郭 威，劉 豪，郭軼斌，司可藝，吳 騁，秦宇辰

（海軍軍醫(yī)大學衛(wèi)生勤務學系，上海 200433）

衛(wèi)生統(tǒng)計學是應用數(shù)理統(tǒng)計學的原理、方法與技術解決醫(yī)療衛(wèi)生領域中的數(shù)據(jù)采集、整理和分析問題的一門學科[1]，隨著其應用領域不斷深化，統(tǒng)計方法的應用水平不斷提高，生物統(tǒng)計學目前已深入醫(yī)療衛(wèi)生的各個領域并廣泛應用在諸多方面。衛(wèi)生統(tǒng)計學是預防醫(yī)學人才的必修課程。本課程旨在幫助學生掌握衛(wèi)生統(tǒng)計學中的基本概念，實驗性研究與觀察性研究設計，常規(guī)統(tǒng)計分析方法，如參數(shù)估計和假設檢驗、高級統(tǒng)計分析方法（如多因素方差分析、多重線性回歸分析、Logistic 回歸分析、生存分析、聚類分析及判別分析）等內(nèi)容。根據(jù)人才培養(yǎng)要求，預防醫(yī)學專業(yè)學生應掌握利用統(tǒng)計學工具對醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)進行處理與分析的能力，將理論知識學以致用，為成為具備良好職業(yè)素養(yǎng)的公共衛(wèi)生人才打好基礎。作為一門編程語言，SAS軟件具有強大的數(shù)據(jù)管理和統(tǒng)計分析功能，被廣泛應用于醫(yī)學科研數(shù)據(jù)分析工作。在大數(shù)據(jù)時代背景下，會用、善用SAS 軟件進行大數(shù)據(jù)的處理和分析已成為公共衛(wèi)生人才必要的職業(yè)素養(yǎng)之一。作為公共衛(wèi)生領域的后備人才，預防醫(yī)學專業(yè)學生的統(tǒng)計思維及應用SAS 軟件進行實際數(shù)據(jù)分析的能力培養(yǎng)值得密切關注。基于此，本文擬從我校預防醫(yī)學本科生SAS 軟件教學現(xiàn)狀及存在的問題出發(fā)，探索預防醫(yī)學本科生SAS 軟件課程教學改革與實踐，并將改革實踐體會總結(jié)如下。

1 SAS 軟件教學現(xiàn)狀及存在的問題

自2019 年起，我校開始為預防醫(yī)學本科生設置SAS 軟件課程。本課程在本科生三年級上學期開設。以往課程安排總計30 課時，其中27 個課時為授課課時，分9 次課進行，其余3 個課時用于期末上機考試。課程教學分為兩部分：第一部分關注SAS 數(shù)據(jù)管理，共6 個課時，包括SAS 基礎、SAS 數(shù)據(jù)集的建立與整理；第二部分詳細講解常用統(tǒng)計方法的SAS 軟件實現(xiàn)，共計21 個課時，包括計量資料的統(tǒng)計描述與兩均數(shù)的比較、單因素方差分析和多因素方差分析、計數(shù)資料的統(tǒng)計描述和組間比較、基于秩次的非參數(shù)檢驗、簡單線性相關與回歸、多重線性回歸、Logistic 回歸與生存分析等。這種課程安排的好處是使SAS軟件課與衛(wèi)生統(tǒng)計學理論知識的教學內(nèi)容保持了較好的一致性，便于學生理解和接受。然而，作為預防醫(yī)學專業(yè)SAS 軟件教學的初步嘗試，在教學實踐中逐漸暴露出一些問題。

1.1 數(shù)據(jù)管理課時比重低

一般來說，科研人員的第一手資料往往是“臟”的，大約80%的時間會用于數(shù)據(jù)清理工作，直至數(shù)據(jù)清理干凈后方可進入統(tǒng)計建模階段[2]。SAS 軟件內(nèi)置的數(shù)據(jù)管理相關的函數(shù)庫豐富，特別適用于復雜醫(yī)療衛(wèi)生大數(shù)據(jù)的清理，然而當前SAS 軟件課的數(shù)據(jù)管理課時比重較小。而統(tǒng)計分析與建模主要利用SAS 軟件調(diào)用“PROC”步，不同統(tǒng)計方法的“PROC”步的程序編寫相對固定，自學難度小，這部分內(nèi)容所占比重卻較大。這種“輕數(shù)據(jù)管理、重統(tǒng)計分析”的教學安排使學生對數(shù)據(jù)管理“淺嘗輒止”，未深切體會到SAS 編程的魅力，不利于其數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)。

