科研的统计学方法范文

时间:2023-07-17 17:01:09

导语:如何才能写好一篇科研的统计学方法,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

科研的统计学方法

篇1

【关键词】医学统计方法;临床医学研究;应用

在现代临床医学科研工作中,医学统计方法得到了广泛的应用,而且在实践中不断创新和发展。但是部分医学科研人员却相对忽视对于医学统计方法的研究和应用,并且缺乏相应的专业理论知识和操作技巧,导致临床医学研究中出现较多的实际问题。在今后的临床医学科研中,科研人员只有加深对于医学统计方法的认识,选择科学、合理的方法,才能保证科研工作的顺利开展和完成。

1医学统计方法概述

在现代临床医学科研工作中,专业设计与统计学设计是重要的两个环节,也是影响科研工作实际效率和质量的重要因素,必须引起科研人员的高度重视。医学统计方法作为现代临床医学科研中一门独立的自然科学,其从形成与发展共经历了近300年的历史,由较为简单的统计方法逐步向各种科学统计方法综合应用的方向转变。随着现代电子计算技术的不断发展,特别是SPSS、SAS等统计处理软件的研发和应用,客观促进了临床医学科研工作的大幅发展。在现代科学技术的发展中,医学统计方法在临床医学科研中应用的基本步骤为:1)对于某项临床医学科研工作进行全过程的设计;2)根据统计学设计的基本要求,收集和整理所需的各类资料和临床数据;4)对于经过归纳后的资料和数据,选择科学、合理的医学统计方法,以保证科研工作所获取各类信息和数据的客观性、可靠性。从现代临床医学科研发展的角度而言,科研人员在专项研究或论文撰写时,都离不开医学统计方法的应用,所以他们必须掌握基本的医学统计学原理和方法,并且依靠其掌握科研项目的客观发展规律,形成具有一定价值的专业文献。由此可见,现代医学统计方法则广泛用于临床医学科研、医学论文撰写,以及卫生事业管理等领域,其实际作用和意义是不容忽视的。

2统计学设计与指标选择

在现代临床医学科研中,统计学设计和指标选择是科研人员开展工作的首要环节,他们必须坚持对照、重复与随机化的基本原则,在重复观察一定数量的样本基础上,合理设定对照组,以保证统计学设计中的随机抽样或随机化分组。在临床医学科研的统计学指标选择时,应注意下列问题:1)采用配对设计的医学统计方法,尽量保证组间的均衡性2)临床医学科研的目的必须明确,特别是要与现代医学实践工作紧密结合,以促进现代医学事业的稳步发展;3)注重医学统计方法与指标的可行性研究,注重于解决某一或几个方面的现实医疗问题;4)临床医学科研中的统计样本要尽量全面,样本越大其统计结果也越接近于实际情况,也有助于提高临床医学科研的可靠性与科学性。

3医学统计方法在临床医学科研中的应用

在现代临床医学科研工作中,医学统计方法合理的应用必须引起广大科研人员的高度重视,而且要加强对于现实问题的深入研究。同时,国内科研人员应积极吸取和借鉴外国先进的医学统计方法,并且不断加强计算机技术及各类新型软件的研发,最终全面提升临床医学科研工作的实际效率和质量,为促进我国医学事业的发展贡献重要的力量。

3.1COX模型的应用在临床医学科研中应用COX模型时,科研人员要应用C0X模型进行单因素的筛选,并且综合分析影响统计结果的接近显著性或显著性因素。在应用COX模型进行统计结果多因素分析时,应逐步检验和清除不显著的因素,最终形成具有科学性、客观性的优化数学模型,以便科研人员进行深入的分析。在利用COX模型进行临床医学科研的危险因素分析时,必须保证方程公式的进一步优化,特别要注意两组数据模型的对比与分析。

3.2多元回归与常规统计方法联合应用在临床医学研究的多指标统计分析时,科研人员必须采取常多元回归与常规统计方法联合应用的模式,尽量减少统计结果的模糊性。例如:在进行某一药物的功效研究时,要采取先进的电脑测定方法,并且通过临床病例脏器功能指标与多项形态的综合统计与分析,建立专业的多元回归模型,在对比病例治疗前后的各项检验指标变化情况的基础上,从而科学判定某一种药物的实际效果。

3.3其他方面的应用随着各类现代化检验仪器的研发和应用,在临床医学科研中要适当强化正常值的研究范围,绝不能简单的采取实验组与对照组对比分析的医学统计方法。科研人员应提高样本的数量,进行各类临床数据和资料进行综合的统计学处理,并且按照正常值的统计方法进行其余工作。

进入二十一世纪以来,随着现代信息技术与生命科学研究的不断深入,在临床医学科研工作中,对于各类医学资料和数据的科学收集、整理与分析是不容忽视的关键性问题,也是构建现代医学基础研究体系的重要一步。在今后的临床医学科研中,科研人员的专业素质提高是至关重要的,他们不但要掌握基础的医学统计和概率论知识,而且要强化自身的分析判断能力与逻辑思维,这对于促进临床医学科研工作的发展具有积极的意义。

参考文献

[1]金丕焕,主编.医用统计方法[M].上海医科大学出版社,1993:144-153.

篇2

关键词:仿真教学;实验教学;研究生教育;机械类课程

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)03-0231-03

多年来,随着高校研究生教育的深入,实验室设备陈旧与以验证性实验为主的教学方法成为制约研究生教育发展的障碍。与国外高校相比,我们的实验技术教学方式存在不小的差距。如美国麻省理工学院在实验教学中,特别注重对学生个性的培养,开发了许多创新和综合性实验,老师跟学生一起讨论,学术氛围很好。德国的高校,实验指导书上有很多思考题和参考书目,学生开展实验前,须查阅大量参考书籍和资料,通过预习检查后才能实验。同样在英国,实验前要求学生认真预习实验内容,并提出实验方案并与指导老师讨论,充分发挥了学生的主观能动性和自主学习意识。针对我校研究生实践教学中存在的问题,近几年研究生专业课程实践教学中,我们由教师安排固定内容的实验模式向由学生自己根据需要完成实验的方向过渡,发现学生潜力是非常大的,学习兴趣也大大增强了。在实验过程中,学生积极思考并动手操作,弥补理论学习的不足。同时,实验组织由学生完成,学生自信心大大增强,在实践训练中展示出个人的才干。

一、研究生教学的特点

研究生教育在我国高等教育中层次较高,以培养社会主义现代化建设高层次人才为目标。自主和创新性学习是研究生学习的主要途径。但我国研究生招生人数的不断增加,教学资源的优化成为突出问题。首先,在教学方法上,教师可采取灵活多样的方式,如启发式、讨论式等方法,激励学生自主学习。鉴于研究生的授课人数较少,课堂上教师与学生相互探索,获取知识。其次,广泛拓宽教学途径,实现网络教学、课堂教学、实践教学和自主学习的有机结合。为实现这一目标,要求研究生参与具体的教学过程,教师不仅在课堂上传授知识,还在实验室引导学生进行科学探索,让学生发现科学知识的内在规律。为此,应为学生提供自主学习的机会和环境。

二、建立机械类课程仿真实验教学系统的必要性

目前,许多高校实践环节的实验器材相当匮乏。以我校为例,研究生教学大多依靠本科教学的资源,学生普遍反映,课程缺乏实践环节,过于抽象,如研究生开设的机械类课程中,像《机械系统建模与仿真》、《工程测试与信号处理》、《计算机控制与接口技术》课程中都涉及信号分析的内容。目前,实验室现有的设备有一定的局限性,开设的实验是对课本理论知识的验证,导致学生对问题的理解只停留在表面,不能深入思考,达不到理想的效果。为了体现出以学生为主的指导思想,对综合性强的实验系统,以启发学生的思维为主,采取灵活多样的形式。如对于电容测量系统,学生可测量微位移,也可测量振动信息,还可测量纸张、薄膜等介质的厚度,通过测量计算得到介质的介电常数等等。只要学生善于动脑,钻研,就可利用现有的系统完成相应的实验。总之,我们的宗旨是把有限的实验设备变为无限的教学资源,灵活多样地进行理论教学与实验教学,通过实验进一步理解理论知识,用理论指导实验操作,这样,学生自主意识就调动起来了,学习也不再枯燥无味。

三、仿真实验教学系统的内容

JDC非接触式电容测量系统由电容传感器、电容测微仪、1:80的微动台架、标准量块、A/D采集卡、数字示波器组成。测量时,通过调节微动台架改变传感器探头与标准量块之间的间隙,改变电容大小,电容测微仪的输出电压与传感器两极板间的距离为线性关系。该系统测量精度达到1um。转子振动模拟试验台主要用来验证挠性转子轴系的强迫振动特性,可用来模拟旋转机械的振动,系统包括调速器、转子系统、直流电机、光电传感器、电涡流传感器、磁电式传感器等。通过改变转子转速、质量不平衡、轴承的摩擦或冲击条件再现大型旋转机械的多种振动现象,通过对位移、振动、转速等内容的测试获得振动特征。下面以电容测量系统与转子系统为例说明实验过程中的信号情况。二者的有效结合可以实现系统的动态、静态测试,获得测量数据。同时,在系统中引入计算机采集处理实验数据,并实时记录存储数据。为了检验实验结果的正确性,学生获得实验数据后,采用Excel软件进行绘图,查看结果,如图1、2、3所示。图1为静态测量时测量系统获得的电容传感器的输出电压与位移变化的关系,在测量范围内,二者之间为直线,若实验中出现曲线或拐点等现象,说明操作不当引起数据的失真,发现问题后就可纠正,分析原因后重新实验,直到得到可靠的结果为止。图2为电容传感器测量纸张等介质厚度的结果,同样,若不同厚度的纸张的方波规则,说明测量过程中没受到其他因素干扰,若信号波形参差不齐,可能是纸张的平整度或放置位置不符合要求,学生分析原因后需要重新实验。图3为转子系统旋转过程中由安装于其侧面的电容传感器测量得到的位移信息,在此,为了得到理想可靠的转子回转波形,学生必须在采样频率和转子的旋转速度之间反复调整,才能达到好的效果。

