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在医学论文写作中,医学统计学方法应用是必不可少的,正确使用能保证科研工作顺利进行,并使科研成果更具有科学性、代表性和可靠性。反之,如果使用不当或者误用,会直接影响研究结果的质量,反而会使读者产生误解,甚至有时会导致错误的结论。近年来,医学统计学方法在医学科研中的应用越来越受到国内广大医学科研工作者的重视,统计分析结果表达已成为医学论文中一个不可缺少的重要组成部分。医学统计学是评价医学科技论文质量优劣的重要依据,然而从近年发表的论文来看,有不少作者对统计方法的使用还不熟悉,实际应用中统计方法滥用、错用和误用的情况时有发生[1]。据国外20世纪60年代到80年代对不同医学期刊的调查,有统计学错误的论文比例最高者达66%,最低者也有20%[2-4]。国内有学者对5种中华医学会系列杂志论著中统计学方法的应用状况进行了调查,结果显示,1985年统计错误的论文比例为24%,1995年为36%[5]。这些调查研究均说明统计方法误用的严重性以及正确应用的紧迫性。国外从20世纪70年代起就有针对医学论文的科研设计与统计方法应用情况的调查研究,国内学者也进行了相关研究[6]。这种研究有助于及时了解医学科研论文中统计方法的应用质量,发现存在的问题,提高医学科研工作者应用统计方法的水平。笔者总结了近年来已发表的医学科技论文中常见的统计学问题,希望能引起各位专家学者和临床医生的共识与重视,促进我国医学期刊质量的提高。
1 统计设计存在的常见问题
统计设计是整个研究中最重要的一环,是研究工作应遵循的依据。常见的统计设计问题有:忽视组间均衡性,样本缺乏代表性,样本例数不足,未设置对照组,未随机分组,未提出统计分析方法等。针对以上问题,在科研设计中一定要遵循实验设计的四大原则即“随机、对照、均衡、重复”的原则[6]。
1.1不遵循或不重视随机化原则
随机化是科研设计的重要原则,直接影响研究结果的可信度。随机化既要随机抽样,还要随机分组,并有足够的样本量作前提。然而,在医学论文中许多作者对此不够重视,主要表现在论文中统计处理随机化不突出,随机化缺失情况比较常见,有的论文甚至将随机误解为随意、随便,不采用随机化处理方法,导致结果缺乏可靠性。还有些文章中没有提出“随机”抽样的设计与方法,没有排除标准,给人随意选择病例之感,且病例数少,因此没有代表性,所得出的结论不可靠。部分文章虽然注明了“随机”,但未提及采取什么方法进行随机化研究或两组间的例数相差甚远,不符合随机化的一般规律,没有临床参考价值[7]。
1.2缺少对照研究或对照组设计不合理
正确设立对照是临床或实验研究的一个核心问题,设立对照的意义在于说明临床试验或实验研究中干预措施的效应,减少或防止偏倚和机遇产生的误差对试验结果的影响。目前,国内许多期刊发表的论文对照组设计不合理现象比较普遍,尤其有些作者对某种新药或新技术在临床的应用观察研究中,不设对照组,缺乏对照观察,得出的结论缺乏科学性,令人怀疑。有的文章虽然设立了对照组,但在分析结果时,却没有将试验组与对照组的结果进行比较,而仅将各组间的自身前后进行比较,从而使该研究失去对照意义。对照组选择不当,还表现在两组间重要的临床特征和基线情况相差太大,无可比性,如性别、年龄、病情、经济情况和文化程度等不一致,如有些论文将健康人或志愿者作为对照组,使结果受到非处理因素的影响,产生偏倚或系统误差,使结论不可信[7]。
1.3均衡性原则掌握不够
均衡性原则要求实验中的各组之间除处理因素不同外,其他可控制的非处理因素要尽可能保持一致。特别对疾病预后有重要影响的临床特性一定要在组间分布均衡。各组间越均衡,可比性越强。有些作者在对病例进行分组时,忽视了均衡性原则,两组之间没有可比性,结论自然是错误的。具体表现在:有的文章对治疗组与对照组的相应统一指标没有设在均衡的水平上。对治疗组情况交代的比较详细,而对对照组的年龄、性别、病情等不予交代,或所选对照组的年龄与治疗组不在一个年龄段,影响了作者对指标的观察[7]。
1.4重复的原则掌握不好
所谓重复,一是指重复试验或平行试验,二是指各样本组的例数要有一定的数量,即样本的例数要足够大。虽然随机化是增强非处理因素均衡性的重要方法,但当各组内例数过少时,尽管采用了随机化分组的方法,也难以保证非处理因素的均衡一致。在随机化分组的基础上,只有样本例数足够大,才能使非处理因素均衡一致,同时也才能使抽样误差减小,增强样本对总体的代表性。一般来说,在随机分组的前提下,样本例数越大,各组之间非处理因素的均衡性越好;但当样本量太大时,往往又会给整个实验和质量控制工作带来更多的困难,同时也会造成浪费。为此,在实验设计时,还应保证在实验结果具有一定可靠性的前提下,确定最少的样本例数。一般说来,计数指标每组样本不得少于20~30例,计量指标每组样本不得少于5~10例。在多因素分析时,一般认为样本例数至少为观察指标的5~10倍[8]。
1.5样本的含量
