《醫(yī)療物聯網技術》教學大綱

《醫(yī)療物聯網技術》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：06151031課程性質：專業(yè)選修課學分：3學分學時：48學時（理論40學時，實驗8學時）先修課程：數字電子技術、數據庫原理及應用A、醫(yī)用傳感器原理及應用等后續(xù)課程：無適用專業(yè)：醫(yī)學信息工程開課單位：電子信息工程學院一、課程說明《醫(yī)療物聯網技術》是醫(yī)學信息工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課，考核方式是考查。本課程的任務是使學生了解醫(yī)療物聯網技術的基礎概念、工作原理、發(fā)展歷程和系統(tǒng)架構，逐漸掌握醫(yī)療物聯網技術的關鍵技術。包括的重要知識點包括：醫(yī)療物聯網的基本概念、醫(yī)療物聯網硬件組成、醫(yī)療物聯網無線通信技術、無線傳感器網絡、醫(yī)療物聯網的數據融合技術、醫(yī)療物聯網的安全問題和應用等，為學生畢業(yè)后從事相關工作打下基礎。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：了解物聯網技術的相關概念、發(fā)展歷史、系統(tǒng)組成、技術原理；初步熟悉醫(yī)療無線傳感器技術、通信技術、云信息處理技術、遠程醫(yī)療技術，以及醫(yī)學物聯網保健、醫(yī)學物聯網社區(qū)、醫(yī)學物聯網體檢、醫(yī)學物聯網臨床試驗等各種先進技術及其發(fā)展趨勢。課程目標2：使學生初步具備綜合運用醫(yī)學物聯網的理論知識和技術手段對醫(yī)學物聯網的典型應用進行分析、建模、分析和求解的能力，培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)。課程目標3：指導學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，具備良好的社會公德、職業(yè)道德、強烈的社會責任感和團隊合作精神；富有競爭意識、環(huán)境保護意識、價值效益意識和求實創(chuàng)新意識。塑造嚴謹科學素質，練就扎實操作技能，培養(yǎng)終身學習的能力，持續(xù)追蹤物聯網技術的發(fā)展潮流。三、課程目標與畢業(yè)要求《醫(yī)療物聯網技術》課程教學目標對醫(yī)學信息工程專業(yè)本科學生畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.3掌握醫(yī)學信息工程所需的專業(yè)知識，并能將其綜合應用于解決復雜醫(yī)學信息工程問題。課程目標1：了解物聯網技術的相關概念、發(fā)展歷史、系統(tǒng)組成、技術原理；初步熟悉醫(yī)療無線傳感器技術、通信技術、云信息處理技術、遠程醫(yī)療技術，以及醫(yī)學物聯網保健、醫(yī)學物聯網社區(qū)、醫(yī)學物聯網體檢、醫(yī)學物聯網臨床試驗等各種先進技術及其發(fā)展趨勢。M3.設計/開發(fā)解決方案3.13.2能夠根據要求對復雜醫(yī)學信息工程問題給出解決方案，設計開發(fā)實現特定功能的設備、儀器和單元（部件）。3.3能夠在設計環(huán)節(jié)中體現創(chuàng)新意識，并考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。課程目標2：使學生初步具備綜合運用醫(yī)學物聯網的理論知識和技術手段對醫(yī)學物聯網的典型應用進行分析、建模、分析和求解的能力，培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)。H5.使用現代工具5.1能夠了解和合理選擇現代醫(yī)學信息工程的技術資源和現代工程工具、信息技術工具，解決復雜醫(yī)學信息工程問題并理解其局限性。5.2能夠開發(fā)和利用現代工程工具、信息技術工具對復雜醫(yī)學信息工程問題進行輔助設計、預測和模擬。課程目標2：使學生初步具備綜合運用醫(yī)學物聯網的理論知識和技術手段對醫(yī)學物聯網的典型應用進行分析、建模、分析和求解的能力，培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)。H12.終身學習12.1能認識不斷探索和學習的必要性，具備終身學習的意識，掌握自主學習的方法。12.2能夠通過學習不斷提升自我，適應工程技術的發(fā)展，滿足個人或職業(yè)發(fā)展的需求。課程目標3：指導學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀，具備良好的社會公德、職業(yè)道德、強烈的社會責任感和團隊合作精神；富有競爭意識、環(huán)境保護意識、價值效益意識和求實創(chuàng)新意識。塑造嚴謹科學素質，練就扎實操作技能，培養(yǎng)終身學習的能力，持續(xù)追蹤物聯網技術的發(fā)展潮流。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯度。四、教學內容、基本要求與學時分配1.