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融合数学基础知识医学统计学教学改革

2020-09-04 09:02 出处:未知 人气: 
摘要:医学统计学是一门运用概率论和数理统计原理方法,结合医学实际,研究医学资料的收集、整理、分析和推断的学科。其中概率论是该课程的数学基础。但是在医学相关专业教学过程中,概率论不会作为一门专门基础课程进行教学。这样的课程设置是否可能会对学生医学统计学的学习造成影响呢?本研究基于49名医学相关专业学生,发现概率论基础与其医学统计学成绩分数存在显著正相关(p<0.05)。表明概率论的学习会对学生后续医学统计学的学习产生相当的激励作用。因此,本文提出在医学统计学教学过程中融合概率论等数学基础知识,并在教学内容、教学模式、考核方式上提出具体的改革思路。
 
关键词:医学统计学;概率论;本科生;教学改革
 
一、课程背景
 
医学统计学是一门以概率论与数理统计为基础,为解决医学实际问题而对医学数据资料的收集、整理、分析、推断进行研究的一门学科[1]。该门课程的特点在于应用概率论等数学知识与医学实际科学问题结合。其主要目标是在随机偶然事件中找出其中潜在的必然性,即随机事件的客观规律性。例如,判断某种新疗法是否对疾病具有显著疗效;不同年龄的病人对某种药物的反应是否一致等问题。医学统计学在20世纪20年代后逐渐成为一门学科,近几十年由于电子计算机的飞速发展,极大地促进了医学统计学在医学研究领域中的应用。目前医学统计学在医学研究与数据分析领域得到极广的应用。可以说,没有医学统计,就没有医学科学研究。统计在医学研究领域已经成为一种基础技能,因此目前国内高校大多数医学相关专业都开设了医学统计学课程。对于学生来说,掌握医学统计这项重要技能对于今后的工作或者继续深造都至关重要。所有统计都是基于概率论基础的,统计推断的基本思想是基于小概率事件在单次试验中不可能发生的原则。采用类似反证法的思想,首先假定0假设,然后基于概率论计算事件的发生概率,如果该事件是小概率事件,则认为对应显著性水平上0假设不成立。该过程设计较多的概率论知识,而医学相关专业学生缺乏概率论学习的系统性,难以理解统计学基础原理部分。根据学生学习情况反馈,医学统计学在医学类相关专业学生中属于学习较为困难的科目[2]。因此,相对于统计学与数理统计等专业课程,医学统计学更多地侧重于统计方法的介绍,着重了解各种现有统计方法,如T检验、F检验,相关分析等的适用范围与具体操作。
 
二、教学问题分析
 
那么概率论等数学基础的缺失对于学生学习医学统计学是否会造成影响呢?为解决这个问题,我们设计了一项教学试验进行验证,试验流程如右图所示。试验对象为贵州大学医学院护理学专业大二学生,共49人。在第一次教学课程时发放概率论试卷,对学生当前概率论知识水平进行简单测试,为保证试验的双盲,对试卷进行封存处理。在所有教学课程完毕,期末成绩出来之后对概率论试卷进行批改。然后统计学生的概率论知识水平,这里采用偏相关分析概率论分数与医学统计学分数是否存在显著相关,其余非数学类课程平均成绩作为协变量放入用于排除学生个体因素,例如学习努力程度等的干扰。统计分析后发现医学院护理学学生医学统计学分数与概率论分数呈显著正相关(p<0.05)。值得注意的是,医学统计学试卷分为理论部分与上机操作部分,学生概率论分数与上机操作部分总分也呈显著正相关(p<0.05)。这部分试验结果显示学生本身的概率论基础知识水平会极大地影响后续医学统计学课程的学习效果,值得注意的是概率论基础知识水平不仅影响了医学统计学理论课程的学习,在看似不相关的上机实践操作中也产生了显著影响。这可能与学生理论学习过程中由于基础知识不足而对本门课的学习信心产生了影响有关。
 
