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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇统计学专业论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
本科毕业论文是高等学校人才培养计划的重要组成部分,是本科教学过程中最后一个重要的教学实践环节,是学士学位授予的一个重要依据。[1,2]然而,相较于其他教学环节,毕业论文没有受到足够的重视,从而导致该环节存在着一些问题。[3]本文将以中央民族大学统计学专业毕业论文为例,在分析其现状的基础上,找到问题并提出相应的建议。
中央民族大学统计学本科专业设置于2003年,目前已有六届毕业生。经过学院和学校层面的努力,统计学专业作为新办专业取得了较快发展,所培养的学生具有较好的专业能力和综合素质,近四成学生继续读研深造,就业的学生大都在专业对口的工作岗位上,就业率一直在85%左右。
本科毕业论文环节在培养方案中是6个学分。学生在第七学期开始选择指导教师以确定毕业论文题目。经过前6个学期的系统理论学习,统计学专业学生已基本掌握了统计学的基础理论和基本方法,具备了正确的统计思想和较强的统计软件应用能力,以及运用所学的理论和方法解决实际问题、文献检索和资料查询等综合能力。本科毕业论文的写作就是统计学专业学生将上述基础和能力进一步深化与升华的重要过程,从而培养学生的创新能力和实践能力,使学生的知识、技能和素质得到进一步的充实和提高,同时也是衡量学校教学质量和办学水平的重要指标。因此对如何提高毕业论文质量进行研究是必要和有意义的。[4]
一、统计学专业毕业论文质量的现状分析
从论文完成情况来看,每届的毕业论文基本都能达到论文教学环节的要求,通过对中央民族大学统计学专业2007~2011年四届毕业生的毕业论文进行分析,发现毕业论文及格率为99.18%。
从毕业论文研究的类型来看,主要分为两大类:理论研究型论文和实证型论文,理论研究型论文表现为总结和论述现有统计理论问题,表述理论研究的成果,或应用理论对现实问题进行分析、说明,并提出自己的思考;实证型论文主要表现为针对某一特定的实际目的或目标,运用所学统计的理论和方法,对经济、管理、金融、医学、生物、工程、环境等领域进行统计调查、统计信息管理、数量分析等。本文由收集整理
从论文知识点范围的分析来看,学生论文绝大多数是统计专业问题,极少数是其他数学分支的问题。从中央民族大学历届统计学专业学生的毕业论文情况分析,发现毕业论文中研究其他数学分支的问题占总数的6.50%,主要包括:一是其他科目的应用研究(数学分析、常微分方程、运筹学及空间解析几何等),占总数的1.63%。二是数学专业教育和数学思维的研究,占总数的4.87%。研究统计学专业问题的毕业论文占绝大部分,比例为93.50%,选题内容广泛且多为社会热点问题,涉及经济、社会、医疗卫生、教育发展、旅游、基础设施建设等多领域,由于受学校人文环境影响,很大比例的学生对少数民族地区的经济、社会、民生等问题进行了统计分析,约占总学生人数的30.08%。所使用的分析方法主要集中于抽样调查、回归分析、多元统计方法、聚类分析、判别分析等常用统计方法。
此外,统计分析显示学生成绩普遍偏高,统计学专业学生的毕业论文,尤其是实证类论文,存在着可以大量使用背景介绍和统计软件分析结果的特点,因此,一些论文没有创新性和学术含量,但具有较大的篇幅,与理学院其他专业的毕业论文成绩比较,其平均成绩相对较高,约80.42分。
二、统计学专业毕业论文存在的问题
毕业论文的质量问题关系到本科人才的培养规格和目标,直接体现了学生本科阶段的学习成果,是衡量教学水平、学生毕业与学位资格认证的重要依据。通过对论文和考评结果的具体分析,发现学生的毕业论文在创新性、理论深度及论文写作常识多方面存在问题。具体表现为:
1.创新性不够
学生的毕业论文表现为理论性研究非常少,大都是实证型论文,并且多是简单的统计方法应用,缺少创新性研究和思考。从中央民族大学历届统计学专业学生的毕业论文来看,理论研究型论文只占4.89%,与实证型论文的比例为1︰19.45,比例悬殊,体现了学生在毕业论文大的选题过程中,避重就轻,缺乏创新的特点。如每年都有一定数量的学生选择“我国人均gdp的预测”这类针对某经济指标进行预测的题目,论文的主要内容就是利用arma、灰色预测或者趋势外推方法等一种或多种方法对时间序列数据做简单建模和分析,论文没有对指标本身的意义以及国内国际的社会经济形势进行综合分析。这种方法简单套用性质的论文占有很大的比重。
