大型開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)課程與醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革*

陳 雯 郝元濤

中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)慕課團(tuán)隊(duì)

·教學(xué)研究·

大型開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)課程與醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)改革*

陳 雯 郝元濤△

中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)慕課團(tuán)隊(duì)

MOOC簡(jiǎn)介

大型開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)課程(massive open online course，MOOC)是近年來(lái)在開(kāi)放教育領(lǐng)域新出現(xiàn)的一種課程模式，具有大規(guī)模(massive)、開(kāi)放性(open)和在線自主學(xué)習(xí)(online)等特點(diǎn)[1]。MOOC起源于開(kāi)放教育資源運(yùn)動(dòng)。2008年，加拿大阿薩巴斯卡大學(xué)的George Siemens和加拿大國(guó)家研究委員會(huì)的Stephen Downes共同開(kāi)設(shè)了第一門(mén)MOOC‘Connectivism and Connective Knowledge(CCK08)’，課程上線后很快便吸引了超過(guò)2200名學(xué)員免費(fèi)學(xué)習(xí)[2-3]。2009-2011年間，陸續(xù)有少量MOOC在英國(guó)、比利時(shí)、美國(guó)等國(guó)家出現(xiàn)，該課程模式逐漸被教育研究者所接受[4]。2012年，隨著Coursera，Udacity和edX三大MOOC平臺(tái)的迅速發(fā)展，MOOC以高質(zhì)量的課程內(nèi)容、新穎的課程設(shè)計(jì)(短視頻和互動(dòng)式測(cè)評(píng)方法)、大規(guī)模的受眾群體、強(qiáng)輻射性等優(yōu)勢(shì)，在全球范圍內(nèi)推動(dòng)了開(kāi)放教育的變革[5]。2012年也因此被稱(chēng)為“MOOC年”[1]。2013年，隨著三大MOOC平臺(tái)中的Coursera和edX先后進(jìn)駐中國(guó)，國(guó)內(nèi)高校也紛紛啟動(dòng)了MOOC建設(shè)項(xiàng)目。

和傳統(tǒng)課程按“學(xué)期”授課類(lèi)似，MOOC一般也會(huì)在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)開(kāi)課。學(xué)習(xí)者需要提前了解課程及其進(jìn)度，在線注冊(cè)后便可在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)。課程開(kāi)始后，教師會(huì)根據(jù)進(jìn)度定期發(fā)布課程視頻、課件和作業(yè)。為了保證教學(xué)效果，MOOC的視頻都是專(zhuān)門(mén)制作的，一般較為短小，單個(gè)視頻的時(shí)間在10分鐘左右，且會(huì)在視頻播放過(guò)程中安排問(wèn)題與測(cè)試，以保持學(xué)習(xí)者注意力的集中和對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解[5-6]。課后一般會(huì)布置作業(yè)，并設(shè)置在線提交的截止日期。MOOC作業(yè)的評(píng)分方式包括在線自動(dòng)評(píng)分、自我評(píng)判打分和學(xué)習(xí)者互評(píng)(peer assessment)等。學(xué)習(xí)者互評(píng)要求學(xué)習(xí)者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)答案評(píng)閱一定數(shù)量的作業(yè)后，才能獲取自己的作業(yè)成績(jī)，該方法既可以節(jié)約教師的時(shí)間，也能提高學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的理解[7]。和傳統(tǒng)課程一樣，MOOC也會(huì)安排小測(cè)試和期中、期末考試，學(xué)習(xí)者在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)參加考試，就可以獲得考試成績(jī)[5]。

國(guó)內(nèi)外生物統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC的建設(shè)與發(fā)展

