基于PBL教學模式的醫學統計學理論教學案例設計*

張彥琦，易　東，伍亞舟，劉　嶺，趙增煒，劉小鈺，易大莉

(第三軍醫大學軍事預防醫學院衛生統計學教研室，重慶 400038)

?

基于PBL教學模式的醫學統計學理論教學案例設計*

張彥琦，易東，伍亞舟，劉嶺，趙增煒，劉小鈺，易大莉

(第三軍醫大學軍事預防醫學院衛生統計學教研室，重慶 400038)

以問題為基礎的學習(problem-based learning,PBL)自1969年在加拿大被提出以來，逐漸被西方的教育體系所接受，并在眾多的國際知名的高等學府中開展[1]。但PBL教學模式在我國高等教育中的迅速推廣和應用僅是近10年才出現的，現在已逐漸成為我國高等醫學教育改革的一個趨勢。PBL是一種以學生的自主學習為中心的教學模式，多項研究表明PBL教學模式對促進學生主動學習、雙向交流、臨床思維及團隊協作等能力有積極作用，也能夠提高課程考試成績[2-4]。在PBL教學模式中，PBL教學案例的選擇和構建是這一教學模式的核心，好的案例是PBL 課程成功的必備條件[5]。目前，國內高等醫學院校的PBL教學沒有統一的教材，PBL教學案例有的是引進的案例，大部分院校是自行組織編寫[6]。自編PBL教學案例可以克服引進案例的“水土不服”，更符合我國醫療衛生和醫學教育現狀，以及課程本身的實際。

作者長期從事醫學統計學的一線教學，并且在臨床醫學八年制的醫學統計學教學中開展了PBL教學和大量的案例教學，積累了一定的經驗[7-8]。本文探討了在醫學統計學理論教學中開展PBL教學模式時教學案例的設計，以期為開展和推廣本學科PBL教學改革提供一定參考。

1PBL教學案例編寫原則

雖然各學科PBL教學模式相似，但每個學科都有自己的特點。醫學統計學作為一門工具類的公共基礎課程，與醫學類課程有密切的聯系，又有著本質的不同。因此編寫醫學統計學理論授課的PBL案例時需要把握一些特定的原則。

1.1符合課程自身規律與醫學課程更強調形象思維不同，醫學統計學更強調抽象思維，它需要依托醫學科研情景，利用醫學數據的復雜多變性，教會學生處理醫學科研數據的思維和方法。這需要以基本的統計概念和理論作為基礎，在學生缺乏抽象思維的醫學教育中，基本統計概念和理論更適合采用傳統講授式的教學模式進行教學，因此在進行PBL案例設計時要注重教學內容的規劃和選擇，選擇適合開展PBL教學模式的內容。

1.2注重培養統計思維醫學統計學以培養學生科學的統計思維、實事求是的科研作風為根本目的。PBL教學模式的特長正是對學生思維能力，發現問題和解絕問題的能力的訓練。在PBL案例的設計過程中應注意案例的呈現和引導問題的設計，引導學生形成科學的統計思維，能夠應用統計學原理進行一定的科研設計，能夠運用統計學方法處理科研數據，進行科學推理與總結歸納。

1.3理論與實踐并濟醫學統計學作為一門工具類學科，更強調實際應用。案例編寫一方面要包含理論內容，另一方面要突出數據分析的實踐，可以合理設計引導問題訓練學生利用統計軟件或計算器等方式分析數據。

1.4趣味性和嚴謹性兼顧PBL教學的精髓在于學生的主動學習，主動提出和探究問題；課堂形成積極的討論，課下查閱資料，歸納、整理所學知識。這就要求案例必須具有吸引力和趣味性，能夠激發學生學習的主動性。但同時醫學統計學又是一門嚴謹的學科，對基本定義和原理的理解應該準確，統計思維的過程要符合數據分析的邏輯。所以在案例設計時盡量用通俗的語言引出統計學問題，教會學生把實際問題轉化為統計學語言去描述。

1.5符合科研實際醫學統計學在醫學科研中發揮著重要作用，因此PBL案例的設計應來源于真實的科研問題，不能天馬行空，亂編數據，誤導學生。

2PBL教學案例設計

2.1教學內容設計傳統醫學統計學的理論教學內容并不都適合開展PBL教學，在進行PBL教學前需要對統計學基本概念和原理進行鋪墊；對于這一部分內容，仍然保留為傳統講授式的教學模式。這一部分教學內容包括：醫學統計學概述、資料的分類、統計推斷基礎、假設檢驗概述、實驗設計基本理念等。

傳統教學模式在講授基本統計學方法的部分時，將教學內容按照統計方法進行章節的劃分，包括描述性統計、參數估計、t檢驗、方差分析、卡方檢驗、秩轉換的非參數檢驗、直線回歸與相關、統計表與統計圖、實驗設計與調查設計等。這一部分雖然也有大量理論內容，但可以進行PBL教學，只是需要對傳統的教學內容進行重新組合。但在PBL教學模式中，需要對這些教學內容重新進行整合，讓每一個PBL案例構成一個“完整的故事”，在每一個“故事”中，都貫穿著統計學思維，讓實驗設計、統計描述、統計推斷、結果呈現與解釋融合在每一個案例中。因此教學內容可以按照資料的類型和分析目的進行劃分，PBL教學模式與傳統講授式教學模式教學內容比較見表1。

