基于PLS-SEM的預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建*

王 琪 羅明明 羅江洪 吳春眉 許 琪 邱 偉△

【提 要】 目的 構(gòu)建預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)模型，對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，旨在為預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)效果評(píng)價(jià)提供合理有效的工具，為改進(jìn)教學(xué)效果提供依據(jù)。方法 以某高校2014-2017級(jí)預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生為研究對(duì)象，以課程認(rèn)知度、學(xué)習(xí)行為情況、師生溝通度、知識(shí)掌握度和課程滿意度為潛變量構(gòu)建PLS-SEM模型，從模型的信度、效度、效果等方面對(duì)模型進(jìn)行考評(píng)。結(jié)果 模型的Cronbach′s α值為0.910，分半信度為0.740；各潛變量的Cronbach′s α值在0.700～0.839，組合信度在0.829～0.899，AVE值在0.553～0.749；所有潛變量的相關(guān)系數(shù)均低于AVE平方根值；模型的外部因子載荷在0.599～0.893；模型的路徑系數(shù)、外部因子載荷均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各潛變量對(duì)知識(shí)掌握度(內(nèi)生潛變量)的解釋程度為62.0%。結(jié)論 本次構(gòu)建的預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)效果評(píng)價(jià)模型具有較好的信度、效度和解釋能力。

預(yù)防醫(yī)學(xué)是以人群為研究對(duì)象，探討預(yù)防疾病、延長(zhǎng)壽命的學(xué)科[1]。預(yù)防的各項(xiàng)工作，諸如病因探索、病因驗(yàn)證、疾病預(yù)測(cè)等都離不開統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用。作為預(yù)防專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)該具備良好的統(tǒng)計(jì)學(xué)思維和應(yīng)用能力[2]。受限于預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)在全國(guó)高校中的數(shù)目較少，針對(duì)預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)效果評(píng)價(jià)的研究也相當(dāng)缺乏。本研究采用偏最小二乘回歸下的結(jié)構(gòu)方程模型(partial least squares structural equation model，PLS-SEM)構(gòu)建預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)模型(以下簡(jiǎn)稱“模型”)，對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，旨在為預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)效果評(píng)價(jià)提供合理有效的工具，為提升教學(xué)效果提供評(píng)價(jià)依據(jù)。

對(duì)象與方法

1.調(diào)查對(duì)象

本研究以某高校2014-2017級(jí)預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生為研究對(duì)象。在2014-2017級(jí)預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》的學(xué)期，經(jīng)培訓(xùn)的調(diào)查員采用不記名方式在學(xué)生課外時(shí)間進(jìn)行問卷調(diào)查。問卷調(diào)查前已征得所有被調(diào)查學(xué)生的同意。本次調(diào)查共發(fā)放問卷402份，收回問卷366份，回收率91.04%，有效360份，有效率98.36%。將360份調(diào)查問卷隨機(jī)分為兩組，其中第一組數(shù)據(jù)(180份)用來構(gòu)建預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)模型，另一組數(shù)據(jù)將在教學(xué)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建好以后用于模型評(píng)價(jià)。

2.問卷設(shè)計(jì)

通過查閱文獻(xiàn)、訪談、預(yù)調(diào)查等方法，設(shè)計(jì)調(diào)查問卷。問卷包括課程認(rèn)知度、學(xué)習(xí)行為情況、師生溝通度、課程滿意度以及知識(shí)掌握度5個(gè)維度共19個(gè)條目。