1.2 教學案例脫離實際

醫(yī)學生的課程偏重于記憶和背誦，較少接受數(shù)理類及編程類課程的思維訓練，部分學生在初步接觸SAS 編程課的時候，存在一定的畏難心理，擔心學不會、考不好。在本課程教學設計時，考慮學生的認知水平，教師設計的隨堂案例多數(shù)取自衛(wèi)生統(tǒng)計理論課教材，案例數(shù)據(jù)理想化，脫落實際，學生只需稍微動腦，套用講義中的程序模板即可快速得到正確答案。表面上學生成績很好，實際上，一方面限制了學生對SAS 軟件的理解和掌握，另一方面也使課程對于學生統(tǒng)計思維訓練的效果大打折扣。

1.3 考核方式較為單一

課程考核是檢驗教學效果、評價人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要抓手。SAS 軟件課程具有較強的邏輯性和實踐性，注重學生思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。以往本課程主要通過期末開卷上機考試的方式考查學生對教學內(nèi)容的掌握程度，考核方式較為單一，有些學生平時不注重實操訓練，僅依賴考前突擊也能得到不錯的分數(shù)。然而，這種“一考定高低”的模式難以形成以學生學習效果為導向的教學評價體系，難以衡量學生對SAS 軟件的真實掌握水平。

2 SAS 軟件教學改革的探索

課程組在對國內(nèi)知名醫(yī)科院校SAS 課程建設情況廣泛調(diào)研的基礎上[3-5]，結(jié)合本校SAS 軟件教學實際，對照預防醫(yī)學人才培養(yǎng)方案，在SAS 軟件課程內(nèi)容安排、教學案例設計和課程考核方式等方面進行了改革探索。

2.1 重構(gòu)教學內(nèi)容，強化編程訓練

為突出SAS 課程特色，強化學生編程技術訓練，課程組選用賀佳主編、人民衛(wèi)生出版社出版的國家衛(wèi)生健康委員會“十三五”醫(yī)學規(guī)劃教材《SAS 統(tǒng)計軟件應用》（第四版）[6]作為基本教材。另選用朱世武編著、清華大學出版社出版的《SAS 編程技術教程》（第二版）[7]作為輔助教材，重構(gòu)教學內(nèi)容，制訂新的課程標準，力求在教學時長不變的前提下，努力做到數(shù)據(jù)管理與統(tǒng)計分析并重。課程共安排9 次課：首先按照初識SAS、外部數(shù)據(jù)源導入SAS 及數(shù)據(jù)集建立、數(shù)據(jù)集及變量操作、SAS 常用函數(shù)、宏功能簡介的順序展開，重點講解SASBASE 模塊的內(nèi)容。其次，進一步介紹常用統(tǒng)計方法的SAS 實現(xiàn)及結(jié)果解讀，包括假設檢驗與回歸分析等內(nèi)容。最后，考慮到實際數(shù)據(jù)分析時經(jīng)常面臨的重要問題——SAS 輸出結(jié)果的外部文件導出，介紹ODS 輸出傳送系統(tǒng)等內(nèi)容。每次授課分為教師軟件演示與學生上機操作練習兩個階段，分別用時1 個課時和2 個課時，具體課時安排見表1。

表1 SAS 軟件課程教學內(nèi)容及課時分配Table 1 Teaching content and period allocation of SAS software course

2.2 精選實際案例，激發(fā)學習興趣

課程組按照課程的教學重、難點，利用平時教學和科研工作中積累的實際素材，精心挑選和設計教學案例，主要培養(yǎng)學生的獨立思考能力，提升其理論與實踐相結(jié)合的能力。例如，在第七次課中，基于上海市家庭衛(wèi)生服務調(diào)查數(shù)據(jù)，設計了城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量影響因素分析的問題，旨在考查學生對于t 檢驗、方差分析及多重線性回歸（逐步法篩選變量）的掌握情況；在第八次課，根據(jù)某“三甲”醫(yī)院呼吸內(nèi)科收治的669 名肺炎住院患者數(shù)據(jù)，設計了肺炎患者預后因素分析的問題，旨在考查學生對于生存分析模型的應用能力；在第九次課，利用某上市藥物的Ⅲ期臨床試驗數(shù)據(jù)，結(jié)合我國藥物臨床試驗生物統(tǒng)計學指導原則，介紹實驗性數(shù)據(jù)分析的基本步驟及分析結(jié)果的整理及外部文件導出等。在案例教學過程中，教師按照理論課知識要點復習、實際案例導入、問題設置與任務分配、學生分組實踐與討論、學生代表上講臺演示匯報、教師與學生共同點評等方式組織實施，激發(fā)了學生的學習興趣，提升了其課堂參與度，充分發(fā)揮了其主觀能動性。同時，授課過程中鼓勵學生自主思考，積極提問，通過問答環(huán)節(jié)及時了解學生的學習情況。通過對學生提出的問題予以解答，對其共性問題和學習過程中的易錯點等在課堂結(jié)尾時匯總講解，進一步提高了教學效果。

