大數(shù)據(jù)驅(qū)動背景下多元化醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程體系的構(gòu)建及教學(xué)模式的改革*

王素珍 陶恩學(xué) 石福艷 呂軍城 孟維靜 許小珊孫 娜 朱高培 李 娟 馮佳寧 王曉璇

1.濰坊醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)教研室(261053) 2.維坊醫(yī)學(xué)院校醫(yī)院

大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生給醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來了新的變革和挑戰(zhàn)[1]，由于數(shù)據(jù)規(guī)模大、實時性強(qiáng)、來源豐富、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)[2]，如何從中挖掘有用的信息，有效服務(wù)于臨床科研和診療，成為醫(yī)學(xué)科研工作者和臨床醫(yī)生必須面對的問題，這些問題的解決需要醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)與醫(yī)學(xué)科研設(shè)計方法、循證醫(yī)學(xué)理論以及計算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。在此背景下，適應(yīng)社會需求，將大數(shù)據(jù)處理技術(shù)融入醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程的體系構(gòu)建以及教學(xué)模式改革中，讓學(xué)生在主動學(xué)習(xí)中將醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)、科研設(shè)計、SPSS軟件、循證醫(yī)學(xué)等多門課程融會貫通，為將來的醫(yī)學(xué)科研與臨床實踐打下堅實的基礎(chǔ)，成為醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)課程改革必須面對的重要問題。

近幾年，隨著國家對臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)認(rèn)證的加強(qiáng)和臨床醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)需求的增加，許多醫(yī)學(xué)類院校對臨床醫(yī)學(xué)培養(yǎng)方案進(jìn)行了修訂。以濰坊醫(yī)學(xué)院為例，在新的臨床醫(yī)學(xué)本科培養(yǎng)方案中，強(qiáng)調(diào)了應(yīng)用型人才和崗位勝任力的培養(yǎng)，培養(yǎng)目標(biāo)中強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)。與之相適應(yīng)，突出能力培養(yǎng)的醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程體系的構(gòu)建顯得尤為重要。從厚基礎(chǔ)、重能力出發(fā)，該體系的構(gòu)建應(yīng)以臨床大數(shù)據(jù)為主線，串接醫(yī)學(xué)研究設(shè)計、醫(yī)學(xué)資料收集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、循證醫(yī)學(xué)理論、統(tǒng)計軟件應(yīng)用等理論和知識體系，與臨床醫(yī)學(xué)課程有機(jī)交融，為臨床決策提供理論依據(jù)和實踐技能。

從邏輯關(guān)系上看，大數(shù)據(jù)時代的臨床醫(yī)學(xué)決策強(qiáng)調(diào)臨床“循證”的重要性，而“循證”需要海量數(shù)據(jù)的分析與處理，必然離不開“大數(shù)據(jù)處理技術(shù)”的支持?！按髷?shù)據(jù)處理技術(shù)”本質(zhì)上是對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，統(tǒng)計分析離不開醫(yī)學(xué)統(tǒng)計方法，而統(tǒng)計方法的選擇則取決于醫(yī)學(xué)研究設(shè)計方法，統(tǒng)計方法的實現(xiàn)則離不開計算機(jī)技術(shù)以及統(tǒng)計軟件的使用。因此，傳統(tǒng)的將醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)科中各門課程簡單羅列組合的體系難以適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代醫(yī)學(xué)生培養(yǎng)的需求，迫切需要變革。同時，重理論輕實踐、教學(xué)內(nèi)容模式化、方法簡單化的傳統(tǒng)教學(xué)模式和方法也需要創(chuàng)新和調(diào)整，以適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的要求[3]。

1.大數(shù)據(jù)驅(qū)動背景下課程體系的構(gòu)建

大數(shù)據(jù)時代醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的提取量大、更新時間快、對醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)綜合知識要求高[4-5]，臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案以及專業(yè)資格認(rèn)證考試、執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格考試等的具體要求確定的新課程體系，由醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)、醫(yī)學(xué)研究設(shè)計與分析、循證醫(yī)學(xué)、SPSS軟件與應(yīng)用4門課程組成，突出主修和選修結(jié)合、理論與實踐結(jié)合，強(qiáng)調(diào)傳授知識和提升能力的統(tǒng)一。

(1)強(qiáng)調(diào)“知識、能力、素質(zhì)”并重的醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程體系

