基于物联网的移动护理信息学教学实验系统设计与应用

　　1背景

　　随着信息技术的飞速发展，国内外医疗信息化建设日新月异，护理作为医疗流程不可或缺的部分，其信息化也被越来越多的医务工作者和管理者重视，希望借助护理信息系统和技术减少误差、提高护理质量、降低使用成本、提高患者安全性。护理信息学（NursingInformatics）是一个结合护理科学、计算机科学以及信息科学的新兴交叉学科，以在护理所有领域中管理和传递数据、信息、知识和智慧。

　　2国内外外护理信息学教学现状

　　美国、加拿大、日本、西欧等发达国家的护理信息学教学研究起步较早，目前发展比较成熟，美国国立大学纽约护理学院（StateUniversityofNewYorkSchoolofNursing）于1977年第一个在护理本科学生中开设了“计算机技术在护理中的应用”课程。1998年美国护理高校联盟确认护理信息能力为一项本科护生的核心能力，1992年美国护士协会（AmericanNursesAssociation）正式批准“护理信息学”作为护理的一个专业实践领域，此外美国还有针对护理信息学的本科、硕士和博士教育，课程采用计算机辅助教学方式开展，通过互联网、电子邮件、视频和音频材料等方式远程教学。

　　物联网技术被列入“十二五”和“十三五”规划建设内容，国家和各地政府、医院非常重视物联网技术在医疗护理中的应用。目前国内的护理信息学教学处于相对落后的水平。各主要高校护理学院或护理学系还未开设护理信息学专业，护理信息学方面的研究也比较少，护理学信息教育还停留在开设文献检索课程和计算机技术或数据库课程水平。如中山大学护理学院只在研究生教学阶段开设了医学文献检索课程，中南大学护理学院要求毕业生掌握文献检索、资料收集的基本方法，具有护理研究的初步能力，吉林大学护理学院开设有情报需求与检索选修课程，西安交通大学护理学专业课程中设置了文献检索课程等。华北煤炭医学院、西安交通大学网络学院护理学专升本教育中设有“护理信息学”课程，系统描述了信息、信息资源、数据库技术等基础理论知识，介绍了计算机在护理中的应用。

　　通过对以上护理信息学教学实验方式和系统的研究表明，国内护理信息学教学实验系统严重落后，学生在课堂和实验课上无法接触和体验目前医院大量推行的移动护理信息技术，造成毕业后到医院实习和工作无法适应和使用医院内各种先进的护理信息系统。

　　因此，在大学护理专业开设护理信息学课程，并建设相应的基于物联网的护理信息学教学实验系统势在必行。杭州师范大学钱江学院于2010年针对全日制本科护理专业学生开设了“护理信息学”课程，率先将自动识别技术、移动计算技术、无线网络技术引入教学和实验中，并开发了基于物联网的移动护理信息系统，建立了模拟医院演示环境，让学生亲身体验学习医院先进的条码扫描跟踪追溯系统、移动护理信息系统、电子病历系统、移动门诊输液系统等。

　　3基于物联网的移动护理信息学教学实验系统

　　3.1总体结构基于物联网的移动护理信息学教学实验系统由学生自动签到模块、移动护理信息学教学实验模块、移动护理信息学考核模块、移动护理信息学管理模块、移动护理信息学教学实验数据库、移动护理信息学教学实验接口组成，如图1所示。

　　3.2学生自动签到模块学生自动签到模块由佩带在学生手上的RFID手腕带、物联网无线数据接入点（accesspoint，AP）和学生自动签到服务程序组成，如图2所示。学生RFID手腕带采用有源RFID标签，发射频率为433Mhz，发射距离为5-30米，发射周期为5秒钟（可根据实际情况进行设置）。物联网AP是由RFID接收模块、WiFi接收模块、扩展无线模块和数据融合模块组成，如图3所示。可以实现同时读取RFID和WiFi数据，对RFID数据和WiFi数据进行融合处理，变成统一的数据给服务器处理。该方法避免了同时部署RFID接收器和WiFi接收器，节省了资金，更简化了系统的复杂度。戴着RFID手腕带的学生进入教室和实验室时，安装在里面的物联网AP会快速准确地读取到学生的RFID身份信息，并将读取时间和位置信息一同实时发送给学生自动签到服务程序，实现对学生的自动签到，免去了老师人工点名繁琐手续，节省了时间，又方便进行教学和考勤统计。

　　3.3移动护理信息学教学实验模块移动护理信息学教学实验模块由病人手腕带条码、药品医嘱条码、personaldigitalassistant（个人数字助理终端，PDA）、物联网AP和移动护理信息学教学实验服务程序组成，如图4所示。实验基本操作步骤如下：首先，学生登录护士站和PDA的移动护理信息学教学实验系统，打印病人的药品和医嘱条码。然后学生用PDA扫描病人手腕带条码时，PDA会从移动护理信息学教学实验数据库中调取该病人信息（基本信息和医嘱信息），此时可以用PDA对病人身份进行确认，同时扫描药品医嘱条码和病人匹配，确保医嘱的正确执行，避免差错产生。

　　3.4其他模块移动护理信息学自助考核模块记录学生进行某项护理任务的关键数据和信息，如学生姓名、考核内容、考核起始时间、医嘱执行步骤和完成度、考核结束时间、并进行考核成绩自动评分。

　　移动护理信息学管理模块是由老师进行学生信息的添加、编辑、删除、教学实验模块的配置、权限管理等。移动护理信息学教学实验数据库采用和医院一样的模拟病人和护理数据库，数据格式和标准参考国内主流HIS标准，但针对教学实验特殊性做了修改，如医嘱的可重复执行标志。

　　移动护理信息学教学实验接口是为满足教学实验系统兼容各种移动终端和不同数据库，该接口采用J2EE架构，可以连接WinCE、IOS、Android、Windowsmobile等智能终端操作系统，允许学生利用自己的手机和PAD终端接入，极大提高了系统的灵活性。

　　4应用效果

　　基于物联网的移动护理信息学教学实验系统实施前，是采用课堂理论知识讲授结合医院参观和见习的模式。该系统于2011年开发并在学校护理实训中心实施，学生在经过课堂理论知识学习后利用该系统进行操作实验和考核，理论和操作时间比例为1:1。课余时间该系统也对学生开放，学生可以通过护理信息学微信课程系统自助申请来进行操作练习。经过6年的教学实验，受益学生共800余名，教学效果显著。学生对课程的喜欢程度、对课程的参与度、对课程收获感和参加创新竞赛的比例均有较大程度提高，如图5所示。经过该系统实践训练之后的学生去医院实习和工作时，对医院的各种护理信息系统和工具的操作能力明显高于没有经过该系统训练的学生。

　　5结论

　　基于物联网的移动护理信息学教学实验系统，采用了条码和RFID自动识别技术、无线网络、移动计算和互联网、数据库等物联网技术。该系统对师生、病人、医嘱、药品等临床护理流程和数据进行准确、高效识别、管理和整合，实现了学生护理信息学自动教学实验签到，全真模拟医院环境进行移动护理信息学教学和实验，对学生的护理信息学实验考核进行科学快速评价，经过全日制本科护理专业学生6年来的教学和实验使用，学生的护理信息理论素养和实践操作以及科研创新能力均有较大提升，效果明显。