人教版(2024)八年級全一冊信息科技第23課《醫(yī)療設(shè)施新功能》教案能會引導(dǎo)學(xué)生思考醫(yī)療設(shè)施新功能帶來的社會影響和倫理問題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和批判生的邏輯思維能力和自主學(xué)習(xí)能力逐漸增強，但在分析和解決復(fù)雜問題時還需要教師的引導(dǎo)。他們在小組2.學(xué)生能夠理解信息技術(shù)在實現(xiàn)醫(yī)療設(shè)施新功能中的關(guān)鍵作用，如數(shù)據(jù)傳輸3.學(xué)生能夠掌握使用簡單的信息技術(shù)工1.通過小組討論和案例分析，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問2.讓學(xué)生經(jīng)歷信息收集、整理和匯報的過程，提升學(xué)生的信3.引導(dǎo)學(xué)生通過對比傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)施和新型醫(yī)療設(shè)施的差異，培2.讓學(xué)生認(rèn)識到科技進(jìn)步對醫(yī)療行業(yè)的積極影響，增強學(xué)生對科3.培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會、關(guān)愛他人的意識，使學(xué)生認(rèn)識到醫(yī)療設(shè)施新功能對改1.了解常見醫(yī)療設(shè)施的新功能及其工作原理。3.學(xué)會運用信息技術(shù)工具收集和分析醫(yī)療3.培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用到實際生活中的能力，提出具有創(chuàng)新性的醫(yī)療設(shè)施新功能應(yīng)用設(shè)想。4.引導(dǎo)學(xué)生在小組合作中充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，提高LED燈、主控板、蜂鳴器、顯示屏、無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)及配套連接線，確保網(wǎng)絡(luò)連接正常。病患輸液監(jiān)測系統(tǒng)功能需求表(表23.1、表23.2)、數(shù)據(jù)采集記錄表(表23.3)、系統(tǒng)工作流程圖(圖23.3、圖23.4、圖23.5)等資料，收集物聯(lián)床墊、物聯(lián)藥柜、物聯(lián)手術(shù)室等物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療設(shè)備資料(實物、圖片、(一)導(dǎo)入新課療服務(wù)變得更加高效和便捷?引導(dǎo)學(xué)生回憶在醫(yī)院中可能接觸到的智能化設(shè)備或服務(wù)。品等場景，引出本節(jié)課主題——醫(yī)療設(shè)施新功能，明確本節(jié)課將學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療中的廣泛應(yīng)用以及通過(二)新課講解1.探索物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療設(shè)施中的應(yīng)用利用課件展示物聯(lián)網(wǎng)在不同醫(yī)療設(shè)施中的應(yīng)用案例資料(圖片、視頻、技術(shù)原理介紹等),詳細(xì)講解物聯(lián)網(wǎng)如何促進(jìn)醫(yī)療設(shè)施創(chuàng)新發(fā)展。物聯(lián)床墊：介紹物聯(lián)床墊如何通過內(nèi)置的多種傳感器(如心率傳感器、呼吸傳感器、壓力傳感器等),實時采集患者的生命體征數(shù)據(jù)，如心率、呼吸頻率、睡眠狀態(tài)(包括睡眠周期、深淺睡眠比例等)、體動情況等。這些數(shù)據(jù)通過無線傳輸技術(shù)(如WiFi、藍(lán)牙或?qū)Ｓ冕t(yī)療物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò))實時傳輸?shù)结t(yī)護(hù)人員的移動設(shè)備(如手機、平板電腦)或醫(yī)院的監(jiān)控中心。醫(yī)護(hù)人員可以隨時隨地查看患者的生命體征變化，及時發(fā)現(xiàn)異常情況(如心率過快、呼吸暫停等)并采取相應(yīng)的措施，大大提高了對患者病情的監(jiān)測及時性和準(zhǔn)確性，有助于預(yù)防突發(fā)狀況，提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量。講解物聯(lián)床墊中傳感器的類型、工作原理、數(shù)據(jù)傳輸方式以及對臨床護(hù)理的重要意義。物聯(lián)藥柜：詳細(xì)講解物聯(lián)藥柜的智能化管理功能。通過RFID標(biāo)簽或條形碼技術(shù)，每個藥品都被賦予了唯一的標(biāo)識，藥柜可以自動識別藥品的名稱、批次、有效期、數(shù)量等信息。當(dāng)醫(yī)護(hù)人員取藥或放藥時，藥柜自動記錄操作信息，并實時更新藥品庫存數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可以設(shè)置藥品庫存預(yù)警，當(dāng)某種藥品數(shù)量低于設(shè)定閾值時，自動提醒管理人員補貨。同時，通過與醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)的對接，實現(xiàn)藥品的精準(zhǔn)投放，確?