課程認(rèn)知度反映學(xué)生對(duì)本門課程感知的主觀價(jià)值。根據(jù)期望值理論，Wigfield及Eccles認(rèn)為學(xué)生感知課程重要性(成就價(jià)值)或有用性(效用價(jià)值)將影響其學(xué)習(xí)投入[3-4]。Cybinski及Selvanathan在對(duì)本科生統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)效果的研究中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)重要性等主觀感覺會(huì)影響其對(duì)統(tǒng)計(jì)的學(xué)習(xí)行為，進(jìn)而影響其效果[5]。此外，許多學(xué)者的相關(guān)教學(xué)研究也同樣證實(shí)，自我感知價(jià)值高且對(duì)未來目標(biāo)有用的課程會(huì)積極影響學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的行為意圖[6-8]。據(jù)此，擬定課程認(rèn)知度的3個(gè)條目：對(duì)課程重要性的認(rèn)識(shí)(A1)、對(duì)課程實(shí)用性的認(rèn)識(shí)(A2)以及對(duì)課程必要性的認(rèn)識(shí)(A3)。同時(shí)設(shè)置模型的第一條路徑：課程認(rèn)知度→學(xué)習(xí)行為情況。另外，考慮到課程認(rèn)知程度可能從主觀上會(huì)對(duì)課程滿意度產(chǎn)生影響，設(shè)置第二條路徑：課程認(rèn)知度→課程滿意度。

學(xué)習(xí)行為情況參考建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、認(rèn)知學(xué)習(xí)理論構(gòu)建相關(guān)條目。早在1985年，Newble、Gordon就提出學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)方法可能對(duì)學(xué)習(xí)效果有重要影響[9]，Cybinski及Selvanathan的研究中也同樣提到了學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)的學(xué)習(xí)行為會(huì)影響統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)效果[5]。Mansouri等認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和/或?qū)W習(xí)方法等會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)[10-11]。據(jù)此，擬定學(xué)習(xí)行為情況的4個(gè)條目：課程的學(xué)習(xí)興趣(B1)、課程知識(shí)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性(B2)、學(xué)習(xí)課程的難度(B3)、擴(kuò)展課外學(xué)習(xí)的主動(dòng)性(B4)。同時(shí)設(shè)置模型的第三條路徑：學(xué)習(xí)行為情況→知識(shí)掌握度。

師生溝通是教學(xué)過程所有階段的要求。師生間的交流可以將教師、學(xué)生、學(xué)習(xí)內(nèi)容、技術(shù)設(shè)施等建立相應(yīng)的聯(lián)系[12-13]。Offir等認(rèn)為師生互動(dòng)對(duì)于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程具有非常重要的作用，通過師生溝通可以保障教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)習(xí)效果[14-15]。研究還表明，互動(dòng)溝通的學(xué)習(xí)經(jīng)歷對(duì)學(xué)生的成績(jī)和滿意度有積極的貢獻(xiàn)[13，16-18]?；诖?，擬定理論教學(xué)過程中的參與度(C1)、課后同伴交流的參與度(C2)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中師生交流的參與度(C3)、課后與教師交流的程度(C4)、涉及統(tǒng)計(jì)學(xué)各項(xiàng)課題的參與度(C5)5個(gè)條目來反映師生溝通情況。同時(shí)設(shè)置路徑：師生溝通度→知識(shí)掌握度；師生溝通度→課程滿意度。另外考慮到學(xué)生在開展學(xué)習(xí)的過程中，會(huì)通過師生、生生交流來促進(jìn)知識(shí)掌握，因此補(bǔ)充路徑：學(xué)習(xí)行為情況→師生溝通度。

知識(shí)掌握度參考本杰明·布魯姆的學(xué)習(xí)層次分類法進(jìn)行學(xué)習(xí)效果評(píng)估[19-20]，結(jié)合衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)自身的特點(diǎn)以及可行性，歸為四類：理論知識(shí)的掌握程度(D1)、具體的學(xué)習(xí)方法和統(tǒng)計(jì)思路形成情況(D2)、知識(shí)的應(yīng)用程度(D3)、知識(shí)體系構(gòu)建程度(D4)。因知識(shí)的掌握情況會(huì)影響學(xué)生對(duì)課程的滿意度，故設(shè)置路徑：知識(shí)掌握度→課程滿意度。

