肖海鵬 謝銘瑤 吳泰來 柏楓



摘要:隨著互聯網技術的不斷發展,基于5G技術的教育創新不斷涌現。通過對5G賦能遠程培訓的理論邏輯梳理,建設了校園5G雙域快網,優化了網絡學習環境,構建了基于“5G+云服務”的基層中醫能力提升遠程培訓平臺,解決了傳統遠程培訓網絡覆蓋范圍不廣、負載能力低下、實時傳輸性能不足等問題,為基層中醫人才培養提供了新路徑。
關鍵詞:5G;云計算;中醫能力提升;遠程培訓
中圖分類號:TP3? ? 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2024)08-0100-03
開放科學(資源服務)標識碼(OSID)
2016年10月中共中央、國務院印發的《“健康中國2030”規劃綱要》(以下簡稱“綱要”) 提出“健康中國”戰略,明確要求到2030年實現健康服務質量和水平明顯提高的目標。綱要中提到:“要充分發揮中醫藥獨特優勢,提高中醫藥服務能力,發展中醫養生保健治未病服務,推進中醫藥繼承創新”。中醫藥是我國獨特的衛生資源,其臨床療效確切、預防保健作用獨特、費用低廉,為緩解基層群眾看病就醫問題發揮了重要作用。但是,目前基層中醫藥服務網絡不健全、基礎設施條件較差,基層醫療人才匱乏、服務能力不強等問題仍然突出,基層中醫藥服務能力與城鄉居民的要求還有很大差距。其中,最為關鍵的制約因素是基層中醫藥技術人才不足。為此,國務院關于印發《中醫藥發展戰略規劃綱要(2016—2030年)》的通知提出“要建立健全院校教育、畢業后教育、繼續教育有機銜接以及師承教育貫穿始終的中醫藥人才培養體系。加強全科醫生人才、基層中醫藥人才以及民族醫藥、中西醫結合等各類專業技能人才培養”。2023年中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于進一步深化改革促進鄉村醫療衛生體系健康發展的意見》,提出了“到2025年,鄉村醫療衛生體系改革發展取得明顯進展。中醫藥特色優勢進一步發揮,防病治病和健康管理能力顯著提升。鄉村醫療衛生人才隊伍發展壯大,人員素質和結構明顯優化”的發展目標。這一發展目標為基層中醫能力提升、基層中醫藥人才培養進一步指明了方向。如何加強基層中醫藥人才培養(特別是全科醫生培養),解決基層中醫藥服務能力不能滿足人民群眾健康需要的矛盾,已經成為當前基層醫療衛生體系改革迫切需要解決的問題之一。四川大學華西醫院趙莎等人探討了5G背景下繼續醫學教育的應用模式[1],陸軍軍醫大學附屬醫院趙榮等人實踐了基于云計算和5G技術的遠程病理平臺的建設與應用[2],華南農業大學梁華坤等人探索了“互聯網+繼續教育”模式,大力開展專業技術人才遠程培訓等,以上文獻信息為本課題研究提供了很好的理論和實踐指導。本課題從基層衛生服務數字化的角度,在深入探討5G賦能基層中醫能力遠程培訓的理論邏輯基礎上,優化網絡學習環境,構建基于5G技術的中醫能力提升遠程培訓平臺,為基層中醫人才培養提供新途徑、新思路。
1 5G賦能基層中醫能力遠程培訓的理論邏輯
過去在提升基層醫療服務能力方面,有遠程醫療系統的建設,也有通過遠程教育培訓來提升基層醫療人員素質的探索,但是效果不明顯,主要原因是基層尤其是農村地區網絡覆蓋信號不穩定,網速不快,同時遠程教育平臺資源負載能力不能滿足高并發訪問,出現網絡卡頓,甚至崩潰現象,用戶體驗較差,導致遠程教育平臺最終沒有發揮應有的作用。隨著5G技術的商用,5G終端的不斷普及,5G技術與云計算、大數據等技術深度融合,將形成更加完善的互聯網生態系統,為用戶提供更加豐富的服務。
1.1 5G技術為遠程培訓提供了可靠網絡支持