样本的含量的大小直接影响到结论的可靠性。样本量过少,则抽样误差大,结果可靠性差,且经不起重复验证;反之,盲目加大样本量也会造成人、财、物的浪费,同时也造成非抽样误差增大。故应在保证研究结果精确可靠的前提下,确定最小的样本量。如某篇论文报道某药治疗的临床疗效,实际总例数为10例,其中6例有效,于是作者得出有效率为60%。显然,有限的病例数不能充分说明该药是否有效,作者贸然得出结论,容易给他人造成假象甚至误导[9]。
2 统计方法选择与使用不当
在选择统计方法之前,首先应确定研究资料是计数资料还是计量资料。只划分其类别而得到的资料为计数资料,也叫定性资料,如根据治疗结果计算出的治愈率、阴性率、阳性率等。测定某个具体数值而得到的资料为计量资料,如血压值、血细胞计数、血氧分压测定等许多物理诊断和化验检查的结果。目前,医学论文中计数资料最常用的统计方法为χ2检验,计量资料最常用的统计方法为t检验。值得注意的是,各种假设检验方法均有其适用条件,应根据资料特点来选用最适当的方法。均数与标准差分别是描述正态分布资料集中和离散趋势的指标。能否选用“均数±标准差”来描述某一资料的分布特征,关键看该资料是否符合正态分布。当资料不符合正态分布或方差不齐时,应将资料转换使之符合正态分布,方差齐性后再用t检验或方差分析,否则用秩和检验。有些作者在使用t检验时,未考虑到上述适用条件而盲目使用,造成统计学处理不当或统计学计算错误[10]。#p#分页标题#e#
2.1统计指标应用不当
2.1.1描述计量资料的统计指标描述计量资料的统计指标主要有平均数指标(算术均数、中位数M等)和变异指标(标准差s和四分位数间距Q等),在应用时一定要注意它们各自的适用范围。对于非对称分布资料,算术均数不能反映数据的平均水平,应采用中位数描述。一般地,正态资料或对称资料用描述,偏态资料用M和Q来描述。在不能确定数据的分布类型时,应选用M和Q进行统计描述。四分位数间距Q是75%分位数P75和25%分位数P25之差,即Q=P75-P25,所谓百分位数Px是将全部观察值分为两部分,理论上x%的观察值比它小,(100-x)%的观察值比它大,中位数M是50%分位数P50。、s、M、Px与Q可通过统计软件直接输出[9]。
2.1.2描述计数资料的统计指标描述计数资料的统计指标有绝对数和相对数。绝对数是原始资料经汇总得到的小计或总计数。相对数是两个有关的绝对数之比,主要包括率和构成比(百分比)。医学论文中相对数应用的主要问题之一是分母较小。分母较小时,相对数的可靠性不能保证,在这种情况下,宜直接用绝对数进行描述而不宜计算相对数。医学论文中相对数应用的主要问题之二是将构成比误用来说明事物发生的强度。构成比只能反映事物的内部构成,不能说明事物的发生强度。医学的研究对象主要是人以及与人体有关的各种因素。由于生物现象的变异较大,各种影响因素又错综复杂,研究常是抽样观察,使事物本质差异与抽样误差混杂,故需用统计方法透过偶然现象来探测其规律性。如果不能正确运用统计学方法,造成统计学上的偏差或失误,就很容易把本来成功的结果当成失败而放弃,或把失败的教训误认为成功的结论而加以宣传。在进行科研设计时要严格遵循科学的统计学分析方法,不能留下隐患,否则,再高明的统计学专家和统计学软件也无法弥补科研设计缺陷造成的损失。总之,统计学分析在医学研究和论文写作中意义重大。作者在撰写论文时,应注意识别、总结有代表性的、有借鉴意义的统计学领域的缺陷、失误或错误的多发点,特别留心易出现统计错误的险区,从而使论文中的统计学问题减到最低限度。认真检查、仔细核验,尽量避免上述错误,必要时还可以请统计学专家帮助把关[12]。
2.2统计方法描述或选择不当
统计方法选择非常重要,它直接影响结论的可靠性[12]。临床资料的结果变量可分为计数资料、计量资料和等级资料。计数资料指将观察对象按两种属性分类,如生存、死亡,治愈、未治愈,有效、无效等,通常转化为率。如果是两组间的比较,则采用四格表χ2检验或其校正公式,如果是多组间率的比较,则采用行×列表资料χ2检验。计量资料指对某一个研究对象用定量的方法测定某项指标得到的资料,一般均有计量单位。通常资料呈正态分布时,两组间均数比较用t检验,多组间均数比较用方差分析和q检验。当资料不呈正态分布或方差不齐时,也可用秩和检验等非参数检验法。
2.2.1统计方法描述不清
医学论文中常可发现作者未交代所用的统计方法,如是配对设计的t检验还是成组设计的t检验,是Ridit分析还是χ2检验,是作相关分析还是作回归推断。统计方法交代不清或根本不予交代,使读者对论文结论的正确与否无法判断。有的作者只提一句“经统计学处理”后,就写出结论。有的甚至直接用P值说明问题,笼统地以P<0.05或0.01、P>0.05便称结果差异有无显著性,P值的大小不说明差值的大小,它还与抽样误差大小有关[13]。因此,还应写明具体的统计方法,如有特殊情况,还应说明是否采用了校正,应写出描述性统计量的可信区间,注明精确的统计量值和P值,然后根据P值大小作出统计学推断,并作出相应的医学专业结论。
2.2.2假设检验方法交代不清不交
