基于线上线下多维互动模式的医学统计学 “ 三位一体”混合式教学改革探究论文

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　　摘要：文章首先阐述了医学统计学课程教学存在的问题，然后论述了基于线上线下多维互动模式的医学统 计学“三位一体”混合式教学改革，接着分析了基于线上线下多维互动模式的医学统计学“三位一体”混合式 教学效果，最后进行了讨论。

　　医学统计学是以数理统计和概率论的基本原理 与方法为基础，将统计分析方法应用到医学工作中 解决实际问题的重要应用型学科[1] 。 因其应用性很 强，成为医学相关科学研究过程(包括方案设计、数 据收集、数据整理、数据分析)中必不可少的工具[2]。 医学统计学是医学类院校本科学生的必修课之 一， 但是由于该课程具有概念抽象、逻辑推理性强、公式 计算复杂、运算量大等特点[3-4]，加上医学生的高等数 学、概率论与数理统计基础相对薄弱，因此学生普遍 反映医学统计学课程学习较为困难 ， 课程相关知识 点不易理解和掌握 ， 从而对该门课程失去学习兴趣 和主动性，教学效果不尽如人意 。对此，相关教育者 必须积极深入推进教育改革，这是一项迫切任务。而 且随着信息技术的飞速发展 ， 更需要构建新的医学 统计学教育模式，以适应时代要求 。基于此，本文将 从教学过程中发现的问题出发 ， 探索新的多维互动 混合式教学模式，在教学方法、内容和评价三方面对 专业课程的理论讲授与实践学习进行统筹考虑，构 建并初步实践线上线下多维互动模式下自主、合作、 探究的教学模式 ， 以期更好地促进学生统计思维与 能力的提升及综合素质的培养 ， 真正实现信息化新 时代教学模式的深刻变革。

　　一、医学统计学课程教学存在的问题

　　教学过程不单是教师讲授与学生被动接收知识， 更应该是学生运用理论知识解决实际医学问题，此 外，在新时代对于医学生的培养方面，要鼓励他们利用课余时间积极参与科研实践，成为新时代具备核心 素养的人才 。医学统计学课程在医学生的整个培养过 程中具有十分重要的作用，医学统计学素养的培养会 影响到医学生未来漫长的职业生涯。然而目前在本课 程教学中仍存在以下问题[5-7]。

　　第一，教学模式方面，大多数教学团队仍以传统 教学模式为主，教学理念落后且缺乏有效的互动 。传 统课堂以教师为主体，教学方法形式单一、陈旧，以教 师“填鸭式”传授和学生被动接受的方式进行，课堂氛 围枯燥，也缺乏及时的双边互动，这限制了学生自主 能动性的发挥，长此以往，会导致学生对课堂失去兴 趣，学习成绩无法提高，并且解决实际问题的能力较 弱 。此外，传统课堂对知识的讲授以教材和课堂板书 为主，缺乏多样的信息化教学手段，没有真正将“互联 网+”的设计理念融入教学工作，医学统计学课程相关 的线上教育资源和师生、生生互动交流环境未得到充 分利用，使得课程教学效果达不到预期。

　　第二，教学内容方面，由于该课程具有内容抽象 的特点，故在时间有限的课堂中，教师要讲解复杂的 统计理论、原理和公式，往往没有多余的时间组织学 生进行实训教学，使得医学生只是简单学习了基础知 识，却很难掌握牢固的医学统计学思维方法 。实训环 节具有很强的双边互动优势，并且在应用性较强的医 学统计学课程中是必需的训练过程，但当前相应的训 练比较少。

　　第三，教学评价方面，传统课堂只注重期末考核成绩这类终结性学习考核，没有考虑到学生章节知识 的学习完成度和学习投入度，也忽略了医学统计学课 程实验与实践教学效果的评价和学生个体能力与核 心素养的评价，因此无法适应当今培养高素质医学生 和医学科研人才的需要。
 

