醫學統計學不同教學方法效果及滿意度比較的貝葉斯網絡meta分析*

陸軍軍醫大學軍事預防醫學系軍隊衛生統計學教研室(400038)

宋秋月 李 芳 陳 佳 張彥琦 劉 嶺 易 東 伍亞舟△

【提 要】 目的 采用貝葉斯網絡meta分析，對醫學統計學不同教學方法的教學效果及滿意度進行比較。方法 通過計算機檢索中國知網、萬方數據庫、維普數據庫、中國生物數據平臺中關于醫學統計學教學方法的研究，末次檢索時間為2021年8月，按照納入排除標準篩選文章、提取數據并進行質量評價，主要指標包括：期末考試綜合成績、教學方法滿意度，采用R.4.1.1軟件進行網絡meta分析。結果 本研究共納入40篇文獻，包括6781名學生，網絡meta分析結果顯示，相比于傳統講授教學法，線上+線下混合教學模式(MD=9.80，95%CI=4.80～14.78)、CBL+翻轉課堂(MD=7.59，95%CI=3.24～11.94)、線上+翻轉課堂(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教學法(MD=5.68，95%CI=2.84～8.49)，期末綜合成績差異均有統計學意義，學生滿意度有提升；等級概率排序結果顯示，混合教學模式在醫學統計學教學中效果最佳。結論 6類教學模式的教學效果和學生滿意度優于傳統講授教學，其中線上+線下講授混合教學、PBL+CBL、CBL+翻轉課堂等模式效果較為突出。本研究可以為醫學統計學教學方法的選擇提供客觀的參考依據。

醫學統計學是運用概率論和數理統計原理及方法，對醫學數據進行收集、整理、分析并進行推斷，獲得正確推斷結論的一門重要學科，是醫學高等院校教育中不可缺少的一門公共必修課[1]。統計思維的養成和統計方法的掌握具有一定的難度，由于醫學統計學內容較抽象，醫學生專業課程量大，學習醫學統計學時間有限，所以醫學統計學是學生認為較難學習的課程之一。如何有效進行醫學統計學教學工作，讓學生能夠理解醫學統計學基本理論知識，掌握數據統計分析基本功，是醫學統計學教師不斷思考探索的問題。

近年來，新興教學模式層出不窮[2-3]，基于案例學習(case-based learning，CBL)教學方法、以問題為基礎(problem-based learning，PBL)教學法、基于網絡教學平臺的翻轉課堂教學，在這些教學方法基礎上還衍生了一些新的混合模式，比如，CBL+翻轉課堂、線上+線下混合教學模式、PBL+CBL等，這些都是對于傳統講授式(lecture-based learning，LBL)教學模式進行改良的嘗試和探索，上述教學方法都有不錯的教學效果。為比較不同教學模式在醫學統計學教學中的應用效果和學生滿意度，本研究采用貝葉斯網絡meta分析，對醫學統計學現有教學方法的教學效果和滿意度進行評價，為醫學統計學教學方法的選擇提供一個客觀參考依據。

對象與方法

1.研究對象

本研究以中國知網(CNKI)、萬方數據庫、維普數據庫(VIP)、中國生物數據庫(CBM)中檢索的醫學統計學教學方法相關文獻為研究對象，末次檢索時間為2021年8月。檢索詞：“案例式教學(CBL)”、“以問題為基礎的教學(PBL)”、“在線教學(MOOC、Spocs)”、“翻轉課堂”、“面授式教學(LBL)”和“醫學統計學”、“衛生統計學”、“生物統計學”。使用EndNoteX9軟件管理文獻，進行查重和初篩。

2.研究方法

(1)文獻納入與排除標準

文獻納入標準：①研究對象為醫學院校學生，包括：臨床醫學、護理、中西醫、衛生管理、藥學等；②學習課程為醫學統計學、衛生統計學、生物統計學；③比較不同教學方法的教學效果和學生滿意度，且有量化指標，如：期末成績、滿意度等。文獻排除標準：①重復發表的文章或系列文獻；②研究類型不符合，如未設立對照、觀察性研究等；③研究指標不符合，如：未提供期末考試成績；④綜述或meta分析。

