创新能力培养为导向的生物统计专业课程改革与实践*

滨州医学院公共卫生与管理学院(264003) 张中文 韩春蕾 王 玖 孙红卫 曹高芳

在高等教育高质量发展战略的驱动下，在“三全育人”理念不断得到贯彻的过程中，以提升大学生创新创业能力培养为目标，积极探索高素质创新型人才培养途径，已经成为当前高等教育深化改革的重要方向[1]。深化高校创新创业教育改革是新常态下推进高等教育综合改革，促进学生高质量就业的有效探索与重要举措。当前，我国的高等院校普遍重视大学生的创新创业能力的培养，并为广大师生在资金、政策、条件保障等方面提供了大力的支持，大学生创新活动的参与度得到显著提升[2]。然而，在大学生创新创业活动中也存在着很多不足，如某些项目科学性较差、针对性不强、成果转化率低、低质量重复等[3]。如何通过培养方案优化以及课程改革等方式全面、实质性地提升大学生创新能力成为摆在广大高等教育工作者面前的重要课题。生物统计学是一门理论性和实用性并重、具有广阔应用背景的前沿交叉学科。其中，创新精神和创新能力的培养是生物统计学专业本科生最核心的培养目标之一。本文通过对生物统计学专业课程《调查技术与方法》教学改革原因、方向、方法等的分析，总结课程改革过程积累的成功经验，为相关课程的改革提供参考，进而为全面优化生物统计学专业学生的培养模式服务。

教学对象与课程介绍

我校(滨州医学院)是国内首批招收统计学专业(生物统计方向)的医学院校之一，自2006年首次招生以来从未间断，年招生人数30人左右。该专业以培养具有一定的医学基础知识、良好的数学素养，掌握现代统计学的基本理论、方法、数据管理和统计分析软件，基础扎实、具有良好创新精神和实践能力的复合型人才为目标。生物统计学专业毕业生除了具备扎实的统计知识和数据分析能力以外，还必须能够在广阔领域中合理使用、创新统计分析方法以解决实际问题[4-5]。《调查技术与方法》是统计学专业本科生的专业必修课。现场调查是运用社会学、人口学、统计学和运筹学等学科的理论和方法去解决问题的一系列研究方法的总称。该课程兼顾理论性和实践性，使学生可以系统掌握现场调查的理论基础，掌握调查问卷设计的基本技巧，掌握几种基本的抽样方法，培养学生具有初步的能结合实际情况对具体项目进行抽样设计和对所获得数据进行处理和分析的能力。

课程改革与实施

近年来，我校生物统计学专业以提高创新能力为契机，积极参与大学生创新活动、学科竞赛，又从创新、竞赛等的实际需求出发，对《调查技术与方法》的教学内容、教学方法、评价方法等进行了持续性的改革，现将教学模式调整的主要内容总结如下。

1.教学内容优化

《调查技术与方法》课程的前身是本科经济统计学专业的核心课程《抽样调查》，我校在2016年之前一直开设的也是《抽样调查》，该课程的重点是抽样调查和其他统计调查、概率抽样和非概率抽样等，教学的两条基本主线为如何获取样本和估计总体。教学过程中会详细介绍各种抽样方法及其特点，教学过程一般遵循数学原则，以精确的数学表达式推导作为手段，同时注重估计量的性质与抽样方法的选择原则。

该课程理论性较强，在教学过程中发现了很多问题。首先，数学推导的难度比较大，这是因为本课程一般假定总体为有限总体，这使得在抽样方法的误差估计、分析与比较中，积分技术往往无法使用，而经常需要依赖于有限数列求和，其中会涉及较为复杂的数学推导并依赖于很多计算技巧。其次，该课程主要介绍概率抽样方法，更多关注常见的概率抽样方法的比较，包括简单随机抽样、分层抽样、整群抽样、不等概率抽样(属于概率抽样方法)、系统抽样等。所有这些概率抽样方法都依赖严格的抽样框，而在学生参加各类创新活动和学科竞赛中所面临的绝大部分实际问题并没有完整抽样框，这使得这些方法在学生的实际应用中几乎无法发挥实质性作用。最后，学生对于枯燥的纯数学知识缺乏兴趣，参与度很低，任课老师采用了很多新的教学方法，然而教学效果一直无法得到有效提升。

