大型開放式網絡課程與醫學統計學教學改革*

陳 雯 郝元濤

中山大學公共衛生學院醫學統計學慕課團隊

·教學研究·

大型開放式網絡課程與醫學統計學教學改革*

陳 雯 郝元濤△

中山大學公共衛生學院醫學統計學慕課團隊

MOOC簡介

大型開放式網絡課程(massive open online course，MOOC)是近年來在開放教育領域新出現的一種課程模式，具有大規模(massive)、開放性(open)和在線自主學習(online)等特點[1]。MOOC起源于開放教育資源運動。2008年，加拿大阿薩巴斯卡大學的George Siemens和加拿大國家研究委員會的Stephen Downes共同開設了第一門MOOC‘Connectivism and Connective Knowledge(CCK08)’，課程上線后很快便吸引了超過2200名學員免費學習[2-3]。2009-2011年間，陸續有少量MOOC在英國、比利時、美國等國家出現，該課程模式逐漸被教育研究者所接受[4]。2012年，隨著Coursera，Udacity和edX三大MOOC平臺的迅速發展，MOOC以高質量的課程內容、新穎的課程設計(短視頻和互動式測評方法)、大規模的受眾群體、強輻射性等優勢，在全球范圍內推動了開放教育的變革[5]。2012年也因此被稱為“MOOC年”[1]。2013年，隨著三大MOOC平臺中的Coursera和edX先后進駐中國，國內高校也紛紛啟動了MOOC建設項目。

和傳統課程按“學期”授課類似，MOOC一般也會在預定的時間段內開課。學習者需要提前了解課程及其進度，在線注冊后便可在規定的時間內進行學習。課程開始后，教師會根據進度定期發布課程視頻、課件和作業。為了保證教學效果，MOOC的視頻都是專門制作的，一般較為短小，單個視頻的時間在10分鐘左右，且會在視頻播放過程中安排問題與測試，以保持學習者注意力的集中和對學習內容的理解[5-6]。課后一般會布置作業，并設置在線提交的截止日期。MOOC作業的評分方式包括在線自動評分、自我評判打分和學習者互評(peer assessment)等。學習者互評要求學習者根據標準答案評閱一定數量的作業后，才能獲取自己的作業成績，該方法既可以節約教師的時間，也能提高學習者對知識的理解[7]。和傳統課程一樣，MOOC也會安排小測試和期中、期末考試，學習者在規定的時間內參加考試，就可以獲得考試成績[5]。

國內外生物統計學MOOC的建設與發展

2012年9月3日，普林斯頓大學的Andrew Conway教授在Coursera平臺上開設了第一門統計學MOOC‘Statistics One’，講授最基礎的統計學知識。課程在正式開課前就吸引了7.5萬名學員注冊[8]，足見學習者對統計學課程有著極大的需求。此后僅三周，2012年9月24日，約翰霍普金斯大學的Brian Caffo教授便在Coursera平臺上開設了第一門生物統計學MOOC‘Mathematical Biostatistics Boot Camp 1’，課程反響十分熱烈。截至目前，該課程已連續開課7次，每次課程為期7周[9]。此后，包括哈佛大學、約翰霍普金斯大學、斯坦福大學、杜克大學等在內的知名學府均積極投入生物統計學MOOC的制作。例如，2012-2013年，哈佛大學開設了Health in Numbers: Quantitative Methods in Clinical & Public Health Research[10]；斯坦福大學開設了Statistics in Medicine[11]；約翰霍普金斯大學繼續開設了Mathematical Biostatistics Boot Camp 2[12]。隨著課程設計的發展以及學習者對課程要求的提高，2014年起生物統計學MOOC出現明顯的從“基礎性”向“專題性”發展的趨勢。新開設的課程傾向于對某一類統計分析方法做深入講解。比如，2014年約翰霍普金斯大學先后在Coursera平臺上開設了6門生物統計MOOC，其內容細分為：數據獲取和整理、臨床試驗的設計和解釋、探索性數據分析、公共衛生領域的統計推理等不同專題[13]。2015年哈佛大學將有一個系列共8門專項生物統計課程在edX平臺上線，課程內容包括從統計軟件、線性模型到遺傳統計的各個方面(課程代碼：PH525.1x-PH525.8x)[14]。

縱觀國外，生物統計學MOOC的發展如火如荼。國內相關課程的建設就稍顯落后，缺乏建設資金和人才是阻礙課程建設的主要因素。2013年6月，中山大學公共衛生學院在美國中華醫學基金會(China Medical Board, CMB)的資助和教育部高等教育司的支持下，開始國內第一門醫學統計學MOOC的建設。該課程于2014年9月1日在“愛課程(iCourse)”網站上線(http://www.icourse163.org/course/sysu-20016#/info)，并于12月22日結束首輪課程，吸引了超過5200人在線注冊學習。

