人教版（2024）八年级全一册信息科技第23课《医疗设施新功能》教案

人教版(2024)八年级全一册信息科技第23课《医疗设施新功能》教案能会引导学生思考医疗设施新功能带来的社会影响和伦理问题，培养学生的综合素养和批判生的逻辑思维能力和自主学习能力逐渐增强，但在分析和解决复杂问题时还需要教师的引导。他们在小组2.学生能够理解信息技术在实现医疗设施新功能中的关键作用，如数据传输3.学生能够掌握使用简单的信息技术工1.通过小组讨论和案例分析，培养学生分析问题和解决问2.让学生经历信息收集、整理和汇报的过程，提升学生的信3.引导学生通过对比传统医疗设施和新型医疗设施的差异，培2.让学生认识到科技进步对医疗行业的积极影响，增强学生对科3.培养学生关注社会、关爱他人的意识，使学生认识到医疗设施新功能对改1.了解常见医疗设施的新功能及其工作原理。3.学会运用信息技术工具收集和分析医疗3.培养学生将所学知识应用到实际生活中的能力，提出具有创新性的医疗设施新功能应用设想。4.引导学生在小组合作中充分发挥各自的优势，提高LED灯、主控板、蜂鸣器、显示屏、无线网络设备等)及配套连接线，确保网络连接正常。病患输液监测系统功能需求表(表23.1、表23.2)、数据采集记录表(表23.3)、系统工作流程图(图23.3、图23.4、图23.5)等资料，收集物联床垫、物联药柜、物联手术室等物联网医疗设备资料(实物、图片、(一)导入新课疗服务变得更加高效和便捷?引导学生回忆在医院中可能接触到的智能化设备或服务。品等场景，引出本节课主题——医疗设施新功能，明确本节课将学习物联网在医疗中的广泛应用以及通过(二)新课讲解1.探索物联网在医疗设施中的应用利用课件展示物联网在不同医疗设施中的应用案例资料(图片、视频、技术原理介绍等),详细讲解物联网如何促进医疗设施创新发展。物联床垫：介绍物联床垫如何通过内置的多种传感器(如心率传感器、呼吸传感器、压力传感器等),实时采集患者的生命体征数据，如心率、呼吸频率、睡眠状态(包括睡眠周期、深浅睡眠比例等)、体动情况等。这些数据通过无线传输技术(如WiFi、蓝牙或专用医疗物联网网络)实时传输到医护人员的移动设备(如手机、平板电脑)或医院的监控中心。医护人员可以随时随地查看患者的生命体征变化，及时发现异常情况(如心率过快、呼吸暂停等)并采取相应的措施，大大提高了对患者病情的监测及时性和准确性，有助于预防突发状况，提升医疗服务质量。讲解物联床垫中传感器的类型、工作原理、数据传输方式以及对临床护理的重要意义。物联药柜：详细讲解物联药柜的智能化管理功能。通过RFID标签或条形码技术，每个药品都被赋予了唯一的标识，药柜可以自动识别药品的名称、批次、有效期、数量等信息。当医护人员取药或放药时，药柜自动记录操作信息，并实时更新药品库存数据。系统可以设置药品库存预警，当某种药品数量低于设定阈值时，自动提醒管理人员补货。同时，通过与医院信息系统(HIS)的对接，实现药品的精准投放，确保患者用药安全，避免发药错误。展示物联药柜的内部结构、操作界面以及数据管理系统，让学生了解其工作流程和优势。物联手术室：介绍物联手术室如何通过传感器网络和智能设备实现手术器械、医用气体、设备运行状态等的智能化管理。例如，手术器械上安装的RFID标签可以实时追踪器械的位置、使用状态(是否已消毒、是否在手术中使用等),方便医护人员快速找到所需器械，提高手术效率。医用气体监测传感器可以实时监测氧气、氮气等气体的压力、流量、浓度等参数，确保手术过程中气体供应的安全和稳定。