2.选题过大、内容空泛,缺乏深入研究,存在抄袭、拼凑现象
有些学生在选择研究课题时,往往不能根据自身的专业知识结构特点和社会实践情况进行准确定位,只是一味的盲目的选择一些过大过空的社会热点问题,因此难以看到所要研究的问题的本质。如有的学生针对cpi做研究,没有深入了解问题的实质,只是收集了一些文献,很难提出自己的观点或研究角度,造成了材料堆积且过于散乱,论文变成了一些材料的简单拼凑。有些论文针对某一社会经济问题进行研究,论文的主题只是针对现有数据利用简单的统计方法进行分析,对数据的质量和可靠性以及方法的适用性不做针对性讨论,对所得的结论也不结合社会经济现实情况进行分析,导致论文质量不高。
3.相对前沿的分析方法利用较少
前沿的分析方法利用较少,通过毕业论文的写作,统计分析能力没有实质性提升。学生论文使用的统计方法主要集中于回归分析、聚类分析、判别分析、相关性分析等,其中回归分析方法占有非常大的比例,约41.46%,其他各统计方法使用的比例分别为:聚类分析为5.69%,判别分析为7.32%,相关性分析为14.63%,多元统计方法为2.44%,时间序列分析为3.25%,极少有学生使用教科书外的相对前沿的分析方法。
4.论文写作上存在结构不合理、没有相关研究介绍、创新点表述不清、参考文献不会正确标注等问题
从学生的毕业论文来看,论文写作不规范,专业性差。主要存在论文形式不规范、结构不合理、题目含糊、有些论文杂乱无章、口语化严重、可读性差等问题。
三、存在问题的原因分析
针对上述问题,统计学系通过对论文进行详细审查以及组织指导教师和学生座谈,发现毕业论文出现以上问题的主要原因包括以下几方面:
1.学生对论文不够重视
部分学生由于忙于考研学习而无暇顾及毕业论文的研究,还有部分学生由于忙于外出找工作、实习而无心认真撰写论文。论文撰写所需的必要时间难以得到保障,因此学生应付了事,从而无法保证论文的深度。此外,还有部分学生认为毕业论文只是一个教学环节,与考研的好坏无关,存在只要写了论文,教师都会让自己通过的侥幸心理,在思想上没有引起足够的重视。
2.缺乏指导教师的针对性指导
指导教师所带毕业生人数过多,使得导师的工作量呈现超负荷状态,无法保证每个学生毕业论文的质量,从而致使部分学生的论文规范性较差,没有对存在的问题反复修改,使得学生论文存在诸多问题。
3.学生的专业训练还不够
大部分本科生没有经历过论文的写作训练,写作水平较低,不了解学术论文的规范性及其格式,不知如何从科研的角度构思文章、组织材料、安排结构,使得相当一部分学生的毕业论文表达的观点不够准确清楚,论据亦不能很好地支持论点。另外,一些同学为了完成任务,直接将在网络中搜索到的资料不假思索的拼凑在一起,使得内容不成体系,观点混乱。
四、提高毕业论文质量的建议和实践
1.加强毕业论文重要性的宣传,提高学生的重视度
加强对毕业论文重要性的认识有助于提高本科生毕业论文的质量。通过讲座、课堂传授等形式,让学生意识到毕业论文的实践性和综合性是任何教学环节都不能替代的,是提高发现问题、分析问题、解决问题能力的有效途径,更是进行个人综合素质提高的必不可少的重要环节,[4]从而使学生在思想上认识到毕业论文的重要性,投入更多精力进行毕业论文设计。
2.选题和教师的科研项目相结合,提高论文的创新性
在选择课题时,为了能充分发挥学生的主观能动性,可以让学生根据自身的特点,与指导教师协商,结合导师的研究方向制定课题方案。统计学专业的教师一般除了申请国家自然科学基金和国家社会科学基金这类对理论性和创新性要求较高的项目以外,很多教师还主持或参加有相应的应用研究类项目。应用类项目大都需要实地调研(以及问卷涉及和数据分析)或者大量的数据分析和建模。引导学生参加这类项目来设计和完成自己的本科毕业论文,能够激发学生的科研热情和创新潜力。此外,鼓励和引导一些成绩较好,如让具备保研资格的学生参加教师的科研讨论班或者课题组,选择一些具有一定难度的理论问题进行研究,可以使学生了解本学科的发展方向和最新动态。最近两年,越来越多的学生,特别是具备了保研资格的学生,在大四上学期就能投入到项目和毕业论文的写作中。
3.重视平时实践教学环节,培养学生的实践能力、发现问题以及解决问题的能力
为了提高学生的学习兴趣以及对问题的分析、解决能力,广泛开展了丰富多彩的社会实践活动,使学生尽可能早地接触与本专业有关的实际工作,切身体会到如何将理论与实际相结合,了解本学科的实际业务,从而提高自主学习能力,加强专业知识的把握。结合学校的实际情况,积极鼓励学生在大二和大三阶段参加校级和国家级的全国大学生数学建模竞赛,申请“中央民族大学本科生研究训练计划项目”、“北京市大学生科学研究计划项目”和“国家大学生创新性试验计划项目”。项目的申请和实施以及研究报告的写作,对学生来说都是一个很好的锻炼。目前,统计学专业本科生的参与率在70%以上。此外,建立专业实习基地可以提高学生利用专业知识分析和解决实际问题的能力。这些环节的设计和实施都有力地保障了学生本科毕业论文的水平和质量。
