基于微信平臺的醫藥數理統計混合式教學研究與實踐

王亞云

摘要：針對醫藥數理統計課程傳統教學的不足，探索基于微信公眾平臺的混合式教學模式。通過引入Matlab軟件輔助教學、設置基于醫藥學案例模型的翻轉課堂、改變課程考核方式等方式，實現課程教學的變革。教學實踐表明，混合式教學能提高學生的學習興趣與積極性，培養統計學素養和應用意識。

關鍵詞：醫藥數理統計;混合式教學;Matlab軟件;醫藥學案例模型

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：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

醫藥數理統計是以概率論為理論基礎，研究大量隨機試驗統計規律的一門學科。在醫藥學研究中，實驗設計、資料整理、數據分析等環節均涉及數理統計問題;醫藥學理論的闡述不乏數理統計理論的支撐。在此背景下，醫學院校開設了《醫藥數理統計》，該課程是統計理論與醫藥實際的結合，旨在培養學生科研意識以及用數理統計方法分析和解決醫藥學中的實際問題的能力。

混合式學習是指傳統教學和網絡學習的整合，通過為學習者提供學習資源、工具和平臺，通過組織不同形式的學習活動來引導學習者主動積極地學習。隨著新型網絡平臺的不斷涌現，混合式學習的內涵不斷更新。本文結合醫藥數理統計教學實踐，探索基于微信公眾平臺的混合式教學方案。

1 醫藥數理統計課程教學現狀

1.1教學現狀分析

根據對我校多屆該課程教學中針對學生的調研，當前課程教學問題如下：

課程授課對象是醫藥學相關專業學生，其數學功底和素養普遍不夠扎實。數理統計概念與方法較為抽象，學生在學習過程中深入理解方法和原理不足，知識掌握淺顯，遷移能力欠缺。上機實踐匱乏，學生普遍動手能力不足，相關統計軟件的操作不熟練。

教師教學中，重理論推導，強調知識體系的完整性、嚴謹性，以致課堂教學晦澀枯燥，難以提起學生學習興趣。教學內容缺少醫藥學應用案例，知識與應用偏離。教學模式單一。教師講解，學生被動接受，學生的主觀能動性難以發揮。考核方式不夠靈活，傳統形成性評價本質上是不同時期試卷成績的匯總，不足以體現課程掌握情況和應用能力。

1.2學生學習狀況分析

在教學實踐中，選取藥學專業100名同學針對《醫藥數理統計》課程發放問卷調查，通過整理、分析數據，初步得到以下結果：

調查發現學生對本課程表示感興趣的比例在50%以上，學習動機首要為獲得學分。學生在學習本課程之前，已經具備的預備知識是《高等數學》。調查學生利用手機上網時長發現，超過90%的同學每天瀏覽時間超過2小時。在學習中遇到疑難問題時，超過70%的同學會通過網絡獲取答案，見圖1：

調查結果表明，利用網絡平臺、手機移動端等教學方式與傳統教學方式相結合的課程混合教學模式具備一定的可行性。

2 混合式教學實施方案

2.1微信公眾號平臺構建

注冊微信公眾號，將醫藥數理統計課程搭建在微信平臺上。平臺設置了課程相關、同步課堂、統計應用三大功能模塊，提供《醫藥數理統計》課程補充資源及課后互動平臺。其中，課程相關介紹學科歷史、提供參考資料。同步課堂包含課件資源、迷津探討、拓展資料三個子欄目，提供每一章課件資源、數理統計中經常出現的概念理解錯誤、數理統計概念的實際應用背景故事等。統計應用包括統計軟件應用、醫藥統計、答疑解惑等子模塊，重點探討統計學知識的實際應用及軟件操作。

2.2 Matlab軟件輔助教學

Matlab是一種用于算法開發、數據可視化、數據分析及數值計算的高級技術計算語言和交互式環境。Matlab數學應用工具箱是統計分析工具，支持統計計算和圖形繪制等功能。工具箱幾乎對各種概率分布提供支持，使用時可直接調用。在常用概率分布、中心極限定理、數據處理、統計推斷等模塊教學中，傳統教學主要從純數學的角度解釋原理，導致學習過程抽象難懂。在課堂教學中，借助Matlab軟件繪圖功能，對統計量的三大分布[t]分布、[χ2]分布、[F]分布進行參數賦值并作圖比較，直觀呈現參數對三大分布圖形的影響以及參數在特定取值之下的極限分布情況。繪圖結果表明，在自由度無限增大時，三大分布的極限分布均為正態分布。對于棣莫佛拉普拉斯中心極限定理，從數學公式中不難推導二項分布、泊松分布極限分布為正態分布。借助Matlab軟件，以事件的發生次數[k]為橫坐標，以對應于[k]的概率[P（k）]為縱坐標，描出點[（k，P（k））]，用折線或光滑曲線連接起來繪出二項分布圖。通過對隨機試驗次數n及[P（k）]賦值，直觀展示二項分布圖形的極限分布。

