以學生為中心、線上+線下的臨床醫(yī)學生《醫(yī)學統(tǒng)計學》教學模式設計與應用評價

王子云，任 瑋，耿 妍，劉海燕

(1.貴州醫(yī)科大學公共衛(wèi)生與健康學院/環(huán)境污染與疾病監(jiān)控教育部重點實驗室，貴州 貴陽 550025;2.貴州醫(yī)科大學教務處，貴州 貴陽 550025; 3.貴州醫(yī)科大學海外教育學院，貴州 貴陽 550025)

2018年，教育部等多部門發(fā)布《關于加強醫(yī)教協(xié)同實施卓越醫(yī)生教育培養(yǎng)計劃2.0的意見》，意見提出“提升學生促進健康和解決臨床實際問題的能力、批判性思維能力、信息管理能力以及終身學習能力”，其中扎實的數(shù)據(jù)素養(yǎng)是臨床醫(yī)學生終身學習、持續(xù)提升醫(yī)技水平的基礎。醫(yī)學統(tǒng)計學是臨床醫(yī)學工作和科學研究的基礎方法學之一，是許多醫(yī)科院校臨床醫(yī)學本科生專業(yè)基礎課之一，持續(xù)改進醫(yī)學統(tǒng)計學的教學效果對于提升臨床醫(yī)學生的科研素養(yǎng)有重要的意義[1]。臨床醫(yī)學生在學習《醫(yī)學統(tǒng)計學》時，一般反映為較難，因本課程學習方法不同于解剖學、生理學等醫(yī)學基礎課程，對于背誦和記憶要求不多，需要將抽象的公式與實際數(shù)據(jù)分布特征相結合，強調調查設計、數(shù)據(jù)收集、描述、分析等綜合實戰(zhàn)技能的培養(yǎng)[2]。

“以學生為中心”是高等教育教學改革的重要理念之一[3]。既往本科教學中，由于教學資源、教學技術手段等限制，對“以學生為中心”實施策略的探索存在一定不足：傳統(tǒng)的過程評價任務量較重，且存在一定延遲，對學生實時監(jiān)督指導不夠；或由于線上、線下教學的銜接不足，與學生的互動相對不足，對學生學習過程中的疑問等學情分析不夠，課堂內容講解的針對性欠佳，教學效果有待進一步提升。本研究在總結前期教學經(jīng)驗和文獻回顧的基礎上，探討智慧化、持續(xù)性更好的“以學生為中心”的教學模式。

1 方法

1.1 教學方法設計與實施

線上、線下教學融合是既往教學中的難點之一。本教研組探討依托雨課堂、QQ學習群等“互聯(lián)網(wǎng)+”教學平臺，在傳統(tǒng)教學的基礎上，整合學習資源，強化課程設計，梳理順暢的線上、線下結合教學方式，建設課前預習-課堂高效參與-課后復習教學閉環(huán)，強化師生互動交流，開展實時過程監(jiān)督，引導學生自主學習，如圖1所示。

圖1 以學生為中心的《醫(yī)學統(tǒng)計學》教學模式

1.1.1 強化配套學習資源庫建設

公開資源庫整理：整理融合現(xiàn)有網(wǎng)絡教學資源，包括慕課(如中山大學《醫(yī)學統(tǒng)計學》MOOC)、統(tǒng)計軟件操作和概念辨析的博客、公眾號等公眾學習平臺資源，引導學生進行自學。

建設配套軟件教學資源庫，線上強化軟件操作學習：由于教學時長的限制，在臨床專業(yè)學生的教學中難以在課堂全面系統(tǒng)地介紹統(tǒng)計軟件的操作。故此，本次教改中組織教研組研究生，開展集體備課、反復審核修改，錄制了Jamovi軟件教學視頻(素材采用課本的實際案例, 該視頻已重新錄制發(fā)布，網(wǎng)址：https://gwsfzx.gmc.edu.cn/info/1075/1741.htm)，課前推送給學生進行自學。

