時(shí)間:2023-11-02 15:50:56
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近半個(gè)世紀(jì)以來,科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,新知識(shí)、新成果不斷涌現(xiàn),數(shù)字化特點(diǎn)凸顯。根據(jù)2002年度美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助的研討會(huì)報(bào)告,目前我們收集的數(shù)據(jù)需求呈指數(shù)增長(zhǎng),而數(shù)據(jù)分析的需求呈二次增長(zhǎng),但統(tǒng)計(jì)的專業(yè)人才呈線性增長(zhǎng)并且目前統(tǒng)計(jì)學(xué)的教育遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于實(shí)際需求。邵啟滿教授“給當(dāng)今畢業(yè)生的建議,就兩個(gè)字:統(tǒng)計(jì)”。我們當(dāng)前的數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的教育還處于“非常狹窄的計(jì)算機(jī)時(shí)代前的統(tǒng)計(jì)學(xué)”,嚴(yán)重滯后于不斷發(fā)展中的現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)。大部分的研究生教科書內(nèi)容仍然是從統(tǒng)計(jì)量到點(diǎn)估計(jì),繼而假設(shè)檢驗(yàn)、回歸分析和方差分析等基礎(chǔ)知識(shí)的呈現(xiàn)及統(tǒng)計(jì)方法的推導(dǎo)。課程的教學(xué)大綱中也以理論推導(dǎo)為重點(diǎn),注重統(tǒng)計(jì)方法的理論基礎(chǔ)和演繹證明,而對(duì)于實(shí)際應(yīng)用較多的現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)方法缺乏介紹,忽視與各種統(tǒng)計(jì)軟件的結(jié)合。因此,我國(guó)工科研究生畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理手段較為低級(jí),對(duì)異常數(shù)據(jù)缺乏理性說明。我們的研究生往往在學(xué)完數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程后,雖然掌握了基本的統(tǒng)計(jì)方法和推導(dǎo),但進(jìn)入科研工作碰到實(shí)際數(shù)據(jù)時(shí),對(duì)數(shù)據(jù)的收集、處理和分析仍然一籌莫展。這也是促使我們教學(xué)理念轉(zhuǎn)換的主要原因,研究生數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程應(yīng)以現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)應(yīng)用為中心,不僅要求學(xué)生理解和領(lǐng)會(huì)統(tǒng)計(jì)思想,還應(yīng)正確使用統(tǒng)計(jì)方法,根據(jù)計(jì)算結(jié)果作出正確的推斷,給出合理的解釋。
2教學(xué)變革的嘗試
由于課程的實(shí)用性和重要性,學(xué)生普遍對(duì)數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程比較感興趣。如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,變“被動(dòng)灌輸”為“主動(dòng)探索”,在有限的課時(shí)內(nèi)學(xué)習(xí)較多的統(tǒng)計(jì)知識(shí)呢?我們教學(xué)變革主要采取如下措施。
2.1教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整為了避免重復(fù)學(xué)習(xí),我們對(duì)原來本科時(shí)已經(jīng)學(xué)習(xí)的統(tǒng)計(jì)量與抽樣分布、參數(shù)估計(jì)這部分內(nèi)容只簡(jiǎn)單復(fù)習(xí),溫故知新,不再細(xì)講。而對(duì)目前生物醫(yī)學(xué)工程中應(yīng)用較普及的方差分析、回歸分析,我們補(bǔ)充了生物醫(yī)學(xué)方面的實(shí)例,運(yùn)用軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并對(duì)運(yùn)行結(jié)果詳細(xì)講解。對(duì)于教材未介紹的非參數(shù)檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)部分,補(bǔ)充幾種常見的統(tǒng)計(jì)方法。對(duì)于較復(fù)雜的多元統(tǒng)計(jì)和現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)部分,我們引入PBL教學(xué)模式,通過分組、問題探究、成果匯報(bào)、反思和完善幾個(gè)步驟,完成學(xué)習(xí)內(nèi)容。
2.2教學(xué)方式的改進(jìn)在課程的教學(xué)中,我們盡量做到深入淺出,回避復(fù)雜的推導(dǎo)、運(yùn)算和證明,強(qiáng)調(diào)對(duì)統(tǒng)計(jì)思想的理解以及統(tǒng)計(jì)方法的運(yùn)用,同時(shí)注重和統(tǒng)計(jì)軟件的結(jié)合。統(tǒng)計(jì)從某種意義上說是與數(shù)據(jù)打交道的科學(xué),沒有實(shí)際數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,不利于學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)方法的理解和應(yīng)用。教學(xué)中如果仍然當(dāng)成數(shù)學(xué)課程,注重統(tǒng)計(jì)理論中定理和公式的推導(dǎo)演算,而缺乏實(shí)際的數(shù)據(jù)分析訓(xùn)練,學(xué)生就無法對(duì)統(tǒng)計(jì)的廣泛應(yīng)用性及重要性有深刻的體會(huì),也不利于保持和提高他們的學(xué)習(xí)興趣。我們補(bǔ)充了生物醫(yī)學(xué)方面的實(shí)例,通過數(shù)據(jù)分析,提高他們對(duì)統(tǒng)計(jì)方法的實(shí)際應(yīng)用能力,也為后續(xù)PBL教學(xué)的順利開展做準(zhǔn)備。大部分學(xué)生在本科階段已學(xué)習(xí)Matlab軟件,而且工科學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力較強(qiáng),因此我們要求學(xué)生自學(xué)一門統(tǒng)計(jì)軟件(如SPSS、R等)或使用Mat-lab,對(duì)所有的實(shí)例在軟件中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析。軟件輸出的是數(shù)值或圖表,并沒有詳細(xì)的解釋、分析和結(jié)論,學(xué)生必須結(jié)合數(shù)據(jù)背景知識(shí),應(yīng)用所學(xué)統(tǒng)計(jì)方法,進(jìn)行分析推斷,最后給出結(jié)論和合理的解釋。
2.3考核方案的變革注重平時(shí)考核,淡化期末考試。考試不是最終目的,只是促進(jìn)學(xué)習(xí)而已。因此,成績(jī)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的全面評(píng)價(jià),不僅包括教材知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,還有自主學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用的能力。我們將PBL案例分析的評(píng)價(jià)和期末考試的成績(jī)各設(shè)置為50%的比例,鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí),提高實(shí)際數(shù)據(jù)分析的能力。
3結(jié)合PBL教學(xué)模式
統(tǒng)計(jì)學(xué)的飛速發(fā)展要求研究生掌握必備的統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)外,能夠進(jìn)行知識(shí)的自我更新,具有不斷學(xué)習(xí)現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)新知識(shí)的能力。PBL教學(xué)模式在提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生成為自主學(xué)習(xí)者、終身學(xué)習(xí)者等方面已被廣泛認(rèn)同。雖然生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)研究生基礎(chǔ)知識(shí)比較扎實(shí),但統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展以及軟件的學(xué)習(xí)交叉,要想學(xué)好這門課程并不輕松。在研究生教班開展PBL教學(xué)的有利條件是:①教班人數(shù)較少,分組進(jìn)行問題探索可以實(shí)現(xiàn)。②學(xué)生對(duì)數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程比較感興趣,積極性較高。③現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)緊密聯(lián)系,但醫(yī)學(xué)工程學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力較強(qiáng),在統(tǒng)計(jì)軟件的學(xué)習(xí)和編程方面具有優(yōu)勢(shì)。④教研組在數(shù)模競(jìng)賽培訓(xùn)和本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中積累了一些素材,可以將內(nèi)容完善成PBL問題。我們引入PBL教學(xué)模式,進(jìn)行了初步探索。
3.1前期準(zhǔn)備推薦一些統(tǒng)計(jì)應(yīng)用的網(wǎng)站和書籍。簡(jiǎn)單介紹前沿的方法和知識(shí),補(bǔ)充回歸、相關(guān)、時(shí)間序列分析以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等內(nèi)容,對(duì)于隨機(jī)模擬、MC-MC方法也舉例說明。教師將原先積累了一些實(shí)例設(shè)計(jì)成若干問題,讓學(xué)生進(jìn)行選題,組成學(xué)習(xí)小組(每組5-8人),確定分工。我們將多元統(tǒng)計(jì)分析和傳染病預(yù)測(cè)的案例編寫成4個(gè)問題,提前半個(gè)月交給學(xué)生,等他們分組確定后,分別給予一定指導(dǎo)。
3.2問題探究小組成員分工合作,查找文獻(xiàn)、學(xué)習(xí)算法,圍繞選定的問題進(jìn)行準(zhǔn)備。通過交流和討論,將各自學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行整合,進(jìn)而運(yùn)用這些知識(shí)重新分析上一階段提出的問題,思考并提出解決方案。最后,對(duì)問題形成一個(gè)附有詳細(xì)統(tǒng)計(jì)算法和計(jì)算結(jié)果的論文報(bào)告交給教師。
3.3成果展示和匯報(bào)各組將問題的解決方案和結(jié)果做成PPT,在課堂上進(jìn)行匯報(bào)。其他小組可以提問和質(zhì)疑,開展課堂討論。教師預(yù)先閱讀各小組的論文報(bào)告,引導(dǎo)學(xué)生的課堂討論,針對(duì)學(xué)生模糊不清的問題進(jìn)行講解,強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn),對(duì)每個(gè)小組的報(bào)告給予建設(shè)性意見和評(píng)價(jià)。