　　二、基于线上线下多维互动模式的医学统计学“三 位一体”混合式教学改革

　　混合式教学改革的目的是更有效地激发学生的 主动学习行为，培养学生的应用与实践能力 。在中 国，何克抗[8] 最早提出混合式教学的概念，并在实际 教学中积极倡导和推行该教学模式 。他认为“混合式 教学就是要把传统学习方式的优势与 E-Learning 的 优势结合起来”， 即将线上教学与线下课堂相结合， 将各种互联网设备和多种媒体技术与教育教学相互 融合，使传统的课堂教学结构从根本上得到改革，既 能充分发挥教师主导作用 ， 又能突出体现学生中心 地位 。教与学是一个有机整体，两者是相互统一 的， 在教学过程中强调各因素间的互动交流 。在混合式 教学模式中，多方互动交流包括教师与学生互动、学 生与学生互动，甚至学生与自己互动交流，具体涉及 线上教学的互动 、线下教学的互动及线上线下教学 的互动 。在突发公共卫生事件的影响下，教师更能深 刻体会到高校医学统计学混合式教学的构建， 不是 简单地将几个方面因素相加，而是在教学方法、教学 内容、教学时间、学习方式、教学空间和环境等方面 深度融合，进而探索出以自主、探究与合作为亮点的 新教学模式。

　　教学团队以学生发展为本位，结合学校以培养应 用型人才为主要方向的本科教学目标，以践行创新性 混合式教学理念为导向，从教学方法、教学内容、教学 评价方面入手，构建医学统计学课程“三位一体”混合 式教学模式，并探讨了线上线下多维互动模式下混合 式教学实践及效果 ， 以期更好地促进教学改革的深 入，推动高校医学统计学教学改革的发展。

　　(一)教学方法改革实践

　　教学方法的设计由“ 以教师为中心”向“ 以学生 为中心”转变，贯彻以学生学习为中心、以学生发展 为中心、以学习成效为中心的理念，促进学生高效自 主学习，构建了“ 主导— 主体相结合相互动”的新模 式 。新时代高校加快了教学改革的步伐，通过融入现 代信息化技术与教育手段 ， 教学团队实践了多元化 教学方法和多模式教学平台 ， 并形成线上线下多维互动模式。

　　在多元化教学方法方面， 理论教学除了按照书 本进行传统讲授，还引入多元化模式 。①采用案例教 学 。通过将学生身边常见的各种生活和医学实际问 题作为典型背景材料，引出课程内容和解决方法，这 是一种交互式的探索过程， 大大缩短了课堂教学与 实际问题的距离，可加深学生对知识的理解，并培养 其综合统计思维 。②采用问题教学法 。 由“ 教”变成 “ 导”，以导促学，鼓励学生以综合问题情境为导向， 积极自主地进行探索和调查，强化课堂讨论和交流， 加强师生互动。③采取课题项目研究形式。教师根据 教学内容涉及的临床知识点，提出若干个问题，引导 本科生借助小组合作方式，确立项目课题，围绕目标 制定并实施计划 。该模式强化了生生互动，是教学与 实践的深度融合，在完整的实践过程中，学生能掌握 基本的科研方案设计思路 ， 更好地学习医学统计学 知识并将其内化 ， 从而增强创新思维能力和综合分 析能力 。实践教学中，除了让学生采用统计软件对课 后习题进行验证性统计分析， 教师还可收集本专业 教师的科研课题，按照上述不同教学形式，依次进行 实践教学， 同时要组织学生小组汇报交流并提交统 计分析报告。

　　在多模式教学平台方面，要充分利用超星学习通 “ 一平三端”、腾讯会议等网络教学资源，并结合传统 课堂、虚拟仿真实验室等现实课堂教学的优势，课前 让学生自主预习与思考知识点，课中参与学习，课后 进行知识的系统回顾，即教师要构建贯穿课前、课中、 课后多阶段、线上线下相结合的混合式教学模式 。对 于实验操作，教学团队应充分结合线上与线下教学平 台，线上推送录制好的操作视频，让学生能提前预习 和课后复习;线下通过教师实际操作和讲解，回答学 生问题 。特别是要通过平台上的留言板块和互动区、 线下课堂预留的发言讨论时间等形成多环节双边及 时互动和开放式实践教学，以此引导大学生主动思考 与学习，增加师生、生生之间的有效互动，从而提高学 习质量和教学效果。