代假设检验方法或假设检验方法交代的不具体、不清楚是医学科研论文中常见的错误。如果不交代假设检验方法或假设检验方法交代的不具体,读者就无法考察论文的统计学方法选择的是否正确,无法核对计算结果是否准确。每一种假设检验方法都有其特定的适应条件和严格的适用范围。对于同一组资料,采用不同的假设检验方法可能得出截然相反的结论。如将配对设计的资料按成组设计资料的方法处理,将会损失样本提供的信息、降低检验效率,可能使原本有统计学意义的结果无统计学意义[14]。在论文写作时,不但要交代选用的是什么统计学方法,而且统计学方法要尽可能具体。如选择t检验,要说明是配对t检验,还是成组t检验;选择方差分析时,要说明是完全随机设计的方差分析,还是配伍组设计的方差分析。对于四格表资料,应说明是一般四格表χ2检验、配对四格表χ2检验及四格表资料的精确概率法等。
2.2.3统计方法选择常见错误
①误用χ2检验。χ2检验有一定的适用条件,n>40且理论数(T)>5时,可用一般χ2检验;n>40,但至少有1个T>1且T<5时,可用校正χ2检验;n<40或T<1时用χ2检验的确切概率法[15]。②t检验误用于多组资料的比较。在医学期刊中常会出现将t检验误用于多组资料的比较。多组资料的比较应该采用方差分析(F检验),当差异具有统计学意义时,再进一步作两两比较。当各组均与一个对照组比较时采用Dunnettt检验;当各组相互循环比较时,则常采用Student-Newman-keuls(SNK)检验,又称q检验[16]。③配对t检验与成组t检验误用。大部分论文只注明采用t检验,而未注明是配对t检验还是成组t检验。配对t检验常用于处理前后的自身对照,即差值均数与总体均数“0”的比较;成组t检验适用于成正态分布的两个小样本均数间的比较。④资料不呈正态分布时未用非参数检验。t检验F检验等适用于呈正态分布、方差齐且有确切的测量数值的资料,而非参数检验(如符号检验、秩和检验Wilcoxon法、秩检验-KruskalWallis法、Friedman法、Ridit分析、Seperman相关等)对资料无特殊要求,对按大小顺序、评分、等级、反应程度甚至色调深浅等资料都可进行分析比较[17-18]。因此,对于多组计量资料的比较,呈正态分布且方差齐时用F检验,方差不齐时可用变量变换,或采用秩和检验;对于两个小样本均数的比较或处理前后的比较,方差齐时用成组t检验或配对t检验,方差不齐时用t′检验[19]。
3结果解释时存在的问题
统计分析的结果是无效假设或是不能无效假设。无效假设在一般的统计检验为两组总体参数相等。无效假设只能说两组总体参数不相等而并不能说两组相差很大。两组相差如何要对可信区间进行研究观察后得出。由于统计检验不能得出差别的大小,因而结论不能说“有明显差异”或“有显著差异”,也不能说“差异非常显著”,更不能说“差异明显”。在国外的统计书籍上的英语表达为“significant”,它的正确意义应当是“有意义的、有重要性的”。俄语为“Значмый”和日语中的“有意”也是这个意思。国内只有极个别的英汉词典把“significant”误译为“显著的”。正确的说法应当是“差异有统计学意义”或“差异有高度统计学意义”等[20]。在解释差别有统计学意义的结果时,有些人常常根据P值的大小作出对实验效应差别程度不同的专业结论[21]。例如某实验研究,比较甲、乙两种治疗方法对某病的治疗效果(假定甲法的疗效优于乙法),若得到“P<0.001”,则认为甲法极显著优于乙法;若得到“P<0.01”,则认为甲法非常显著优于乙法;若得到“P<0.05”,则认为甲法显著优于乙法。犯这种错误的原因是错误的理解了统计学中P值的概念[7]。统计学上根据假设检验原理推算出来的P值表示拒绝特定的无效假设可能犯假阳性错误的概率。P值的大小并非指差异的太小,只能反映两者相同或不相同。P值越小,说明越有理由认为两种处理方法效果不同,而不能反映对比的两组或多组之间差异的大小。差异的大小只能根据专业知识来确定。此外,甚至在部分投稿文章中未交代所采用的统计分析方法,也未见应用统计学的迹象,仅从各组数据的均数大小做出了统计推断。医学期刊论文中暴露出来的统计学错误,从表面上看是编辑部和审稿者把关不严所致。事实上,即使审稿时发现了上述错误,也无法改正。因为实验设计的错误只有在科研工作开始之前才有可能得到纠正。即使编辑工作者能够阻止有严重统计学问题的,也仅仅是治标而已。如何使广大医学论文作者在医学研究中正确应用统计学,提高科研质量才是治本[7]。#p#分页标题#e#
4对策与建议
众所周知,统计学是从事科学研究不可缺少的工具。从试验设计、资料收集与表达、数据处理和结果分析,每一个环节都需要正确地运用统计知识,才能真正发挥统计学在科学研究中应起的作用。然而,在已出版和发表的一些学术专著和论文中、通过评审的科研成果和答辩的学位论文中,经常可以看到忽视、轻视和误用统计学的现象[22]。
知识应完善编辑人员的知识结构,保证统计学应用的准确性。为此,可定期聘请统计学专家对审稿人员进行统计学知识培训。科技期刊的群体效应理论[23]认为,期刊编辑的专业结构应多元化,以利于编辑互相学习,实现知识互补。医学期刊编辑部可考虑聘用统计学专业的研究生作为编辑。编辑应将医学统计学作为自己的必修课,通过多种方式,如自学自修,参加讲座或培训班学习统计学知识,有条件的编辑部,如医学院校学报编辑部,可以有计划地组织编辑参加本科生或研究生医学统计学课程的学习,也可鼓励编辑人员在职攻读统计学专业研究生学位。这样,可以提高全体编辑人员的统计学水平,最终使编辑和审稿人都能够发现论文中存在的统计学错误,并指导作者修改,正确进行医学论文中有关统计学分析的描述[24]。另外,有关职能部门或学会可组织与医学统计学相关的培训班,聘请统计学专家讲课,对编辑人员进行定期统计学知识培训,加强科研设计、统计学知识的学习[19]。