課程滿意度參考顧客滿意度理論[21]，從學(xué)生的角度出發(fā)來進(jìn)行滿意度評(píng)估。學(xué)生接受教師的教學(xué)服務(wù)，可視其為特殊的“顧客”。通過學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程前后主觀感知的教育質(zhì)量與預(yù)期的差距來反映學(xué)生對(duì)本門課程的滿意程度?；诖?，擬定教學(xué)內(nèi)容滿意度(E1)、教學(xué)方法、教學(xué)過程(教學(xué)方法、知識(shí)點(diǎn)的時(shí)間安排)的滿意度(E2)以及教師水平的滿意度(E3)來反映課程滿意度。

綜上，通過3個(gè)外生潛變量(課程認(rèn)知度、學(xué)習(xí)行為情況、師生溝通度)，2個(gè)內(nèi)生潛變量(知識(shí)掌握度、課程滿意度)構(gòu)建教學(xué)評(píng)價(jià)模型。從知識(shí)掌握度、課程滿意度來反映綜合教學(xué)效果。知識(shí)掌握度受課程認(rèn)知度、學(xué)習(xí)行為情況、師生溝通度的影響，其中學(xué)習(xí)行為情況、師生溝通度為直接影響，課程認(rèn)知度對(duì)知識(shí)掌握度的影響為間接作用；課程滿意度受課程認(rèn)知度、學(xué)習(xí)行為情況、師生溝通度和知識(shí)掌握度的影響，其中課程認(rèn)知度、師生溝通度和知識(shí)掌握度對(duì)課程滿意度起直接影響作用，學(xué)習(xí)行為情況對(duì)課程滿意度的影響為間接作用。外生潛變量與內(nèi)生潛變量的關(guān)系通過圖1反映。各條目采用里克特5級(jí)評(píng)分(1表示“非常不贊同”，5表示“非常贊同”)進(jìn)行測(cè)量。條目中缺失數(shù)據(jù)采用線性內(nèi)插法填補(bǔ)。具體條目見表1。

圖1 預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)效果評(píng)價(jià)模型

表1 模型中的潛變量與測(cè)度指標(biāo)

綜合考評(píng)成績(jī)通過形成性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式計(jì)算。以學(xué)生期末理論成績(jī)?yōu)榻K結(jié)性評(píng)價(jià)成績(jī)；以實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)和考勤情況為形成性評(píng)價(jià)成績(jī)。其中終結(jié)性評(píng)價(jià)成績(jī)占比70%，形成性評(píng)價(jià)成績(jī)占比30%。

3.樣本量的估計(jì)

根據(jù)結(jié)構(gòu)方程模型樣本量估計(jì)方程[22]：50r2-450r+100(r=觀測(cè)變量數(shù)/潛變量數(shù))算得構(gòu)建《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)效果模型的最低樣本量應(yīng)為112。本次研究共獲得有效問卷360份，將其隨機(jī)分為兩組進(jìn)行建模和驗(yàn)證，樣本量均能滿足結(jié)構(gòu)方程模型的要求。

4.統(tǒng)計(jì)分析方法

采用EpiData3.1建立數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行雙人雙錄入；對(duì)“學(xué)習(xí)課程的難度”B3進(jìn)行反向賦分轉(zhuǎn)換后，運(yùn)用SPSS 21.0進(jìn)行信度分析以及調(diào)查對(duì)象一般資料的描述；運(yùn)用德國(guó)漢堡大學(xué)Ringle等開發(fā)的SmartPLS 3.1.2軟件構(gòu)建PLS-SEM[23]，驗(yàn)證模型的合理性。

模型評(píng)價(jià)指標(biāo)：①模型的信度，通過Cronbach′sα系數(shù)、組合信度(composite reliability，CR)、分半信度反映。一般要求信度系數(shù)>0.7[24-25]；②模型的效度，通過聚合效度和區(qū)分效度反映。聚合效度通過平均方差提取值(average variance extracted，AVE)、因子載荷來評(píng)價(jià)。一般要求AVE值>0.5[26]、因子載荷>0.7[27]。區(qū)分效度由AVE平方根和潛變量-潛變量間的相關(guān)系數(shù)共同評(píng)價(jià)。若AVE平方根值遠(yuǎn)高于潛變量-潛變量間的相關(guān)系數(shù)值，則模型區(qū)分效度較高[26]；③模型效果評(píng)價(jià)，通過模型的總體適配度、解釋能力、因果關(guān)系、預(yù)測(cè)能力反映。模型的總體適配度通過適配度(goodniness of fit，GOF)來反映，GOF>0.36時(shí)認(rèn)為模型整體適配度較好[28]。模型的解釋能力由R2、外部權(quán)重、外部因子載荷來反映，要求所有潛變量的R2值>0.2。通過路徑系數(shù)及Bootstrapping檢驗(yàn)結(jié)果反映模型變量間的因果關(guān)系[28]。通過冗余反映變量?jī)?nèi)外部關(guān)系的預(yù)測(cè)能力，一般要求冗余值>0.325[22，29]。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α取0.05。