　　(二)教学内容改革实践

　　教师要因材施教，调整教学内容，将理论知识、实 验训练与实践应用紧密结合，强调原理的理解和方法 的应用，帮助学生建立系统的医学统计学思维。

　　第一，理论教学方面，适当弱化统计学公式复杂 的数理证明与推导过程;利用教学团队开展相关研究主题，如“大学生 HPV 及其疫苗相关知信行调查”等， 围绕整个统计分析过程，包括研究设计、数据收集、数 据整理、统计分析、模式评估、结果与结论等，引导学 生理解统计学思维及特征，从而全面具体地开展教学 工作 。同时，构建课件库、习题库和拓展资源库等线上 课程资源，为学生从课前线上学习到课后知识的巩固 与拓展提供资源保障。

　　第二，实验训练方面，采用小班教学形式，增加统 计学软件上机操作课时的比重 。 同时，引入教学团队 当前开展的科研项目作为实例，从对科学问题的分析 入手，把重点放在统计描述、假设检验方法的选择及 结果的解读上，让学生积极参与实际操作的教学活 动 。由此，以实际问题促进互动，鼓励学生发挥主观能 动性，运用统计学知识与思维解决实际问题，做到学 以致用，最终提升教学效果。

　　第三，实践应用方面，以科研实践训练，如大学生 创新创业项目和学科竞赛，带动学生对医学统计学知 识的学习与应用 。在教师的指导下，学生要以团队形 式进行课题设计，并在数据收集、整理与分析的研究 过程中运用知识解决实际问题，以此促进学生对医学 统计学分析方法的掌握和综合应用能力的提高，这对 于培养学生的科学研究思维，保证其顺利完成毕业论 文(设计)具有重要作用和意义。

　　(三)教学评价改革实践

　　教学团队采用多种考核方式，将多阶段的形成性 评价和总结性评价结合起来评估学生的学习效果，建 立有效的综合评价指标体系。医学统计学课程教学内 容体现出一定的知识阶段性与渐进性，因此教师要重 视对学生每个阶段学习情况的及时了解，以获得教学 过程中的连续反馈 。在每章节教学结束后，运用超星 学习通平台对每个章节知识点设置考核问题。考虑到 医学生需要学会运用统计软件实现医学统计学知识 服务于临床实际问题的解决，因此可在教学评价中增 加实训考核，侧重于学生对统计软件输出结果的解读 及得出恰当的结论 。以往的总结性评价往往采取期末 考试这种传统的评价方式，需要进行优化，对此，教学 团队在以往教学改革的基础上，通过虚拟“挑战杯”等 项目设计，增加了对科研训练中医学统计学知识运用 的考核 。另外，教学团队设计问卷，从教学方式、教学 内容、考核方式和教学效果 4 个方面对教学实践总体 满意度进行评价，并分析满意率，以便为教师优化教 学设计提供依据。

　　三、基于线上线下多维互动模式的医学统计学“三 位一体”混合式教学效果

　　(一)教学对象的基本情况

　　本次教学对象为 2020 级本科临床医学专业学 生，该专业有3个班级，共 133 人，入学层次均为高中毕业生 。其中 1 班有 54 人 (40.6%);2 班有 47 人 (35.3%);实验班有 32 人(24.1%)。

　　(二)统计学分析

　　利用 Excel 整理问卷信息，运用 SPSS 25.0 分析数 据 。定量资料用均数±标准差(±s)表示，定性资料用 频数(n)和百分比(%)表示，P<0.05 为差异有统计学 意义。

　　(三)结果分析

　　1.教学方式应用效果评价 。总体上，对于理论教 学来说，绝大多数学生(88.3%)偏向于即时授课形 式，即课堂教学或腾讯会议直播教学;对于实验训练 教学板块，则有 85.5%的学生倾向于线下教学与线上 教学相结合的方式 。在访谈中，有学生表示通过参与 线下实验课教学，不仅提高了课堂参与感，而且实验 过程中遇到问题能迅速与周围同学或教师面对面交 流，在当下就能解决问题，此种学习方式能强化学生 对医学统计学知识点的记忆; 而基于多媒体平台发 送的录制视频 ， 则能在课后帮助学生对知识点进行 复习与巩固 ， 并有助于学生充分利用碎片化时间在 课外进行科研。

