新形势下《医用数理统计》课的教学实践与探索
作者：车文
单位：车文(中国医科大学数学教研室 沈阳110001)
关键词：
数理医药学杂志000355
中图分类号：G 642 文献标识码：B
文章编号：1004-4337(2000)03-0279-02
我校对大学三年级开设了《医用数理统计》课(共计20学时)，旨在开阔学生的视野，培养学生的科研意识，使学生能够正确运用统计学原理和方法为医学研究注入活力。面临新的形势，作者在《医用数理统计》课的教学过程中进行了有意义的实践与探索。
1 紧密联系医学实例，加强基本概念、基本原理的讲授方法，注重培养学生的逻辑思维能力
, http://www.100md.com
基本概念是统计教学的基础，所以要求学生首先应该掌握统计学中几个关键的名词，如总体与样本、抽样误差与抽样分布、假设检验等。由于这些概念内容抽象，覆盖面广，学生难以理解，所以在讲授这些基本概念时，就要摒弃传统的平铺直叙的方式。下面通过一个简单的医学实例，阐述这些基本概念及其之间的关系和医学规律的统计推断中假设检验的基本思想。
实例 据以往大量调查，已知一般平原地区健康成年男子平均脉搏次数为72次/分。某医生想考察某山区健康成年男子脉搏次数与一般平原地区健康成年男子脉搏次数是否存在差异?
很明显，该医生最理想的做法就是测定该山区全体健康成年男子脉搏次数(总体)，然而，这是不现实的。所以，只能从中测定一部分人的脉搏次数(样本)，为此随机抽测25名(样本容量)健康成年男子脉搏次数，获得平均脉搏次数为74.2次/分(样本均数)。于是提出：能否从74.2次/分≠72次/分，就判断该山区健康成年男子脉搏次数与一般平原地区健康成年男子脉搏次数存在差异呢?要回答这个问题，先来分析产生这种差异的原因：①来源于个体之间的差异(抽样误差)；②来源于山区环境与平原环境之间的差异(总体差异)。如果属第①种情况，我们就不能判断该山区健康成年男子脉搏次数与一般平原地区健康成年男子脉搏次数存在差异；如果属第②种情况，我们就可以判断该山区健康成年男子脉搏次数与一般平原地区健康成年男子脉搏次数存在差异。那么这个差异究竟来源于哪个呢?我们可以从分析抽样误差造成样本指标差别的可能性着手，经过一系列分析，最重要的统计推断假设检验的基本思想就阐述出来了，进而采用假设检验的方法计算样本指标之间的差别完全由于抽样误差引起的可能性大小，即概率P。如果P≤0.05，说明从样本指标的差别推断所研究的总体之间存在差别的可能性较大，即所谓差别有显著性意义。由于采用了以上从实例中提出问题、分析问题、解决问题的方式，使学生不仅容易理解统计学的抽象名词、基本原理，而且还培养了学生逻辑思维的能力，更重要的是让学生从一开始就体会到医学研究中抽样误差是不可避免的，但我们可以设法减少抽样误差，并可以用统计分析的方法分析抽样误差的大小。
, 百拇医药
2 充分利用现代化电教媒体，开展计算机辅助教学，达到理论与实践相结合的目的
我们认为医学统计学教学改革除了在教学内容和方法上下功夫外，教学手段的现代化是实现教学内容与方法最优化的重要措施。当前电教设备的现代化已为将抽象的知识具体化、形象化和简单化提供了有效的媒体，计算机辅助教学(CAI)已成为现代化教学的重要标志。为了开展医学教理统计学计算机辅助教学，我们采用学生比较熟悉的Windows95下的Excel97。Excel是一种使用方便的电子表格软件，它有强大的数据管理功能，在“分析工具库”中，提供了一组数据分析工具。使用这些分析工具，可以进行假设检验、方差分析、相关分析及回归分析，输出结果时还能产生图表。下面，通过例子简单介绍如何用Excel进行统计推断。
实例 用克矽平治疗矽肺患者10名，治疗前后血红蛋白含量如下： 治疗前
113
, http://www.100md.com
150
150
135
128
100
110
120
130
123
治疗后
140
138
140
, 百拇医药
135
135
120
147
114
138
120
试问克矽平治疗前后血红蛋白含量有无显著性差异?
