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摘要:把智慧醫療融入到醫學生的臨床教育教學，能夠幫助醫學生更加直觀地學習臨床專業知識，提高學習效率，彌補傳統醫學的不足，整合教育資源。智慧醫療在外科醫學教學中的應用模式主要有:5G網絡技術和醫學的融合發展、虛擬現實技術提高給醫學生沉浸式的體驗、3D技術優化提升了外科臨床教學實效。下一步，要加強智慧醫療技術與外科教學相結合的頂層設計，把智慧醫療工程技術運用到醫學院校的建設中，利用智慧醫療技術探索外科教學新方式，加強智慧醫療背景下外科醫學生的數據素養教育。
關鍵詞:智慧醫療;外科教學;醫學教育;研究現狀
智慧醫療是醫科、理科、工科高度結合和相互交叉的一個新領域［1］，是以生命科學和信息技術相融合為基礎形成的一門新興學科。從概念上看，時下學界對“智慧醫療”的界定主要集中于通過現代技術手段對大眾健康相關數據信息進行精準管理和有效利用，即以醫療數據為核心，以民眾電子病歷、健康檔案為基礎，充分利用現代信息技術手段構建集信息精確安全、政府統一監管、醫務人員應用、醫療健康管理為一體的高效智慧系統［2］。當前，智慧醫療在遠程診療、手術操作、遠程急救、遠程監護、遠程示教、智慧機器人、移動醫護等領域的應用取得了較好的實踐效果［3］。智慧醫療已經深入生活的方方面面，并且逐步延伸到醫學教育領域，在醫學教育中能夠整合教育資源，強化醫學相關知識領域的信息交流和共享，推動高等醫學人才的培育趕上時代步伐，促進前沿高等醫學人才培養體系的完善和發展［4］，把智慧醫療融入到醫學生的臨床教育教學，能夠幫助醫學生更加直觀地學習臨床專業知識，提高學習效率，同時彌補了傳統醫學的不足。當前國內外對智慧醫療在醫學生教育中的應用研究，主要集中在智慧醫療對教育的促進作用、教育模式、教學設計等方面。
1智慧醫療促進醫學教育的進步
1.1智慧醫療能夠提高醫學生的學習效率
21世紀以來，隨著技術應用的推廣普及，智慧醫療也開始在臨床醫學教育中嶄露頭角。通過多媒體課件、3D成像技術及裸眼3D來呈現人體的組織、器官、系統等結構，提高了臨床醫學教育的教學水平，賦予了臨床醫學教育新的教學方法和技術手段［5］。尤其在外科解剖方面，智慧醫療直觀清晰的技術優勢極大地提高了學生學習的積極性和學習效果，例如3D模型的使用緩解了人體解剖學習中受限于各種生物標本和人體標本數量不足的現狀，多媒體課件的使用讓醫學生可以反復地觀看學習，使學習效率大大提高，同時給予了醫學生更加有效的鞏固復習。
1.2智慧醫療能夠彌補傳統教學的不足
我國的醫學教育資源雖然較為豐富，但更多的是傳統的講授，方法較為單一，內容較為抽象、晦澀，很難將教學內容、教學資源與課程實施有效融為一體。智慧醫療則在很大程度上彌補了這一不足，例如借助智慧醫療技術，讓學生們及時將所學的理論知識運用于情景化的實踐當中，而不僅僅只是局限于書本，有效解決了在臨床醫學教學中理論與實踐相脫節的難題，使臨床醫學教育一改過去單一抽象的扁平化教學，呈現出豐富多樣、多姿多彩的教育教學風貌。其次，智慧醫療還能克服教材內容更新慢的缺點，它能夠把最新的學科動態、發展前沿等相關知識信息及時生動的展現出來，最大限度地拓展了學生的學習時間和空間，使學生能夠在較短時間內便捷高效地獲取知識信息，及時有效地豐富和更新知識儲備［5］。
1.3智慧醫療能夠整合教育資源
