基于PBL模式的《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教學(xué)改革

楊文國(guó)　石瑩　沈曉婧　呂佳萍　黃鑫海

摘要：本文通過具體分析數(shù)理統(tǒng)計(jì)的教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題，提出在中醫(yī)院?；赑BL模式的《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》幾點(diǎn)教學(xué)改革，在此基礎(chǔ)上對(duì)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)一步分析和完善，引進(jìn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課：基于Minitab軟件數(shù)據(jù)模擬上機(jī)實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)；PBL；教學(xué)改革；Minitab

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）48-0126-03

《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》是我校開設(shè)的一門必修課程，選修對(duì)象是藥學(xué)院各專業(yè)的學(xué)生，該課程為藥學(xué)、中藥制藥、生物制藥、中藥資源等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，也是后續(xù)課程如應(yīng)用藥劑學(xué)、藥物分析、生物藥、生物藥劑學(xué)與藥物動(dòng)力學(xué)等課程的重要基礎(chǔ)課和不可缺少的分析解決問題的工具，應(yīng)用范圍極為廣泛，是中醫(yī)藥學(xué)專業(yè)學(xué)生必備的基本知識(shí)。顯然，學(xué)好《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》對(duì)今后開展科研工作是十分重要的?；趩栴}式學(xué)習(xí)（Problem-Based Learning簡(jiǎn)稱PBL），是一種以問題為核心，以解答問題為驅(qū)動(dòng)力，以分組闡述、展示、討論及相互交流為手段，以激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)自學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維為主要目標(biāo)的全新的教學(xué)模式。PBL的教學(xué)目標(biāo)，尤其要突出學(xué)生的獨(dú)立自學(xué)能力、創(chuàng)新思維能力、資料組織能力、實(shí)踐操作能力以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

一、中醫(yī)院?！夺t(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》存在的問題

長(zhǎng)期以來，在中醫(yī)藥院校以中醫(yī)藥為主學(xué)科的特色大學(xué)里，對(duì)醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)重視不夠，無論是教師還是學(xué)生，雖然都認(rèn)為《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》是一門很重要的課程，具有很強(qiáng)的使用性。事實(shí)上，該課程，無論是從教材、教學(xué)方法、教學(xué)手段到教學(xué)課時(shí)、教學(xué)安排等，都有許多不盡人意的地方。學(xué)生動(dòng)手能力很差，學(xué)習(xí)效果很不理想。目前使用的《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教材在內(nèi)容和結(jié)構(gòu)上過于強(qiáng)調(diào)自身的系統(tǒng)性與嚴(yán)謹(jǐn)性，偏重理論，嚴(yán)重缺少鮮活生動(dòng)形象的例子，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完之后就逐漸將其淡忘，而造成的結(jié)果將是在他們今后從事現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科研中，連最基本的統(tǒng)計(jì)知識(shí)都忘記，嚴(yán)重地制約了醫(yī)藥科研的開展及其水平的提高。教師講解，學(xué)生被動(dòng)接受，很少注重發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，教學(xué)模式單一，不能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。雖然引入了多媒體，但教學(xué)模式變化不大，新的媒體成了滿堂灌的新手段。因課時(shí)壓縮，導(dǎo)致課堂上講解偏重理論現(xiàn)象嚴(yán)重；上機(jī)實(shí)踐幾乎沒有，學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力弱，導(dǎo)致學(xué)生缺少學(xué)習(xí)熱情，只是為考試而學(xué)習(xí)。目前，數(shù)理統(tǒng)計(jì)的考核方式傳統(tǒng)：筆試，以一張?jiān)嚲砜己藢W(xué)生分析問題和解決問題的能力，其實(shí)考試內(nèi)容多為概念理解和公式套用，學(xué)生都是考前死記硬背，過后就遺忘了。這種就是應(yīng)試教育。

二、基于PBL模式的《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》幾點(diǎn)實(shí)踐

在給藥學(xué)專業(yè)學(xué)生講授數(shù)理統(tǒng)計(jì)時(shí)，最好的方式就是讓其“學(xué)好數(shù)理、用好統(tǒng)計(jì)”。長(zhǎng)期實(shí)踐表明，以“問題”為基礎(chǔ)的教學(xué)法，能夠有效地激活學(xué)生的學(xué)習(xí)天性，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，有著傳統(tǒng)教學(xué)方法不可比擬的優(yōu)越性。

1.問題的設(shè)計(jì)。PBL教學(xué)法是以解決問題為中心，通過學(xué)生的討論交流，達(dá)到理解知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)的目的。所以，如何設(shè)計(jì)問題是基于PBL模式的《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教學(xué)改革的核心，問題若設(shè)計(jì)得好，則達(dá)到事半功倍的效果。本課題組成員調(diào)研大量資料，根據(jù)每章節(jié)的知識(shí)精心設(shè)計(jì)能啟迪學(xué)生思維的問題，這些問題能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，更能引導(dǎo)學(xué)生積極地、主動(dòng)地、自覺地探求真理，獲得新知識(shí)。當(dāng)然，教師在設(shè)計(jì)各個(gè)章節(jié)的高質(zhì)量問題時(shí)，一定要遵循認(rèn)知的規(guī)律性，由易到難，由淺入深，循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)問題。而且大多數(shù)問題可以通過學(xué)生之間的討論可自行解決。