結(jié) 果

隨機(jī)抽取的180份樣本中，男生59人，女生120人，缺失1人。2014級(jí)33人，2015級(jí)50人，2016級(jí)49人，2017級(jí)48人，平均年齡(20.72±0.94)歲?！缎l(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》綜合考評(píng)平均成績(jī)(77.33±8.53)分。

問卷的信度、效度、模型評(píng)價(jià)結(jié)果見表2～表4。

表2 模型擬合情況#

表3 潛變量間路徑系數(shù)Bootstrapping分析結(jié)果

表4 模型外部權(quán)重及因子載荷分析結(jié)果

問卷Cronbach′s α值為0.910，分半信度為0.740；表2中，各潛變量的Cronbach′s α值在0.700～0.839，組合信度在0.829～0.899，具有較高的信度。

表2中各潛變量的AVE在0.553～0.749，具有較好的收斂效度；所有潛變量的相關(guān)系數(shù)均低于AVE平方根值，模型具有較好的區(qū)分效度；表4中，除A3←課程認(rèn)知度、B1←學(xué)習(xí)行為情況、B4 ←學(xué)習(xí)行為情況的外部因子載荷稍低于0.7外，其他因子載荷均高于0.7，具有一定的聚合效度。

模型GOF值為0.485，整體適配度較好。各潛變量的R2值在0.255～0.620；Bootstrapping分析結(jié)果顯示潛變量間的路徑系數(shù)、潛變量與觀測(cè)變量間的外部權(quán)重及外部因子載荷均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有一定的解釋能力，因果關(guān)系成立。知識(shí)掌握度的冗余值為0.463，具有較好的預(yù)測(cè)能力，課程滿意度冗余值為0.220，預(yù)測(cè)能力略弱。

知識(shí)掌握度與學(xué)生綜合考評(píng)成績(jī)的相關(guān)系數(shù)r為0.736，課程滿意度與學(xué)生綜合考評(píng)成績(jī)的相關(guān)系數(shù)r為0.523，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。

討 論

目前，使用最廣泛的SEM估計(jì)方法為最大似然估計(jì)(maximum likelihood，ML)法。應(yīng)用ML法進(jìn)行模型估計(jì)時(shí)，要求樣本量比較大，且要求觀測(cè)數(shù)據(jù)滿足正態(tài)分布[30]。PLS法是從主成分分析發(fā)展而來，具有很強(qiáng)的解釋與預(yù)測(cè)能力，對(duì)樣本數(shù)據(jù)的分布沒有嚴(yán)格的要求，小樣本的結(jié)果依然穩(wěn)健[31]。本次研究的數(shù)據(jù)不滿足正態(tài)分布，故選擇PLS法進(jìn)行模型估計(jì)。