周口師范學(xué)院學(xué)院在第四學(xué)期為統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)開設(shè)了計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)這門課程,每周4個(gè)(3節(jié)理論課+1節(jié)實(shí)踐課)學(xué)時(shí),共68學(xué)時(shí)。計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)是經(jīng)濟(jì)、統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)交叉結(jié)合的學(xué)科。其內(nèi)容體系分為:?jiǎn)畏匠逃?jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型、聯(lián)立方程計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型、違背基本假設(shè)的模型、時(shí)間序列分析等內(nèi)容。該課程開設(shè)目的在于讓學(xué)生基本掌握現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)分析與研究理論及方法,能夠應(yīng)用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型理論知識(shí)分析解決實(shí)際經(jīng)濟(jì)問題。經(jīng)典單方程計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型主要包括線性回歸分析、違背基本假定的經(jīng)典計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型及聯(lián)立方程計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型等。計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)課程在內(nèi)容體系與數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、西方經(jīng)濟(jì)學(xué)等緊密相聯(lián),我校目前的教學(xué)以教師講授為主,學(xué)生被動(dòng)的學(xué)習(xí)。
2教學(xué)過程中存在的問題
第一,計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)是以經(jīng)濟(jì)學(xué)理論為理論基礎(chǔ),以現(xiàn)實(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為支撐,利用數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)等方法,依據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù),來研究分析伴有隨機(jī)因素效應(yīng)的現(xiàn)象的定量關(guān)系和發(fā)展變化的統(tǒng)計(jì)規(guī)律的一門學(xué)科。計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)作為西方經(jīng)濟(jì)學(xué)的新的一個(gè)分支,西方經(jīng)濟(jì)學(xué)為其發(fā)展奠定了的理論基礎(chǔ),西方經(jīng)濟(jì)學(xué)中關(guān)于對(duì)經(jīng)濟(jì)變量之間質(zhì)的分析是計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)進(jìn)行定量研究的前提。數(shù)學(xué)與概率統(tǒng)計(jì)是計(jì)量經(jīng)濟(jì)分析、理論研究的主要工具,計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)在的建立與選擇時(shí),很多地方需要用到數(shù)學(xué)的方法和技巧。但在實(shí)際教學(xué)中,僅注重計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型的求解及檢驗(yàn)方法,而忽略模型建立的經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ);僅僅強(qiáng)調(diào)模型的設(shè)定是正確的,但是卻沒有教會(huì)學(xué)生如何去檢驗(yàn)?zāi)P褪欠裾_;同時(shí),也未將經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)考慮進(jìn)來。第二,目前的教學(xué)過于強(qiáng)調(diào)“重思想、重方法”,把必要的數(shù)學(xué)過程與技巧只是作為解決計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)基本思想的工具,不過分強(qiáng)調(diào),而是著重于基本思想和解決問題思路的分析。第三,在教學(xué)時(shí),并沒有將計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法應(yīng)用到實(shí)際問題中進(jìn)行實(shí)踐。在上機(jī)課上,讓學(xué)生自己操作Eviews軟件對(duì)課本習(xí)題進(jìn)行操作練習(xí),并寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,訓(xùn)練了學(xué)生的動(dòng)手能力,但是學(xué)生并沒有機(jī)會(huì)將所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的經(jīng)濟(jì)問題中,計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的教學(xué)理論在一定程度上與實(shí)踐相脫節(jié),相當(dāng)一部分學(xué)生在使用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法處理經(jīng)濟(jì)問題時(shí),感到迷茫,也不知運(yùn)用相關(guān)軟件來完成計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的運(yùn)算,即使能夠運(yùn)用軟件,卻不知該怎樣解釋與分析模型的結(jié)果。
3計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)教學(xué)措施
通過教學(xué)改革提高教學(xué)質(zhì)量,進(jìn)一步使學(xué)生達(dá)到掌握經(jīng)典的計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型理論和方法,了解計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)理論與方法的新發(fā)展;要求學(xué)生能夠應(yīng)用簡(jiǎn)單的計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型和方法,對(duì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)數(shù)量關(guān)系進(jìn)行實(shí)證分析;為繼續(xù)學(xué)習(xí)高級(jí)計(jì)量經(jīng)濟(jì)理論、方法打下基礎(chǔ)。
3.1理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的互動(dòng)發(fā)展
提升教學(xué)效果加強(qiáng)理論教學(xué),同時(shí)開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué),理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的互動(dòng)、協(xié)調(diào)發(fā)展。
3.2以"任務(wù)"驅(qū)動(dòng)教學(xué)
課程理論知識(shí)、使用專用軟件、提出研究問題、解決研究問題為計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)課程教學(xué)的四大任務(wù)。帶動(dòng)學(xué)生的自主創(chuàng)新及動(dòng)手能力,適時(shí)的給學(xué)生布置任務(wù),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3.3劃分和挑選教學(xué)內(nèi)容
對(duì)計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的層次劃分進(jìn)行反復(fù)討論和界定,形成分層次的課程教學(xué)體系。
3.4教學(xué)和考核形式的改革
關(guān)鍵詞:統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)模式EXCEL
進(jìn)入21世紀(jì),隨著我國(guó)市場(chǎng)化步伐的加快,社會(huì)對(duì)新知識(shí)的需求日益增加,無論是國(guó)民經(jīng)濟(jì)管理,還是公司企業(yè)乃至個(gè)人的經(jīng)營(yíng)、投資決策,都越來越依賴于數(shù)量分析,依賴于統(tǒng)計(jì)方法,統(tǒng)計(jì)方法已成為管理、經(jīng)貿(mào)、金融等許多學(xué)科領(lǐng)域科學(xué)研究的重要方法。
一、《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)
1.1內(nèi)容日益豐富。長(zhǎng)期以來,在我國(guó)存在兩門相互獨(dú)立的統(tǒng)計(jì)學(xué)——數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué),分別隸屬于數(shù)學(xué)學(xué)科和經(jīng)濟(jì)學(xué)學(xué)科。統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門通用方法論的科學(xué),是一種定量認(rèn)識(shí)問題的工具。統(tǒng)計(jì)方法只有與具體的實(shí)質(zhì)性學(xué)科相結(jié)合,才能夠發(fā)揮出其強(qiáng)大的數(shù)量分析功效。這些分支學(xué)科的存在主要不是為了發(fā)展統(tǒng)計(jì)方法,而是為了解決實(shí)質(zhì)性學(xué)科研究中的有關(guān)定量分析問題,統(tǒng)計(jì)方法是在這一應(yīng)用過程中得以完善和發(fā)展的。隨著大統(tǒng)計(jì)學(xué)思想的建立和統(tǒng)計(jì)學(xué)在實(shí)質(zhì)學(xué)科中的應(yīng)用的需要,大多數(shù)學(xué)校和老師在財(cái)經(jīng)類專業(yè)的本、專科專業(yè)《統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)過程中,除了保留社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理中仍有現(xiàn)實(shí)意義的內(nèi)容,如統(tǒng)計(jì)學(xué)的研究對(duì)象方法、統(tǒng)計(jì)的基本概念、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的搜集整理、平均及變異指標(biāo)、總量指標(biāo)、相對(duì)指標(biāo)、抽樣調(diào)查、時(shí)間序列、統(tǒng)計(jì)指數(shù)等;同時(shí)也系統(tǒng)的充實(shí)了統(tǒng)計(jì)推斷的內(nèi)容,如:統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分布特征、假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析、相關(guān)與回歸分析、統(tǒng)計(jì)決策等。
