【人工智能基礎(chǔ)與應(yīng)用】教案 第8課

AI+醫(yī)療——提升人類的健康水平第AI+醫(yī)療——提升人類的健康水平第課8PAGE6第課AI+醫(yī)療——提升人類的健康水平第課AI+醫(yī)療——提升人類的健康水平8PAGE5第課第課AI+醫(yī)療——提升人類的健康水平8PAGE1PAGE1

課題AI+醫(yī)療——提升人類的健康水平課時(shí)2課時(shí)（90min）教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能目標(biāo)：（1）了解智慧醫(yī)療，掌握智慧醫(yī)療的優(yōu)勢和整體結(jié)構(gòu)；（2）了解人工智能為醫(yī)療行業(yè)提供的強(qiáng)大助攻，掌握醫(yī)療管理、疾病診療、疾病預(yù)測、藥物研發(fā)的智能應(yīng)用；（3）體驗(yàn)新冠肺炎自測系統(tǒng)。思政育人目標(biāo)：（1）感受健康的可貴，培養(yǎng)學(xué)生良好的生活習(xí)慣，并加強(qiáng)其運(yùn)動(dòng)意識(shí)；（2）體驗(yàn)科技帶來的便捷性，培養(yǎng)學(xué)生“科技改變生活”的意識(shí)。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：智慧醫(yī)療的優(yōu)勢和整體結(jié)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)：智慧醫(yī)療的應(yīng)用場景及理論知識(shí)教學(xué)方法情景模擬法、問答法、討論法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計(jì)第1節(jié)課：

傳授新知（28min）第2節(jié)課：問題導(dǎo)入（5min）

傳授新知（15min）

實(shí)踐體驗(yàn)（10min）

課堂討論（10min）→

課堂小結(jié)（3min）

作業(yè)布置（2min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖第一節(jié)課課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，讓其提醒同學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)或其他軟件，閱讀資料《“腦補(bǔ)”MRI成像的AI》。美國紐約大學(xué)一組研究核磁共振加速方法的科研團(tuán)隊(duì)與Facebook達(dá)成合作，力圖訓(xùn)練AI成像工具來縮短9成核磁共振掃描時(shí)間。這組科研人員研發(fā)的AI應(yīng)用與在醫(yī)療成像領(lǐng)域常用的AI不同，不是利用圖像識(shí)別技術(shù)分析X光或者核磁共振掃描結(jié)果來幫助醫(yī)生快速和準(zhǔn)確分析病情，而是從掃描過程入手，直接加快核磁共振成像的速度。提前上網(wǎng)觀看相關(guān)資料，熟悉教材通過課前的預(yù)熱，讓學(xué)生了解所學(xué)課程的大概內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望考勤

（2min）【教師】清點(diǎn)上課人數(shù)，記錄好考勤【學(xué)生】班干部報(bào)請假人員及原因培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況互動(dòng)導(dǎo)入

（15min）【教師】創(chuàng)設(shè)情景，進(jìn)行案例分析、提問在進(jìn)行下面的學(xué)習(xí)之前，請同學(xué)們思考以下問題，稍后分組派代表回答。試分析人工智能在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用場景?【學(xué)生】思考、討論【教師】組織發(fā)言請小組組長總結(jié)全組結(jié)論，派代表進(jìn)行發(fā)言?！緦W(xué)生】發(fā)言通過互動(dòng)導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生思考，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性傳授新知

