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第23课医疗设施新功能
一、教学目标
1.学生能够详细阐述物联网在医疗领域中的多种应用方式。
2.学生能够通过对病患输液监测系统的深入实践探索。
二、教学重点与难点
教学重点
1.深入理解物联网在促进医疗设施创新发展方面的具体应用和显著优势。
2.熟练掌握病患输液监测系统的工作原理和构建方法。
教学难点
1.理解物联网技术如何与医疗专业需求深度融合。
2.在病患输液监测系统实践中，能够根据实际情况灵活选择和优化硬件设备与软件算法，解决可能出现的技术难题。
三、教学准备
1.教学设备：多媒体教室，配备电脑且安装好编程环境和相关软件，准备好物联实验设备（光敏传感器、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。
2.教学资料：制作包含物联网在医疗中应用案例、病患输液监测系统相关知识等内容的教学课件，准备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、视频、技术文档等）。
四、教学过程
（一）导入新课
1.展示一些医院场景的图片，提问学生：在医院里，你们有没有注意到一些特别的设备或者技术，让医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。
2.播放一段关于物联网在医疗领域应用的视频，展示物联床垫监测患者生命体征、物联药柜智能管理药品等场景，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实践探索病患输液监测系统来掌握物联网解决问题的方法。
（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性。
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、医院环境智能监测与调控等，教师进行总结和点评，拓展学生的思维。
2.病患输液监测系统实践
功能实现分析
采集数据：介绍病患输液监测系统中数据采集的方法和所需传感器。展示光敏传感器和LED灯的实物，讲解
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