王亞云

摘要：針對醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計課程傳統(tǒng)教學(xué)的不足，探索基于微信公眾平臺的混合式教學(xué)模式。通過引入Matlab軟件輔助教學(xué)、設(shè)置基于醫(yī)藥學(xué)案例模型的翻轉(zhuǎn)課堂、改變課程考核方式等方式，實現(xiàn)課程教學(xué)的變革。教學(xué)實踐表明，混合式教學(xué)能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，培養(yǎng)統(tǒng)計學(xué)素養(yǎng)和應(yīng)用意識。

關(guān)鍵詞：醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計;混合式教學(xué);Matlab軟件;醫(yī)藥學(xué)案例模型

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）13-0138-03

Abstract： For the sake of disadvantages of traditional teaching of Medical Mathematic Statistics， we explored the mixed teaching mode based on the Wechat public platform. The reform in the course may achieve though involving the computer experiment on Matlab， setting the Flipped Classroom based on medical problems， and changing the method of course evaluation. It shows that the application of mixed teaching mode is helpful in promoting the students in learning the course， and developing the statistical thinking and application consciousness of the students.

Keywords： Medical Mathematic Statistics; the mixed teaching mode; Matlab; the medical problems

醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計是以概率論為理論基礎(chǔ)，研究大量隨機試驗統(tǒng)計規(guī)律的一門學(xué)科。在醫(yī)藥學(xué)研究中，實驗設(shè)計、資料整理、數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)均涉及數(shù)理統(tǒng)計問題;醫(yī)藥學(xué)理論的闡述不乏數(shù)理統(tǒng)計理論的支撐。在此背景下，醫(yī)學(xué)院校開設(shè)了《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計》，該課程是統(tǒng)計理論與醫(yī)藥實際的結(jié)合，旨在培養(yǎng)學(xué)生科研意識以及用數(shù)理統(tǒng)計方法分析和解決醫(yī)藥學(xué)中的實際問題的能力。

混合式學(xué)習(xí)是指傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的整合，通過為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)資源、工具和平臺，通過組織不同形式的學(xué)習(xí)活動來引導(dǎo)學(xué)習(xí)者主動積極地學(xué)習(xí)。隨著新型網(wǎng)絡(luò)平臺的不斷涌現(xiàn)，混合式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵不斷更新。本文結(jié)合醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計教學(xué)實踐，探索基于微信公眾平臺的混合式教學(xué)方案。

1 醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1教學(xué)現(xiàn)狀分析

根據(jù)對我校多屆該課程教學(xué)中針對學(xué)生的調(diào)研，當(dāng)前課程教學(xué)問題如下：

課程授課對象是醫(yī)藥學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生，其數(shù)學(xué)功底和素養(yǎng)普遍不夠扎實。數(shù)理統(tǒng)計概念與方法較為抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中深入理解方法和原理不足，知識掌握淺顯，遷移能力欠缺。上機實踐匱乏，學(xué)生普遍動手能力不足，相關(guān)統(tǒng)計軟件的操作不熟練。

教師教學(xué)中，重理論推導(dǎo)，強調(diào)知識體系的完整性、嚴謹性，以致課堂教學(xué)晦澀枯燥，難以提起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)內(nèi)容缺少醫(yī)藥學(xué)應(yīng)用案例，知識與應(yīng)用偏離。教學(xué)模式單一。教師講解，學(xué)生被動接受，學(xué)生的主觀能動性難以發(fā)揮。考核方式不夠靈活，傳統(tǒng)形成性評價本質(zhì)上是不同時期試卷成績的匯總，不足以體現(xiàn)課程掌握情況和應(yīng)用能力。

1.2學(xué)生學(xué)習(xí)狀況分析

在教學(xué)實踐中，選取藥學(xué)專業(yè)100名同學(xué)針對《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計》課程發(fā)放問卷調(diào)查，通過整理、分析數(shù)據(jù)，初步得到以下結(jié)果：

調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生對本課程表示感興趣的比例在50%以上，學(xué)習(xí)動機首要為獲得學(xué)分。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前，已經(jīng)具備的預(yù)備知識是《高等數(shù)學(xué)》。調(diào)查學(xué)生利用手機上網(wǎng)時長發(fā)現(xiàn)，超過90%的同學(xué)每天瀏覽時間超過2小時。在學(xué)習(xí)中遇到疑難問題時，超過70%的同學(xué)會通過網(wǎng)絡(luò)獲取答案，見圖1：