中山大學醫學統計學MOOC的課程設計

1.課程預期受眾的定位與目標

醫學統計學是醫學各專業的主要課程之一。中山大學首輪推出的醫學統計學MOOC主要介紹基礎的統計學內容，只需要學習者具備基本的數學知識，適用于醫學各專業、各層次的學生，以及各類醫療衛生單位的科研工作者。通過課程的學習，學員能掌握統計設計、資料收集、整理和分析的基本理論和基本方法，培養統計思維能力和應用技能。

2.課程建設基礎

中山大學《醫學統計學》開設于1976年，1981年該學科成為國內首批碩士生培養點，1985年成為全國四個衛生統計學博士點之一，1998年課程獲評廣東省重點課程，2005年獲評廣東省精品課程，2008年獲評國家級精品課程，2010年獲評國家級雙語示范課程，2011年獲評廣東省網絡教育類精品課程，2012年獲評國家精品資源共享課(近期將發布)，2013年獲評教育部來華留學生英語授課品牌課程。中山大學也是衛生部規劃教材《衛生統計學》第五、六、七版的主編單位和中國高等教育學會醫學教育專業委員會規劃教材《醫學統計學》的主編單位。目前，包括成人教育及遠程教育在內，課程每學年的授課對象超過3000人。

目前，中山大學公共衛生學院醫學統計與流行病學系醫學統計組共有教師11人、技術人員3人和研究生助教團隊14人。該團隊承擔了醫學統計學MOOC制作從前期準備、視頻錄制到后期制作和在線交互式學習的全部工作。

3.課程建設思路

1)教學內容改革

根據學習效率理論，傳統的課堂及在線課程單節課時較長(40～45分鐘/節)，會影響學生的學習效率。edX針對MOOC學員開展的一項調查顯示，通常情況下，學生在線觀看一節視頻的時間不會長于9分鐘[15]。因此，在MOOC制作中，我們以知識點為單位，以問題為引導組織實施教學，將傳統《醫學統計學》各章節的教學內容進行重新劃分、組合和精煉。例如，對“定性變量的統計描述”這一章節，我們將其拆分為：定性變量的頻率分布和統計圖、常用相對數指標、醫學人口統計常用指標、疾病統計常用指標、粗率的標準化法和動態數列及其指標等6個知識點。每個知識點配套制作時長為10～15分鐘/節的微課程。微課程的內容包括教學視頻、隨堂問題與測試、課件、講稿和課后作業等。課程結束后，我們也安排了期末考試，題型均為選擇題，考察學員對基本概念的掌握，對統計分析方法的基本應用及統計思維能力。

同時，考慮到醫學統計學MOOC課程預期受眾的定位，我們將傳統的《醫學統計學》內容拆分為兩個部分，即基礎統計學和高級統計學。此次上線的MOOC為“基礎統計學”部分，內容涵蓋從“醫學統計學緒論”到“醫學研究的統計學設計”等十二個主題。后續我們還將制作“高級統計學”MOOC，“基礎統計學”將會作為該課程的先修內容。

2)教學方法改革

計劃采用MOOC與翻轉課堂(flipped classroom)相結合的模式，對傳統的教學方式方法進行改革。翻轉課堂是近年來新興的一種教學模式[16]。在這種教學模式下，上課前學生就通過互聯網在線學習課程，教師不再占用課堂的時間來講授這些知識。在課堂內，學生能夠更專注于主動的基于問題的學習，教師也能有更多的時間與每個學生進行交流。

基于MOOC可以讓學生在線提前自學理論課程的特點，與翻轉課堂結合后的課堂教學將使老師從重復的理論教學中解放出來，教學方式將更加注重師生間的互動，教學內容也將以基本統計學原理的釋疑和統計分析方法的應用為主。改革后的課堂教學時間將主要用于：針對MOOC內容的深入討論釋疑、基于具體研究項目的模擬分析練習以及軟件分析操作等方面。

3)教學團隊培養與能力建設

教學內容和方式方法改革后，對教師的業務水平提出更高的要求。因此，教學團隊的能力建設成為課程建設的必須要素。中山大學醫學統計學教學團隊的能力建設主要從以下三方面開展：

一、通過學習觀摩同行和專家指導等方式，提高主講教師的師德師風、學術水平和教學藝術表現力。一方面，中山大學公共衛生學院設置有常規的教學督導和教師聽課制度。教師們定期學習觀摩其他教師的教學方法，同時相互間也提出改進意見和建議。另一方面，為提高MOOC教學水平，中山大學醫學統計學MOOC建設的部分成員于2013年9月在CMB的資助下赴美國加州大學舊金山分校、斯坦福大學、哈佛大學和麻省理工學院進行MOOC和數字化網絡在線教育經驗的學習。此外，課題組成員還多次與北京大學、協和醫學院、復旦大學的相關專家進行交流學習，提高MOOC教學水平。

