基于微信平臺(tái)的醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)混合式教學(xué)研究與實(shí)踐

王亞云

摘要：針對(duì)醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程傳統(tǒng)教學(xué)的不足，探索基于微信公眾平臺(tái)的混合式教學(xué)模式。通過(guò)引入Matlab軟件輔助教學(xué)、設(shè)置基于醫(yī)藥學(xué)案例模型的翻轉(zhuǎn)課堂、改變課程考核方式等方式，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的變革。教學(xué)實(shí)踐表明，混合式教學(xué)能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，培養(yǎng)統(tǒng)計(jì)學(xué)素養(yǎng)和應(yīng)用意識(shí)。

關(guān)鍵詞：醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì);混合式教學(xué);Matlab軟件;醫(yī)藥學(xué)案例模型

中圖分類號(hào)：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）13-0138-03

Abstract： For the sake of disadvantages of traditional teaching of Medical Mathematic Statistics， we explored the mixed teaching mode based on the Wechat public platform. The reform in the course may achieve though involving the computer experiment on Matlab， setting the Flipped Classroom based on medical problems， and changing the method of course evaluation. It shows that the application of mixed teaching mode is helpful in promoting the students in learning the course， and developing the statistical thinking and application consciousness of the students.

Keywords： Medical Mathematic Statistics; the mixed teaching mode; Matlab; the medical problems

醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)是以概率論為理論基礎(chǔ)，研究大量隨機(jī)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的一門學(xué)科。在醫(yī)藥學(xué)研究中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、資料整理、數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)均涉及數(shù)理統(tǒng)計(jì)問(wèn)題;醫(yī)藥學(xué)理論的闡述不乏數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論的支撐。在此背景下，醫(yī)學(xué)院校開設(shè)了《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》，該課程是統(tǒng)計(jì)理論與醫(yī)藥實(shí)際的結(jié)合，旨在培養(yǎng)學(xué)生科研意識(shí)以及用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析和解決醫(yī)藥學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題的能力。

混合式學(xué)習(xí)是指?jìng)鹘y(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的整合，通過(guò)為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)資源、工具和平臺(tái)，通過(guò)組織不同形式的學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)引導(dǎo)學(xué)習(xí)者主動(dòng)積極地學(xué)習(xí)。隨著新型網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的不斷涌現(xiàn)，混合式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵不斷更新。本文結(jié)合醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)實(shí)踐，探索基于微信公眾平臺(tái)的混合式教學(xué)方案。

1 醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1教學(xué)現(xiàn)狀分析

根據(jù)對(duì)我校多屆該課程教學(xué)中針對(duì)學(xué)生的調(diào)研，當(dāng)前課程教學(xué)問(wèn)題如下：

課程授課對(duì)象是醫(yī)藥學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生，其數(shù)學(xué)功底和素養(yǎng)普遍不夠扎實(shí)。數(shù)理統(tǒng)計(jì)概念與方法較為抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中深入理解方法和原理不足，知識(shí)掌握淺顯，遷移能力欠缺。上機(jī)實(shí)踐匱乏，學(xué)生普遍動(dòng)手能力不足，相關(guān)統(tǒng)計(jì)軟件的操作不熟練。

教師教學(xué)中，重理論推導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)體系的完整性、嚴(yán)謹(jǐn)性，以致課堂教學(xué)晦澀枯燥，難以提起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)內(nèi)容缺少醫(yī)藥學(xué)應(yīng)用案例，知識(shí)與應(yīng)用偏離。教學(xué)模式單一。教師講解，學(xué)生被動(dòng)接受，學(xué)生的主觀能動(dòng)性難以發(fā)揮。考核方式不夠靈活，傳統(tǒng)形成性評(píng)價(jià)本質(zhì)上是不同時(shí)期試卷成績(jī)的匯總，不足以體現(xiàn)課程掌握情況和應(yīng)用能力。

1.2學(xué)生學(xué)習(xí)狀況分析

在教學(xué)實(shí)踐中，選取藥學(xué)專業(yè)100名同學(xué)針對(duì)《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程發(fā)放問(wèn)卷調(diào)查，通過(guò)整理、分析數(shù)據(jù)，初步得到以下結(jié)果：

