時間:2023-02-28 15:53:22
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇統計學專業論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
本科畢業論文是高等學校人才培養計劃的重要組成部分,是本科教學過程中最后一個重要的教學實踐環節,是學士學位授予的一個重要依據。[1,2]然而,相較于其他教學環節,畢業論文沒有受到足夠的重視,從而導致該環節存在著一些問題。[3]本文將以中央民族大學統計學專業畢業論文為例,在分析其現狀的基礎上,找到問題并提出相應的建議。
中央民族大學統計學本科專業設置于2003年,目前已有六屆畢業生。經過學院和學校層面的努力,統計學專業作為新辦專業取得了較快發展,所培養的學生具有較好的專業能力和綜合素質,近四成學生繼續讀研深造,就業的學生大都在專業對口的工作崗位上,就業率一直在85%左右。
本科畢業論文環節在培養方案中是6個學分。學生在第七學期開始選擇指導教師以確定畢業論文題目。經過前6個學期的系統理論學習,統計學專業學生已基本掌握了統計學的基礎理論和基本方法,具備了正確的統計思想和較強的統計軟件應用能力,以及運用所學的理論和方法解決實際問題、文獻檢索和資料查詢等綜合能力。本科畢業論文的寫作就是統計學專業學生將上述基礎和能力進一步深化與升華的重要過程,從而培養學生的創新能力和實踐能力,使學生的知識、技能和素質得到進一步的充實和提高,同時也是衡量學校教學質量和辦學水平的重要指標。因此對如何提高畢業論文質量進行研究是必要和有意義的。[4]
一、統計學專業畢業論文質量的現狀分析
從論文完成情況來看,每屆的畢業論文基本都能達到論文教學環節的要求,通過對中央民族大學統計學專業2007~2011年四屆畢業生的畢業論文進行分析,發現畢業論文及格率為99.18%。
從畢業論文研究的類型來看,主要分為兩大類:理論研究型論文和實證型論文,理論研究型論文表現為總結和論述現有統計理論問題,表述理論研究的成果,或應用理論對現實問題進行分析、說明,并提出自己的思考;實證型論文主要表現為針對某一特定的實際目的或目標,運用所學統計的理論和方法,對經濟、管理、金融、醫學、生物、工程、環境等領域進行統計調查、統計信息管理、數量分析等。本文由收集整理
從論文知識點范圍的分析來看,學生論文絕大多數是統計專業問題,極少數是其他數學分支的問題。從中央民族大學歷屆統計學專業學生的畢業論文情況分析,發現畢業論文中研究其他數學分支的問題占總數的6.50%,主要包括:一是其他科目的應用研究(數學分析、常微分方程、運籌學及空間解析幾何等),占總數的1.63%。二是數學專業教育和數學思維的研究,占總數的4.87%。研究統計學專業問題的畢業論文占絕大部分,比例為93.50%,選題內容廣泛且多為社會熱點問題,涉及經濟、社會、醫療衛生、教育發展、旅游、基礎設施建設等多領域,由于受學校人文環境影響,很大比例的學生對少數民族地區的經濟、社會、民生等問題進行了統計分析,約占總學生人數的30.08%。所使用的分析方法主要集中于抽樣調查、回歸分析、多元統計方法、聚類分析、判別分析等常用統計方法。
此外,統計分析顯示學生成績普遍偏高,統計學專業學生的畢業論文,尤其是實證類論文,存在著可以大量使用背景介紹和統計軟件分析結果的特點,因此,一些論文沒有創新性和學術含量,但具有較大的篇幅,與理學院其他專業的畢業論文成績比較,其平均成績相對較高,約80.42分。
二、統計學專業畢業論文存在的問題
畢業論文的質量問題關系到本科人才的培養規格和目標,直接體現了學生本科階段的學習成果,是衡量教學水平、學生畢業與學位資格認證的重要依據。通過對論文和考評結果的具體分析,發現學生的畢業論文在創新性、理論深度及論文寫作常識多方面存在問題。具體表現為:
1.創新性不夠
學生的畢業論文表現為理論性研究非常少,大都是實證型論文,并且多是簡單的統計方法應用,缺少創新性研究和思考。從中央民族大學歷屆統計學專業學生的畢業論文來看,理論研究型論文只占4.89%,與實證型論文的比例為1︰19.45,比例懸殊,體現了學生在畢業論文大的選題過程中,避重就輕,缺乏創新的特點。如每年都有一定數量的學生選擇“我國人均gdp的預測”這類針對某經濟指標進行預測的題目,論文的主要內容就是利用arma、灰色預測或者趨勢外推方法等一種或多種方法對時間序列數據做簡單建模和分析,論文沒有對指標本身的意義以及國內國際的社會經濟形勢進行綜合分析。這種方法簡單套用性質的論文占有很大的比重。
2.選題過大、內容空泛,缺乏深入研究,存在抄襲、拼湊現象
有些學生在選擇研究課題時,往往不能根據自身的專業知識結構特點和社會實踐情況進行準確定位,只是一味的盲目的選擇一些過大過空的社會熱點問題,因此難以看到所要研究的問題的本質。如有的學生針對cpi做研究,沒有深入了解問題的實質,只是收集了一些文獻,很難提出自己的觀點或研究角度,造成了材料堆積且過于散亂,論文變成了一些材料的簡單拼湊。有些論文針對某一社會經濟問題進行研究,論文的主題只是針對現有數據利用簡單的統計方法進行分析,對數據的質量和可靠性以及方法的適用性不做針對性討論,對所得的結論也不結合社會經濟現實情況進行分析,導致論文質量不高。
3.相對前沿的分析方法利用較少
前沿的分析方法利用較少,通過畢業論文的寫作,統計分析能力沒有實質性提升。學生論文使用的統計方法主要集中于回歸分析、聚類分析、判別分析、相關性分析等,其中回歸分析方法占有非常大的比例,約41.46%,其他各統計方法使用的比例分別為:聚類分析為5.69%,判別分析為7.32%,相關性分析為14.63%,多元統計方法為2.44%,時間序列分析為3.25%,極少有學生使用教科書外的相對前沿的分析方法。
4.論文寫作上存在結構不合理、沒有相關研究介紹、創新點表述不清、參考文獻不會正確標注等問題
從學生的畢業論文來看,論文寫作不規范,專業性差。主要存在論文形式不規范、結構不合理、題目含糊、有些論文雜亂無章、口語化嚴重、可讀性差等問題。
三、存在問題的原因分析
針對上述問題,統計學系通過對論文進行詳細審查以及組織指導教師和學生座談,發現畢業論文出現以上問題的主要原因包括以下幾方面:
1.學生對論文不夠重視
部分學生由于忙于考研學習而無暇顧及畢業論文的研究,還有部分學生由于忙于外出找工作、實習而無心認真撰寫論文。論文撰寫所需的必要時間難以得到保障,因此學生應付了事,從而無法保證論文的深度。此外,還有部分學生認為畢業論文只是一個教學環節,與考研的好壞無關,存在只要寫了論文,教師都會讓自己通過的僥幸心理,在思想上沒有引起足夠的重視。
2.缺乏指導教師的針對性指導
指導教師所帶畢業生人數過多,使得導師的工作量呈現超負荷狀態,無法保證每個學生畢業論文的質量,從而致使部分學生的論文規范性較差,沒有對存在的問題反復修改,使得學生論文存在諸多問題。
3.學生的專業訓練還不夠
大部分本科生沒有經歷過論文的寫作訓練,寫作水平較低,不了解學術論文的規范性及其格式,不知如何從科研的角度構思文章、組織材料、安排結構,使得相當一部分學生的畢業論文表達的觀點不夠準確清楚,論據亦不能很好地支持論點。另外,一些同學為了完成任務,直接將在網絡中搜索到的資料不假思索的拼湊在一起,使得內容不成體系,觀點混亂。
四、提高畢業論文質量的建議和實踐
1.加強畢業論文重要性的宣傳,提高學生的重視度