調(diào)查結(jié)果表明，利用網(wǎng)絡(luò)平臺、手機移動端等教學(xué)方式與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合的課程混合教學(xué)模式具備一定的可行性。

2 混合式教學(xué)實施方案

2.1微信公眾號平臺構(gòu)建

注冊微信公眾號，將醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計課程搭建在微信平臺上。平臺設(shè)置了課程相關(guān)、同步課堂、統(tǒng)計應(yīng)用三大功能模塊，提供《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計》課程補充資源及課后互動平臺。其中，課程相關(guān)介紹學(xué)科歷史、提供參考資料。同步課堂包含課件資源、迷津探討、拓展資料三個子欄目，提供每一章課件資源、數(shù)理統(tǒng)計中經(jīng)常出現(xiàn)的概念理解錯誤、數(shù)理統(tǒng)計概念的實際應(yīng)用背景故事等。統(tǒng)計應(yīng)用包括統(tǒng)計軟件應(yīng)用、醫(yī)藥統(tǒng)計、答疑解惑等子模塊，重點探討統(tǒng)計學(xué)知識的實際應(yīng)用及軟件操作。

2.2 Matlab軟件輔助教學(xué)

Matlab是一種用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境。Matlab數(shù)學(xué)應(yīng)用工具箱是統(tǒng)計分析工具，支持統(tǒng)計計算和圖形繪制等功能。工具箱幾乎對各種概率分布提供支持，使用時可直接調(diào)用。在常用概率分布、中心極限定理、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計推斷等模塊教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)主要從純數(shù)學(xué)的角度解釋原理，導(dǎo)致學(xué)習(xí)過程抽象難懂。在課堂教學(xué)中，借助Matlab軟件繪圖功能，對統(tǒng)計量的三大分布[t]分布、[χ2]分布、[F]分布進行參數(shù)賦值并作圖比較，直觀呈現(xiàn)參數(shù)對三大分布圖形的影響以及參數(shù)在特定取值之下的極限分布情況。繪圖結(jié)果表明，在自由度無限增大時，三大分布的極限分布均為正態(tài)分布。對于棣莫佛拉普拉斯中心極限定理，從數(shù)學(xué)公式中不難推導(dǎo)二項分布、泊松分布極限分布為正態(tài)分布。借助Matlab軟件，以事件的發(fā)生次數(shù)[k]為橫坐標(biāo)，以對應(yīng)于[k]的概率[P（k）]為縱坐標(biāo)，描出點[（k，P（k））]，用折線或光滑曲線連接起來繪出二項分布圖。通過對隨機試驗次數(shù)n及[P（k）]賦值，直觀展示二項分布圖形的極限分布。

Matlab統(tǒng)計工具箱提供了統(tǒng)計推斷的函數(shù)命令，參數(shù)估計、假設(shè)檢驗等均可通過直接調(diào)用相應(yīng)函數(shù)實現(xiàn)。在課程教學(xué)講授統(tǒng)計推斷原理之后，可在微信平臺附加實驗操作內(nèi)容，讓學(xué)生了解統(tǒng)計軟件的使用。當(dāng)前Matlab軟件客戶端有電腦端和手機端，使得軟件操作更為便捷。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用統(tǒng)計軟件的意識和能力對于后續(xù)的醫(yī)藥科研意義深遠。

在微信平臺軟件應(yīng)用模塊，提供軟件理論與操作實踐方法，供學(xué)生自學(xué)使用。

2.3基于醫(yī)藥學(xué)案例模型的課堂翻轉(zhuǎn)

整合醫(yī)藥學(xué)案例模型與醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計課程的知識點，建立圍繞醫(yī)藥學(xué)案例模型為中心的課程講義、課件、數(shù)學(xué)實驗和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。案例模型來源包括通過合理簡化歷年統(tǒng)計建模試題，國內(nèi)外優(yōu)秀教材中的經(jīng)典案例，或在各專業(yè)課程中搜集和整理合適的素材等。實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)時，構(gòu)建課堂教學(xué)項目，采用啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生通過組隊研討交流等方式解決問題，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和團隊協(xié)作能力。