Matlab統計工具箱提供了統計推斷的函數命令，參數估計、假設檢驗等均可通過直接調用相應函數實現。在課程教學講授統計推斷原理之后，可在微信平臺附加實驗操作內容，讓學生了解統計軟件的使用。當前Matlab軟件客戶端有電腦端和手機端，使得軟件操作更為便捷。培養學生應用統計軟件的意識和能力對于后續的醫藥科研意義深遠。

在微信平臺軟件應用模塊，提供軟件理論與操作實踐方法，供學生自學使用。

2.3基于醫藥學案例模型的課堂翻轉

整合醫藥學案例模型與醫藥數理統計課程的知識點，建立圍繞醫藥學案例模型為中心的課程講義、課件、數學實驗和網絡教學平臺。案例模型來源包括通過合理簡化歷年統計建模試題，國內外優秀教材中的經典案例，或在各專業課程中搜集和整理合適的素材等。實施翻轉課堂教學時，構建課堂教學項目，采用啟發式教學，引導學生通過組隊研討交流等方式解決問題，充分發揮學生的主觀能動性和團隊協作能力。

如在單正態總體參數檢驗教學中，設計案例如下：

根據臨床經驗，癌胚抗原（CEA）對診斷消化性腫瘤有意義。已知CEA含量的正常值為 [≤5mg/mL]。某醫生測得14位消化系統腫瘤患者的癌胚抗原含量如下：

提出問題：腫瘤患者CEA含量與正常值之間的差別有無統計學意義。

課前在微信平臺發布學習任務，學生可以自由分組、查閱資料。在課堂教學中，學生按照既定分組進行討論交流，教師對各組進行答疑及隨機提問，每組選派一名同學回復。學生通過深入思考與交流，充分理解假設檢驗的思想和步驟，理解“統計學意義”“顯著差異”等術語的含義。在該組數據下得出結論為顯著水平0.05下，腫瘤患者CEA含量比正常值高。進一步啟發學生修改列表中部分數據，是否會影響假設檢驗結論。學生完成討論總結后，教師予以總結評價。課堂討論大大提升學生的參與度和學習效率。

2.4考核評價體系量化

過程性評價和終結性評價相結合。過程性評價作業的完成情況、課堂表現及自主學習任務單，實現對學習者課堂學習的評價。根據課程內容，選取醫藥學實際案例模型作為問題，設計自主學習任務單，引導學生獨立解決問題，重點考查學生學以致用的能力及創新能力。

終結性評價通過期末考試來實現。改革考試題型，減少客觀題比例，淡化計算技巧，注重分析問題解決問題能力的考察。

3 結語

混合式教學將傳統課堂教學與在線教學優勢結合起來，有助于提高學生的自主學習能力，增強師生互動。通過在課程中引入Matlab軟件輔助教學、設置基于醫藥學案例模型的翻轉課堂，加深學生對醫藥數理統計課程理論的理解，凸顯了課程的應用性，培養學生科學的統計思維和數據處理的實踐能力。另一方面，在教學實踐中，混合式教學對師生提出了更高的要求。學生需要花費更多時間自學統計軟件或者課前教學資源，對自學能力和自制力都是一種挑戰。對于教師，醫藥學專業案例模型的掌握和搜集涉及面的廣度和縱向的深度拓展，必要時需與醫藥學專業教師交流學習，進一步完善案例模型。

參考文獻：

[1] 茆詩松，濮曉龍，程依明.概率論與數理統計簡明教程[M].北京：高等教育出版社，2012.

[2] 高祖新.醫藥數理統計方法[M].北京：人民衛生出版社，1987.

[3] 劉衛國.MATLAB程序設計教程[M].2版.北京：中國水利水電出版社，2010.

[4] 張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012，30（4）：46-51.

[5] 張雪峰，宋輝.概率論與數理統計問題的MATLAB求解[J].曲阜師范大學學報（自然科學版），2015，41（3）：23-27.

[6] 路暢.基于SPOC的概率論與數理統計課程混合式教學模式研究[J].教師，2019（8）：30-31.

[7] 黃榮懷，馬丁，鄭蘭琴，等.基于混合式學習的課程設計理論[J].電化教育研究，2009，30（1）：9-14.

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