医学统计学不同教学方法效果及满意度比较的贝叶斯网络meta分析*

陆军军医大学军事预防医学系军队卫生统计学教研室(400038)

宋秋月 李 芳 陈 佳 张彦琦 刘 岭 易 东 伍亚舟△

【提 要】 目的 采用贝叶斯网络meta分析，对医学统计学不同教学方法的教学效果及满意度进行比较。方法 通过计算机检索中国知网、万方数据库、维普数据库、中国生物数据平台中关于医学统计学教学方法的研究，末次检索时间为2021年8月，按照纳入排除标准筛选文章、提取数据并进行质量评价，主要指标包括：期末考试综合成绩、教学方法满意度，采用R.4.1.1软件进行网络meta分析。结果 本研究共纳入40篇文献，包括6781名学生，网络meta分析结果显示，相比于传统讲授教学法，线上+线下混合教学模式(MD=9.80，95%CI=4.80～14.78)、CBL+翻转课堂(MD=7.59，95%CI=3.24～11.94)、线上+翻转课堂(MD=5.62，95%CI=1.88～9.47)、PBL+CBL(MD=9.38，95%CI=5.71～13.05)、PBL(MD=7.05，95%CI=4.48～9.54)、CBL教学法(MD=5.68，95%CI=2.84～8.49)，期末综合成绩差异均有统计学意义，学生满意度有提升；等级概率排序结果显示，混合教学模式在医学统计学教学中效果最佳。结论 6类教学模式的教学效果和学生满意度优于传统讲授教学，其中线上+线下讲授混合教学、PBL+CBL、CBL+翻转课堂等模式效果较为突出。本研究可以为医学统计学教学方法的选择提供客观的参考依据。

医学统计学是运用概率论和数理统计原理及方法，对医学数据进行收集、整理、分析并进行推断，获得正确推断结论的一门重要学科，是医学高等院校教育中不可缺少的一门公共必修课[1]。统计思维的养成和统计方法的掌握具有一定的难度，由于医学统计学内容较抽象，医学生专业课程量大，学习医学统计学时间有限，所以医学统计学是学生认为较难学习的课程之一。如何有效进行医学统计学教学工作，让学生能够理解医学统计学基本理论知识，掌握数据统计分析基本功，是医学统计学教师不断思考探索的问题。

近年来，新兴教学模式层出不穷[2-3]，基于案例学习(case-based learning，CBL)教学方法、以问题为基础(problem-based learning，PBL)教学法、基于网络教学平台的翻转课堂教学，在这些教学方法基础上还衍生了一些新的混合模式，比如，CBL+翻转课堂、线上+线下混合教学模式、PBL+CBL等，这些都是对于传统讲授式(lecture-based learning，LBL)教学模式进行改良的尝试和探索，上述教学方法都有不错的教学效果。为比较不同教学模式在医学统计学教学中的应用效果和学生满意度，本研究采用贝叶斯网络meta分析，对医学统计学现有教学方法的教学效果和满意度进行评价，为医学统计学教学方法的选择提供一个客观参考依据。

对象与方法

1.研究对象

本研究以中国知网(CNKI)、万方数据库、维普数据库(VIP)、中国生物数据库(CBM)中检索的医学统计学教学方法相关文献为研究对象，末次检索时间为2021年8月。检索词：“案例式教学(CBL)”、“以问题为基础的教学(PBL)”、“在线教学(MOOC、Spocs)”、“翻转课堂”、“面授式教学(LBL)”和“医学统计学”、“卫生统计学”、“生物统计学”。使用EndNoteX9软件管理文献，进行查重和初筛。

2.研究方法

(1)文献纳入与排除标准

文献纳入标准：①研究对象为医学院校学生，包括：临床医学、护理、中西医、卫生管理、药学等；②学习课程为医学统计学、卫生统计学、生物统计学；③比较不同教学方法的教学效果和学生满意度，且有量化指标，如：期末成绩、满意度等。文献排除标准：①重复发表的文章或系列文献；②研究类型不符合，如未设立对照、观察性研究等；③研究指标不符合，如：未提供期末考试成绩；④综述或meta分析。