加強對畢業論文重要性的認識有助于提高本科生畢業論文的質量。通過講座、課堂傳授等形式,讓學生意識到畢業論文的實踐性和綜合性是任何教學環節都不能替代的,是提高發現問題、分析問題、解決問題能力的有效途徑,更是進行個人綜合素質提高的必不可少的重要環節,[4]從而使學生在思想上認識到畢業論文的重要性,投入更多精力進行畢業論文設計。
2.選題和教師的科研項目相結合,提高論文的創新性
在選擇課題時,為了能充分發揮學生的主觀能動性,可以讓學生根據自身的特點,與指導教師協商,結合導師的研究方向制定課題方案。統計學專業的教師一般除了申請國家自然科學基金和國家社會科學基金這類對理論性和創新性要求較高的項目以外,很多教師還主持或參加有相應的應用研究類項目。應用類項目大都需要實地調研(以及問卷涉及和數據分析)或者大量的數據分析和建模。引導學生參加這類項目來設計和完成自己的本科畢業論文,能夠激發學生的科研熱情和創新潛力。此外,鼓勵和引導一些成績較好,如讓具備保研資格的學生參加教師的科研討論班或者課題組,選擇一些具有一定難度的理論問題進行研究,可以使學生了解本學科的發展方向和最新動態。最近兩年,越來越多的學生,特別是具備了保研資格的學生,在大四上學期就能投入到項目和畢業論文的寫作中。
3.重視平時實踐教學環節,培養學生的實踐能力、發現問題以及解決問題的能力
為了提高學生的學習興趣以及對問題的分析、解決能力,廣泛開展了豐富多彩的社會實踐活動,使學生盡可能早地接觸與本專業有關的實際工作,切身體會到如何將理論與實際相結合,了解本學科的實際業務,從而提高自主學習能力,加強專業知識的把握。結合學校的實際情況,積極鼓勵學生在大二和大三階段參加校級和國家級的全國大學生數學建模競賽,申請“中央民族大學本科生研究訓練計劃項目”、“北京市大學生科學研究計劃項目”和“國家大學生創新性試驗計劃項目”。項目的申請和實施以及研究報告的寫作,對學生來說都是一個很好的鍛煉。目前,統計學專業本科生的參與率在70%以上。此外,建立專業實習基地可以提高學生利用專業知識分析和解決實際問題的能力。這些環節的設計和實施都有力地保障了學生本科畢業論文的水平和質量。
4.加強學生科技論文寫作訓練
加強平時課堂上大作業的規范化,潛移默化培養學生科技論文的寫作能力。通過平時的實踐活動,如學生數學建模以及大學生創新實踐等各類實踐
性項目來提高學生的論文寫作能力。
5.實施激勵措施,激發學生的興趣和主動性
針對那些參與實際課題的學生,學院鼓勵指導教師根據學生的完成情況以勞務費的形式給予其獎勵,另外積極鼓勵畢業論文質量優秀的學生進行投稿發表。此外,還需對答辯程序和評分標準進行規范化,建立優秀畢業論文指導教師和優秀畢業論文獎勵制度,以形成積極的導向作用,充分調動指導教師和學生的積極性。
在醫學論文寫作中,醫學統計學方法應用是必不可少的,正確使用能保證科研工作順利進行,并使科研成果更具有科學性、代表性和可靠性。反之,如果使用不當或者誤用,會直接影響研究結果的質量,反而會使讀者產生誤解,甚至有時會導致錯誤的結論。近年來,醫學統計學方法在醫學科研中的應用越來越受到國內廣大醫學科研工作者的重視,統計分析結果表達已成為醫學論文中一個不可缺少的重要組成部分。醫學統計學是評價醫學科技論文質量優劣的重要依據,然而從近年發表的論文來看,有不少作者對統計方法的使用還不熟悉,實際應用中統計方法濫用、錯用和誤用的情況時有發生[1]。據國外20世紀60年代到80年代對不同醫學期刊的調查,有統計學錯誤的論文比例最高者達66%,最低者也有20%[2-4]。國內有學者對5種中華醫學會系列雜志論著中統計學方法的應用狀況進行了調查,結果顯示,1985年統計錯誤的論文比例為24%,1995年為36%[5]。這些調查研究均說明統計方法誤用的嚴重性以及正確應用的緊迫性。國外從20世紀70年代起就有針對醫學論文的科研設計與統計方法應用情況的調查研究,國內學者也進行了相關研究[6]。這種研究有助于及時了解醫學科研論文中統計方法的應用質量,發現存在的問題,提高醫學科研工作者應用統計方法的水平。筆者總結了近年來已發表的醫學科技論文中常見的統計學問題,希望能引起各位專家學者和臨床醫生的共識與重視,促進我國醫學期刊質量的提高。
1 統計設計存在的常見問題
統計設計是整個研究中最重要的一環,是研究工作應遵循的依據。常見的統計設計問題有:忽視組間均衡性,樣本缺乏代表性,樣本例數不足,未設置對照組,未隨機分組,未提出統計分析方法等。針對以上問題,在科研設計中一定要遵循實驗設計的四大原則即“隨機、對照、均衡、重復”的原則[6]。
1.1不遵循或不重視隨機化原則
隨機化是科研設計的重要原則,直接影響研究結果的可信度。隨機化既要隨機抽樣,還要隨機分組,并有足夠的樣本量作前提。然而,在醫學論文中許多作者對此不夠重視,主要表現在論文中統計處理隨機化不突出,隨機化缺失情況比較常見,有的論文甚至將隨機誤解為隨意、隨便,不采用隨機化處理方法,導致結果缺乏可靠性。還有些文章中沒有提出“隨機”抽樣的設計與方法,沒有排除標準,給人隨意選擇病例之感,且病例數少,因此沒有代表性,所得出的結論不可靠。部分文章雖然注明了“隨機”,但未提及采取什么方法進行隨機化研究或兩組間的例數相差甚遠,不符合隨機化的一般規律,沒有臨床參考價值[7]。
1.2缺少對照研究或對照組設計不合理
正確設立對照是臨床或實驗研究的一個核心問題,設立對照的意義在于說明臨床試驗或實驗研究中干預措施的效應,減少或防止偏倚和機遇產生的誤差對試驗結果的影響。目前,國內許多期刊發表的論文對照組設計不合理現象比較普遍,尤其有些作者對某種新藥或新技術在臨床的應用觀察研究中,不設對照組,缺乏對照觀察,得出的結論缺乏科學性,令人懷疑。有的文章雖然設立了對照組,但在分析結果時,卻沒有將試驗組與對照組的結果進行比較,而僅將各組間的自身前后進行比較,從而使該研究失去對照意義。對照組選擇不當,還表現在兩組間重要的臨床特征和基線情況相差太大,無可比性,如性別、年齡、病情、經濟情況和文化程度等不一致,如有些論文將健康人或志愿者作為對照組,使結果受到非處理因素的影響,產生偏倚或系統誤差,使結論不可信[7]。
1.3均衡性原則掌握不夠
均衡性原則要求實驗中的各組之間除處理因素不同外,其他可控制的非處理因素要盡可能保持一致。特別對疾病預后有重要影響的臨床特性一定要在組間分布均衡。各組間越均衡,可比性越強。有些作者在對病例進行分組時,忽視了均衡性原則,兩組之間沒有可比性,結論自然是錯誤的。具體表現在:有的文章對治療組與對照組的相應統一指標沒有設在均衡的水平上。對治療組情況交代的比較詳細,而對對照組的年齡、性別、病情等不予交代,或所選對照組的年齡與治療組不在一個年齡段,影響了作者對指標的觀察[7]。
1.4重復的原則掌握不好
所謂重復,一是指重復試驗或平行試驗,二是指各樣本組的例數要有一定的數量,即樣本的例數要足夠大。雖然隨機化是增強非處理因素均衡性的重要方法,但當各組內例數過少時,盡管采用了隨機化分組的方法,也難以保證非處理因素的均衡一致。在隨機化分組的基礎上,只有樣本例數足夠大,才能使非處理因素均衡一致,同時也才能使抽樣誤差減小,增強樣本對總體的代表性。一般來說,在隨機分組的前提下,樣本例數越大,各組之間非處理因素的均衡性越好;但當樣本量太大時,往往又會給整個實驗和質量控制工作帶來更多的困難,同時也會造成浪費。為此,在實驗設計時,還應保證在實驗結果具有一定可靠性的前提下,確定最少的樣本例數。一般說來,計數指標每組樣本不得少于20~30例,計量指標每組樣本不得少于5~10例。在多因素分析時,一般認為樣本例數至少為觀察指標的5~10倍[8]。
1.5樣本的含量