目前我國醫療教育資源分布極不均衡，主要表現為東部發達地區與西部落后地區之間的不均衡、頂尖醫學院校與普通醫學院校之間的不均衡，優質醫療資源主要集中在東部地區和頂尖醫學院校，而智慧醫療的應用可以解決東西部地區、頂尖院校和普通院校優質教育資源的不均衡問題，實現跨區域、跨校際、甚至實時優質資源共享，即使是普通院校的學生，也能不出校門就能聆聽到頂尖醫學院校最前沿的醫學講座，接觸到最優質的教育資源［6］，這樣就整合了教育資源并合理分配教育資源。
2智慧醫療在外科醫學教學中的應用模式
2.15G網絡技術和醫學的融合發展
5G技術為遠程診療、多學科會診、醫療檢測和護理、應急救援和遠程手術等場景提供了技術支撐，并逐步推廣應用，取得較好的應用效果。5G智慧醫療在醫學教育中可以構建遠程教學系統，例如對于外科醫學生來說，可以通過觀看遠程手術視頻學習相關的手術操作技能。遠程手術是通過實時網絡技術來實現，使醫生親自對遠程的患者進行診治，例如在5G網絡技術下將患者現場影像與醫生控制遠程醫療器械的一舉一動轉化為數字信息互相傳遞來進行手術操作，同時轉化為視頻供醫學生觀看［6］。外科醫學生觀看遠程實時手術比傳統課堂教學更加直觀，更容易理解。
2.2虛擬現實技術提供給醫學生沉浸式的體驗
虛擬現實(Virtualreality，VＲ)技術是指利用現代科學技術生成的一種可以創建和體驗虛擬現實世界的計算機系統［7］，這一技術充分利用計算機在模式識別、圖像處理、智能傳感、語言處理等方面的優勢功能，通過視聽感官等的作用，讓使用者產生身臨其境的感覺。南開大學醫學院［8］的一項創新成果虛擬仿真外科手術實訓設備就是智慧醫療中的虛擬現實技術在醫學教育中的應用體現，南開大學醫學院設計開發的虛擬仿真外科手術實訓設備將實體設備與計算機在線練習平臺相結合，利用仿真硅膠模擬人體皮膚觸感等物理特性，通過虛擬實驗直觀精準地將移植各組織器官等手術器械操作的力度與手術效果傳遞給學生，增強學生在外科手術操作中的真實感，讓學生在較短的時間內掌握外科手術操作過程中的力度和方法，也幫助教師精準有效地實施翻轉課堂，開創了臨床醫學教育和技能訓練的新模式。目前該技術也被應用于眼視光醫學、口腔醫學、臨床醫學等學科和專業的課堂展示、操作演練、學習考核等環節，在其它多門實驗課程中也得到了成功應用。美因茨醫學研究中心［9］做了一項實驗，35名學生參加了混合學習課程“數字時代的醫學”的3門課程，本課程涉及手術中的虛擬現實、增強現實(AugmentedＲeality，AＲ)和機器人技術。參與者在機器人手術VＲ/AＲ模擬器上嘗試自己的基本技能，體驗沉浸式的手術操作，并以訪談的形式對這種教學方法進行評估，結果表明與傳統教學相比，增強現實和虛擬現實模擬場景在更大程度上提高了參與者的知識水平和認知能力，并且學生們對這種教學方式給出了非常積極的評價。
2.33D技術優化提升了外科臨床教學實效
在傳統的外科臨床教學中，主要采用Halstedian的方法［10］，即“看一個，做一個，教一個”，這一教學方法對于醫學生來說學習效果受患者數量以及動手操作機會多少的影響。然而，隨著經濟社會的發展進步，相應的患者對醫療資源的需求也不斷提高，這一傳統的方法已不能滿足臨床教學需要，創新教學方法，探索新的教學模式就成為臨床醫學教育不可回避的一個重要話題。近年來，3D醫學影像技術興起，包括3D影像合成、3D打印等技術，已經被廣泛地應用于預防疾病、臨床診斷和治療等領域［11］。