5G(第五代移動通信技術)的技術特點是高速度、低延遲和高可靠性。5G網絡的數據傳輸速率高達10Gbps,是4G網絡的幾十倍,上傳、下載和播放高清視頻,基本無需等待緩沖;5G網絡的延遲可降低到毫秒級,用戶可以在幾乎無延遲的情況下進行實時通信,如線上直播、實時互動等。5G網絡還采用了多種先進技術,如網絡切片、邊緣計算等,提高了網絡的可靠性和穩定性,適用于高并發、多任務的關鍵業務場景。2020年5G商用以來,我國已建成全球規模最大的5G網絡。根據中國信息通信研究院發布的《全球數字經濟白皮書》顯示,截止到2023年5月底,我國累計建成并開通5G基站總數達284.4萬個,覆蓋所有地級市城區和縣城城區,實現了“縣縣通5G”,到2023年9月底,我國5G移動電話用戶數量達到了7.37億戶,占移動電話用戶的42%。5G覆蓋面越來越廣,再加上5G專網技術的升級迭代、5G與Wi-Fi局域網融合創新等,5G技術的應用場景越來越豐富。近年來,國內多所高校在5G專網建設方面有成功實踐經驗,這為破解基層衛生人才遠程培訓網絡覆蓋難題、數據傳輸難題提供了有益參考。
1.2 云計算為遠程培訓提供了可靠平臺支持
云計算是一種基于互聯網的計算模式,它將傳統線下的計算資源、存儲資源和應用程序通過互聯網以服務的形式提供給用戶,用戶可以通過購買“云服務”的形式隨時隨地訪問和使用這些資源。由于云計算可以根據用戶的需求動態調整計算資源和存儲資源的分配,因此,基于“云服務”的遠程教育培訓平臺可聚合多結點的網絡教學服務能力,從而滿足遠程培訓這一類需要線上直播、實時互動等高并發、高負荷訪問場景的應用需求,解決傳統單一服務器負載能力不足問題。另外,云計算技術還可以為大數據分析提供強大的計算和存儲資源,從而輕松實現大數據技術輔助監測和提高遠程培訓質量的需求。
1.3 5G和云計算賦能遠程培訓促進質量提升的理論邏輯
隨著互聯網技術的發展,遠程培訓打破了時間和空間的限制,突破傳統課堂線下授課形式的單一性,采取直播、錄播、回看等形式,為學習者提供更多的學習機會,已經成為繼續教育培訓的主要形式之一?;鶎又嗅t能力提升主要面向縣級以下的醫務工作者,是這一種成人繼續教育。根據著名成人教育學家諾爾斯的成人學習理論:成人學習模式是一種自我導向性的學習(self-directed learning),即學習者不管是否有他人指導,均能診斷學習需求,確定學習目標,掌握學習資源,選擇學習策略,并評價學習結果。因此成人學習是一種主動式學習,教師的責任不再是以“教”為中心,更多是為學習者提供學習資源,創造學習環境、與學習者共同尋找最佳的學習方法。有研究表明:“網絡學習環境能夠顯著提升高校學生學習投入,促進學生有效學習并提高其學習滿意度,網絡學習環境會優化網絡學習過程的作用”[3]。因此,改善網絡學習環境對于提高遠程培訓質量具有積極促進作用。
前面提到5G技術把網絡速度的優勢和云計算的高負載能力有機融合,解決了基層醫療機構有線網絡覆蓋不佳問題,實現了培訓教育資源從本地服務向云端服務的模式轉變,解決了傳統遠程培訓平臺負載能力不強,實時資源調度卡頓等問題,提升了云資源的調用速度,將大大改善基層醫務人員網絡學習環境。同時,傳統遠程培訓平臺以教學直播、錄播功能為主,局限于傳統網絡技術,很少有學習行為分析、學習互動、考核等功能,從遠程教育的“交互理論”角度來說,不利于在互聯網環境中增加交流通信。在5G、云計算、大數據等信息技術賦能下,遠程培訓過程中學習者與學習內容、學習者與教師之間的交互性、對話性更好,將更有效提高教學質量。因此,5G+云服務的遠程培訓模式是信息技術賦能中醫能力提升遠程培訓的必然趨勢。
2 5G賦能基層中醫能力遠程培訓的實踐路徑
本課題采用“5G+云服務”的技術架構。5G網絡主要解決遠程網絡覆蓋問題和數據高速傳輸問題,資源管理云平臺(云服務)主要解決資源訪問速度和大量用戶訪問的高并發負載問題。從而確?;鶎又嗅t能力提升遠程培訓平臺在性能上充分滿足教師教,學生學的需求,同時也為在線教學資源的共享,教學實時互動提供了技術支撐?;?G的基層中醫能力提升遠程培訓平臺示意圖,如圖1所示。遠程培訓平臺分為教師端和學生端。教師端主要完成教師的教學直播、錄播,教學資源組織和上傳、教學互動等功能。學生端則主要完成學習、作業、評課等活動。教師端和學生端都通過5G網絡和資源云管理平臺(云服務平臺)進行通信交流,共同完成遠程培訓活動。
2.1 建設5G業務專網優化網絡學習環境