（28min）【教師】通過大家的發(fā)言，引入新的知識(shí)點(diǎn)，講解AI+醫(yī)療邁著大步走來了一、認(rèn)識(shí)智慧醫(yī)療智慧醫(yī)療在診斷、治療、康復(fù)、支付、衛(wèi)生管理等多個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理念，采用多種智能技術(shù)，構(gòu)建以電子健康檔案為中心的區(qū)域醫(yī)療信息平臺(tái)，將醫(yī)院之間的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行整合，優(yōu)化區(qū)域醫(yī)療資源，提升醫(yī)療服務(wù)。二、智慧醫(yī)療的優(yōu)勢（1）智慧醫(yī)療可以利用多種傳感設(shè)備和醫(yī)療儀器，自動(dòng)或自助地采集人體生命的各類特征數(shù)據(jù)，這不僅減輕了醫(yī)護(hù)人員的負(fù)擔(dān)，還能夠獲取更豐富的數(shù)據(jù)。（2）智慧醫(yī)療可通過無線網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸至醫(yī)院的數(shù)據(jù)中心。（3）智慧醫(yī)療可以將數(shù)據(jù)集中存放管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的廣泛共享和深度利用，有助于緩解關(guān)鍵病例和疑難雜癥帶來的困擾。三、智慧醫(yī)療的整體結(jié)構(gòu)【多媒體】展示“智慧醫(yī)療的整體結(jié)構(gòu)”圖片，幫助學(xué)生了解智慧醫(yī)療的整體結(jié)構(gòu)1．基礎(chǔ)層（基礎(chǔ)環(huán)境體系）（1）基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)：公共衛(wèi)生網(wǎng)、黨政信息網(wǎng)。（2）衛(wèi)生數(shù)據(jù)中心：本地災(zāi)備中心、異地災(zāi)備中心。2．?dāng)?shù)據(jù)庫層（基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫）（1）藥品目錄數(shù)據(jù)庫。（2）LIS檢驗(yàn)數(shù)據(jù)庫。（3）PACS影像數(shù)據(jù)庫。（4）居民健康檔案數(shù)據(jù)庫。（5）醫(yī)療人員數(shù)據(jù)庫。（6）醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)庫。3．云層（計(jì)算與交換云平臺(tái)）智慧醫(yī)療公共服務(wù)平臺(tái)。（1）軟件服務(wù)。（2）平臺(tái)服務(wù)。（3）基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。4．管理服務(wù)層智慧醫(yī)院系統(tǒng)HIS（2）LIS（3）PACS（4）醫(yī)生工作站電子病歷區(qū)域衛(wèi)生平臺(tái)區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)（2）科研機(jī)構(gòu)管理平臺(tái)電子健康檔案（4）衛(wèi)生監(jiān)督管理系統(tǒng)社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)系統(tǒng)（6）疫情發(fā)布監(jiān)控系統(tǒng)家庭健康系統(tǒng)視訊醫(yī)療（2）特殊人群健康監(jiān)測（3）遠(yuǎn)距監(jiān)護(hù)（4）智慧型服藥5．服務(wù)層（1）電腦（2）手機(jī)（3）交互設(shè)備6．安全保障體系7．標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系8．管理保障體系【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶通過講解、舉例等教學(xué)方式，讓學(xué)生了解醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展歷程，并掌握智慧醫(yī)療的優(yōu)勢及整體結(jié)構(gòu)第二節(jié)課問題導(dǎo)入

（5min）【教師】提問引出新知識(shí)點(diǎn)人工智能技術(shù)與醫(yī)療的融合應(yīng)用有很多，根據(jù)你的理解說一說都有哪些方面？【學(xué)生】思考、發(fā)言用問題導(dǎo)入，讓學(xué)生對(duì)人工智能醫(yī)療產(chǎn)生興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲傳授新知

