Medizinische Informatik mit dem Calliope-Board
Kurs für Schülergruppen

Tätigkeiten

• Implementieren von Programmen mit Hilfe von MakeCode, welche eine Neugeborenenüberwachung simulieren
• Auswertung verschiedener Sensordaten (Temperatur, Lautstärke, Lage und Funk)
• Ansteuerung unterschiedlicher Aktoren (Lautsprecher, LEDs)
• Implementierung von Programmen mit Hilfe von MakeCode, welche eine Reanimations-Herzdruckmassage auswerten und den Herzschlag messen
• Verwendung eines externen Drucksensors, Displays und Herzschlagsensors
• Anzeigen der Messdaten mit Mind+

Bei der Überwachung und Versorgung von kleinen und großen Patient*innen werden Ärzt*innen und Pfleger*innen von einer Vielzahl “intelligenter” technischer Systeme unterstützt. Im Kurs nutzen Schüler*innen Mikrocontroller, Calliope-Boards mit Displays und passende Sensoren, um exemplarisch zwei medizinische Systeme informationstechnisch auszurüsten: eine Neugeborenen-Wärmebett und ein Reanimationsphantom. Informatisch geht es in diesem Kurs darum, eigene einfache Algorithmen zu implementieren und mit Hilfe des Calliope-Boards und geeigneter Sensoren/Aktoren Informatiksysteme zu entwickeln. Der Kurs beginnt mit einer Einführung in das Calliope-Board, die Programmierung mit MakeCode und das EVA-Prinzip (Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe). Die Teilnehmenden entwickeln ein Informatiksystem zur Neugeborenenüberwachung und eines zur Unterstützung der Herzdruckmassage. Dabei kommen Sensoren zum Einsatz, die an vielen Schulen nicht zur Verfügung stehen. Jede*r Schüler*in programmiert selbst. Durch die kontextbezogenen Aufgaben wird den Schüler*innen die Sinnhaftigkeit der Informatik eindrucksvoll vermittelt. Ihre Denkweisen, Strategien und Werkzeuge werden zur Lösung von Problemen aus dem Lebensbereich Medizin genutzt, um Menschen zu helfen.

Die Themen "Neugeborenenüberwachung" und "Herzdruckmassage" können auch getrennt an je einem halben Tag gebucht werden. Python- oder JavaScript-erfahrene Schüler*innen können das Calliope-Board mit Python oder JavaScript programmieren. Bitte vermerken Sie Ihre Wünsche im Buchungsformular in dem Feld "Zusätzliche Nachricht an das XLAB-Team". Zur weiteren Abstimmung nehmen Sie gerne E-Mail-Kontakt mit dem Team des Fachbereichs Informatik auf.

Unterrichtsbezug

Prozessbezogene Kompetenzbereiche: Strukturieren und Modellieren; Implementieren; Informatiksysteme als Werkzeuge nutzen.

Inhaltsbezogene Kompetenzbereiche: Algorithmen; Informatiksysteme; Informatik und Gesellschaft.

Lernfelder: Aufbau von Computersystemen; Algorithmisches Problemlösen mit Physical Computing; Automatisierte Prozesse