《物联网 + 医疗》教学设计

一、教学目标

（一）核心素养目标

信息意识：通过了解物联网在医疗领域的应用，认识到物联网技术对医疗行业变革的重要性，能够主动关注物联网医疗相关的信息动态。

计算思维：理解物联网医疗基础架构中各层的功能及数据流转过程，能分析智能医疗设备的数据采集、传输与处理逻辑，培养运用逻辑思维解决问题的能力。

数字化学习与创新：通过课堂案例分析和模拟操作活动，学会利用物联网医疗相关知识思考实际问题，尝试提出简单的物联网医疗应用创新设想。

信息社会责任：认识到物联网医疗中数据隐私与安全的重要性，树立保护个人医疗数据的意识，遵守相关信息安全法规和道德规范。

（二）知识与技能目标

1.了解物联网与医疗结合的优势，能说出从传统医疗到智能医疗的演变特点，列举 3 个以上物联网在医疗中的典型应用场景。

2.掌握物联网医疗基础架构（感知层、网络层、平台层、应用层）各层的核心设备与功能，能简要描述各层之间的数据交互过程。

3.知道智能穿戴设备、实时健康监测系统等物联网医疗设备的基本工作原理，能解释数据隐私二、教学重难点

教学重点

1. 物联网医疗的典型应用场景与实际价值（远程监护、智慧医院服务优化等）。

2. 物联网医疗基础架构四层（感知层、网络层、平台层、应用层）的功能与对应设备。

教学难点

1. 医用传感器数据采集（如光电传感器测心率）、5G 低时延传输在急救中的作用等技术原理的通俗化讲解。

2. 结合案例设计简易物联网医疗方案，将理论知识转化为实践思路。

二、教学方法

1. 案例教学法：以 “智能手环监测心率”“急救车 5G 传数据”“智能药盒漏服提醒” 等贴近生活的案例为载体，降低抽象知识理解难度。

2. 情境模拟法：设置 “设计居家养老简易监测方案” 情境，引导学生小组讨论，激发创新思维。

3. 多媒体辅助法：结合 PPT 中的图片（如物联网医疗架构图、智能穿戴设备实物图）、短视频（5G 急救案例片段），增强教学直观性。

4. 小组合作法：开展 “物联网医疗场景找茬”“方案设计比拼” 等小组活动，培养协作能力。

三、教学准备

1. 教学资源：PPT（含案例图片、架构图、学生操作任务单）、智能手环 / 体温贴实物（或模型）、5G 急救案例短视频（1 - 2 分钟）、模拟 “智能药盒” 操作的简易互动课件。

2. 分组准备：将学生分为 6 - 8 人一组，每组发放 1 份 “物联网医疗方案设计工作表”。

四、教学过程（40 分钟）

（一）导入新课（5 分钟）

教师提问：“同学们，大家有没有陪家人去医院看病的经历？在就诊过程中，有没有遇到过排队时间长、医生需要反复询问病史、检查报告等待久等情况？” 引导学生分享自身经历，引出传统医疗的痛点。

展示案例：播放一段 “5G 急救车实时传输患者生命体征数据，医院提前做好抢救准备” 的短视频，提问：“视频中，医生在患者到达医院前就掌握了病情，这是依靠什么技术实现的？”

引出主题：通过对比传统医疗与视频中的智能医疗场景，点明本节课主题 ——《物联网 + 医疗》，说明物联网技术如何解决传统医疗的问题，激发学生学习兴趣。

（二）新课讲授（25 分钟）

1. 物联网与医疗的奇妙结合（8 分钟）

从传统医疗到智能医疗：结合 PPT 内容，讲解传统医疗 “依赖人工记录、效率低、数据易丢失” 的特点，对比智能医疗 “设备互联、数据自动采集分析” 的优势，举例电子体温计自动上传数据、心脏起搏器实时传输心率数据，让学生直观感受差异。