4.2加强医学统计学专家审稿
医学研究论文专业性强,经常涉及统计学处理问题,有时会遇到统计方法复杂的稿件,这不仅需要本学科专家审稿,而且需要医学统计专家把关,只有这样,才能保证论文所报道的研究成果的真实性和可靠性。医学期刊编委会中应有统计学专家,专门负责稿件统计学方面的审查工作。
4.3强化作者的统计学意识
《医学科研方法》的主要内容包括医学基本科研方法的讲解、医学文献的阅读、医学科研论文的写作等,可以使医药专业的学生了解医学科研的基本方法和基本程序,开阔学生的视野,激发学生对医学科学研究的兴趣以及对专业的热爱。为今后的就业和继续深造做好铺垫。
随着高校人才培养模式的转变,从原来的培养临床医生转变到了培养全面的医学创新人才。医学创新型人才应有浓厚的创新意识、高尚的创新人格、丰富的创新知识、饱满的创新精神、活跃的创新思维、高超的创新能力、科学的创新实践[2-3]。为了适应这种转变,很多医学类院校都在研究生中开设了《医学统计学》、《医学科研方法》这两门课程,以达到培养全面型人才的目的。近年来,逐渐在本科学生中也开设了这两门课程。
在医学科研相关内容的学习中,《医学统计学》、《医学科研方法》是相辅相成、相互促进的两门课程[4-6],但是我在教学中发现,我校的医学类专业学生的课程设置中,有的专业两门课程都学习了,有的专业只学习了一门课程,两门课程都学习的专业中,有的设置在同一学期,有的设置在不同的学期。为了探讨课程设置的最佳效果,我对这几类班级做了调查。
一、对象与方法
1.1 研究对象
以2012级医学本科本学期开设了《医学统计学》的班级为研究对象,分成三大类,分别是在学习《医学统计学》之前没有学习过《医学科研方法》的班级、在学习《医学统计学》之前的某学期学习过《医学科研方法》的班级、以及在学习《医学统计学》的同时正在学习《医学科研方法》的班级,在这三类中分别随机选择一个班级作为研究对象,称为甲班、乙班和丙班,共208人。这三个班级所使用的《医学统计学》和《医学科研方法》的教材一致,授课学时、内容相同。
1.2 研究方法
采用问卷调查的方式,给研究对象发放调查问卷。
1.3 统计学处理
资料录入和分析均采用SPSS17.0软件,计数资料采用卡方检验的方法进行统计分析。
二、结果
2.1 调查问卷结果
在整个学期的教学结束以后,对所选三个班的同学进行问卷调查,结果见表1、表2。
三、讨论
《医学科研方法》这门课程主要的教学内容为:科研设计的基本概念、科研设计的三要素、科研设计的原则、科研设计的类型、动物实验、医学文献的阅读、医学论文的写作等。《医学统计学》的主要教学内容为:医学统计学的基本概念、数据的分类、t检验、方差分析、卡方检验、非参数检验等。
在本次调查中,上过《医学科研方法》的班级对科研的兴趣和了解比未上过《医学科研方法》的班级要高,差别有统计学意义(P<0.05),这说明医学科研方法确实有开设的必要,能让学生们在本科的学习阶段对科研有所了解,为以后的深造打下基础。
在内容上,医学统计学中学生们会学习到的统计学方法,都是与医学科研方法中学习到的科研设计类型相对应的,在没有上过医学科研方法课程的班级中,就需要教师额外给学生讲解相对应的科研设计类型,并且还要给学生解释统计在医学中的应用,这就耗费了上课的时间,且很多学生在上课时简单的讲解中并不能很好的理解各种科研设计类型。如果两门课程分开两个学期进行教学,学生们对之前的内容就会有所遗忘,因此乙班和丙班两个班级的大部分学生都觉得将两门课程放在同一个学期教学能促进相互的理解,内容上显得更加的连贯。
本次研究只是对《医学统计学》和《医学科研方法》这两门课程在内容理解上的相互促进进行了初步的探索,为以后的学生培养方案的改革提供了一定的依据。但在任何课程的教学中,教学效果不仅仅是由培养方案中的课程开课顺序决定的,对教学效果有影响的还有教学模式,要将好的教学模式与合理的培养方案结合起来,才能培养出具有实际运用能力的、全面发展的学生。
1资料与方法
1.1研究对象山东医学高等专科学校2013级药学和检验专业需要进行医学统计学授课的两个教学班所有学生作为研究对象,随机确定检验班(102人)作为实验组,药学班(100)作为对照组。
1.2实施方案实验组和对照组所使用教材相同,教学大纲、授课学时数一致,由一名教师进行授课。对照组实施传统理论教学方法,即在课件结合板书的前提下以教师讲授理论知识并讲解例题,学生课下做习题练习。实验组实施案例式教学方法,在传统教学方法的基础上,基于授课内容设计案例以学生为主进行讨论。
1.3案例式教学方法实施步骤案例质量是决定案例式教学方法效果的关键,因此课前除精心制作、选择体现教学目的的案例外,应尽可能“拟似医学研究情境”使学生有亲临其境的感觉,即注重案例的实用性和真实性,以满足教学内容,并体现科学研究的严谨,每个案例设置3~4个问题。课堂传统教学法讲解理论知识后,提出问题,导出案例,由学生进行思考、讨论。课下10人一组基于图书馆、网络查阅所学知识单元的错误案例,在统计习题练习课上教师引导由学生进行分组讨论。
