信息技术人教版（2024）医疗设施新功能教案

这是一份信息技术人教版（2024）医疗设施新功能教案，共17页。教案主要包含了教学目标分析，教学内容及重点，教学过程设计等内容，欢迎下载使用。
知识与技能
1.能够了解物联网在医疗中的应用。
2.能够通过病患输液监测系统的实践探索，掌握利用物联网解决问题的方法，并迁移应用于解决其他问题。
过程与方法
1.通过探究输液监测系统，提升分析问题、设计方案及实践操作能力。
2.通过小组合作实现系统模拟，增强团队协作和沟通交流能力。
情感态度价值观
1.学生通过探索物联网医疗应用，激发兴趣并培养对信息技术的热爱。
2.学生通过思考医疗设施优化，增强创新意识并关注技术对生活的积极影响。
二、教学内容及重点
教学重点
1.物联网在医疗设施中的具体应用及其优势。
2.病患输液监测系统的功能实现、数据获取和处理过程。
3.利用物联网技术解决实际问题的方法和流程。
教学难点
1.理解病患输液监测系统中数据采集和处理的逻辑关系，如根据光照强度数据判断输液袋状态。
2.引导学生在实践操作中准确配置物联网服务平台、连接硬件设备，并解决可能出现的技术问题。
3.启发学生对病患输液监测系统进行创新拓展，设计出符合实际需求的新功能。
三、教学过程设计
教学过程
教学内容
教学方法
情景导入
（5分钟）
师：同学们，我们今天来探索医疗设施的新功能。如今物联网在医疗领域应用越来越广泛。想象一下，医院里各种设备能互联互通，医生和患者通过手机等就能便捷交互信息，这会给医疗带来怎样的改变呢？我们来一探究竟。

师：今天我们有两个学习目标。一是了解物联网在医疗中的应用，二是通过病患输液监测系统实践，学会用物联网解决问题的方法。

师：我们来看这两个问题。物联网怎样推动医疗设施创新？病患输液监测系统又如何运行，用了哪些物联网技术？

师：今天我们的学习内容有两块。一是探索物联网在医疗设施中的应用，二是进行病患输液监测系统的实践。

问题导向学习
新课教学知识点内容一：学习内容（物联网在医疗设施中的应用）（4分钟）
师：随着技术创新，物联网让医疗设施大变样。像物联床垫、物联药柜、物联手术室、物联纱布等，这些都让医疗服务更便利高效。

讲授法
新课教学知识点内容二：学习内容（病患输液监测系统实践）（2分钟）
师：医院输液大厅里有很多输液患者，护士难以一一照看。那能否借助物联网技术设计病患输液监测系统？就像这个无线输液监控系统，我们一起思考探索其中的奥秘。

讲授法
师生互动
合作探究
（实践操作）（8分钟）
师：那么这个系统到底需要获取哪些数据？

师：我们把输液袋状态简单分为有液体和无液体，不考虑余量。

师：在病患输液监测系统里，我们可以巧妙布置LED灯与光敏传感器，将一个LED灯放在输液管—侧,将光敏传感器放在输液管另一侧，确保LED灯只通过输液管照射到光敏传感器,光敏传感器所处的输液管中没有液体时,光的折射会发生变化，光敏传感器采集的数据就会发生变化。由此来判断输液袋中是否有液体。


讲授法
师生互动
合作探究
（实践操作）（8分钟）

师：下面我们要分析系统的功能需求，包括按环节做需求分析、明确各环节用到的物联设备及平台，还要进行算法设计。

师：病患输液监测系统的功能需求分析，应从数据采集、传输和存储入手，进而实现分析处理，在此基础上实现反馈控制，同时还需具备异常提醒功能。
师：我们来看功能实现：通过传感器采集数据，借助物联网服务平台传输存储数据，通过反馈控制控制终端。