　　2.教学内容应用效果评价。教学团队针对每个章 节的教学内容设置了 10 个考核问题，以期对学生的 基本知识掌握程度开展多阶段过程性评价 。从结果 来看，大部分学生都能选择正确答案，如表 1 所示 。 总体上，临床专业学生对医学统计学知识点掌握较 好，平均分较高(96.5 分);就每个章节而言，平均分在 92.9—99.1 分，其中 90 分及以上人数均超过 90% 。教 学团队进一步分析了学生对不同假设检验方法的掌 握情况，如图 1、图 2、图 3 所示。对于定性资料的分析 方法，大部分学生知晓定性资料应采用卡方检验或确 切概率法，部分学生还知道样本量小时需要采用矫正 卡方检验，但也有部分学生回答错误;对于定量资料 的分析方法，大部分学生知晓定量资料应采用 t 检验 或方差分析， 还有部分学生同时知晓校正的 t 检验和 Z 检验，但是有部分学生回答错误，其选择采用 logis- tic 回归;对于等级资料的分析方法，大部分学生知晓 等级资料需要采用秩和检验或非参数检验方法。

　　在实训操作考核中，教师对学生提交的 SAS 软件 作业进行评价，结果显示，案例分析作业成绩达到 A 及以上绩点的学生， 分别占 3 个班总学生人数的 87.0%、89.4%、100.0% 。期末理论考核成绩显示，学生 对医学统计学各章节知识点总体掌握情况较好，三个 班的平均分均较高，达到 85 分以上，且 1、2 班与实验班学生的平均成绩差异无显著统计学意义(P>0.05)， 如表 2 所示。此外，将科研项目设计融入教学过程，由 学生组建课外科研小组，科研课题的实施在有序进行 中，部分团队已取得阶段性成果 。截至笔者撰写本文 时，学生报名参与多项学科竞赛，一支队伍已成功晋 级全国大学生基础医学学科竞赛中南赛区复赛。

　　3.教学改革实践的满意度评价。对 3 个班学生发放 满意度调查问卷，结果显示，3 个班学生对本次教学工作 的四个方面(教学方式、教学内容、考核方式和教学效 果)的满意率均较高(超过 90.0%)，其中实验班学生对教 学内容和考核方式的满意率最高，分别为 96.9%、93.8%， 1 班学生对教学方式的满意率最高，为 96.3%。
 

　　四、讨论

　　医学统计学是 一 门具有较强应用性和实践性 的学科，随着医疗健康大数据的不断涌现，应用医 学统计学知识处理相关数据已成为从业者必备的 能力[9]。但是由于绝大多数医学生数学基础薄弱，加之 医学统计学概念抽象、公式推导复杂，易让部分学生 产生畏难情绪 。传统教学模式下，学生对该课程逐渐 失去学习兴趣，学过的知识最后又“交还”给教师 。 因 此，基于打造高质量课堂和培养能力型医学人才的需 要，深入探索结合专业特点的教学模式是新时代医学 统计学课程教学改革的重要内容之一。

　　教学方法、内容和评价是本科教学工作的三大重 要模块，在整个医学统计学教学体系中缺一不可 。本 次教学实践将“ 以学生发展为中心”作为导向，基于教 学方法多元化、教学内容多样化和教学评价多角度化 的“三位一体”形式，打造师生多途径互动交流平台， 构建了基于线上线下多维互动的混合式教学模式。从 整体上来看，学生的“抬头率”、参与课堂互动的频率 和课后提问人数均不断增加，线上教学平台上相关内 容的点击率和留言互动活跃度也显著提升，实现了课 前、课中、课后知识的连贯学习与思考，激发了学生的 求知欲和探索拓展意识，有效提升了学生理论知识水 平和科研思维能力。本次医学统计学课程教学效果和质量得到肯定，使得课堂翻转成为可能，这为医学院 校医学统计学教学改革提供了新思路。