4.加强学生科技论文写作训练
加强平时课堂上大作业的规范化,潜移默化培养学生科技论文的写作能力。通过平时的实践活动,如学生数学建模以及大学生创新实践等各类实践
性项目来提高学生的论文写作能力。
5.实施激励措施,激发学生的兴趣和主动性
针对那些参与实际课题的学生,学院鼓励指导教师根据学生的完成情况以劳务费的形式给予其奖励,另外积极鼓励毕业论文质量优秀的学生进行投稿发表。此外,还需对答辩程序和评分标准进行规范化,建立优秀毕业论文指导教师和优秀毕业论文奖励制度,以形成积极的导向作用,充分调动指导教师和学生的积极性。
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
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医学期刊论文的统计学质量是医学研究科学性与严谨性的重要标志,但目前国内高水平医学期刊的论文中统计学误用和滥用问题却较为普遍。本文总结了《山东医药》近年来中的统计学问题,就其中实验设计、统计分析方法选用、数据表达等方面作一些分析与讨论,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.实验设计方面存在的问题
实验分组仅从专业角度考虑问题,未从统计学角度考虑问题。作者仅从专业上想如何设计分组,而没有想到其涉及的实验因素以及每个因素包含的水平,组与组之间是否具有可比性等一系列问题。
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。
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研究的一个核心问题,设立对照的意义在于说明临床试验中干预措施的效应,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。
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。
2.统计分析方面存在的问题
统计方法选择非常重要,它直接影响结论的可靠性。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x2检验或其校正公式,如果是多组间率的比较,则采用行X列表资料x2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。
2.1统计方法描述不清,结论欠科学文中未交代所用统计方法,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x2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,值的大小不说明差值的大小,它还与抽样误差大小有关[5]。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假设检验方法和结果的表达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。
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x2检验、配对四格表x2检验及四格表资料的精确概率法等。
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。
针对唐山师范学院体育教育专业2009级本科生选题结果进行统计,关于调查研究的选题占82.5%,与往年基本一样。特定的选题内容决定了后面的研究方法,绝大多数学生的论文中尽管有文献资料法、问卷调查法、访谈法、实验法、数理统计法等,实际上绝大多数人仅仅使用了文献法和问卷调查法,其余方法并未真正使用,流于形式。出现以上情况有学生的主观原因也有客观原因。主观方面的原因的学生研究方法能力掌握极少,平时学习中教师没有教给学生一些常见研究方法,仅有极个别学生参与到任课教师课题研究项目,经历一些研究学习,掌握一些科研方法和技巧,而绝大多数学生对研究方法仅仅从体育统计学等课程中零星掌握一点,且缺乏实践训练,因此自身论文设计中只能选择文献资料法及问卷调查法,而文献资料法是学术论文研究最基本的基础性研究方法,因而学生论文主要使用的是问卷调查法,研究论文也是对调查数据做一个简单归类,进行定性描述,缺乏精确的统计分析。研究方法能力的不足反过来也限制了毕业论文的选题,运动生理学、运动生物力学等内容很少涉及,实验法、测量法、统计法应用偏少。客观方面,地方院校体育师资力量相对薄弱,教师本身科研能力有限,在毕业论文的选题和研究方法上缺乏有效指导,另外学校毕业论文规范中对综述性文章比例有一定限制,因此学生更多选择调查性研究论文,但本科生具备的理论水平有限,难以在拟定选题中采用各种研究方法进行深层次挖掘与分析,单一的研究方法限制了毕业论文的质量。