理論部分理論部分的教學內容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內容、基本要求與學時分配教學內容教學要求，教學重點難點理論學時實驗學時對應的課程目標1.醫(yī)療物聯網技術概述1.1我國醫(yī)療衛(wèi)生發(fā)展歷程1.2國外醫(yī)療信息化發(fā)展現狀1.3我國醫(yī)療衛(wèi)生信息化發(fā)展1.4物聯網背景下智慧醫(yī)療的發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn)教學要求：了解本課程背景，包括整個課程的教學內容、學習方法、與其他課程之間的聯系、學習要求和考核要求；了解我國醫(yī)療物聯網技術的發(fā)展現狀；熟悉醫(yī)療物聯網技術發(fā)展過程和面臨的問題。重點：我國醫(yī)療衛(wèi)生信息化發(fā)展；物聯網背景下智慧醫(yī)療的發(fā)展趨勢和挑戰(zhàn)。難點：我國智能醫(yī)療面臨的挑戰(zhàn)301、32.醫(yī)療物聯網技術概念2.1智慧醫(yī)療的基本概念2.2智慧醫(yī)療的特征；2.3智慧醫(yī)療的總體架構；2.4智慧醫(yī)療的標準體系。教學要求：了解醫(yī)療物聯網的基本概念、結構；了解現代醫(yī)療物聯網的基本特征；掌握醫(yī)療物聯網的總體架構和標準。重點：智慧醫(yī)療的總體架構；智慧醫(yī)療的標準體系。難點：智慧醫(yī)療的總體架構。301、23.智慧醫(yī)療的核心技術體系3.1智慧醫(yī)療業(yè)務需求3.2智慧醫(yī)療應用層平臺架構3.3智慧醫(yī)療網絡層架構3.4智慧醫(yī)療感知層架構教學要求：了解醫(yī)療物聯網的業(yè)務范圍；掌握醫(yī)療物聯網的應用層架構；掌握醫(yī)療物聯網的網絡層架構；掌握醫(yī)療物聯網的感知層架構。重點：智慧醫(yī)療應用層平臺架構；智慧醫(yī)療網絡層架構；智慧醫(yī)療感知層架構。難點：智慧醫(yī)療應用層平臺架構；智慧醫(yī)療網絡層架構；智慧醫(yī)療感知層架構。601、24.智慧醫(yī)療感知類技術4.1感知類技術應用概況；4.2感知類技術應用特點；4.4感知類技術新興方向。教學要求：了解中間件技術；掌握無線傳感器網絡的基本概念與節(jié)點模型；掌握傳感器網絡的體系結構；熟悉傳感器網絡通信協(xié)議與應用重點：感知類技術應用特點；感知類技術新興方向。難點：感知類技術應用特點。721、25.智慧醫(yī)療通信類技術5.1通信類技術應用概況；5.2通信類技術特點；5.3通信類技術新興方向。教學要求：了解現代無線通信技術；了解無線通信和近距離通信的通信協(xié)議；掌握無線通信接入技術；掌握近距離無線通信技術。重點：通信類技術特點；通信類技術新興方向。難點：通信類技術特點。721、2智慧醫(yī)療信息類技術6.1信息類技術應用概況；6.2信息類技術應用特點；6.3信息類技術新興方向。教學要求：了解計算機網絡在信息時代中的作用；了解傳輸層協(xié)議與端口的概念；掌握傳輸控制協(xié)議TCP；掌握IP相關協(xié)議重點：信息類技術應用特點；信息類技術新興方向。難點：信息類技術應用特點。741、2、3智慧醫(yī)療安全類技術7.1安全類技術應用概況；7.2安全類技術應用特點；7.3安全類技術新興方向。教學要求：了解網絡安全的一般性指標；了解RFID的安全隱私問題及其保護手段；掌握位置信息與個人隱私問題及其保護手段。重點：安全類技術應用特點；安全類技術新興方向。難點：安全類技術應用特點。701、2、3合計4082.實驗部分實驗部分的教學內容、基本要求與學時分配見表3。表3實驗項目、實驗內容與學時實驗項目實驗內容和要求實驗學時對應的課程目標1.醫(yī)用傳感器的使用實驗內容：學習常見醫(yī)用傳感器的使用方法和應用電路設計實驗要求：通過實驗，了解常見醫(yī)用傳感器的工作原理，電路設計方法及性能參數。21、2、32.無線網絡的配置與使用實驗內容：學習無線網絡的配置與使用方法。實驗要求：學會無線網絡的配置方法。21、2、33.網絡服務器的配置與使用實驗內容：學習網絡服務器的配置與使用方法。實驗要求：學會網絡服務器的配置與使用方法。41、2、3合計8五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，輔之以實驗教學。同時，開設有線上課程，線上和線下教學相結合。課堂教學部分：對不同的教學章節(jié)采用適當的方法，結合討論、案例、視頻資源共享等多種教學手段完成課程教學任務和相關能力的培養(yǎng)。實驗教學環(huán)節(jié)：采用教師講授和學生動手操作的方法；在實驗前學生應復習和掌握與本實驗有關的教學內容、認真閱讀實驗指導書；在實驗中要嚴格遵守實驗紀律，按操作規(guī)程使用儀器；實驗結束后，按規(guī)定對儀器進行維護保養(yǎng)；每完成一項實驗，要認真完成一份實驗報告。線上課程建設方面：教學大綱、教學參考書、理論教學PPT、項目化開發(fā)流程及相關資料、實驗指導書、實驗操作視頻等相關資料，全部上網供學生學習。同時，課堂表現、作業(yè)、章節(jié)測驗等過程化考核環(huán)節(jié)均以學習通線上方式進行。六、課程資源1.推薦教材（1）焦秉立等著.《醫(yī)療物聯網：概念、需求與發(fā)展進程》[M].