(2)文献筛选与数据提取

由2名研究人员独立完成文献的筛选和数据提取，提取数据主要包括：作者信息、发表时间、样本量、教学方法、研究对象、测量指标。同时按照Jadad量表的评分标准[4]，对40篇文献进行质量评分，低质量文献总分为1到2分，高质量文献总分为3到5分。文献质量评价内容包括：①是否说明随机分组序列的产生方法；②是否采用双盲；③是否详细描述退出和失访数据。

(3)统计分析

采用R4.1.1软件gemtc程序包进行贝叶斯网络meta分析，可对不同教学方法进行相互比较。本研究教学评价指标为期末考试综合成绩和满意度，采用均数差(mean difference，MD)和比值比(odds ratio，OR)进行效应量合并，并计算其95%置信区间。通过I2统计量判断研究异质性，I2=0%～25%，表示异质性不明显；I2=25%～50%，表示轻度异质性；I2=75%，表示异质性显著。根据误差信息准则(deviance information criterion，DIC)选择模型。节点分析判断直接比较和间接比较结果是否一致，当P<0.05，表示结果不一致。采用等级概率排序图对不同教学方法效果进行排序。

结 果

1.文献检索结果

根据检索策略进行计算机检索，共获得文献565篇，其中CNKI数据库179篇，万方数据库179篇，VIP数据库115篇，CBM数据库92篇。阅读题目和摘要，初筛排除重复文献316篇、不相关研究83篇，初步纳入文献166篇。进一步阅读全文，按照纳入排除标准，排除研究类型不符文献93篇、研究指标不符文献22篇、实验课教学文章6篇、综述及meta分析5篇，最终纳入40篇文献[5-44]。具体筛选流程见图1。

图1 文献筛选流程图

2.纳入研究基本特征

本研究最终纳入的40篇文章，涉及7种教学模式，具体为：案例教学法(CBL)、以问题为基础教学法(PBL)、PBL+CBL模式、基于网络平台的翻转课堂(线上+翻转课堂)、CBL+翻转课堂、线上+线下讲授混合教学模式和传统讲授式教学(LBL)。测量指标主要是医学统计学期末考试综合成绩和教学方法满意度。39篇文献提供了期末综合成绩，14篇文献提供了满意度指标。2篇文献[11，13]只列举了不同题型的分值，进行了总成绩的合并。具体结果详见表1。

3.文献质量评价

在纳入的40篇文献中，均设立了实验组和对照组，采用Jadad量表进行文献质量评价，其中提及随机分组的有17篇文献，2篇详细说明采用随机数字表进行分组，21篇文献未说明分组方法。40篇文献均未提及使用双盲方法。通过文章研究对象与报告结果数据判断是否有失访和退出数据，40篇文献均无失访。最终根据评分标准，总分为3分的有2篇，1到2分的有38篇。具体评分结果详见表1。

4.网络meta分析结果

(1)期末综合考试成绩

39项研究包含6606名学生，比较了不同教学方法下医学统计学期末综合考试成绩。研究采用随机效应模型，网络总体异质性I2=0.04%，异质性不显著。节点分析P值均大于0.05，直接比较与间接比较未检测到不一致性。

表1 纳入研究的40篇文献的基本特征

续表1

网络meta森林图显示，与传统的讲授教学法对比，线上+线下混合教学模式(MD=9.80，95%CI=4.80～14.78)、CBL+翻转课堂(MD=7.59，95%CI=3.24～11.94)、线上+翻转课堂(MD=5.62，95%CI=1.88～9.47)、PBL+CBL(MD=9.38，95%CI=5.71～13.05)、PBL(MD=7.05，95%CI=4.48～9.54)、CBL教学法(MD=5.68，95%CI=2.84～8.49)，期末综合成绩均有统计学意义。详细结果见图2。其余教学方法的两两比较均无统计学意义，本文中不再进行描述。

图2 不同教学方法期末成绩比较的森林图

等级概率排序图结果显示，线上+线下混合教学模式等级排序第一的概率最大，其次是PBL+CBL结合的教学模式，而后依次是CBL+翻转课堂、PBL教学法、CBL教学法、线上+翻转课堂。结果详见图3。

图3 不同教学方法期末综合成绩等级概率排序图

(2)教学方法满意度

14项研究包含2733名学生，调查了学生对不同教学方法的满意度。采用随机效应模型，网络总体异质性I2=4%，异质性不显著。网络证据图没有闭环，故不用进行节点分析检测直接比较与间接比较一致性。

