《医疗物联网技术》教学大纲

《医疗物联网技术》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：06151031课程性质：专业选修课学分：3学分学时：48学时（理论40学时，实验8学时）先修课程：数字电子技术、数据库原理及应用A、医用传感器原理及应用等后续课程：无适用专业：医学信息工程开课单位：电子信息工程学院一、课程说明《医疗物联网技术》是医学信息工程专业的一门专业选修课，考核方式是考查。本课程的任务是使学生了解医疗物联网技术的基础概念、工作原理、发展历程和系统架构，逐渐掌握医疗物联网技术的关键技术。包括的重要知识点包括：医疗物联网的基本概念、医疗物联网硬件组成、医疗物联网无线通信技术、无线传感器网络、医疗物联网的数据融合技术、医疗物联网的安全问题和应用等，为学生毕业后从事相关工作打下基础。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：了解物联网技术的相关概念、发展历史、系统组成、技术原理；初步熟悉医疗无线传感器技术、通信技术、云信息处理技术、远程医疗技术，以及医学物联网保健、医学物联网社区、医学物联网体检、医学物联网临床试验等各种先进技术及其发展趋势。课程目标2：使学生初步具备综合运用医学物联网的理论知识和技术手段对医学物联网的典型应用进行分析、建模、分析和求解的能力，培养学生的工程素养。课程目标3：指导学生树立正确的世界观、人生观、价值观，具备良好的社会公德、职业道德、强烈的社会责任感和团队合作精神；富有竞争意识、环境保护意识、价值效益意识和求实创新意识。塑造严谨科学素质，练就扎实操作技能，培养终身学习的能力，持续追踪物联网技术的发展潮流。三、课程目标与毕业要求《医疗物联网技术》课程教学目标对医学信息工程专业本科学生毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度1.工程知识1.3掌握医学信息工程所需的专业知识，并能将其综合应用于解决复杂医学信息工程问题。课程目标1：了解物联网技术的相关概念、发展历史、系统组成、技术原理；初步熟悉医疗无线传感器技术、通信技术、云信息处理技术、远程医疗技术，以及医学物联网保健、医学物联网社区、医学物联网体检、医学物联网临床试验等各种先进技术及其发展趋势。M3.设计/开发解决方案3.13.2能够根据要求对复杂医学信息工程问题给出解决方案，设计开发实现特定功能的设备、仪器和单元（部件）。3.3能够在设计环节中体现创新意识，并考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。课程目标2：使学生初步具备综合运用医学物联网的理论知识和技术手段对医学物联网的典型应用进行分析、建模、分析和求解的能力，培养学生的工程素养。H5.使用现代工具5.1能够了解和合理选择现代医学信息工程的技术资源和现代工程工具、信息技术工具，解决复杂医学信息工程问题并理解其局限性。5.2能够开发和利用现代工程工具、信息技术工具对复杂医学信息工程问题进行辅助设计、预测和模拟。课程目标2：使学生初步具备综合运用医学物联网的理论知识和技术手段对医学物联网的典型应用进行分析、建模、分析和求解的能力，培养学生的工程素养。H12.终身学习12.1能认识不断探索和学习的必要性，具备终身学习的意识，掌握自主学习的方法。12.2能够通过学习不断提升自我，适应工程技术的发展，满足个人或职业发展的需求。课程目标3：指导学生树立正确的世界观、人生观、价值观，具备良好的社会公德、职业道德、强烈的社会责任感和团队合作精神；富有竞争意识、环境保护意识、价值效益意识和求实创新意识。塑造严谨科学素质，练就扎实操作技能，培养终身学习的能力，持续追踪物联网技术的发展潮流。H注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验学时对应的课程目标1.医疗物联网技术概述1.1我国医疗卫生发展历程1.2国外医疗信息化发展现状1.3我国医疗卫生信息化发展1.4物联网背景下智慧医疗的发展趋势和挑战教学要求：了解本课程背景，包括整个课程的教学内容、学习方法、与其他课程之间的联系、学习要求和考核要求；了解我国医疗物联网技术的发展现状；熟悉医疗物联网技术发展过程和面临的问题。重点：我国医疗卫生信息化发展；物联网背景下智慧医疗的发展趋势和挑战。难点：我国智能医疗面临的挑战301、32.