手术室设备(如手术灯、麻醉机、监护仪等)的运行状态也可以通过物联网技术实时监控，一旦出现故障或异常情况，系统立即发出警报，保障手术安全。讲解物联手术室中各类物联网技术的应用场景、数据交互方式以及对手术流程优化和安全保障的作用。物联纱布：以基于RFID的物联纱布为例，讲解其如何实现对每一块纱布的精准识别和管理。在手术过程中，每块纱布都贴有RFID标签，通过安装在手术室的RFID读写器，可以实时追踪纱布的使用情况，包括纱布的数量、在患者体内或体外的状态等。当手术结束后，系统可以快速核对纱布数量，避免纱布遗留在患者体内的医疗事故发生。展示物联纱布的RFID标签和读写器设备，讲解其工作原理和在手术管理中的重要组织学生分组讨论：物联网技术还可以在医疗领域的哪些方面进行创新应用?鼓励学生结合自己的想象和对医疗需求的理解，提出新的应用思路，如远程医疗诊断辅助设备、智能康复训练系统、医院环境智能传输与存储数据：讲解数据传输的方式和物联网服务平台的作用。回顾之前课程中学习的网络通信知识，介绍如何将主控板连接到无线网络，并通过MQTT等协议将采集到的光照强度数据(代表输液袋余量状态)发送到物联网服务平台进行存储。展示物联网服务平台的数据管理界面，让学生件(如电子表格软件)对采集到的光照强度数据进行分析，通过对比输液管中有液体和无液体时的光照强度的数据超出设定阈值范围(即判断输液袋已空或即将空)时，通过主控板控制蜂鸣器发出警报声，并在显示并进行提醒为例，利用流程图(如图23.3、图23.4)逐步讲解算法的设计思路，包括传感器初始化、光照采集数据：指导学生编写代码实现光照强度数据的采集，并将数据记录在表23.3中。讲解数据采集代情况，按照不同的输液袋余量状态(有液体和无液体)多次测量并记录光照强度数据，教师巡视指导，帮助学生解决数据采集过程中遇到的问题(如传感器数据异常、数据记录错误等)。提醒学生在采集数据时，要联网服务平台的主题和设备信息，以及如何修改数据传输代码中的主题名称和设备编号，确保数据能够准传输是否正常，如有问题及时排查(如网络连接故障、主题设置错误等)。断结果控制蜂鸣器发声和显示屏显示设备编号。学生运行反馈控制遮挡光敏传感器模拟输液袋空的状态),观察系统是否能够及时准确地发出警报和显示信息，教师检查反馈(三)巩固练习安装方式(如调整与输液管的距离、角度)、增加遮光罩减少环境光干扰等方法，提高对输液袋余量状态判断的准确性。对数据传输的稳定性进行改进，如优化网络设置(如度)、采用数据加密和校验技术确保数据完整性和安全性、处理网络中断后自动重连和据传输的可靠性。对系统性能进行提升，如优化代码结构(减少不必要的计算和资源占用)、采用更高效的算法(如改进阈值判断算法，减少误判)、合理设置数据采集和传输频率(平衡系统响应速度和电池续航能力)等，提高系统的整体性能和响应速度。学生通过查阅资料、讨论分析，制前后的系统性能指标(如数据采集误差率、数据传输成功率、系统响应时间等),进行对比分析，总结优化在输液管上安装流量传感器(如电磁流量传感器、超声流量传感器等，可根据实际情况选择),实时监测输控功能，利用物联网技术将输液监测数据实时传输到护士站或医生办公室的监控终端，医护人员无需到病故。学生选择一个或多个功能进行扩展，完成硬件设备的添加(如安装流量传远程传输等)和软件代码的编写，实现新功能与原有系统的融合，确保系统整体稳定运行。各小组进行功能测试，模拟各种实际场景(如不同输液速度、不同环境光线条件、网络波动等),全面组织学生开展物联网医疗应用创新设计活动，要求学生选择一个医疗场景(品管理等),设计一个具有创新性的物联网医疗应用方案。