1.2學(xué)生的學(xué)習(xí)難度加大。首先、結(jié)合《統(tǒng)計(jì)學(xué)》的課程特點(diǎn)——概念多而且概念之間的關(guān)系十分復(fù)雜、公式多且計(jì)算有一定難度等。如果學(xué)生不做必要的課外閱讀、練習(xí)和實(shí)踐活動(dòng),是很難理解和掌握的。對(duì)于財(cái)經(jīng)類專業(yè)的本、專科專業(yè)的學(xué)生來說,由于其本專業(yè)的課程體系要求,使得學(xué)生的數(shù)學(xué)或者數(shù)理統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)不是特別好,對(duì)于專科學(xué)生來說更不用說,推斷統(tǒng)計(jì)將是他們學(xué)習(xí)的困難。
1.3教師的教學(xué)難度加大。授課內(nèi)容越來越豐富;課程難度太大可能導(dǎo)致學(xué)生興趣下降;傳統(tǒng)教學(xué)方法的主要目的是讓學(xué)生了解、掌握知識(shí),其一成不變的教學(xué)內(nèi)容和模式,學(xué)生味同嚼蠟,學(xué)生只是被動(dòng)地吸收知識(shí),最后得到的效果就是使其不思進(jìn)取缺乏新意。高等教育擴(kuò)招后,大多數(shù)學(xué)校,授課班級(jí)學(xué)生人數(shù)越來越多,一個(gè)教師跨越不同專業(yè)授課。這要求授課教師必須深刻領(lǐng)會(huì)授課內(nèi)容的核心和相互關(guān)系,學(xué)會(huì)控制和駕馭課堂教學(xué),注重統(tǒng)計(jì)學(xué)在不同專業(yè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用等等。教師和學(xué)生之間不再只是簡(jiǎn)單的知識(shí)“單向”傳遞,而是師生之間思想、心得、智慧的“雙向”交流,教師和學(xué)生都承擔(dān)了更多的教與學(xué)的責(zé)任。
二、《統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)分析
2.1統(tǒng)計(jì)學(xué)從數(shù)學(xué)技巧轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)分析的訓(xùn)練。在計(jì)算機(jī)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)非常普及的今天,統(tǒng)計(jì)計(jì)算技術(shù)不再是統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)了。統(tǒng)計(jì)思想、統(tǒng)計(jì)應(yīng)用才應(yīng)該是重點(diǎn)。現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)方法的實(shí)際應(yīng)用離不開現(xiàn)代信息處理技術(shù)。統(tǒng)計(jì)軟件的使用,不僅使統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算和顯示變得簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確,而且使統(tǒng)計(jì)教學(xué)由繁瑣抽象變得簡(jiǎn)單輕松、由枯燥乏味變得趣味盎然。所以,在統(tǒng)計(jì)教學(xué)過程中,大量的內(nèi)容只需要給學(xué)生講清楚統(tǒng)計(jì)基本思想、計(jì)算的原理和正確應(yīng)用的條件、正確解讀計(jì)算的結(jié)果,而對(duì)大量復(fù)雜具體的計(jì)算可以交給計(jì)算機(jī)去完成。注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題,給學(xué)生多做一些教學(xué)案例,教學(xué)案例與教科書上的例題不同,例題的作用是單一的、有限的,通過例題只是掌握和熟練所學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法及計(jì)算公式,而案例的作用是多方面的,它讓學(xué)生了解了分析問題的思路,要解決什么問題,如何解決,應(yīng)用什么理論和方法,需要什么數(shù)據(jù),怎樣解讀計(jì)算結(jié)果,并根據(jù)分析結(jié)果,提出針對(duì)性的對(duì)策和措施,訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題的能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知的欲望。
2.2通過統(tǒng)計(jì)實(shí)踐學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)。它要求統(tǒng)計(jì)教師不僅要融會(huì)貫通統(tǒng)計(jì)理論和方法,而且要對(duì)案例中問題的解決思路和方法有熟練的把握。在教學(xué)中學(xué)生是主角,教師起引導(dǎo)作用,針對(duì)不同的統(tǒng)計(jì)教學(xué)案例,教師只有事先親自采用各種方法進(jìn)行計(jì)算和分析,才能對(duì)學(xué)生使用哪些統(tǒng)計(jì)方法和統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行計(jì)算和分析提出建議,并對(duì)學(xué)生采用不同的分析方法和得到的分析結(jié)果作出比較透明的比較和評(píng)價(jià)。通過課堂現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間完成項(xiàng)目,利用假期時(shí)間,通過參加學(xué)校組織的某些團(tuán)隊(duì)、小組或自己組織去開展一些與專業(yè)有關(guān)的活動(dòng),全方位地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力。
三、基于EXCEL的《統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)設(shè)想
如何從煩瑣的數(shù)理統(tǒng)計(jì)技巧轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)處理的訓(xùn)練,教師的導(dǎo)向是第一位的,必須選擇容易獲得而且普及性比較強(qiáng)的統(tǒng)計(jì)分析軟件,并在課堂教學(xué)和引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐中廣泛采用。
3.1微軟公司開發(fā)的EXCEL軟件無疑是我們最好的選擇專業(yè)的統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS、SAS、BMDP、SYSTAT其功能固然強(qiáng)大,統(tǒng)計(jì)分析的專業(yè)性、權(quán)威性不可否認(rèn),但是對(duì)于沒有開設(shè)統(tǒng)計(jì)學(xué)專業(yè)的院校這些軟件并不常用,微軟公司開發(fā)的EXCEL軟件作為一款優(yōu)秀的表格軟件,其提供的統(tǒng)計(jì)分析功能雖然比不上專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件,但它比專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件易學(xué)易用,便于掌握。對(duì)于《統(tǒng)計(jì)學(xué)》這門課程而言,利用EXCEL提供的統(tǒng)計(jì)函數(shù)和分析工具,結(jié)合電子表格技術(shù),已能滿足統(tǒng)計(jì)方面的要求。
3.2基于EXCEL的《統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)設(shè)想
3.2.1在教學(xué)內(nèi)容上,依據(jù)EXCEL的函數(shù)功能、電子表格功能、數(shù)據(jù)分析功能,結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的基本理論和方法,對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的搜集主要強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)報(bào)表制度,在EXCEL環(huán)境應(yīng)該更注重抽樣推斷,EXCEL提供的隨機(jī)抽樣工具使得抽樣調(diào)查不再是十分復(fù)雜的技術(shù),統(tǒng)計(jì)圖也可以被廣泛運(yùn)用于對(duì)數(shù)據(jù)的描述。
3.2.2案例教學(xué)成為《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的重要內(nèi)容。案例教學(xué)法不僅可以將理論與實(shí)際緊密聯(lián)系起來,使學(xué)生在課堂上就能接觸到大量的實(shí)際問題,而且對(duì)提高學(xué)生綜合分析和解決實(shí)際問題的能力大有幫助。結(jié)合學(xué)生所學(xué)專業(yè)精選案例教學(xué),比如對(duì)于金融專業(yè)的學(xué)生可以設(shè)計(jì)用幾何平均數(shù)計(jì)算投資的平均收益率、運(yùn)用標(biāo)志變異指標(biāo)考察投資組合的風(fēng)險(xiǎn)大小等。對(duì)于經(jīng)管專業(yè)的學(xué)生,精選抽樣推斷、假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析對(duì)于控制產(chǎn)品質(zhì)量,經(jīng)營(yíng)決策等方面的案例,深入淺出地介紹這些方法的基本思想、并用EXCEL進(jìn)行分析。
3.2.3改革考試方式和內(nèi)容,合理評(píng)定學(xué)生成績(jī)。對(duì)于《統(tǒng)計(jì)學(xué)原理》的考試,多年以來一直沿用閉卷筆試的方式。這種考試方式對(duì)于保證教學(xué)質(zhì)量,維持正常的教學(xué)秩序起到了一定的作用,但也存在著缺陷。在過去的《統(tǒng)計(jì)學(xué)》教學(xué)中,基本運(yùn)算能力被認(rèn)為是首要的培養(yǎng)目標(biāo),教科書中的各種例題主要是向?qū)W生展示如何運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算。這樣導(dǎo)致了學(xué)生在學(xué)習(xí)《統(tǒng)計(jì)學(xué)》課程的過程中,為應(yīng)付考試把精力過多的花在了概念、公式的死記硬背上。這與財(cái)經(jīng)類專業(yè)培養(yǎng)新世紀(jì)高素質(zhì)的經(jīng)濟(jì)管理人才是格格不入的。為此,需要對(duì)《統(tǒng)計(jì)學(xué)》考試進(jìn)行了改革,主要包括兩個(gè)方面:一是考試內(nèi)容與要求不僅體現(xiàn)出《統(tǒng)計(jì)學(xué)》的基本知識(shí)和基本運(yùn)算以及推理能力,還注重了學(xué)生各種能力的考查,尤其是創(chuàng)新能力。二是考試模式不居一格,除了普遍采用的閉卷考試外,還在教學(xué)中用討論、答辯和小論文的方式進(jìn)行考核,采取靈活多樣的考試組織形式。學(xué)生成績(jī)的測(cè)評(píng)根據(jù)學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的程度、學(xué)習(xí)過程中提交的讀書報(bào)告、上機(jī)操作和卷面考試成績(jī)等綜合評(píng)定。這樣,可以引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上,注重技能訓(xùn)練與能力的培養(yǎng)。
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采用隨機(jī)整群抽樣的方式,以預(yù)防醫(yī)學(xué)系預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)2007級(jí)全體學(xué)生共101人為研究對(duì)象,自行設(shè)計(jì)問卷對(duì)其進(jìn)行調(diào)查,根據(jù)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù)隨機(jī)抽取1、2班為實(shí)驗(yàn)組,3、4班為對(duì)照組。