；颊哂盟幇踩?，避免發(fā)藥錯誤。展示物聯(lián)藥柜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、操作界面以及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，讓學(xué)生了解其工作流程和優(yōu)勢。物聯(lián)手術(shù)室：介紹物聯(lián)手術(shù)室如何通過傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能設(shè)備實現(xiàn)手術(shù)器械、醫(yī)用氣體、設(shè)備運行狀態(tài)等的智能化管理。例如，手術(shù)器械上安裝的RFID標(biāo)簽可以實時追蹤器械的位置、使用狀態(tài)(是否已消毒、是否在手術(shù)中使用等),方便醫(yī)護(hù)人員快速找到所需器械，提高手術(shù)效率。醫(yī)用氣體監(jiān)測傳感器可以實時監(jiān)測氧氣、氮氣等氣體的壓力、流量、濃度等參數(shù)，確保手術(shù)過程中氣體供應(yīng)的安全和穩(wěn)定。手術(shù)室設(shè)備(如手術(shù)燈、麻醉機、監(jiān)護(hù)儀等)的運行狀態(tài)也可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實時監(jiān)控，一旦出現(xiàn)故障或異常情況，系統(tǒng)立即發(fā)出警報，保障手術(shù)安全。講解物聯(lián)手術(shù)室中各類物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用場景、數(shù)據(jù)交互方式以及對手術(shù)流程優(yōu)化和安全保障的作用。物聯(lián)紗布：以基于RFID的物聯(lián)紗布為例，講解其如何實現(xiàn)對每一塊紗布的精準(zhǔn)識別和管理。在手術(shù)過程中，每塊紗布都貼有RFID標(biāo)簽，通過安裝在手術(shù)室的RFID讀寫器，可以實時追蹤紗布的使用情況，包括紗布的數(shù)量、在患者體內(nèi)或體外的狀態(tài)等。當(dāng)手術(shù)結(jié)束后，系統(tǒng)可以快速核對紗布數(shù)量，避免紗布遺留在患者體內(nèi)的醫(yī)療事故發(fā)生。展示物聯(lián)紗布的RFID標(biāo)簽和讀寫器設(shè)備，講解其工作原理和在手術(shù)管理中的重要組織學(xué)生分組討論：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以在醫(yī)療領(lǐng)域的哪些方面進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用?鼓勵學(xué)生結(jié)合自己的想象和對醫(yī)療需求的理解，提出新的應(yīng)用思路，如遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷輔助設(shè)備、智能康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)、醫(yī)院環(huán)境智能傳輸與存儲數(shù)據(jù)：講解數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞胶臀锫?lián)網(wǎng)服務(wù)平臺的作用?；仡欀罢n程中學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)通信知識，介紹如何將主控板連接到無線網(wǎng)絡(luò)，并通過MQTT等協(xié)議將采集到的光照強度數(shù)據(jù)(代表輸液袋余量狀態(tài))發(fā)送到物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺進(jìn)行存儲。展示物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)管理界面，讓學(xué)生件(如電子表格軟件)對采集到的光照強度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過對比輸液管中有液體和無液體時的光照強度的數(shù)據(jù)超出設(shè)定閾值范圍(即判斷輸液袋已空或即將空)時，通過主控板控制蜂鳴器發(fā)出警報聲，并在顯示并進(jìn)行提醒為例，利用流程圖(如圖23.3、圖23.4)逐步講解算法的設(shè)計思路，包括傳感器初始化、光照采集數(shù)據(jù)：指導(dǎo)學(xué)生編寫代碼實現(xiàn)光照強度數(shù)據(jù)的采集，并將數(shù)據(jù)記錄在表23.3中。講解數(shù)據(jù)采集代情況，按照不同的輸液袋余量狀態(tài)(有液體和無液體)多次測量并記錄光照強度數(shù)據(jù)，教師巡視指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決數(shù)據(jù)采集過程中遇到的問題(如傳感器數(shù)據(jù)異常、數(shù)據(jù)記錄錯誤等)。提醒學(xué)生在采集數(shù)據(jù)時，要聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺的主題和設(shè)備信息，以及如何修改數(shù)據(jù)傳輸代碼中的主題名稱和設(shè)備編號，確保數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)傳輸是否正常，如有問題及時排查(如網(wǎng)絡(luò)連接故障、主題設(shè)置錯誤等)。