网络meta森林图显示，与传统的讲授教学法对比，线上+线下混合教学模式(OR=8.27，95%CI=2.47～28.54)、CBL+翻转课堂(OR=8.13，95%CI=1.79～37.93)、PBL+CBL(OR=5.01，95%CI=2.06～13.60)、PBL(OR=3.04，95%CI=1.46～9.88)、CBL教学法(OR=3.29，95%CI=1.34～8.88)，满意度均有统计学意义。线上+翻转课堂(OR=4.74，95%CI=0.72～37.00)与传统讲授教学，学生满意度没有统计学差异。详细结果见图4。其余教学方法的两两比较均无统计学意义，本文中不再进行描述。

图4 不同教学方法满意度比较的森林图

等级概率排序图结果显示，CBL+翻转课堂等级排序第一的概率最大，其次是线上+线下混合教学模式，而后依次是线上+翻转课堂、PBL+CBL、PBL教学法、CBL教学法。结果详见图5。

图5 不同教学方法学生满意度等级概率排序图

讨 论

1.新兴教学方法相较于传统讲授教学方法，教学效果有提升

meta分析结果显示，对比传统讲授式教学，6类不同教学模式的学生期末综合考试成绩均有所提高，差异有统计学意义。其中，线上+线下讲授混合教学模式效果最佳，其次是PBL+CBL结合的教学模式和CBL+翻转课堂教学模式。线上+线下混合教学模式得益于网络技术的发展，近几年得到了广泛运用。线上网络平台自学与线下课堂讲授结合的混合教学模式效果最佳的原因有：(1)学生可根据教学安排，通过网络视频自学基础及易理解的知识；(2)平台学习时间可自由安排，对于不明白的地方可以重复多次学习，实际学习时间也更长；(3)课堂上老师再对重难点进行深入讲解，加深学生的理解和掌握，也避免了“满堂灌”现象，更容易引起学生的注意力和学习的兴趣。PBL与CBL是医学统计学中常用的教学方法，有文献报道[45]CBL教学法可以提高学生对医学统计学的学习兴趣和成绩，也有文献[46]报道PBL相对于传统教学能够提高医学统计学学习成绩，这些文献都与本研究结果一致。本研究还发现PBL与CBL结合的双轨教学模式相较于传统教学的教学效果显著。在问题中引用案例，增强问题的实用性和趣味性，整合了PBL与CBL两种方法优势，也是一种有效的尝试和探索。值得注意的是，虽然6种教学模式相对于传统讲授教学效果有显著提升，但在6类教学模式等级概率排序中，线上+线下翻转课堂模式的效果排名最后，可能原因有：(1)这类教学方法也是近5年才有文献报道，是一种相对全新的探索；(2)学生线上自学结合线下课堂汇报的形式，对于学生的学习自主性有很高的要求；(3)课堂汇报可能存在分工不充分的情况，这类教学模式可以促进师生互动，但是相较于其他的教学模式，对于学生的自学能力考验更大。

2.医学统计学不同教学方法下学生满意度的比较

meta分析结果显示，相较于传统教学方法，线上+线下混合教学模式、CBL+翻转课堂、PBL+CBL、PBL教学法、CBL教学法，能够提高学生学习满意度。线上+翻转课堂与传统讲授教学，学生满意度没有统计学差异。等级概率排序结果依次是CBL+翻转课堂、线上+线下混合教学模式、线上+翻转课堂、PBL+CBL、PBL教学法、CBL教学法。教学效果评价上，CBL+翻转课堂和线上+线下讲授混合教学模式也在前三位，可以看出这两种教学模式效果和学生满意度都较好。

综上所述，本次基于贝叶斯网络meta分析的研究结果可以说明，6类教学模式的教学效果和学生满意度优于传统讲授教学，其中线上+线下讲授混合教学、PBL+CBL双轨教学、CBL+翻转课堂等模式效果较为突出。本研究可以为医学统计学教学方法的选择提供一定的客观参考，也为多模式融合教学提供一定的选择依据。本研究也存在一定的局限性，纳入文章中高质量评分文章较少且均为中文文献，网络meta分析选用的随机效应模型，可能存在一定的偏倚，还需更多教学实践来进一步验证。