1.1.2 優(yōu)化課前預習設計，引導學生高效預習

本教研組本著引導學生高效開展自主學習、幫助學生建立統(tǒng)計學思維和方法體系的指導原則，對標教學大綱，通過討論梳理，根據(jù)教學設計需求，動員教研組教師和研究生分章節(jié)建設具體化、可動態(tài)管理、可評價的課前預習資源庫，提前一周發(fā)布預習提綱，引導深度高效預習。預習庫建設重在引導將教材讀細致，初步形成知識庫、方法框架。例如，學習t界值表的查詢→總結t分布規(guī)律；t檢驗等假設檢驗章節(jié)則以假設檢驗三步驟為主要線索，以課本案例為素材，強化嚴謹建立假設→判斷數(shù)據(jù)規(guī)律、合理選擇統(tǒng)計量→查表或用計算機確定P值→做出推斷結論等統(tǒng)計推斷思路，同時將假設檢驗和參數(shù)估計相結合，引導學生將前后章節(jié)的知識點融會貫通。

1.1.3 強化課前學情信息收集，教學互轉，促進課堂互動，提升課堂教學效果

強化師生溝通與學情分析環(huán)節(jié)，預習課件中設置提問環(huán)節(jié)，教師進行閱讀解答；課堂教學前，對課堂預習情況(定量測驗和提問)進行分析，總結學生共性和個性的問題，有針對性地解答；課堂教學中靈活調整教學重點，有針對性對學生們預習中的共性疑問進行重點講解，幫助學生理順各章知識體系，明確不同類型數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的總體思路和框架。此外，課堂教學中隨機發(fā)布部分客觀題目，現(xiàn)場作答，及時提升課堂參與度。

同時，選取部分章節(jié)的內容(如定量、定性數(shù)據(jù)的統(tǒng)計描述、正態(tài)分布和醫(yī)學參考值)，仿造微課和翻轉課堂模式，按知識點拆分，學生自選內容自學，并在課堂上扮演教師的角色進行講授，接受學生和教師提問。

1.1.4 強化課后復習，引導及時查缺補漏

建設課后復習庫,每章課堂教學完成后在線發(fā)布復習任務(t檢驗、方差分析、卡方檢驗三個章節(jié)的復習主要在各章節(jié)實習課教學中完成)，引導學生課堂學習后及時歸納總結，梳理知識點，強化對重點知識的消化。課后復習課件建設重在對重點概念、重要知識點、易錯知識點進行再度強化，同時設置部分綜合分析題幫助學生融會與消化；設置部分總結和匯總題目，以思維導圖、手工筆記等形式形成知識樹，如總結常用統(tǒng)計圖的用途。

1.1.5 強化過程監(jiān)督，促進學生自主學習習慣養(yǎng)成

在線發(fā)送學習任務時，設置提交時點，促進知識的及時消化吸收，避免期末突擊、囫圇吞棗，強化學生養(yǎng)成良好的學習習慣。

1.1.6 以案例教學為主線，全程體現(xiàn)思政教學元素

在課前預習、課堂教學、課后復習全教學閉環(huán)中，注意引導培養(yǎng)勇于探索、樂于奉獻的科研精神，實事求是、嚴謹認真的科研態(tài)度，團結協(xié)作精神，如課堂教學以臨床科研案例為素材，注重強化勤于總結、及時發(fā)現(xiàn)科研問題、嚴謹數(shù)據(jù)的收集、合理分析、謹慎論證的科研數(shù)據(jù)分析思維和素養(yǎng)。

1.2 教學模式應用與評價

本研究選擇了貴州醫(yī)科大學臨床醫(yī)學專業(yè)2020級某班(試驗班，31人)對上述改良的教學模式(線上線下結合、學生為中心的教學模式)進行試點探索，平行對照班級為同年級的臨床醫(yī)學專業(yè)班級(主要采用傳統(tǒng)的課堂教學模式)，試驗班和對照班采用相同的教材。學期末，教研組編制了教學反饋調查問卷(內容包括整體和各教學環(huán)節(jié)的教學滿意度、軟件教學評價等)，通過問卷星發(fā)放給學生進行匿名填寫，收集學生對教學過程和教學模式的評價；此外，使用Jamovi軟件進行兩獨立樣本t檢驗對比該試驗班與普通班級期末卷面成績的差異(試驗班與普通班級使用同一套試卷于同一時間進行統(tǒng)一考試，任課教師不參與出題和該班級監(jiān)考、改卷)。

2 教學模式結果反饋

結果顯示，學生對教學過程的整體滿意度較高，滿意度評分為4.45分(1～5，5分為最滿意)，滿意率為93.55%；對于答疑環(huán)節(jié)的滿意度為83.87%；從期末卷面成績來看，該試驗班期末考成績?yōu)?83.02±6.19)分，高于同年級普通臨床醫(yī)學班級(76.49±10.36)分，t=-3.484，P=0.0005。軟件操作方面， 90.32%的學生反映學習Jamovi軟件對于課程總體知識的學習有幫助；除25.81%的學生反映軟件學習有點難度外，其他學生反映學習難度為一般或有點簡單；學習Jamovi的難點問題前三位依次為英語、語法編程等實際操作、不會查詢編程攻略。具體如表1所示。