斷結(jié)果控制蜂鳴器發(fā)聲和顯示屏顯示設(shè)備編號。學(xué)生運行反饋控制遮擋光敏傳感器模擬輸液袋空的狀態(tài)),觀察系統(tǒng)是否能夠及時準(zhǔn)確地發(fā)出警報和顯示信息，教師檢查反饋(三)鞏固練習(xí)安裝方式(如調(diào)整與輸液管的距離、角度)、增加遮光罩減少環(huán)境光干擾等方法，提高對輸液袋余量狀態(tài)判斷的準(zhǔn)確性。對數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性進(jìn)行改進(jìn)，如優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)置(如度)、采用數(shù)據(jù)加密和校驗技術(shù)確保數(shù)據(jù)完整性和安全性、處理網(wǎng)絡(luò)中斷后自動重連和據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴ο到y(tǒng)性能進(jìn)行提升，如優(yōu)化代碼結(jié)構(gòu)(減少不必要的計算和資源占用)、采用更高效的算法(如改進(jìn)閾值判斷算法，減少誤判)、合理設(shè)置數(shù)據(jù)采集和傳輸頻率(平衡系統(tǒng)響應(yīng)速度和電池續(xù)航能力)等，提高系統(tǒng)的整體性能和響應(yīng)速度。學(xué)生通過查閱資料、討論分析，制前后的系統(tǒng)性能指標(biāo)(如數(shù)據(jù)采集誤差率、數(shù)據(jù)傳輸成功率、系統(tǒng)響應(yīng)時間等),進(jìn)行對比分析，總結(jié)優(yōu)化在輸液管上安裝流量傳感器(如電磁流量傳感器、超聲流量傳感器等，可根據(jù)實際情況選擇),實時監(jiān)測輸控功能，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將輸液監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)阶o(hù)士站或醫(yī)生辦公室的監(jiān)控終端，醫(yī)護(hù)人員無需到病故。學(xué)生選擇一個或多個功能進(jìn)行擴展，完成硬件設(shè)備的添加(如安裝流量傳遠(yuǎn)程傳輸?shù)?和軟件代碼的編寫，實現(xiàn)新功能與原有系統(tǒng)的融合，確保系統(tǒng)整體穩(wěn)定運行。各小組進(jìn)行功能測試，模擬各種實際場景(如不同輸液速度、不同環(huán)境光線條件、網(wǎng)絡(luò)波動等),全面組織學(xué)生開展物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療應(yīng)用創(chuàng)新設(shè)計活動，要求學(xué)生選擇一個醫(yī)療場景(品管理等),設(shè)計一個具有創(chuàng)新性的物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療應(yīng)用方案。時反饋給康復(fù)醫(yī)生或治療師，同時系統(tǒng)可以根據(jù)患者情況提供個性化的訓(xùn)練計劃和指導(dǎo)；在藥品管理場景中，除了現(xiàn)有的物聯(lián)藥柜功能，還可以設(shè)計一個藥品追溯系統(tǒng)，利用區(qū)塊鏈技術(shù)記錄藥品的生產(chǎn)、流通、使用全過程信息，確保藥品質(zhì)量安全可追溯。學(xué)生根據(jù)需求分析結(jié)果，選擇合適的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備，設(shè)計產(chǎn)品的系統(tǒng)架構(gòu)和工作流程。繪制系統(tǒng)架構(gòu)圖，包括傳感器、主控板、通信模塊、執(zhí)行器、服務(wù)器等硬件組成部分，以及數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、控制、存儲等軟件功能模塊之間的關(guān)系。編寫工作流程圖，詳細(xì)描述產(chǎn)品在不同場景下的工作過程，如患者操作流程、醫(yī)護(hù)人員操作流程、數(shù)據(jù)處理流程、設(shè)備控制流程等。同時，組織學(xué)生實地調(diào)研本地的醫(yī)院或衛(wèi)生服務(wù)站(根據(jù)實際情況選擇),觀察其物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀。如果已經(jīng)應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，學(xué)生分組對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研，了解其功能特點、設(shè)備使用情況、運行效果等方面，找出存在的問題和不足之處。如果沒有應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，學(xué)生則根據(jù)實地情況和醫(yī)療需求，設(shè)計一個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方案。