2.PBL模式的課堂實(shí)踐。在教學(xué)實(shí)踐的時(shí)候，提前一周將要講授的章節(jié)以及這一章節(jié)的問題告訴同學(xué)，讓他們帶著問題做好充分的預(yù)習(xí)，當(dāng)然這些問題在預(yù)習(xí)過程中不可能完全被解決，所以每位學(xué)生都有自己的想法。根據(jù)這一特點(diǎn)，我們上課時(shí)盡量不以教師講授為主，而是多讓同學(xué)們參與教學(xué)，大家一起討論，盡量能讓學(xué)生思想碰出火花來。這種PBL教學(xué)模式使學(xué)生成為課堂的主體，多讓學(xué)生思考探索，能充分地調(diào)動(dòng)廣大學(xué)生的自主性，這種課堂教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，做到知識(shí)和能力的統(tǒng)一。

3.基于Minitab軟件數(shù)據(jù)模擬上機(jī)實(shí)踐。目前，PBL教學(xué)模式在醫(yī)學(xué)已成功運(yùn)用，將成為醫(yī)學(xué)教育的主要方式。在其他學(xué)科，很多只是形式，雖然按照PBL的教學(xué)方法實(shí)施，往往最終僅僅停留在課堂實(shí)踐這個(gè)環(huán)節(jié)。在課堂，學(xué)生理解了概念，掌握了基本定理，理論知識(shí)是掌握了，但對(duì)于《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》這門實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，不用于實(shí)際問題，不親自使用軟件解決問題，沒有這些成功的體驗(yàn)，過不了多久就會(huì)忘記。所以，數(shù)據(jù)模擬上機(jī)操作至關(guān)重要，既可以加深對(duì)概念的理解，又能掌握一門統(tǒng)計(jì)軟件，兩全其美的事。我們?yōu)閷W(xué)生挑選了Minitab軟件，Minitab是一個(gè)集成軟件系統(tǒng)，具有統(tǒng)計(jì)、作圖等功能。另外，Minitab是最易學(xué)實(shí)用的數(shù)據(jù)處理軟件之一，被稱為非統(tǒng)計(jì)學(xué)家使用的統(tǒng)計(jì)軟件。與其他統(tǒng)計(jì)分析軟件相比，這一軟件的重要特點(diǎn)是方便、高效、易學(xué)，同學(xué)們可以在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)操作。Minitab最突出的特點(diǎn)就是操作界面極為友好，輸出結(jié)果美觀漂亮。Minitab使用Windows的窗口方式展示各種管理和分析數(shù)據(jù)方法的功能，使用對(duì)話框展示出各種功能選擇項(xiàng)，使用該軟件可以非常簡(jiǎn)便地為特定的科研工作服務(wù)。無需編程，只要了解統(tǒng)計(jì)分析的原理，無需通曉統(tǒng)計(jì)方法的各種算法，即可得到需要的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。對(duì)于常見的統(tǒng)計(jì)方法，Minitab的命令語句、子命令及選擇項(xiàng)的選擇絕大部分由“對(duì)話框”的操作完成。因此，用戶無需花大量時(shí)間記憶大量的命令、過程、選擇項(xiàng)。Minitab具有完整的數(shù)據(jù)輸入、編輯、統(tǒng)計(jì)編程。它在質(zhì)量管理方面很有用，對(duì)中藥生產(chǎn)、采購有很好作用。我們課題組將這一環(huán)節(jié)定義為實(shí)驗(yàn)課，納入到正常教學(xué)環(huán)節(jié)中，實(shí)驗(yàn)前，我們制定了簡(jiǎn)明實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書依據(jù)PBL教學(xué)模式中的問題進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且與《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教材上的例題和習(xí)題保持一致。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，包含整個(gè)上課設(shè)計(jì)的問題，具體有：描述統(tǒng)計(jì)分析、參數(shù)估計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)、擬合優(yōu)度檢驗(yàn)、列聯(lián)表分析、方差分析、相關(guān)與回歸分析、綜合練習(xí)題共八個(gè)實(shí)驗(yàn)。八個(gè)實(shí)驗(yàn)大概8個(gè)課時(shí)，分兩個(gè)半天進(jìn)行。根據(jù)問題設(shè)計(jì)，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)分為：?jiǎn)栴}、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、?shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求、結(jié)果解釋五個(gè)部分。比如，相關(guān)與回歸分析實(shí)驗(yàn)中，首先，介紹概念，經(jīng)常要考慮兩個(gè)隨機(jī)變量的關(guān)系：如果隨著一個(gè)變量增大，另一個(gè)變量也大體“線性增大”，則稱它們“正相關(guān)”；如果隨著一個(gè)變量增大，另一個(gè)大致“線性減小”，則稱它們“負(fù)相關(guān)”；在這兩種情形下，都稱它們“相關(guān)”。為了判定兩個(gè)隨機(jī)變量是否相關(guān)，可以畫它們樣本的散點(diǎn)圖：如果散點(diǎn)圖接近一條斜線，就說它們相關(guān)。但是憑肉眼判斷點(diǎn)子是否接近一條直線，不夠準(zhǔn)確。我們可以用樣本相關(guān)系數(shù)（簡(jiǎn)稱為相關(guān)系數(shù)）及相應(yīng)假設(shè)檢驗(yàn)來判斷兩個(gè)量是否“相關(guān)”。相關(guān)系數(shù)描述隨機(jī)變量間相關(guān)的程度：樣本容量相同時(shí)，相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值越大，相關(guān)程度越高；如果它們相關(guān)，正相關(guān)時(shí)相關(guān)系數(shù)大于零，負(fù)相關(guān)時(shí)相關(guān)系數(shù)小于零。但是，樣本容量不同時(shí)，相關(guān)程度不好用相關(guān)系數(shù)比較，因此要作假設(shè)檢驗(yàn)：原假設(shè)H0：二變量不相關(guān)，備擇假設(shè)H1：二變量相關(guān)。一般總規(guī)定：p值小于0.05，判定它們相關(guān)。有關(guān)計(jì)算和檢驗(yàn)可用“相關(guān)”對(duì)話框?qū)嵤?。給一組數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)出生率和死亡率是否相關(guān)，就可以將上面的概念全部弄清搞懂。endprint