樣本的含量的大小直接影響到結論的可靠性。樣本量過少,則抽樣誤差大,結果可靠性差,且經不起重復驗證;反之,盲目加大樣本量也會造成人、財、物的浪費,同時也造成非抽樣誤差增大。故應在保證研究結果精確可靠的前提下,確定最小的樣本量。如某篇論文報道某藥治療的臨床療效,實際總例數為10例,其中6例有效,于是作者得出有效率為60%。顯然,有限的病例數不能充分說明該藥是否有效,作者貿然得出結論,容易給他人造成假象甚至誤導[9]。
2 統計方法選擇與使用不當
在選擇統計方法之前,首先應確定研究資料是計數資料還是計量資料。只劃分其類別而得到的資料為計數資料,也叫定性資料,如根據治療結果計算出的治愈率、陰性率、陽性率等。測定某個具體數值而得到的資料為計量資料,如血壓值、血細胞計數、血氧分壓測定等許多物理診斷和化驗檢查的結果。目前,醫學論文中計數資料最常用的統計方法為χ2檢驗,計量資料最常用的統計方法為t檢驗。值得注意的是,各種假設檢驗方法均有其適用條件,應根據資料特點來選用最適當的方法。均數與標準差分別是描述正態分布資料集中和離散趨勢的指標。能否選用“均數±標準差”來描述某一資料的分布特征,關鍵看該資料是否符合正態分布。當資料不符合正態分布或方差不齊時,應將資料轉換使之符合正態分布,方差齊性后再用t檢驗或方差分析,否則用秩和檢驗。有些作者在使用t檢驗時,未考慮到上述適用條件而盲目使用,造成統計學處理不當或統計學計算錯誤[10]。#p#分頁標題#e#
2.1統計指標應用不當
2.1.1描述計量資料的統計指標描述計量資料的統計指標主要有平均數指標(算術均數、中位數M等)和變異指標(標準差s和四分位數間距Q等),在應用時一定要注意它們各自的適用范圍。對于非對稱分布資料,算術均數不能反映數據的平均水平,應采用中位數描述。一般地,正態資料或對稱資料用描述,偏態資料用M和Q來描述。在不能確定數據的分布類型時,應選用M和Q進行統計描述。四分位數間距Q是75%分位數P75和25%分位數P25之差,即Q=P75-P25,所謂百分位數Px是將全部觀察值分為兩部分,理論上x%的觀察值比它小,(100-x)%的觀察值比它大,中位數M是50%分位數P50。、s、M、Px與Q可通過統計軟件直接輸出[9]。
2.1.2描述計數資料的統計指標描述計數資料的統計指標有絕對數和相對數。絕對數是原始資料經匯總得到的小計或總計數。相對數是兩個有關的絕對數之比,主要包括率和構成比(百分比)。醫學論文中相對數應用的主要問題之一是分母較小。分母較小時,相對數的可靠性不能保證,在這種情況下,宜直接用絕對數進行描述而不宜計算相對數。醫學論文中相對數應用的主要問題之二是將構成比誤用來說明事物發生的強度。構成比只能反映事物的內部構成,不能說明事物的發生強度。醫學的研究對象主要是人以及與人體有關的各種因素。由于生物現象的變異較大,各種影響因素又錯綜復雜,研究常是抽樣觀察,使事物本質差異與抽樣誤差混雜,故需用統計方法透過偶然現象來探測其規律性。如果不能正確運用統計學方法,造成統計學上的偏差或失誤,就很容易把本來成功的結果當成失敗而放棄,或把失敗的教訓誤認為成功的結論而加以宣傳。在進行科研設計時要嚴格遵循科學的統計學分析方法,不能留下隱患,否則,再高明的統計學專家和統計學軟件也無法彌補科研設計缺陷造成的損失。總之,統計學分析在醫學研究和論文寫作中意義重大。作者在撰寫論文時,應注意識別、總結有代表性的、有借鑒意義的統計學領域的缺陷、失誤或錯誤的多發點,特別留心易出現統計錯誤的險區,從而使論文中的統計學問題減到最低限度。認真檢查、仔細核驗,盡量避免上述錯誤,必要時還可以請統計學專家幫助把關[12]。
2.2統計方法描述或選擇不當
統計方法選擇非常重要,它直接影響結論的可靠性[12]。臨床資料的結果變量可分為計數資料、計量資料和等級資料。計數資料指將觀察對象按兩種屬性分類,如生存、死亡,治愈、未治愈,有效、無效等,通常轉化為率。如果是兩組間的比較,則采用四格表χ2檢驗或其校正公式,如果是多組間率的比較,則采用行×列表資料χ2檢驗。計量資料指對某一個研究對象用定量的方法測定某項指標得到的資料,一般均有計量單位。通常資料呈正態分布時,兩組間均數比較用t檢驗,多組間均數比較用方差分析和q檢驗。當資料不呈正態分布或方差不齊時,也可用秩和檢驗等非參數檢驗法。
2.2.1統計方法描述不清
醫學論文中常可發現作者未交代所用的統計方法,如是配對設計的t檢驗還是成組設計的t檢驗,是Ridit分析還是χ2檢驗,是作相關分析還是作回歸推斷。統計方法交代不清或根本不予交代,使讀者對論文結論的正確與否無法判斷。有的作者只提一句“經統計學處理”后,就寫出結論。有的甚至直接用P值說明問題,籠統地以P<0.05或0.01、P>0.05便稱結果差異有無顯著性,P值的大小不說明差值的大小,它還與抽樣誤差大小有關[13]。因此,還應寫明具體的統計方法,如有特殊情況,還應說明是否采用了校正,應寫出描述性統計量的可信區間,注明精確的統計量值和P值,然后根據P值大小作出統計學推斷,并作出相應的醫學專業結論。
2.2.2假設檢驗方法交代不清不交
代假設檢驗方法或假設檢驗方法交代的不具體、不清楚是醫學科研論文中常見的錯誤。如果不交代假設檢驗方法或假設檢驗方法交代的不具體,讀者就無法考察論文的統計學方法選擇的是否正確,無法核對計算結果是否準確。每一種假設檢驗方法都有其特定的適應條件和嚴格的適用范圍。對于同一組資料,采用不同的假設檢驗方法可能得出截然相反的結論。如將配對設計的資料按成組設計資料的方法處理,將會損失樣本提供的信息、降低檢驗效率,可能使原本有統計學意義的結果無統計學意義[14]。在論文寫作時,不但要交代選用的是什么統計學方法,而且統計學方法要盡可能具體。如選擇t檢驗,要說明是配對t檢驗,還是成組t檢驗;選擇方差分析時,要說明是完全隨機設計的方差分析,還是配伍組設計的方差分析。對于四格表資料,應說明是一般四格表χ2檢驗、配對四格表χ2檢驗及四格表資料的精確概率法等。
2.2.3統計方法選擇常見錯誤
①誤用χ2檢驗。χ2檢驗有一定的適用條件,n>40且理論數(T)>5時,可用一般χ2檢驗;n>40,但至少有1個T>1且T<5時,可用校正χ2檢驗;n<40或T<1時用χ2檢驗的確切概率法[15]。②t檢驗誤用于多組資料的比較。在醫學期刊中常會出現將t檢驗誤用于多組資料的比較。多組資料的比較應該采用方差分析(F檢驗),當差異具有統計學意義時,再進一步作兩兩比較。當各組均與一個對照組比較時采用Dunnettt檢驗;當各組相互循環比較時,則常采用Student-Newman-keuls(SNK)檢驗,又稱q檢驗[16]。③配對t檢驗與成組t檢驗誤用。大部分論文只注明采用t檢驗,而未注明是配對t檢驗還是成組t檢驗。配對t檢驗常用于處理前后的自身對照,即差值均數與總體均數“0”的比較;成組t檢驗適用于成正態分布的兩個小樣本均數間的比較。④資料不呈正態分布時未用非參數檢驗。t檢驗F檢驗等適用于呈正態分布、方差齊且有確切的測量數值的資料,而非參數檢驗(如符號檢驗、秩和檢驗Wilcoxon法、秩檢驗-KruskalWallis法、Friedman法、Ridit分析、Seperman相關等)對資料無特殊要求,對按大小順序、評分、等級、反應程度甚至色調深淺等資料都可進行分析比較[17-18]。因此,對于多組計量資料的比較,呈正態分布且方差齊時用F檢驗,方差不齊時可用變量變換,或采用秩和檢驗;對于兩個小樣本均數的比較或處理前后的比較,方差齊時用成組t檢驗或配對t檢驗,方差不齊時用t′檢驗[19]。
3結果解釋時存在的問題