如在單正態(tài)總體參數(shù)檢驗教學(xué)中，設(shè)計案例如下：

根據(jù)臨床經(jīng)驗，癌胚抗原（CEA）對診斷消化性腫瘤有意義。已知CEA含量的正常值為 [≤5mg/mL]。某醫(yī)生測得14位消化系統(tǒng)腫瘤患者的癌胚抗原含量如下：

提出問題：腫瘤患者CEA含量與正常值之間的差別有無統(tǒng)計學(xué)意義。

課前在微信平臺發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生可以自由分組、查閱資料。在課堂教學(xué)中，學(xué)生按照既定分組進行討論交流，教師對各組進行答疑及隨機提問，每組選派一名同學(xué)回復(fù)。學(xué)生通過深入思考與交流，充分理解假設(shè)檢驗的思想和步驟，理解“統(tǒng)計學(xué)意義”“顯著差異”等術(shù)語的含義。在該組數(shù)據(jù)下得出結(jié)論為顯著水平0.05下，腫瘤患者CEA含量比正常值高。進一步啟發(fā)學(xué)生修改列表中部分數(shù)據(jù)，是否會影響假設(shè)檢驗結(jié)論。學(xué)生完成討論總結(jié)后，教師予以總結(jié)評價。課堂討論大大提升學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效率。

2.4考核評價體系量化

過程性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合。過程性評價作業(yè)的完成情況、課堂表現(xiàn)及自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，實現(xiàn)對學(xué)習(xí)者課堂學(xué)習(xí)的評價。根據(jù)課程內(nèi)容，選取醫(yī)藥學(xué)實際案例模型作為問題，設(shè)計自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，引導(dǎo)學(xué)生獨立解決問題，重點考查學(xué)生學(xué)以致用的能力及創(chuàng)新能力。

終結(jié)性評價通過期末考試來實現(xiàn)。改革考試題型，減少客觀題比例，淡化計算技巧，注重分析問題解決問題能力的考察。

3 結(jié)語

混合式教學(xué)將傳統(tǒng)課堂教學(xué)與在線教學(xué)優(yōu)勢結(jié)合起來，有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，增強師生互動。通過在課程中引入Matlab軟件輔助教學(xué)、設(shè)置基于醫(yī)藥學(xué)案例模型的翻轉(zhuǎn)課堂，加深學(xué)生對醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計課程理論的理解，凸顯了課程的應(yīng)用性，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的統(tǒng)計思維和數(shù)據(jù)處理的實踐能力。另一方面，在教學(xué)實踐中，混合式教學(xué)對師生提出了更高的要求。學(xué)生需要花費更多時間自學(xué)統(tǒng)計軟件或者課前教學(xué)資源，對自學(xué)能力和自制力都是一種挑戰(zhàn)。對于教師，醫(yī)藥學(xué)專業(yè)案例模型的掌握和搜集涉及面的廣度和縱向的深度拓展，必要時需與醫(yī)藥學(xué)專業(yè)教師交流學(xué)習(xí)，進一步完善案例模型。

參考文獻：

[1] 茆詩松，濮曉龍，程依明.概率論與數(shù)理統(tǒng)計簡明教程[M].北京：高等教育出版社，2012.

[2] 高祖新.醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計方法[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，1987.

[3] 劉衛(wèi)國.MATLAB程序設(shè)計教程[M].2版.北京：中國水利水電出版社，2010.

[4] 張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].遠程教育雜志，2012，30（4）：46-51.

[5] 張雪峰，宋輝.概率論與數(shù)理統(tǒng)計問題的MATLAB求解[J].曲阜師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，41（3）：23-27.

[6] 路暢.基于SPOC的概率論與數(shù)理統(tǒng)計課程混合式教學(xué)模式研究[J].教師，2019（8）：30-31.

[7] 黃榮懷，馬丁，鄭蘭琴，等.基于混合式學(xué)習(xí)的課程設(shè)計理論[J].電化教育研究，2009，30（1）：9-14.

【通聯(lián)編輯：唐一東】