2“体育科研方法”课程的局限性
直到1991年,国家教委出台的第三套体育教育专业《教学计划》中,才在限制选修的课程模块中,设置了“体育方法学”课程,并明确规定在第8学期安排“科学研究与毕业论文”这一环节,其目标是“培养学生的科学思维和文字表达能力”[4]。2003年教育部出台新课程方案中“体育科研方法”规定为一般必修课程,但不硬性规定学分、学时,明确其为研究方法的入门课程,其宗旨是让学生掌握基本科研方法,培养体育科研的能力[5]。“体育科研方法”课程的学习对学生科研能力的掌握,撰写毕业论文至关重要,但目前唐山师范学院相应课程教学存在一定问题。第一点,对课程的重视度不够,体育教育专业培养大纲虽然将“体育科研方法”列为必修课,但考核性质安排为一般考察课,平时和期末考核比较松散,学生简单完成一个考核作业即完成任务,大纲修订时学分、学时的调整比较频繁,效果不理想。第二点,课程安排和“体育统计学”重合较多“,体育科研方法”课程和“体育统计学”课程学时都安排为32学时,两门课程在研究方法的章节教学中重合较多,较多内容重复教学,而且两门课程都是以课堂理论面授为主,内容枯燥,课后实践较少。第三,教师执教能力有待完善,同其他院校类似“,体育科研方法”课程教学由本专业科研能力突出的教师担任,该课程需要教师有丰富的跨学科知识,不但要掌握一定扎实的统计学知识,对本学科科研特点及学术前沿要有深入理解,但近几年教学工作以青年教师为主,教师缺乏系统的科研方法学习,只是根据自身优势科研方向对“体育科研方法”进行一定角度的阐述,而且以理论性灌输为主,与体育科研实践结合较少。结果就是授课内容与学生毕业论文需要不相符合,如教师讲授很多调查性研究方法,一旦学生选择应用实验法相关题目,论文如何撰写就将极大困扰学生,不得不求教指导教师。
3体育教育专业毕业论文引入实验研究的可行性分析
3.1选题内容可行性分析
体育学属于交叉性学科,各专业均涉及大量文科及理科课程。根据黄汉升[3]对2004-2009届全国优秀本科毕业论文的调查,认为运动人体科学类论文是学士论文中总体质量较高的文章,选题能够反映该学科热点问题,实验设计较严谨,仪器比较先进,学生独立操作的能力较强,优秀论文多集中在运动生理、生化方向。体育教育专业和运动人体科学专业虽然培养方向不一样,但体育教育专业课程方案中依然保留大量自然科学类必修课程,可以从理科方向选题去探索体育实践问题,分析动作技术特点,可以从运动生物力学方向选题,涉及人体机能评定,研究评价方法可以从运动生理等角度选题。但体育教育专业选题一大问题就是大量重复,选题困难,无新意和亮点,实验方法应用太少,唐山师范学院体育专业近几年学生毕业论文选题也存在同样问题,学生选题追求简单、易写,以学校体育调查类选题为主,运动人体科学类选题极少。原因是多方面的,首先,学生理论基础极为薄弱,缺乏应用多种研究方法去深度挖掘运动人体科学类论文的内容,不敢有质疑,不了解通过何种渠道去获取文献资料,因此对此类选题不敢涉及,实践访谈中有学生对大学生减肥方法感兴趣,但考虑到要进行实验设计,使用体成分仪进行测试获取数据,还要进一步统计分析,感觉困难,选择放弃。此类情况不少见,实际上对于本科毕业论文的实验设计和要求对于体育教育专业学生并不复杂,需要相关课程教师,尤其是理论课教师教学中引导学生多思考,扎实掌握理论基础。其次,教师的实验教学工作不足,学生实验课学习不够扎实,不能利用现有条件去设计实验思路,还有一个常见原因,那就是学生有良好的实验基础,但不了解此类选题而遗漏,个别地方院校教学和毕业工作思路较为保守,墨守成规,学生毕业论文工作以稳为主,很多指导教师并未引导学生在自然科学方向去选题,一届照搬一届,选题内容上无新意,没有突破。唐山师范学院体育系针对以上情况,2010年开始引导学生选择运动人体科学类选题,并进行精心指导,帮助学生充分利用实验室,进行合理实验设计,个别学生毕业论文质量明显提高,同时也带动了其他学生学习,取得不错效果,证明利用实验室,进行实验设计完成运动人体科学类毕业论文是可行的。例如,有学生对运动性疲劳评价感兴趣,设计体育课后各类恢复手段对疲劳消除影响的实验,测定不同方式恢复方式后人体心率、血压和血乳酸的水平,实验采用重复测量设计,取得良好效果,观察到了积极性恢复手段的应用起到加速心率和血压恢复的过程,学生通过论文的完成也加深了对相关理论的学习。另有学生选择应用性研究,比较不同力量训练方式对跆拳道大学生运动员下肢肌肉爆发力的影响差异,取得预期效果,论文均入选本校优秀本科毕业论文。以上表明,体育教育专业学生采用实验性、测量性等方法,充分利用实验室条件,可扩大选题范围,提高毕业论文的研究价值和质量。