医疗物联网技术概念2.1智慧医疗的基本概念2.2智慧医疗的特征；2.3智慧医疗的总体架构；2.4智慧医疗的标准体系。教学要求：了解医疗物联网的基本概念、结构；了解现代医疗物联网的基本特征；掌握医疗物联网的总体架构和标准。重点：智慧医疗的总体架构；智慧医疗的标准体系。难点：智慧医疗的总体架构。301、23.智慧医疗的核心技术体系3.1智慧医疗业务需求3.2智慧医疗应用层平台架构3.3智慧医疗网络层架构3.4智慧医疗感知层架构教学要求：了解医疗物联网的业务范围；掌握医疗物联网的应用层架构；掌握医疗物联网的网络层架构；掌握医疗物联网的感知层架构。重点：智慧医疗应用层平台架构；智慧医疗网络层架构；智慧医疗感知层架构。难点：智慧医疗应用层平台架构；智慧医疗网络层架构；智慧医疗感知层架构。601、24.智慧医疗感知类技术4.1感知类技术应用概况；4.2感知类技术应用特点；4.4感知类技术新兴方向。教学要求：了解中间件技术；掌握无线传感器网络的基本概念与节点模型；掌握传感器网络的体系结构；熟悉传感器网络通信协议与应用重点：感知类技术应用特点；感知类技术新兴方向。难点：感知类技术应用特点。721、25.智慧医疗通信类技术5.1通信类技术应用概况；5.2通信类技术特点；5.3通信类技术新兴方向。教学要求：了解现代无线通信技术；了解无线通信和近距离通信的通信协议；掌握无线通信接入技术；掌握近距离无线通信技术。重点：通信类技术特点；通信类技术新兴方向。难点：通信类技术特点。721、2智慧医疗信息类技术6.1信息类技术应用概况；6.2信息类技术应用特点；6.3信息类技术新兴方向。教学要求：了解计算机网络在信息时代中的作用；了解传输层协议与端口的概念；掌握传输控制协议TCP；掌握IP相关协议重点：信息类技术应用特点；信息类技术新兴方向。难点：信息类技术应用特点。741、2、3智慧医疗安全类技术7.1安全类技术应用概况；7.2安全类技术应用特点；7.3安全类技术新兴方向。教学要求：了解网络安全的一般性指标；了解RFID的安全隐私问题及其保护手段；掌握位置信息与个人隐私问题及其保护手段。重点：安全类技术应用特点；安全类技术新兴方向。难点：安全类技术应用特点。701、2、3合计4082.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.医用传感器的使用实验内容：学习常见医用传感器的使用方法和应用电路设计实验要求：通过实验，了解常见医用传感器的工作原理，电路设计方法及性能参数。21、2、32.无线网络的配置与使用实验内容：学习无线网络的配置与使用方法。实验要求：学会无线网络的配置方法。21、2、33.网络服务器的配置与使用实验内容：学习网络服务器的配置与使用方法。实验要求：学会网络服务器的配置与使用方法。41、2、3合计8五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，辅之以实验教学。同时，开设有线上课程，线上和线下教学相结合。课堂教学部分：对不同的教学章节采用适当的方法，结合讨论、案例、视频资源共享等多种教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养。实验教学环节：采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书；在实验中要严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器；实验结束后，按规定对仪器进行维护保养；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告。线上课程建设方面：教学大纲、教学参考书、理论教学PPT、项目化开发流程及相关资料、实验指导书、实验操作视频等相关资料，全部上网供学生学习。同时，课堂表现、作业、章节测验等过程化考核环节均以学习通线上方式进行。六、课程资源1.推荐教材（1）焦秉立等著.《医疗物联网：概念、需求与发展进程》[M].北京:北京大学出版社.2021.（2）考拉看看著《.互联网医院：正在发生的医疗新变革》[M].北京：中华工商联合出版社.2019.（3）唐雄燕著.《基于物联网的智慧医疗技术及其应用》[M].北京：电子工业出版社.2013.2.参考书（1）刘云浩.《物联网导论》[M].北京：科学出版社.2017．（2）刘幺和.《物联网原理与应用技术》[M].北京：机械工业出版社.2011.（3）王恒心.《边做边学物联网技术》[M].北京：人民邮电出版社.2016.