2教學(xué)方法
在理論課教學(xué)方式上,實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班均采用多媒體傳統(tǒng)教學(xué)。而在實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方式上,對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)課程仍舊沿襲以往傳統(tǒng)教學(xué)模式,即“回顧理論課知識(shí)點(diǎn)練習(xí)教科書中對(duì)應(yīng)的思考練習(xí)題課后復(fù)習(xí)”,學(xué)生被動(dòng)參與。實(shí)驗(yàn)組在實(shí)驗(yàn)課程中則以案例討論分析為核心,學(xué)生主動(dòng)參與為主線的教學(xué)模式,即“課前復(fù)習(xí)理論知識(shí)提出案例互動(dòng)交流分析案例解析教師總結(jié)”,通過對(duì)典型的案例進(jìn)行分析,使得同學(xué)們有機(jī)會(huì)運(yùn)用理論知識(shí)對(duì)文獻(xiàn)中的統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行探討,達(dá)到從實(shí)踐層面上鍛煉學(xué)生解決問題和分析問題的能力。
3調(diào)查方法
教學(xué)效果主觀層面學(xué)生自我評(píng)價(jià):根據(jù)研究對(duì)象和研究目的自行設(shè)計(jì)調(diào)查表,調(diào)查內(nèi)容主要包括個(gè)人一般情況、學(xué)習(xí)效果自我評(píng)價(jià)、教學(xué)改革效果評(píng)價(jià)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議和意見。經(jīng)預(yù)調(diào)查后,調(diào)查表在實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組同時(shí)統(tǒng)一發(fā)放,學(xué)生當(dāng)場(chǎng)填完,經(jīng)核實(shí)無漏項(xiàng)當(dāng)場(chǎng)回收。本次調(diào)查發(fā)放問卷101份,回收有效問卷99份,有效回收率98%。教學(xué)效果客觀層面評(píng)價(jià):為客觀評(píng)價(jià)教學(xué)改革效果,老師特意命制了具有調(diào)查目的的試卷,以期末考試的形式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。試卷分兩部分,前半部分為基礎(chǔ)知識(shí)部分,后半部分為綜合運(yùn)用部分,滿分100分,由同學(xué)們?cè)谝?guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成。除兩人緩考外,其他所有試卷當(dāng)場(chǎng)收回,回收率98%。
4統(tǒng)計(jì)分析方法
資料經(jīng)統(tǒng)一編碼后實(shí)用Epidata3.1軟件建立數(shù)據(jù)庫(kù),采用雙錄入的方法,2人分別錄入再進(jìn)行對(duì)比,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯查錯(cuò)后經(jīng)整理形成最終數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)分析運(yùn)用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行包括算數(shù)平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、等統(tǒng)計(jì)描述,以及統(tǒng)計(jì)推斷如t檢驗(yàn),卡方檢驗(yàn),秩和檢驗(yàn)等。
5結(jié)果
5.1一般情況比較
本次調(diào)查回收有效問卷,實(shí)驗(yàn)組49人,對(duì)照組50人。兩組同學(xué)入學(xué)前的性別、來源地、戶籍構(gòu)成、和年齡差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05)。提示兩組資料人口特征上有可比性,均衡性好。
5.2理論知識(shí)認(rèn)知情況
分析結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)情況,包括T檢驗(yàn)、方差分、統(tǒng)計(jì)圖表、直線相關(guān)回歸、多元線性回歸,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
5.3教學(xué)效果自我評(píng)價(jià)情況
實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組對(duì)教學(xué)方法的評(píng)價(jià)中,交流能力、表達(dá)能力、獲取信息能力以及解決實(shí)際問題的能力方面,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),且實(shí)驗(yàn)組優(yōu)于對(duì)照組。而學(xué)習(xí)效率方面,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
5.4期末成績(jī)客觀指標(biāo)
為客觀評(píng)價(jià)教學(xué)改革效果,老師特意命制了具有調(diào)查目的的試卷。試卷分為兩部分,前50分為基礎(chǔ)題,題目涉及的知識(shí)點(diǎn)比較基礎(chǔ);后50分為實(shí)際運(yùn)用題,需要靈活運(yùn)用書本知識(shí),難度相對(duì)較大。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組基礎(chǔ)知識(shí)部分得分、綜合運(yùn)用部分得分、總分方面,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)。
6討論
隨著醫(yī)學(xué)科技以及衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展,社會(huì)對(duì)以學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)提出了更高的要求,培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和科研能力已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育的主要內(nèi)容,以案例問題分析為基礎(chǔ)的教學(xué)是順應(yīng)教學(xué)改革潮流發(fā)展起來的一種新的教學(xué)方法。通過上述調(diào)查,結(jié)果顯示在不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下,通過對(duì)不同實(shí)驗(yàn)教程的教學(xué)效果分析,實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)認(rèn)知方面無差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);兩組同學(xué)在獲取知識(shí)的能力、表達(dá)能力以及交流能力方面,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),實(shí)驗(yàn)組優(yōu)于對(duì)照組。學(xué)習(xí)效率方面自我評(píng)價(jià),差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05);兩組同學(xué)期末考各方面得分方面,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)。分析可能原因如下:
(1)學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性:
實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程改革的核心是進(jìn)行案例分析。其前提是需要對(duì)書本理論知識(shí)要有一的理解。學(xué)生由于缺乏主動(dòng)性,在上實(shí)驗(yàn)課程之前,由于很大一部分學(xué)生缺乏主動(dòng)性,沒有在實(shí)驗(yàn)課之前做好充分的準(zhǔn)備和預(yù)習(xí),包括收集資料、查閱文獻(xiàn)、全面透徹的理解書本知識(shí)。致使在實(shí)驗(yàn)課程中不能積極的投入到討論之中。同學(xué)們應(yīng)在課下即使鞏固知識(shí),在對(duì)書本知識(shí)理解的基礎(chǔ)上,再進(jìn)行具體的案例分析,才能融會(huì)貫通地提高對(duì)書本知識(shí)的靈活運(yùn)用。
(2)學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)積極性:
醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論和系統(tǒng)性較強(qiáng),章節(jié)內(nèi)容比較枯燥抽象,公式難以辨別和識(shí)記,同時(shí)同學(xué)們的數(shù)學(xué)演算和推理能力較弱,因此同學(xué)們對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的認(rèn)同程度較低,普遍存在畏難和煩躁情緒,案例分析要求每個(gè)同學(xué)都積極加入到討論中,同時(shí)主動(dòng)發(fā)言,回答相關(guān)問題。實(shí)驗(yàn)組同學(xué)普遍反應(yīng)壓力較大,學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)重,這樣更能激起同學(xué)們的排斥情緒。可見,同學(xué)們的不良情緒對(duì)本次調(diào)查結(jié)果存在一定的影響。
(3)實(shí)驗(yàn)組缺乏課后的鞏固練習(xí):
對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以課后練習(xí)為重心,在理論課程之后,對(duì)具體的課后練習(xí)題進(jìn)行解答,這有助于同學(xué)們對(duì)理解知識(shí)的鞏固和理解。實(shí)驗(yàn)教學(xué)采取案例分析為核心的教學(xué)方式,但是僅僅通過課堂的短短幾十分鐘是遠(yuǎn)遠(yuǎn)步夠的。學(xué)好統(tǒng)計(jì)學(xué)除了需要識(shí)記理論知識(shí)外,更重要的是學(xué)以致用,而適量的課后練習(xí)則是通向融會(huì)貫通的橋梁。統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門應(yīng)用的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)組同學(xué)在案列分析之后,要做適量的練習(xí)題鞏固知識(shí),這樣才能從本質(zhì)上提高解決問題的綜合能力。
7結(jié)語(yǔ)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的改革使得學(xué)生在交流、表達(dá)、獲取信息方面的能力得以提高。這主要?dú)w功于案例分析給予了同學(xué)更多表達(dá)自己的機(jī)會(huì)。同學(xué)們暢所欲言,個(gè)人綜合能力得到鍛煉。但是在改革中還存在一定的問題,要想達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),除了教學(xué)形式的改革,更重要的是要從老師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行改革,提高學(xué)生的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性。筆者認(rèn)為可以著眼從以下方面進(jìn)行調(diào)整:
(1)實(shí)施前老師應(yīng)該多與學(xué)生交流,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)動(dòng)力和信心。同時(shí)同學(xué)應(yīng)在老師的指導(dǎo)下,課前準(zhǔn)備更充分些,多讓學(xué)生望參加現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集工作,增加接觸實(shí)際工作的機(jī)會(huì)。在實(shí)際工作中帶著濃厚興趣去學(xué)習(xí)將有助于調(diào)動(dòng)同學(xué)們的積極性和創(chuàng)造性。
1.如何盡快地把學(xué)生引進(jìn)門。
把學(xué)生引進(jìn)門很關(guān)鍵,直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)這門課程的興趣問題和學(xué)生對(duì)這門課程學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。所以要設(shè)法對(duì)生物統(tǒng)計(jì)這門課程的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行形象的歸納概括,找出規(guī)律性的解決問題的辦法,用學(xué)生易懂的語(yǔ)言進(jìn)行。
2.如何應(yīng)用到具體實(shí)踐。
學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)的主要目的就是把這門課程應(yīng)用于實(shí)踐。那么如何應(yīng)用就顯得很關(guān)鍵。一個(gè)好的辦法是通過合適的案例分析來闡述如何進(jìn)行試驗(yàn)課題設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析,如何應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果找出規(guī)律性的認(rèn)識(shí)或應(yīng)用于具體實(shí)踐。
3.如何把手算和電腦軟件分析運(yùn)算具體結(jié)合起來。
生物統(tǒng)計(jì)中的手動(dòng)計(jì)算和軟件計(jì)算都很重要,但是如何把二者有效結(jié)合呢?因?yàn)檫@關(guān)系到對(duì)這門課程的理解及把握和利用現(xiàn)代分析軟件的分析應(yīng)用問題。擬設(shè)想的辦法就是對(duì)于剛開始學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)和對(duì)于不復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)計(jì)算就利用手動(dòng)計(jì)算,讓學(xué)生切實(shí)把握統(tǒng)計(jì)分析的具體過程,有些統(tǒng)計(jì)分析過程計(jì)算太復(fù)雜,但是原理并不復(fù)雜,這時(shí)我們最好借助軟件來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析而節(jié)省大量的時(shí)間來做更重要的事情。
二、實(shí)施生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的教學(xué)改革
1.教學(xué)內(nèi)容的有所為與有所不為。
目前教學(xué)改革的目的是要發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,所以要盡可能多地把一些基礎(chǔ)內(nèi)容如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理與特征數(shù)留給學(xué)生自學(xué),教師可不講,但是教師要安排相應(yīng)的習(xí)題讓學(xué)生在自學(xué)時(shí)加以回答,因?yàn)閹е鴨栴}的學(xué)習(xí)效果會(huì)更好。但是對(duì)于核心的內(nèi)容如假設(shè)檢驗(yàn)、方差分析、回歸與相關(guān)分析、食品學(xué)科基本的試驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟和方法、試驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)施結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析等,這些內(nèi)容必須著力講述,重點(diǎn)闡述基本概念和基本原理,重點(diǎn)掌握生物統(tǒng)計(jì)方法在食品學(xué)科中的功能與用途、方法與步驟,讓學(xué)生把握其內(nèi)在規(guī)律,提高學(xué)生解決復(fù)雜問題的水平;而對(duì)于定理的證明與公式的推導(dǎo)這方面不需要大花時(shí)間,因?yàn)楣P者覺得這方面的內(nèi)容實(shí)際上就是數(shù)學(xué)變換,可以留給學(xué)生在課下自學(xué),教師有選擇性地重點(diǎn)講解結(jié)合學(xué)生課下的自主學(xué)習(xí),可讓學(xué)生更快地步入生物統(tǒng)計(jì)學(xué)世界。而對(duì)于難點(diǎn)問題和復(fù)雜問題,則也主要靠教師的講述學(xué)生才可能把握,不過該怎么講呢?筆者覺得最簡(jiǎn)單的方法是把一個(gè)難點(diǎn)問題、復(fù)雜的問題分解成若干簡(jiǎn)單的問題,那么這個(gè)復(fù)雜的問題也就變得簡(jiǎn)單了,學(xué)生也更易把握了。如方差分析這一部分看起來很難也很復(fù)雜,但是如果把其分解成平方和的求解、自由度的求解、方差的求解、F檢驗(yàn)和多重比較這幾部分,也就不難把握這部分內(nèi)容了。
2.注重食品學(xué)科中生物統(tǒng)計(jì)案例講解,理論結(jié)合實(shí)踐。
每年食品學(xué)科的科研和生產(chǎn)實(shí)踐都會(huì)有不少新成果,這些成果的取得大多是在統(tǒng)計(jì)學(xué)的指導(dǎo)下取得的,那么教師可通過具體的案例分析來探索這些成績(jī)是如何取得的,激起學(xué)生的興趣。對(duì)于一些入門的基礎(chǔ)知識(shí)可以多講,而對(duì)于入門之后的一些很復(fù)雜的計(jì)算應(yīng)少講,只要告訴學(xué)生基本的分析過程和如何應(yīng)用有關(guān)統(tǒng)計(jì)分析軟件來進(jìn)行求解即可。
3.教學(xué)手段多樣化。
以現(xiàn)代的幻燈片課件教學(xué)為主,同時(shí)輔以傳統(tǒng)的黑板板書。對(duì)于容易把握的知識(shí),可以用幻燈片課件教學(xué)。而對(duì)于難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)和學(xué)生的疑問解答,最好把幻燈片和板書結(jié)合起來,因?yàn)榘鍟S意,可以最大程度結(jié)合上課的具體情況發(fā)揮教師的隨機(jī)應(yīng)變能力,可依據(jù)具體情況而變動(dòng),這樣也易使課堂氣氛活躍,學(xué)生印象亦會(huì)深刻得多。
4.實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容資源的數(shù)字化。
充分利用現(xiàn)代先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù),制作合適的教學(xué)大綱、教學(xué)多媒體課件、習(xí)題和參考答案、教學(xué)案例等,并把這些內(nèi)容掛網(wǎng),以方便學(xué)生的課下學(xué)習(xí)。
5.手動(dòng)練習(xí)和軟件應(yīng)用相結(jié)合。
對(duì)于剛剛開始學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的學(xué)生來說,加強(qiáng)手動(dòng)練習(xí)是引領(lǐng)它們快速入門的一個(gè)好方法。手動(dòng)練習(xí)可加強(qiáng)學(xué)生的理解能力,把握解決基礎(chǔ)的典型的統(tǒng)計(jì)分析和試驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般程序。但是隨著學(xué)習(xí)的不斷深入,手動(dòng)計(jì)算會(huì)越來越復(fù)雜,不過基本的統(tǒng)計(jì)分析過程是類似的,這時(shí)就有必要借助軟件來分析和解決統(tǒng)計(jì)分析問題。軟件可以用來分析統(tǒng)計(jì)分析問題,也可用來進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì),學(xué)生應(yīng)該先掌握一些權(quán)威統(tǒng)計(jì)分析軟件如SPSS和試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件Design-expert的一些最基本的用法。
三、結(jié)語(yǔ)
系統(tǒng)學(xué)的基本理論是以系統(tǒng)論、信息論、控制論、運(yùn)籌學(xué)的共同理論為基礎(chǔ),綜合吸收了耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同學(xué)、突變論、超循環(huán)理論等系統(tǒng)理論的基本思想,并不斷發(fā)展、完善。它既是方法學(xué)理論,也是一整套科學(xué)理論。系統(tǒng)學(xué)理論被廣泛應(yīng)用在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域。其主要作用是使人們對(duì)客觀世界形成系統(tǒng)的,整體的認(rèn)識(shí)觀念,認(rèn)識(shí)系統(tǒng)的規(guī)律,對(duì)客觀系統(tǒng)達(dá)到有效控制。其研究和工作方法是定性、定量相結(jié)合的系統(tǒng)方法。以系統(tǒng)的整體性、層次性、開放性、目的性、穩(wěn)定性、突變性、自組織、相似性、不可逆性為原理[6],以系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能相關(guān)律、信息反饋律、競(jìng)爭(zhēng)協(xié)同律、漲落有序律、優(yōu)化演化律為基本規(guī)律,系統(tǒng)學(xué)原理及規(guī)律對(duì)客觀世界具有普惠性,這種普惠性涵蓋了工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新方法的研究[7]。設(shè)計(jì)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)分層認(rèn)識(shí)創(chuàng)新,從系統(tǒng)的目標(biāo)思考創(chuàng)新,從系統(tǒng)開放性的物質(zhì)、能量、信息輸入尋找創(chuàng)新手段,從系統(tǒng)的升級(jí)與突變實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。設(shè)計(jì)創(chuàng)新的過程是改變產(chǎn)品的功能、技術(shù)、形態(tài)、品質(zhì)、服務(wù)及用戶的過程,影響著從市場(chǎng)—產(chǎn)品創(chuàng)新—產(chǎn)品生產(chǎn)—市場(chǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在該過程中,判斷力來源于系統(tǒng)外部信息的綜合反饋,包括市場(chǎng)反饋、技術(shù)反饋、功能反饋、價(jià)格反饋、美感反饋、品質(zhì)反饋、同類競(jìng)爭(zhēng)反饋等,也來源于系統(tǒng)內(nèi)部的構(gòu)造子系統(tǒng)間的熵的反饋。通過反饋,控制系統(tǒng)內(nèi)部及系統(tǒng)與外部競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)同,使系統(tǒng)的發(fā)展演化沿著既定的目標(biāo)發(fā)展。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)處于不斷地演化之中的優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)耗散最小而效率最高、效益最大的過程。
