SPSS软件及应用课程教学体系助学自训系统设计

蒋智钢， 许 洁， 俞 捷

(遵义医科大学公共卫生学院，贵州遵义563000)

0 引言

统计产品与服务解决方案(Statistical Product and Service Solutions，SPSS)软件是医学生在学习过程中必须掌握的一门基本技能，也是预防医学统计学等课程中必定会涉及的重要内容［1-3］。尽管我校专门为本科生开设了SPSS软件及应用课程，但无论是从该课程的理论课部分还是上机实践部分来看教学效果都不尽人意，大部分同学在课后依旧不能独力操作SPSS软件完成相应的统计分析。尽管已有不少文献论述了关于SPSS软件教学方面的方法、模式、课件制作、教学资源开发及教学经验［4-13］，但是大多仅局限于对现有工具的利用或教学方法的调整，尚未见涉及教学工具研究的报道。作为一门全校绝大部分学生必选的基础课程，选修人数之多、学生专业之繁杂、工作量之巨大，单纯依靠几名老师讲授的方式是无法实现让学生掌握该软件的，设计一款可以帮助本科生自主学习练习的教学软件势在必行。SPSS软件及应用助学自训系统以VB-IDE作为软件开发平台，利用信息化手段，以“自学、自训”为原则，从“教与练”2个方面同时入手，实现本科同学利用本系统完成自学和自训的内容，达到独立使用SPSS完成统计分析的目的。根据软件使用的特点，本系统将完全摒弃传统教学模式中的单纯性文字说明或配图文字说明的教学模式，而是直接采用动态演示的方式进行教学;另一方面，按照课程教学大纲的要求，通过在软件内置SPSS模拟操作界面，引导学生一步步地完成包括数据录入、t检验、方差分析、卡方检验、秩和检验以及相关与回归等具体案例操作，从而提高教学质量与效率。

1 研究背景

1.1 面对的问题

随着近年来教育教学改革的发展，我国的本科生教育水平逐年提高，高校对于本科生毕业的要求也在逐步严格。论文数据的统计学分析也已成为每年本科生毕业论文重点考察的内容之一。因此，同学们对于统计学及相关技能的需求也越来越迫切，尤其是在我校大力提倡本科生参与教师科研、鼓励本科生自主申报科研项目的大环境下，对掌握SPSS的愿望更加强烈。有鉴于此，结合实际情况，针对医学专业及部分非医学专业开设了SPSS软件及应用的技能性选修课程。

通过几年来的教学实践发现，SPSS这门课程虽然其开设的初衷是以介绍SPSS软件的应用为主，但是其对于同学们的统计学知识的要求亦不低，再加上软件自身的特性导致教学效果不理想。通过与同学交流发现，尽管他们在自己的电脑上也安装了相应的软件，但是一到自己独立操作的时候就经常找不到方向，不知如何着手。根据调查的结果，产生这些困难的原因大致有以下几类:①学生对软件的熟悉程度远远低于他们对QQ、微信等，因此经常会忘记需要的分析命令在哪个菜单可以找到或是可以通过哪个图标来实现。②由于SPSS其自身对数据录入的要求与大家在日常工作中用Excel整理数据的习惯完全不同，因此，相当一部分学生不知道或是不清楚数据应该以怎样的格式录入软件才会被程序正确识别。③ 同学自身对于统计学相关理论知识的掌握程度不够。课本上的习题一般都是根据其所在章节内容进行设置的，因此同学在面对这类题目的时候能够较为轻松地识别出相关的数据类型及需要进行的统计学分析，但是在遇到临床问题的时候，他们缺乏对这些问题的敏感性，往往会不确定甚至选错统计学方法，导致其计算出来的结果与老师提供的不一致。④与学生人数相比，教师人数远远不足，无法做到一对一地单独辅导。⑤在上机实践课的时候，不少同学由于对统计理论知识掌握不足，除个别人外基本上大多数人都不愿意提问，而是习惯于在同学间进行相互讨论，但问题在于限于自身统计学理论知识水平的不足，一般也讨论不出什么结果，而且更多的是，座位临近的同学全都错得一模一样。⑥个别动不动就自称“电脑盲”的同学，更是对此不上心，也甘于这种现状。

1.2 解决对策

对于第①、第⑥种情况，可以通过一些教学管理上的措施或手段，要求学生自主加强对软件的熟悉程度，这点可以通过实践课上考察的方式进行。第②、④种情况，可以通过增加学生对软件的使用次数来实现。第③、⑤种情况，只能通过鼓励学生提问教师答疑以及增加学生对统计学问题的接触次数来解决。综合起来看，要想解决上述问题，就需要学生进行反复多次地训练才行，这就对参与教学的教师数量及教学次数提出了要求，就目前实际情况而言，通过增加教师数量及课时数是不现实的。显而易见，对于这种需要大量重复的工作，由计算机软件助力是个不错的选择。

2 设计思路

SPSS软件及应用助学自训系统的研发仅仅只是为解决上述在教学中遇到的问题提供了一个有效的工具，但是还要激发学生自主学习的兴趣与动力。在实际操作过程中还需要授课教师制定并执行相应的保障措施比如与课程成绩挂钩、课堂现场操作考核等才能确保软件系统实现预期目标。