3.2研究方法可行性分析
毕业论文引入实验性工作,一个前提是必须具备相应的实验条件,教育部2005年颁布的《高等学校基础课教学实验室评估标准表》及大学实验室评估标准明确了高校实验室应具备的条件,目前我国体育类院校、师范类体育院系均不同程度建有实验室,唐山师范学院自2007年迎评以来,实验室经过扩建,添置先进设备和仪器,条件满足现有教学和师生的科研要求。实验室条件满足需要,但部分师生对实验重视不够,实验课程没有形成独立的教学体系,实验教学方法不够灵活,考核评价体系不健全,仪器利用率不高,实验教学师资队伍薄弱。这些问题影响了实验室的利用,这也是学生毕业论文利用实验室较少的原因。理论课教师和实验室相关人员要高度重视实验教学,首先思想上予以重视,不能把理论课实验边缘化,改进实验教学方法,增加综合性、设计性实验,让学生主动利用实验室发现问题,解决问题,大力鼓励学生参与到教师科研工作中,使其熟悉实验,喜欢实验,有能力完成运动人体科学选题论文。学院可以制定各种政策鼓励师生充分利用实验室现有的仪器设备,提高科研水平。以前学生毕业论文大部分是问卷调查类型,实验室先进仪器设备利用率不够,实质上与院系整体科研业务水平不高相关。不但实验教学人员科研业务水平要提高,其他理论教学人员也需要熟悉专业理论知识,对实验室加深了解,熟悉相关仪器的原理和用途,形成普遍能够指导学生在自然科学领域选题的能力,建议定期培训师生了解实验室具备的条件和功能定位,也可通过运动人体科学领域学术讲座给师生提供相关信息,要鼓励师生积极学习实验理论。
(大连大学,辽宁 大连116622)
摘 要:统计学思维与方法已渗透到生物学、农学、药学及临床实验等,但许多生物医药学专业学生对统计学重视不足,影响了学生在科研工作中应用统计学的科学性和严谨性。文章根据生物医药学专业特点,重新定位统计学课程目标,设计适当的实践教学环节,并提出生物医学专业学生统计素养的培养路径。
关键词:统计素养;生物医药;路径
中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)06-0088-02
统计学的应用越来越广泛,被誉为“科技工作者从事科学研究的工具和手段”[1],现在,统计学思维和方法学已经渗透到理工农医及社会科学等各学科的研究和决策之中。生物学、农学、生物产品工程工艺条件、药物生物活性实验及临床实验等都寻求统计学家的合作,美国国立卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)的基金申请明确要求生物医学科研项目要有统计人员参与,生物或药物实验及产品内容都需详尽的统计设计与分析。
实际工作中,很多生物学、医学科研工作者对统计学的作用重视不足,突出表现在分析时盲目套用分析方法,对分析结果轻描淡写,把统计学当作简单的修饰工具,甚至把整个统计分析过程变成一个黑箱,那就有可能垃圾进,垃圾出(garbage in,garbage out),严重影响了统计学应用的科学性和严谨性[2]。为此各高校生物医药学相关专业均十分重视培养学生的统计素养,注重统计课程教学方法、教学手段及考核方法等[3-5],以期通过本课程教学,为学生以后从事相关领域的科研或工作打下良好基础。
笔者所在学院的生物工程、生物技术和制药工程三个本科专业都开设了这门课程,今后这些学生将继续从事本专业研究及生产实践工作,生物或医药统计学课程将作为重要的工具课,对这些学生的专业课学习和毕业论文设计及将来从事相关专业的工作十分重要,但这些专业的学生数学基础较差,甚至有的学生谈“数”色变,提高学生统计素养也因此难度增加。笔者通过教学实践和调查问卷相结合,根据学生特点和课程特点,从主观和客观两方面寻找存在的问题,对如何提高生物医学专业学生统计素养提出一些思考。
一、增加主动性——树立数学应用意识,降低难度