1.4教学效果检测与评价两组学生均于医学统计学课程结束后,进行问卷调查,内容包括学生对该课程的态度、兴趣及其应用能力。另外由学校教务处组织学生在同一时间、使用同一试卷对课程进行测试,然后比较两组学生的测试成绩。
1.5统计学处理Epidata3.0建立数据库,双人录入,SPSS20.0进行数据分析,计量资料采用t检验,计数资料采用2x检验,检验水准α=0.05。
2结果
2.1两组学生一般情况比较实验组和对照组学生年龄(t=0.843,P=0.400)、性别(2x=0.695,P=0.405)间差异无统计学意义,前期的医学基础课程成绩类别构成相近(见表1),说明两组学生的一般特征均衡性较好,有好的可比性。
2.2教学效果评价
2.1学生学习态度、兴趣和能力为对比分析两种教学方法的效果,设计了包含学生对医学统计学课程态度、兴趣和使用能力的问卷,于教学结束后对两组学生进行现场问卷调查,将各项得分进行t检验,学生对医学统计学态度、兴趣及试验能力的得分差异有统计学意义,实验组高于对照班,其他指标差异无统计学意义。结果详见表2。2.2学生期末考试医学统计学成绩分析基于学生期末实际成绩按照不及格、60~80分、80分以上分成三个档次分别统计(见表3)并对构成比进行检验。
3讨论
案例式教学法最早在哈佛大学兴起,历经完善,现已成为世界范围内教育教学模式改革的首选。由于其突出学生的主体性,融合探究性、创新性的教学理念,拟合真实教学情景,大大激发了学生自主学习的意识和运用知识自主解决问题的能力,弥补了传统教学模式的不足,得到我国教育工作者的认可和推广。
职专医学统计学课程的传统教学模式以学生被动接受的灌输式为主,该模式以教师为主体,学生参与较少,对学生自主解决问题能力的培养存在大的弊端,故而对职专医学统计学的教学改革势在必行。本研究结果发现实验组与对照组学生对待医学统计学课程的态度、兴趣和试验能力得分经t检验显示,差异有统计学意义(P<0.05),且期末考试成绩实验组优于对照组(P<0.05)。应用能力中2个选项两组学生得分差异无统计学意义(P>0.05),但实验组各项得分均数均大于对照组,由以上结果可见,在职专医学统计学教学过程中引入案例式教学法,其教学效果优于传统教学方法。反思前一阶段的教学改革过程,案例式教学方法在医学统计学得以顺利实施有以下几个关键环节。①正确把握案例式教学与传统教学的关系。案例分析是在学生掌握医学统计学基础理论的前提下,以培养学生理论联系实际、分析和解决问题的能力为目标,而传统教学是讲授医学统计学概念、原理和方法中无法替代的教学环节,因此在实际应用时不能偏重案例教学而轻视传统教学,二者应相辅相成,否则案例式教学方法将成为无本之木,无法实现为教学目的服务的目标。②重视案例的设计和筛选。医学统计学案例应根据教学单元内容和目的进行设计,尽量选择与专业接近、学生熟悉的案例,应用使学生有身在其中的案例导入方法,以降低学生理解和接受的难度并激起学生学习的兴趣。案例问题的设计应循序渐进,随着基础知识的累积由简到难,统计方法的应用从单个到综合,以培养学生分析和解决问题的能力。③强调学生的主体地位。案例式教学法所体现的教学理念就是“以学生为中心”,通过提问和学生的讨论、回答,加深对知识的理解并达到活学活用。通过互动,促进学生间、师生间的沟通,增强团队协作意识,完成合作式学习,同时提高学生的整体素质。由学生课下多途径查阅错误案例,在习题课讨论,锻炼学生自主学习能力。④体现教师的引导作用。案例式教学法是一种师生共同参与的教学模式,其中学生是主体,教师是鼓励者和引导者。在课堂上教师应调动学生的学习积极性,引导学生思考、讨论,适时点评学生的见解,帮助学生梳理和总结问题并掌握完整的知识体系。所以该教学方法对教师的专业水平和驾驭课堂能力提出了更高的要求,需要教师加强自身的专业素质,探索并完善教学方法。
【摘要】 目的 为了了解《医学统计学》教学改革工作中存在的问题,了解《医学统计学》考试方法改革的利弊。方法 搜集97~99级临床医学本科生《医学统计学》的考试试卷和成绩,对试卷从学生成绩的分布、信息难易度、区分度等方面进行了综合分析,并且对该课程的考试方法改革前后进行比较研究。用SPSS for Windows12.0建立数据库和有关的数据处理。多组间比较根据资料的性质不同分别选用one-way ANOVA和Kruskal-Wallis Test的比较方法,多重比较使用LSD法。两组间比较选用Mann-Whitney Test法。结果 99级临床医学本科生《医学统计学》的考试成绩低于97~98级的临床医学本科生《医学统计学》的考试成绩(U=5.702,P=0.000);99级学生中,一系和二系的成绩优于三系的成绩(P=0.011和P=0.033);97级的试卷可靠性好,99级的可靠性较好,98级的可靠性一般;3份试题的难度和区分度综合评价结果,以99级的为最优(X 2 =7.580,P=0.065);《医学统计学》考试方法改革前后的难度无统计学意义(F=1.885,P=0.163);3年临床医学专业《医学统计学》试卷的全卷区分度考试方法改革后的比改革前的大,97级与98级比较P=0.004,97级与99级比较P=0.007,98级与99级间无差异P=0.435。结论 对五年制临床医学专业《医学统计学》教学与考试的改革实践结果表明:学生比较适应于记忆的内容,对实际应用的方面感觉较难;作业对学生知识的掌握有一定的作用,发散性的思维锻炼可以促进学生学习的积极性。
