聚類分析統(tǒng)計方法在核心專業(yè)課程設(shè)置中的應(yīng)用

董丹　李新　殷曉梅

【摘 要】目的：通過對我校信息工程學(xué)院信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生四年考試課成績的聚類分析，科學(xué)地對該核心專業(yè)學(xué)科課程設(shè)置做出綜合評價。方法：繼因子分析后，運用聚類分析分別對專業(yè)基礎(chǔ)課因子和專業(yè)課因子中的課程進行聚類，并給出預(yù)測重要性排名。結(jié)果：聚類分析中預(yù)測重要性排名與專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課中的核心課程高度吻合。結(jié)論：通過聚類分析可以看出我校信管專業(yè)的核心課程的設(shè)置合理。

【關(guān)鍵字】課程設(shè)置;聚類分析;兩步聚類

中圖分類號： F222.1文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）28-0229-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.28.105

【Abstract】Objective： Through the cluster analysis of the four-year examination results of the students majoring in information management and information system in Information Engineering College of our university， to make a scientific comprehensive evaluation of the curriculum of this core discipline. Methods： Following factor analysis， clustering analysis was applied to classify the courses in the factors of basic courses and specialized courses respectively， and the ranking of predictive importance was given. Result： The ranking of predictive importance in cluster analysis was highly consistent with the core courses in basic courses and specialized courses. Conclusion： Cluster analysis shows that the core curriculum of credit management major in our university is reasonable.

【Key words】Curriculum design; Cluster analysis; Two-step clustering

中醫(yī)藥是我國獨具特色和優(yōu)勢的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)，承載著千年中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化[1]。隨著中醫(yī)藥行業(yè)的快速發(fā)展，對相關(guān)的信息化、現(xiàn)代化服務(wù)也提出了越來越的高的要求。醫(yī)學(xué)信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)正是以醫(yī)藥衛(wèi)生系統(tǒng)為對象，以信息管理為主線，研究信息管理問題，探索信息管理規(guī)律的一門綜合性學(xué)科。

目前，中醫(yī)藥類院校有11所已經(jīng)開設(shè)了信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)，但專業(yè)開辦時間相對較段，其核心課程的設(shè)置也仍在探索階段，各校的核心課程也存在一定差異。我校該專業(yè)2010年辦學(xué)，經(jīng)歷了幾次評估，取得了較好的評價，同時專家也給出了專業(yè)設(shè)置上的一些建議。

文獻[2]中使用了因子分析方法，對我校該專業(yè)53名畢業(yè)生在課程設(shè)置為必修的32門考試課程的期末考試成績進行統(tǒng)計分析，找出了影響我校信管專業(yè)學(xué)生知識和能力的主要因子，并建立了綜合評價指標(biāo)。本文在此基礎(chǔ)上使用聚類分析進行進一步數(shù)據(jù)分析。聚類分析是研究“物以類聚”的一種統(tǒng)計方法，是在事物分類面貌尚不明確，甚至總共幾類也不確定的情況下討論事物的分類問題的統(tǒng)計分類方法[3]。本文通過對因子分析結(jié)果中的專業(yè)基礎(chǔ)課因子與專業(yè)課因子中所含課程成績進行聚類分析，給出專業(yè)課程設(shè)置合理性依據(jù)，并通過預(yù)測變量重要性排名對核心課程的設(shè)置是否合理給出評價。

1 資料與方法

1.1 資料來源

文獻[2]中已對我校信管專業(yè)53名學(xué)生的32門考試課程的期末考試成績使用了因子分析，并得到了六個主要因子，分別為“專業(yè)基礎(chǔ)課因子”、“專業(yè)課因子”、“公共基礎(chǔ)課因子”、“高等數(shù)學(xué)課因子”、“醫(yī)學(xué)類基礎(chǔ)課因子”和“體育課因子”。

1.2 分析方法

利用SPSS23.0統(tǒng)計軟件，使用兩步聚類分析方法對因子分析結(jié)果中專業(yè)基礎(chǔ)課公因子中的12門課程和專業(yè)課公因子中的9門課程分別進行聚類分析，調(diào)取預(yù)測重要性變量排名對課程設(shè)置合理性進行討論。

2 聚類分析與結(jié)果

采用兩步聚類方法分別針對專業(yè)基礎(chǔ)課公因子、專業(yè)課公因子中的成績變量進行聚類，有助于對核心課程設(shè)置的合理性給出評價。

2.1 專業(yè)基礎(chǔ)課聚類分析

采用兩步聚類方法對專業(yè)基礎(chǔ)課因子中所包含的12門課程進行聚類分析[4]。

第一步，預(yù)聚類。在自動聚類表中讀取Bayes信息準(zhǔn)則指標(biāo)（即BIC值）：可見聚類為2類時BIC值最小，且由BIC變化量可以看出，在聚到4類以后其變化就不明顯了。故綜合觀察，可聚為2～4類。