表1 學生對《醫(yī)學統(tǒng)計學》教學措施和效果反饋(n=31)

續(xù)表1

從圖2可知，學生對課前預習、課堂教學、課后復習的總體感受非常好、好的比例較高，分別為87.10%、87.10%以及77.42%；學生認為課前預習、課堂教學、課后復習對其學習《醫(yī)學統(tǒng)計學》的幫助較大，選擇幫助非常大和有幫助的比例分別為87.10%、90.32%以及74.19%。學生對于課后復習環(huán)節(jié)反映應“多點題”“多推送些題目”及“答疑”。

3 討論

“以學生為中心”，切實提升醫(yī)學生醫(yī)學數(shù)據(jù)分析實戰(zhàn)能力，一直是《醫(yī)學統(tǒng)計學》課程教學改革的核心任務。本次改革中以學生為中心的教學思路主要通過細化學習任務，建設課前預習-課堂互動-課后復習螺旋推進環(huán)路，強化過程監(jiān)督、學情分析，促進師生互動等策略，培養(yǎng)學生主動學習習慣，引導學生固化課前深度預習和思考、課堂認真聽講與積極參與、課后及時復習鞏固的行為習慣，同時在教學中促進學生提升勇于探索、嚴謹求實的科研態(tài)度、多學科協(xié)作精神等持久發(fā)展的數(shù)據(jù)素養(yǎng)。

3.1 細化教學任務，強化過程監(jiān)督，引導學生自主學習習慣養(yǎng)成

強化過程監(jiān)督與引導，建設簡單、易行的教學閉環(huán)一直是教學改革中重要內容，培養(yǎng)學生自主學習氛圍，是實現(xiàn)“以學生為中心”的重要措施[4]。既往教學中，教師會常規(guī)布置課前預習任務，但由于技術手段等限制，無法定量監(jiān)督學生預習的進度和效果；學生在預習時也缺乏指引，耗時、耗力，且往往把握不住要點，效果難以保障。同樣，課后復習的監(jiān)督也由于大量人工成本而難以持續(xù)推廣，效果也不理想。雨課堂、超星學習通、UMU、騰訊課堂、微助教[5]等在線學習軟件和平臺的推廣應用正好解決了這一難題。國內各高校也開始探索基于這些平臺的教學模式優(yōu)化改革[6]，如課前將教學要點(配有語音講解的PPT)通過雨課堂軟件推送給學生預習[7]，也有研究在教學前推送在線學習資源、引導課前討論、習題測評等[8]；調查發(fā)現(xiàn)，較大比例學生認為預習內容應該側重于知識框架與總結，不應與上課課件一致[9]。有鑒于此，本次教學模式優(yōu)化中重點在于細化、拆解學習任務，以教學大綱為引，將預習任務、復習具體化，通過雨課堂發(fā)布預習、復習任務(主觀題、客觀題、學習資源推薦、知識要點清單)，引導課前將書本讀厚、抓住重點。課后及時消化吸收，將書本讀薄，幫助學生理順各章節(jié)知識脈絡，培養(yǎng)守時預習、及時復習的端正學習態(tài)度。

課堂教學中，注重多種教學方法相結合，引導學生主動學習和深度學習，提升學生參與感，這也是落實“以學生為中心”的重要途徑[3]。如對定量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計描述、正態(tài)分布和醫(yī)學參考值等部分章節(jié)嘗試師生教學轉換，學生在高中數(shù)學課程統(tǒng)計學基礎知識即學習過部分內容，這些章節(jié)學習難度相對較低。本次教學中嘗試由學生扮演教師的身份，2人為一小組，課堂上面對面講授，通過協(xié)作學習、同伴學習等主動學習方式更好地促進學生深度理解這些章節(jié)的內容，且“新老師”的講授課堂氛圍更活躍，同時也提升了學生匯報交流的能力。