2012年9月3日，普林斯頓大學(xué)的Andrew Conway教授在Coursera平臺(tái)上開(kāi)設(shè)了第一門(mén)統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC‘Statistics One’，講授最基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)。課程在正式開(kāi)課前就吸引了7.5萬(wàn)名學(xué)員注冊(cè)[8]，足見(jiàn)學(xué)習(xí)者對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程有著極大的需求。此后僅三周，2012年9月24日，約翰霍普金斯大學(xué)的Brian Caffo教授便在Coursera平臺(tái)上開(kāi)設(shè)了第一門(mén)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC‘Mathematical Biostatistics Boot Camp 1’，課程反響十分熱烈。截至目前，該課程已連續(xù)開(kāi)課7次，每次課程為期7周[9]。此后，包括哈佛大學(xué)、約翰霍普金斯大學(xué)、斯坦福大學(xué)、杜克大學(xué)等在內(nèi)的知名學(xué)府均積極投入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC的制作。例如，2012-2013年，哈佛大學(xué)開(kāi)設(shè)了Health in Numbers: Quantitative Methods in Clinical & Public Health Research[10]；斯坦福大學(xué)開(kāi)設(shè)了Statistics in Medicine[11]；約翰霍普金斯大學(xué)繼續(xù)開(kāi)設(shè)了Mathematical Biostatistics Boot Camp 2[12]。隨著課程設(shè)計(jì)的發(fā)展以及學(xué)習(xí)者對(duì)課程要求的提高，2014年起生物統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC出現(xiàn)明顯的從“基礎(chǔ)性”向“專(zhuān)題性”發(fā)展的趨勢(shì)。新開(kāi)設(shè)的課程傾向于對(duì)某一類(lèi)統(tǒng)計(jì)分析方法做深入講解。比如，2014年約翰霍普金斯大學(xué)先后在Coursera平臺(tái)上開(kāi)設(shè)了6門(mén)生物統(tǒng)計(jì)MOOC，其內(nèi)容細(xì)分為：數(shù)據(jù)獲取和整理、臨床試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和解釋、探索性數(shù)據(jù)分析、公共衛(wèi)生領(lǐng)域的統(tǒng)計(jì)推理等不同專(zhuān)題[13]。2015年哈佛大學(xué)將有一個(gè)系列共8門(mén)專(zhuān)項(xiàng)生物統(tǒng)計(jì)課程在edX平臺(tái)上線，課程內(nèi)容包括從統(tǒng)計(jì)軟件、線性模型到遺傳統(tǒng)計(jì)的各個(gè)方面(課程代碼：PH525.1x-PH525.8x)[14]。

縱觀國(guó)外，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC的發(fā)展如火如荼。國(guó)內(nèi)相關(guān)課程的建設(shè)就稍顯落后，缺乏建設(shè)資金和人才是阻礙課程建設(shè)的主要因素。2013年6月，中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院在美國(guó)中華醫(yī)學(xué)基金會(huì)(China Medical Board, CMB)的資助和教育部高等教育司的支持下，開(kāi)始國(guó)內(nèi)第一門(mén)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC的建設(shè)。該課程于2014年9月1日在“愛(ài)課程(iCourse)”網(wǎng)站上線(http://www.icourse163.org/course/sysu-20016#/info)，并于12月22日結(jié)束首輪課程，吸引了超過(guò)5200人在線注冊(cè)學(xué)習(xí)。

中山大學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC的課程設(shè)計(jì)

1.課程預(yù)期受眾的定位與目標(biāo)

醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)是醫(yī)學(xué)各專(zhuān)業(yè)的主要課程之一。中山大學(xué)首輪推出的醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC主要介紹基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)學(xué)內(nèi)容，只需要學(xué)習(xí)者具備基本的數(shù)學(xué)知識(shí)，適用于醫(yī)學(xué)各專(zhuān)業(yè)、各層次的學(xué)生，以及各類(lèi)醫(yī)療衛(wèi)生單位的科研工作者。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)員能掌握統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)、資料收集、整理和分析的基本理論和基本方法，培養(yǎng)統(tǒng)計(jì)思維能力和應(yīng)用技能。

2.課程建設(shè)基礎(chǔ)

中山大學(xué)《醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)》開(kāi)設(shè)于1976年，1981年該學(xué)科成為國(guó)內(nèi)首批碩士生培養(yǎng)點(diǎn)，1985年成為全國(guó)四個(gè)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)博士點(diǎn)之一，1998年課程獲評(píng)廣東省重點(diǎn)課程，2005年獲評(píng)廣東省精品課程，2008年獲評(píng)國(guó)家級(jí)精品課程，2010年獲評(píng)國(guó)家級(jí)雙語(yǔ)示范課程，2011年獲評(píng)廣東省網(wǎng)絡(luò)教育類(lèi)精品課程，2012年獲評(píng)國(guó)家精品資源共享課(近期將發(fā)布)，2013年獲評(píng)教育部來(lái)華留學(xué)生英語(yǔ)授課品牌課程。中山大學(xué)也是衛(wèi)生部規(guī)劃教材《衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)》第五、六、七版的主編單位和中國(guó)高等教育學(xué)會(huì)醫(yī)學(xué)教育專(zhuān)業(yè)委員會(huì)規(guī)劃教材《醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)》的主編單位。目前，包括成人教育及遠(yuǎn)程教育在內(nèi)，課程每學(xué)年的授課對(duì)象超過(guò)3000人。