第二步，正式聚類。經(jīng)SPSS計算，最終確認最佳類別數(shù)為2類。且本次聚類質(zhì)量達到良好級別。

經(jīng)對比兩類均值，發(fā)現(xiàn)第二類（26人，占總?cè)藬?shù)49.1%）在各個科目中平均分均優(yōu)于第一類（27人，占總?cè)藬?shù)50.9%），顯然第二類學(xué)生更擅長專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，基本技能理解能力更有優(yōu)勢。在我校信管專業(yè)課程設(shè)置中明確標(biāo)明了13門專業(yè)基礎(chǔ)課中共有核心課程4門，分別為管理學(xué)原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理與管理運籌學(xué)。調(diào)取預(yù)測變量重要性排名（詳見圖1），4門核心課程分別排名第一、第二、第三和第六名。

2.2 專業(yè)課聚類分析

采用兩步聚類方法對專業(yè)課因子中所包含的9門課程進行聚類分析。

第一步，預(yù)聚類。在自動聚類表中讀取Bayes信息準(zhǔn)則指標(biāo)（即BIC值）：可見聚類為2類時BIC值最小，且由BIC變化量可以看出，在聚到4類以后其變化就不明顯了。故綜合觀察，可聚為2～4類。

第二步，正式聚類。經(jīng)SPSS計算，最終確認最佳類別數(shù)為2類。且本次聚類質(zhì)量達到尚可級別。

經(jīng)對比兩類均值，發(fā)現(xiàn)第一類（32人，占總?cè)藬?shù)60.4%）在各個科目中平均分均優(yōu)于第二類（21人，占總?cè)藬?shù)39.6%），顯然第一類學(xué)生更擅長專業(yè)課的學(xué)習(xí)，實際動手操作能力更有優(yōu)勢。在我校信管專業(yè)課程設(shè)置中明確標(biāo)明了14門專業(yè)課中共有核心課程6門，分別為醫(yī)學(xué)信息分析、管理信息系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、信息系統(tǒng)分析與設(shè)計、衛(wèi)生經(jīng)濟學(xué)與避難信息管理學(xué)。調(diào)取預(yù)測變量重要性排名（詳見圖2），6門核心課程分別排名第一至第六名。

3 聚類分析結(jié)果討論與建議

通過對因子分析結(jié)論中得到的專業(yè)基礎(chǔ)課因子中所包含的12門課程和專業(yè)課因子中所包含的9門課程進行聚類分析，結(jié)果均是恰好按各科成績高低將學(xué)生分為兩類，這表明這些課程均體現(xiàn)了學(xué)生對于專業(yè)基本技能的理解能力和實際解決問題與動手操作的能力，設(shè)置合理;前者兩類學(xué)生人數(shù)比為27：26，后者兩類學(xué)生人數(shù)比為32：21，這說明沒有出現(xiàn)過大或者過小的情況，兩類別區(qū)分度良好。

SPSS軟件在圖1中提供了專業(yè)基礎(chǔ)課因子預(yù)測變量重要性排序，可見排名前兩位的管理學(xué)原理和數(shù)據(jù)結(jié)果兩門核心課程的成績在區(qū)分類別的能力方面所展現(xiàn)的效果最好，預(yù)測變量的重要性分別為1.00和0.99，明顯優(yōu)于其他課程，其次是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理核心課程，預(yù)測變量的重要性為0.76，優(yōu)勢較為明顯，但管理運籌學(xué)課程與前后6門課程相比沒有明顯優(yōu)勢，其原因還需要進一步分析。

SPSS軟件從圖2中同時也提供了專業(yè)課因子預(yù)測變量重要性排序，對比6門核心課程的設(shè)置，其成績在區(qū)分類別的能力方面均展現(xiàn)出良好的效果，明顯優(yōu)于其他課程，預(yù)測變量的重要性與其余3門課程拉開了一定的距離，說明我校信管專業(yè)在專業(yè)課的核心課程設(shè)置上是合理的。

綜上所述，我校信管專業(yè)在經(jīng)過幾次課程設(shè)置的調(diào)整后，已經(jīng)形成了較為合理的課程設(shè)置，模塊劃分明確，尤其在核心課程的設(shè)置中有著自己獨到的見解，并在實踐中得到了檢驗。本文使用統(tǒng)計學(xué)方法為課程設(shè)置的合理性提供了討論方法，期望為其他新設(shè)專業(yè)的課程設(shè)置提供評價方法。

【參考文獻】

[1]沈紹武，肖勇，陳偉.信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)課程體系研究綜述[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志，2010（7）：1-4+8.

[2]董丹，李新，殷曉梅.中醫(yī)藥院校信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)課程設(shè)置合理性的綜合評價[J].北京，人民衛(wèi)生出版社.2015.

[3]史周華，何雁.中醫(yī)藥統(tǒng)計學(xué)與軟件應(yīng)用[M].北京，中國中醫(yī)藥出版社，2017.

[4]蔣知儉.統(tǒng)計分析在醫(yī)學(xué)課題中的應(yīng)用[M].北京，人民衛(wèi)生出版社，2008.