时反馈给康复医生或治疗师，同时系统可以根据患者情况提供个性化的训练计划和指导；在药品管理场景中，除了现有的物联药柜功能，还可以设计一个药品追溯系统，利用区块链技术记录药品的生产、流通、使用全过程信息，确保药品质量安全可追溯。学生根据需求分析结果，选择合适的物联网技术和设备，设计产品的系统架构和工作流程。绘制系统架构图，包括传感器、主控板、通信模块、执行器、服务器等硬件组成部分，以及数据采集、传输、处理、控制、存储等软件功能模块之间的关系。编写工作流程图，详细描述产品在不同场景下的工作过程，如患者操作流程、医护人员操作流程、数据处理流程、设备控制流程等。同时，组织学生实地调研本地的医院或卫生服务站(根据实际情况选择),观察其物联网技术应用现状。如果已经应用了物联网技术，学生分组对现有系统进行详细调研，了解其功能特点、设备使用情况、运行效果等方面，找出存在的问题和不足之处。如果没有应用物联网技术，学生则根据实地情况和医疗需求，设计一个物联网应用方案。对于实地调研的小组，要求学生与医院工作人员进行交流，获取系统运行数据和用户反馈，分析现有系统在数据准确性、设备稳定性、功能完整性、用户体验等方面存在的问题，提出针对性的升级改进方案，包括硬件设备的更新换代建议、软件算法的优化措施、新增功能的设计思路等。学生绘制系统改进后的架构图，编写详细的升级改进报告，包括调研结果分析、问题诊断、改进方案设计、预期效果评估等内容。对于方案设计小组，学生根据医院或卫生服务站的布局、医疗服务流程、患者需求等，确定需要监测和管理的数据(如患者生命体征、药品库存、医疗设备状态等),选择合适的物联网设备(传感器、智能终端、服务器等),设计系统的功能模块(如数据采集、传输、处理、反馈控制、可视化展示等)和工作流程，绘制系统架构图和流程图，编写方案设计说明书，包括需求分析、设备选型、系统设计、实施计划、预期效果等内容。各小组完成创新设计或实地调研后，在班级内进行交流分享。每个小组展示自己的成果，其他小组进行讨论和评价，提出意见和建议。教师对各小组的设计和调研成果进行综合评价，总结创新设计和实地调研过程中的优点和不足之处，引导学生进一步思考物联网技术在医疗领域的应用潜力和创新方向，培养学生的实践能力和创新思维，提高学生解决实际问题的能力。(四)课堂小结1.引导学生回顾物联网在医疗设施中的各种应用案例，总结物联网技术对医疗行业的推动作用，包括提高医疗服务效率、保障医疗安全、优化医疗管理等方面，强调物联网技术在医疗领域的广阔前景和重要价2.梳理病患输液监测系统的工作原理和构建过程，从功能需求分析、硬件设备选择与搭建、软件算法设计与实现、数据采集传输处理到反馈控制，强调每个环节的关键要点和相互关系，如传感器的精准应用、算法的合理设计、数据的有效利用与反馈等，让学生对物联网系统的构建有更深入的理解。应用到更多医疗场景和相关领域中，培养学生的创新意识和社会责任感，同时引导学生关注物联网技术在(五)作业布置1.让学生选择一个自己感兴趣的物联网医疗应用方向(如远程医疗诊断、智能健康维护等),调研该领域中物联网技术的最新应用成果和发展趋势，撰写一篇调研报告，包括应用案例分析、2.利用所学的物联网知识和技能，设计一个基于物联网的医疗辅助系统(如智能病房管理复监测系统、医疗废弃物管理系统等),详细描述系统的功能需求、硬件设备选型、软件算法设计、系统架第23课医疗设施新功能物联床垫(生命体征监测)物联药柜(药品智能管理)物联手术室(器械、气体管理)物联纱布(精准计数与追踪)2.病患输液监测系统功能需求(采集、传输、处理、反馈)硬件设备(光敏传感器等)算法设计(流程图)