目前，中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)與流行病學(xué)系醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)組共有教師11人、技術(shù)人員3人和研究生助教團(tuán)隊(duì)14人。該團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC制作從前期準(zhǔn)備、視頻錄制到后期制作和在線交互式學(xué)習(xí)的全部工作。

3.課程建設(shè)思路

1)教學(xué)內(nèi)容改革

根據(jù)學(xué)習(xí)效率理論，傳統(tǒng)的課堂及在線課程單節(jié)課時(shí)較長(zhǎng)(40～45分鐘/節(jié))，會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。edX針對(duì)MOOC學(xué)員開(kāi)展的一項(xiàng)調(diào)查顯示，通常情況下，學(xué)生在線觀看一節(jié)視頻的時(shí)間不會(huì)長(zhǎng)于9分鐘[15]。因此，在MOOC制作中，我們以知識(shí)點(diǎn)為單位，以問(wèn)題為引導(dǎo)組織實(shí)施教學(xué)，將傳統(tǒng)《醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)》各章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新劃分、組合和精煉。例如，對(duì)“定性變量的統(tǒng)計(jì)描述”這一章節(jié)，我們將其拆分為：定性變量的頻率分布和統(tǒng)計(jì)圖、常用相對(duì)數(shù)指標(biāo)、醫(yī)學(xué)人口統(tǒng)計(jì)常用指標(biāo)、疾病統(tǒng)計(jì)常用指標(biāo)、粗率的標(biāo)準(zhǔn)化法和動(dòng)態(tài)數(shù)列及其指標(biāo)等6個(gè)知識(shí)點(diǎn)。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)配套制作時(shí)長(zhǎng)為10～15分鐘/節(jié)的微課程。微課程的內(nèi)容包括教學(xué)視頻、隨堂問(wèn)題與測(cè)試、課件、講稿和課后作業(yè)等。課程結(jié)束后，我們也安排了期末考試，題型均為選擇題，考察學(xué)員對(duì)基本概念的掌握，對(duì)統(tǒng)計(jì)分析方法的基本應(yīng)用及統(tǒng)計(jì)思維能力。

同時(shí)，考慮到醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC課程預(yù)期受眾的定位，我們將傳統(tǒng)的《醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)》內(nèi)容拆分為兩個(gè)部分，即基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)學(xué)和高級(jí)統(tǒng)計(jì)學(xué)。此次上線的MOOC為“基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)學(xué)”部分，內(nèi)容涵蓋從“醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)緒論”到“醫(yī)學(xué)研究的統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)”等十二個(gè)主題。后續(xù)我們還將制作“高級(jí)統(tǒng)計(jì)學(xué)”MOOC，“基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)學(xué)”將會(huì)作為該課程的先修內(nèi)容。

2)教學(xué)方法改革

計(jì)劃采用MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂(flipped classroom)相結(jié)合的模式，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式方法進(jìn)行改革。翻轉(zhuǎn)課堂是近年來(lái)新興的一種教學(xué)模式[16]。在這種教學(xué)模式下，上課前學(xué)生就通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在線學(xué)習(xí)課程，教師不再占用課堂的時(shí)間來(lái)講授這些知識(shí)。在課堂內(nèi)，學(xué)生能夠更專(zhuān)注于主動(dòng)的基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)，教師也能有更多的時(shí)間與每個(gè)學(xué)生進(jìn)行交流。

基于MOOC可以讓學(xué)生在線提前自學(xué)理論課程的特點(diǎn)，與翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)合后的課堂教學(xué)將使老師從重復(fù)的理論教學(xué)中解放出來(lái)，教學(xué)方式將更加注重師生間的互動(dòng)，教學(xué)內(nèi)容也將以基本統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的釋疑和統(tǒng)計(jì)分析方法的應(yīng)用為主。改革后的課堂教學(xué)時(shí)間將主要用于：針對(duì)MOOC內(nèi)容的深入討論釋疑、基于具體研究項(xiàng)目的模擬分析練習(xí)以及軟件分析操作等方面。

3)教學(xué)團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)與能力建設(shè)

教學(xué)內(nèi)容和方式方法改革后，對(duì)教師的業(yè)務(wù)水平提出更高的要求。因此，教學(xué)團(tuán)隊(duì)的能力建設(shè)成為課程建設(shè)的必須要素。中山大學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的能力建設(shè)主要從以下三方面開(kāi)展：