統計分析的結果是無效假設或是不能無效假設。無效假設在一般的統計檢驗為兩組總體參數相等。無效假設只能說兩組總體參數不相等而并不能說兩組相差很大。兩組相差如何要對可信區間進行研究觀察后得出。由于統計檢驗不能得出差別的大小,因而結論不能說“有明顯差異”或“有顯著差異”,也不能說“差異非常顯著”,更不能說“差異明顯”。在國外的統計書籍上的英語表達為“significant”,它的正確意義應當是“有意義的、有重要性的”。俄語為“Значмый”和日語中的“有意”也是這個意思。國內只有極個別的英漢詞典把“significant”誤譯為“顯著的”。正確的說法應當是“差異有統計學意義”或“差異有高度統計學意義”等[20]。在解釋差別有統計學意義的結果時,有些人常常根據P值的大小作出對實驗效應差別程度不同的專業結論[21]。例如某實驗研究,比較甲、乙兩種治療方法對某病的治療效果(假定甲法的療效優于乙法),若得到“P<0.001”,則認為甲法極顯著優于乙法;若得到“P<0.01”,則認為甲法非常顯著優于乙法;若得到“P<0.05”,則認為甲法顯著優于乙法。犯這種錯誤的原因是錯誤的理解了統計學中P值的概念[7]。統計學上根據假設檢驗原理推算出來的P值表示拒絕特定的無效假設可能犯假陽性錯誤的概率。P值的大小并非指差異的太小,只能反映兩者相同或不相同。P值越小,說明越有理由認為兩種處理方法效果不同,而不能反映對比的兩組或多組之間差異的大小。差異的大小只能根據專業知識來確定。此外,甚至在部分投稿文章中未交代所采用的統計分析方法,也未見應用統計學的跡象,僅從各組數據的均數大小做出了統計推斷。醫學期刊論文中暴露出來的統計學錯誤,從表面上看是編輯部和審稿者把關不嚴所致。事實上,即使審稿時發現了上述錯誤,也無法改正。因為實驗設計的錯誤只有在科研工作開始之前才有可能得到糾正。即使編輯工作者能夠阻止有嚴重統計學問題的,也僅僅是治標而已。如何使廣大醫學論文作者在醫學研究中正確應用統計學,提高科研質量才是治本[7]。#p#分頁標題#e#
4對策與建議
眾所周知,統計學是從事科學研究不可缺少的工具。從試驗設計、資料收集與表達、數據處理和結果分析,每一個環節都需要正確地運用統計知識,才能真正發揮統計學在科學研究中應起的作用。然而,在已出版和發表的一些學術專著和論文中、通過評審的科研成果和答辯的學位論文中,經常可以看到忽視、輕視和誤用統計學的現象[22]。
知識應完善編輯人員的知識結構,保證統計學應用的準確性。為此,可定期聘請統計學專家對審稿人員進行統計學知識培訓。科技期刊的群體效應理論[23]認為,期刊編輯的專業結構應多元化,以利于編輯互相學習,實現知識互補。醫學期刊編輯部可考慮聘用統計學專業的研究生作為編輯。編輯應將醫學統計學作為自己的必修課,通過多種方式,如自學自修,參加講座或培訓班學習統計學知識,有條件的編輯部,如醫學院校學報編輯部,可以有計劃地組織編輯參加本科生或研究生醫學統計學課程的學習,也可鼓勵編輯人員在職攻讀統計學專業研究生學位。這樣,可以提高全體編輯人員的統計學水平,最終使編輯和審稿人都能夠發現論文中存在的統計學錯誤,并指導作者修改,正確進行醫學論文中有關統計學分析的描述[24]。另外,有關職能部門或學會可組織與醫學統計學相關的培訓班,聘請統計學專家講課,對編輯人員進行定期統計學知識培訓,加強科研設計、統計學知識的學習[19]。
4.2加強醫學統計學專家審稿
醫學研究論文專業性強,經常涉及統計學處理問題,有時會遇到統計方法復雜的稿件,這不僅需要本學科專家審稿,而且需要醫學統計專家把關,只有這樣,才能保證論文所報道的研究成果的真實性和可靠性。醫學期刊編委會中應有統計學專家,專門負責稿件統計學方面的審查工作。
4.3強化作者的統計學意識
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醫學期刊論文的統計學質量是醫學研究科學性與嚴謹性的重要標志,但目前國內高水平醫學期刊的論文中統計學誤用和濫用問題卻較為普遍。本文總結了《山東醫藥》近年來中的統計學問題,就其中實驗設計、統計分析方法選用、數據表達等方面作一些分析與討論,希望能引起各位專家學者和臨床醫生的共識與重視,促進我國醫學期刊質量的提高。
1.實驗設計方面存在的問題
實驗分組僅從專業角度考慮問題,未從統計學角度考慮問題。作者僅從專業上想如何設計分組,而沒有想到其涉及的實驗因素以及每個因素包含的水平,組與組之間是否具有可比性等一系列問題。
1.1不遵循或不重視隨機化原則隨機化是科研設計的重要原則,直接影響研究結果的可信度。隨機化既要隨機抽樣,還要隨機分組,并有足夠的樣本量作前提。然而,在醫學論文中許多作者對此不夠重視,主要表現在論文中統計處理隨機化不突出,隨機化缺失情況比較常見,有的論文甚至將隨機誤解為隨意、隨便,不采用隨機化處理方法,導致結果缺乏可靠性。還有些文章中沒有提出“隨機”抽樣的設計與方法,沒有排除標準,給人隨意選擇病例之感,且病例數少,因此沒有代表性,所得出的結論不可靠。部分文章雖然注明了“隨機”,但未提及采取什么方法進行隨機化研究或兩組間的例數相差甚遠,不符合隨機化的一般規律,沒有臨床參考價值。
1.2缺少對照研究或對照組設計不合理正確設立對照是臨床研究的一個核心問題,設立對照的意義在于說明臨床試驗中干預措施的效應,減少或防止偏倚和
機遇產生的誤差對試驗結果的影響。目前,國內許多期刊發表的論文對照組設計不合理現象比較普遍,尤其有些作者對某種新藥或新技術在臨床的應用觀察研究中,不設對照組,缺乏對照觀察,得出的結論缺乏科學性,令人懷疑。有的文章雖然設立了對照組,但在分析結果時,卻沒有將試驗組與對照組的結果進行比較,而僅將各組間的自身前后進行比較,從而使該研究失去對照意義。
對照組選擇不當,還表現在兩組間重要的臨床特征和基線情況相差太大,無可比性,如性別、年齡、病情、經濟情況和文化程度等不一致,如有些論文將健康人或志愿者作為對照組,使結果受到非處理因素的影響,產生偏倚或系統誤差,使結論不可信。
1.3均衡性原則掌握不夠均衡性原則要求實驗中的各組之間除處理因素不同外,其他可控制的非處理因素要盡可能保持一致。特別對疾病預后有重要影響的臨床特性一定要在組間分布均衡。各組間越均衡,可比性越強。有些作者在對病例進行分組時,忽視了均衡性原則,兩組之間沒有可比性,結論自然是錯誤的。具體表現在:有的文章對治療組與對照組的相應統一指標沒有設在均衡的水平上。對治療組情況交代的比較詳細,而對對照組的年齡、性別、病情等不予交代,或所選對照組的年齡與治療組不在一個年齡段,影響了作者對指標的觀察。
2.統計分析方面存在的問題
統計方法選擇非常重要,它直接影響結論的可靠性。臨床資料的結果變量可分為計數資料、計量資料和等級資料。計數資料指將觀察對象按兩種屬性分類,
如生存、死亡,治愈、未治愈,有效、無效等,通常轉化為率。如果是兩組間的比較,則采用四格表x2檢驗或其校正公式,如果是多組間率的比較,則采用行X列表資料x2檢驗。計量資料指對某一個研究對象用定量的方法測定某項指標得到的資料,一般均有計量單位。通常資料呈正態分布時,兩組間均數比較用t檢驗,多組間均數比較用方差分析和q檢驗。當資料不呈正態分布或方差不齊時,也可用秩和檢驗等非參數檢驗法。