(2)文獻篩選與數據提取

由2名研究人員獨立完成文獻的篩選和數據提取，提取數據主要包括：作者信息、發表時間、樣本量、教學方法、研究對象、測量指標。同時按照Jadad量表的評分標準[4]，對40篇文獻進行質量評分，低質量文獻總分為1到2分，高質量文獻總分為3到5分。文獻質量評價內容包括：①是否說明隨機分組序列的產生方法；②是否采用雙盲；③是否詳細描述退出和失訪數據。

(3)統計分析

采用R4.1.1軟件gemtc程序包進行貝葉斯網絡meta分析，可對不同教學方法進行相互比較。本研究教學評價指標為期末考試綜合成績和滿意度，采用均數差(mean difference，MD)和比值比(odds ratio，OR)進行效應量合并，并計算其95%置信區間。通過I2統計量判斷研究異質性，I2=0%～25%，表示異質性不明顯；I2=25%～50%，表示輕度異質性；I2=75%，表示異質性顯著。根據誤差信息準則(deviance information criterion，DIC)選擇模型。節點分析判斷直接比較和間接比較結果是否一致，當P<0.05，表示結果不一致。采用等級概率排序圖對不同教學方法效果進行排序。

結 果

1.文獻檢索結果

根據檢索策略進行計算機檢索，共獲得文獻565篇，其中CNKI數據庫179篇，萬方數據庫179篇，VIP數據庫115篇，CBM數據庫92篇。閱讀題目和摘要，初篩排除重復文獻316篇、不相關研究83篇，初步納入文獻166篇。進一步閱讀全文，按照納入排除標準，排除研究類型不符文獻93篇、研究指標不符文獻22篇、實驗課教學文章6篇、綜述及meta分析5篇，最終納入40篇文獻[5-44]。具體篩選流程見圖1。

圖1 文獻篩選流程圖

2.納入研究基本特征

本研究最終納入的40篇文章，涉及7種教學模式，具體為：案例教學法(CBL)、以問題為基礎教學法(PBL)、PBL+CBL模式、基于網絡平臺的翻轉課堂(線上+翻轉課堂)、CBL+翻轉課堂、線上+線下講授混合教學模式和傳統講授式教學(LBL)。測量指標主要是醫學統計學期末考試綜合成績和教學方法滿意度。39篇文獻提供了期末綜合成績，14篇文獻提供了滿意度指標。2篇文獻[11，13]只列舉了不同題型的分值，進行了總成績的合并。具體結果詳見表1。

3.文獻質量評價

在納入的40篇文獻中，均設立了實驗組和對照組，采用Jadad量表進行文獻質量評價，其中提及隨機分組的有17篇文獻，2篇詳細說明采用隨機數字表進行分組，21篇文獻未說明分組方法。40篇文獻均未提及使用雙盲方法。通過文章研究對象與報告結果數據判斷是否有失訪和退出數據，40篇文獻均無失訪。最終根據評分標準，總分為3分的有2篇，1到2分的有38篇。具體評分結果詳見表1。

4.網絡meta分析結果

(1)期末綜合考試成績

39項研究包含6606名學生，比較了不同教學方法下醫學統計學期末綜合考試成績。研究采用隨機效應模型，網絡總體異質性I2=0.04%，異質性不顯著。節點分析P值均大于0.05，直接比較與間接比較未檢測到不一致性。

表1 納入研究的40篇文獻的基本特征

續表1

網絡meta森林圖顯示，與傳統的講授教學法對比，線上+線下混合教學模式(MD=9.80，95%CI=4.80～14.78)、CBL+翻轉課堂(MD=7.59，95%CI=3.24～11.94)、線上+翻轉課堂(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教學法(MD=5.68，95%CI=2.84～8.49)，期末綜合成績均有統計學意義。詳細結果見圖2。其余教學方法的兩兩比較均無統計學意義，本文中不再進行描述。

圖2 不同教學方法期末成績比較的森林圖

等級概率排序圖結果顯示，線上+線下混合教學模式等級排序第一的概率最大，其次是PBL+CBL結合的教學模式，而后依次是CBL+翻轉課堂、PBL教學法、CBL教學法、線上+翻轉課堂。結果詳見圖3。

圖3 不同教學方法期末綜合成績等級概率排序圖

(2)教學方法滿意度

14項研究包含2733名學生，調查了學生對不同教學方法的滿意度。采用隨機效應模型，網絡總體異質性I2=4%，異質性不顯著。網絡證據圖沒有閉環，故不用進行節點分析檢測直接比較與間接比較一致性。

