點，但是在應用時還應注意學生心理，觀察研究生是否需要教師適時指引，以便防止學生沉迷于虛擬世界，達到能夠提升學生的學習效率的正面結果[5]；其二，無論是AR 技術還是VR 技術，其適合的教學器械數(shù)目不多，成為虛擬教學的一大障礙亟待解決。

3.3 5G+人工智能，促進教學個性化，推進教育現(xiàn)代化

國內外教育學家認為人工智能是實現(xiàn)教育創(chuàng)新的最為重要且有效的教育手段[16]。人工智能可以通過其意圖識別的功能對學習者的學習行為﹑學習特點等進行分析其真實的需求并提供個性化的服務，依據(jù)學生瀏覽記錄提供有針對性的課本，推薦優(yōu)質的課程資源。緩解了研究生教學中課本老舊，個性化不足的問題。國內人工智能的研發(fā)已經逐漸成熟，例如學習元平臺是由北京師范大學教育技術學院余勝泉教授及其團隊研發(fā)的，軟件在輔助教學方面體現(xiàn)了智能化教學的功能，針對學生薄弱環(huán)節(jié)進行針對化講解。但類似的自適應學習平臺在護理研究生教學中應用還很少見。5G+人工智能除了可以幫助解決研究生個性化不足的問題，還可以應用其推進護理研究生教育現(xiàn)代化，例如，某學校在進行心肺復蘇術的訓練時應用了SimMan3G 模擬人，模擬人通過教師的操作可以模仿患者暈倒，教師可以通過學生的操作改變模擬人的生命體征值等[17]。比學生雙人對練更為真實，更有沉浸感，利用問卷調查護理學生關于引入模擬人的看法和對比學生期末成績，結果發(fā)現(xiàn)在引入模擬人作為教學輔助后學生的臨床技能和理論知識成績均有所提升；大部分學生對于醫(yī)學生的培訓內容很滿意，過半學生認為模擬的真實性強，90%學生認為模擬教學提升了其醫(yī)患交流能力等崗位勝任力。無獨有偶，醫(yī)院同樣引入模擬人進行心肺復蘇的訓練，并發(fā)放心肺復蘇學習效果和滿意度的問卷調查，統(tǒng)計學結果表明，實驗組的各項結果均優(yōu)于對照組，證實了SimMan3G 人工智能對于護士技能培訓起到了不容忽略的作用[18]。但目前，教育學家和使用者對人工智能的應用最大的疑問就是其信息的保密功能，學生反映在教師應用人工智能后期使用數(shù)據(jù)被完全透明化，毫無隱私可言，這是人工智能在未來的發(fā)展中急需解決的問題。

4 小結

護理作為一門重視理論與實踐相結合的學科，已有百年歷史。在新時代，國家對護理人才培養(yǎng)提出了新要求，護理研究生培養(yǎng)更是護理人才培養(yǎng)中關鍵的一環(huán)，而5G 作為現(xiàn)代互聯(lián)網關鍵技術與教學同樣息息相關。除了上述文章中提到的5G+教學模式外，還有5G+視頻博客的形式，以短視頻的形式，傳播更為迅速，匯聚起學生碎片化的時間[19-20]以及5G+視頻電話形式，以更少的延遲被廣泛應用等[21]。在5G 快速發(fā)展的今天，信息化教學在逐步改變高校傳統(tǒng)的教學模式，打破原來教與學的傳統(tǒng)理念，5G 正與4K/8K 電視技術﹑增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實和人工智能等一起創(chuàng)建護理研究生教學模式的新篇章。高校應該做到與時俱進，讓5G 走進校園，打造智慧校園，推動護理研究生教育的發(fā)展，推進護理研究生教學模式的改變。