三、教学改革方案
 
基于目前医学统计学教学存在的问题,现提出以下三个方面的教学改革措施:教学内容、教学模式、考核方式。
 
(一)教学内容1.增强基础数学内容教学从本门课的教学数据分析上可以看出,概率论等基础数学知识水平对医学统计学的学习具有显著影响。但是医学相关专业的课程安排有其特殊性,课程较多。在此基础上增加概率论等数学基础课程会进一步加重学生学习负担,导致整体学习效果的下降。因此,本论文提出在医学统计学教学过程中应进一步加强数学基础内容的教学,如古典概率、概率密度函数、大数定律、中心极限定律等内容,在相关课程开始之前安排对于基础数学内容的教学。2.理论教学深入浅出,增强学生学习信心从教学数据的分析中,我们同时发现医学统计学实践操作部分的学习效果也与学生数学基础水平相关。而实践操作部分教学内容实际是不需要数学基础知识的。这提示学生数学基础水平的欠缺可能导致了对医学统计学理论知识学习的畏难情绪,从而对整门课程学习的信心不足,导致对全部课程学习效果的降低。因此,本文提出在医学统计学教学过程中对理论教学内容的进一步淡化,但该部分的淡化并不意味着对理论推导过程的不重视,而是对理论知识的深入浅出,尽可能地用通俗易懂的实例来进行教学,而不是大段的公式推导,例如,统计推断的过程可以采用和数学定理推导中的反证法进行类比的方式,如下表所示,而不强调统计推断的数学推导过程。让学生简单理解其思想即可,不强求学生完全理解其背后的数学原理。
 
(二)教学模式理论实践结合。针对学生反映的理论学习困难的问题,本文提出理论与实践结合的教学模式。医学统计学数学理论性较强,但同时具有较强的实践性。在理论与实践相结合的教学模式下,让学生明白理论如何应用于实践。将教学地点从教室转变到机房,每次教学前半学时进行理论课程教学,后半学时进行上机操作,保证每节课的教学流程都是从理论到实践。例如,单样本T检验的教学,前半课时进行T分布、T检验,以及单样本T检验的理论教学,后半学时提出实际医学问题,如护理学学生进行医学统计学学习时脉搏频率与标准脉搏频率是否存在显著差异。让学生明白如何应用统计学原理解决医学实际问题,提升学生学习兴趣,增强学生教学参与度。
 
(三)考核方式1.淡化对统计学理论的考核医学统计学具有其特殊的课程背景,学习该门课程的主要目的是为了解决学生今后工作科研过程中的实际问题,那么在进行考核时更应该强调对统计学方法的应用,同时淡化对统计学理论的考核。对于学生而言,其考核要点应该侧重于统计学方法的适用问题,即该方法能够用于解决哪一类的医学实际问题;统计学方法的适用条件,例如,双样本T检验需要两组样本数据呈正态分布;统计学软件的使用,例如,对SPSS或者R软件的应用等。让学生学习完该门课程后能够直面工作科研中遇到的实际医学问题。2.考核学生“提出问题”的能力传统医学统计学课程主要提升学生解决问题的能力,然而在实际教学过程中这种解决问题的能力被过度强调。学生对于所学知识的应用是一种被动式的,遇到实际问题的时候才会去思考到底用哪种统计学方法,对知识应用的场景有限。为此本文提出锻炼学生“提出问题”的能力,让学生在进行知识学习之后进一步思考所学知识该怎么运用,能够解决哪些实际问题。在作业考核时不再限定学生的作业题目,例如,在学习完双样本T检验课程之后,布置作业提出3个能够采用双样本T检验解决的实际医学问题,自行收集或者编造数据,然后采用统计学软件中的双样本T检验分析问题。让学生对于知识的应用由原来的“被动式”变为“主动式”,自行寻找知识应用的场景,并且培养学生“提出问题”的能力同时能够锻炼学生的创新思维。在今后的科研工作中,学生能融会自己所学的各类知识解决实际问题。综上所述,医学统计学课程有其特殊的教学背景,对于医学相关专业学生,其复杂的数学理论基础是学习过程中的一大难点,本文从不同方面提出了部分改革方案,但仍存在考虑不足的情况,在今后的教学实践中再逐渐完善并提出更加可行的方案。
 
参考文献:
 
[1]贾月辉,祁艳波,韩云峰,谢志平,葛杰.基于“应用与实践能力”培养的《医学统计学》教学实践[J].继续医学教育,2020,34(03):30-31.
 
[2]冯旭,李宏革,潘秀丹,彭欣,王会新.临床医学专业本科生医学统计学学习现状及需求调查[J].卫生职业教育,2020,38(03):113-114.
 
[3]郭毓鹏,关红军,董晶,荣胜忠,牛莹莹,李晓霞.临床医学专业本科生对医学统计学的学习态度调查分析[J].中国现代医生,2020,58(04):163-166.
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