針對臨床醫(yī)學(xué)生培養(yǎng)方案的要求和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，根據(jù)應(yīng)用型本科臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)知識和能力的要求，以及醫(yī)學(xué)統(tǒng)計工具學(xué)科的特點(diǎn)，以突出實用性為目的，構(gòu)建大數(shù)據(jù)驅(qū)動背景下的以醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)為核心、醫(yī)學(xué)科研設(shè)計為支撐、SPSS統(tǒng)計軟件為輔助、循證醫(yī)學(xué)為拓展的強(qiáng)化理論、注重實踐的系統(tǒng)化課程體系。通過醫(yī)學(xué)統(tǒng)計基礎(chǔ)知識、科研設(shè)計方法、統(tǒng)計軟件、循證醫(yī)學(xué)等理論講授、實驗實訓(xùn)以及綜合實踐，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際認(rèn)識問題、解決問題的能力。

(2)優(yōu)化課程體系建設(shè)

根據(jù)“核心-支撐-輔助-拓展”的主線，進(jìn)一步優(yōu)化課程體系。以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為導(dǎo)向，以提高臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生實際分析能力為目標(biāo)，結(jié)合臨床醫(yī)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，以案例分析加強(qiáng)核心課程的講授；通過醫(yī)學(xué)統(tǒng)計的理論教學(xué)、以教師實際科研課題為支撐加強(qiáng)醫(yī)學(xué)科研設(shè)計的運(yùn)用；以SPSS對實際醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的輔助分析強(qiáng)化實驗實踐等教學(xué)環(huán)節(jié)；以臨床循證實例訓(xùn)練拓展理論知識的應(yīng)用，通過大數(shù)據(jù)驅(qū)動主線將四個模塊中的四門課程有機(jī)地串接到一起，構(gòu)成優(yōu)化的大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程體系，如圖1。

2.大數(shù)據(jù)背景下教學(xué)模式的改變

醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程體系中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式仍然是以教師為主導(dǎo)的課堂方式，即教師“講授”、學(xué)生“接受”，實踐證明這種單向的知識傳輸并不利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識；教學(xué)內(nèi)容上，過于注重課本知識，輕視實際應(yīng)用，特別是不注重實際案例的分析和講授，這一教學(xué)模式也導(dǎo)致了理論與實際的脫節(jié)，很多同學(xué)認(rèn)為課堂上已經(jīng)學(xué)會了基本理論和方法，然而遇到實際問題，卻感到無從下手。因此，結(jié)合大數(shù)據(jù)的發(fā)展，應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，建立“以學(xué)生為主體，教師為引導(dǎo)”的新型案例式教學(xué)模式。

圖1 大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程體系

(1)在各門課程中引入大數(shù)據(jù)案例教學(xué)

醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程體系中的各門課程屬于公共衛(wèi)生與科學(xué)方法教育課程，不像臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)課程具體形象，每門課程中都包含抽象的概念和復(fù)雜的公式、計算，如果繼續(xù)采用以教師為主導(dǎo)的課程教學(xué)模式，很難激發(fā)學(xué)生的興趣。傳統(tǒng)授課方式與現(xiàn)實的脫節(jié)也令學(xué)生對醫(yī)學(xué)統(tǒng)計類課程敬而遠(yuǎn)之，久而久之，就會產(chǎn)生害怕和厭倦心理，從而嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。故此，借助大數(shù)據(jù)背景，引入大數(shù)據(jù)案例和循證思維[6]非常有必要。

比如在醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)中，對logistic回歸分析的講解，老師就可以引入與醫(yī)學(xué)相關(guān)的大數(shù)據(jù)案例，如著名的Google公司的工程師利用Google搜索引擎收集的大數(shù)據(jù)，成功預(yù)測了流感的發(fā)生，與美國CDC的預(yù)測高度相似，預(yù)測時間卻比CDC提前了10多天[7]。通過該案例老師可以啟發(fā)學(xué)生：這個大數(shù)據(jù)的應(yīng)用案例中，應(yīng)用到了哪些醫(yī)學(xué)統(tǒng)計相關(guān)知識？采用了什么樣的設(shè)計方案？使用了什么統(tǒng)計分析方法？如何利用SPSS軟件做統(tǒng)計分析？此處的方法與本堂課講解的方法有哪些相同之處？案例中的研究對象、觀察指標(biāo)分別是什么？流感暴發(fā)時作為臨床醫(yī)生應(yīng)該做好哪些準(zhǔn)備？進(jìn)而引申到教材中要求掌握的重點(diǎn)原理、方法及注意事項等方面。這樣不但講解了知識，增加了趣味性，還把各門課程中的知識融會貫通，對以前學(xué)習(xí)的部分內(nèi)容作了復(fù)習(xí)。