课堂教学和调查问卷结果均显示多数生物医学类的学生对数学、概率论统计等相关课程兴趣不浓,很多学生是因为学分或学院要求等才选修本课程。尽管大于70%学生认为高等数学和概率统计学很重要,认为统计学有用的学生占比例也很高,但问及是否喜欢统计学课程时,则喜欢程度为“一般般”甚至“不喜欢”的比率达到58%,这种想学但不敢学矛盾的心理伴随着学生的学习,数学相关课程似乎是陡峻的山,在学习过程中个别学生可能会对统计学课程的畏惧心理转变为抵触心理,兴趣几乎变为零。
因此教师首先从心理上帮助学生克服畏难情绪,否则学生会停滞在山脚下。具体教学中讲明统计学课程注重应用且应用面广,可提高学生兴趣;点明统计学公式及运算简单,可消除学生的畏难情绪;介绍现在统计学发展特点,统计软件应用情况,改善学生的情绪;增加互动教学,让学生多参与,让学生体验统计学并非是不可逾越的高山,进一步提升学生兴趣和降低学习难度,具体方法在以下各小节探讨。
二、定位准确——强调应用,降低难度
定位准确可使学生学习具有目的性和积极性,增强学生数学学习意识,降低统计学类课程教学难度,本课程是生物医学类应用工具课程,复杂的公式推导过程只会增加学习难度;实际应用中数据分析可避开公式推导,直接根据统计学的试验方案、条件及相应的理论公式分析。基于以上思考,可将其定位为培养学生在生物医学科研或生产实践中的统计学应用能力,减少公式推导及公式死记硬背过程,提高学生的统计素养。
课程定位后可根据调查问卷和教学实践进行系统思考:教材、教学方法与手段、考核方式等都需要进行调整。教师要广泛阅读各类教材从中优选出适合学生专业的应用型教材;教学过程可用多媒体展示案例,提出问题[6],板书主要公式,师生互动分析案例的应用条件,确定统计分析方法,并完成案例计算过程;学生也希望教师适当留一些作业,考核方式采用适当宽松的“一纸开卷”方式进行。系统改革思路确定后,学生压力减轻,积极性极大提高,也期待着在学习过程中提高自己的统计素养。
三、实践出真知——实例互动与软件应用整合
既然将本课程作为应用课程对待,则加强实践教学环节必不可少,调查显示学生非常关心案例教学和软件使用教学,高达87%的学生认为需要软件教学,这也表明学生有对提高自己统计学素养及知识应用的渴望;实践证明这些教学环节既可提高学生学习积极性,也显著提高教学效果,往往理论教学花费很长时间,而采用案例或者软件使用教学,短时间学生即可领悟。
案例教学是根据学生的专业内容提出案例,如生物学专业则主要以生物学的实验分析为主,药学专业则以药物生产、实验或临床应用所产生的数据分析为主,因两学科交叉性强,许多教学案例可通用,因此也扩展了学生视野。根据实例教学,学生会结合专业学习课程,更易主动运用统计学分析实验数据。软件教学可让学生抛开简单但繁重的计算过程,如方差分析计算量很大,整个教学过程冗长,可以通过向学生介绍统计的应用条件、计算过程,结合案例引导学生进行方差分析计算,并对进行结果分析。
在实际教学中可采取案例导向教学:提出案例案例解析统计方法上机实验结果报告课堂练习互动辨析常见疑问教师总结,通过典型案例分析和软件应用操作充分调动同学们听课以及主动参与的积极性,培养他们的科研中运用统计学思维的意识。
值得注意的是,如果只注重软件实践而忽视了原理理解与掌握,学生也难以形成统计学思维甚至滥用统计学方法,因此,软件教学最好在理论学习结束后引入。软件实践教学时间过长、过早都会产生一定的负面影响,学生会误认为软件能够解决一切,而忽视理论的学习,统计素养的培养和正确的统计运用也陷入空谈。
四、适当增加难度——实施“一纸开卷”考核
考核不是目的,是手段,考核的实际目的是让学生在备考过程中进一步扎实地掌握知识。调查显示相当一部分学生也是喜欢“吃跳一下够得着的桃子”,即赞成考试难度适当高一些,包括“一纸开卷”和闭卷考试。课程若采用闭卷考试,学生会死记硬背统计学公式,降低学生学习兴趣;目前统计学软件发展迅速,应用统计学课程中公式并不复杂,没有必要让学生完全记忆公式,闭卷考试偏难,对学生是一个负担;但若采用开卷考试,学生可能会不复习而直接上考场,稀里糊涂做题,学习效果较差。笔者根据本课程的多年教学实践和调查回馈,建议选择开卷和闭卷考核之间的形式:“一纸开卷”。
“一纸开卷”方法是让学生复习时把知识点总结到一张给定的纸张上,考试时,学生只能携带这一张纸参加考试。这一考试形式可以督促学生总结学习统计学知识,又避免了死记硬背上考场的情况。学生在总结知识过程中,如果不认真看书或笔记,不认真将关键知识点记录在纸上,若想在考场上能顺利完成题目,也是有一定难度的。这一考核方法可以适度的“推一把”,让学生学好基础的统计理论知识。
调查显示学生通过以上学习过程只有15%学生感觉有较大压力,大多数学生感觉有些压力或压力一般,且绝大多数学生认为本课程有益于自己的逻辑思维和统计学思维,表明上述教学过程基本实现减轻学生学习压力,提高统计素养的目的。