关键词 医学统计学 考试方法 比较
《医学统计学》是本科临床医学专业的必修专业基础课。在教学过程中,学生普遍反映《医学统计学》抽象、难学。为了进一步了解在教学改革过程中存在的问题,本研究收集了97、98和993级的临床医学专业(五年制)的《医学统计学》试卷进行具体的分析和比较研究,可以找出在此课程教学改革工作中存在的问题,了解《医学统计学》考试方法改革的利弊。为教师调整教学内容,改革教学方法,提高教学质量和以后的教学改革提供理论依据。
1 资料来源和方法
1.1 情况简介 临床医学专业医学统计学课程属于必修专业基础课。在以前医学统计学是《预防医学》中的一部分(卫生学和统计学各占50%),教学一般是分前后9周2个阶段进行,考试“单科独进”。历年来教研室一直严格把关,认真施教,采用统一命题,闭卷考试方法,学生学习成绩一直很好。在医学教育改革的影响下,从99级临床医学开始,把《预防医学》分成《医学统计学》和《卫生学》两门课。临床医学本科生《医学统计学》的考试,自从98级开始,采用了以“医学实践问题为中心”的方式来出题,结果99级325人参加考试,有75人不及格;98级12人参加补考,有10人不及格,引起了教研室广大教师的高度重视和警惕。
1.2 资料来源 97、98、99连续3级五年制临床医学专业的医学统计学试卷。试卷命题均由作者亲自完成,阅卷均是采取流水作业的方式,统一评分。3届学生在年龄、性别比例和招生来源等方面基本相同。大课任课老师和实习指导相同,判卷按统一标准答案,由任课教师每人1题,公正评分。97、98级学生是以书本课后的练习为作业,而99级一系学生的作业是:从中华系列或中国系列的专业杂志中找一些相关的文献,要求根据所学医学统计学知识对文中所涉及的统计设计、统计指标和统计方法的选择使用加以 ˇ 基金项目:本项目受浙江大学第六期SRTP项目的资助正确理解、识别其正误并且加以评析,99级二系的学生是以书本课后的练习为作业,99级一系学生老师没有布置任何作业。
1.3 方法
1.3.1 统计方法 用SPSS for Windows12.0建立数据库和有关的数据处理。多组间比较根据资料的性质不同分别选用one-way ANOVA和Kruskal-Wallis Test的比较方法,多重比较使用LSD法,两组间比较选用Mann-Whitney Test法。
1.3.2 试卷信度采用分半信度方法 其计算公式:r S-B =2r 半 /(1+r 半 ),r 半 为分半相关系数,即按试卷奇偶题得分计算其相关程度。分半信度系数0.9以上,可靠性好:0.8~0.9,可靠性较好;0.6~0.8,可靠性一般;0.6以下,可靠性较差 [1] 。计算得97级卫生统计学试卷分半信度系数为0.96。对98级试卷采用克伦巴赫系数法,其计算公式:C=n(1-∑ n i=1 S i2 /S 2 )/(n-1),其中n为试卷总题数,S 2 为考试总分数的方差,S i 为第i题的方差。C在0.5~0.9范围内较好 [2] 。98级试卷信度系数为0.56。对99级试卷采用分半法(按难度相等两半两分)计算其信度:ρ=2r/(1+r),先将n个试题按难度从小到大排列,取顺序号单号为一组,双号为一组,其次求各题的平均分数,然后求这两组的相关系数即为r,计算ρ=0.69,即99级试卷信度为0.69。试题难度是考生对某一试题作出正确回答的百分率,用难度系数P表示。小样本时:客观性试题P=答对该题人数/考生总人数:主观性试题P=考生该题平均得分/该题满分。大样本时:P=(P H +P L )/2,其中P H 为高分组该题的难度,P L 为低分组该题的难度。按难度四级分类法(P>0.8,易;0.65~0.8中等难度;0.5~0.65较难,P
1.3.3 区分度是衡量试题、鉴别考生水平差异能力的重要指标,用D表示。公式P=P H -P L 。本文采用得分率求差法(Johnson法)求全卷区分度:D=X H -X L
N(H-L) ,其中X H 、X L 分别为27%高分组,27%低分组的总分,H、L分别为最高分和最低分,N为各组人数。
2 结果
2.1 考试及总体得分情况,见表1、表2,图1~3。表1 3届学生《医学统计学》考试总体得分情况从表1可见,3年试卷的学生成绩总分的总体分布是呈偏态分布的。97、98级的平均成绩差不多,以99级为最低,学生间总得分的差异以99级为最大。不及格率也是以99级为最高。表2 三届临床医学学生《医学统计学》考试成绩的分布情况对表2中资料分析表明,三届临床医学学生《医学统计学》考试成绩分布是不同的(X 2 =65.469,P=0.000),其中97级和98级间没有差异(U=1.715,P=0.086),99级临床医学学生《医学统计学》考试成绩比前两级的差(U=5.702,P=0.000)。