　　在以往的教学改革中，教学方法上的改革难度最 大。本次教学改革以多元化教学理念为指导[10]，充分运 用案例教学法、问题教学法及课题项目研究教学法， 将书本上的理论知识与实际案例或课题设计相结合， 开展探究式教学活动。与传统的以教师讲授为主的教 学法相比，多元化教学实践能够让学生以“主角”的姿 态积极参与教学活动，充分调动其主观能动性，有效 提升他们的数据收集、整理与分析能力 。同时，依托本 课程建立的教学短视频、习题库、拓展库等丰富的教 学资源，利用线上平台和线下环境各自的优势，构建 多模式教学与实训形式，可实现课前预习、课中系统 学习和课后巩固多阶段连贯的混合式教学，这样既能 很好地适应现代信息技术快速发展的要求，而且在面 对突发公共卫生事件时，教师也能够不受时间与空间 限制，迅速对教学工作做出调整，让学生在校外也能 正常参与学习活动。学生在学习过程中也可以通过平 台留言专区对相关知识内容进行提问与反馈，或者与 同学、教师进行在线沟通交流，从而保证教学效果。

　　本次教学改革中，将理论教学与科研实践训练创 造性融合，构建了一种有助于提升学生创新思维和应 用能力的教学模式[11]，能够为医疗卫生岗位输送高质 量的应用型人才 。教学团队通过构建理论教学、实验 训练和实践能力三个模块的教学内容，打破以往机械 式学习模式，将传统低效、被动接受的课堂转变为高 效、主动获取的课堂 。即在获取理论知识的同时，学生 能及时将这些知识应用于实际，由此提高了学生解决 问题和逻辑推断的能力，增强了学生的自信 。 以学习 医学统计学知识为目的，在实践训练中教师还带领学 生系统掌握了一个非常实用的统计学分析软件。教学 中，大部分学生对学习医学统计学有较为浓厚的兴趣， 特别是参与课题组或申报学科竞赛的学生，基本养成 了良好的学习习惯与统计思维，另外这也有利于培养 学生的科研能力，发现具有科研潜力的“好苗子”。

　　教学评价是多维互动混合式教学模式的最后一 个环节 ， 教师需要构建一个实用有效的综合评价体 系 。考核形式要与课堂教学内容和目标相适应，即教 学评价形式应是多元的 。首先，过程性评价与终结性 评价相结合，对“促学”起到正反馈效果 。终结性评价 往往采取期末考试这种单一的考核方式，有的学生通 过“突击”也能取得好成绩，但实际上可能并没有完全掌握本课程的知识，无法达到“学以致用”“举一反三 ” 的效果 。而多阶段过程性评价、操作考核与课题设计 评价相结合的多元化评价体系，可以全方位评估学生 所获知识和技能等显性能力，也能在一定程度上对学 生学习态度、问题能处理力、交际与协作能力等隐性 能力进行评估。其次，线上评价和线下评价相结合，完 善多层次的混合式教学评价体系。学生在整个学习过 程中可得到不同方面的评价反馈，调动了其对该课程 的学习积极性 ， 克服了对医学统计学的排斥心理，进 而促进了教学效果改善，形成了教与学的良性循环。

　　综上所述，在融入新教学理念和现代信息技术手 段的基础上，教学团队构建的教学方法、内容、评价 “ 三位一体 ” 的基于线上线下多维互动的混合式教学 模式，符合信息化时代和突发公共卫生事件应对工作 的要求 ， 提高了大部分学生的学习主动性和考试成 绩，充分体现了“ 教师—主导、学生—主体”的教学理 念，能够实现高素质应用型医学人才培养的目标 。医 学统计学教学改革实践注重理论与实操实践的深度 融合，引导学生通过课堂和任务将知识内化，能培养 其创新能力与科研实践意识，进而促成学生综合素质 的提升 。概言之，本次教学改革能有效提高本课程的 教学质量，可作为其他课程教学改革的重要参考。

　　参考文献：

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