以学生为中心、线上+线下的临床医学生《医学统计学》教学模式设计与应用评价

王子云，任 玮，耿 妍，刘海燕

(1.贵州医科大学公共卫生与健康学院/环境污染与疾病监控教育部重点实验室，贵州 贵阳 550025;2.贵州医科大学教务处，贵州 贵阳 550025; 3.贵州医科大学海外教育学院，贵州 贵阳 550025)

2018年，教育部等多部门发布《关于加强医教协同实施卓越医生教育培养计划2.0的意见》，意见提出“提升学生促进健康和解决临床实际问题的能力、批判性思维能力、信息管理能力以及终身学习能力”，其中扎实的数据素养是临床医学生终身学习、持续提升医技水平的基础。医学统计学是临床医学工作和科学研究的基础方法学之一，是许多医科院校临床医学本科生专业基础课之一，持续改进医学统计学的教学效果对于提升临床医学生的科研素养有重要的意义[1]。临床医学生在学习《医学统计学》时，一般反映为较难，因本课程学习方法不同于解剖学、生理学等医学基础课程，对于背诵和记忆要求不多，需要将抽象的公式与实际数据分布特征相结合，强调调查设计、数据收集、描述、分析等综合实战技能的培养[2]。

“以学生为中心”是高等教育教学改革的重要理念之一[3]。既往本科教学中，由于教学资源、教学技术手段等限制，对“以学生为中心”实施策略的探索存在一定不足：传统的过程评价任务量较重，且存在一定延迟，对学生实时监督指导不够；或由于线上、线下教学的衔接不足，与学生的互动相对不足，对学生学习过程中的疑问等学情分析不够，课堂内容讲解的针对性欠佳，教学效果有待进一步提升。本研究在总结前期教学经验和文献回顾的基础上，探讨智慧化、持续性更好的“以学生为中心”的教学模式。

1 方法

1.1 教学方法设计与实施

线上、线下教学融合是既往教学中的难点之一。本教研组探讨依托雨课堂、QQ学习群等“互联网+”教学平台，在传统教学的基础上，整合学习资源，强化课程设计，梳理顺畅的线上、线下结合教学方式，建设课前预习-课堂高效参与-课后复习教学闭环，强化师生互动交流，开展实时过程监督，引导学生自主学习，如图1所示。

图1 以学生为中心的《医学统计学》教学模式

1.1.1 强化配套学习资源库建设

公开资源库整理：整理融合现有网络教学资源，包括慕课(如中山大学《医学统计学》MOOC)、统计软件操作和概念辨析的博客、公众号等公众学习平台资源，引导学生进行自学。

建设配套软件教学资源库，线上强化软件操作学习：由于教学时长的限制，在临床专业学生的教学中难以在课堂全面系统地介绍统计软件的操作。故此，本次教改中组织教研组研究生，开展集体备课、反复审核修改，录制了Jamovi软件教学视频(素材采用课本的实际案例, 该视频已重新录制发布，网址：https://gwsfzx.gmc.edu.cn/info/1075/1741.htm)，课前推送给学生进行自学。

1.1.2 优化课前预习设计，引导学生高效预习

本教研组本着引导学生高效开展自主学习、帮助学生建立统计学思维和方法体系的指导原则，对标教学大纲，通过讨论梳理，根据教学设计需求，动员教研组教师和研究生分章节建设具体化、可动态管理、可评价的课前预习资源库，提前一周发布预习提纲，引导深度高效预习。预习库建设重在引导将教材读细致，初步形成知识库、方法框架。例如，学习t界值表的查询→总结t分布规律；t检验等假设检验章节则以假设检验三步骤为主要线索，以课本案例为素材，强化严谨建立假设→判断数据规律、合理选择统计量→查表或用计算机确定P值→做出推断结论等统计推断思路，同时将假设检验和参数估计相结合，引导学生将前后章节的知识点融会贯通。

1.1.3 强化课前学情信息收集，教学互转，促进课堂互动，提升课堂教学效果

强化师生沟通与学情分析环节，预习课件中设置提问环节，教师进行阅读解答；课堂教学前，对课堂预习情况(定量测验和提问)进行分析，总结学生共性和个性的问题，有针对性地解答；课堂教学中灵活调整教学重点，有针对性对学生们预习中的共性疑问进行重点讲解，帮助学生理顺各章知识体系，明确不同类型数据统计分析的总体思路和框架。此外，课堂教学中随机发布部分客观题目，现场作答，及时提升课堂参与度。

同时，选取部分章节的内容(如定量、定性数据的统计描述、正态分布和医学参考值)，仿造微课和翻转课堂模式，按知识点拆分，学生自选内容自学，并在课堂上扮演教师的角色进行讲授，接受学生和教师提问。