同時，老師也可以鼓勵學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查找醫(yī)學(xué)相關(guān)的大數(shù)據(jù)案例，并說明查找的案例與當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)系。引導(dǎo)學(xué)生辯證地看待相關(guān)案例的統(tǒng)計分析，闡述自己的意見并與同學(xué)進(jìn)行交流。使學(xué)生體會到醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和大數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，學(xué)會在今后醫(yī)療工作和科學(xué)研究中合理運(yùn)用統(tǒng)計學(xué)分析醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)。

(2)注重實踐教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生實踐能力的鍛煉

教學(xué)體系在注重理論課的同時，還要充分考慮實踐教學(xué)在教學(xué)體系中的重要作用，同時從整個專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的整體優(yōu)化角度出發(fā)，處理好實踐教學(xué)與理論教學(xué)之間的關(guān)系。在具體實踐中,加強(qiáng)實踐教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合、建立起基本操作與基本理論相結(jié)合、傳統(tǒng)統(tǒng)計方法與現(xiàn)代大數(shù)據(jù)處理技術(shù)相結(jié)合、技能訓(xùn)練與素質(zhì)教育相結(jié)合、實習(xí)與實驗相結(jié)合、課內(nèi)與課外相結(jié)合的實踐教學(xué)模式。

積極組織學(xué)生參加醫(yī)學(xué)統(tǒng)計相關(guān)的第二課堂活動，濰坊醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)教研室近3年來成功舉辦了三期醫(yī)學(xué)統(tǒng)計方法應(yīng)用建模大賽，并取得了良好的效果。從以往舉辦大賽的情況來看，每年均有臨床醫(yī)學(xué)生參加，且取得了非常好的成績。通過建模大賽，學(xué)生對醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程體系中各門課程的關(guān)系有了更加深入的了解，拓展了個性化的教育空間，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造熱情；結(jié)合課程設(shè)計及實驗實訓(xùn)等，培養(yǎng)和強(qiáng)化了學(xué)生的綜合能力。

(3)強(qiáng)化實踐教學(xué)中統(tǒng)計軟件的使用

“大數(shù)據(jù)”環(huán)境下，對人才的需求也發(fā)生了變化，面對海量的多樣化數(shù)據(jù)，如何進(jìn)行合理的收集整理和統(tǒng)計分析變得比以往任何時候更加重要。一名合格的臨床醫(yī)生不但需要具備良好的醫(yī)學(xué)知識和技能，還需要具有醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的獲取、整理、統(tǒng)計分析能力。這就要求在教學(xué)過程中強(qiáng)化統(tǒng)計軟件的教學(xué)。摒棄傳統(tǒng)的手工計算，將統(tǒng)計軟件融入實驗課堂教學(xué)，并安排一定的實驗課時上機(jī)學(xué)習(xí)，以此提高學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力，加深對統(tǒng)計學(xué)基本原理的理解與掌握。

醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)以及醫(yī)學(xué)科研設(shè)計與分析的實驗課教學(xué)中采用SPSS統(tǒng)計分析軟件，引導(dǎo)學(xué)生在掌握SPSS相關(guān)操作的前提下，思考相關(guān)的醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)知識點(diǎn)。同時，引導(dǎo)學(xué)生思考“大數(shù)據(jù)處理”的技術(shù)要求，啟發(fā)學(xué)生如何認(rèn)識和使用醫(yī)療大數(shù)據(jù)，并在未來的臨床實踐中結(jié)合循證醫(yī)學(xué)的理論和方法，進(jìn)行合理的數(shù)據(jù)收集、發(fā)掘、存儲以及計算分析等[8-9]。同時提示學(xué)生課后閱讀和學(xué)習(xí)相關(guān)的大數(shù)據(jù)分析軟件，如Hadoop[10]，找出其與SPSS的聯(lián)系和區(qū)別等。

3.大數(shù)據(jù)背景下教學(xué)方法的改變

大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正在改變著人們的思維模式，對“滿堂灌”的教學(xué)方法也提出了挑戰(zhàn)。借助互聯(lián)網(wǎng)和移動通訊設(shè)備，對醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程體系中的知識點(diǎn)進(jìn)行推送，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)、隨時隨地學(xué)習(xí)成為一種可能。

