第23课 医疗设施新功能 教案 2025-2026学年人教版初中信息科技八年级全一册

第23课《医疗设施新功能》教案 课程名称：第23课 医疗设施新功能 年级：八年级 课时：45分钟 一、教学目标分析 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。 学科网（北京）股份有限公司 $