2.2 试卷组成及得分情况 97、98、99连续三级五年制临床医学专业的《医学统计学》试卷的题型、题量、分值以及学生的得分情况见表3。
2.3 99级三系之间的比较情况 99级临床医学《医学统计学》考试的平均成绩二个系之间有统计学意义(F=3.63,P=0.028);一系与二系之间没有差异(P=0.656),一系平均成绩比三系高(P=0.011),二系平均成绩比三系高(P=0.033),见表4和图4。
2.4 试卷质量评价情况
2.4.1 试卷信度 97、98、99连续三级五年制临床医学专业的《医学统计学》试卷的信度分别为0.96,0.56和0.69。97级的试卷可靠性好,99级的可靠性较好,98级的试可靠性一般。
2.4.2 难度和区分度 试题的难度和区分度是衡量试题质量的量化指标。三年临床医学《医学统计学》试卷的难度分布见表5。三年临床医学专业《医学统计学》试题的难度无统计学意义(F=1.885,P=0.163)。表3 三届学生《医学统计学》试卷组成及学生得分情况年级 表4 99级临床医学《医学统计学》考试成绩情况 三年临床医学专业《医学统计学》试卷的全卷区分度有差异(F=6.029,P=0.005),区分度以97级试卷为最差(97级与98级比较P=0.004),97级与99级比较P=0.007,98级与99级间无差异P=0.435),见表6。表6 3份《医学统计学》试卷的区分度分布情况年级
2.4.3 3份试题的难度和区分度综合评价结果,以99级的为最优(X 2 =7.580,P=0.065),见表7所示。表7 3份《医学统计学》试卷中的各小题质量综合评价情况
3 讨论
3.1 3届学生考试成绩均呈负偏态分布,即分布曲线高峰右偏,高分人数较多。《医学统计学》考试的目的是检查学生对基本概念、基础知识和基本统计分析方法的掌握程度,即检查学生是否达到教学大纲的要求,所以其3届学生考试成绩分布类型是与实际要求吻合的。
3.2 信度表示考试的可靠性,即考试结果是否真实反映考试的实际水平,影响信度的主要因素是测量误差。一个考生的实得分数由两部分组成,一部分是凭他所掌握的知识确能得到的真实分数;另一部分是因试题不合理,包括试题难度、代表性、覆盖面、教师编制试题的主观偏见和随意性等因素而影响了成绩。3份试卷中,97级、99级试卷信度较好,98级试卷信度不理想,应改进。可以通过增加同质试题数的方法提高其信度 [2] 。
3.3 3次考试的平均难度分别为0.76、0.74、0.68,与国内关于考试试卷P值在0.60~0.80之间为宜的观点相符 [3] ,可以认为3份试卷难度适中。
3.4 试卷区分度是说明试卷能否反映学生水平差异的指标,区分度好能反映学生的真实水平,区分度差则说明成绩是随机的,不能反映学生的真实能力。98级、99级全卷区分度均优于97级试卷区分度,但是3届试卷的区分度水平一般。
3.5 衡量试题质量的两个指标是难度和区分度。根据难度四分法,97级试卷易题占47.4%,难题占5.3%,易题所占比重过大,使整张试卷显得过于简单,高分人数偏多,成绩呈负偏态分布;98级难题所占比重相对易题大;99级难题所占比重与易题相当。一般来说,整张试卷易题和难题各占1/4,中等难度的试题占1/2,因此应减少97级试卷的易题,增加难题,而98级试卷则相反,99级的难易题分配尚合理。若简单的试题为学生应该掌握的基础知识,作为课程考试题仍可使用。1965年,美国检验专家L・Ebel根据长期经验提出用鉴别指数评价题目性能的标准:区分度D>0.40试题很好;0.30~0.39之间的试题良好,修改更佳;0.20~0.29试题尚可,仍需修改;D
3.6 加强学生能力的培养。97级试卷题型符合教学大纲,分析其各型的得失分,满分10分的词解释平均得分8.1分,满分20分的选择题平均得分15.3分,满分70分的问答题平均得分52.3分,学生对基本概念掌握良好,对基本知识的简单应用尚可以,综合应用能力相对稍薄弱,可看出学生的综合分析能力欠佳,对所学知识不能灵活应用、融会贯通。98、99级试卷题型全部为问答题,学生成绩均较97级差,也说明了学生在综合应用方面存在缺陷。故在教学工作中应注重培养学生对知识的理解掌握、综合分析能力。对此,可以采用在教学中结合实际问题的方法,鼓励学生积极思考,主动学习,自主分析问题。同时,可根据课程特征,运用多样化的教学方法,如采用讨论法、实习作业法等提高 教学效果。并且,在教学工作中,强调平时的作业,使学生把所学内容加深理解和进一步地得到巩固。
3.7 科学化命题。考试是评价教与学效果的重要指标,对教学工作和学生的学习起着调控和指导作用。而命题的科学性、合理性则决定了这一指标的准确度。一套好的试题应该符合教学大纲的内容,具有合适的难度和较好的区分度,较好的信度和覆盖度,能够客观、准确地反映学生的真实水平。故教师应掌握命题技巧,制定命题计划,建立统一的试题评价体系,综合评价学生的能力。
参考文献
1 洪汝渝.试卷分析.渝州大学学报,1997,14(3):103-106.