網絡meta森林圖顯示，與傳統的講授教學法對比，線上+線下混合教學模式(OR=8.27，95%CI=2.47～28.54)、CBL+翻轉課堂(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教學法(OR=3.29，95%CI=1.34～8.88)，滿意度均有統計學意義。線上+翻轉課堂(OR=4.74，95%CI=0.72～37.00)與傳統講授教學，學生滿意度沒有統計學差異。詳細結果見圖4。其余教學方法的兩兩比較均無統計學意義，本文中不再進行描述。

圖4 不同教學方法滿意度比較的森林圖

等級概率排序圖結果顯示，CBL+翻轉課堂等級排序第一的概率最大，其次是線上+線下混合教學模式，而后依次是線上+翻轉課堂、PBL+CBL、PBL教學法、CBL教學法。結果詳見圖5。

圖5 不同教學方法學生滿意度等級概率排序圖

討 論

1.新興教學方法相較于傳統講授教學方法，教學效果有提升

meta分析結果顯示，對比傳統講授式教學，6類不同教學模式的學生期末綜合考試成績均有所提高，差異有統計學意義。其中，線上+線下講授混合教學模式效果最佳，其次是PBL+CBL結合的教學模式和CBL+翻轉課堂教學模式。線上+線下混合教學模式得益于網絡技術的發展，近幾年得到了廣泛運用。線上網絡平臺自學與線下課堂講授結合的混合教學模式效果最佳的原因有：(1)學生可根據教學安排，通過網絡視頻自學基礎及易理解的知識；(2)平臺學習時間可自由安排，對于不明白的地方可以重復多次學習，實際學習時間也更長；(3)課堂上老師再對重難點進行深入講解，加深學生的理解和掌握，也避免了“滿堂灌”現象，更容易引起學生的注意力和學習的興趣。PBL與CBL是醫學統計學中常用的教學方法，有文獻報道[45]CBL教學法可以提高學生對醫學統計學的學習興趣和成績，也有文獻[46]報道PBL相對于傳統教學能夠提高醫學統計學學習成績，這些文獻都與本研究結果一致。本研究還發現PBL與CBL結合的雙軌教學模式相較于傳統教學的教學效果顯著。在問題中引用案例，增強問題的實用性和趣味性，整合了PBL與CBL兩種方法優勢，也是一種有效的嘗試和探索。值得注意的是，雖然6種教學模式相對于傳統講授教學效果有顯著提升，但在6類教學模式等級概率排序中，線上+線下翻轉課堂模式的效果排名最后，可能原因有：(1)這類教學方法也是近5年才有文獻報道，是一種相對全新的探索；(2)學生線上自學結合線下課堂匯報的形式，對于學生的學習自主性有很高的要求；(3)課堂匯報可能存在分工不充分的情況，這類教學模式可以促進師生互動，但是相較于其他的教學模式，對于學生的自學能力考驗更大。

2.醫學統計學不同教學方法下學生滿意度的比較

meta分析結果顯示，相較于傳統教學方法，線上+線下混合教學模式、CBL+翻轉課堂、PBL+CBL、PBL教學法、CBL教學法，能夠提高學生學習滿意度。線上+翻轉課堂與傳統講授教學，學生滿意度沒有統計學差異。等級概率排序結果依次是CBL+翻轉課堂、線上+線下混合教學模式、線上+翻轉課堂、PBL+CBL、PBL教學法、CBL教學法。教學效果評價上，CBL+翻轉課堂和線上+線下講授混合教學模式也在前三位，可以看出這兩種教學模式效果和學生滿意度都較好。

綜上所述，本次基于貝葉斯網絡meta分析的研究結果可以說明，6類教學模式的教學效果和學生滿意度優于傳統講授教學，其中線上+線下講授混合教學、PBL+CBL雙軌教學、CBL+翻轉課堂等模式效果較為突出。本研究可以為醫學統計學教學方法的選擇提供一定的客觀參考，也為多模式融合教學提供一定的選擇依據。本研究也存在一定的局限性，納入文章中高質量評分文章較少且均為中文文獻，網絡meta分析選用的隨機效應模型，可能存在一定的偏倚，還需更多教學實踐來進一步驗證。