(1)網(wǎng)絡(luò)微課教學(xué)系統(tǒng)的建立

大數(shù)據(jù)時代的互聯(lián)網(wǎng)和云存儲設(shè)備等為大容量的視頻、音頻提供了良好的傳播途徑和存儲介質(zhì)。為微課系統(tǒng)建立提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。教師首先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)要求、重點(diǎn)難點(diǎn)，將每章節(jié)教學(xué)知識點(diǎn)按層次劃分，制作PowerPoint演示文稿，邊講解邊利用自媒體錄制軟件如手寫錄屏寶錄制成20分鐘左右的微課視頻，上傳至百度云盤，為學(xué)生提供免費(fèi)登錄的賬號和密碼，使學(xué)生通過登錄賬號和密碼觀看視頻。提前預(yù)習(xí)所學(xué)習(xí)的知識或者進(jìn)行課后復(fù)習(xí)。

(2)手機(jī)微信群教學(xué)知識點(diǎn)的推送

大數(shù)據(jù)時代的移動互聯(lián)設(shè)備也為老師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交互學(xué)習(xí)提供了平臺和基礎(chǔ)。利用微信建立醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程學(xué)習(xí)平臺，由各門課程老師定期在群里推送關(guān)于醫(yī)學(xué)統(tǒng)計的學(xué)習(xí)技巧、主要知識點(diǎn)和醫(yī)學(xué)統(tǒng)計界的名人軼事及其對醫(yī)學(xué)統(tǒng)計的貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生在娛樂中學(xué)習(xí)，輕松掌握知識。

比如，著名的統(tǒng)計學(xué)家Ronald A.Fisher，他不僅是F檢驗(方差分析)的創(chuàng)始人，也是Fisher準(zhǔn)確概率法的倡導(dǎo)者，這兩種方法在醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)中均屬學(xué)生必須掌握的內(nèi)容；Fisher還是醫(yī)學(xué)科研設(shè)計中隨機(jī)、對照、重復(fù)三項基本原則的創(chuàng)造者；這三項基本原則再加上“盲法”就是隨機(jī)化臨床試驗(randomized clinical trial，RCT)的基本原則，RCT又是循證醫(yī)學(xué)的最高證據(jù)；而F檢驗，F(xiàn)isher確切概率等方法的實現(xiàn)都離不開SPSS、SAS等統(tǒng)計軟件的幫助和支持。關(guān)于Fisher，還有許多與統(tǒng)計課程相關(guān)的有趣故事，如包含樣本量和隨機(jī)對照原理的“女士品茶”的故事。如果將Fisher及其趣事推送到微信中，必將令學(xué)生對該知識產(chǎn)生濃厚的興趣?？梢?，通過一個著名的科學(xué)家Fisher作為橋梁，不僅將課程體系中的四門課程緊密連接到一起，還可以寓教于樂，令學(xué)生在娛樂中增長了知識，掌握了技能。

在大數(shù)據(jù)的發(fā)展對醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程體系的重構(gòu)建和教學(xué)模式的改革帶來機(jī)遇和挑戰(zhàn)的前提下，新的醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程體系的構(gòu)建和多元化教學(xué)模式的發(fā)展將成為必然。適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代醫(yī)學(xué)發(fā)展的趨勢，將醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)、醫(yī)學(xué)研究設(shè)計與分析、循證醫(yī)學(xué)、SPSS軟件與應(yīng)用等多門課程交互融合、優(yōu)勢互補(bǔ)、理論與實踐相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)各門課程之間的聯(lián)系，構(gòu)建新醫(yī)學(xué)統(tǒng)計課程體系變得尤為重要。

在教學(xué)過程中，則需多元化的教學(xué)模式，課堂講解、討論、實驗實訓(xùn)相結(jié)合，基本原理、基本方法與具體應(yīng)用案例相結(jié)合；口頭解釋與自媒體推送知識點(diǎn)相結(jié)合；枯燥的公式與有趣的統(tǒng)計名人軼事相結(jié)合；課本知識與臨床循證相結(jié)合；讓學(xué)生在多種學(xué)習(xí)模式下采用靈活多變的學(xué)習(xí)方法，輕松學(xué)習(xí)知識、掌握技能，為臨床循證奠定堅實的基礎(chǔ)。