2.3 實施多元化考核，科學評價教學效果

借鑒國內(nèi)外高校醫(yī)學統(tǒng)計學課程考核改革經(jīng)驗[8]，采用形成性評價和終結(jié)性評價相結(jié)合的方式進行SAS 軟件課程考核。形成性評價主要包括平時考勤、課堂表現(xiàn)與撰寫基于案例的統(tǒng)計分析報告，占總成績的30%。其中，統(tǒng)計分析報告撰寫貫穿課程教學始終，將學生每3～4 人分為一組，小組自行通過問卷調(diào)查、公開數(shù)據(jù)庫等途徑收集資料，開展研究設計與統(tǒng)計分析，最終撰寫統(tǒng)計分析報告。形成性評價采用學生自評、互評與教師評價相結(jié)合的方式，可進一步促進考核的公平性和科學性。終結(jié)性考核為上機考試，占總成績的70%，考試題目主要為綜合案例分析，包括若干小題，考核內(nèi)容覆蓋統(tǒng)計描述、基礎統(tǒng)計方法及高級統(tǒng)計分析方法等，各小題層層遞進，緊密銜接，學生需靈活運用SAS 數(shù)據(jù)步和過程步的知識和操作方能完成相應題目。

3 SAS 軟件課程改革效果

3.1 考試成績

課程組在2021、2022 年秋季學期進行了初步的教學改革與實踐，調(diào)查顯示，2019、2020 級兩屆預防醫(yī)學本科生的學習興趣得到了顯著提升，課堂活躍度明顯增強，課程成績達到預期水平。從最終的成績評定來看，32 名本科生的課程成績平均得分85 分，按照60 分作為及格線，及格率為100%，90 分及以上的占25.0%，80～89 分的占37.5%，70～79 分的占31.3%，60～69分的占6.2%。

3.2 問卷調(diào)查結(jié)果

課程組自行設計SAS 軟件教學滿意度調(diào)查問卷，課程結(jié)束當天通過問卷星小程序推送到班級微信群，學生用手機即可作答，問卷填寫采用無記名方式。共發(fā)放問卷32 份，回收有效問卷30 份，有效問卷回收率93.75%，調(diào)查結(jié)果見表2。

表2 SAS 軟件教學滿意度問卷調(diào)查結(jié)果[n（%）]Table 2 Questionnaire survey results of SAS software satisfaction with teaching[n（%）]

3.3 競賽獲獎情況

通過課程學習，學生初步具備了衛(wèi)生統(tǒng)計理論與實踐相結(jié)合的能力，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維，提高了綜合素質(zhì)。教師指導學生獲得2022 年全國大學生數(shù)學建模競賽三等獎1 項，2023 年全國大學生統(tǒng)計建模大賽省級賽區(qū)三等獎1 項（該比賽為我校隊伍首次參賽）。

4 SAS 軟件課程教學改革體會與思考

4.1 講解演示與上機實踐相結(jié)合

SAS 軟件功能強大，在醫(yī)藥衛(wèi)生領域應用廣泛。在課程初始，教師可結(jié)合實際案例和應用場景進行演示，讓學生對SAS 軟件處理實際數(shù)據(jù)有感性認識，激發(fā)其學習興趣。誠然，任何一門編程語言的學習都需要大量的練習，SAS 也不例外。因此，本實驗課的時間分配采用1∶2 的講解演示與學生上機實踐的比例[9]，強調(diào)學生自己動手進行案例分析與編程，以加深其對軟件工具的理解和語法的掌握，同時也能培養(yǎng)其數(shù)據(jù)分析思維。