2.1統計方法描述不清,結論欠科學文中未交代所用統計方法,如是配對設計的t檢驗還是成組設計的t檢驗,是Ridit分析還是x2檢驗,是作相關分析還是作回歸推斷。統計方法交代不清或根本不予交代,使讀者對論文結論的正確與否無法判斷。有的作者只提一句“經統計學處理”后,就寫出結論。有的甚至直接用P值說明問題,籠統地以P<0.05或0.01、p>0.05便稱結果差異有無顯著性,值的大小不說明差值的大小,它還與抽樣誤差大小有關[5]。因此,還應寫明具體的統計方法,如有特殊情況,還應說明是否采用了校正,應寫出描述性統計量的可信區間,注明精確的統計量值和P值,然后根據P值大小作出統計學推斷,并作出相應的醫學專業結論。
2.2假設檢驗方法和結果的表達不交代假設檢驗方法或假設檢驗方法交代的不具體、不清楚是醫學科研論文中常見的錯誤。如果不交代假設檢驗方法或假設檢驗方法交代的不具體.讀者就無法考察論文的統計學方法選擇的是否正確,無法核對計算結果是否準確。每一種假設檢驗方法都有其特定的適應條件和嚴格的適用范圍。對于同一組資料,采用不同的假設檢驗方法可能得出截然相反的結論。如將配對設計的資料按成組設計資料的方法處理,將會損失樣本提供的信息、降低檢驗效率,可能使原本有統計學意義的結果無統計學意義。
在論文寫作時,不但要交代選用的是什么統計學方法,而且統計學方法要盡可能具體。如選擇t檢驗,要說明是配對t檢驗,還是成組t檢驗;選擇方差分析時,要說明是完全隨機設計的方差分析,還是配伍組設計的方差分析。對于四格表資料,應說明是一般四格表x2檢驗、配對四格表x2檢驗及四格表資料的精確概率法等。
醫學統計學(medical statistics)是醫學及其相關專業的必修基礎課程之一,掌握好本門課程對于培養學生的科學思維,增強其解決實際問題能力,提高醫學研究和醫學論文撰寫水平等方面具有重要的作用。
沈陽體育學院運動人體科學專業所開設的醫學統計學課程存在如下問題∶未設置實驗課或實習課,學生的數據分析處理能力差,撰寫畢業論文時不用或錯用統計分析方法;教學大綱不要求醫學統計學術語,學生不能應用統計分析軟件;多采用講授方法,重視推導公式,課程內容枯燥,學生的學習興趣低;學生畢業論文中,統計圖表制作不規范,不能應用統計學知識并結合統計圖表解釋結果。本研究針對上述問題,以加強學生理解基礎知識的理解,提高學生的數據分析和實際應用能力為目的,根據沈陽體育學院的現有教學條件,進行教學改革。
1 研究對象
以2008級運動人體科學專業43名本科學生為研究對象,其中男生18人,女生25人。
2 教學改革方法
2.1 加強醫學統計學的基礎理論教學,采用講授與多媒體教學相結合的方法進行理論教學,并在教學中采用參與式教學方法,鼓勵學生主動參與到課堂教學之中。
2.2 采用中英文雙語教學的方法,要求學生掌握基本醫學統計學術語,為熟練應用統計學分析軟件奠定基礎。
2.3 擴展教學內容,在教學中進行實例講解的同時,增加應用spss統計分析軟件分析內容,提高學生的數據分析能力。
2.4 加強統計表和統計圖制作的教學,并增加課堂練習時間,進行根據統計分析結果制作統計圖表內容,提高學生對科研結果的總結能力。
3 研究結果
3.1 針對全部章節的教學內容制作教學課件,在教學課件中強調了對學生難以理解內容的解釋,如正態分布、t分布、卡方分布等,使學生在本文由收集整理充分理解的前提下正確使用統計學用表(如見圖1)。
3.2 在教學中重視知識的連貫性,循序漸進逐漸引入新知識,強調課前預習,培養學習能力。在理論講授結合多媒體課件講解的基礎上,融入參與式教學方法,鼓勵學生參與課堂討論、練習題解答和實例統計學分析。結果表明,多種教學方法結合的形式,調動了學生學習的積極性,課堂氣氛活躍,絕大多數學生能夠集中精力,很好地掌握教學內容。
3.3 采用中英文雙語教學的方法,使學生很好地掌握了醫學統計學術語,有利于學生學習統計學分析軟件的使用方法。在教學中要求學生掌握描述統計中的常用英文專業術語如,central tendency,histogram,mean,median,percentile,variance等。
3.4 在掌握上述英文術語的基礎上,擴充應用spss統計分析軟件分析內容。如在描述統計學的集中趨勢和離散趨勢教學中,在課堂演示應用spss統計軟件對某地120名18―35歲健康男性居民血清鐵含量進行統計描述[1](如見圖2)。課堂演示后,要求學生參與,應用spss軟件重復操作過程,并解釋分析結果。
3.5 在統計學檢驗方法的教學中,融入spss軟件分析和統計圖表的制作內容,使學生掌握數據表示的方法,培養基本的科研素養。如在進行兩獨立樣本t檢驗的教學中[2],講解目的、強調檢驗條件、檢驗方法、公式、檢驗步驟、結果解釋,并應用spss軟件進行分析,在分析中強調明確檢驗假設,正確建立數據庫,如何讀取檢驗結果,如何進行統計結果解釋,專業解釋等。在上述內容的基礎上,演示如何表示分析結果,并演示應用excel制作統計圖表的過程,如見表1,圖3。
3.6 考試成績分析 試卷主要考核學生掌握統計學基本理論、統計學基礎知識、統計計算能力及統計圖表制作等方面的情況,在命題中更加強調學生應用所學的統計學理論知識解決實際問題的能力,特別是考核學生針對不同資料選擇恰當統計學檢驗方法的能力,同時大部分試題需要學生在全面掌握各部分理論內容后才能做出正確解答,因此本試題更加注重學生對基礎知識的掌握和綜合應用能力。考試成績≤59、60-69、70-79、80-89、≥90分的學生分別占2.3%、20.9%、32.3%、18.6%、25.6%。
4 討論
本次教學改革在提高學生的統計學英文專業術語能力,培養區分資料分布,正確選用統計學分析方法和提高實際數據分析處理能力等方面具有較好的效果。此外,在各部分教學中貫穿統計數據的科學表示方法,規范統計圖表的制作,對培養學生撰寫科研論文具有重要的作用。
雖然在教學中充分利用現有的教學資源,如使用多媒體課件進行教學,每次上課前在電腦中安裝spss軟件以實現在課堂上為學生展示數據庫的形式,演示實例的數據分析過程,并使學生參與實際操作并解釋分析結果,但是由于課程的教學時間短,僅為48學時,并且在教學大綱中沒有安排實習的課時,還不能更好地為學生提供實際統計學分析的練習條件。建議今后應增加學時數,并修改教學大綱,將統計學上機實習內容納入到教學當中,使學生從原始資料的錄入、整理,到統計描述、統計推斷,以及結果表示,統計結果解釋等過程得到系統的訓練,為今后完成畢業設計、撰寫畢業論文及今后進行科研工作奠定基礎。
針對唐山師范學院體育教育專業2009級本科生選題結果進行統計,關于調查研究的選題占82.5%,與往年基本一樣。特定的選題內容決定了后面的研究方法,絕大多數學生的論文中盡管有文獻資料法、問卷調查法、訪談法、實驗法、數理統計法等,實際上絕大多數人僅僅使用了文獻法和問卷調查法,其余方法并未真正使用,流于形式。出現以上情況有學生的主觀原因也有客觀原因。主觀方面的原因的學生研究方法能力掌握極少,平時學習中教師沒有教給學生一些常見研究方法,僅有極個別學生參與到任課教師課題研究項目,經歷一些研究學習,掌握一些科研方法和技巧,而絕大多數學生對研究方法僅僅從體育統計學等課程中零星掌握一點,且缺乏實踐訓練,因此自身論文設計中只能選擇文獻資料法及問卷調查法,而文獻資料法是學術論文研究最基本的基礎性研究方法,因而學生論文主要使用的是問卷調查法,研究論文也是對調查數據做一個簡單歸類,進行定性描述,缺乏精確的統計分析。研究方法能力的不足反過來也限制了畢業論文的選題,運動生理學、運動生物力學等內容很少涉及,實驗法、測量法、統計法應用偏少。客觀方面,地方院校體育師資力量相對薄弱,教師本身科研能力有限,在畢業論文的選題和研究方法上缺乏有效指導,另外學校畢業論文規范中對綜述性文章比例有一定限制,因此學生更多選擇調查性研究論文,但本科生具備的理論水平有限,難以在擬定選題中采用各種研究方法進行深層次挖掘與分析,單一的研究方法限制了畢業論文的質量。