3.2 優(yōu)化答疑解惑，強化學情分析，促進師生互動

“以學生為中心”教學強調師生互動，需要及時了解學生對于學習的實際需求，從學生的需求來開展教學[3-4, 10-11]。本次改革中注重學情分析，主動及時了解學生預習、復習情況，分析學生對各知識點的掌握情況，以便在教學中回應學生的需求，重點糾正學生共性的錯誤，而不完全依據(jù)教師對教學難點和重點的固有傳統(tǒng)認知。本次教改的亮點之一在于提問環(huán)節(jié)的設置，學生對提問環(huán)節(jié)的滿意率較高。教師通過課前逐一解答學生疑問，課堂進行有針對性的講解，提升了師生互動水平，同時將學生們的問題匯總，促進了學生間的交流，進一步帶動對知識點的理解與思考。

3.3 基于軟件教學的實習動手能力培養(yǎng)

軟件教學是《醫(yī)學統(tǒng)計學》教學中的重要環(huán)節(jié)[12]，國內的調查也顯示臨床醫(yī)學和非預防醫(yī)學專業(yè)學生渴望在教學中增加統(tǒng)計軟件教學環(huán)節(jié)[13-14]；從學生的反饋來看，大于90%的學生反映學習軟件Jamovi對于《醫(yī)學統(tǒng)計學》課程的學習幫助較大或非常大；相對于單純的理論教學，軟件的使用培養(yǎng)了學生對數(shù)據(jù)實際動手分析的能力，從課堂教學過程和與學生們的交流反饋中也得知軟件教學能強化學習的獲得感、參與感，并提升了對課程學習的興趣。

軟件教學是《醫(yī)學統(tǒng)計學》教學中的重點、難點問題。2020年的教學改革中，教研組嘗試了R軟件為基礎的實習課程教學，但對于臨床專業(yè)學生而言相對較難，較多學生缺乏計算機語言編程基礎，軟件學習的難度相對較大。故此，在2021年教學中，改為Jamovi軟件進行教學。Jamovi軟件與SPSS軟件一致，簡單、易操作，且是開源免費的統(tǒng)計軟件，入門相對更簡單。此外，軟件操作菜單中研究假設(Hypothesis)、應用條件(Assumption checks)等模塊選項也更容易與假設檢驗的步驟和應用條件判斷結合起來，培養(yǎng)學生統(tǒng)計分析的基本思維框架，在醫(yī)學統(tǒng)計學教學中更易于推廣。

考慮到教學時長的限制，軟件的教學采用以學生自學為主，教師課堂演示+要點講解+答疑解惑為輔的策略，從調查結果來看，學生基本能夠接受這種自學為主的學習模式。第二軍醫(yī)大學的教學實踐也表明軟件教學視頻即可強化傳統(tǒng)課堂的教學效果，也可用于輔助實施翻轉教學[15]。目前，國內醫(yī)學院校使用Jamovi軟件進行教學的報道不多，可參考的資料較少。錄制該軟件教學視頻時，教研組在簡要回顧知識要點的前提下，重點強調了數(shù)據(jù)的錄入和整理、統(tǒng)計描述、方法應用前提的判斷(如正態(tài)性、方差齊性)、統(tǒng)計推斷的步驟(研究假設的建立、統(tǒng)計量的合理選擇)和操作要點、統(tǒng)計結果的正確解讀，以幫助學生理順統(tǒng)計分析推斷的基本思維模式。結合課堂教學情況和學生的反饋來看，軟件教學的瓶頸問題主要還是在英語基礎、軟件操作的技巧(尤其是基本的編程技巧)和軟件操作攻略查閱等，這提示今后的教學改革中還應該在大一入學即考慮強化軟件操作基礎的培養(yǎng)，并強化關于計算機操作的常用英語詞匯培訓。當然，Jamovi軟件從2.3.0.0版本核心組件已支持中文，這將為后續(xù)的軟件教學提供了一些便利。

總體來看，本次以學生為中心的小班教學模式改革取得了一定效果。學生的期末卷面成績顯著高于普通班級，且學生對于改革教學模式的總體滿意度較高。當前MOOC、微課等學習資源較多，后續(xù)的改革中，可進一步優(yōu)化、深度整合教學資源庫(如優(yōu)化配套自學資源庫的廣度，建設資源庫導引、持續(xù)提升在線教學資源與課堂教學的結合度)、課后復習環(huán)節(jié)(如持續(xù)強化題庫建設，增加習題量、采取定期或不定期測試等)等，提升線上+線下聯(lián)動的教學效果。此外，本研究中未使用隨機分組等技術、教學反饋調查未對傳統(tǒng)的教學模式進行對比評價，結果具有一定局限性，且該教學模式在大班教學中的適用性和持續(xù)改善模式也需要在后續(xù)研究中加以探討。