系统中加入示波器对测试信号进行显示,且结合数据采集系统对采集的结果进行绘图输出,抽象信号可直观显示,学生可根据需要保存相应的数据,也可进行进一步分析、处理,操作灵活、方便,尤其在综合性实验中,起到了很好的指导作用。完成实验后,学生可借助实验室的校园网系统将实验数据与结果上传并保存在一定空间,然后在任何有校园网的环境登陆并下载实验数据,进行进一步的理论与实验现象分析,查阅相关资料完成实验报告。由于学生从未体验过自主学习的实验模式,对此也非常好奇,预约实验积极主动。实验过程中,对学生的实验安排与内容没有具体规定,实验时间也非常灵活,有的学生为得到可靠的实验结果,重复数次操作,直到得到满意为止,学生严谨的态度与认真作风感动了指导老师。

实践证明,建立仿真与实验教学系统在我校研究生的机械类课程实验教学中起到非常重要的作用,通过对实验过程中信号的仿真处理,把抽象的理论变得直观了,同时,学生可充分发挥主观能动作用,通过老师的引导完成实践操作与探索,并获得可靠的结果。为合理有效地利用高校现有的教学资源,进一步挖掘研究生学习潜力,培养研究生自主学习的兴趣,学校应在硬件与软件上双管齐下,既要加大设备的资金投入,不断引进性能优越的设备资源,同时也应激励教师加大教学投入,在理论教学与实验教学上多开发新思路,使我校研究生教学更上一个新台阶。

参考文献:

[1]肖田元,范文慧,杨明,马萍.仿真科学与技术学科的人才培养与社会需求[J].系统仿真学报,2009,(17).

[2]刘同娟,马向国.面向创新实践能力培养的研究生教学改革初探[J].中国现代教育装备,2010,(1):150-151.

[3]吴敏.美国著名大学本科教学特色和改革动态[J].大学化学,2001,16(1):61-64.

[4]龙春阳.国外高校实验教学改革的经验、特点及启示[J].中国电力教育,2009,(10):137-138.

[5]王新华,邵海燕,宋方臻,马玉真.基于Matlab语言的测试技术仿真实验教学系统开发[J].中国现代教育装备,2011,(11):33-37.

[6]马玉真,王新华,宋方臻,邵海燕,等.高校机电类课程网络化仪器的设计与教学实践[J].中国现代教育装备,2010,(11):33-34.

篇3

你可曾有过这样的减肥经历:无论当初的决心多么坚决,最终还是会屈服于美食的诱惑?据英国媒体报道,牛津大学和英国医学研究理事会的最新研究证实,一种与肥胖有关的基因能通过促进食欲使我们发胖。换言之,正是因为人体内携带这种“贪吃基因”,使得人们的节食努力往往以失败告终。

这种名为FTO的等位基因最早发现于2007年,它定位在人体第16号染色体上,有分别来自父母的各一个副本。调查显示,多达14%的英国人两个FTO基因副本均出现变异。跟没有变异副本的人相比,他们的肥胖风险增加了70%,罹患糖尿病的风险增加了50%。有49%的英国人携带一个FTO基因变异副本,他们患肥胖的可能性跟正常人相比要多30%,而患糖尿病的可能性则多了25%。科研人员认为,FTO是一种与肥胖有关的最普遍的基因。

据英国医学会研究理事罗杰・考克斯介绍,这一研究使人们重新认识到,仅仅锻炼或节食来对付肥胖并不奏效。科研人员目前正致力于研究如何通过药物或者其它方法“关闭”这种基因,从而在根本上解决减肥反弹问题。

手机影响心理健康

“喂,喂,你说什么?信号不好,听不见!”类似的场景无论在电视上还是生活中都很常见。研究发现,手机对现代人的影响超过钱包,手机丢了,大多数人不到一小时就会发现,而钱包丢了,可能一两天才会发现。日前,某杂志撰文指出,手机不仅拿在手里,也可能“长”在心里,对心理健康造成不良影响。不少人老是听到手机在响,掏出手机看,却并没有来电或短信。这是一种“手机幻听症”,在高级白领、媒体人员以及销售业务人员中很常见。长时间的幻听,会使人过度紧张,产生烦躁、焦虑等情绪。因此,症状较轻者,不妨养成睡觉前关机的习惯,用健康的方式使用手机,更好地缓解压力。情况严重者,则应该考虑去寻求心理医生的帮助。

早睡早起 有助成功戒烟

美国一项最新研究表明,“夜猫子”(喜欢熬夜的人)比“百灵鸟”(喜欢早起的人)更容易吸烟上瘾,而且戒烟难度更大。

研究人员对23000多对双胞胎进行了长达30年的跟踪调查。结果发现,“夜猫子”成为瘾君子的可能性比“百灵鸟”更大,吸烟上瘾后戒烟成功率更低,而且更容易产生尼古丁依赖症。

研究人员表示,一种可能是,由于尼古丁会让吸烟者在夜晚保持清醒状态,因此“夜猫子”更可能用吸烟来提神。另一种可能是,“夜猫子”更可能去酒吧和餐馆等吸烟环境,这也增加了他们吸烟上瘾和戒烟难的可能性。另外,“夜猫子”寻求上瘾行为的可能性更大,理由是其大脑中的多巴胺和类鸦片物质发挥着重要作用。因此,“夜猫子”要想彻底戒烟,最好改变“睡眠模式”,严格早睡早起,这必然会大大提高戒烟成功率。

电脑族常吃黄花菜可预防电脑脸

心理学专家研究发现,经常与电脑打交道的人,由于长时间面对没有生命的电脑屏幕,而与人的交流越来越少,会在不知不觉中生出一张表情淡漠、冷峻的“电脑脸”。

国外儿科医生新近发现,人的笑容与铁质有关联。研究资料显示,凡是面带微笑、眼球灵活、目光炯炯有神的婴儿,其体内的铁贮存多数正常;相反,面孔严肃、呆板,或1小时内仅发笑1~2次的宝宝,血中铁含量可能不足。因此,要把缺少笑容作为体内缺铁的一个早期警报。

人们都知道菠菜富含铁,其实,黄花菜中所含的铁是菠菜的几十倍。古人曾给黄花菜(金针菜)起名叫忘忧、疗愁,这足以说明黄花菜的功效。在我国的徐州,有道传统名菜“软炸黄花菜”,用黄花菜做主料,因外以鸡蛋糊裹炸,食之软嫩而得名,最适合“电脑族”们吃。

秋天出生的孩子更易食物过敏

英国《流行病和公共卫生杂志》刊登的一项最新研究显示,秋天出生的孩子发生食物过敏危险更大。

芬兰奥卢大学研究人员调查了2001年4月至2006年3月出生于芬兰东南部的近6000名儿童。研究发现,在母亲子宫内11周时正值4~5月份的孩子中,食物过敏几率为11%。而母亲怀孕11周时候正好是12月或1月的孩子中,食物过敏发病率只有6%。

研究人员对研究期间花粉水平进行分析发现,4~5月份正是桦树和赤杨花粉的高峰期。早期研究已发现,孕期接触花粉会增加孩子食物过敏危险。研究人员发现, 4~5月份母亲妊娠11周的时候接触花粉最多,孩子发生牛奶和鸡蛋过敏的危险,比母亲妊娠11周时为12月到1月的孩子高3倍。

减慢呼吸有助缓解疼痛

美国一项最新研究发现,减慢呼吸可以在一定程度上帮助人们缓解疼痛感。研究人员分别选取了两组年龄在45岁至65岁之间的女性进行研究,其中一组为受到慢性疼痛困扰的纤维肌痛综合征患者,另一组为健康女性作为对照。

实验过程中,这些女性在呼吸正常和呼吸速度减半状态下,其手掌分别受到适度的热脉冲的冲击。每一次热脉冲之后,研究人员都会记录下她们报告的掌部疼痛感程度以及情绪的变化等参数。结果发现,对于健康女性来说,当减慢呼吸时,她们感觉到的疼痛程度也随之降低。而对于患病一组的女性来说,整体上的作用不很明显,但那些情绪相对乐观的患者,也能借助减慢呼吸缓解其疼痛感。