二、通過對授課教師及技術人員的培訓，建設具備擅長運用教育信息技術進行教學設計的團隊。在CMB的資助下，中山大學醫學統計學MOOC建設團隊購置了一批MOOC制作必須的設備，包括全高清便攜式移動演播室、高清攝像機、交互式多媒體觸摸屏、多媒體演講屏等。教育部高等教育司、愛課程網站以及中山大學網絡信息中心在教育信息技術的培訓方面給予了大力的支持。

三、通過加強研究生培養，組建能配合線上、線下教學的助教隊伍。中山大學醫學統計學MOOC建設團隊共有研究生助教14人。經過統一培訓后，助教團隊承擔了醫學統計學MOOC部分后期制作和大部分在線交互式學習工作。研究生助教每周1人在線值班，進行課程信息發送，組織小組討論和答疑。

醫學統計學MOOC課程展望

1.課程內容設計

“基礎統計學”MOOC首輪課程目前已經結束。后續我們將根據學生學習效果和反饋信息(詳見課題組后續文章)，對課程設計進行優化，包括知識點的劃分、課程視頻的錄制和后期制作以及隨堂練習的形式等方面。同時參照國外生物統計學MOOC從“基礎性”向“專題性”發展的趨勢，制作并開設“高級統計學”MOOC，分專題講授科研設計、復雜的和前沿的統計學方法及原則。

2.教學方式

現階段醫學統計學MOOC在中山大學的應用還局限于學生進行輔助學習和SPOC(small private online course)的階段，尚未真正實現MOOC與翻轉課堂的結合。接下來通過對醫學統計學MOOC的完善和改進，在課堂授課中進行翻轉課堂的嘗試，對傳統的教學方式方法進行改革，加強學生對醫學統計學方法的實際運用，使得我們的學生能夠擁有扎實的統計設計和資料分析能力。

中山大學公共衛生學院醫學統計學慕課團隊成員包括：郝元濤、方積乾、張晉昕、駱福添、凌莉、林愛華、陳雯、郝春、張慧、朱淑明、曾芳芳、吳少敏、胡曉敏、顧菁、郭艷、張琪、公為潔、趙志、曾珈智、周芳靜、徐勇、陸少艷、劉志婷、郭子韓、朱亞靜、杜志成、張曉、鄒亞明、廖羽。

[1]Laura P. The Year of the MOOC. The New York Times 2012-11-02.

[2]Downes S. Places to go: Connectivism & Connective Knowledge. Innovate 2008;5:http://www.innovateonline.info/index.php?view=article&id=668

[3]Fini A. The Technological Dimension of a Massive Open Online Course: The Case of the CCK08 Course Tools. International Review of Research in Open and Distance Learning，2009，10:1-26.

[4]李青, 王濤. MOOC: 一種基于連通主義的巨型開放課程模式. 中國遠程教育,2012,3:30-36.

[5]王萍. 大規模在線開放課程的新發展與應用：從cMOOC到xMOOC. 現代遠程教育研究,2013,3:13-19.

[6]陳肖庚, 王頂明. MOOC 的發展歷程與主要特征分析. 現代教育技術,2013,23:5-10.

[7]Sadler PM, Good E. The Impact of Self- and Peer-Grading on Student Learning.Educational Assessment,2006,11:1-31.

[8]Statistics One. (Accessed 12-22, 2014, at https://www.class-central.com/mooc/334/coursera-statistics-one.)

[9]Mathematical Biostatistics Boot Camp 1. (Accessed 12-22, 2014, at https://www.class-central.com/mooc/596/coursera-mathematical-biostatistics-boot-camp-1.)

[10]Health in Numbers: Quantitative Methods in Clinical & Public Health Research (Accessed 12-22, 2014, at https://www.edx.org/course/health-numbers-quantitative-methods-harvardx-ph207x#.VJfQ25AoA.)

[11]‘Statistics in Medicine,’ a free online course, begins June 11. (Accessed 12-22, 2014, at http://med.stanford.edu/news/all-news/2013/05/statistics-in-medicine-a-free-online-course-begins-june-11.html.)

[12]Mathematical Biostatistics Boot Camp 2. (Accessed 12-22, 2014, at https://www.coursera.org/course/biostats2.)

[13]Johns Hopkins University | Coursera. (Accessed 12-23, 2014, at https://www.coursera.org/jhu.)

[14]Statistics and R for the Life Sciences. (Accessed 12-22, 2014, at https://www.edx.org/course/statistics-r-life-sciences-harvardx-ph525-1x#.VJfVAJAoA.)

[15]Massive open online course. (Accessed 12-23, 2014, at http://en.wikipedia.org/wiki/Massive_open_online_course.)

[16]Berrett D. How 'Flipping' the Classroom Can Improve the Traditional Lecture The Chronicle of Higher Education 2012;Feb. 19:1-14.

(責任編輯：郭海強)

MOOC “Start-Up” of Biostatistics at Sun Yat-sen University (CMB資助，基金號13-173)

△通信作者：郝元濤，E-mail:haoyt@mail.sysu.edu.cn