遠程培訓平臺既要為學生提供高速訪問服務,也要為授課教師提供高質量、高速率的授課服務。校內外教師和學生均通過互聯網訪問云服務器開展教學活動必然受網絡環境影響存在一定的不穩定性和網絡延遲。本課題為解決這一問題,開展5G業務專網試點試驗。課題組聯合學校信息中心與通信運營商合作,開通學校內網到下沉核心網元UPF的5G專線電路,在學校建設了5G業務專網(5G雙域快網),其基本工作原理是通過上行分流器(ULCL UPF) 實現數據分流,并根據用戶業務流特征將訪問區域內業務的數據分流到區域內,將訪問數據分流到互聯網,從而實現對用戶業務數據的分流控制,避免邊緣側數據通過公共承載網迂回,從而提升用戶體驗[4]。校園5G雙域快網實現了校園內網、5G專網和云服務器的深度融合,通過充分應用5G網絡切片、ULCL分流技術、安全規則等5G網絡特性,實現了校園內外網用戶和云服務之間無邊界暢通訪問,校內教師在校內的直播資源、錄播資源可實時上傳到云服務器,校外用戶通過5G雙域快網可直接訪問部署在云端的遠程培訓平臺資源,從而保證遠程培訓平臺數據傳輸的時效性,安全性和保密性。并且,5G雙域快網將5G技術4G化,實現了在4G PGW-C/PGW-U上的ULCL分流能力,以支持4G ULCL分流訪問內網,這就使得雙域快網具備了全網漫游能力和4G/5G融合接入能力兩大增強功能,從而實現了4G/5G隨時隨地全國全網范圍接入學校遠程培訓平臺場景。解決了鄉鎮、農村地區5G信號覆蓋不全、手機終端支持率不高的系列問題,為基于5G的基層中醫能力培訓平臺的應用奠定了良好技術基礎,在實踐過程中取得了良好的應用效果[5]。
2.2 構建“5G+云服務”的基層中醫能力提升遠程培訓平臺
如圖2所示,基于“5G+云服務”的基層中醫能力提升遠程培訓平臺分為“基礎設施層、后臺管理層、前臺應用層”三層架構。其中基礎設施層,主要探索建立了校園內的5G業務專網,并實現校園網和5G專網的無縫融合,保障網絡的連接速率和穩定性。同時,充分利用先進成熟的公有云基礎設施,依托公有云服務的強大計算能力,彈性伸縮的擴展能力,保障5G條件下網絡教學和自主學習的順利開展。
后臺管理層主要圍繞培訓管理和學習管理兩方面,開展功能設計;前臺應用層則主要圍繞學生在線學習和實時交互開展設計。通過兩個模塊的協同,來真實反饋教師教學和學生學習效果,切實提升培訓教育質量。前臺應用層主要為用戶提供便捷的操作界面,用戶可以通過手機可以實現觀看直播課,評課,分享轉發等功能。后臺管理層包含以下四個具體功能模塊(表1) 。
1)用戶管理模塊。支持對教師和學生進行注冊、導入、刪除、重置密碼等操作,支持添加多位管理員共同管理系統,自定義管理員角色并為不同的管理員角色賦予不同的權限。
2)課程管理模塊。通過培訓平臺可以在線創建課程、設置課程的學分考核機制等,直播課程可以直接形成知識點化、富媒體的在線學習課程。
3)學習管理模塊。管理學生在線聽課、在線作業、在線考試、在線互動討論等,提供學習數據統計、學習行為分析和學分管理等功能。
4)門戶管理模塊。通過門戶管理模塊實現PC端和移動端門戶欄目自定義、內容自定義等個性化功能。
3 結束語
隨著5G、云計算等信息技術的不斷發展,智慧教育新生態不斷涌現。基于“5G+云服務”的基層中醫能力提升遠程培訓平臺,在作為一種遠程培訓技術手段,拓展了學習空間和學習形式,打造了高速、穩定、個性化的網絡學習環境,有利于促進遠程教育質量提升,有助于基層中醫藥人才培養。未來將深入挖掘5G專網和云計算、大數據技術的深度融合,不斷完善平臺功能,豐富應用場景,創建人機協同的遠程教育新生態。
參考文獻:
[1] 趙莎,張振宇,鄧雪琴,等.5G背景下繼續醫學教育的探討[J].中國繼續醫學教育,2020,12(6):1-4.
[2] 黃榮,鄒慶華,陳前,等.基于云計算和5G技術的遠程病理平臺的建設與應用[J].醫學信息,2021,34(17):24-26
[3] 劉安營,許峰.基于諾爾斯成人學習理論視角淺談內河船員遠程培訓平臺功能優化[J].中國水運,2023(4):38-40.
[4] 楊帆,朱鎣彬,夏之晨.生態理論視角下的高校學生網絡學習環境特征與影響研究:兼析優質網絡學習環境的創設路徑[J].中國電化教育,2021(11):106-114.
[5] 金晶,瞿燕萍,沈璐旸,等.基于政務領域的5G雙域快網應用實踐與思考[J].通信世界,2023(20):42-43.
【通聯編輯:朱寶貴】