2產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新的系統(tǒng)求解
產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新的過程是循環(huán)發(fā)展、螺旋上升的過程,在該過程中,需要?jiǎng)?chuàng)新的觀念、理論及工具,也需思考創(chuàng)新與功能、技術(shù)及文化藝術(shù)之間的問題。通過系統(tǒng)集成、系統(tǒng)協(xié)同、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),架構(gòu)清晰的創(chuàng)新路徑,實(shí)現(xiàn)最終設(shè)計(jì)創(chuàng)新。創(chuàng)新是分析社會(huì)需求,提出產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新問題,確定創(chuàng)新目標(biāo),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級(jí)的功能、技術(shù)、藝術(shù)的集成創(chuàng)新,需要?jiǎng)?chuàng)新思維求解、創(chuàng)新的技術(shù)策略求解、創(chuàng)新的藝術(shù)策略求解等。
2.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)的思維創(chuàng)新
產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新首先是思維創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)思維創(chuàng)新就要建立系統(tǒng)思維體系。從系統(tǒng)思維的結(jié)構(gòu)分析,思維分為邏輯思維、形象思維、辯證思維、靈感思維[8]。結(jié)合線性和非線性的推理性、多向性、跨越性、綜合性鏈接,形成了創(chuàng)新思維。
2.2產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)創(chuàng)新
功能是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心和本質(zhì),具有明確的物理和技術(shù)特征,它是設(shè)計(jì)創(chuàng)新的關(guān)鍵。功能具有明確的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。創(chuàng)新的過程是完善產(chǎn)品的功能,首先圍繞著產(chǎn)品的主要功能,然后是系統(tǒng)分層的子功能。產(chǎn)品的功能依附在技術(shù)系統(tǒng)上,這樣,功能創(chuàng)新的實(shí)質(zhì)即技術(shù)創(chuàng)新。功能創(chuàng)新首先要進(jìn)行功能分析,分析出現(xiàn)問題的技術(shù)系統(tǒng),列出該技術(shù)系統(tǒng)的所有組件;分析系統(tǒng)組件之間的關(guān)系,建立結(jié)構(gòu)模型,將組件之間的關(guān)系轉(zhuǎn)化成功能,建立功能模型。功能的技術(shù)解決建立在資源分析、矛盾求解的基礎(chǔ)上。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)創(chuàng)新資源包括自然資源、時(shí)間資源、空間資源、系統(tǒng)資源、物質(zhì)資源、能量資源、信息資源等。這些資源及其派生資源、差動(dòng)資源(差動(dòng)物質(zhì)資源、差動(dòng)場(chǎng)資源)在設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)受數(shù)量、理化性能、質(zhì)量、價(jià)格、范圍、對(duì)于應(yīng)用的準(zhǔn)備等因素的影響,并與相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生矛盾,在矛盾的過程中創(chuàng)新出現(xiàn)多種趨向。創(chuàng)新矛盾的多趨向性顯現(xiàn)了矛盾的復(fù)雜性,但矛盾的系統(tǒng)分層、矛盾的原理、矛盾的特性類型是有限的,在TRIZ理論體系中,解決矛盾的原理歸納為40個(gè)創(chuàng)新發(fā)明原理,例如:動(dòng)態(tài)化原理、不對(duì)稱原理……,矛盾的特性類型歸納為39個(gè)通用工程參數(shù),例如:物體的質(zhì)量參數(shù)、壓力參數(shù)、能量參數(shù)……。設(shè)計(jì)創(chuàng)新的矛盾一般表現(xiàn)為技術(shù)矛盾,技術(shù)矛盾指一個(gè)作用同時(shí)導(dǎo)致有用及有害的2個(gè)結(jié)果,也指正面作用引入和負(fù)面作用消除導(dǎo)致的一個(gè)或幾個(gè)子系統(tǒng)的破壞,它一般表現(xiàn)在一個(gè)系統(tǒng)中子系統(tǒng)之間的矛盾。解決技術(shù)矛盾的具體措施:(1)確定主要的功能創(chuàng)新,通過分層列出其關(guān)鍵子系統(tǒng)及各種輔助功能,對(duì)待設(shè)計(jì)的功能的操作進(jìn)行描述,確定系統(tǒng)應(yīng)改善的特性、應(yīng)該消除的特性,將涉及的參數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)的39個(gè)工程參數(shù)重新描述。(2)對(duì)技術(shù)矛盾進(jìn)行描述,如果某一工程參數(shù)要得到改善,將導(dǎo)致哪些參數(shù)惡化。(3)對(duì)技術(shù)矛盾進(jìn)行另一種描述,假如降低參數(shù)惡化的程度,要改善的參數(shù)將被虛弱,或另一惡化參數(shù)的惡化程度將被加強(qiáng)。(4)在矛盾矩陣中由矛盾雙方確定相應(yīng)的矩陣元素。(5)將這些措施確定為可用的發(fā)明原理,將原理按照40個(gè)創(chuàng)新發(fā)明原理重新描述,將所確定的原理應(yīng)用于解決設(shè)計(jì)創(chuàng)新的問題,找到評(píng)價(jià)并完善的概念設(shè)計(jì)及后續(xù)的設(shè)計(jì)[9]。
2.3產(chǎn)品設(shè)計(jì)的系統(tǒng)創(chuàng)新
用戶在購(gòu)買產(chǎn)品時(shí)一般關(guān)注產(chǎn)品的外觀、品質(zhì)、功能、價(jià)格[10],這構(gòu)成了產(chǎn)品的高級(jí)物場(chǎng)系統(tǒng),在這個(gè)過程中,來源于人的場(chǎng)是“體驗(yàn)”,來源于產(chǎn)品的場(chǎng)也是“體驗(yàn)”,這個(gè)體驗(yàn)過程是由整體到局部的過程;由宏觀到微觀的過程;由外觀到功能的過程;由直觀感受到價(jià)值判斷的過程,它是從外觀—品質(zhì)—價(jià)格—功能的過程。體驗(yàn)包括空間體驗(yàn)、形態(tài)體驗(yàn)、材質(zhì)體驗(yàn)、人機(jī)體驗(yàn)、技術(shù)體驗(yàn)[11]、情感體驗(yàn)[12]、功能體驗(yàn)、價(jià)值體驗(yàn)[13]。這些體驗(yàn)是感性判斷到理性判斷的過程。產(chǎn)品的系統(tǒng)創(chuàng)新要求體現(xiàn)在價(jià)值、外觀、功能、技術(shù)方面,產(chǎn)品的系統(tǒng)創(chuàng)新分為產(chǎn)品的升級(jí)創(chuàng)新和科學(xué)技術(shù)發(fā)明原始創(chuàng)新兩種方式,這兩種形式的過程是相反的。產(chǎn)品的升級(jí)創(chuàng)新過程是:人—體驗(yàn)—目標(biāo)追求、產(chǎn)品—體驗(yàn)、人—產(chǎn)品—體驗(yàn),體驗(yàn)分外觀體驗(yàn)、情感體驗(yàn)、技術(shù)體驗(yàn)、功能體驗(yàn)、價(jià)值體驗(yàn)等5個(gè)子系統(tǒng),36個(gè)體驗(yàn)要素,36個(gè)體驗(yàn)要素以創(chuàng)新目標(biāo)和價(jià)值的升級(jí)的要求進(jìn)行矛盾博弈,最終實(shí)現(xiàn)理想的產(chǎn)品升級(jí)創(chuàng)新。蘋果iPadAir(圖4)的創(chuàng)新是人圍繞產(chǎn)品的一種體驗(yàn)。體驗(yàn)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)外觀簡(jiǎn)潔、功能全面、操作方便,便于攜帶,從而使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)價(jià)值提升,這種目標(biāo)在產(chǎn)品上體現(xiàn)出外觀與功能的矛盾,這種矛盾解決是外觀、功能、技術(shù)的系統(tǒng)博弈,外觀精微、功能強(qiáng)大需要新材料、新技術(shù)和新工藝,需要技術(shù)集成、技術(shù)控制的創(chuàng)新,這種創(chuàng)新是外觀與功能的技術(shù)進(jìn)步過程。iPad產(chǎn)品的尺寸越縮減,性能就越難提升,越難保持電池電量的使用時(shí)間,這樣就出現(xiàn)了矛盾,但為使產(chǎn)品更輕盈、更小巧,另一方面還要使功能更強(qiáng)大,只能通過外觀、功能的設(shè)計(jì)來促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步,經(jīng)過系統(tǒng)博弈,最終出現(xiàn)了產(chǎn)品創(chuàng)新。在外觀上,整體體積比上一代iPad減小了24%(近1/4),機(jī)身厚度僅有7.5mm。在材料上采用鋁金屬unibody一體成形,使機(jī)身在輕巧之余不失堅(jiān)固,并且賦予了簡(jiǎn)約之美。獨(dú)特的斜邊由單晶金剛石削切而成,容差控制在微米級(jí)別,從而弱化了機(jī)身邊緣的突兀感,使機(jī)身整體柔和自然。在功能與技術(shù)上,雖然產(chǎn)品的空間縮減,但性能倍增,核心部件采用全新的A7芯片與M7運(yùn)動(dòng)協(xié)處理器。為隨身方便攜帶而進(jìn)行設(shè)計(jì),采用兩條天線支持MIMO(多輸入輸出)技術(shù)。在軟硬件的協(xié)作上體現(xiàn)出了完美的統(tǒng)一,iOS7的交互界面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔直觀,方便人們簡(jiǎn)單的使用[14]。產(chǎn)品原始創(chuàng)新的過程如下:科技原始創(chuàng)新—原始創(chuàng)新形態(tài)描述(微觀的、虛擬的、數(shù)字化的[15]……)—科技產(chǎn)品—外形、功能、市場(chǎng)—體驗(yàn)—觀念(人),如圖5所示。在該過程中,技術(shù)的進(jìn)步對(duì)產(chǎn)品形成顛覆性的影響,直接改變?nèi)说挠^念,這個(gè)觀念又可作用于產(chǎn)品的升級(jí)創(chuàng)新過程,形成對(duì)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整體聯(lián)動(dòng)效應(yīng),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新發(fā)展。
3結(jié)論
健康網(wǎng)訊: 南京鐵道醫(yī)學(xué)院衛(wèi)生系 周達(dá)生 二、統(tǒng)計(jì)指標(biāo)與統(tǒng)計(jì)處理方法要合理運(yùn)用
在各種醫(yī)學(xué)期刊論文中,對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理與統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的合理運(yùn)用問題,已比過去有所重視,但尚存在不少問題。
(一)均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差、標(biāo)準(zhǔn)誤的合理運(yùn)用問題