五、更上一层楼——注重创新课题与毕业设计应用
统计素养培养只限制于课堂教学是远远不够的,一定要让学生在其他过程学习中应用。学生在专业实验课中会得到许多实验数据,但因是常规实验,分析方法固定,学生被动分析实验数据,扩展运用机会极少。大学生创新课题和毕业论文设计是培养统计素养的最佳过程,在这两个过程中,学生有大量的机会自主运用统计学原理设计试验方案、搜集数据统计分析,学生可在实践过程中提高应用统计学分析数据的主动性。
学生学习统计学不免有纸上谈兵之嫌,而学生在毕业论文设计中运用统计学分析数据的需求较多,此机会恰可以补充课堂教学之不足,也同时提高学生综合运用知识的能力。教师在设计创新课题或毕业论文题目的时候可以考虑相关试验设计,引导学生运用统计学分析方法解决问题,在具体过程中指导学生正确运用试验设计和统计分析方法应用。统计学目的就是科学地设计生物医药学试验并对所得数据分析,力求减少试验次数、节约试验成本、缩短试验周期、迅速找到优化试验方案或数学模型[7],学生在自行根据统计学知识设计实验时,理论指导实践过程增加,学生的兴趣得以提升,统计素养也自然更易培养形成。
总之,统计学课程把数学语言引入生物医药学领域,是一门应用性很强的方法论学科,对生物医药学专业学生在今后的科研和生产实践有重要作用。结合课程特点和专业特点,系统优化应用类统计学教学模式,让学生在学习中思考、在实践中解决问题,在实例互动、讨论式学习中培养思辨能力,培养理工专业学生的统计素养,让学生学有所得、学有所用。
参考文献:
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[5]丁建华.生物统计学教学方法与技巧探讨[J].安徽农学通报,2011,(17).
[关键词]立体化 实践教学课程 设置 实验项目
[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)07-0115-02
统计学专业的实践教学应是连续的系统的一个教学过程。统计学专业实践教学体系的探索和构建对于实现人才培养方案的目标,培养学生统计思维能力和创新能力至关重要。它不是单一的课堂实践教学,也不仅仅是单层次的社会实践,它应由课堂实践教学、综合实践教学、社会实践和毕业实训实习四部分构成,是多维的、系统的、层进式的、立体化的实践教学体系。它应由以下几部分组成:
一、立体化统计学实践教学体系的构建
1.课堂实践教学是实践教学体系的基础。课堂实践教学蕴涵着巨大的生命活力,只有师生们的生命活力在课堂实践教学中得到有效的发挥,才能真正有助于学生们的培养, 实践教学的课堂才有真正的活力。在统计学专业的课程设置中,可以开设实验项目的主要有统计学导论、统计实验、投资统计、多元统计分析、时间序列分析、计量经济学、调查设计与组织、企业统计等。
2.综合实践教学强调学生通过实践,增强探索和创新意识,学习科学研究的方法,发展综合运用知识的能力,增进学校与社会的密切联系。它是根据相应的统计工作来设置的。SARP和EXCEL统计报表软件实践是根据用人单位统计工作性质开设的实践课,开设统计分析R软件选讲是让学生更熟练地使用各种统计分析软件,从而提高他们的就业技能。开设统计写作和统计制图是为了提高学生的统计应用综合能力。
3.专业社会实践,可以在不拘泥于统计模拟实验室的环境中进行,可以让学生到真实的环境中,分析近在身边的经济问题和社会热点问题。它可以分两个层次去实现:第一层次是开展社会调查实践。如对金水区外来务工人员计划生育情况的调查,对郑州市主要路通流量的调查等。通过社会调查实践活动,锻炼、提高了学生的实际调查能力,并形成对事物的实质性及客观性认识。另一层次是让学生进入校外实习实训基地实习。如郑州市各区统计局、企事业单位等。这种校外实习能使学生真正体会到所学专业知识在实际工作中的应用,从而激发学生的专业兴趣。
4.毕业实训实习,它包含毕业论文的撰写和到统计局等单位的毕业实习。毕业实习以及毕业论文的撰写是实践教学的一个重要环节,如何将前三个方面的实践与毕业实习以及将来的就业结合起来,将直接影响我们的人才培养质量。在学生实习的岗位中,学生可以将前三个实践中整理的资料与毕业论文的写作结合起来,理论联系实际,从而更好地完成毕业论文的撰写。这样,实践单位也会对学生的表现给予高度的评价。
二、制约立体化实践教学体系发展的瓶颈
(一)积极发挥教师的主动性和创造性