在當前的臨床醫學教育中，如解剖模型不真實、實體標本缺乏等傳統教學模式下的不足依然很明顯，學生更多時候還是依靠解剖圖譜、CT影像、教學視頻等開展教學與學習，很難深入地進行知識的傳遞與學習掌握［12］。此外，因尖銳的醫患矛盾的凸顯也使得學生動手操作的機會和時間大為減少，現實的臨床醫學教學面臨較多現實問題，傳統的臨床醫學教學面臨較大的挑戰。3D醫學影像技術的出現和使用，通過提供高度仿真3D打印模型，解決了實體標本不足的問題，其重建的三維影像還為臨床教學提供了手術模擬訓練的機會，在很大程度上解決了當前臨床醫學教育中面臨的教學方式和模式與發展需求不匹配的現實問題［13］。朱開彬等［14］將50名規培研究生分為傳統教學對照組25人和3D醫學影像實驗組25人，在胸外科進行為期3個月的培訓，通過考試、實踐、調研等多途徑了解和探索3D醫學影像技術對于外科臨床教學的意義，結果實驗組的理論成績和實踐技能都比對照組優秀，其中調查問卷顯示3D醫學影像技術不僅提升了學生的學習主動性、解剖辨識能力，同時還培養了學生的空間思維、病灶定位、手術方案規劃等方面的技能。3D技術平臺的出現，在滿足學生自己動手操作的學習需求的同時，還實現了學生從被動到主動的角色轉換，促進學生從要我學到我想學、我要學的升華。3D醫學影像技術是智慧醫療的一個重要組成部分，應用3D醫學影像技術的教學模式在外科規培教學中彌補了傳統教學的不足，極大地推動了外科教學的發展。
3智慧醫療在外科醫學生教學中的未來發展方向
3.1加強智慧醫療技術與外科教學相結合的頂層設計
智慧醫療技術在外科教學中的應用涉及多個領域，智慧醫療技術與外科教學相結合的頂層設計需要政府部門、醫學院校、研究機構、重點企業等多方參與，更需要國家的統籌指導與整體調控。首先要拓展完善國家數字教育資源公共服務體系，開放教育資源匯聚共享，利用大數據技術匯聚、整合豐富的教學、科研、文化資源，為各級各類醫學院校的學生提供海量的學習資源服務［6］。并且在國家的統籌指導和宏觀調控下，實現東西部地區，頂尖院校與普通院校之間的資源共享，促進醫學教育公平;合理分配智慧醫療相關教學設備在各類各級醫學院校中的分布;重點培養智慧醫療領域相關復合型人才，充分發揮智慧醫療技術在外科教學中的優勢，制定長遠的發展策略和方向。好的頂層設計能夠提升智慧醫療技術在外科教學中的使用率，更有利于外科醫學生學習運用和掌握智慧醫療技術，從而提升自身的專業知識技能。
3.2把智慧醫療工程技術運用到醫學院校的建設中
早在2018年，總書記在致中國國際大數據產業博覽會的信中就明確指出，當今世界，以互聯網、大數據和人工智能為代表的新一代信息技術日新月異，在醫學教育和臨床技能教學領域制定和確立臨床技能中心的教學信息化發展策略和方向時，應思考如何把信息化手段作為推動臨床技能教學改革的巨大引擎，從根本上解決臨床醫學教育存在的難題。國內最先引進智慧醫學教育理念，建立了智能型臨床技能中心，并形成相應的一整套教育和管理體系的是貴州醫科大學［15］。當前，學界對智慧醫學教育理念的界定和解讀，主要是圍繞在現代技術條件下如何解決醫學教育中存在的問題，以提高教學質量，培養具有時代性的先進醫學人才展開探討。