师：对于算法设计，我们需要先设置网络平台，获取输液袋数据并上传至物联网服务平台，接着判断输液袋是否为空，为空时发出提醒，保障输液安全。

师：当药液输完，LED灯和光敏传感器配合检测到光线变化，系统就会通知护士。

讨论法
讲授法
实践操作

师生互动
合作探究
（实践操作）（12分钟）
师：我们现在来模拟实现病患输液监测系统功能，利用光敏传感器检测输液袋是否为空。

师：通过主控板 A 和 B 将预警信息传输至掌控 IOT 在线物联实验平台，实现对输液状态的监测与反馈。

师：大家需先登录账号，接着添加项目和设备，逐步完成物联网服务平台的配置工作。

师：硬件设备包括 2 个主控板、1 个光敏传感器、1 个 RGB - LED 单灯和 2 根 4pin 连接线。

师：第一步，将光敏传感器接预警发送端主控板的 P0、P1 接口，RGB-LED 单灯接 P13、P14 接口，完成硬件连接。

师：第二步，编写预警发送端图形化程序，输入设备参数，打开LED灯，读取光敏值，依光照强度差值判断输液情况并报警、发送设备ID。

师：这是编写程序代码版。

师：第二步，将编写好的程序刷入预警发送端主控板。

师：第三步，编写预警接收端图形化程序。输入无线热点与MQTT服务器参数，当接收到消息，便显示对应设备ID，还会触发蜂鸣器发出报警声，实现预警接收功能。
师：这是编写程序代码版。

师：接着点击“刷入”，将编写好的预警接收端程序刷入主控板。
师：第四步，功能测试，发送端读取光照数据，如果光照差值超过设定的阈值，发送端就发出报警并发送设备ID，接收端收到消息后蜂鸣器报警，屏幕显示设备ID 。

师：请大家观察不同光照强度下输液袋与LED灯状态，将LED灯状态、输液袋状态、光照强度数据记录在对应表格中。
生：观察并填表。

讲授法
实践操作
拓展深化，回归生活
（3分钟）
师：前面探索了病患输液监测系统，现在进行拓展提升部分，除了实时监测，它还能具备其它新功能，比如自动调整输液速度、提醒患者注意事项等。同时，可以去本地医院、卫生服务站进行实地考察，留意物联网技术的使用状况。若有应用，想一想如何优化；若没有，就动手设计一个方案。

师：病患输液监测系统，可增加输液计时器、质量传感器，计算流速估计时间，便于护士和医生预计等待时间。对于医院物联网技术应用，已落地场景围绕数据共享等方向优化升级；未覆盖领域则针对性设计药品管理、健康管理、设备管理方案，通过完善技术应用链条，优化医疗服务流程与质量。

师：依据“医疗机构物联网技术应用调研表”，我们可以从基础设施、数据管理、患者服务等维度，记录具体观察项现状，判断物联网应用情况并提出优化方案。
讲授法
课后作业（1分钟）
师：根据课堂所学的病患输液监测系统知识，请绘制该装置工作流程图，并简要说明各环节功能。


课堂小结与评价
（2分钟）
师：本节课，大家了解到物联网在医疗领域有着广泛应用，像病患输液监测系统就是典型例子。通过对病患输液监测系统的实践探索，大家掌握了借助物联网解决问题的方法，还能举一反三用于处理其他问题。


教学反思
1.反思点：在教学过程中，部分学生对物联网技术原理和复杂操作步骤理解困难，实践进度参差不齐，影响教学节奏。小组合作时，个别小组分工不明确、协作效率低，降低了整体学习效果。此外，拓展环节中学生创新思维激发不足，提出的新功能和方案缺乏创新性，需进一步引导和启发。
2.改进措施：针对学生理解困难的部分，增加实例演示和通俗讲解，课前安排预习任务以降低课堂难度。加强小组合作指导，分组时考虑能力差异，明确分工职责并定期检查进度。在今后教学中，引入更多前沿案例，拓宽创新思路，培养创新能力。