融合數學基礎知識醫學統計學教學改革
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摘要:醫學統計學是一門運用概率論和數理統計原理方法，結合醫學實際，研究醫學資料的收集、整理、分析和推斷的學科。其中概率論是該課程的數學基礎。但是在醫學相關專業教學過程中，概率論不會作為一門專門基礎課程進行教學。這樣的課程設置是否可能會對學生醫學統計學的學習造成影響呢?本研究基于49名醫學相關專業學生，發現概率論基礎與其醫學統計學成績分數存在顯著正相關(p＜0．05)。表明概率論的學習會對學生后續醫學統計學的學習產生相當的激勵作用。因此，本文提出在醫學統計學教學過程中融合概率論等數學基礎知識，并在教學內容、教學模式、考核方式上提出具體的改革思路。
一、課程背景
醫學統計學是一門以概率論與數理統計為基礎，為解決醫學實際問題而對醫學數據資料的收集、整理、分析、推斷進行研究的一門學科［1］。該門課程的特點在于應用概率論等數學知識與醫學實際科學問題結合。其主要目標是在隨機偶然事件中找出其中潛在的必然性，即隨機事件的客觀規律性。例如，判斷某種新療法是否對疾病具有顯著療效;不同年齡的病人對某種藥物的反應是否一致等問題。醫學統計學在20世紀20年代后逐漸成為一門學科，近幾十年由于電子計算機的飛速發展，極大地促進了醫學統計學在醫學研究領域中的應用。目前醫學統計學在醫學研究與數據分析領域得到極廣的應用。可以說，沒有醫學統計，就沒有醫學科學研究。統計在醫學研究領域已經成為一種基礎技能，因此目前國內高校大多數醫學相關專業都開設了醫學統計學課程。對于學生來說，掌握醫學統計這項重要技能對于今后的工作或者繼續深造都至關重要。所有統計都是基于概率論基礎的，統計推斷的基本思想是基于小概率事件在單次試驗中不可能發生的原則。采用類似反證法的思想，首先假定0假設，然后基于概率論計算事件的發生概率，如果該事件是小概率事件，則認為對應顯著性水平上0假設不成立。該過程設計較多的概率論知識，而醫學相關專業學生缺乏概率論學習的系統性，難以理解統計學基礎原理部分。根據學生學習情況反饋，醫學統計學在醫學類相關專業學生中屬于學習較為困難的科目［2］。因此，相對于統計學與數理統計等專業課程，醫學統計學更多地側重于統計方法的介紹，著重了解各種現有統計方法，如T檢驗、F檢驗，相關分析等的適用范圍與具體操作。
二、教學問題分析
那么概率論等數學基礎的缺失對于學生學習醫學統計學是否會造成影響呢?為解決這個問題，我們設計了一項教學試驗進行驗證，試驗流程如右圖所示。試驗對象為貴州大學醫學院護理學專業大二學生，共49人。在第一次教學課程時發放概率論試卷，對學生當前概率論知識水平進行簡單測試，為保證試驗的雙盲，對試卷進行封存處理。在所有教學課程完畢，期末成績出來之后對概率論試卷進行批改。然后統計學生的概率論知識水平，這里采用偏相關分析概率論分數與醫學統計學分數是否存在顯著相關，其余非數學類課程平均成績作為協變量放入用于排除學生個體因素，例如學習努力程度等的干擾。統計分析后發現醫學院護理學學生醫學統計學分數與概率論分數呈顯著正相關(p＜0．05)。值得注意的是，醫學統計學試卷分為理論部分與上機操作部分，學生概率論分數與上機操作部分總分也呈顯著正相關(p＜0．05)。這部分試驗結果顯示學生本身的概率論基礎知識水平會極大地影響后續醫學統計學課程的學習效果，值得注意的是概率論基礎知識水平不僅影響了醫學統計學理論課程的學習，在看似不相關的上機實踐操作中也產生了顯著影響。這可能與學生理論學習過程中由于基礎知識不足而對本門課的學習信心產生了影響有關。
三、教學改革方案
基于目前醫學統計學教學存在的問題，現提出以下三個方面的教學改革措施:教學內容、教學模式、考核方式。