北京:北京大學出版社.2021.（2）考拉看看著《.互聯網醫(yī)院：正在發(fā)生的醫(yī)療新變革》[M].北京：中華工商聯合出版社.2019.（3）唐雄燕著.《基于物聯網的智慧醫(yī)療技術及其應用》[M].北京：電子工業(yè)出版社.2013.2.參考書（1）劉云浩.《物聯網導論》[M].北京：科學出版社.2017．（2）劉幺和.《物聯網原理與應用技術》[M].北京：機械工業(yè)出版社.2011.（3）王恒心.《邊做邊學物聯網技術》[M].北京：人民郵電出版社.2016.（4）中國工程院編.《醫(yī)療物聯網與健康云服務》[M].北京：高等教育出版社.2013.（5）高燕婕.《物聯網與智慧醫(yī)療》[M].北京：電子工業(yè)出版社.2020.（6）LuYan.TheInternetofthings:FromRFIDtothenext-Generationpervasivenetworkedsystems[M].AuerbachPublications.2008.3.期刊（1）婁海芳．基于物聯網的大型醫(yī)用設備決策服務平臺建設與思考[J]．中醫(yī)藥管理雜志．2020年21期．（2）萬振．國內醫(yī)療物聯網技術發(fā)展及應用現狀[J]．醫(yī)療衛(wèi)生裝備．2020年11期．（3）史雷特．基于物聯網的醫(yī)療遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現[J]．信息技術．2020年10期．（4）王常玲．5G賦能智慧醫(yī)療．信息通信技術[J]．2020年05期．（5）物聯網技術[J].西安：陜西省電子技術研究所.陜西電子雜志社.（6）YuhuaWu;JianZhou;JingLi;JieLiu;ShanqunLi;ChunxueBai，ApplicationofIoT-basedmedicaldiagnosisandtreatmentinpatientswithobstructivesleepapnea/hypopneasyndromeinprimaryhospitals:Apreliminarystudy，TraditionalMedicineandModernMedicine4.網絡資源（1）中國大學MOOC，/course/BUCT-1452689178（2）學堂在線，/course/ynu08091002165/4231495?channel=search_result七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表4。表4課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂表現8（1）根據出勤情況及課堂表現進行考核，滿分100分；（2）以該項成績乘以20%，計入過程性考核成績；（3）以該項成績乘以20%再乘以40%，計入總成績。√√√332實驗12（1）根據每次實驗的預習情況、操作情況和結果分析情況進行評分，每次實驗的滿分為100分。（2）取各次實驗成績的平均值作為實驗成績。（3）以實驗成績乘以30%，計入過程性考核成績；（4）以實驗成績乘以30%再乘以40%，計入總成績?！獭獭?44線上作業(yè)12（1）主要考核學生對各章節(jié)知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績；（3）以作業(yè)成績乘以30%，計入過程性考核成績；（4）以作業(yè)成績乘以30%再乘以40%，計入總成績?！獭獭?44章節(jié)測驗8（1）主要考核學生對各章節(jié)知識綜合應用和掌握的程度，滿分100分；（2）每次測驗單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以測驗成績乘以20%，計入過程性考核成績；（4）以測驗成績乘以20%再乘以40%，計入總成績?！獭獭?32期末考核60期末考核滿分為100分；視大作業(yè)、論文或上機考試等考核方式的具體完成情況，參考評分標準進行評分；以期末考核成績乘以60%后，計入總成績?！獭獭?02020合計：100分343432八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程為專業(yè)選修課，考核方式為考查，考核包括過程性考核和期末考核兩個方面?？己艘螅哼^程性考核包括課堂表現、實驗、線上作業(yè)、章節(jié)測驗等環(huán)節(jié)；期末考核則可以采用大作業(yè)、論文或者上機考試等多種方式。每學期具體采用何種考核方式，由任課教師視學校要求及實際情況酌情而定，不管采用何種考核方式，考核文檔及相關材料均應按學校要求齊備。成績評定：課程總成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分組成。其中：過程性考核成績滿分為100分，共包含課堂表現、實驗、線上作業(yè)、章節(jié)測驗四項，每項滿分100分，分別按照各自占比：課堂表現（20%）、實驗（30%）、作業(yè)（30%）、章節(jié)測驗（20%），計入過程性考核成績。過程性考核成績計算出來以后，再按照其在課程總成績中的占比（40%）計入課程總成績。期末考核部分滿分