1.1.4 强化课后复习，引导及时查缺补漏

建设课后复习库,每章课堂教学完成后在线发布复习任务(t检验、方差分析、卡方检验三个章节的复习主要在各章节实习课教学中完成)，引导学生课堂学习后及时归纳总结，梳理知识点，强化对重点知识的消化。课后复习课件建设重在对重点概念、重要知识点、易错知识点进行再度强化，同时设置部分综合分析题帮助学生融会与消化；设置部分总结和汇总题目，以思维导图、手工笔记等形式形成知识树，如总结常用统计图的用途。

1.1.5 强化过程监督，促进学生自主学习习惯养成

在线发送学习任务时，设置提交时点，促进知识的及时消化吸收，避免期末突击、囫囵吞枣，强化学生养成良好的学习习惯。

1.1.6 以案例教学为主线，全程体现思政教学元素

在课前预习、课堂教学、课后复习全教学闭环中，注意引导培养勇于探索、乐于奉献的科研精神，实事求是、严谨认真的科研态度，团结协作精神，如课堂教学以临床科研案例为素材，注重强化勤于总结、及时发现科研问题、严谨数据的收集、合理分析、谨慎论证的科研数据分析思维和素养。

1.2 教学模式应用与评价

本研究选择了贵州医科大学临床医学专业2020级某班(试验班，31人)对上述改良的教学模式(线上线下结合、学生为中心的教学模式)进行试点探索，平行对照班级为同年级的临床医学专业班级(主要采用传统的课堂教学模式)，试验班和对照班采用相同的教材。学期末，教研组编制了教学反馈调查问卷(内容包括整体和各教学环节的教学满意度、软件教学评价等)，通过问卷星发放给学生进行匿名填写，收集学生对教学过程和教学模式的评价；此外，使用Jamovi软件进行两独立样本t检验对比该试验班与普通班级期末卷面成绩的差异(试验班与普通班级使用同一套试卷于同一时间进行统一考试，任课教师不参与出题和该班级监考、改卷)。

2 教学模式结果反馈

结果显示，学生对教学过程的整体满意度较高，满意度评分为4.45分(1～5，5分为最满意)，满意率为93.55%；对于答疑环节的满意度为83.87%；从期末卷面成绩来看，该试验班期末考成绩为(83.02±6.19)分，高于同年级普通临床医学班级(76.49±10.36)分，t=-3.484，P=0.0005。软件操作方面， 90.32%的学生反映学习Jamovi软件对于课程总体知识的学习有帮助；除25.81%的学生反映软件学习有点难度外，其他学生反映学习难度为一般或有点简单；学习Jamovi的难点问题前三位依次为英语、语法编程等实际操作、不会查询编程攻略。具体如表1所示。

表1 学生对《医学统计学》教学措施和效果反馈(n=31)

续表1

从图2可知，学生对课前预习、课堂教学、课后复习的总体感受非常好、好的比例较高，分别为87.10%、87.10%以及77.42%；学生认为课前预习、课堂教学、课后复习对其学习《医学统计学》的帮助较大，选择帮助非常大和有帮助的比例分别为87.10%、90.32%以及74.19%。学生对于课后复习环节反映应“多点题”“多推送些题目”及“答疑”。

3 讨论

“以学生为中心”，切实提升医学生医学数据分析实战能力，一直是《医学统计学》课程教学改革的核心任务。本次改革中以学生为中心的教学思路主要通过细化学习任务，建设课前预习-课堂互动-课后复习螺旋推进环路，强化过程监督、学情分析，促进师生互动等策略，培养学生主动学习习惯，引导学生固化课前深度预习和思考、课堂认真听讲与积极参与、课后及时复习巩固的行为习惯，同时在教学中促进学生提升勇于探索、严谨求实的科研态度、多学科协作精神等持久发展的数据素养。

3.1 细化教学任务，强化过程监督，引导学生自主学习习惯养成

强化过程监督与引导，建设简单、易行的教学闭环一直是教学改革中重要内容，培养学生自主学习氛围，是实现“以学生为中心”的重要措施[4]。既往教学中，教师会常规布置课前预习任务，但由于技术手段等限制，无法定量监督学生预习的进度和效果；学生在预习时也缺乏指引，耗时、耗力，且往往把握不住要点，效果难以保障。同样，课后复习的监督也由于大量人工成本而难以持续推广，效果也不理想。雨课堂、超星学习通、UMU、腾讯课堂、微助教[5]等在线学习软件和平台的推广应用正好解决了这一难题。国内各高校也开始探索基于这些平台的教学模式优化改革[6]，如课前将教学要点(配有语音讲解的PPT)通过雨课堂软件推送给学生预习[7]，也有研究在教学前推送在线学习资源、引导课前讨论、习题测评等[8]；调查发现，较大比例学生认为预习内容应该侧重于知识框架与总结，不应与上课课件一致[9]。有鉴于此，本次教学模式优化中重点在于细化、拆解学习任务，以教学大纲为引，将预习任务、复习具体化，通过雨课堂发布预习、复习任务(主观题、客观题、学习资源推荐、知识要点清单)，引导课前将书本读厚、抓住重点。课后及时消化吸收，将书本读薄，帮助学生理顺各章节知识脉络，培养守时预习、及时复习的端正学习态度。

