學生正在做虛擬仿真化學實驗。（湖北日報全媒記者 左晨 攝）
湖北日報全媒記者 左晨 通訊員 肖璇 殷婷
【編者按】
如果說4G主要是便利人與人之間的通信，5G則以高速率、大容量、低時延等特性，通過連接物與物、物與人，實現萬物互聯，讓經濟社會躍升至全面的數位化時代。
在湖北，5G商用本月剛滿「周歲」，一些悄然試驗的5G應用，讓人們窺見5G的廣闊舞臺：智慧教育、智慧醫療、智慧城市、智能製造……
讓人充滿想像的5G技術，將給人們的生產生活帶來哪些新的變化？讓我們一起探營5G應用。
點燃酒精燈，燃起木條，甩成火星，放入氧氣集氣瓶，帶火星的木條復燃；放入另一個二氧化碳集氣瓶，燃著的木條熄滅……
這是武漢一所中學的中學生做的化學實驗。令人驚奇的是，這場實驗竟然沒有任何實驗儀器，學生只是戴上VR（虛擬實境）頭盔，操作手柄，檢驗著二氧化碳與氧氣。
10月28日，武漢市楚才中學報告廳。湖北省電化教育館、武漢市教育科學研究院、武漢市漢陽區教育局聯合湖北聯通、雲啟智慧教育公司舉行中央電化教育館中小學虛擬實驗教學武漢實驗區啟動儀式。現場，一堂《分子的特徵》實驗課，演示出5G+VR教學實驗的奇妙。
上午10時，楚才中學的阮芬芬老師開始上化學實驗課。與平常不一樣，主席臺上、學生們的課桌上沒有實驗儀器，擺的全是平板電腦。主席臺下，8臺小推車模樣的5G虛擬仿真實驗平臺惹人好奇。
「現實生活中，燃放孔明燈容易引發火災，還會造成環境汙染。今天，我們可以運用3D實驗來燃放孔明燈。」阮芬芬說。
隨後，兩名學生為一組，在虛擬仿真實驗平臺上，用手柄輕輕拖動「火柴」並點燃「蠟燭」，再將一個塑膠袋模型放置到蠟燭上方，熱氣逐漸充滿塑膠袋。隨後，一個「孔明燈」冉冉升起。
接下來的實驗，是檢驗二氧化碳與氧氣，以驗證不同種分子的化學性質。只見學生們戴上VR頭盔，操作手柄點燃「酒精燈」和「木條」，伸入「集氣瓶」……然而，在旁人看來，前方卻看不到任何物體。不到10分鐘，在場學生得出一致的實驗結論。
虛擬仿真實驗，老師和學生的體驗如何？
「虛擬實驗，能達到真實實驗沒有的效果。」阮芬芬說，化學教學中很多有汙染、有毒的藥品無法實驗，虛擬實驗雖然是虛擬的，但每一個同學的操作都是真實的，現象也是真實的，能更好幫助學生建構知識，理解化學的核心思想。
「原來上課的內容都以圖片、文字的形式呈現，而且大多是二維的，現在通過5G+VR技術，能親手做實驗，各種儀器設備都在眼前，也沒有網絡卡頓，充滿新奇感。」楚才中學學生李賢明說。
中央電化教育館基礎教育教學資源部主任黃旭光介紹，虛擬實驗系統主要有視頻實驗教學（實拍和3D演示視頻）、3D實驗教學、VR虛擬實驗教學。覆蓋小初高全年級，可為科學、物理、化學、生物多個學科提供實驗教學，包括1100種以上實驗器材，2500種以上實驗資源，能自由組合形成1萬種以上的實驗搭配。
黃旭光介紹，虛擬實驗系統多維度擬真體驗、高精度3D、VR資源能最大程度接近真實實驗操作規則，實現視覺、聽覺、觸覺全方位沉浸式體驗，還能讓危險大、成本高的實驗有實操可能，讓學生可以安全試錯，反覆訓練。所有資源完全匹配新課程標準知識點，實驗測試和練習過程中採集的學生數據，還能明確實驗過程中的難點、易錯點等。
「龐大的實驗模型、數據、資源都需要5G網絡做支撐。」湖北聯通教育行業總監熊歡介紹，5G網絡具有高帶寬、低時延、高可靠性，其傳輸速度比4G至少提高10倍。實驗系統全部接入5G網絡，能讓教學實驗操作實現無時延，畫面超高清。
中國聯通集團政企客戶事業部副總裁韓卓辰表示，漢陽區作為全國6個中小學虛擬實驗教學實驗區之一，區內12所實行虛擬實驗教學的學校均已實現中國聯通5G網絡覆蓋，為各種5G新應用打下了基礎，中國聯通將繼續發揮網絡通信資源和服務優勢，不斷拓寬與教育部門合作領域，為教育信息化發展作出貢獻。