首先正确分析实例中应采用的统计方法。在此例中，由于样本的观察值存在配对关系，所以使用“成对双样本t检验”。然后在计算机上实现统计推断。
其操作如下：1、进入Excel状态，将需要处理的数据按行或者按列输入到电子表格上。2、单击“工具”菜单中的“数据分析”命令可以浏览已有的分析工具。如果在“工具”菜单上没有“数据分析”命令，应在“工具”菜单上运行“加载宏”命令，在“加载宏”对话框中选择“分析工具库”。3、在“数据分析”对话框中选择“t检验成对双样本均值分析”。在此对话框中有如下输入项：
, http://www.100md.com
① 变量1的区域在此输入需要分析的第一组数据区域的单元格所在的位置。该区域必须由单列或单行数据组成。输入方法是单击输入框右面的按钮，回到电子表格上第一组数据开始的单元格拖动鼠标至结尾的单元格。此时变量1的区域如(A1..K1)将自动进入输入域中，至此变量1的区域已确定。然后再单击输入域右面的按钮，回到原对话框。② 变量2的区域在此输入需要分析的第二组数据区域的单元格所在的位置。该区域必须由单列或单行数据组成。输入方法同前。③ 假设平均差在此输入期望中的假设差值。缺省为0值。④ 标志如果输入区域的第一行或第一列中包含有标志项，应选中此项。⑤ Alpha(α)在此输入检验的统计意义水平。该值范围为0～1之间，缺省为0.05。⑥ 输出区域信息可选择如下单选项“输出区域”或者“新工作表”。填完各项内容后，按“确定”按钮，即可在输出区域给出输出结果，见表1。
我们看到利用Excel软件进行简单统计推断，它的最大特点就是：不需要编写程序，只需要进行简单的操作。通过这样的教学，学生很快就能掌握一种新的科研方法，从而达到理论与实践相结合的目的。表1 t检验成对双样本均值分析
, http://www.100md.com
治疗前
治疗后
平均
125.9
132.7
方差
266.5444
116.6778
观测值
10
10
泊松相关系数
0.318619
, 百拇医药
假设平均差
0
df
9
t Stat
-1.30662
P(T<=t) 单尾
0.111871
t 单尾临界
1.833114
P(T<=t) 双尾
0.223742
t 双尾临界
2.262159
收稿日期：1999-10-27, 百拇医药
单位：车文(中国医科大学数学教研室 沈阳110001)
关键词：
数理医药学杂志000355
中图分类号：G 642 文献标识码：B
文章编号：1004-4337(2000)03-0279-02
我校对大学三年级开设了《医用数理统计》课(共计20学时)，旨在开阔学生的视野，培养学生的科研意识，使学生能够正确运用统计学原理和方法为医学研究注入活力。面临新的形势，作者在《医用数理统计》课的教学过程中进行了有意义的实践与探索。
1 紧密联系医学实例，加强基本概念、基本原理的讲授方法，注重培养学生的逻辑思维能力
, http://www.100md.com
基本概念是统计教学的基础，所以要求学生首先应该掌握统计学中几个关键的名词，如总体与样本、抽样误差与抽样分布、假设检验等。由于这些概念内容抽象，覆盖面广，学生难以理解，所以在讲授这些基本概念时，就要摒弃传统的平铺直叙的方式。下面通过一个简单的医学实例，阐述这些基本概念及其之间的关系和医学规律的统计推断中假设检验的基本思想。
实例 据以往大量调查，已知一般平原地区健康成年男子平均脉搏次数为72次/分。某医生想考察某山区健康成年男子脉搏次数与一般平原地区健康成年男子脉搏次数是否存在差异?