調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)本課程表示感興趣的比例在50%以上，學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)首要為獲得學(xué)分。學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前，已經(jīng)具備的預(yù)備知識(shí)是《高等數(shù)學(xué)》。調(diào)查學(xué)生利用手機(jī)上網(wǎng)時(shí)長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)，超過(guò)90%的同學(xué)每天瀏覽時(shí)間超過(guò)2小時(shí)。在學(xué)習(xí)中遇到疑難問(wèn)題時(shí)，超過(guò)70%的同學(xué)會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取答案，見圖1：

調(diào)查結(jié)果表明，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、手機(jī)移動(dòng)端等教學(xué)方式與傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合的課程混合教學(xué)模式具備一定的可行性。

2 混合式教學(xué)實(shí)施方案

2.1微信公眾號(hào)平臺(tái)構(gòu)建

注冊(cè)微信公眾號(hào)，將醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程搭建在微信平臺(tái)上。平臺(tái)設(shè)置了課程相關(guān)、同步課堂、統(tǒng)計(jì)應(yīng)用三大功能模塊，提供《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程補(bǔ)充資源及課后互動(dòng)平臺(tái)。其中，課程相關(guān)介紹學(xué)科歷史、提供參考資料。同步課堂包含課件資源、迷津探討、拓展資料三個(gè)子欄目，提供每一章課件資源、數(shù)理統(tǒng)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的概念理解錯(cuò)誤、數(shù)理統(tǒng)計(jì)概念的實(shí)際應(yīng)用背景故事等。統(tǒng)計(jì)應(yīng)用包括統(tǒng)計(jì)軟件應(yīng)用、醫(yī)藥統(tǒng)計(jì)、答疑解惑等子模塊，重點(diǎn)探討統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用及軟件操作。

2.2 Matlab軟件輔助教學(xué)

Matlab是一種用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境。Matlab數(shù)學(xué)應(yīng)用工具箱是統(tǒng)計(jì)分析工具，支持統(tǒng)計(jì)計(jì)算和圖形繪制等功能。工具箱幾乎對(duì)各種概率分布提供支持，使用時(shí)可直接調(diào)用。在常用概率分布、中心極限定理、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)推斷等模塊教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)主要從純數(shù)學(xué)的角度解釋原理，導(dǎo)致學(xué)習(xí)過(guò)程抽象難懂。在課堂教學(xué)中，借助Matlab軟件繪圖功能，對(duì)統(tǒng)計(jì)量的三大分布[t]分布、[χ2]分布、[F]分布進(jìn)行參數(shù)賦值并作圖比較，直觀呈現(xiàn)參數(shù)對(duì)三大分布圖形的影響以及參數(shù)在特定取值之下的極限分布情況。繪圖結(jié)果表明，在自由度無(wú)限增大時(shí)，三大分布的極限分布均為正態(tài)分布。對(duì)于棣莫佛拉普拉斯中心極限定理，從數(shù)學(xué)公式中不難推導(dǎo)二項(xiàng)分布、泊松分布極限分布為正態(tài)分布。借助Matlab軟件，以事件的發(fā)生次數(shù)[k]為橫坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)于[k]的概率[P（k）]為縱坐標(biāo)，描出點(diǎn)[（k，P（k））]，用折線或光滑曲線連接起來(lái)繪出二項(xiàng)分布圖。通過(guò)對(duì)隨機(jī)試驗(yàn)次數(shù)n及[P（k）]賦值，直觀展示二項(xiàng)分布圖形的極限分布。

Matlab統(tǒng)計(jì)工具箱提供了統(tǒng)計(jì)推斷的函數(shù)命令，參數(shù)估計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)等均可通過(guò)直接調(diào)用相應(yīng)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。在課程教學(xué)講授統(tǒng)計(jì)推斷原理之后，可在微信平臺(tái)附加實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容，讓學(xué)生了解統(tǒng)計(jì)軟件的使用。當(dāng)前Matlab軟件客戶端有電腦端和手機(jī)端，使得軟件操作更為便捷。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件的意識(shí)和能力對(duì)于后續(xù)的醫(yī)藥科研意義深遠(yuǎn)。