2“體育科研方法”課程的局限性
直到1991年,國家教委出臺的第三套體育教育專業《教學計劃》中,才在限制選修的課程模塊中,設置了“體育方法學”課程,并明確規定在第8學期安排“科學研究與畢業論文”這一環節,其目標是“培養學生的科學思維和文字表達能力”[4]。2003年教育部出臺新課程方案中“體育科研方法”規定為一般必修課程,但不硬性規定學分、學時,明確其為研究方法的入門課程,其宗旨是讓學生掌握基本科研方法,培養體育科研的能力[5]。“體育科研方法”課程的學習對學生科研能力的掌握,撰寫畢業論文至關重要,但目前唐山師范學院相應課程教學存在一定問題。第一點,對課程的重視度不夠,體育教育專業培養大綱雖然將“體育科研方法”列為必修課,但考核性質安排為一般考察課,平時和期末考核比較松散,學生簡單完成一個考核作業即完成任務,大綱修訂時學分、學時的調整比較頻繁,效果不理想。第二點,課程安排和“體育統計學”重合較多“,體育科研方法”課程和“體育統計學”課程學時都安排為32學時,兩門課程在研究方法的章節教學中重合較多,較多內容重復教學,而且兩門課程都是以課堂理論面授為主,內容枯燥,課后實踐較少。第三,教師執教能力有待完善,同其他院校類似“,體育科研方法”課程教學由本專業科研能力突出的教師擔任,該課程需要教師有豐富的跨學科知識,不但要掌握一定扎實的統計學知識,對本學科科研特點及學術前沿要有深入理解,但近幾年教學工作以青年教師為主,教師缺乏系統的科研方法學習,只是根據自身優勢科研方向對“體育科研方法”進行一定角度的闡述,而且以理論性灌輸為主,與體育科研實踐結合較少。結果就是授課內容與學生畢業論文需要不相符合,如教師講授很多調查性研究方法,一旦學生選擇應用實驗法相關題目,論文如何撰寫就將極大困擾學生,不得不求教指導教師。
3體育教育專業畢業論文引入實驗研究的可行性分析
3.1選題內容可行性分析
體育學屬于交叉性學科,各專業均涉及大量文科及理科課程。根據黃漢升[3]對2004-2009屆全國優秀本科畢業論文的調查,認為運動人體科學類論文是學士論文中總體質量較高的文章,選題能夠反映該學科熱點問題,實驗設計較嚴謹,儀器比較先進,學生獨立操作的能力較強,優秀論文多集中在運動生理、生化方向。體育教育專業和運動人體科學專業雖然培養方向不一樣,但體育教育專業課程方案中依然保留大量自然科學類必修課程,可以從理科方向選題去探索體育實踐問題,分析動作技術特點,可以從運動生物力學方向選題,涉及人體機能評定,研究評價方法可以從運動生理等角度選題。但體育教育專業選題一大問題就是大量重復,選題困難,無新意和亮點,實驗方法應用太少,唐山師范學院體育專業近幾年學生畢業論文選題也存在同樣問題,學生選題追求簡單、易寫,以學校體育調查類選題為主,運動人體科學類選題極少。原因是多方面的,首先,學生理論基礎極為薄弱,缺乏應用多種研究方法去深度挖掘運動人體科學類論文的內容,不敢有質疑,不了解通過何種渠道去獲取文獻資料,因此對此類選題不敢涉及,實踐訪談中有學生對大學生減肥方法感興趣,但考慮到要進行實驗設計,使用體成分儀進行測試獲取數據,還要進一步統計分析,感覺困難,選擇放棄。此類情況不少見,實際上對于本科畢業論文的實驗設計和要求對于體育教育專業學生并不復雜,需要相關課程教師,尤其是理論課教師教學中引導學生多思考,扎實掌握理論基礎。其次,教師的實驗教學工作不足,學生實驗課學習不夠扎實,不能利用現有條件去設計實驗思路,還有一個常見原因,那就是學生有良好的實驗基礎,但不了解此類選題而遺漏,個別地方院校教學和畢業工作思路較為保守,墨守成規,學生畢業論文工作以穩為主,很多指導教師并未引導學生在自然科學方向去選題,一屆照搬一屆,選題內容上無新意,沒有突破。唐山師范學院體育系針對以上情況,2010年開始引導學生選擇運動人體科學類選題,并進行精心指導,幫助學生充分利用實驗室,進行合理實驗設計,個別學生畢業論文質量明顯提高,同時也帶動了其他學生學習,取得不錯效果,證明利用實驗室,進行實驗設計完成運動人體科學類畢業論文是可行的。例如,有學生對運動性疲勞評價感興趣,設計體育課后各類恢復手段對疲勞消除影響的實驗,測定不同方式恢復方式后人體心率、血壓和血乳酸的水平,實驗采用重復測量設計,取得良好效果,觀察到了積極性恢復手段的應用起到加速心率和血壓恢復的過程,學生通過論文的完成也加深了對相關理論的學習。另有學生選擇應用性研究,比較不同力量訓練方式對跆拳道大學生運動員下肢肌肉爆發力的影響差異,取得預期效果,論文均入選本校優秀本科畢業論文。以上表明,體育教育專業學生采用實驗性、測量性等方法,充分利用實驗室條件,可擴大選題范圍,提高畢業論文的研究價值和質量。
3.2研究方法可行性分析
畢業論文引入實驗性工作,一個前提是必須具備相應的實驗條件,教育部2005年頒布的《高等學校基礎課教學實驗室評估標準表》及大學實驗室評估標準明確了高校實驗室應具備的條件,目前我國體育類院校、師范類體育院系均不同程度建有實驗室,唐山師范學院自2007年迎評以來,實驗室經過擴建,添置先進設備和儀器,條件滿足現有教學和師生的科研要求。實驗室條件滿足需要,但部分師生對實驗重視不夠,實驗課程沒有形成獨立的教學體系,實驗教學方法不夠靈活,考核評價體系不健全,儀器利用率不高,實驗教學師資隊伍薄弱。這些問題影響了實驗室的利用,這也是學生畢業論文利用實驗室較少的原因。理論課教師和實驗室相關人員要高度重視實驗教學,首先思想上予以重視,不能把理論課實驗邊緣化,改進實驗教學方法,增加綜合性、設計性實驗,讓學生主動利用實驗室發現問題,解決問題,大力鼓勵學生參與到教師科研工作中,使其熟悉實驗,喜歡實驗,有能力完成運動人體科學選題論文。學院可以制定各種政策鼓勵師生充分利用實驗室現有的儀器設備,提高科研水平。以前學生畢業論文大部分是問卷調查類型,實驗室先進儀器設備利用率不夠,實質上與院系整體科研業務水平不高相關。不但實驗教學人員科研業務水平要提高,其他理論教學人員也需要熟悉專業理論知識,對實驗室加深了解,熟悉相關儀器的原理和用途,形成普遍能夠指導學生在自然科學領域選題的能力,建議定期培訓師生了解實驗室具備的條件和功能定位,也可通過運動人體科學領域學術講座給師生提供相關信息,要鼓勵師生積極學習實驗理論。
(大連大學,遼寧 大連116622)
摘 要:統計學思維與方法已滲透到生物學、農學、藥學及臨床實驗等,但許多生物醫藥學專業學生對統計學重視不足,影響了學生在科研工作中應用統計學的科學性和嚴謹性。文章根據生物醫藥學專業特點,重新定位統計學課程目標,設計適當的實踐教學環節,并提出生物醫學專業學生統計素養的培養路徑。
關鍵詞:統計素養;生物醫藥;路徑
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2015)06-0088-02
統計學的應用越來越廣泛,被譽為“科技工作者從事科學研究的工具和手段”[1],現在,統計學思維和方法學已經滲透到理工農醫及社會科學等各學科的研究和決策之中。生物學、農學、生物產品工程工藝條件、藥物生物活性實驗及臨床實驗等都尋求統計學家的合作,美國國立衛生研究院(National Institutes of Health,NIH)的基金申請明確要求生物醫學科研項目要有統計人員參與,生物或藥物實驗及產品內容都需詳盡的統計設計與分析。