對于實地調(diào)研的小組，要求學(xué)生與醫(yī)院工作人員進(jìn)行交流，獲取系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)和用戶反饋，分析現(xiàn)有系統(tǒng)在數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、設(shè)備穩(wěn)定性、功能完整性、用戶體驗等方面存在的問題，提出針對性的升級改進(jìn)方案，包括硬件設(shè)備的更新?lián)Q代建議、軟件算法的優(yōu)化措施、新增功能的設(shè)計思路等。學(xué)生繪制系統(tǒng)改進(jìn)后的架構(gòu)圖，編寫詳細(xì)的升級改進(jìn)報告，包括調(diào)研結(jié)果分析、問題診斷、改進(jìn)方案設(shè)計、預(yù)期效果評估等內(nèi)容。對于方案設(shè)計小組，學(xué)生根據(jù)醫(yī)院或衛(wèi)生服務(wù)站的布局、醫(yī)療服務(wù)流程、患者需求等，確定需要監(jiān)測和管理的數(shù)據(jù)(如患者生命體征、藥品庫存、醫(yī)療設(shè)備狀態(tài)等),選擇合適的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(傳感器、智能終端、服務(wù)器等),設(shè)計系統(tǒng)的功能模塊(如數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、反饋控制、可視化展示等)和工作流程，繪制系統(tǒng)架構(gòu)圖和流程圖，編寫方案設(shè)計說明書，包括需求分析、設(shè)備選型、系統(tǒng)設(shè)計、實施計劃、預(yù)期效果等內(nèi)容。各小組完成創(chuàng)新設(shè)計或?qū)嵉卣{(diào)研后，在班級內(nèi)進(jìn)行交流分享。每個小組展示自己的成果，其他小組進(jìn)行討論和評價，提出意見和建議。教師對各小組的設(shè)計和調(diào)研成果進(jìn)行綜合評價，總結(jié)創(chuàng)新設(shè)計和實地調(diào)研過程中的優(yōu)點和不足之處，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用潛力和創(chuàng)新方向，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維，提高學(xué)生解決實際問題的能力。(四)課堂小結(jié)1.引導(dǎo)學(xué)生回顧物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療設(shè)施中的各種應(yīng)用案例，總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對醫(yī)療行業(yè)的推動作用，包括提高醫(yī)療服務(wù)效率、保障醫(yī)療安全、優(yōu)化醫(yī)療管理等方面，強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的廣闊前景和重要價2.梳理病患輸液監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理和構(gòu)建過程，從功能需求分析、硬件設(shè)備選擇與搭建、軟件算法設(shè)計與實現(xiàn)、數(shù)據(jù)采集傳輸處理到反饋控制，強調(diào)每個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵要點和相互關(guān)系，如傳感器的精準(zhǔn)應(yīng)用、算法的合理設(shè)計、數(shù)據(jù)的有效利用與反饋等，讓學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建有更深入的理解。應(yīng)用到更多醫(yī)療場景和相關(guān)領(lǐng)域中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和社會責(zé)任感，同時引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在(五)作業(yè)布置1.讓學(xué)生選擇一個自己感興趣的物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療應(yīng)用方向(如遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷、智能健康維護(hù)等),調(diào)研該領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最新應(yīng)用成果和發(fā)展趨勢，撰寫一篇調(diào)研報告，包括應(yīng)用案例分析、2.利用所學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)知識和技能，設(shè)計一個基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療輔助系統(tǒng)(如智能病房管理復(fù)監(jiān)測系統(tǒng)、醫(yī)療廢棄物管理系統(tǒng)等),詳細(xì)描述系統(tǒng)的功能需求、硬件設(shè)備選型、軟件算法設(shè)計、系統(tǒng)架第23課醫(yī)療設(shè)施新功能物聯(lián)床墊(生命體征監(jiān)測)物聯(lián)藥柜(藥品智能管理)物聯(lián)手術(shù)室(器械、氣體管理)物聯(lián)紗布(精準(zhǔn)計數(shù)與追蹤)2.病患輸液監(jiān)測系統(tǒng)功能需求(采集、傳輸、處理、反饋)硬件設(shè)備(光敏傳感器等)算法設(shè)計(流程圖)