研究人员说,这一研究结果可以帮助解释为何瑜珈等一些活动通过调整呼吸来放松身心,提升情绪。

烤肉酱汁能减少致癌物质

肉类在烤、煎、炸等高温烹调时,会产生一种叫做杂环胺的物质。这种物质在体内蓄积,可能诱发胃癌、肠癌等多种癌症。

美国堪萨斯州立大学的研究人员将鲜牛肉和用调料腌过的牛肉烧烤后,对比二者的杂环胺含量。发现腌过的肉高温烧烤后,所含杂环胺比未经腌制的低40%以上。经过对多种调料的测试发现,用孜然、咖喱、迷迭香腌过的肉,高温烹调后产生的致癌物最少。这是因为,烤肉酱中所含的淀粉、糖分等成分在受热的时候首先吸收热量,可以保护中间的肉块不会骤然受到高温,从而减少了致癌物质产生的机会。另外,烤肉酱中含有的一些有益成分,也是阻碍致癌物质产生的原因。这些食品配料本身均有一定的抗癌防癌作用,也有益于预防高温加热食物对人体的危害。

因此,建议在烧烤、煎炸肉类前,放些调料腌半小时,不仅味道好,还可减少致癌物产生。

“边吃边K”有伤胃健康

篇4

【关键词】医学统计学;继续教育;需求;调查

【中图分类号】G562.65 【文章标识码】A 【文章编号】1326-3587(2013)10-0001-02

现代临床研究对医学统计学的依赖正日益加强,从科研设计到统计分析,再到科研论文的撰写,每一步都需要统计学的支撑。同时,新的统计学理论和方法的出现对临床资料的统计分析和医学论文的撰写提出了新要求,因此有必要对临床医务人员进行继续教育培训,更新统计学知识。继续教育的对象是已有临床工作经验的医务人员,他们学习目的明确,不以广泛学习统计理论为主,而是针对性地提高专业理论和技术。因此,如何正确引导医生在医疗实践和科学研究中寻找循证依据,提高科研和业务素养是医学统计学继续教育的重要目标。针对此实际情况,我校开办了临床研究中的设计与统计分析继续教育学习班,授课内容覆盖了从临床科研设计到统计分析和统计结果表达各个部分。

为了解临床医务人员对医学统计学知识的需求现状,为医学统计学继续教育教学内容设置和教学开展提供参考,本研究对参加医学统计学继续教育学习班的学员进行了问卷调查。

一、对象与方法

1、调查对象:调查对象为报名参加本次继续教育学习班的115名临床医务人员,以本校附属医院的临床医生为主。

2、调查方法:通过专家咨询法制定调查问卷,课程结束后,采用匿名调查的方式由学员自行填写。共发放调查问卷115份,回收有效问卷94份,问卷回收率为81.74%。

二、结果与分析

本次学习班主要授课内容为:临床研究中的统计学问题、CONSORT简介、统计方法简介与错误辨析、SPSS统计软件简介、系统综述与Meta分析及其软件实现。

1、基本情况。

参加本次继续医学教育学习班学员的基本情况如表1所示。从表中可以看出,学员以年轻的,刚参加工作不久的初、中级临床工作人员和研究人员为主。

2、对医学统计学的掌握情况。

绝大部分学员都有医学统计学基础,88人(93.62%)在学历教育阶段都系统地学习了《医学统计学》。学员统计学方法的掌握现状如表2所示。对于常用的统计学方法,大部分学员熟悉(19.15%)或者比较熟悉(65.96%),而对于高级统计学方法,一半以上的学员不熟悉(56.38%)。对于常用的实验设计方法,大部分学员比较熟悉(64.89%),而对于临床上较为常用的观察性研究不熟悉的学员占45.74%。

3、需求分析。

(1)对本次学习班授课内容的认可和进一步需求。

68名学员(占72.34%)认为本次学习班对其今后发展非常有帮助,对授课内容的认可如表3所示。从表3得出,最受学员认可的课程是系统综述和meta分析及其软件实现,这和目前临床工作者的关注点和研究现状较为符合。系统综述和meta分析在国内临床医务人员中较受欢迎,同时又缺少meta分析所必需的统计学知识。对CONSORT的认可度较低,认为是可以简单介绍的内容,主要原因是目前临床医生自己撰写RCT研究报告的机会少,因此接触CONSORT的机会也较少。

(2)对医学统计学授课内容的需求。

所有学员都认为非常有必要适时的开展医学统计学的继续教育学习班。70人(占74.47%)希望在以后的学习班中讲授常用的实验(试验)设计方法;65人(占69.15%)希望增加常用的观察性研究设计的方法。对于统计分析方法的需求情况详见表4。

表4表明大多数有医学统计学基础的学员对于简单的统计学方法,如t检验、卡方检验、方差分析等内容已经掌握,他们更加注重这些统计分析方法所得到结果的展现,比如如何利用图表进行结果展现(54人,占57.45%)。对于高级统计学方法,学员最想学习的内容分别是多因素试验分析56人 (占59.57%),logistic回归54人(占57.45%)和生存分析59人 (占62.77%)。特别是后两者,在临床医学科研中有着非常广泛的应用。

三、讨论

医学统计学继续教育学习班为临床医务人员建立统计思维、提高统计素养,提供了一个很好的平台。在目前国内院校和医院的考评机制中,临床医生的科研水平也被放在非常重要的地位,不管是临床工作还是科研工作,统计学方法的掌握,统计学思维的建立对于临床医生显得尤为重要和紧迫。医学统计学是一门实践性很强的学科,需要不断的继续学习和实践才能真正掌握。

本研究调查发现,目前临床医务人员在科研设计和统计方法上存在着以下需求。(1)高级统计方法。一半以上的学员表示对高级统计学方法不熟悉,同时,在临床科研工作中对高级统计方法的要求在不断增加,特别如多元线性回归、多因素试验设计和分析、logistic回归和生存分析等临床上常用的高级统计学方法,需求比较大。(2)观察性研究设计方法。在平常的临床科研中,RCT研究只是占了少数,大量的研究为观察性研究,如队列研究和病例对照研究,这类研究设计在临床研究中占有重要的地位,该部分内容的潜在需求会非常大,在今后的课程设置中可以考虑增加观察性研究设计和分析的内容。(3)统计结果报告格式。将统计软件产生的结果转换成符合期刊要求的结果表达形式是统计分析的关键一步,如何撰写统计学方法部分,如何制作统计图表等内容看似简单,但是不少临床医务人员经常犯错,比如不报告统计量只报告P值、不报告精确的P值等。因此,临床医务人员对该部分的需求较大。(4)系统综述和meta分析的统计学过程。系统综述能够通过对多个有争议的或者相互矛盾的小型临床研究采用严格、系统的方法进行评价、分析和合成,解决纷争或提出建议,为临床实践、医疗决策提供循证依据。系统综述中用到的统计学方法、使用条件以及软件实现等都是临床医务人员急需了解和掌握的内容。

在职临床医务人员的统计学教学应与学历教育阶段的医学统计学教学有明显的区别,继续教育的教学内容应以实用性、针对性强为原则,注重统计思维的培养和软件的使用。结合本次继续教育学习班的经验和调查,笔者认为今后针对临床医生的医学统计学继续教育应该在教学内容上进行以下两个方面设置。

1. 授课内容。(1)授课内容模块化。授课内容可以分为基本统计学方法、高级统计学方法和若干专题。基本统计学方法授课以结果的报告和论文写作为主;高级统计学方法模块需要适当增加课时,突出多因素试验的分析、多元线性回归、logistic回归和生存分析等临床常用的统计学方法;专题模块突出当今临床研究热点和难点、新的观点,紧贴临床应用实际,比如可以开设系统综述和meta分析统计学方法专题培训班、观察性研究设计和分析专题培训班等进行深入讲解。(2)增加软件教学。淡化公式的推导和大量的计算过程,突出软件在授课过程中的重要性,增强临床医务人员利用统计软件处理和分析实际问题的能力。SPSS软件在学员中应用非常广泛,65.96%的学员使用SPSS作为首选的统计软件,可以针对SPSS在临床医学中的应用开展学习班。

2. 授课方式。继续教育的授课方式可以引入以问题为基础的学习方式(Problem-Based Learning, PBL)。PBL教学模式强调基本概念和统计思维,统计分析结果的解释、淡化公式的推导和计算,以学员主动学习为主,提倡以问题为基础的讨论式教学和案例教学。继续教育阶段的医学统计学教学需要特别强调实践性,可以利用多媒体教室,将临床实例、软件实现、结果呈现等各个方面紧密结合,让学员自己动手,增加实际应用能力。

笔者对于医学统计学继续教育教学内容的设置和教学手段还处于探索阶段,在本次学习班中得到几点启示:(1)医学统计学的继续教育培训是有必要和有需求的;(2)对继续教育内容和培训方式做更多的探索和改革,使临床医务人员更容易接受;(3)医学统计学专业人员应紧跟国际医学科研方法、统计学方法、循证医学方法的最新情况,时时更新自己的专业知识,传授给临床医务人员。本次调查的结果为我们今后设置教学内容,改进教学手段提供可参考依据。

【参考文献】

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2、Jin Z, Yu D, Zhang L, Meng H et al. (2010) A Retrospective Survey of Research Design and Statistical Analyses in Selected Chinese Medical Journals in 1998 and 2008 [J]. PLoS ONE 5(5): e10822. doi:10.1371/journal.pone.0010822

3、王家良,循证医学.人民卫生出版社 [M]. 第二版, 2006. 10

4、方玉桂、吴艳妮、简若姗、陈伶俐、江霞,护理人员医学统计学知识需求调查及继续教育对策[J]. 中国卫生统计, 2011, 28(5): 559-561

篇5

一、统计学教学面临的主要问题

生物统计學理论性和实践性较强,且涉及的内容、公式和抽象概念要在一定的数学基础和逻辑推理能力基础上,因此相对于其他专业课程,普遍反映难教和难学,主要存在的问题如下:

(一)生命科学专业的学生缺乏统计学课程的基础知识

尽管大一开设了高数课程,但与生物统计学密切相关的数理统计、线性代数等内容讲解较少,导致学生在学习生物统计学时无法深入理解相应方法,致使学生在学习过程中,抱有“仇恨”等心态,学习的积极性和主动性较差。

(二)课时不足,导致学生无法充分吸收消化

统计学课程由于受到课程数量和总学分的限制,导致理论课程不断缩减至24学时,生物统计学涉及章节内容较多,系统性和逻辑性都较强,教师在讲解重难点时无法跨越式讲解,且每章节讲授的知识点相对较多,导致学生课后不能充分吸收,感觉学起来比较吃力。

(三)学生思想不重视,自主学习能力不足

很多学生认为生物统计学是将来做科研或工作需要的基础,却未意识到本科毕业论文中统计学的重要性和必要性,在思想上不重视,而生物统计学与其他生命科学专业课交叉极少,学生课后自学能力不强,不能及时复习和巩固,导致学习效果不佳。

(四)大学期间所学理论知识与实际结合较少,易造成遗忘

影响生物统计学教学效果的重要原因是学生短时间内系统学习了理论知识,但长时间缺乏与实际相结合的应用机会。尽管设置了一定课时的实验课,但在实践解题过程中,学生往往采用生搬硬套的方法,缺乏灵活分析数据,解决问题的能力。很多学过生物统计学的学生反映,当真正运用统计学分析数据时,前期学过的方法及知识点基本已遗忘,特别在期末考试结束后,很少再提及生物统计学相关知识导致所学知识遗忘。

二、统计学教学改革的思考

针对生物统计学教学过程中实际存在的问题,笔者总结和借鉴以往教学研究经验进行了深入思考,认为生物统计学教学改革应从以下几方面进行尝试。

(一)加强课程学习方法的指导,科学合理地完善课程

教师初次介绍生物统计学的内容时,需要讲解学习有关这门课的必要性、这门课大概讲什么、这门课在现实生活中的应用,以激发学生学习的好奇心,然后组织学生学习课本目录,对这门课学习的内容和范围有大概的了解。在实践教学过程中,根据数据类型、资料分布特点等选择不同统计方法,加强学生统计思维方式的培养。

(二)加强相关课程间和不同章节间知识点整合

生物统计学尽管是一门学科,但并非是独立的一门课,注重知识点的前后联系、融会贯通,才能够运用生物统计学解决实际问题。每堂课开始,教师将概括性的语言对学习过的旧知识进行总结和对新知识进行介绍,架好新旧知识联系的桥梁。比如,讲授两因素和多因素方差分析时,可以这样讲“上节课我们已经学习了单因素方差分析,仅涉及一个处理因素。那么当因素出现两个或多个又会怎样呢?这节课我们将找寻其奥妙,学习两因素和多因素方差分析。”再比如,在第五章统计假设测验中,主要介绍了单个或两个样本平均数的假设测验方法,在第六章内容开始时,教师回顾上一章节内容后设问,如果在实际数据分析过程中,遇见三个或三个以上样本平均数的假设测验,我们应用方差分析的方法,引出本章的内容。打破教材的章节和布局,进行教学设计和教学模式的改革。

(三)适当增加实践课课程,为本科生提供更多科研实践平台

生物统计学是一门实践性较强的课程,在培养学生统计思维和能力的同时,科学合理地设置不同专业的事件课程课时和相应实践课内容。如生物技术专业应设置20个课时左右的实践课程,授课内容涵盖最基本的生物统计描述和简单的生物统计方法,还应适当添加与实际相关联的案例。并通过参与老师项目组、科技创新课程等方式为学生营造科研氛围,搭建科研平台,使其尽早参与科研实践,进而诱导学生主动应用生物统计的方法解决科研问题,提高实践能力。

(四)为实践课教改创造良好的硬件和软件环境

实践课程教改新方法的成功推广,离不开学校的软、硬件条件的支持。教学相关的主管部门及院系应加强师资队伍建设、构建信息网络平台、加大现代教育技术的支持,并出台教改的相应配套保障机制与政策,从而确保政策延续性和稳定性,才能将实践课教学改革进行到底。

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医学统计学(medical statistics)是医学及其相关专业的必修基础课程之一,掌握好本门课程对于培养学生的科学思维,增强其解决实际问题能力,提高医学研究和医学论文撰写水平等方面具有重要的作用。

沈阳体育学院运动人体科学专业所开设的医学统计学课程存在如下问题∶未设置实验课或实习课,学生的数据分析处理能力差,撰写毕业论文时不用或错用统计分析方法;教学大纲不要求医学统计学术语,学生不能应用统计分析软件;多采用讲授方法,重视推导公式,课程内容枯燥,学生的学习兴趣低;学生毕业论文中,统计图表制作不规范,不能应用统计学知识并结合统计图表解释结果。本研究针对上述问题,以加强学生理解基础知识的理解,提高学生的数据分析和实际应用能力为目的,根据沈阳体育学院的现有教学条件,进行教学改革。

1 研究对象

以2008级运动人体科学专业43名本科学生为研究对象,其中男生18人,女生25人。

2 教学改革方法

2.1 加强医学统计学的基础理论教学,采用讲授与多媒体教学相结合的方法进行理论教学,并在教学中采用参与式教学方法,鼓励学生主动参与到课堂教学之中。

2.2 采用中英文双语教学的方法,要求学生掌握基本医学统计学术语,为熟练应用统计学分析软件奠定基础。

2.3 扩展教学内容,在教学中进行实例讲解的同时,增加应用spss统计分析软件分析内容,提高学生的数据分析能力。

2.4 加强统计表和统计图制作的教学,并增加课堂练习时间,进行根据统计分析结果制作统计图表内容,提高学生对科研结果的总结能力。

3 研究结果

3.1 针对全部章节的教学内容制作教学课件,在教学课件中强调了对学生难以理解内容的解释,如正态分布、t分布、卡方分布等,使学生在本文由收集整理充分理解的前提下正确使用统计学用表(如见图1)。

3.2 在教学中重视知识的连贯性,循序渐进逐渐引入新知识,强调课前预习,培养学习能力。在理论讲授结合多媒体课件讲解的基础上,融入参与式教学方法,鼓励学生参与课堂讨论、练习题解答和实例统计学分析。结果表明,多种教学方法结合的形式,调动了学生学习的积极性,课堂气氛活跃,绝大多数学生能够集中精力,很好地掌握教学内容。

3.3 采用中英文双语教学的方法,使学生很好地掌握了医学统计学术语,有利于学生学习统计学分析软件的使用方法。在教学中要求学生掌握描述统计中的常用英文专业术语如,central tendency,histogram,mean,median,percentile,variance等。

3.4 在掌握上述英文术语的基础上,扩充应用spss统计分析软件分析内容。如在描述统计学的集中趋势和离散趋势教学中,在课堂演示应用spss统计软件对某地120名18―35岁健康男性居民血清铁含量进行统计描述[1](如见图2)。课堂演示后,要求学生参与,应用spss软件重复操作过程,并解释分析结果。

3.5 在统计学检验方法的教学中,融入spss软件分析和统计图表的制作内容,使学生掌握数据表示的方法,培养基本的科研素养。如在进行两独立样本t检验的教学中[2],讲解目的、强调检验条件、检验方法、公式、检验步骤、结果解释,并应用spss软件进行分析,在分析中强调明确检验假设,正确建立数据库,如何读取检验结果,如何进行统计结果解释,专业解释等。在上述内容的基础上,演示如何表示分析结果,并演示应用excel制作统计图表的过程,如见表1,图3。

3.6 考试成绩分析 试卷主要考核学生掌握统计学基本理论、统计学基础知识、统计计算能力及统计图表制作等方面的情况,在命题中更加强调学生应用所学的统计学理论知识解决实际问题的能力,特别是考核学生针对不同资料选择恰当统计学检验方法的能力,同时大部分试题需要学生在全面掌握各部分理论内容后才能做出正确解答,因此本试题更加注重学生对基础知识的掌握和综合应用能力。考试成绩≤59、60-69、70-79、80-89、≥90分的学生分别占2.3%、20.9%、32.3%、18.6%、25.6%。

4 讨论

本次教学改革在提高学生的统计学英文专业术语能力,培养区分资料分布,正确选用统计学分析方法和提高实际数据分析处理能力等方面具有较好的效果。此外,在各部分教学中贯穿统计数据的科学表示方法,规范统计图表的制作,对培养学生撰写科研论文具有重要的作用。

虽然在教学中充分利用现有的教学资源,如使用多媒体课件进行教学,每次上课前在电脑中安装spss软件以实现在课堂上为学生展示数据库的形式,演示实例的数据分析过程,并使学生参与实际操作并解释分析结果,但是由于课程的教学时间短,仅为48学时,并且在教学大纲中没有安排实习的课时,还不能更好地为学生提供实际统计学分析的练习条件。建议今后应增加学时数,并修改教学大纲,将统计学上机实习内容纳入到教学当中,使学生从原始资料的录入、整理,到统计描述、统计推断,以及结果表示,统计结果解释等过程得到系统的训练,为今后完成毕业设计、撰写毕业论文及今后进行科研工作奠定基础。