實際工作中,很多生物學、醫學科研工作者對統計學的作用重視不足,突出表現在分析時盲目套用分析方法,對分析結果輕描淡寫,把統計學當作簡單的修飾工具,甚至把整個統計分析過程變成一個黑箱,那就有可能垃圾進,垃圾出(garbage in,garbage out),嚴重影響了統計學應用的科學性和嚴謹性[2]。為此各高校生物醫藥學相關專業均十分重視培養學生的統計素養,注重統計課程教學方法、教學手段及考核方法等[3-5],以期通過本課程教學,為學生以后從事相關領域的科研或工作打下良好基礎。
筆者所在學院的生物工程、生物技術和制藥工程三個本科專業都開設了這門課程,今后這些學生將繼續從事本專業研究及生產實踐工作,生物或醫藥統計學課程將作為重要的工具課,對這些學生的專業課學習和畢業論文設計及將來從事相關專業的工作十分重要,但這些專業的學生數學基礎較差,甚至有的學生談“數”色變,提高學生統計素養也因此難度增加。筆者通過教學實踐和調查問卷相結合,根據學生特點和課程特點,從主觀和客觀兩方面尋找存在的問題,對如何提高生物醫學專業學生統計素養提出一些思考。
一、增加主動性——樹立數學應用意識,降低難度
課堂教學和調查問卷結果均顯示多數生物醫學類的學生對數學、概率論統計等相關課程興趣不濃,很多學生是因為學分或學院要求等才選修本課程。盡管大于70%學生認為高等數學和概率統計學很重要,認為統計學有用的學生占比例也很高,但問及是否喜歡統計學課程時,則喜歡程度為“一般般”甚至“不喜歡”的比率達到58%,這種想學但不敢學矛盾的心理伴隨著學生的學習,數學相關課程似乎是陡峻的山,在學習過程中個別學生可能會對統計學課程的畏懼心理轉變為抵觸心理,興趣幾乎變為零。
因此教師首先從心理上幫助學生克服畏難情緒,否則學生會停滯在山腳下。具體教學中講明統計學課程注重應用且應用面廣,可提高學生興趣;點明統計學公式及運算簡單,可消除學生的畏難情緒;介紹現在統計學發展特點,統計軟件應用情況,改善學生的情緒;增加互動教學,讓學生多參與,讓學生體驗統計學并非是不可逾越的高山,進一步提升學生興趣和降低學習難度,具體方法在以下各小節探討。
二、定位準確——強調應用,降低難度
定位準確可使學生學習具有目的性和積極性,增強學生數學學習意識,降低統計學類課程教學難度,本課程是生物醫學類應用工具課程,復雜的公式推導過程只會增加學習難度;實際應用中數據分析可避開公式推導,直接根據統計學的試驗方案、條件及相應的理論公式分析。基于以上思考,可將其定位為培養學生在生物醫學科研或生產實踐中的統計學應用能力,減少公式推導及公式死記硬背過程,提高學生的統計素養。
課程定位后可根據調查問卷和教學實踐進行系統思考:教材、教學方法與手段、考核方式等都需要進行調整。教師要廣泛閱讀各類教材從中優選出適合學生專業的應用型教材;教學過程可用多媒體展示案例,提出問題[6],板書主要公式,師生互動分析案例的應用條件,確定統計分析方法,并完成案例計算過程;學生也希望教師適當留一些作業,考核方式采用適當寬松的“一紙開卷”方式進行。系統改革思路確定后,學生壓力減輕,積極性極大提高,也期待著在學習過程中提高自己的統計素養。
三、實踐出真知——實例互動與軟件應用整合
既然將本課程作為應用課程對待,則加強實踐教學環節必不可少,調查顯示學生非常關心案例教學和軟件使用教學,高達87%的學生認為需要軟件教學,這也表明學生有對提高自己統計學素養及知識應用的渴望;實踐證明這些教學環節既可提高學生學習積極性,也顯著提高教學效果,往往理論教學花費很長時間,而采用案例或者軟件使用教學,短時間學生即可領悟。
案例教學是根據學生的專業內容提出案例,如生物學專業則主要以生物學的實驗分析為主,藥學專業則以藥物生產、實驗或臨床應用所產生的數據分析為主,因兩學科交叉性強,許多教學案例可通用,因此也擴展了學生視野。根據實例教學,學生會結合專業學習課程,更易主動運用統計學分析實驗數據。軟件教學可讓學生拋開簡單但繁重的計算過程,如方差分析計算量很大,整個教學過程冗長,可以通過向學生介紹統計的應用條件、計算過程,結合案例引導學生進行方差分析計算,并對進行結果分析。
在實際教學中可采取案例導向教學:提出案例案例解析統計方法上機實驗結果報告課堂練習互動辨析常見疑問教師總結,通過典型案例分析和軟件應用操作充分調動同學們聽課以及主動參與的積極性,培養他們的科研中運用統計學思維的意識。
值得注意的是,如果只注重軟件實踐而忽視了原理理解與掌握,學生也難以形成統計學思維甚至濫用統計學方法,因此,軟件教學最好在理論學習結束后引入。軟件實踐教學時間過長、過早都會產生一定的負面影響,學生會誤認為軟件能夠解決一切,而忽視理論的學習,統計素養的培養和正確的統計運用也陷入空談。
四、適當增加難度——實施“一紙開卷”考核
考核不是目的,是手段,考核的實際目的是讓學生在備考過程中進一步扎實地掌握知識。調查顯示相當一部分學生也是喜歡“吃跳一下夠得著的桃子”,即贊成考試難度適當高一些,包括“一紙開卷”和閉卷考試。課程若采用閉卷考試,學生會死記硬背統計學公式,降低學生學習興趣;目前統計學軟件發展迅速,應用統計學課程中公式并不復雜,沒有必要讓學生完全記憶公式,閉卷考試偏難,對學生是一個負擔;但若采用開卷考試,學生可能會不復習而直接上考場,稀里糊涂做題,學習效果較差。筆者根據本課程的多年教學實踐和調查回饋,建議選擇開卷和閉卷考核之間的形式:“一紙開卷”。
“一紙開卷”方法是讓學生復習時把知識點總結到一張給定的紙張上,考試時,學生只能攜帶這一張紙參加考試。這一考試形式可以督促學生總結學習統計學知識,又避免了死記硬背上考場的情況。學生在總結知識過程中,如果不認真看書或筆記,不認真將關鍵知識點記錄在紙上,若想在考場上能順利完成題目,也是有一定難度的。這一考核方法可以適度的“推一把”,讓學生學好基礎的統計理論知識。
調查顯示學生通過以上學習過程只有15%學生感覺有較大壓力,大多數學生感覺有些壓力或壓力一般,且絕大多數學生認為本課程有益于自己的邏輯思維和統計學思維,表明上述教學過程基本實現減輕學生學習壓力,提高統計素養的目的。
五、更上一層樓——注重創新課題與畢業設計應用
統計素養培養只限制于課堂教學是遠遠不夠的,一定要讓學生在其他過程學習中應用。學生在專業實驗課中會得到許多實驗數據,但因是常規實驗,分析方法固定,學生被動分析實驗數據,擴展運用機會極少。大學生創新課題和畢業論文設計是培養統計素養的最佳過程,在這兩個過程中,學生有大量的機會自主運用統計學原理設計試驗方案、搜集數據統計分析,學生可在實踐過程中提高應用統計學分析數據的主動性。
學生學習統計學不免有紙上談兵之嫌,而學生在畢業論文設計中運用統計學分析數據的需求較多,此機會恰可以補充課堂教學之不足,也同時提高學生綜合運用知識的能力。教師在設計創新課題或畢業論文題目的時候可以考慮相關試驗設計,引導學生運用統計學分析方法解決問題,在具體過程中指導學生正確運用試驗設計和統計分析方法應用。統計學目的就是科學地設計生物醫藥學試驗并對所得數據分析,力求減少試驗次數、節約試驗成本、縮短試驗周期、迅速找到優化試驗方案或數學模型[7],學生在自行根據統計學知識設計實驗時,理論指導實踐過程增加,學生的興趣得以提升,統計素養也自然更易培養形成。
總之,統計學課程把數學語言引入生物醫藥學領域,是一門應用性很強的方法論學科,對生物醫藥學專業學生在今后的科研和生產實踐有重要作用。結合課程特點和專業特點,系統優化應用類統計學教學模式,讓學生在學習中思考、在實踐中解決問題,在實例互動、討論式學習中培養思辨能力,培養理工專業學生的統計素養,讓學生學有所得、學有所用。
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[關鍵詞]立體化 實踐教學課程 設置 實驗項目