（4）中国工程院编.《医疗物联网与健康云服务》[M].北京：高等教育出版社.2013.（5）高燕婕.《物联网与智慧医疗》[M].北京：电子工业出版社.2020.（6）LuYan.TheInternetofthings:FromRFIDtothenext-Generationpervasivenetworkedsystems[M].AuerbachPublications.2008.3.期刊（1）娄海芳．基于物联网的大型医用设备决策服务平台建设与思考[J]．中医药管理杂志．2020年21期．（2）万振．国内医疗物联网技术发展及应用现状[J]．医疗卫生装备．2020年11期．（3）史雷特．基于物联网的医疗远程监控系统设计与实现[J]．信息技术．2020年10期．（4）王常玲．5G赋能智慧医疗．信息通信技术[J]．2020年05期．（5）物联网技术[J].西安：陕西省电子技术研究所.陕西电子杂志社.（6）YuhuaWu;JianZhou;JingLi;JieLiu;ShanqunLi;ChunxueBai，ApplicationofIoT-basedmedicaldiagnosisandtreatmentinpatientswithobstructivesleepapnea/hypopneasyndromeinprimaryhospitals:Apreliminarystudy，TraditionalMedicineandModernMedicine4.网络资源（1）中国大学MOOC，/course/BUCT-1452689178（2）学堂在线，/course/ynu08091002165/4231495?channel=search_result七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4。表4课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现8（1）根据出勤情况及课堂表现进行考核，满分100分；（2）以该项成绩乘以20%，计入过程性考核成绩；（3）以该项成绩乘以20%再乘以40%，计入总成绩。√√√332实验12（1）根据每次实验的预习情况、操作情况和结果分析情况进行评分，每次实验的满分为100分。（2）取各次实验成绩的平均值作为实验成绩。（3）以实验成绩乘以30%，计入过程性考核成绩；（4）以实验成绩乘以30%再乘以40%，计入总成绩。√√√444线上作业12（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分；（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩；（3）以作业成绩乘以30%，计入过程性考核成绩；（4）以作业成绩乘以30%再乘以40%，计入总成绩。√√√444章节测验8（1）主要考核学生对各章节知识综合应用和掌握的程度，满分100分；（2）每次测验单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以测验成绩乘以20%，计入过程性考核成绩；（4）以测验成绩乘以20%再乘以40%，计入总成绩。√√√332期末考核60期末考核满分为100分；视大作业、论文或上机考试等考核方式的具体完成情况，参考评分标准进行评分；以期末考核成绩乘以60%后，计入总成绩。√√√202020合计：100分343432八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程为专业选修课，考核方式为考查，考核包括过程性考核和期末考核两个方面。考核要求：过程性考核包括课堂表现、实验、线上作业、章节测验等环节；期末考核则可以采用大作业、论文或者上机考试等多种方式。每学期具体采用何种考核方式，由任课教师视学校要求及实际情况酌情而定，不管采用何种考核方式，考核文档及相关材料均应按学校要求齐备。成绩评定：课程总成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分组成。其中：过程性考核成绩满分为100分，共包含课堂表现、实验、线上作业、章节测验四项，每项满分100分，分别按照各自占比：课堂表现（20%）、实验（30%）、作业（30%）、章节测验（20%），计入过程性考核成绩。过程性考核成绩计算出来以后，再按照其在课程总成绩中的占比（40%）计入课程总成绩。期末考核部分满分