为了全面提升学生的学习兴趣和实践创新能力，自2016年开始，我校生物统计学专业开始对培养方案进行调整，针对《抽样调查》课程存在的诸多问题，将该课程更名为《调查技术与方法》，并且继续设置为专业必修课。在保留原课程核心内容的条件下对教学内容进行了大量调整，将该课程从一门数学课程逐步转变为了一门学习医学现场调查方法为主的课程。不再重点定量讲解各类概率抽样方法的误差估计与比较，转而介绍现场调查的选题、现场调查方案的设计、调查问卷的设计程序与设计技巧、抽样调查的实施和质量控制等内容。另外，在学生参与大学生创新创业训练计划项目、全国大学生市场调查与分析大赛中均要书写研究报告，所以本课程教研组在教学内容中重点补充了医学现场调查研究论文及研究报告撰写的内容。

2.教材建设

2016年以前，本课程选择的教材是科学出版社李金昌主编的《应用抽样技术》，该教材为“十一五”国家级规划教材。该教材结构完整、条理清楚，包含丰富的案例，每章均有本章小结，并且将标准化的教学大纲融入其中，是经济管理类统计学专业选用率非常高的教材。但是在本课程教学内容发生较大调整后，教材和课程的锲合度显著变低，不再适合作为本课程的教材使用。2017年开始，改用科学出版社出版的、首都医科大学郭秀花教授主编的《医学现场调查技术》作为首选教材。该教材中现场调查技术概述、医学现场调查设计技术、医学现场定性研究技术等内容非常贴近学生创新活动实际，受到学生的好评，并且在学生的学科竞赛以及科研创新活动中发挥了明显的作用。

随着我校生物统计学专业学生参与全国大学生市场调查与分析大赛以及统计建模大赛的增多，课题的研究领域逐渐由单纯的医学类问题、大学生问题扩展到市场研究、消费者行为研究、医用产品研究等。市场调查相关理论的缺失成为限制学生创新能力提升的桎梏，于是我们增加全国大学生市场调查与分析大赛指定参考书、徐映梅教授主编的《市场调查理论与方法》作为参考教材，选用的章节包括市场调查概述、量表测量技术、市场调查的组织与实施等。当前，本课程已经形成以《医学现场调查技术》为主、以《市场调查理论与方法》和《应用抽样技术》为辅的比较成熟的教材体系，并且本课程组正在根据课程内容规划自编教材。

3.教学模式和教学方法的调整

(1)理论知识的教学采用以定性理解为主的方法

在教学内容发生改变的条件下，任课老师对于教学方式也进行了适应性调整，以学生为中心，改变传统课堂的灌输式教学方式，激发学生的学习兴趣、提升学生参与度。教学内容调整前，一般每章会介绍一种概率抽样方法，教学中主要通过严格的数学公式的推导帮助学生理解每一种抽样方法的性质。教学内容调整后仍然会非常详细地讲解各类概率抽样方法的性质，然而教学中主要通过丰富的案例以及类比、联想等方法帮助学生定性理解相关理论知识。

(2)对于实践类、创意类的教学内容采用以翻转课堂为主的教学方法

对于市场调查概述、市场调查方案设计等实践性比较强的内容的教学，任课教师在为学生提供基本的课件、素材、网络资源等资料的条件下，主要采用翻转课堂的教学方法，充分发挥大学生对于新鲜事物的了解度、参与度较高的优势，采用学生讲解与讨论、任课教师课堂指导的方式进行。

在本课程的教学过程中，要求学生按照合理搭配的原则组成学习小组，每个小组3～5人，一般会有8～9个小组，并且每个小组需要配备1～2名指导教师。本课程共48个学时，周4学时，共12周，每个学习小组需要在学习到第8周左右时完成一项现场调查方案的设计，并且小组逐个上台讲解自己的设计方案，小组代表讲解完成后会有学生提问、任课教师提问、集体讨论环节，以实现现场调查方案的初步修改。课后各小组需要与指导教师进行沟通，完善调查方案并提交最终版设计方案。

(3)混合式教学法

除了任课老师课堂讲解和翻转课堂以外，本课程教学中还适当引入了视频资料和网络资源。例如：在全国大学生市场调查与分析大赛、大学生统计建模大赛等比赛中均有学生上台展示环节，虽然在学生的前期培养中已经接受了一定的训练，但是为了进一步提高学生上台展示的能力并熟悉比赛环节，本课程教学中会引入往年优秀作品和问题作品的比赛视频资料，并对于上台展示的注意事项、回答问题的方式等进行点评和讨论，帮助学生近距离感受大学生创新活动的氛围，精准提升学生的能力。