(一)教學內容1．增強基礎數學內容教學從本門課的教學數據分析上可以看出，概率論等基礎數學知識水平對醫學統計學的學習具有顯著影響。但是醫學相關專業的課程安排有其特殊性，課程較多。在此基礎上增加概率論等數學基礎課程會進一步加重學生學習負擔，導致整體學習效果的下降。因此，本論文提出在醫學統計學教學過程中應進一步加強數學基礎內容的教學，如古典概率、概率密度函數、大數定律、中心極限定律等內容，在相關課程開始之前安排對于基礎數學內容的教學。2．理論教學深入淺出，增強學生學習信心從教學數據的分析中，我們同時發現醫學統計學實踐操作部分的學習效果也與學生數學基礎水平相關。而實踐操作部分教學內容實際是不需要數學基礎知識的。這提示學生數學基礎水平的欠缺可能導致了對醫學統計學理論知識學習的畏難情緒，從而對整門課程學習的信心不足，導致對全部課程學習效果的降低。因此，本文提出在醫學統計學教學過程中對理論教學內容的進一步淡化，但該部分的淡化并不意味著對理論推導過程的不重視，而是對理論知識的深入淺出，盡可能地用通俗易懂的實例來進行教學，而不是大段的公式推導，例如，統計推斷的過程可以采用和數學定理推導中的反證法進行類比的方式，如下表所示，而不強調統計推斷的數學推導過程。讓學生簡單理解其思想即可，不強求學生完全理解其背后的數學原理。
(二)教學模式理論實踐結合。針對學生反映的理論學習困難的問題，本文提出理論與實踐結合的教學模式。醫學統計學數學理論性較強，但同時具有較強的實踐性。在理論與實踐相結合的教學模式下，讓學生明白理論如何應用于實踐。將教學地點從教室轉變到機房，每次教學前半學時進行理論課程教學，后半學時進行上機操作，保證每節課的教學流程都是從理論到實踐。例如，單樣本T檢驗的教學，前半課時進行T分布、T檢驗，以及單樣本T檢驗的理論教學，后半學時提出實際醫學問題，如護理學學生進行醫學統計學學習時脈搏頻率與標準脈搏頻率是否存在顯著差異。讓學生明白如何應用統計學原理解決醫學實際問題，提升學生學習興趣，增強學生教學參與度。
(三)考核方式1．淡化對統計學理論的考核醫學統計學具有其特殊的課程背景，學習該門課程的主要目的是為了解決學生今后工作科研過程中的實際問題，那么在進行考核時更應該強調對統計學方法的應用，同時淡化對統計學理論的考核。對于學生而言，其考核要點應該側重于統計學方法的適用問題，即該方法能夠用于解決哪一類的醫學實際問題;統計學方法的適用條件，例如，雙樣本T檢驗需要兩組樣本數據呈正態分布;統計學軟件的使用，例如，對SPSS或者R軟件的應用等。讓學生學習完該門課程后能夠直面工作科研中遇到的實際醫學問題。2．考核學生“提出問題”的能力傳統醫學統計學課程主要提升學生解決問題的能力，然而在實際教學過程中這種解決問題的能力被過度強調。學生對于所學知識的應用是一種被動式的，遇到實際問題的時候才會去思考到底用哪種統計學方法，對知識應用的場景有限。為此本文提出鍛煉學生“提出問題”的能力，讓學生在進行知識學習之后進一步思考所學知識該怎么運用，能夠解決哪些實際問題。在作業考核時不再限定學生的作業題目，例如，在學習完雙樣本T檢驗課程之后，布置作業提出3個能夠采用雙樣本T檢驗解決的實際醫學問題，自行收集或者編造數據，然后采用統計學軟件中的雙樣本T檢驗分析問題。讓學生對于知識的應用由原來的“被動式”變為“主動式”，自行尋找知識應用的場景，并且培養學生“提出問題”的能力同時能夠鍛煉學生的創新思維。在今后的科研工作中，學生能融會自己所學的各類知識解決實際問題。綜上所述，醫學統計學課程有其特殊的教學背景，對于醫學相關專業學生，其復雜的數學理論基礎是學習過程中的一大難點，本文從不同方面提出了部分改革方案，但仍存在考慮不足的情況，在今后的教學實踐中再逐漸完善并提出更加可行的方案。
參考文獻:
［1］賈月輝，祁艷波，韓云峰，謝志平，葛杰．基于“應用與實踐能力”培養的《醫學統計學》教學實踐［J］．繼續醫學教育，2020，34(03):30-31．
［2］馮旭，李宏革，潘秀丹，彭欣，王會新．臨床醫學專業本科生醫學統計學學習現狀及需求調查［J］．衛生職業教育，2020，38(03):113-114．
［3］郭毓鵬，關紅軍，董晶，榮勝忠，?，摤摚顣韵迹R床醫學專業本科生對醫學統計學的學習態度調查分析［J］．中國現代醫生，2020，58(04):163-166．
作者：陳恒 賀碧芳 單位：貴州大學醫學院