立体化实践教学方案的实施必须由教师来具体完成。实践教师是学院教师队伍的重要组成部分,主要包括:担任各实践教学管理教师、指导实践教学的教师。因此要专门成立专业实践领导小组,实践教学人员应有明确的分工和相应的岗位职责。实践教学人员要按照各实践教学环节的管理规范,积极承担实践教学工作,努力完成各项实践教学任务。同时要形成激励机制鼓励他们要积极研究实践教学问题,主动开发和设计实践教学项目,切实保证实践教学工作的顺利开展和进一步加强。
(二)要保证立体化实践教学体系的顺利实施,课程设置是核心
笔者认为在课程的设置上,应强调学生统计应用能力的培养,突出统计学专业“工具型”和“协同型”课程体系的内涵。为此,应把“运筹学”和“统计建模”课程增加到专业特色课程中去,从而突出统计专业定量分析和决策对象的特色。为加强统计分析及其应用需要,建议统计软件选讲侧重介绍SAS和R软件编程技术和应用,另外统计学专业还需增设一门数据库课程,一方面有助于统计软件的学习,另一方面可突出统计专业办学定位。
(三)教学方法的改进是实施立体化实践教学的保证
立体化实践教学中,多种教学方法如:启发式教学、案例教学法、模拟实验教学法、项目教学法都需要及时而全面地展开。以往在专业课程实践教学中,学生缺少一种受启发和相互激励的环境,无法去思考和分析自己的问题。例如对多元统计分析的实践教学,只重视统计思想和各种数据分析方法的讲解,对如何分析解决实际的经济问题,却关注得很少,学生缺少这种主动性综合实践。因此我们要借助于统计分析软件SAS,通过大量的国内外经典案例介绍各种数据分析方法,使学生在掌握基础理论和方法的同时,也能较快地进入实际应用的领域。要以社会的经济问题和热点问题项目为驱动,充分发挥学生的积极性和创造性,优化实践教学内容,创新实践教学。
三、立体化实践教学体系困惑与对策
(一)对于新升本科院校,立体化实践教学中发挥指导、引路作用的师资队伍却存在严重匮乏的问题
现有统计教师队伍中,理论型教师多,“实践型”教师比例偏低。为此,我们制订了统计实践教师培训的十二五规划,鼓励教师向“实践型”教师发展。通过“走出去,引进来”双向机制,及时掌握岗位工作对统计人才的实际需求。另外,我们还建立了有效激励机制,为实践教师外出访学、调研 、科研提供各种机会和条件,不断提高实践教师的整体素质。同时我们还在企事业聘请了专家教授,到我们学院担任兼职教师和讲座教授,而且他们也兼任我们统计学专业学生实习的指导老师,逐步形成了专兼职相结合的实践教师队伍。
(二)年轻的统计学专业缺乏规范性、系统性的实践教材
统计课实践教学往往是在理论课结束之后,安排一定课时的实践教学。一些实践项目单一、肤浅,缺乏应用性和实用性。这种实践教学不仅破坏了实践教学体系的系统性,同时也偏离了立体化实践教学的初衷。目前我们正组织一部分相关教师和实践教学领导小组成员,编写和设计实验指导书、教学案例集,制作和开发多媒体课件,目的是要切实加强立体化实践教学的专业基础建设。《统计学导论》、《多元统计分析》、《SPSS软件及其应用》等课程都已经编写了实践教学大纲和实验指导大纲。其他课程的实践教学大纲和实验指导教程也都在加紧编写过程中,相信很快我们的统计学专业就会有一套规范性、系统性的实践教材。
(三)统计专业大学生传统的毕业实地实习存在许多困难
具体体现在:1.大学毕业生多,实习单位不足,实训基地接受难度大;2.院校下发的实习的经费少,用人单位不愿接受实习;3.实地实习形式往往岗位单一,实习内容偏少,不能对统计工作全过程进行展开实习。4.实习时大多是观摩,实际操作很少,学生缺乏实习的积极性和主动性。学生实习基地分散不便管理,实习很难达到预期效果。显然这种传统的实地实习方式,已违背我们立体化实践教学体系的初衷。为此针对这一现状,我们也试着开发了形式多样的统计实习规划项目。统计实习规划项目如下表:
郑州航空港实验区是中国首个航空港经济发展先行区,建设郑州航空港经济综合实验区,是中原经济区建设的必然要求,是中国新型城镇化建设在中原经济区的升华。它可以形成中原经济区的产业高地、开放高地、创新高地,带动中原经济区快速发展。作为省市共建的一所本科院校,统计学专业必然承载着中原经济区经济建设中统计人才的培养工作,为顺应各类应用型、创新型、综合型统计人才的需求,我们还要不断地探索立体化的统计学实践教学体系,积极推进研究性的实践教学体系,逐步形成我们的实践教学特色,实现人才培养为经济发展服务,促进河南经济的良性和健康发展。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 何剑. 统计学专业”四位一体”实践教学体系的探索与实践[J].实验室研究与探索,2011(2).
[2] 徐龙封.对高等统计学专业课程建设的建议[J].理论与实践,2007(6).