很明显，该医生最理想的做法就是测定该山区全体健康成年男子脉搏次数(总体)，然而，这是不现实的。所以，只能从中测定一部分人的脉搏次数(样本)，为此随机抽测25名(样本容量)健康成年男子脉搏次数，获得平均脉搏次数为74.2次/分(样本均数)。于是提出：能否从74.2次/分≠72次/分，就判断该山区健康成年男子脉搏次数与一般平原地区健康成年男子脉搏次数存在差异呢?要回答这个问题，先来分析产生这种差异的原因：①来源于个体之间的差异(抽样误差)；②来源于山区环境与平原环境之间的差异(总体差异)。如果属第①种情况，我们就不能判断该山区健康成年男子脉搏次数与一般平原地区健康成年男子脉搏次数存在差异；如果属第②种情况，我们就可以判断该山区健康成年男子脉搏次数与一般平原地区健康成年男子脉搏次数存在差异。那么这个差异究竟来源于哪个呢?我们可以从分析抽样误差造成样本指标差别的可能性着手，经过一系列分析，最重要的统计推断假设检验的基本思想就阐述出来了，进而采用假设检验的方法计算样本指标之间的差别完全由于抽样误差引起的可能性大小，即概率P。如果P≤0.05，说明从样本指标的差别推断所研究的总体之间存在差别的可能性较大，即所谓差别有显著性意义。由于采用了以上从实例中提出问题、分析问题、解决问题的方式，使学生不仅容易理解统计学的抽象名词、基本原理，而且还培养了学生逻辑思维的能力，更重要的是让学生从一开始就体会到医学研究中抽样误差是不可避免的，但我们可以设法减少抽样误差，并可以用统计分析的方法分析抽样误差的大小。
, 百拇医药
2 充分利用现代化电教媒体，开展计算机辅助教学，达到理论与实践相结合的目的
我们认为医学统计学教学改革除了在教学内容和方法上下功夫外，教学手段的现代化是实现教学内容与方法最优化的重要措施。当前电教设备的现代化已为将抽象的知识具体化、形象化和简单化提供了有效的媒体，计算机辅助教学(CAI)已成为现代化教学的重要标志。为了开展医学教理统计学计算机辅助教学，我们采用学生比较熟悉的Windows95下的Excel97。Excel是一种使用方便的电子表格软件，它有强大的数据管理功能，在“分析工具库”中，提供了一组数据分析工具。使用这些分析工具，可以进行假设检验、方差分析、相关分析及回归分析，输出结果时还能产生图表。下面，通过例子简单介绍如何用Excel进行统计推断。
实例 用克矽平治疗矽肺患者10名，治疗前后血红蛋白含量如下： 治疗前
113
, http://www.100md.com
150
150
135
128
100
110
120
130
123
治疗后
140
138
140
, 百拇医药
135
135
120
147
114
138
120
试问克矽平治疗前后血红蛋白含量有无显著性差异?
首先正确分析实例中应采用的统计方法。在此例中，由于样本的观察值存在配对关系，所以使用“成对双样本t检验”。然后在计算机上实现统计推断。
其操作如下：1、进入Excel状态，将需要处理的数据按行或者按列输入到电子表格上。2、单击“工具”菜单中的“数据分析”命令可以浏览已有的分析工具。如果在“工具”菜单上没有“数据分析”命令，应在“工具”菜单上运行“加载宏”命令，在“加载宏”对话框中选择“分析工具库”。3、在“数据分析”对话框中选择“t检验成对双样本均值分析”。在此对话框中有如下输入项：
, http://www.100md.com
① 变量1的区域在此输入需要分析的第一组数据区域的单元格所在的位置。该区域必须由单列或单行数据组成。输入方法是单击输入框右面的按钮，回到电子表格上第一组数据开始的单元格拖动鼠标至结尾的单元格。此时变量1的区域如(A1..K1)将自动进入输入域中，至此变量1的区域已确定。然后再单击输入域右面的按钮，回到原对话框。② 变量2的区域在此输入需要分析的第二组数据区域的单元格所在的位置。该区域必须由单列或单行数据组成。输入方法同前。③ 假设平均差在此输入期望中的假设差值。缺省为0值。④ 标志如果输入区域的第一行或第一列中包含有标志项，应选中此项。⑤ Alpha(α)在此输入检验的统计意义水平。该值范围为0～1之间，缺省为0.05。⑥ 输出区域信息可选择如下单选项“输出区域”或者“新工作表”。填完各项内容后，按“确定”按钮，即可在输出区域给出输出结果，见表1。
我们看到利用Excel软件进行简单统计推断，它的最大特点就是：不需要编写程序，只需要进行简单的操作。通过这样的教学，学生很快就能掌握一种新的科研方法，从而达到理论与实践相结合的目的。表1 t检验成对双样本均值分析
, http://www.100md.com
治疗前
治疗后
平均
125.9
132.7
方差
266.5444
116.6778
观测值
10
10
泊松相关系数
0.318619
, 百拇医药
假设平均差
0
df
9
t Stat
-1.30662
P(T<=t) 单尾
0.111871
t 单尾临界
1.833114
P(T<=t) 双尾
0.223742
t 双尾临界
2.262159
收稿日期：1999-10-27, 百拇医药