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关键词:生物统计学;教学改革;探索

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)11-0149-02

生物统计学是数理统计在生物学中的应用,是进行搜集、分析和解释生物学数据的一门学科。近年来,生物统计学的教学工作在各高校生物类专业中普遍得到了重视。但该课程与数理统计联系密切,内容抽象,原理复杂,教师感到难教,学生感到难学。本文笔者结合自己的多年的教学实践及对统计学的理解和体会,在分析目前教学现状和问题的基础上,就如何顺应科学发展,探索改革生物统计学课程的教学内容和教学方式,激发学生的学习热情,提高课堂教学效果。谈谈自己的一些体会和探索。

一、生物统计学课程的地位

生物统计学是许多高等院校生物类专业学生开设一门必修课程,是进行现代生物学研究必不可少的工具,是培养学生科学研究和综合分析问题能力的重要课程。生物统计学主要讲授实验设计方法、数据资料收集和整理的方法、数据资料的统计分析方法以及在概率论的基础上对实验结果做出科学的统计推断,从而认识研究对象的现象和本质。因此,生物统计学已成为生物科学研究所必备的工具,能够培养和提高大学生的科学研究素养以及独立分析和解决问题的能力。

二、教学现状分析

(一)教学手段单一,学生缺乏兴趣

生物统计学是用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界的各种随机现象,是搜集、分析和解释数据的一门科学。该课程中的理论抽象、概念和公式多而复杂,难以理解和记忆,导致课程的学习枯燥而单调。在教学过程中,教师是知识的传播者,是学习活动的组织者,而学习的主体是学生,教学的一切活动都必须以学生的主动性、积极性为出发点。多数高校教师在教学过程中,一般只讲授书本理论知识,忽视学生统计思维的培养,导致结课后学生对统计的理解只停留在书本中有关数据的搜集、整理、分析和推断的案例,而面对实际问题,很难利用统计原理和方法来解释和分析。这样很难培养学生的学习热情和兴趣。

(二)课程设置不合理,实践能力较差

多数高校在第三学期开设本门课程,学生虽然已经学过了高等数学,有了一定数学基础和分析归纳问题的能力,但相关专业课程尚未学习,对案例中一些专业术语不熟悉,在用专业方面的例子讲解知识点时学生理解存在困难。学生在第八学期才进行毕业设计和论文写作,需要实验设计与统计方法解决实际科研问题,但有关统计学知识完全“归还”授课老师,“重新”学习统计理论和方法进行分析问题的难度较大。笔者对农学专业166名学生2004~2005学期学生期末考试成绩和试卷进行分析,从中可以了解学生对该课程各知识点的理解和掌握程度,也为进一步改进教学手段和提高教学效果提供参考依据。考试采用闭卷形式,题型有名词解释、填空题、判断题、简答题,计算分析题。可以统计出学生成绩在各分数段的分布情况。

通过分析可以看出学生成绩基本呈正态分布,说明学生基本掌握了本课程的主要内容。通过对试卷各题型分析,可以发现试卷中学生的名词解释和简答题得分较多,且变异系数较小,说明学生对这两部基本内容掌握较好;而填空题、判断题和计算题分析题得分较少,变异系数相对较大,说明学生对本课程内容的广度和深度掌握较差,且学生间存在明显差异。分析原因,主要有以下几方面:一是学生掌握了统计学的基本理论知识,但对理论知识不能灵活运用,缺乏实践和统计思维能力;二是知识点掌握不细致,导致填空题失分严重;三是审题不细,答非所问;四是难点没有很好理解掌握,不能举一反三,灵活运用。

(三)实践课时少,软件应用差

受本课程大纲规定学时限制,目前生物类专业的课堂理论教学与统计软件上机试验不能有机结合。目前随着生物科学的快速发展,各类统计软件被广泛开发和应用,比如Excel表统计分析工具、SAS、SPSS、R语言和DPS数据处理软件等,各高校一般都是对各种统计软件进行简单的说明讲授,而不是针对不同专业学生选择合适的软件进行深入的讲解,是学生理解并掌握一类软件,并能灵活运用。导致课堂所学内容与科研实践不能紧密结合,学生利用软件分析解决科学问题的能力不能显著提高。

三、生物统计教学的改革和探索

(一)明确培养目标,优化教学大纲

生物统计是一门理论性和实用性都较强的专业基础课,该课程的教学目标应适应科技发展:培养学生掌握常用的科学试验设计方法,能运用所学的统计理论进行设计试验,对所得的实验数据进行收集、整理和统计分析,并得出科学的结论。在理论知识方面,主要讲述生物统计学的基本原理、试验设计的基本原则、常用实验设计方法、理论分布和抽样分布,统计推断和方差分析理论,常用实验设计的统计分析方法等基本知识。在技能技巧方面,应选择合适的统计软件,让学生理解并掌握上机操作所学统计软件的使用方法。

(二)改革教学方法,提高教学效果

“生物统计学”内容枯燥,公式繁多,理论抽象,单一的教学形式很容易使学生对该课程产生厌烦情绪,因此,早授课过程中,应针对不同的教学内容,改革教学方法,丰富教学手段,提高学生的注意力,培养学生的学习兴趣。

1.结合传统与现代教学手段以提高课程教学效果。根据本课程的特点和大纲要求,在课堂上,教师应借助各种现代教学手段以保证在有限的学时内完成大量的教学内容,并取得较好的教学效果。笔者认为“生物统计学”授课教师可将现代教学手段与传统板书教学结合,在推导讲解重点公式和理论时使用传统板书,帮助学生理解课程的重点难点,而使用多媒体介绍基本概念和展示图、表等信息。充分发挥利用两种不同教学方式的优势,以提高课堂学生的互动和学习兴趣,从而提高教学效果的目的。

2.加强案例教学,增强课堂教学趣味性。在理论课程的教学过程中,根据授课内容引入具体的案例,引导学生通过分析具体案例,深入浅出的将理论知识传授与实践能力培养相结合,加深对理论知识的理解和把握。“生物统计学”课程与数学及生物学其他课程联系紧密,理论抽象,难点较多,学生很难直接理解和掌握,如果教师在讲授过程中,将一些和讲授内容有关的有趣的、生动的、特别是学生学习生活中的案例引入课堂进行讲解和分析,帮助学生更好地理解理论知识和概念,调动学生的学习热行,增强课堂的趣味性。

3.加强实践教学,提高学生的科研素养。“生物统计学”是一门应用性和实践性很强的学科。在教学过程中,应加强实践教学这一环节,理论联系实际,结合科研训练,引导学生把生物统计学的理论知识运用到实验、实习等科研活动中。课堂上重点讲解理论知识及统计分析方法的同时,有针对性地对科研中的案例利用合适的统计软件进行演示分析。同时对各统计软件如SPSS、Excel、DPS等统计软件的特点和应用条件,深入浅出地讲解演示如何进行实际案例的数据分析,从而达到将抽象统计理论与实际工作相结合的目的。

(三)不断提高授课教师自身的统计素养

在课堂上,教师起主导作用,是教学活动的组织者和知识的传授者。作为“生物统计学”的授课教师应具有扎实的高等数学、数理统计基础;熟练的计算机操作和软件应用能力;较强的逻辑思维和科学研究实践能力。教好这门课教师必须不断提高自身的综合素质,首先,教师应根据这门课教学的特点和不同专业学生的需求,将统计学的应用能力和学生的素质培养目标,充分发挥教师的主导作用,调动培养学生主动学习的热情和兴趣。其次,教师要注意自身的学习,不断提高科研素养和专业实践能力。

(四)改革传统考核方式,提高学生应用能力

考核是衡量教师教学效果和学生知识掌握程度的一种重要方式。传统的考核方式主要以闭卷考试为主,侧重课程基础知识和技能的理论性考核。生物统计学的教学是培养学生综合运用统计学原理,进行试验设计、试验数据的统计、分析以及对统计结果解释的能力。因此笔者认为考核中除了理论知识外,还应加强学生的对理论知识应用性的考察。由此可将考核方式分为三部分:理论知识考核,以闭卷考试方式为主,权重占总成绩的50%;而为统计思维和应用能力考核,学生利用所学的统计学理论知识和相关软件,根据具体实验目的和要求,独立完成实验的设计,并在计算机上对数据资料进行整理、分析和统计推断,得出结论,权重占总成绩的40%;最后是平日成绩的评析,根据学生的出勤率、作业和课堂表现做出考核,权重占总成绩的10%。通过考核方式改革,希望达到能够考察学生对基本知识的掌握程度及灵活运用统计学原理和方法解决实际问题的能力的目的。同时对教师的教学效果给予一个准确的综合评价。

四、结语

对于生物统计学的教学,教师应从学生的实际情况出发,优化教学内容,提高自身知识结构和科研能力,加强实践教学,改革教学手段和考核方式,培养学生综合运用统计学原理和知识为目标,充分调动学生学习生物统计学的主动性和积极性。作为该课程的专业教师,还应紧跟时展,更新教学能容,主动学习有关本课程的新知识和技能,为提高该课程的教学质量,培养适应社会需求的统计学专才。

参考文献:

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关键词:医学统计学;非预防专业;实验教学;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A ?摇文章编号:1674-9324(2014)03-0036-02