（15min）【教師】提供網(wǎng)絡(luò)，可供學(xué)生查找資料，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，安排任務(wù)在醫(yī)療上，人工智能正在悄悄滲透各方各面，不管是醫(yī)療費(fèi)、診斷、治療，還是藥物的運(yùn)輸，我們都可以看出，人工智能正帶給醫(yī)療領(lǐng)域一場顛覆性的變化。請舉例說明人工智能醫(yī)療給我們帶來了那些便利？【教師】播放圖片（詳見教材）點(diǎn)評(píng)、講解、通過大家的發(fā)言，引入新的知識(shí)點(diǎn)，講解人工智能為醫(yī)療行業(yè)提供的強(qiáng)大助攻?！径嗝襟w】播放圖片“人工智能在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用場景”，講解知識(shí)的關(guān)聯(lián)規(guī)則一、醫(yī)療管理智能化1．概念：醫(yī)療管理智能化是指采用人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)對(duì)醫(yī)院的各項(xiàng)工作進(jìn)行智能化管理，也可以將其理解為集智能導(dǎo)診與分診、快速就診、醫(yī)保控費(fèi)、醫(yī)患溝通等多項(xiàng)功能為一體的智能化管理系統(tǒng)。2．應(yīng)用實(shí)例（1）北京大學(xué)第一醫(yī)院管理系統(tǒng)。（2）北京醫(yī)院管理系統(tǒng)。二、疾病診療智能化【多媒體】播放“啄醫(yī)生閱片機(jī)器人”短視頻，使學(xué)生對(duì)疾病診療智能化有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)1．概念：疾病診療智能化可理解為利用人工智能等技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能診斷、輔助治療等功能。2．應(yīng)用實(shí)例（1）醫(yī)學(xué)影像智能診斷。（2）醫(yī)療機(jī)器人?！径嗝襟w】播放“康復(fù)機(jī)器人”短視頻，加深學(xué)生對(duì)疾病診療智能化的理解三、疾病預(yù)測智能化1．概念：疾病預(yù)測智能化是通過某些智能設(shè)備監(jiān)測人們的一些基本身體特征（如心率、血壓等），或通過某些健康檢查，對(duì)人們的身體素質(zhì)進(jìn)行簡單的評(píng)估，預(yù)測疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)性，提醒人們注意自己的身體健康。2．應(yīng)用實(shí)例。生命預(yù)警手表。四、藥物研發(fā)智能化1．概念：藥物研發(fā)是人工智能技術(shù)應(yīng)用的重要場景之一。藥物研發(fā)的過程要經(jīng)歷靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)與驗(yàn)證、先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化、候選化合物的挑選與開發(fā)和臨床研究等多個(gè)階段。2．人工智能技術(shù)在藥物研發(fā)過程中的應(yīng)用【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶利用實(shí)踐探索法，讓學(xué)生們主動(dòng)查找資料，留下印象，然后教師進(jìn)行系統(tǒng)的講解，幫助學(xué)生更好地掌握知識(shí)點(diǎn)實(shí)踐體驗(yàn)

（10min）【教師】提供網(wǎng)絡(luò)，帶領(lǐng)學(xué)生用手機(jī)下載“新冠肺炎自測系統(tǒng)”。并體驗(yàn)其識(shí)別過程（1）安裝、注冊并登錄微信App。在“應(yīng)用市場”App的搜索框中查找選擇。（2）搜索新冠肺炎自測系統(tǒng)。。點(diǎn)擊微信App界面上方的搜索按鈕，在搜索框中輸入“邵逸夫醫(yī)院”字樣，選擇“邵逸夫醫(yī)院公眾號(hào)”選項(xiàng)，之后選擇“服務(wù)”選項(xiàng)，最后選擇“就醫(yī)服務(wù)”模塊中的“新冠肺炎”選項(xiàng)，便可搜索到新冠肺炎自測系統(tǒng)。（3）使用新冠肺炎自測系統(tǒng)。點(diǎn)擊“新冠肺炎自測系統(tǒng)”圖標(biāo)進(jìn)入自測系統(tǒng)，點(diǎn)擊“進(jìn)入智能自測”按鈕，然后根據(jù)自己的真實(shí)情況選擇不同的選項(xiàng)（如“都沒有”），并點(diǎn)擊“確定”按鈕，最后系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶填寫的情況給出智能自測結(jié)果。【學(xué)生】操作、思考、體驗(yàn)通過實(shí)踐體驗(yàn)，使學(xué)生深入理解人工智能在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用課堂討論

（10min）【教師】組織學(xué)生討論以下問題：我國在2006年引進(jìn)了第一臺(tái)達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，并且進(jìn)行了中國第一例機(jī)器人心臟微創(chuàng)手術(shù)，這實(shí)現(xiàn)了我國微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)的一次巨大飛躍。但是全自主研發(fā)的醫(yī)療機(jī)器人起步較晚，分析一下我國智慧醫(yī)療的發(fā)展現(xiàn)狀和行業(yè)政策？【學(xué)生】思考、討論、舉手發(fā)言【教師】對(duì)學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行總結(jié)通過課堂討論，使學(xué)生進(jìn)一步理解所學(xué)知識(shí)課堂小結(jié)

（3min）【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)本節(jié)課學(xué)習(xí)了智慧醫(yī)療，以及智慧醫(yī)療的優(yōu)勢和整體結(jié)構(gòu)，智慧醫(yī)療的應(yīng)用場景及理論知識(shí)。希望大家通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，掌握人工智能在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用。【學(xué)生】總結(jié)回顧知識(shí)點(diǎn)總結(jié)知識(shí)點(diǎn)，鞏固印象作業(yè)布置

（2min）【教師】布置課后作業(yè)（1）請查閱資料，分析我國智慧醫(yī)療的發(fā)展趨勢。3～5人一組，選擇