4.改變考核方式。雖然大學(xué)不是為了考試而學(xué)習(xí)，但是我們的大學(xué)生是從應(yīng)試中走出來的，多數(shù)人認(rèn)為學(xué)習(xí)的目的就是考試，若不考試就不學(xué)習(xí)，導(dǎo)致大學(xué)生對(duì)待考查課與考試課的認(rèn)真投入的程度有天壤之別。而《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》大多數(shù)中醫(yī)院校都是考試課，過去的考核方式多采用閉卷考試，無論是學(xué)生還是老師都喜歡這種方式，因?yàn)檫@種考試是一種最省事的考核辦法，但不是最科學(xué)的方式。一張?jiān)嚲?，十幾題無法考查每位同學(xué)掌握情況和實(shí)際應(yīng)用能力。故而，課題組在實(shí)施基于PBL模式的《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教學(xué)改革項(xiàng)目時(shí)，改變了考核方式，進(jìn)行了一些大膽的創(chuàng)新改革。過去，我校期末總評(píng)成績(jī)?yōu)?0%的平時(shí)成績(jī)加70%的期末成績(jī)，現(xiàn)在分為平時(shí)成績(jī)、上機(jī)考核及期末考試成績(jī)3部分。平時(shí)成績(jī)，主要是課堂參與討論回答問題的表現(xiàn)等；上級(jí)考核是根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，重點(diǎn)考查學(xué)生的動(dòng)手能力以及解決問題的能力；期末考試改變以往閉卷的方式，采取開卷考試，重點(diǎn)考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。這樣既減少了復(fù)雜的公式推導(dǎo)，同時(shí)也能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

5.教學(xué)效果。課題組實(shí)施方案以前，采取對(duì)照試驗(yàn)法，選取同專業(yè)同年級(jí)，一個(gè)班采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，另外一個(gè)班采用課題組的方案進(jìn)行教學(xué)，經(jīng)過一年多的實(shí)踐，教學(xué)效果有明顯差異。因?yàn)镻BL的教學(xué)是基于實(shí)際問題而來的，能極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，并且整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都要求學(xué)生參與，這樣能使學(xué)生加深對(duì)基本概念的理解。關(guān)鍵是，這還鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力和動(dòng)手解決問題的能力，使他們終身受益。

當(dāng)下，中醫(yī)院校的《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于時(shí)代的發(fā)展和要求。從上面分析得知，《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》實(shí)際教學(xué)中有些院校重點(diǎn)偏理論，另外有些學(xué)校過度強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用而不重視數(shù)理統(tǒng)計(jì)基本理論的講解，片面強(qiáng)調(diào)上機(jī)操作，只教給學(xué)生簡(jiǎn)單上機(jī)操作，當(dāng)學(xué)生面對(duì)新問題時(shí)，不知應(yīng)該采用哪種統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行處理，缺乏創(chuàng)新思維。本文提出的基于PBL模式《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》的教學(xué)改革彌補(bǔ)了以上缺陷，學(xué)生既能掌握必備的理論知識(shí)，又能解決實(shí)際問題。當(dāng)然，這對(duì)我們教師提出了更高的要求，要求老師不斷“充電”，既要學(xué)習(xí)中醫(yī)藥的知識(shí)，又要掌握一種統(tǒng)計(jì)軟件，還要對(duì)數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論深刻理解。只有這樣，我們才能夠培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神的實(shí)用型的中醫(yī)藥人才。

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基金項(xiàng)目：南京中醫(yī)藥大學(xué)教師教學(xué)發(fā)展專項(xiàng)課題：基于PBL教學(xué)模式的《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教學(xué)研究（2013-13）

作者簡(jiǎn)介：楊文國(guó)（1977-），男（漢族），江蘇泰興人，碩士，講師，主要方向：數(shù)學(xué)建模、醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)。endprint