医学统计学是基于概率论和数理统计的基本原理和方法,为研究医学领域中数据的收集、整理和分析的一门应用性学科[1]。该学科不仅能够培养医学生的科学逻辑思维,对提高学生分析问题、解决问题的能力也具有重要意义,更为学生今后的临床实践和科研工作打下必要的统计学基础。实验课是医学统计学教学的重要组成部分,要想引导学生将统计学理论与医学临床和科研联系起来,调动学生的学习兴趣和灵活运用理论知识的能力,实验教学有着不可替代的作用。为此,我们结合实际教学工作中的体会,对非预防医学专业本科生统计学实验教学内容和方法提出一些改革与实践的思路,以期提高实验教学效果,加强学生综合运用统计学知识的能力。

一、非预防医学本科生医学统计实验教学中存在的问题

我国高等医学院校已将医学统计学作为必修课列入各专业本科生的教学计划中。非预防医学本科生的统计学教学总时数一般为32学时左右,实验课时多为10个学时,相对比较紧张。而统计学的原理知识较多,理论课时难以压缩,因此对于实验课时无法增加,限制了实验教学内容和方法上的改革,影响实验教学效果。目前国内绝大部分医科院校开设的医学统计学实习课基本上是“习题课”[2],在实习课上教师以书后的练习或是实习指导册上的习题为主,把每道题涉及到的理论知识再给学生强调一遍,学生利用计算器套用书上例题的解题步骤及公式进行统计运算,下课后交作业,教师根据学生作业给予一个分数作为平时成绩。由于所做习题大多是经过收集、整理好的现成资料,学生只需着眼于对结果的分析,而不必注重统计设计、资料的收集与整理。这样常造成学生上课的积极性不高,毫无兴趣,学生为了拿到一个好的平时成绩,甚至互相抄袭作业,更有甚者,后面批次的学生来上课之前就已经把作业做好了。老师在批改作业的时候难以衡量学生对知识的掌握程度,往往每个学生的作业分数都相差不大,但是在考试中遇到同样的题型甚至原题,仍然有很多学生无从下手,乱用统计方法的情况比比皆是。这种单一的传统实验课教学模式,忽视学生统计思维和科研素质的培养以及解决实际医学问题能力的训练,从而导致学生的统计理论水平与实践能力脱节的突出矛盾。传统的教学模式造成了学生对只知其一不知其二,一遇到实际问题就无从解决。

二、实验教学内容的改革

传统的习题很难调动学生的积极性,加之医学生要从医学课程长期训练的形象思维转向医学统计学所需的逻辑思维能力,而且在统计学理论教学中,偏重于用教材上典型例子进行单个统计学方法的讲解,而忽视不典型实例及多种统计学方法之间互相联系的讲解[3]。学生用统计学知识解决实际问题时缺乏系统性,在碰到不典型实例时,学生误用、滥用统计学方法在所难免。目前国内医学院校的医学统计学专业都提供统计咨询服务项目,利用统计咨询积累的不典型案例和综合分析实例或将国内外公开发表的医学论文中的经典研究实例进行重新整合作为实习教学内容,要注意与医学实际联系,如果能够做到对于不同的医学专业采用不同的实习内容,更能够提高学生的学习兴趣。教学的重点放在研究设计类型和统计方法的活学活用,这样可以加深对基本理论的理解,也可以做到以后在医学临床实践中学以致用。

三、实验教学方法的改革

1.以问题为中心,小组讨论为主的实习教学方法。传统的实习教学模式难以激发学生自我分析问题、解决问题的潜力,难以提高学生的学习兴趣,而基于问题,小组讨论的教学形式将学生和教师紧密联系在一起,共同参与其中,增加了学生和教师的互动。在教学过程中学生作为学习的主体,教师除了指导学生对难点、重点的把握上,教师更重要的是如何利用小组讨论充分地调动学生积极思考,使学生勇于表达自己的观点,这就向老师提出了更加全面的挑战,老师不仅仅是传授知识,对如何组织课堂,调动学生的积极性,培养学生的科研思维也有了更高的要求。学生通过这种形式的讨论和辨析,引导学生思考、促进逻辑思维发展,从而达到正确掌握统计学基本概念和方法,并能灵活运用的目的。同时,通过讨论与交流也能锻炼学生的沟通能力和团队合作的意识,教师的自身素质和能力也得到了锻炼和提高。

2.引用统计软件提高学生数据分析能力。医学统计学是一门方法型学科,统计学应从数据技巧转向数据分析的训练[4],21世纪是信息化的时代,利用计算器进行数据分析的实验教学方法已不能适应当前教学形势和医学科研发展的需要。在带教期间,学生的教学效果反馈意见中有三分之一的学生希望在实验课中能介绍SPSS等统计软件的应用。医学统计学教学应尽快利用计算机和统计软件等先进教学手段进行实习,统计软件的运用,软件应当考虑易于学生操作和掌握的、现行广泛应用的,如SPSS(Statistical Package forSocial Science,社会科学统计软件包),它是非统计专业人员应用最多的统计分析软件,也是国际医学期刊引用最多的统计软件[5]。在实习中要求学生能掌握软件的基本操作技能和统计分析能力,要将实习内容和软件教学需求相结合。由于软件的方便快捷、准确高效,节省了大量时间,这就有利于我们把实习重放在何种情况下,采用何种统计方法,及对所得结果如何进行解释上,同时在软件实习作业要求学生按照计算器实习的要求不仅写出完整的统计过程,还要写出分析思路,包括资料的类型、设计类型、适用条件等。这样就弥补了学生不用计算器之后对检验过程、步骤的生疏。

3.充分利用网络资源,开辟实验教学的新途径。随着网络科技的日益发展,互联网在“90后”的大学生中广泛普及,利用互联网对医学统计学知识的普及与传播作用也日渐突出。实验教学课时紧,内容综合性强,想要达到预期的教学效果,提高学习效率,网络资源的利用是现代化教学手段的一个重要因子。全国大部分高校都建立了教学网络平台,学生和老师利用最多的就是用此平台做一些日常性的工作,比较学生选课、查看成绩,老师查课表、录入成绩等。而此平台在辅助教学、提高学生知识水平方面的功能突显不足,源于教师建设不足,学生利用率低。因此教学网络辅助平台的共享性、教师和学生的互动性等优点无从彰显。在实验教学过程中我们寻找到了一条更快捷、学生接受程度高的网络辅助教学途径——百度贴吧,利用这一交流平台,免除了登陆学校教学网络平台的繁琐程序,不仅可以在电脑上实现快捷登陆,随着智能手机的推广应用,学生只需在手机上下载一个贴吧的APP,即可实现一键登陆。为了提高学生的自学能力,促进学生的专业交流,我们在贴吧中不断更新上传一些优秀的医学统计学网站、医学统计学论坛和实验教学所需的统计软件的教程等资源。通过平台互动,能及时了解学生需求和教学需求,教师和学生都能够从中受益,从而提高教学质量。

四、改革实验考核方式

教学内容、教学方法与手段的改革是否有效,改进和加强实验考核是统计学实验教学的重要环节和手段。单凭实验报告考核计分的方法很难达到预期的教学目的,学生解决实际问题的能力难以得到锻炼和提高,另一方面,教师单凭实验报告很难区分学生的学习态度和能力强弱,使得成绩好的学生在实验课上动力不足,成绩差的学生容易投机取巧,出现大部分同学吃“大锅饭”的现象。2012年我们对护理专业统计学实验教学进行了实验考核,取得了良好效果。根据教学大纲的要求,由教研室全体教师集体备课,拟出8套互不重复的综合试卷,考试内容以实习内容为主,加强题型的综合性,以开卷形式难易程度基本相当,每个考场使用不同的试卷,以A、B卷形式交叉发卷实现考试的公平性。考试以开卷形式,允许学生带课本,但不能带其他参考资料,考核成绩占总成绩的20%,实习作业占10%。这种考核方式能够比较真实地反映出学生的学习情况与实际水平,对教学很有帮助,更富针对性,使实验考核成为检验实验教学效果的一种有效手段。现在,随着教学需求的发展,我们在原有的实验考核的基础上,增加SPSS统计软件上机操作考核,它是实验教学改革的一个重要手段,是检验学生是否能将统计软件运用于解决实际问题的一个重要途径。把考核重点放在学生运用基础知识和基本技能解决实际问题的能力。同时根据不同专业类别、不同要求,建立不同的考核题库,制定相应的统计学实验课程考核与评价方法。

教学改革是每一位教师教学生涯中永恒的话题,教学改革的最终目的就是为了让学生能够学到、学懂、学以致用。要想转变医学统计学实验教学的现状,调动学生学习的积极性,提高学生运用统计学解决医学实际问题的能力,这就要求教师在教学过程中,教学方法、教学手段不仅要与时俱进,自身的知识水平也要与时俱进。转变思想,不断更新观念,在实践中探索更加完善和合适的教学方法以期提高教学质量。

参考文献:

[1]孙振球,徐勇勇.医学统计学[M].北京:人民卫生出版社,2002.

[2]杨巧媛.医学统计学实验教学方法的改革与探索[J].实用预防医学,2005,12(1):202-203.