在微信平臺(tái)軟件應(yīng)用模塊，提供軟件理論與操作實(shí)踐方法，供學(xué)生自學(xué)使用。

2.3基于醫(yī)藥學(xué)案例模型的課堂翻轉(zhuǎn)

整合醫(yī)藥學(xué)案例模型與醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的知識(shí)點(diǎn)，建立圍繞醫(yī)藥學(xué)案例模型為中心的課程講義、課件、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。案例模型來(lái)源包括通過(guò)合理簡(jiǎn)化歷年統(tǒng)計(jì)建模試題，國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀教材中的經(jīng)典案例，或在各專業(yè)課程中搜集和整理合適的素材等。實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)時(shí)，構(gòu)建課堂教學(xué)項(xiàng)目，采用啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)組隊(duì)研討交流等方式解決問(wèn)題，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

如在單正態(tài)總體參數(shù)檢驗(yàn)教學(xué)中，設(shè)計(jì)案例如下：

根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)，癌胚抗原（CEA）對(duì)診斷消化性腫瘤有意義。已知CEA含量的正常值為 [≤5mg/mL]。某醫(yī)生測(cè)得14位消化系統(tǒng)腫瘤患者的癌胚抗原含量如下：

提出問(wèn)題：腫瘤患者CEA含量與正常值之間的差別有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

課前在微信平臺(tái)發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生可以自由分組、查閱資料。在課堂教學(xué)中，學(xué)生按照既定分組進(jìn)行討論交流，教師對(duì)各組進(jìn)行答疑及隨機(jī)提問(wèn)，每組選派一名同學(xué)回復(fù)。學(xué)生通過(guò)深入思考與交流，充分理解假設(shè)檢驗(yàn)的思想和步驟，理解“統(tǒng)計(jì)學(xué)意義”“顯著差異”等術(shù)語(yǔ)的含義。在該組數(shù)據(jù)下得出結(jié)論為顯著水平0.05下，腫瘤患者CEA含量比正常值高。進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生修改列表中部分?jǐn)?shù)據(jù)，是否會(huì)影響假設(shè)檢驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生完成討論總結(jié)后，教師予以總結(jié)評(píng)價(jià)。課堂討論大大提升學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效率。

2.4考核評(píng)價(jià)體系量化

過(guò)程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合。過(guò)程性評(píng)價(jià)作業(yè)的完成情況、課堂表現(xiàn)及自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)者課堂學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)。根據(jù)課程內(nèi)容，選取醫(yī)藥學(xué)實(shí)際案例模型作為問(wèn)題，設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題，重點(diǎn)考查學(xué)生學(xué)以致用的能力及創(chuàng)新能力。

終結(jié)性評(píng)價(jià)通過(guò)期末考試來(lái)實(shí)現(xiàn)。改革考試題型，減少客觀題比例，淡化計(jì)算技巧，注重分析問(wèn)題解決問(wèn)題能力的考察。

3 結(jié)語(yǔ)

混合式教學(xué)將傳統(tǒng)課堂教學(xué)與在線教學(xué)優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)師生互動(dòng)。通過(guò)在課程中引入Matlab軟件輔助教學(xué)、設(shè)置基于醫(yī)藥學(xué)案例模型的翻轉(zhuǎn)課堂，加深學(xué)生對(duì)醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程理論的理解，凸顯了課程的應(yīng)用性，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的統(tǒng)計(jì)思維和數(shù)據(jù)處理的實(shí)踐能力。另一方面，在教學(xué)實(shí)踐中，混合式教學(xué)對(duì)師生提出了更高的要求。學(xué)生需要花費(fèi)更多時(shí)間自學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件或者課前教學(xué)資源，對(duì)自學(xué)能力和自制力都是一種挑戰(zhàn)。對(duì)于教師，醫(yī)藥學(xué)專業(yè)案例模型的掌握和搜集涉及面的廣度和縱向的深度拓展，必要時(shí)需與醫(yī)藥學(xué)專業(yè)教師交流學(xué)習(xí)，進(jìn)一步完善案例模型。

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