基于微信平台的医药数理统计混合式教学研究与实践

王亚云

摘要：针对医药数理统计课程传统教学的不足，探索基于微信公众平台的混合式教学模式。通过引入Matlab软件辅助教学、设置基于医药学案例模型的翻转课堂、改变课程考核方式等方式，实现课程教学的变革。教学实践表明，混合式教学能提高学生的学习兴趣与积极性，培养统计学素养和应用意识。

关键词：医药数理统计;混合式教学;Matlab软件;医药学案例模型

中图分类号：G642      文献标识码：A

文章编号：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

医药数理统计是以概率论为理论基础，研究大量随机试验统计规律的一门学科。在医药学研究中，实验设计、资料整理、数据分析等环节均涉及数理统计问题;医药学理论的阐述不乏数理统计理论的支撑。在此背景下，医学院校开设了《医药数理统计》，该课程是统计理论与医药实际的结合，旨在培养学生科研意识以及用数理统计方法分析和解决医药学中的实际问题的能力。

混合式学习是指传统教学和网络学习的整合，通过为学习者提供学习资源、工具和平台，通过组织不同形式的学习活动来引导学习者主动积极地学习。随着新型网络平台的不断涌现，混合式學习的内涵不断更新。本文结合医药数理统计教学实践，探索基于微信公众平台的混合式教学方案。

1 医药数理统计课程教学现状

1.1教学现状分析

根据对我校多届该课程教学中针对学生的调研，当前课程教学问题如下：

课程授课对象是医药学相关专业学生，其数学功底和素养普遍不够扎实。数理统计概念与方法较为抽象，学生在学习过程中深入理解方法和原理不足，知识掌握浅显，迁移能力欠缺。上机实践匮乏，学生普遍动手能力不足，相关统计软件的操作不熟练。

教师教学中，重理论推导，强调知识体系的完整性、严谨性，以致课堂教学晦涩枯燥，难以提起学生学习兴趣。教学内容缺少医药学应用案例，知识与应用偏离。教学模式单一。教师讲解，学生被动接受，学生的主观能动性难以发挥。考核方式不够灵活，传统形成性评价本质上是不同时期试卷成绩的汇总，不足以体现课程掌握情况和应用能力。

1.2学生学习状况分析

在教学实践中，选取药学专业100名同学针对《医药数理统计》课程发放问卷调查，通过整理、分析数据，初步得到以下结果：

调查发现学生对本课程表示感兴趣的比例在50%以上，学习动机首要为获得学分。学生在学习本课程之前，已经具备的预备知识是《高等数学》。调查学生利用手机上网时长发现，超过90%的同学每天浏览时间超过2小时。在学习中遇到疑难问题时，超过70%的同学会通过网络获取答案，见图1：

调查结果表明，利用网络平台、手机移动端等教学方式与传统教学方式相结合的课程混合教学模式具备一定的可行性。

2 混合式教学实施方案

2.1微信公众号平台构建

注册微信公众号，将医药数理统计课程搭建在微信平台上。平台设置了课程相关、同步课堂、统计应用三大功能模块，提供《医药数理统计》课程补充资源及课后互动平台。其中，课程相关介绍学科历史、提供参考资料。同步课堂包含课件资源、迷津探讨、拓展资料三个子栏目，提供每一章课件资源、数理统计中经常出现的概念理解错误、数理统计概念的实际应用背景故事等。统计应用包括统计软件应用、医药统计、答疑解惑等子模块，重点探讨统计学知识的实际应用及软件操作。

2.2 Matlab软件辅助教学

Matlab是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。Matlab数学应用工具箱是统计分析工具，支持统计计算和图形绘制等功能。工具箱几乎对各种概率分布提供支持，使用时可直接调用。在常用概率分布、中心极限定理、数据处理、统计推断等模块教学中，传统教学主要从纯数学的角度解释原理，导致学习过程抽象难懂。在课堂教学中，借助Matlab软件绘图功能，对统计量的三大分布[t]分布、[χ2]分布、[F]分布进行参数赋值并作图比较，直观呈现参数对三大分布图形的影响以及参数在特定取值之下的极限分布情况。绘图结果表明，在自由度无限增大时，三大分布的极限分布均为正态分布。对于棣莫佛拉普拉斯中心极限定理，从数学公式中不难推导二项分布、泊松分布极限分布为正态分布。借助Matlab软件，以事件的发生次数[k]为横坐标，以对应于[k]的概率[P（k）]为纵坐标，描出点[（k，P（k））]，用折线或光滑曲线连接起来绘出二项分布图。通过对随机试验次数n及[P（k）]赋值，直观展示二项分布图形的极限分布。