本次研究以2014-2017級(jí)四屆預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生為研究對(duì)象，構(gòu)建了預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)效果的評(píng)價(jià)模型，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)?？紤]到教材的更新和教學(xué)方法的不斷優(yōu)化對(duì)模型的影響，本次研究連續(xù)調(diào)查了4屆學(xué)生，獲得的數(shù)據(jù)具有較好的代表性。本次構(gòu)建的模型Cronbach′s α值和分半信度值均超過最低閾值水平0.70，說明模型具有較高的可靠性[23-24]。所有潛變量的AVE值均高于最低閾值0.50[25]，這表明模型具有較好的收斂效度。與潛變量間的相關(guān)性相比，每個(gè)潛變量提取的差異都更高，表明模型具有較好的區(qū)分效度[25]。Fornell等提出因子載荷應(yīng)該不低于0.70[26]。Hulland等認(rèn)為，因子載荷最小的可接受標(biāo)準(zhǔn)為0.4[32-33]；Hair等認(rèn)為，在確定每個(gè)條目因素負(fù)荷的相對(duì)重要性和顯著性時(shí)，大于0.30即可被認(rèn)為是重要的；因子載荷超過0.50或者更高被認(rèn)為是非常重要的[34]。本次研究構(gòu)建的PLS-SEM模型因子載荷在0.599～0.893。其中，A3←課程認(rèn)知度的外部因子載荷為0.651、B1←學(xué)習(xí)行為情況的外部因子載荷為0.599、B4←學(xué)習(xí)行為情況的外部因子載荷為0.657，其他外部模型載荷均大于0.70。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，可以認(rèn)為模型具有一定的聚合效度。

模型的GOF值高于0.36，可以認(rèn)為模型總體適配度較好。各潛變量的R2值均大于0.2，模型的路徑系數(shù)、外部因子載荷等均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[27]，可以認(rèn)為模型具有一定的解釋能力，因果關(guān)系成立。知識(shí)掌握度、課程滿意度與學(xué)生綜合考評(píng)成績(jī)均呈正相關(guān)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。知識(shí)掌握度的冗余值為0.463，具有較好的預(yù)測(cè)能力，課程滿意度冗余值為0.220，預(yù)測(cè)能力略弱。通過模型的信度、效度以及模型評(píng)價(jià)結(jié)果，總體可以認(rèn)為預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)效果評(píng)價(jià)模型是可行的，有效的。R2描述了依賴潛變量的解釋方差的程度，并用于確定模型中變量的解釋能力[35]。根據(jù)Hair等[36]，R2的值不應(yīng)低于0.2，本次研究的所有潛變量的R2值均高于該標(biāo)準(zhǔn)。其中，內(nèi)生潛變量知識(shí)掌握度的R2值為0.620，提示課程認(rèn)知度、學(xué)習(xí)行為情況和師生溝通度解釋了知識(shí)掌握度中62.0%的變異。

本次研究還存在一些不足。首先，本次研究所用問卷為參考國(guó)內(nèi)外教學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)自行設(shè)計(jì)的問卷，而查閱到的統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)相關(guān)的文獻(xiàn)較少，雖根據(jù)學(xué)科特色對(duì)問卷進(jìn)行了更改調(diào)整，難免會(huì)有遺漏部分相關(guān)指標(biāo)的可能；另外，問卷所設(shè)計(jì)的觀測(cè)變量為主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)，導(dǎo)致結(jié)果會(huì)受到主觀判斷的影響。目前《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)采用線上、線下混合教學(xué)模式，其中部分觀測(cè)變量可以通過線上教育平臺(tái)的一些環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)來進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)，以彌補(bǔ)其不足；其次，因本校各年級(jí)預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生人數(shù)不多，通過隨機(jī)抽樣研究獲得的樣本恐不足以構(gòu)建及驗(yàn)證PLS-SEM模型，故采用目的抽樣法對(duì)2014-2017級(jí)全部預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生(學(xué)習(xí)《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》后)進(jìn)行問卷調(diào)查，這也是本研究的缺陷之一，但因該模型尚初步建立，今后將通過加大樣本量，補(bǔ)充層次更豐富的數(shù)據(jù)來驗(yàn)證和優(yōu)化此模型；最后，本次研究對(duì)象僅局限于預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生，其他專業(yè)的醫(yī)學(xué)生也接受了統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，為了解其他醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)的掌握情況、課程滿意度，以及模型的外推適用性，后續(xù)研究可擴(kuò)大研究對(duì)象的范圍，對(duì)模型進(jìn)行進(jìn)一步探討，以期為所有學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)生提供有效的評(píng)價(jià)模型，為提高學(xué)生的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)提供有力的參考。