2.1 软件设计思路

结合“艾宾浩斯记忆曲线”反映的记忆规律以及新东方俞敏洪的“反复大量重复”的理念，本软件系统设计为从导学与自训两个方面入手，为使用者掌握SPSS提供帮助。在导学方面，软件将引入案例分析与统计知识点交叉的方式对学生需要掌握的知识内容进行讲解，且主要以动画演示搭配语言讲解的形式取代传统的文字描述。在自训方面，软件针对教学大纲中要求掌握的内容设置了多个精选的案例采用辅助引导式点击法对包括数据录入、t检验、方差分析、卡方检验、秩和检验以及相关与回归等多种实际操作进行讲解，让同学在短时间内对软件界面及相关的操作熟悉起来。从理论上来说，只要学生对于数据的分析能够正确判断出应当采用的统计学方法，那么其对SPSS的操作就只是一些体力劳动而已，在这样一种前提下，同学对前述提及的一系列软件操作形成条件反射，可以让他们像使用自己熟悉的QQ或微信那样正确熟练地使用SPSS。

2.2 软件运用思路

软件能否较好地实现预期目标需要教师对同学们在使用软件的过程中制定并提出一些相关的措施规定来对此进行保证。尽管大部分同学可能从主观意愿上来讲是愿意认真执行教师要求的，但是，由于医学院校中课程设置门类繁多，加上各类课外活动等会占用学生的学习时间，因此，无法保证每个同学都会不折不扣地采用软件进行自学。通过与同学交流，了解到，部分同学由于各种各样的原因，通常对于教师布置的课后任务不能给予足够的重视，除非教师明确告知他们该课后任务与课程的成绩挂钩，并且教师也能够使用某种切实可行的手段对其检查，否则，一切都只是流于口头形式，无法达到其初衷。有鉴于此，就需要教师将对该软件使用情况的考察直接纳入实践课堂的授课内容中，并且还需要明确告诉学生考察的成绩直接作为课程总评成绩的一部分，如此，方能取得较好的效果。

3 总体框架

软件的总体框架设计如图1所示［14-16］。程序启动界面如图2所示，各模块实现的目标功能为:导学模块主要提供2种方式对SPSS软件的学习提供辅助，一种是自动演示模式，当运行于该模式下时，学生将观看到以具体实际应用为示例的完整动画演示;另一种是逐步引导模式(见图3)，处于该模式下，对数据进行分析的SPSS操作步骤将按照SPSS软件的菜单命令被逐一拆解，以方便学生熟悉相关菜单命令的位置及点击顺序等。实操模块同样以2种方式对学生练习SPSS的操作提供帮助，一种是引导模式，处于此模式下，当学生选择进行某一种数据分析操作后，系统将在每一步操作前给出相关的提示，告诉学生在助学系统提供的SPSS模拟界面上该点击哪里，以帮助学生尽快熟悉相应的程序操作。当助学系统以独立模式运行时，将不再提供相关的帮助，而是任由学生自由操作。但是，无论是引导模式还是独立模式，为了确保学生只能按照正确的步骤来操作SPSS。因此，本教学系统特别设计了专一响应功能，即只有学生点击到正确的菜单命令，助学系统才会做出响应，以此保证在他们的脑海中对于SPSS的使用都能形成标准的操作流程。测试模块主要是考察学生对SPSS的熟悉程度。全程监控模块则是对学生的操作进行计时以及对学生的使用情况进行记录，以便为使用效果评价提供基本参数。效果评价模块则是将学生使用本系统的学习情况(如使用的时间、次数、SPSS操作正确率等)进行汇总，并生成相应的数据文件供教师评定成绩之用。考虑到网络对学生的诱惑，因此本系统被设计为使用时采用断网+全屏独占方式运行。

图1 SPSS软件及应用助学自训系统设计框架图

图2 程序启动界面

图3 程序运行界面(实操模块独立样本t检验部分内容，当鼠标停在菜单项上时会自动提示下一步操作)

4 实际应用

教师在上课的时候一开始就要明确告诉学生，在SPSS软件及应用这门课程中将全程使用助学自训系统进行辅助教学及对平时成绩的考查，并且要求学生在课程结束时将系统产生的效果评价文件发送到教师的邮箱以此确定其平时成绩，最好能再次强调，使用本系统产生的平时成绩将会占到课程总成绩的具体百分比，由于学生一般对于期末考试心存畏惧，反而认为非考场形式考核的难度较低，所以为了确保自己最终能够顺利通过考试，通常愿意在非考场考试环节投入一定的时间和精力［17］。

5 结语

单纯地提供助学软件不可能获得预期的教学效果，因为没有办法确保学生一定会自觉地去使用软件进行学习。CAI软件功能再强，如果学生不好好去用，也徒劳，因此，以课程成绩作为调控杠杆，由教师以成绩评定的规则加以宣布实施才是确保CAI软件被学生切实使用的保障［18］。要实现帮助学生掌握技能提高水平的目标，需要多方面多层次多角度以及多学科配合，只有这样才可能做到事半功倍。