[中圖分類號] G642.423 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)07-0115-02
統計學專業的實踐教學應是連續的系統的一個教學過程。統計學專業實踐教學體系的探索和構建對于實現人才培養方案的目標,培養學生統計思維能力和創新能力至關重要。它不是單一的課堂實踐教學,也不僅僅是單層次的社會實踐,它應由課堂實踐教學、綜合實踐教學、社會實踐和畢業實訓實習四部分構成,是多維的、系統的、層進式的、立體化的實踐教學體系。它應由以下幾部分組成:
一、立體化統計學實踐教學體系的構建
1.課堂實踐教學是實踐教學體系的基礎。課堂實踐教學蘊涵著巨大的生命活力,只有師生們的生命活力在課堂實踐教學中得到有效的發揮,才能真正有助于學生們的培養, 實踐教學的課堂才有真正的活力。在統計學專業的課程設置中,可以開設實驗項目的主要有統計學導論、統計實驗、投資統計、多元統計分析、時間序列分析、計量經濟學、調查設計與組織、企業統計等。
2.綜合實踐教學強調學生通過實踐,增強探索和創新意識,學習科學研究的方法,發展綜合運用知識的能力,增進學校與社會的密切聯系。它是根據相應的統計工作來設置的。SARP和EXCEL統計報表軟件實踐是根據用人單位統計工作性質開設的實踐課,開設統計分析R軟件選講是讓學生更熟練地使用各種統計分析軟件,從而提高他們的就業技能。開設統計寫作和統計制圖是為了提高學生的統計應用綜合能力。
3.專業社會實踐,可以在不拘泥于統計模擬實驗室的環境中進行,可以讓學生到真實的環境中,分析近在身邊的經濟問題和社會熱點問題。它可以分兩個層次去實現:第一層次是開展社會調查實踐。如對金水區外來務工人員計劃生育情況的調查,對鄭州市主要路通流量的調查等。通過社會調查實踐活動,鍛煉、提高了學生的實際調查能力,并形成對事物的實質性及客觀性認識。另一層次是讓學生進入校外實習實訓基地實習。如鄭州市各區統計局、企事業單位等。這種校外實習能使學生真正體會到所學專業知識在實際工作中的應用,從而激發學生的專業興趣。
4.畢業實訓實習,它包含畢業論文的撰寫和到統計局等單位的畢業實習。畢業實習以及畢業論文的撰寫是實踐教學的一個重要環節,如何將前三個方面的實踐與畢業實習以及將來的就業結合起來,將直接影響我們的人才培養質量。在學生實習的崗位中,學生可以將前三個實踐中整理的資料與畢業論文的寫作結合起來,理論聯系實際,從而更好地完成畢業論文的撰寫。這樣,實踐單位也會對學生的表現給予高度的評價。
二、制約立體化實踐教學體系發展的瓶頸
(一)積極發揮教師的主動性和創造性
立體化實踐教學方案的實施必須由教師來具體完成。實踐教師是學院教師隊伍的重要組成部分,主要包括:擔任各實踐教學管理教師、指導實踐教學的教師。因此要專門成立專業實踐領導小組,實踐教學人員應有明確的分工和相應的崗位職責。實踐教學人員要按照各實踐教學環節的管理規范,積極承擔實踐教學工作,努力完成各項實踐教學任務。同時要形成激勵機制鼓勵他們要積極研究實踐教學問題,主動開發和設計實踐教學項目,切實保證實踐教學工作的順利開展和進一步加強。
(二)要保證立體化實踐教學體系的順利實施,課程設置是核心
筆者認為在課程的設置上,應強調學生統計應用能力的培養,突出統計學專業“工具型”和“協同型”課程體系的內涵。為此,應把“運籌學”和“統計建模”課程增加到專業特色課程中去,從而突出統計專業定量分析和決策對象的特色。為加強統計分析及其應用需要,建議統計軟件選講側重介紹SAS和R軟件編程技術和應用,另外統計學專業還需增設一門數據庫課程,一方面有助于統計軟件的學習,另一方面可突出統計專業辦學定位。
(三)教學方法的改進是實施立體化實踐教學的保證
立體化實踐教學中,多種教學方法如:啟發式教學、案例教學法、模擬實驗教學法、項目教學法都需要及時而全面地展開。以往在專業課程實踐教學中,學生缺少一種受啟發和相互激勵的環境,無法去思考和分析自己的問題。例如對多元統計分析的實踐教學,只重視統計思想和各種數據分析方法的講解,對如何分析解決實際的經濟問題,卻關注得很少,學生缺少這種主動性綜合實踐。因此我們要借助于統計分析軟件SAS,通過大量的國內外經典案例介紹各種數據分析方法,使學生在掌握基礎理論和方法的同時,也能較快地進入實際應用的領域。要以社會的經濟問題和熱點問題項目為驅動,充分發揮學生的積極性和創造性,優化實踐教學內容,創新實踐教學。
三、立體化實踐教學體系困惑與對策
(一)對于新升本科院校,立體化實踐教學中發揮指導、引路作用的師資隊伍卻存在嚴重匱乏的問題
現有統計教師隊伍中,理論型教師多,“實踐型”教師比例偏低。為此,我們制訂了統計實踐教師培訓的十二五規劃,鼓勵教師向“實踐型”教師發展。通過“走出去,引進來”雙向機制,及時掌握崗位工作對統計人才的實際需求。另外,我們還建立了有效激勵機制,為實踐教師外出訪學、調研 、科研提供各種機會和條件,不斷提高實踐教師的整體素質。同時我們還在企事業聘請了專家教授,到我們學院擔任兼職教師和講座教授,而且他們也兼任我們統計學專業學生實習的指導老師,逐步形成了專兼職相結合的實踐教師隊伍。
(二)年輕的統計學專業缺乏規范性、系統性的實踐教材
統計課實踐教學往往是在理論課結束之后,安排一定課時的實踐教學。一些實踐項目單一、膚淺,缺乏應用性和實用性。這種實踐教學不僅破壞了實踐教學體系的系統性,同時也偏離了立體化實踐教學的初衷。目前我們正組織一部分相關教師和實踐教學領導小組成員,編寫和設計實驗指導書、教學案例集,制作和開發多媒體課件,目的是要切實加強立體化實踐教學的專業基礎建設。《統計學導論》、《多元統計分析》、《SPSS軟件及其應用》等課程都已經編寫了實踐教學大綱和實驗指導大綱。其他課程的實踐教學大綱和實驗指導教程也都在加緊編寫過程中,相信很快我們的統計學專業就會有一套規范性、系統性的實踐教材。
(三)統計專業大學生傳統的畢業實地實習存在許多困難
具體體現在:1.大學畢業生多,實習單位不足,實訓基地接受難度大;2.院校下發的實習的經費少,用人單位不愿接受實習;3.實地實習形式往往崗位單一,實習內容偏少,不能對統計工作全過程進行展開實習。4.實習時大多是觀摩,實際操作很少,學生缺乏實習的積極性和主動性。學生實習基地分散不便管理,實習很難達到預期效果。顯然這種傳統的實地實習方式,已違背我們立體化實踐教學體系的初衷。為此針對這一現狀,我們也試著開發了形式多樣的統計實習規劃項目。統計實習規劃項目如下表:
鄭州航空港實驗區是中國首個航空港經濟發展先行區,建設鄭州航空港經濟綜合實驗區,是中原經濟區建設的必然要求,是中國新型城鎮化建設在中原經濟區的升華。它可以形成中原經濟區的產業高地、開放高地、創新高地,帶動中原經濟區快速發展。作為省市共建的一所本科院校,統計學專業必然承載著中原經濟區經濟建設中統計人才的培養工作,為順應各類應用型、創新型、綜合型統計人才的需求,我們還要不斷地探索立體化的統計學實踐教學體系,積極推進研究性的實踐教學體系,逐步形成我們的實踐教學特色,實現人才培養為經濟發展服務,促進河南經濟的良性和健康發展。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 何劍. 統計學專業”四位一體”實踐教學體系的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2011(2).
[2] 徐龍封.對高等統計學專業課程建設的建議[J].理論與實踐,2007(6).