2.2教學環節設計PBL案例是為PBL教學服務的，因此案例的編寫要符合PBL課堂教學的規律。PBL案例分為教師版和學生版，教師版中包括教學目標、教學建議、參考書目，在案例各幕中給出輔導注意事項、提示問題和討論方向，最后還包括案例討論小結及教師備用材料。學生版只保留教學目標、參考書目、案例各幕及討論方向。在教學過程中案例1～3幕的內容及相應問題逐次發放給學生，討論完一幕才能發下一幕；最后一次討論完，再發放學習目的和參考資料。學生在討論中的表現要盡可能詳細記錄以便給予評價與反饋，案例討論結束后教師進行課程小結，對知識點和教學目標進行梳理。

2.3案例與引導問題設計案例設計為3幕，第1幕中給出研究背景和研究數據，引導問題可以就研究設計展開；第2幕中給出研究目的或研究中出現的問題，引導問題可以圍繞統計學方法，軟件操作等展開；第3幕中可以給出研究結果，引導問題可以圍繞統計分析結果的呈現(比如統計圖表制作)和解釋展開。通過3幕的學習和討論，培養學生從研究設計到數據收集與分析，再到分析結果呈現與解釋的一整套統計思維。

表1　PBL教學模式與傳統講授式教學模式教學內容比較

3實例

在“單組正態分布資料的統計分析”學習內容中，作者將PBL案例取名為“我們班男生的身高”。在這一內容中知識點包括正態分布資料的統計描述方法，總體均數的可信區間估計，單樣本t檢驗及其前提條件。在第1幕中虛擬了1名大學新生“王小帥”，對班上同學的身高產生興趣，在這一幕中討論問題是鼓勵同學通過收集全班男生的身高值，判斷其分布形態，并用均數和標準差對其進行描述。在第2幕中“王小帥”想要知道全校男生的身高的平均水平，隨著分析目的的變化，討論問題延伸為總體和樣本的關系，總體參數的估計。在第3幕中給出重慶市成年男子的平均身高值，討論全校男生的身高是否達到重慶市平均水平，學習及討論的內容進一步延伸為單樣本t檢驗及其前提條件。

4討論

在醫學統計學理論課程中開展PBL教學是醫學統計學教學改革的大膽嘗試。醫學統計學與臨床醫學課程有很大的區別，它有其特殊的統計理論作為課程支撐，強調統計推導的邏輯性。如果學生沒有一點統計理論基礎就接觸PBL課程，會顯得不知所措，面對案例會“無從下口”，不知從何處開始討論。因此前導課程中要講授必要的統計理論基礎，同時在案例設計時，教師的提示性問題的設置也顯得非常重要，應以能夠引導學生進行統計思維為宗旨。

醫學統計學的知識點比較分散，統計方法眾多，很難用幾個案例就涵蓋所有的知識點。因此在PBL案例設計時要大膽打破傳統教學的內容框架，進行合理的內容重組，并且要大膽摒棄傳統教學中對知識內容求大求全的教學理念。應以真實科研問題為案例背景，對實際科研工作中常用的統計學方法可以“濃墨重彩”；而小應用的統計學方法可以不放在案例中體現，但教師可以通過課程總結，對知識點進行梳理和補充，使學生形成較完整系統的理論框架。

雖然PBL教學對知識點的覆蓋不如傳統教學那么系統和全面，但卻更符合學生的認知規律[9]，PBL案例在此過程中承載著重要作用。PBL案例的成敗需要教學實踐的檢驗，需要在反復錘煉中逐漸完善。

參考文獻

[1]Jones RW.Problem based learning:description,advantages,disadvantages,scenarios and facilitation[J].Anaesth Intensive Care,2006,34(4):485-488.

[2]Vernon DT,Blake RL.Does problem-based learning work? A meta-analysis of evaluative research[J].Acad Med，1993，68(7):550-563.

[3]Gerald CK,Hoon EK,Mee LW,et al.The effects of problem-based learning during medical school on physician competency:a systematic review[J].CMAJ,2008,178:34-41.

[4]江秀娟，張彥琦，周亮，等.醫學本科教育基礎醫學課程PBL教學效果的Meta分析[J].中華醫學教育探索雜志，2014,13(6):542-549.

[5]段亞平，曲妮，李勇，等.PBL案例的設計與編寫[J].中國高等醫學教育，2011(3):57-58.

[6]趙樂，鄭曉珂，馬利剛，等.PBL案例選擇及撰寫[J].中國科教創新導刊，2014(2):33-34.

[7]張彥琦，王文昌，劉嶺，等.醫學統計學理論教學PBL教學改革初探[J].醫學教育探索，2010,9(12):1697-1699.

[8]張彥琦，王文昌，劉嶺，等.八年制醫學生醫學統計學PBL教學法的實踐[J].山西醫科大學學報：基礎醫學教育版，2010,12(10):977-980.

[9]張炳立，常淑楓，李玲玲，等.試論PBL 教學法的理論基礎[J].天津中醫藥大學學報，2010,29(3):156-158.

doi:·醫學教育·10.3969/j.issn.1671-8348.2016.11.043

* 基金項目：國家自然科學基金資助項目(81202286);重慶市自然科學基金資助項目(cstc2012jjA10006);重慶市高等教育教學改革研究項目(133118);重慶市研究生教育教學改革研究項目(yjg123101)。

作者簡介：張彥琦(1977-)，副教授，博士，主要從事衛生統計學理論與應用、醫學統計學PBL教學改革研究。

[中圖分類號]G642

[文獻標識碼]B

[文章編號]1671-8348(2016)11-1574-02

(收稿日期：2015-10-20修回日期：2015-12-10)