4.2 案例教學法與合作學習相結(jié)合

案例教學法是一種基于案例的教學方法[10-11]，是一種理論與實踐相結(jié)合的教學模式。在SAS 軟件案例教學中，教師主要通過啟發(fā)、引導學生自主思考，激發(fā)其學習興趣，充分發(fā)揮其主觀能動性。通過案例教學，使枯燥的數(shù)字變得直觀生動。同時，通過學生間的小組合作探究，能夠促使學生鍛煉溝通交流、合作學習的能力[12]。本次教學改革后的問卷調(diào)查也表明，學生對于案例教學內(nèi)容的設計普遍較為滿意，案例教學法受到了學生的歡迎。全國大學生數(shù)據(jù)建模競賽和全國大學生統(tǒng)計建模大賽是促進學生將課堂知識與實際應用相結(jié)合的重要賽事[13]，課堂教學中的案例教學法特別適合學生將所學知識遷移到比賽當中，通過比賽進一步鍛煉學生的數(shù)據(jù)清理、可視化、統(tǒng)計建模、報告撰寫及團隊合作等能力，培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)。

4.3 課堂教學與線上資源相結(jié)合

初學者普遍感覺SAS 軟件的上手存在一定難度，加之本課程課時有限，教學內(nèi)容環(huán)環(huán)相扣，教學內(nèi)容強調(diào)數(shù)據(jù)清理和統(tǒng)計分析并重，在教學過程中學生如不能及時消化吸收前期教學內(nèi)容，可能影響后續(xù)內(nèi)容的學習效果，挫傷學生的學習積極性。針對這個問題，一方面，要求課中的教學實施注重實效，努力使學生在有限的課時內(nèi)掌握SAS 軟件的基本使用方法和技巧；另一方面，教師可考慮將部分軟件操作與講解內(nèi)容進行錄屏，方便學生在課后回看和復習，幫助其更好地消化吸收所學知識，這是線上教學資源的主要來源。除此之外，教師也可以借助網(wǎng)絡上優(yōu)質(zhì)的在線開放課程，如中國大學MOOC 平臺的實用醫(yī)學統(tǒng)計學與SAS 應用等，輔助開展線上線下混合式教學[5]，這是線上教學資源的輔助來源。需要注意的是，教師在挑選線上資源時，需要密切關注線上教學資源的質(zhì)量，關注其是否與課程教學目標相一致，是否能夠做到資源優(yōu)勢互補，是否能夠在不額外增加學生負擔的情況下提高學習效果等。

4.4 程序調(diào)試教學與輔助工具使用相結(jié)合

在教學過程中發(fā)現(xiàn)，由于醫(yī)學生普遍缺乏計算機程序設計訓練，因此其將數(shù)據(jù)分析的理論與實踐相結(jié)合存在一定難度，初學者在使用SAS 軟件時常常會遇到語法錯誤或不知如何用程序?qū)崿F(xiàn)想要的功能等問題。針對語法錯誤問題，教師可以事先準備一些常見錯誤的解決方案，指導學生如何查找問題、如何調(diào)試程序，直至最終解決錯誤，比如仔細檢查代碼中的拼寫、標點符號和語法規(guī)則，借助SAS 的自動補全功能和語法檢查工具等[14]。針對程序設計不知如何實現(xiàn)的問題，比如數(shù)據(jù)讀取時發(fā)現(xiàn)格式不匹配、數(shù)據(jù)存在缺失值或重復記錄、多個數(shù)據(jù)集的匹配、統(tǒng)計方法及過程步的選擇等，針對此類問題，教師可根據(jù)自身實踐經(jīng)驗事先提供典型樣例及SAS 程序，并適當給予提示，鼓勵學生自主思考和解決問題，也可指導學生在獨立思考的基礎上使用SAS 幫助文檔、互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎或ChatGPT[15]等輔助工具進行查詢，以獲得可用線索，在此基礎上進行程序編寫與調(diào)試，最終完成任務。

5 結(jié)語

SAS 軟件是一門將理論與實踐相結(jié)合的課程。學生通過學習與掌握SAS 軟件，能夠更好地培養(yǎng)其數(shù)據(jù)分析能力，增強自主學習能力與創(chuàng)新能力，為將來的工作和學習打下堅實的基礎。隨著數(shù)據(jù)分析技術的不斷發(fā)展和應用場景的不斷拓展，SAS軟件課程教師應積極適應這一變化趨勢，結(jié)合預防醫(yī)學專業(yè)特點，不斷提升自身教學能力，持續(xù)推進課程教學改革，包括更新教學內(nèi)容、優(yōu)化教學方法、改進教學評價手段等，以使SAS 軟件課程更好地為公共衛(wèi)生專業(yè)人才培養(yǎng)服務。