课堂教学中，注重多种教学方法相结合，引导学生主动学习和深度学习，提升学生参与感，这也是落实“以学生为中心”的重要途径[3]。如对定量数据的统计描述、正态分布和医学参考值等部分章节尝试师生教学转换，学生在高中数学课程统计学基础知识即学习过部分内容，这些章节学习难度相对较低。本次教学中尝试由学生扮演教师的身份，2人为一小组，课堂上面对面讲授，通过协作学习、同伴学习等主动学习方式更好地促进学生深度理解这些章节的内容，且“新老师”的讲授课堂氛围更活跃，同时也提升了学生汇报交流的能力。

3.2 优化答疑解惑，强化学情分析，促进师生互动

“以学生为中心”教学强调师生互动，需要及时了解学生对于学习的实际需求，从学生的需求来开展教学[3-4, 10-11]。本次改革中注重学情分析，主动及时了解学生预习、复习情况，分析学生对各知识点的掌握情况，以便在教学中回应学生的需求，重点纠正学生共性的错误，而不完全依据教师对教学难点和重点的固有传统认知。本次教改的亮点之一在于提问环节的设置，学生对提问环节的满意率较高。教师通过课前逐一解答学生疑问，课堂进行有针对性的讲解，提升了师生互动水平，同时将学生们的问题汇总，促进了学生间的交流，进一步带动对知识点的理解与思考。

3.3 基于软件教学的实习动手能力培养

软件教学是《医学统计学》教学中的重要环节[12]，国内的调查也显示临床医学和非预防医学专业学生渴望在教学中增加统计软件教学环节[13-14]；从学生的反馈来看，大于90%的学生反映学习软件Jamovi对于《医学统计学》课程的学习帮助较大或非常大；相对于单纯的理论教学，软件的使用培养了学生对数据实际动手分析的能力，从课堂教学过程和与学生们的交流反馈中也得知软件教学能强化学习的获得感、参与感，并提升了对课程学习的兴趣。

软件教学是《医学统计学》教学中的重点、难点问题。2020年的教学改革中，教研组尝试了R软件为基础的实习课程教学，但对于临床专业学生而言相对较难，较多学生缺乏计算机语言编程基础，软件学习的难度相对较大。故此，在2021年教学中，改为Jamovi软件进行教学。Jamovi软件与SPSS软件一致，简单、易操作，且是开源免费的统计软件，入门相对更简单。此外，软件操作菜单中研究假设(Hypothesis)、应用条件(Assumption checks)等模块选项也更容易与假设检验的步骤和应用条件判断结合起来，培养学生统计分析的基本思维框架，在医学统计学教学中更易于推广。

考虑到教学时长的限制，软件的教学采用以学生自学为主，教师课堂演示+要点讲解+答疑解惑为辅的策略，从调查结果来看，学生基本能够接受这种自学为主的学习模式。第二军医大学的教学实践也表明软件教学视频即可强化传统课堂的教学效果，也可用于辅助实施翻转教学[15]。目前，国内医学院校使用Jamovi软件进行教学的报道不多，可参考的资料较少。录制该软件教学视频时，教研组在简要回顾知识要点的前提下，重点强调了数据的录入和整理、统计描述、方法应用前提的判断(如正态性、方差齐性)、统计推断的步骤(研究假设的建立、统计量的合理选择)和操作要点、统计结果的正确解读，以帮助学生理顺统计分析推断的基本思维模式。结合课堂教学情况和学生的反馈来看，软件教学的瓶颈问题主要还是在英语基础、软件操作的技巧(尤其是基本的编程技巧)和软件操作攻略查阅等，这提示今后的教学改革中还应该在大一入学即考虑强化软件操作基础的培养，并强化关于计算机操作的常用英语词汇培训。当然，Jamovi软件从2.3.0.0版本核心组件已支持中文，这将为后续的软件教学提供了一些便利。

总体来看，本次以学生为中心的小班教学模式改革取得了一定效果。学生的期末卷面成绩显著高于普通班级，且学生对于改革教学模式的总体满意度较高。当前MOOC、微课等学习资源较多，后续的改革中，可进一步优化、深度整合教学资源库(如优化配套自学资源库的广度，建设资源库导引、持续提升在线教学资源与课堂教学的结合度)、课后复习环节(如持续强化题库建设，增加习题量、采取定期或不定期测试等)等，提升线上+线下联动的教学效果。此外，本研究中未使用随机分组等技术、教学反馈调查未对传统的教学模式进行对比评价，结果具有一定局限性，且该教学模式在大班教学中的适用性和持续改善模式也需要在后续研究中加以探讨。