2 毛春元.试卷质量的统计分析.淮海工学院学报,1999,8(B12):86-88.
1.医学统计学动画课件库的组成
根据教学内容内在联系的需要来制作课件,不一定追求整堂课使用,关键是解决教学的难点、重点,以提高教学质量。因此,我们选定了有代表性的内容用flash8制作了模拟课堂的趣味性动画,同时结合flash脚本语言制作了常用概率分布的动态演示、抽样分布等课件。制成课件库的形式,使用时可以灵活地调用,课件库的框架如图1。
2.医学统计学动画课件库的制作
按照制作原则,将选定的内容制作成动画。对于模拟课堂,先由美术师绘制教师和学生的卡通形象,我们再选用音频软件GoldWave5.23汉化版录制及编辑声音〔2〕,然后将图片及声音都导入flash8,并运用其动画技术制作成影片,模拟教师授课的真实情境,增强学生的参与感。为了增加播放的灵活性,我们模仿一般播放器的控制效果设计了影片播放控制器,功能包括播放、暂停、后退、快进、停止。对于常用概率分布、抽样分布及其他的动画,我们采用flash8的ActionScitpt脚本语言工具编程实现,并且运用flash的交互性,提供可更改参数的指标项,以实现变量和参数的输入、输出以及部分的计算。譬如动画“总体均数的置信区间”,学习者输入不同的参数,并单击确定,则输出的界面会动态地发生改变。学习者能够积极参与,以形成较为真实的学习情境,进行模拟实验或探究发现以供学习使用。图2为“总体均数置信区间”的界面。为了帮助对动画的理解,在课件中增加了相关知识点文字概述的链接,让学生理论与实践相结合,提高学习的收效。在课件播放的过程中,单击知识点链接旁边的Enter按钮,即可到达相应的文字说明。
3.医学统计学动画课件库的试用和评价
为了解动画课件在“医学统计学”教学过程中的使用效果和学生对采用动画课件进行教学的态度,我们在本校2006级非临床专业医学本科生中进行调查,采用学生自答问卷的方式。共发问卷95份,回收91份,回收率为95.8%,有效问卷91份,有效率为100%。调查结果如下:我们主要从对课件的总体评价、课件对学习的帮助,以及对课件的要求和希望等方面进行调查。大多数的学生对课件持肯定和赞同的态度,84.6%的学生认为课件生动有趣,91.3%的学生希望今后的教学中采用flash课件,81.4%的学生认为课件对激发学习兴趣和提高学习效果有一定的帮助(34.1%认为很有帮助,47.3%认为较有帮助),同时学生对于网上加载课件的必要性也给予了肯定。对于设置的两个开放式简答题,学生提出了较好的建议,对我们今后进一步的修改课件,提高多媒体教学效果大有裨益。“医学统计学”结合flas课件进行教学,从学生的接受程度来看是值得肯定的。讨论利用动画可将医学统计学中的抽象概念与理论形象化,有助于学生深刻理解、领会和培养统计思维,有利于激发学生的学习兴趣,有利于知识的获取与记忆,有益于难点和重点的掌握,为学生创造理想的学习条件,充分发挥学生的学习主动性。本课件库具有以下的特点:
第一,有选择的纳入有代表性的部分,内容不在于多,而在于精;应该能够突出重点,突破难点,最终提高教学质量。
第二,形象性、趣味性:利用模拟课堂,将枯燥的概念或学生难以理解和传统教学方法难以讲清的问题,以生动、形象的方式展现,使学生容易接受和掌握,同时激发学生的学习兴趣;运用动漫技术,增加内容的生动及趣味性,使人赏心悦目,获得美的享受。
第三,交互性:课件库中的交互运用AS编程制作。对于模拟课堂,播放控制器具有控制动画的暂停、播放、停止、快退、快进等功能,非常方便学习。课件具有输入通道,可由使用者自行定义参数的具体数值(如组段数、均数、标准差等),通过更改参数,演示诸如各种概率分布以及统计量抽样分布曲线等的变化,从而增加使用者的参与性,便于其理解相关内容。