在醫(yī)學(xué)論文中運(yùn)用均數(shù)(表示各變量值平均水平與集中趨勢(shì))、標(biāo)準(zhǔn)差(表示變量值個(gè)體問離散情況與程度)和標(biāo)準(zhǔn)誤(表示樣本群體間差異程度,衡量抽樣誤差大小)的地方是很常見的,而達(dá)到合理運(yùn)用尚存在一些問題。例如,在比較兩樣本統(tǒng)計(jì)量時(shí)只考慮平均水平(均值),而忽視了離散情況(標(biāo)準(zhǔn)差)和抽樣誤差(標(biāo)準(zhǔn)誤);在正常值研究時(shí),如資料近似正態(tài)分布,應(yīng)當(dāng)用均值加減K倍標(biāo)準(zhǔn)差(X±KS)來確定95%的正常值范圍(K根據(jù)樣本大小查K值表而定),應(yīng)當(dāng)標(biāo)明標(biāo)準(zhǔn)誤,而錯(cuò)用了標(biāo)準(zhǔn)差等。如《正常小兒三種不同劑量及正常成人50微克PHA皮試反應(yīng)強(qiáng)度研究》一文中寫道:“正常值范圍為均值±2×標(biāo)準(zhǔn)誤”。井寫道:“小兒50微克組:均值±2×標(biāo)準(zhǔn)誤=2.01~18.1毫米”。顯然是錯(cuò)誤地把標(biāo)準(zhǔn)誤當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)差用作估計(jì)正常值了。
(二)正常值研究中的幾個(gè)問題
臨床正常值確定方法依資料頻數(shù)分布類型而定,主要有兩種:一是均值加減標(biāo)準(zhǔn)差法適用于近似正態(tài)分布資料,二是百分位數(shù)法,適用任意分布資料。此外,角度資料(如腦血流圖、心電圖等的角度數(shù)據(jù))運(yùn)用圓形分布法,Poisson分布資料用Poisson分布法,正偏態(tài)分布資料用對(duì)數(shù)正態(tài)分布法等來處理。現(xiàn)今全國(guó)發(fā)表的一些醫(yī)學(xué)論文中,正常值方面的問題也較多。引一些實(shí)例加以研究。
如在《遷延性、慢性肝炎患者植物血凝素皮試應(yīng)用價(jià)值的探討》一文中寫道:“正常人甲組156人…平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤為15.4±0.4mm(平均值上標(biāo)準(zhǔn)差為15.4±5.6mm)。”那么,正常值是角標(biāo)準(zhǔn)誤與標(biāo)準(zhǔn)差咖個(gè)統(tǒng)釬量來計(jì)算的呢?是加減1倍還是2倍標(biāo)準(zhǔn)差(或標(biāo)準(zhǔn)誤)呢?作者均來說明。
又如《正常兒童尿游離α氨基酸氮的測(cè)定》一文,對(duì)1~13歲(分四個(gè)年齡組)125名正常兒進(jìn)行研究,在正常值研究設(shè)計(jì)及分析時(shí)存在三個(gè)問題:(1)樣本含量不足:如不同性別、不同年齡組的測(cè)定值僅據(jù)15人的結(jié)果而定正常值,顯然是不妥的。作者針對(duì)各組結(jié)果矛盾現(xiàn)象,在討論中兩八提到“可能因例數(shù)太少,不能切實(shí)反映客觀規(guī)律的緣故。”若按不同性別、年齡組確定正常值,一般要求每組100~12O人方能悅明問題。(2)錯(cuò)把標(biāo)準(zhǔn)誤當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)差用作估計(jì)正常值范圍:文中說:“1~13歲正常兒童的游離α氮基酸氮/總氮%的均值可信限為:1.30±3×0.036,即1.19~1.41”。這里將標(biāo)準(zhǔn)誤0.036當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)差用作估計(jì)正常值了。正確的應(yīng)是:“游離α氨基酸氮×l00/總氮%的95%正常值范圍為1.30±2×0.4=0.~2.3。這里0.4是標(biāo)準(zhǔn)差。正常值范圍在正態(tài)分布資料時(shí),如考慮到樣本大小及把握度,最好表達(dá)為單側(cè):+KS或-KS;雙側(cè)±KS。式中K值表(見周達(dá)生:醫(yī)學(xué)問答,中華兒科雜志(4):245,1980)。(3)按性別、年齡組制訂正常值問題:當(dāng)研究對(duì)象有多個(gè)年齡組時(shí),兩組均數(shù)間比較用t檢驗(yàn),多組均數(shù)間比較可用F-Q檢驗(yàn),若差異顯著,則需按不同性別、年齡組分別制訂正常值。
(三)聯(lián)系與因果
在臨床實(shí)驗(yàn)研究中,經(jīng)某種處理(如治療)后受試對(duì)象出現(xiàn)某種反應(yīng)(如治愈),并不能肯定是因果關(guān)系。有時(shí)比較兩變量之間關(guān)系時(shí),雖明顯相關(guān),但也不能斷言其間有因果關(guān)系,只能說有一定統(tǒng)計(jì)聯(lián)系(蘇德隆:聯(lián)系與因果。中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志13:106,1979)。在醫(yī)學(xué)論文中甚至有不作相關(guān)回歸分析就胃然下類似結(jié)論的。要了解有無因果關(guān)系,有時(shí)可進(jìn)一步作回歸分析(當(dāng)然因果可表現(xiàn)為回歸關(guān)系,但呈回歸關(guān)系不一定是因果關(guān)系)。
(四)多組多級(jí)小值頻數(shù)處理問題
在臨床及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中常遇到多組多級(jí)(R×C表)小值頻數(shù)的比較,論文中大多忽視此類數(shù)據(jù)的合理統(tǒng)計(jì)處理,主要問題有:(1)未加適當(dāng)統(tǒng)計(jì)處理,不考慮抽樣誤差而憑表面數(shù)字差別就輕易下結(jié)論。(2)處理方法不恰當(dāng)。對(duì)此類數(shù)據(jù)可采用超幾何概率計(jì)算法(見周達(dá)生:醫(yī)學(xué)科研中鄉(xiāng)組小值頻數(shù)統(tǒng)計(jì)處理方法探討。中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志(4):211,1980)、薛仲三氏X3檢驗(yàn)公式(見薛仲三,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法和原理。366頁(yè),人民衛(wèi)生出版社,北京1978)和秩和檢驗(yàn)與等級(jí)指數(shù)法(黃鎮(zhèn)南:等級(jí)型資料的三種統(tǒng)計(jì)分析方法,湖南醫(yī)學(xué)院,長(zhǎng)沙,1980)等。
(五)零反應(yīng)的統(tǒng)計(jì)處理
兩組計(jì)數(shù)比較,若一組有零反應(yīng),即出現(xiàn)0%或100%情況時(shí),可用零反應(yīng)公式處理。
如《病毒性肝炎中醫(yī)辯證與機(jī)體免疫狀態(tài)的初步探討》一文,作者對(duì)19例遷延件肝炎中醫(yī)辨證與淋轉(zhuǎn)測(cè)定結(jié)果作了分析(原文表3)。由于作者對(duì)數(shù)據(jù)未作處理而下結(jié)論,不少信息失落,有些矛盾現(xiàn)象難以解釋。原表3中有三處出現(xiàn)有零反應(yīng),宜分割后列出三個(gè)四格表,用零反應(yīng)檢驗(yàn)法處理。本例為雙側(cè)檢驗(yàn),差異顯著性水平定力0.25和0.005。從三個(gè)四格表分析結(jié)果看,僅氣虛與陰虛淋轉(zhuǎn)測(cè)定值之間差異顯著(P<0.005),而正不虛與氣虛和陰虛問差異均不顯著(P>0.025)。從而提示在虛證中還要區(qū)別對(duì)待,只有氣虛者免疫功能才顯著地低下。這樣可使文中矛盾現(xiàn)象找到合理解釋。
目前,很多研究人員對(duì)影像資料分析方法的學(xué)習(xí)和理解存在一定困難,尤其初學(xué)者對(duì)繁雜的概念、復(fù)雜的計(jì)算公式、數(shù)據(jù)資料性質(zhì)判斷以及如何選擇合適統(tǒng)計(jì)學(xué)方法等問題難以深刻理解。針對(duì)這些問題,王良等[1]建議采用以下模式:判斷資料類型、根據(jù)研究目的選擇分析方法、其他適宜方法。
1.1根據(jù)資料類型初步確定方法
臨床研究中產(chǎn)生的各種不同原始資料,而不同數(shù)據(jù)資料類型采用的統(tǒng)計(jì)分析方法也不同。定量資料常用的方法有t檢驗(yàn)、方差分析、非參數(shù)檢驗(yàn)、線性相關(guān)與回歸分析等。定性資料可用的方法有χ2檢驗(yàn)、對(duì)數(shù)線性模型、logistic回歸等,影像醫(yī)師可根據(jù)不同需要選用不同統(tǒng)計(jì)方法。值得一提的是有些資料類型確定后,統(tǒng)計(jì)方法的選用對(duì)其有序性有相應(yīng)要求;而多種方法聯(lián)合應(yīng)用或者使用部分少見的分析方法時(shí)還需要在選定統(tǒng)計(jì)方法后,利用統(tǒng)計(jì)軟件(如SAS、SPSS)對(duì)應(yīng)的不同命令進(jìn)行初步分析試驗(yàn)。
1.2根據(jù)研究目的選擇方法
1.2.1差異性研究
差異性分析是指評(píng)價(jià)比較組間均數(shù)、頻數(shù)、比率等的差異。根據(jù)研究需要可選用的方法有χ2檢驗(yàn)、t檢驗(yàn)、方差分析、非參數(shù)檢驗(yàn)等。臨床上研究?jī)山M、多組樣本比率或構(gòu)成比之間的差別關(guān)系時(shí)最常用χ2檢驗(yàn),也是針對(duì)計(jì)數(shù)資料進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)的一種常用的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,而對(duì)兩組定量資料分析常用t檢驗(yàn)和秩和檢驗(yàn),多組資料分析則常用方差分析;Fisher精確概率法主要適用于總體樣本頻數(shù)小于40或四格表中最小格子T值<1。雖然Fisher精確檢驗(yàn)不屬于χ2檢驗(yàn),但仍可以作為有效的補(bǔ)充,而也有人認(rèn)為在統(tǒng)計(jì)軟件普遍易得的當(dāng)下,F(xiàn)isher精確概率法也同樣適用于大樣本四格表的資料。如彭澤華等[6]在探討冠狀竇-左心房肌連接的雙源CT冠狀動(dòng)脈成像(DSCTCA)形態(tài)特征時(shí)針對(duì)冠狀竇-左心房肌連接的類型在兩組類別變量采用聯(lián)表的χ2檢驗(yàn),結(jié)果差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.115,P=0.944)。Teefey等[7]在研究超聲表現(xiàn)及白細(xì)胞計(jì)數(shù)預(yù)測(cè)急性膽囊炎壞疽變化關(guān)系時(shí)使用Fisher精確分析。t檢驗(yàn)適用于兩組定量資料分析且資料滿足方差齊性和正態(tài)性兩個(gè)基本條件;同樣t檢驗(yàn)適用于完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的單因素兩水平的資料,在選用t檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意對(duì)資料進(jìn)行相應(yīng)的變量變換,若資料不能滿足基本條件則選用適合分析偏態(tài)分布的非參數(shù)檢驗(yàn)(如:秩和檢驗(yàn))進(jìn)行分析。如Wang等[8]在研究不同侵襲性的前列腺癌組織和正常前列腺組織以及外周帶前列腺癌Gleason評(píng)分與腫瘤信號(hào)對(duì)比時(shí)采用t檢驗(yàn)。Kung等[9]在研究化膿性髖關(guān)節(jié)炎的臨床和放射學(xué)預(yù)測(cè)指標(biāo)時(shí)也使用t檢驗(yàn)分析。秩和檢驗(yàn)包括基本秩和檢驗(yàn)(Wilcoxon等級(jí)檢驗(yàn)、Mann-WhitneyU-檢驗(yàn))和高級(jí)秩和檢驗(yàn)(Kruskal-Wallis、Friedmantests、Kolmogorov-Smirnov擬合檢驗(yàn))。當(dāng)研究資料為兩方差齊且呈正態(tài)分布的總體,而總體分布類型未知或者不滿足參數(shù)檢驗(yàn)的條件時(shí),采用t檢驗(yàn)對(duì)樣本進(jìn)行比較;但若無需比較總體參數(shù)只比較總置的分布是否相同且總體資料分布類型未知時(shí)需要采用非參數(shù)的Wilcoxon秩和檢驗(yàn)進(jìn)行比較。針對(duì)兩組或多組樣本的定性資料使用秩和檢驗(yàn)比較時(shí),需要混合兩樣本數(shù)據(jù)、編秩(從小到大)、計(jì)量T值、查表或計(jì)算求得P值。如Saindane等[10]在對(duì)“空蝶鞍”的臨床意義判定因素研究中針對(duì)顱內(nèi)壓增高和偶然發(fā)現(xiàn)空蝶鞍患者兩組資料對(duì)比時(shí)采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)。Filippi等[11]在研究DTI測(cè)量?jī)和┬蜕窠?jīng)纖維瘤病胼胝體派生指標(biāo)時(shí)運(yùn)用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)。事實(shí)上在影像資料分析中經(jīng)常見到多重組間比較的情況,方差分析(analysisofvariance,ANOVA)就是用來推斷兩個(gè)或者多個(gè)總體之間是否有差別的檢驗(yàn),又稱F檢驗(yàn)。多重組間比較不能單純選用兩樣本均數(shù)比較的t檢驗(yàn),但是可以根據(jù)資料類型選用ANOVA檢驗(yàn)。若來自兩個(gè)隨機(jī)樣本資料呈正態(tài)分布且方差齊性同的定量資料,應(yīng)采用兩因素(處理、配伍)方差分析(two-wayANOVA)或配對(duì)t檢驗(yàn)。通過F檢驗(yàn)可以比較可能由某因素所至的變異或隨機(jī)誤差,同時(shí)可了解該因素對(duì)測(cè)定結(jié)果有無影響。當(dāng)不滿足方差分析和t檢驗(yàn)條件時(shí),可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換或采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)資料的FriedmanM檢驗(yàn)。Obdeijn等[12]在研究乳腺術(shù)前MRI能減少術(shù)中切緣和乳腺保守術(shù)后再次手術(shù),使用ANOVA分析兩組資料,結(jié)果對(duì)照組(29.3%)相比術(shù)前MRI病例組(15.8%)有效減少切緣和再次手術(shù)(P<0.01)。