Matlab统计工具箱提供了统计推断的函数命令，参数估计、假设检验等均可通过直接调用相应函数实现。在课程教学讲授统计推断原理之后，可在微信平台附加实验操作内容，让学生了解统计软件的使用。当前Matlab软件客户端有电脑端和手机端，使得软件操作更为便捷。培养学生应用统计软件的意识和能力对于后续的医药科研意义深远。

在微信平台软件应用模块，提供软件理论与操作实践方法，供学生自学使用。

2.3基于医药学案例模型的课堂翻转

整合医药学案例模型与医药数理统计课程的知识点，建立围绕医药学案例模型为中心的课程讲义、课件、数学实验和网络教学平台。案例模型来源包括通过合理简化历年统计建模试题，国内外优秀教材中的经典案例，或在各专业课程中搜集和整理合适的素材等。实施翻转课堂教学时，构建课堂教学项目，采用启发式教学，引导学生通过组队研讨交流等方式解决问题，充分发挥学生的主观能动性和团队协作能力。

如在单正态总体参数检验教学中，设计案例如下：

根据临床经验，癌胚抗原（CEA）对诊断消化性肿瘤有意义。已知CEA含量的正常值为 [≤5mg/mL]。某医生测得14位消化系统肿瘤患者的癌胚抗原含量如下：

提出问题：肿瘤患者CEA含量与正常值之间的差别有无统计学意义。

课前在微信平台发布学习任务，学生可以自由分组、查阅资料。在课堂教学中，学生按照既定分组进行讨论交流，教师对各组进行答疑及随机提问，每组选派一名同学回复。学生通过深入思考与交流，充分理解假设检验的思想和步骤，理解“统计学意义”“显著差异”等术语的含义。在该组数据下得出结论为显著水平0.05下，肿瘤患者CEA含量比正常值高。进一步启发学生修改列表中部分数据，是否会影响假设检验结论。学生完成讨论总结后，教师予以总结评价。课堂讨论大大提升学生的參与度和学习效率。

2.4考核评价体系量化

过程性评价和终结性评价相结合。过程性评价作业的完成情况、课堂表现及自主学习任务单，实现对学习者课堂学习的评价。根据课程内容，选取医药学实际案例模型作为问题，设计自主学习任务单，引导学生独立解决问题，重点考查学生学以致用的能力及创新能力。

终结性评价通过期末考试来实现。改革考试题型，减少客观题比例，淡化计算技巧，注重分析问题解决问题能力的考察。

3 结语

混合式教学将传统课堂教学与在线教学优势结合起来，有助于提高学生的自主学习能力，增强师生互动。通过在课程中引入Matlab软件辅助教学、设置基于医药学案例模型的翻转课堂，加深学生对医药数理统计课程理论的理解，凸显了课程的应用性，培养学生科学的统计思维和数据处理的实践能力。另一方面，在教学实践中，混合式教学对师生提出了更高的要求。学生需要花费更多时间自学统计软件或者课前教学资源，对自学能力和自制力都是一种挑战。对于教师，医药学专业案例模型的掌握和搜集涉及面的广度和纵向的深度拓展，必要时需与医药学专业教师交流学习，进一步完善案例模型。

参考文献：

[1] 茆诗松，濮晓龙，程依明.概率论与数理统计简明教程[M].北京：高等教育出版社，2012.

[2] 高祖新.医药数理统计方法[M].北京：人民卫生出版社，1987.

[3] 刘卫国.MATLAB程序设计教程[M].2版.北京：中国水利水电出版社，2010.

[4] 张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012，30（4）：46-51.

[5] 张雪峰，宋辉.概率论与数理统计问题的MATLAB求解[J].曲阜师范大学学报（自然科学版），2015，41（3）：23-27.

[6] 路畅.基于SPOC的概率论与数理统计课程混合式教学模式研究[J].教师，2019（8）：30-31.

[7] 黄荣怀，马丁，郑兰琴，等.基于混合式学习的课程设计理论[J].电化教育研究，2009，30（1）：9-14.

【通联编辑：唐一东】