4.课程评价方法

本门课程为考试课，同时需以小组为单位提交一份现场调查设计方案。 考核方式：结果考试占40%，抽样调查设计方案占40%，平时成绩占20%。 平时成绩中，平时表现评价(翻转课堂、课堂出勤、小组讨论)占10%，计分书面作业占10%。本课程评价中最大的创新在于将全国大学生市场调查与分析大赛的网考成绩作为结果考试成绩，即在学生考核过程中引入了“第三方”评价的新模式，网考试题内容涉及统计学尤其是现场调查的基本原理、现场调查抽样方法、抽样误差及样本含量的估计、市场调查的类别与特点等内容。现场调查方案的设计考察学生进行现场调查的实践能力。

5.教学效果评价

(1)课堂教学效果明显提升

本课程新的教学模式打破了枯燥的灌输式教学模式，理论讲解和课程实践深度融合，多种教学方式不断交替，师生互动显著增加，活跃了课堂气氛，师生满意度均显著提升。任课老师可以非常明显地感受到课堂气氛的变化，学生“昏昏欲睡”的比例显著减少，学生对任课老师的评教成绩则有了明显提高。每年本课程教学结束以后，任课老师均会对典型学生进行深度访谈，由反馈的结果可知学生对课程的认可度不断改善。

(2)该课程对于学生参与大学生创新活动的支撑作用显著加强

本课程在大三上学期开设，一般与全国大学生市场调查与分析大赛网考阶段时间重合，新教学模式实施前，学生往往在大三下学期才开始调查方案的设计工作，由于后续还有现场调查、报告书写等任务，用于方案设计的时间会非常短暂，这就造成很多作品的设计方案在科学性、成熟性方面存在很多问题。新教学模式实施后，课题设计大大提前，绝大部分参赛队伍在大三上学期就已经完成了调查方案的设计工作，一般在寒假前后就可以完成现场调查。这给指导老师的后续指导争取到了更充足的时间，很多低级错误和违背现场调查设计原则的内容得到了及时纠正。近4年以来，本课程“孵化”的作品超过50%获得了全国大学生市场调查与分析大赛的国家级或者省级奖励，而获得大学生创新创业训练计划项目立项的比例超过80%。

讨 论

医学院校的生物统计专业学生的学习兴趣与财经类统计学专业、数学类统计学专业存在很大的区别，对于数学理论感兴趣的学生比例比较低。因而以数学理论推导为主线的教学模式无法得到学生的积极回应和认同，很多学生通过努力仍然无法掌握各类概率抽样方法误差估计的推导过程，对于各类抽样方法性质的理解并没有因为经过了理论训练而深入[6]。在新的教学模式实施以后，虽然用于各类概率抽样方法的学时显著减少，但学生对各类抽样方法性质的掌握程度反而有了一定的提升，这也在一定程度上体现了以学生为中心教学模式的意义。

在旧教学模式下，本课程知识在大学生创新活动中几乎不能发挥实质性作用，学生在实践中反而畏首畏尾，有时会纠结于细枝末节，对于问卷设计、量表评价等重要内容缺乏足够理解[7]。新教学模式的形成过程中，始终从提升学生创新、实践能力，服务学生参与创新活动的需求出发，并保持与时俱进的工作作风，从而形成了当前学生满意度高、实用性强的新模式。该课程还因其在学生创新创业中的突出作用获批立项了学校创新创业课程。

新教学模式的顺利实施依赖于整个专业、甚至整个学校深厚的创新创业文化。例如：在课程小组的建立、指导中均离不开师生的积极参与，小组指导教师的工作是没有任何工作量体现的，能够鼓励老师们积极参与并发挥巨大作用的除了老师们的责任心以外，对于指导学生创新创业热情的培育与激发是重中之重。我校生物统计专业已经形成了创新创业活动师生全员参与、上下级联动的良好机制。

由我校生物统计学《调查技术与方法》课程改革的实践可知，以学生创新能力的提升为导向，以学生的健康、长远、全面发展为目标进行教学改革，可以显著改善学生的培养质量和创新能力。该模式可以在生物统计学其他类似课程改革中进行推广。同时，课程改革应该根据社会发展变化、不断面临的实际问题以及学生的创新需求进行持续性的改革，从而不断优化课程模式，达到育人目标，满足社会发展的人才需求。