1.2.2相關(guān)性分析
相關(guān)性分析不等同因果性,也不是簡(jiǎn)單的個(gè)性化相比,其涵蓋的范圍和領(lǐng)域較為廣泛。統(tǒng)計(jì)學(xué)意義中的相關(guān)性分析包含相關(guān)性系數(shù)的計(jì)算,其過程為:每個(gè)變量轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)單位后,乘積的平均數(shù)即為相關(guān)系數(shù)。相關(guān)性分析可以用直觀地用散點(diǎn)圖表示兩個(gè)或者多個(gè)變量的離散,當(dāng)其緊密地靠近于一條直線時(shí),即變量間存在很強(qiáng)的相關(guān)性。相關(guān)分析常用的方法有Pearson相關(guān)性分析、Spearman等級(jí)相關(guān)分析和卡方檢驗(yàn)。臨床中對(duì)兩個(gè)或者多個(gè)均為定量變量的資料,且變量均呈正態(tài)分布時(shí)可選用Pearson相關(guān)分析,但多數(shù)情況下Pearson相關(guān)分析適用于兩組資料的相關(guān)性分析。判斷兩變量之間線性關(guān)系的密切程度主要用Pearson積差相關(guān)系數(shù),其范圍為-1~+1。若相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值越接近1,即兩變量間相關(guān)性越密切;反之,相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值越接近0,其相關(guān)性越差。實(shí)際上在高質(zhì)量期刊論文中使用Spearman等級(jí)相關(guān)分析的研究也很常見,其通過相關(guān)系數(shù)進(jìn)行變量間線性關(guān)系分析來判定兩個(gè)變量間相關(guān)性的密切程度。而密切程度的量化指標(biāo)則通過計(jì)算樣本相關(guān)系數(shù)r,根據(jù)實(shí)際計(jì)算r絕對(duì)值所屬范圍來推斷兩個(gè)來自總體變量的線性相關(guān)程度,從而推斷總體的相關(guān)性。根據(jù)實(shí)際分析需要,將相關(guān)關(guān)系密切程度分為6等:當(dāng)IrI=0時(shí),說明兩變量完全不相關(guān):當(dāng)0<IrI<0.3時(shí),說明兩變量不相關(guān);當(dāng)0.3<IrI<0.5時(shí),說明兩變量低度相關(guān);當(dāng)0.5<IrI<0.8時(shí),說明兩變量顯著相關(guān);當(dāng)0.8<IrI<1說明兩變量高度相關(guān):當(dāng)IrI=l時(shí),說明兩個(gè)變量完全相關(guān)。王效春等[13]在研究磁敏感加權(quán)成像與動(dòng)態(tài)磁敏感加權(quán)對(duì)比增強(qiáng)MR灌注加權(quán)成像聯(lián)合應(yīng)用在腦星形細(xì)胞瘤分級(jí)中的價(jià)值一文應(yīng)用Spearman等級(jí)相關(guān)分析,結(jié)果顯示腫瘤內(nèi)磁敏感信號(hào)與相對(duì)血容量最大值和病理分級(jí)呈正相關(guān)(IrI分別為0.72、0.89,P值均<0.01),相對(duì)血容量與病理分級(jí)呈顯著正相關(guān)(r=0.78,P<0.01)。又如Lederlin等[14]在比較幾何參數(shù)、相關(guān)功能與組織學(xué)特性在哮喘患者的支氣管壁CT衰減性關(guān)系中同時(shí)使用Pearson相關(guān)分析和Spearman等級(jí)相關(guān)分析,其r=0.39~0.43,表明與對(duì)照組相比常規(guī)CT衰減參數(shù)在哮喘患者平常支氣管的CT參數(shù)、氣道壁衰減方面更好的區(qū)分哮喘患者,同時(shí)也更好地區(qū)分氣道梗阻。值得提及的是對(duì)資料有序或無序無法作出初步判定,且明確資料類型為定性資料時(shí)還可以選擇使用卡方檢驗(yàn)和Spearman等級(jí)相關(guān)分析。
1.2.3影響性分析
由于事物之間的聯(lián)系是多種多樣的,而某一結(jié)局可能受到來自其他多個(gè)方面的影響,此時(shí)為分析某一結(jié)局發(fā)生的影響因素可采用的資料分析方法有線性回歸(一元或多元)、logistic回歸、Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型(生存分析)等。在影像資料分析中一元線性回歸是將影像資料中一個(gè)最主要影響因素作為自變量來解釋因變量的變化。多元回歸定義為某一因變量的變化受多個(gè)重要因素的影響,而此時(shí)需要用兩個(gè)或多個(gè)影響因素作為自變量來解釋因變量的變化,且多個(gè)自變量與因變量之間是線性關(guān)系(多個(gè)因變量之間相互獨(dú)立)。實(shí)際研究中多元線性回歸模型在影像資料分析應(yīng)用較為廣泛。Langkammer等[15]在磁敏感系數(shù)繪圖在多發(fā)性硬化中應(yīng)用研究中使用多元線性分析,結(jié)果顯示各種影響因素中年齡是預(yù)測(cè)磁化率影響最強(qiáng)的因素。Logistic回歸是研究二分類和多分類觀察結(jié)果與某些影響因素自己建關(guān)系的一種多變化分析方法,其經(jīng)常需要分析疾病與各影像指標(biāo)之間的定量關(guān)系,同時(shí)又需要排除一些混雜因素影響。Logistic回歸在統(tǒng)計(jì)學(xué)上屬于概率型非線性回歸,其分析思路與線性回歸大致相同,能有效解決過高或過低水平因素以及分析因素少而樣本量大等問題。相比多元線性回歸,Logistic回歸在處理分類反應(yīng)數(shù)據(jù)方面更為常用,且適用于結(jié)局為定性影像資料。如Lee等[16]研究高分辨率CT在發(fā)現(xiàn)小蜂窩樣特發(fā)性間質(zhì)肺炎纖維化的連續(xù)變化和預(yù)后應(yīng)用中使用logistic回歸分析,結(jié)果表明高分辨率CT在網(wǎng)狀和磨玻璃狀范圍內(nèi)評(píng)價(jià)普通肺炎與非特異性纖維化肺炎之間差別明顯(P<0.01)。在臨床實(shí)際工作中常常需要分析生存時(shí)間與影像資料之間的關(guān)系,Kaplan-Meier法就是常用的一種分析方法,其又稱乘積極限法,對(duì)大小樣本資料分析均適用。實(shí)踐中習(xí)慣上以時(shí)間為橫軸、生存率為縱軸回執(zhí)的階梯狀圖稱為Kaplan-Meier生存曲線(survivalcurve),也稱K-M曲線。Cox比例風(fēng)險(xiǎn)回歸模型是另一種生存分析方法,包括參數(shù)與半?yún)?shù)模型兩類,其主要是進(jìn)行多因素生存分析的一種方法,同時(shí)可分析眾多變量對(duì)生存時(shí)間和生存結(jié)局的影響。Saad等[17]在經(jīng)頸靜脈肝內(nèi)門體靜脈分流術(shù)在肝移植受者的技術(shù)分析和臨床評(píng)估研究中比較成功施行肝移植與非移植病人開展門體分流術(shù)(transjugularintrahepaticportosystemicshunt,TIPS)后的臨床療效評(píng)估,使用了Kaplan-Meier法,結(jié)果顯示6~12個(gè)月、12~24個(gè)月、24個(gè)月以上,移植成活率分別為43%、32%和22%。生存期大于1年的晚期肝臟疾病模型存活評(píng)分低于17分、等于17分或大于17分的存活率分別為54%和8%(P<0.05)。
2其他適用方法
2.1ROC曲線
ROC(receiveroperatingcharacteristic)曲線是歐美影像學(xué)期刊中應(yīng)用較為常見的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,國(guó)內(nèi)期刊應(yīng)用相對(duì)較少。ROC曲線根據(jù)一系列不同的分界值以真陽(yáng)性率(靈敏性)為縱坐標(biāo),假陽(yáng)性率(特異性)為橫坐標(biāo)繪制的曲線。ROC曲線分析結(jié)合靈敏度(sensitivity)和特異度(specificity)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷,也應(yīng)用于影像診斷及人群篩查。ROC曲線根據(jù)曲線下面積(areaundertheROCcurve,AUC)的大小對(duì)診斷試驗(yàn)作定量分析。理論上,AUC值在0~1間。根據(jù)實(shí)際情況將診斷分為不符合診斷(AUC<0.5)、無診斷價(jià)值(AUC=0.5)、低準(zhǔn)確性(0.5<AUC<0.7)、一定準(zhǔn)確性(0.7<AUC<0.9)、較高準(zhǔn)確性(0.9<AUC<1),AUC越接近于1,表明診斷準(zhǔn)確性越高。Hyodo等[18]在研究乏血管少結(jié)節(jié)的慢性肝臟疾病患者發(fā)展成富血管性肝細(xì)胞癌風(fēng)險(xiǎn)因素一文中使用ROC曲線分析,結(jié)果顯示后續(xù)發(fā)展成血管性結(jié)節(jié)平均增長(zhǎng)率明顯高于非血管過渡性結(jié)節(jié)。
2.2Kappa檢驗(yàn)
Kappa檢驗(yàn)主要用于評(píng)價(jià)不同資料間一致性程度,常用Kappa值評(píng)價(jià)一致程度。Kappa系數(shù)適用于兩項(xiàng)和多項(xiàng)無序分類變量資料。在影像學(xué)試驗(yàn)中常需要判斷多名醫(yī)師測(cè)量同一研究對(duì)象或者同一醫(yī)師多次測(cè)量同一對(duì)象的一致性,Kappa一致性檢驗(yàn)便是最佳選擇。Kappa檢驗(yàn)還可通過計(jì)算Kappa值對(duì)兩種非金標(biāo)準(zhǔn)的診斷方法進(jìn)行診斷結(jié)果一致性分析。一般而言,評(píng)價(jià)Kappa一致性需要計(jì)算Kappa系數(shù),但在研究考察新的診斷試驗(yàn)方法是否優(yōu)于金標(biāo)準(zhǔn),或者檢驗(yàn)是否與金標(biāo)準(zhǔn)一致時(shí),還需要計(jì)算特異度、靈敏度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值等指標(biāo)。目前公認(rèn)的Kappa系數(shù)分為六個(gè)區(qū)段即一致性極差(Kappa值<0),一致性微弱(Kappa值0~0.2),一致性弱(Kappa值0.21~0.40),中度一致Kappa值(0.41~0.60),高度一致(Kappa值0.61~0.80),一致性極強(qiáng)(Kappa值0.81~1.00)。
2.3Levene檢驗(yàn)