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[关键词] 科研设计 分类 特点

健康网讯: 熊国强(湖南医科大学卫生统计学教研室 长沙 410078)

贺石林(湖南医科大学生理学教研室 长沙 410078)    医学科研设计的类型取决于医学专业的各自特点、研究目的、研究对象等条件。       医学研究的分类及其设计类型 现代医学研究的分类可以沿自然科学的分类,分为基础医学、临床医学、预防医学和卫生事业管理学研究。研究对象包括正常人、病人、动物(实验动物)和生物体赖以生存的自然和社会环境。包括①调查研究:研究者为了解人群的健康状况(疾病的分布、患病率、发病率、病死率和死亡率的水平和消长),研究环境因素的致病或保护作用,必须结合专业进行周密的调查设计。调查设计是调查研究工作的先导和依据,也是调查结果准确可靠的保证。调查设计的特点即研究因素是客观存在的,如职业、地域、民族等;不能用随机化分组来平衡混杂因素对调查结果的影响,故重点是调查表、分析表与抽样方法设计。②临床试验:临床医学研究的内容很广泛,包括了病因学、诊断学、疗效和预后诸领域的研究。限于篇幅现仅就其中疗效观察予以阐述。疗效研究内容即有药物、手术、理化因素的效应,也有营养、护理等辅助措施与预防措施的作用,也可以是对完整的一组治疗方案或一种特定形式的治疗措施的研究。疗效研究的指标,根据不同的目的可以是:生存或死亡,痊愈或未愈,有效或无效,症状或体征的存在或消失,生理、生化指标的变化及副作用等等。如何评价临床疗效的优劣,应注意试验设计的类型,被试因素(药物、手术、理化因素等)的科学性,受试对象的代表性及其诊断的正确性,疗效指标的统一性和可靠性。③实验研究:将若干随机抽取的实验对象随机分配到两个或多个处理组,观察比较不同处理因素的效应,这种研究称为实验研究。实验研究的特点是:研究者能人为设置处理因素;研究对象接受处理因素的种类或水平是由随机分配决定的。因此,实验研究能够更有效地控制误差,使多种实验因素包括在较少次数的实验之中。广义的实验研究包括动物实验、临床试验和社区干预试验。      医学科研设计的内容(专业设计和统计学设计) 科研设计主要是为了保证科研(实验、观察)结果符合以下四个性质:①有用性(适用性、目的性,也包括可行性);②独创性(先进性);③在减少或排除系统误差前提下的可重复性;④经济性(样本的代表性)。科研设计可分为两个方面:①专业设计,是运用专业理论和知识技术来进行设计,主要功能是为了解决实验观察结果的有用性和独创性。从专业理论角度来选定具体的科研课题,提出假说,围绕检验假设制订技术路线和实验方案。专业设计的正确与否是科研成败的决定因素。②统计学设计,是运用数理统计学理论和方法来进行设计。减少抽样误差和排除系统误差,保证样本的代表性和样本间的可比性,确保实验观察内容的合理安排,以便使实验结果进行高效率的统计分析,以最少的实验观察次数(例数)得出相对最优的结果和可靠的结论。因此,统计学设计是科研结果可靠性和经济性的保证。总之,专业设计和统计学设计都是科研设计的两个重要组成部分,二者相辅相成,缺一不可。由于实验设计涉及医学科研领域广泛,内容也较复杂,方法也较繁多,本文重点介绍科研设计的要素与实验设计的原则及其注意事项。                           湖南医学

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在生物医学科研工作中,人们面对的是具有极大变异性的生物体,而研究具有变异性事物或现象的变化规律,离不开统计学的思维方法和技术手段,因此,统计学起着不可替代的作用。遗憾的是统计学的理论比较深奥,要考虑的问题非常多,应用时灵活性又非常大,每当实际工作者(包括科研工作者、临床医生、杂志编辑等)要运用较复杂的实验设计知识和统计分析知识时,常感到心中无底,有时甚至望而生畏。问题的症结并非出自于实际工作者本身,主要原因应该归结于现行的医学(或卫生)统计学教科书。因为传统的统计学教科书中所写的内容几乎都是经过统计学工作者加工后的半成品,它们是一代又一代统计学工作者经过多年“修剪”出来的“标准型”。实际工作者拿着自己的问题(通常是披着假象的“表现型”),试图通过比照这些“标准型”找到解决问题的办法,但“表现型”与“标准型”之间常常并非完全一致,因此,盲目套用十有八九会出错。要想不出错,必须弄清每个“表现型”的本质(即问题的“原型”),倘若能将“原型”正确地转变成对应的“标准型”,问题也就迎刃而解了。也就是说,一本好的统计学教科书应该明确讲述与每个实际问题对应的前述“三型”(绝对不能只讲述“标准型”),实际工作者才可以少花时间和精力,学到统计学的精髓,才能 在生物医学科研工作中发挥统计学的作用,真正达到提高统计学的应用水平和提高科研质量的目的。

1 时代呼唤正确的统计学思想

生物医学技术日新月异,对统计学提出了越来越高的要求。时代呼唤正确的统计学思想,而不是照抄和盲目套用那些繁琐的统计学公式。正确的统计学思想是什么?是用辩证的思维去观察事物,是用透视的眼光去洞察事物,即能够透过现象看本质的统计思维模式,概括起来为“八性”和“八思维”。 统计学在看待事物和处理问题时,离不开下列“八性”,即“延展性与概括性”、“随机性与均衡性”、“系统性与代表性”和“自悖性与相合性”。同时,还离不开下列“八思维”,即“从静态思维到动态思维”、“从正向思维到逆向思维”、“从简单思维到复杂思维”和“从横向思维到纵向思维”。

2 统计思维模式的“八性”和“八思维”

2.1 “八性”

2.1.1 延展性 人们所面对的研究对象的数目往往是无限大的,逐个加以研究几乎不可能,有时具有很大的破坏性(如贵重的精密仪器设计质量的实验研究),统计学告诉人们可以只研究其中很小一部分,由此去推论总体的规律性。例如,根据几十人,最多几百人的临床试验研究,就能决定一种新药是否可以用于临床诊治某些疾病,这就是说统计学具有延展性。

2.1.2 概括性 统计学不是堆放全部数据的仓库,而是抽象出数字特征,用以概括表达数据的内在规律性,不仅形象生动,而且言简意赅。例如:测出一万个正常成年人的血压值,计算出平均值、标准差和95%正常值范围和总体均值的95%置信区间,就等于掌握了这一万个血压数值的变化规律,这就是说统计学具有概括性。

2.1.3 随机性 在自然界(特别是生物医学研究)中,由于变异性的普遍存在,又由于通常无法研究总体中的全部个体,随机抽样研究是确保样本具有代表性的重要措施。例如:每个正常成年人的血小板数值并非一样,若将全国正常成年人的血小板数值都测量出来,自然就知道了全国正常成年人的平均血小板水平了,但测定的数量太大,费用、时间和人力都承受不起;若从全国各地随机抽取(不是人为选取)最有代表性的一部分正常成年人,由他们的测定值也能较好地估计全国正常成年人血小板的平均水平,估计的结果是否足够准确,主要取决于随机化的效果(它体现了代表性的好坏)和样本含量的大小,这就是统计学上十分强调的随机性。

2.1.4 均衡性 与研究问题有关的因素往往很多,作为试验分组的因素通常是反复挑选出来的为数较少的几个,由它们决定的各小组之间在其他因素方面是否均衡一致,将直接关系到结论的正确性!例如,要考察一种新药的疗效如何,若试验组患者使用新药,对照组患者使用目前市面上治疗该病最好的药,但由于患者入组时未进行严格的随机化。结果发现,年龄大的患者比较保守,绝大多数都进入了对照组,试验结果显示,新药疗效优于对照药疗效,但这个结论却令人怀疑,因为两组患者在年龄上相差悬殊,况且,往往年龄大的患者病情较重、患病时间较长,难以治愈。所以,要使实验研究的结果具有较高的可信度,组间的均衡性是不可忽视的,这就是统计学上特别强调的均衡性。

2.1.5 系统性 实际工作者在科研中经常“顾此失彼,丢三落四”,应当系统地全面地考虑问题,以免所做的研究工作前功尽弃。任何一项科研工作,从开始构思到得出结论,需要经历很多步骤,其中任何一步考虑不周,都可能会使整个研究失败。比如,实验设计错了或数据整理的格式错了或统计分析方法选择错了或结果解释错了,都可能导致结论的错误,这就是说在统计学上考虑问题要全面、系统,方可得出正确结论。

2.1.6 代表性 统计学不单纯是处理实验数据的 学问,它更关注实验数据的来源和专业含义。这意味着强调实验数据的代表性如何,它肩负着谁的使命,它将为谁说话。更明确地说,实验数据反映的信息是否全面、准确,将直接影响结果和结论的正确性。例如,若想通过抽样调查了解全国正常成年人的身高的平均水平,若在北方地区与南方地区抽样的人数与当地正常成年人的人口数不呈正比例,当北方地区抽取的人数占的比重大了,其身高数据的样本平均值会明显高于全国相应指标的平均水平,反之亦然。这就是说,样本必须具有很好的代表性,在此基础上,由足够大的样本去推论总体的规律性才不会出错。

2.1.7 自悖性 统计学中的方法并非总是万能的,有时不同方法处理同一个实际问题其结果是自相矛盾的;有时统计学结论与专业结论是不相容的。例如,Simpson(1951)提出的关于吸烟与否是否会导致肺癌发生的调查资料,不同的分析策略,将得到自相矛盾的结论[1~2]。