典型应用场景分析：

展示 “慢性病患者智能手环监测血压血糖”“智能药盒提醒服药” 的案例图片，引导学生分析这些应用如何降低健康风险、帮助管理健康。

组织小组讨论：“除了这些，你还知道哪些物联网在医疗中的应用？” 每组推选 1 名代表分享，教师补充点评（如远程手术、AI 辅助诊断等）。

总结核心作用：师生共同梳理物联网在医疗中的核心作用 —— 实时监测、远程协作、智能预警、提升效率，强化学生对应用价值的认识。

2. 物联网医疗基础架构揭秘（10 分钟）

分层讲解功能与设备：

感知层：展示体温贴片、血氧指环、血压计实物（或模型），说明其是 “医疗数据的采集者”，如同物联网系统的 “感官神经”，负责采集生理参数和环境数据。

网络层：结合 PPT 中的 “急救车数据回传” 案例，讲解 Wi-Fi、蓝牙、5G 等网络的作用 ——“信息的高速公路”，保障数据高速稳定传输。

平台层：用 “医疗大脑的中枢” 类比，说明云端平台通过 AI 分析病情趋势（如糖尿病管理平台结合饮食运动数据给建议），展示数据处理的核心逻辑。

应用层：列举手机 APP 预约挂号、智能导诊机器人等实例，让学生感受物联网如何 “改变就医体验”，优化医疗服务流程。

模拟操作活动：发放 “物联网医疗数据流转任务单”（包含感知层设备、网络类型、平台功能、应用场景选项），让学生以小组为单位，将 “患者佩戴智能手环监测心率→数据通过蓝牙传输到手机→手机上传至云端平台分析→异常时 APP 提醒患者” 的流程连线梳理，教师巡视指导，之后选取 2 组展示成果并点评，突破 “数据流转流程” 这一难点。

3. 物联网如何守护健康与数据安全（7 分钟）

健康守护机制：

智能穿戴设备：以智能手环为例，讲解其通过光电传感器检测血流变化计算心率，结合蓝牙 / WiFi 传输数据的工作原理。

突发情况应对：介绍跌倒检测手环（如 Apple Watch）通过陀螺仪识别姿态、结合心率骤变触发 SOS 呼叫的机制，让学生了解物联网的应急保障作用。

数据隐私与安全：

提问：“医疗数据包含个人健康隐私，如何保障这些数据不被泄露？” 引导学生思考。

讲解保障方法：端到端加密（如 HTTPS 协议）、符合 HIPAA 法规存储、设备厂商通过 ISO 27001 认证、用户自主设置共享权限，强调数据安全的重要性，培养信息社会责任。

（三）课堂小结（5 分钟）

教师带领学生回顾本节课重点内容：物联网医疗的应用场景、基础架构（四层功能）、健康守护机制与数据安全，通过 “关键词问答” 的形式巩固知识（如 “物联网医疗架构中，负责采集数据的是哪一层？”“智能药盒属于哪个应用场景？”）。

引导学生分享本节课的收获：“通过今天的学习，你对物联网 + 医疗有了哪些新的认识？未来你希望物联网在医疗领域实现哪些新功能？” 鼓励学生大胆设想，激发创新思维。

（四）上机操作（5 分钟）

基础作业：绘制 “物联网+医疗设备分类图”，标注各层的核心设备与功能，下节课展示交流。

拓展作业：选择一个自己感兴趣的物联网医疗应用场景（如居家养老、儿童健康监测），设计 1 个简单的创新应用方案（文字描述即可，包含设备、功能、数据流转思路），字数不少于 300 字。

五、板书设计

物联网 + 医疗

物联网医疗基础架构

    感知层：传感器（体温贴、血氧指环）—— 数据采集

    网络层：Wi-Fi / 蓝牙 / 5G—— 数据传输（信息高速路）

    平台层：云端 + AI—— 数据处理（医疗大脑）

    应用层：APP、导诊机器人 —— 服务优化