一、通過(guò)學(xué)習(xí)觀摩同行和專(zhuān)家指導(dǎo)等方式，提高主講教師的師德師風(fēng)、學(xué)術(shù)水平和教學(xué)藝術(shù)表現(xiàn)力。一方面，中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院設(shè)置有常規(guī)的教學(xué)督導(dǎo)和教師聽(tīng)課制度。教師們定期學(xué)習(xí)觀摩其他教師的教學(xué)方法，同時(shí)相互間也提出改進(jìn)意見(jiàn)和建議。另一方面，為提高M(jìn)OOC教學(xué)水平，中山大學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC建設(shè)的部分成員于2013年9月在CMB的資助下赴美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校、斯坦福大學(xué)、哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院進(jìn)行MOOC和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)在線教育經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)。此外，課題組成員還多次與北京大學(xué)、協(xié)和醫(yī)學(xué)院、復(fù)旦大學(xué)的相關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，提高M(jìn)OOC教學(xué)水平。

二、通過(guò)對(duì)授課教師及技術(shù)人員的培訓(xùn)，建設(shè)具備擅長(zhǎng)運(yùn)用教育信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的團(tuán)隊(duì)。在CMB的資助下，中山大學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC建設(shè)團(tuán)隊(duì)購(gòu)置了一批MOOC制作必須的設(shè)備，包括全高清便攜式移動(dòng)演播室、高清攝像機(jī)、交互式多媒體觸摸屏、多媒體演講屏等。教育部高等教育司、愛(ài)課程網(wǎng)站以及中山大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心在教育信息技術(shù)的培訓(xùn)方面給予了大力的支持。

三、通過(guò)加強(qiáng)研究生培養(yǎng)，組建能配合線上、線下教學(xué)的助教隊(duì)伍。中山大學(xué)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC建設(shè)團(tuán)隊(duì)共有研究生助教14人。經(jīng)過(guò)統(tǒng)一培訓(xùn)后，助教團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC部分后期制作和大部分在線交互式學(xué)習(xí)工作。研究生助教每周1人在線值班，進(jìn)行課程信息發(fā)送，組織小組討論和答疑。

醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC課程展望

1.課程內(nèi)容設(shè)計(jì)

“基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)學(xué)”MOOC首輪課程目前已經(jīng)結(jié)束。后續(xù)我們將根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)效果和反饋信息(詳見(jiàn)課題組后續(xù)文章)，對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，包括知識(shí)點(diǎn)的劃分、課程視頻的錄制和后期制作以及隨堂練習(xí)的形式等方面。同時(shí)參照國(guó)外生物統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC從“基礎(chǔ)性”向“專(zhuān)題性”發(fā)展的趨勢(shì)，制作并開(kāi)設(shè)“高級(jí)統(tǒng)計(jì)學(xué)”MOOC，分專(zhuān)題講授科研設(shè)計(jì)、復(fù)雜的和前沿的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法及原則。

2.教學(xué)方式

現(xiàn)階段醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC在中山大學(xué)的應(yīng)用還局限于學(xué)生進(jìn)行輔助學(xué)習(xí)和SPOC(small private online course)的階段，尚未真正實(shí)現(xiàn)MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)合。接下來(lái)通過(guò)對(duì)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)MOOC的完善和改進(jìn)，在課堂授課中進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的嘗試，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式方法進(jìn)行改革，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的實(shí)際運(yùn)用，使得我們的學(xué)生能夠擁有扎實(shí)的統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)和資料分析能力。

中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)慕課團(tuán)隊(duì)成員包括：郝元濤、方積乾、張晉昕、駱福添、凌莉、林愛(ài)華、陳雯、郝春、張慧、朱淑明、曾芳芳、吳少敏、胡曉敏、顧菁、郭艷、張琪、公為潔、趙志、曾珈智、周芳靜、徐勇、陸少艷、劉志婷、郭子韓、朱亞靜、杜志成、張曉、鄒亞明、廖羽。

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[13]Johns Hopkins University | Coursera. (Accessed 12-23, 2014, at https://www.coursera.org/jhu.)

[14]Statistics and R for the Life Sciences. (Accessed 12-22, 2014, at https://www.edx.org/course/statistics-r-life-sciences-harvardx-ph525-1x#.VJfVAJAoA.)

[15]Massive open online course. (Accessed 12-23, 2014, at http://en.wikipedia.org/wiki/Massive_open_online_course.)

[16]Berrett D. How 'Flipping' the Classroom Can Improve the Traditional Lecture The Chronicle of Higher Education 2012;Feb. 19:1-14.

(責(zé)任編輯：郭海強(qiáng))

MOOC “Start-Up” of Biostatistics at Sun Yat-sen University (CMB資助，基金號(hào)13-173)

△通信作者：郝元濤，E-mail:haoyt@mail.sysu.edu.cn