2.1.8 相合性 统计学不能脱离专业知识,应根据研究目的、设计类型、资料特点,选择合适的方法描述和分析资料,整个过程应具有相合性。例如,有人为研究两种检测方法检测同一批患者的血样,看结果是否具有一致性,每次检测都有4种可能的诊断结果,即正常、轻度病态、中度病态、重度病态,研究者将检测结果写成两行,第一行是甲法检测全部患者所得到的结果,第二行是乙法检测全部患者所得到的结果,这样记录和整理资料,其统计分析方法也就跟着发生了改变,就不可能达到原先想达到的研究目的了。这就是说在统计学上应注意相合性。

2.2“八思维”

2.2.1 从静态思维到动态思维 很多人习惯用静态思维模式取代动态思维模式,因为静态条件下,可使复杂问题变得非常简单。事实上,这样做在很多场合下得出的结论是经不起推敲的或经不起时间考验的,更确切地说,其结果不具有“重现性”。例如:有人用某药治疗某病患者6人,治愈3人,便得结论:该药对该病的治愈率为50%。请问错在哪?很显然,在如此小的样本上,显示出的药物疗效具有一定的偶然性,谁也没有把握断言,再用该药治疗该病患者100人,会有多少患者能够被治愈。应当在较大范围内选取较多的该病患者用此药进行治疗,并对所获得的实验结果进行统计学推断,以95%以上的置信度推断此药对该病的治疗效果如何,其结论才能令人信服。

2.2.2 从正向思维到逆向思维 统计学的教与学,一般都是从正面入手,学习者只知道一些常规的做法,但一碰到实际问题与所学的内容不完全一样时就不知道该怎么办,常常是生搬硬套。然而,当教学过程中,不仅从正面讲授,还注意从反面揭示误用统计学的案例,可使学习者“吃一堑长一智”,痛定思痛,立志认真学好统计学,转被动学习为主动钻研,勤于动脑,勇于实践,效果必然明显。这就是“逆向统计教学法”成功之奥秘。

2.2.3 从简单思维到复杂思维 美国于1958年开始在外科手术中采用麻醉剂氟烷,到1962年突然掀起一场风波—— —麻醉剂氟烷有严重的副作用,导致部分患者病情恶化、发热、肝脏大片坏死而死亡。这关系到麻醉剂氟烷能否继续使用!这场风波产生于简单思维,因为某些人仅根据部分病例的表现得出了虚假结论。后来进行大量调查研究,将各种混杂因素对结果的影响尽可能降到最低限度,借助统计学考虑问题的均衡性和系统性,从而平息了风波,体现了复杂思维的价值。

2.2.4 从横向思维到纵向思维 当人们希望了解事物的内在联系时,不仅要进行横断面研究,还需要进行纵向追踪研究。因为横断面研究只能揭示事物之间的静态联系,而且,有些观察到的联系可能带有一定的假象,甚至说不清楚谁是原因,谁是结果。纵向追踪观察,则可以比较真实地展现事物内在的联系和发展变化规律。例如,同时调查15~25岁的一群人的身体发育情况与对一群15岁的人连续观察身体发育情况10年所得的两批调查数据,其结果和结论可能相差很多,前者的结论仅供参考,若质量控制做得好,样本足够大,则后者的结论具有很高的可信度,对未来的研究和政策制定具有更大的指导意义。

3 统计学三型理论[3,4]

3.1统计学三型理论概述 进行生物医学科研工作离不开统计学,而要想把统计学应用正确,又离不开正确的统计思想。正确的统计思想由前述的“八性和八思维”组成,其精髓是“透过现象看本质”。事实上,很多与统计学有关的实际问题,均以“表现型”的面貌呈现在人们的面前,表现型常常带有假象,直接依据“表现型”去盲目套用传统的统计学教科书上的“标准型”,十有八九会出错,因此,要想正确运用统计学,必须弄清反映“表现型”本质的“原型”,将“原型”正确转变成“标准型”后,就很少会出错。这样一种由笔者创立的可有效解决问题的新理论,被称为“统计学三型理论”[3,4]。

3.2 统计学三型理论应用举例 统计学三型理论听起来好象很抽象,其实,它却非常具体、实在。请看来自生物医学科研的两个简单实例,不仅很容易理解这个理论,而且会发现此理论大有用武之地。

例1 某研究者希望考察A、B两药物升高白细胞的疗效,以用药前后白细胞的改变值作为评价 疗效的指标,设计了如下的4个组,每组用20只小鼠,观察白细胞的数值。第1组:空白对照组第2组:单用A药组第3组:A、B药联合使用组第4组:第3组的空白对照组请问:这样设计实验错在哪里?对差错的辨析与释疑 这位研究者给出了该实验设计的“表现型”,它不能很好地实现原先的研究目的。事实上,完全没有必要设置两个空白对照组,白白地浪费了20只小鼠。事实上,要想揭示A与B药联合使用后是协同作用还是拮抗作用,不仅需要A、B药联合使用组和单用A药组,还需要单用B药组,故与本实验研究对应的实验设计的“原型”为下面的结构: 第1组:空白对照组 第2组:单用A药组第3组:单用B药组第4组:A、B药联合使用组若确实按此“原型”所决定的结构去做实验,各组均有20个白细胞的改变值,如何对数据进行统计分析呢?很多人又盲目地去套用传统的统计学教科书,认为这是一个“单因素4水平设计定量资料”,便不假思索地选用“单因素4水平设计定量资料的方差分析”处理此资料。这样做仍是被表面现象迷惑住了,因为4个组可能会有三种情况,第一种是真正的单因素4水平设计;第二种是两个或多个因素水平不完全组合而成的四个组;第三种是两个各有 2水 平的因素的水平全面组合而形成的四个组。只有弄清究竟属于这三种情况中的哪一种,才能选用合适的统计分析方法予以处理。本例属于第三种情况,将这个“原型”正确地转变成对应的“标准型”后,其结构见表1。

表1 A与B药单用及联合使用的实验设计模式(略)

表1的结构在统计学上被称为两因素析因设计或2×2析因设计,若其定量资料满足参数检验的前提条件(通常为独立性、正态性和方差齐性),应选用两因素析因设计定量资料的方差分析处理资料为宜,否则,需要寻找合适的变量变换方法,若变换后的数据满足参数检验的前提条件,再对其使用前述方法处理。例2 某临床医生收集到一组临床资料,见表2。该医生用成组设计定量资料的 t 检验对表中的8组数据进行了两两比较,试问这样做其错误的实质是什么?对差错的辨析与释疑 显然,表中的定量测定结果受到两个实验因素(组别与时间)的影响,而成组设计定量资料的 t 检验通常只适合处理单因素两水平设计(或叫成组设计)定量资料。换句话说,原作者将该资料人为地拆分成多个单因素两水平设计定量资料,割裂了整体设计,每次分析资料的利用率很低,又无法考察因素之间的交互作用对测定结果的影响,故结论的可信度降低。其错误的实质是不认识该定量资料所对应的真正的实验设计类型是什么,仅根据“表现型”去盲目套用统计学教科书上的“标准型”,从而犯了严重的错误。那么,该定量资料所对应的“原型”究竟是什么? 改变一下列表的格式,就很容易辨别出其“原型”,见表3。

表2 两组患者手术前后胃电图平均波幅比较(略)

表3 两组患者手术前后胃电图平均波幅比较(略)

“组别”是实验分组因素,即全部患者被分成互相独立的两组,而每组中的每位患者都要在4个不同时间点上被重复观测“胃电图平均波幅”的数值,各组患者在“测定时间”这个因素上被重复观测,而且,整个实验涉及两个实验因素,故此表格所对应的实验设计叫做“具有一个重复测量的两因素设计”。表3的结构既是该实验所对应的“原型”,也是其“标准型”。若其定量资料满足参数检验的前提条件(通常为独立性、正态性和方差齐性,但重复测量资料不满足独立性,需要用高级统计技术予以处理),应选用具有一个重复测量的两因素设计定量资料的方差分析处理资料为宜,否则,需要寻找合适的变量变换方法,若变换后的数据满足参数检验的前提条件,再对其使用前述方法处理。 值得一提的是,术前的测定结果在两组中应相等,否则,没有可比性。若确有差别,可将其视为“协变量”,采用具有一个重复测量的两因素设计定量资料的一元协方差分析方法处理此资料更为妥当。 以上通过分析两个简单的实例可知,统计学三型理论与我们的日常生活和科研工作都密切相关,无论是简单的还是复杂的与统计学有关的实际问题,几乎都可运用此理论作出合理的解释或找到正确的处理方法,有利于提高统计学的正确运用水平和科研工作的质量。

【参考文献】

1Geng Z, Jin H. The causation inference of statistics. In: Fang JQ, Lu Y. Modern medical statistics. Bei-jing: People's Medical Publishing House. 2002: 512-534. Chinese.耿直, 金华. 统计因果推断. //方积乾, 陆盈. 现代医学统计学. 北京: 人民卫生出版社. 2002: 512-534.

2 Hu LP, Zhang TM. Analysis of the important factors affecting the quality of scientific research findings and research papers in China. Ke Xue Guan Cha. 2006; 1(4): 9-19. Chinese.胡良平, 张天明. 影响我国科研成果和学术论文质量的要因分析. 科学观察. 2006; 1(4): 9-19.