概括來說，就是在傳統教學方法和手段打牢醫學理論知識的基礎上，結合學生學習個性化、時代化的特征，充分利用互聯網、大數據、人工智能和虛擬仿真等現代技術，把在疾病診斷和治療過程中的碎片化知識點串聯起來，融會貫通，將人文精神與科學技術、理論指導和實踐操作有機結合，創新完善臨床技能教學、管理及評價體系，打造新的教學模式，以深入培養和提高學生的臨床思維能力、實踐操作水平、工作勝任能力。因此，臨床醫學教育相應的需加強智慧校園建設，把智慧醫療技術融入醫學教育的始終，在教學、科研、管理、評價體系等方面多途徑、全方位增強師生智慧醫學意識、增強相關信息儲備，推動醫學教育從技術應用型向能力素質型的拓展轉化。并充分應用智慧醫療工程技術解決教學、學習、生活中的諸多問題。智慧醫療技術的應用對于我國高等醫學院校的改革注入了新鮮血液。
3.3利用智慧醫療技術探索外科教學新方式
傳統的外科醫學教學方式已經不能滿足現代醫學教育發展的需要，我們要利用智慧醫療技術探索新型的外科教學方式，例如，可通過5G+AＲ/VＲ、混合現實(MixedＲeality，MＲ)技術，在教學中引入實際工作場景，構建結合虛擬現實的混合現實場景，讓學生在真實的案例中做到理論與實踐結合［6］。外科醫學生需要具備較強的實踐動手能力，傳統的醫學教育缺乏對外科醫學生實踐能力的培養，所以利用智慧醫療技術探索出能夠多方面培養外科醫學生實踐能力的教學新方式是未來的重要發展方向。
3.4加強智慧醫療背景下外科醫學生的數據素養教育
數據素養［16］是智慧醫療發展的必然要求，眼下醫學生的數據素養教育現狀較之智慧醫療發展的實際需要有一定的滯后性?，F有的研究數據對該問題主要從3個方面進行闡述:一是醫學生應該樹立數據意識，充分認識數據的價值;二是醫學生要學會在法律和倫理道德范圍內獲取和使用數據;三是醫學生應該培養對數據的敏感性，并掌握一定的數據獲取方法和使用能力。目前我國醫學院校開展數據素養教育還存在諸多的問題，例如:對數據素養的重要性認識不夠、數據素養教育的師資力量薄弱、培養體系不完善等。針對這些問題，未來我們需要加強對外科醫學生的數據意識的培養、加強師資培養、探索合適的數據素養培養體系。
4小結及展望
智慧醫療融入外科醫學生的教學當中是大勢所趨，隨著時代的發展和科技的進步，智慧醫療技術的應用越來越重要。在外科醫學生的教學中，智慧醫療技術極大的豐富了教學資源，豐富了教學方式，彌補了傳統教學的不足，同時為醫學生提供了更多的學習資源和更便捷的學習方式，不僅激發了醫學生的學習興趣，還提高了他們的學習效率尤其是實踐動手能力。智慧醫療技術的應用將會為我國醫療行業培養更高水平的臨床醫學人才，為推動實現“健康中國2030”目標培養中堅分子，奠定更堅實的人才基礎［17］。此外，智慧醫療在外科醫學教育中的應用還有很大的發展空間，同時也存在著一些不足，例如對于醫、理、工方面融合的復合型人才比較缺乏，還需要深化改革目前的教學培養體系，培養出能夠熟練運用智慧醫療技術的復合型人才。智慧醫療在醫學教育中的應用不均衡不充分，智慧醫療設備在各地區、各類各級醫學院校分布不均衡，醫學生們對智慧醫療理念的認識不夠充分等問題，在各大醫學院校深入推廣和普及智慧醫療理念、技術、設備等就顯得尤為重要。此外，具有科研能力的醫學院校應該積極參與智慧醫療設備和技術的設計研發，是推動智慧醫療技術在醫學教育中應用的關鍵。
作者：李仙悅 王峻峰 胡蘋蘋 鄭祁 晉云 單位：云南省第一人民醫院肝膽外科 云南中醫藥大學第一臨床醫學院 云南省第一人民醫院數字醫學研究中心 首都經濟貿易大學勞動經濟學院
