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科研的统计学方法范文1
关键词:高中数学;概率统计;教学方案
随机现象在实际生活中经常出现,而概率的研究为人们解决生活中的实际问题提供了有效的解决方法,它不仅与现实紧密相连,还与其他学科有着重要联系,因此对于高中数学概率统计学的研究势在必行。
一、高中数学统计概率简析
随着新课改的深入,要求将概率与统计作为高中数学课程的必修内容,概率统计是必修课程的五大模块之一,原本属于大学教材中的内容,却出现在了高中的教材中,充分说明了其重要性。学生将通过实际问题来研究、学习概率,学习随机抽样、样本估计、线性回归的基本方法。通过解决实际问题来积累数据与经验,体会统计思维和确定性思维的差异,深刻体会随机现象,并且通过典型案例解决,认识积累统计方法。
二、高中统计概率教学的现状
在新课标实施后,总体来讲,学生学习概率和统计的兴趣还是比较大的,这也肯定了概率知识在生活中的作用。但在高中数学概率教学的过程中仍存在不足之处,导致学生无法清晰地理解概率和统计的基本概念,并且在实际运用中无法掌握正确的方式,使得最后结论与实际存在很大的偏差。而教师则没有摒弃传统的教学观念,无法将新课改的要求落实到实处,新课改的实施离不开教师,若教师对新课改的内容理解不到位会影响其教学,从而影响学生的发展。
另外,课程本身也存在问题,新课改对于概率教学的具体要求比较笼统,缺乏具体的课程指导。例如,新课改强调理论与实践的结合,让学生体会它的影响和作用,却没有具体设定研究课程。学生仅仅学习理论知识,无法对生活中的实际情况进行实验,最后得出的实际结论不够准确,从而影响了学生对概率准确性的把握。
三、新课标高中数学概率统计教学方法研究
随着信息社会的不断发展,生活中人们常常面临着大量的随机事件以及各种随机数据,这就要求人们要具备概率统计的基本知识,从而进行问题的解决。在高中数学教学中,将概率知识引入其中,可以培养学生的概率统计能力,更好地促进学生全面发展。
1.重视理解概率统计的概念
教师对学生传授概率统计知识时,要改变传统的教学观念,运用新型的教学方式对学生进行教学。学生在初步接触概率知识时,容易将自身的生活实际经验融入判断思维中,导致结果出现偏差,所以,教师在教学过程中要引导学生运用正确的科学定义进行实际问题的解决,同时要通过不断的实验、计算以及积累来验证事件的发生概率,最终熟练应用相关概念,正确地进行问题的解决,防止出现偏差。学生只有对概率的概念有一个深刻的了解,才能够更好地运用概率知识进行实际问题的解决,提升自身的数学知识运用能力。
2.引导学生实际应用
实践是检验真理的唯一标准,对于学生概率知识的教学,主要是为了能够使学生在生活中得以应用,而且新课程改革的最大特征也是要求学以致用。概率与人们的实际生活紧密相关,所以,教师也应该引导学生理论与实际相结合,给学生创造思考与合作交流的空间,不断引导和帮助学生,使其主动发现并且能够运用概率知识解决生活中的实际问题,从而提高学生的兴趣和创新精神。举个简单的例子,对于“最小二乘数问题”的教学,教师可以采用学生感兴趣的话题,比如“学生的身高和体重的关系”等问题,让学生收集数据,并作出相应的散点图,再通过最小二乘法来分析处理数据,利用散点图的直观性来发现变量之间存在的关系。学生研究后再引入最小二乘法,给出线性回归方程。这样的方式不仅提高了学生研究问题的积极性,也养成了学生主动发现、主动积累的习惯。
3.运用信息技术,提高教学质量
随着经济与科技的飞速发展,概率所涉及的领域也越来越广,为了让高中数学的课堂教学更加直观、生动以及准确,可以将信息技术应用到教学中去,概率与统计的关键就是对相关数据的收集与整理。而计算机的应用很大程度上提高了数据的处理速度与效率,是学生建立记录和研究信息的有效工具。教师要留给学生充足的时间去研究实际生活中的问题,学生可以利用计算机对事物的随机现象进行试验分析,计算出模拟结果,使学生能够更直观地理解随机现象的特点。因此,教师应该正确运用信息技术的优势,将平时难以呈现的课程内容呈献给学生,改变学生学习方式,引导学生利用信息技术去积极探索,研究更多更有意义的数学内容。
4.突出统计思维的特点和作用
通过搜集、整理、分析数据最后得出结论是统计的特征之一。统计的结果可能是随机的,所以也可能出现错误的统计结果,这点与确定性思维不同,但它又是一种重要的思维方式,可以通过对不确定的数据进行推理算出结果。概率统计主要是对随机变化的数学数据进行描述,从而推理出合理的结果,并呈现出正确与错误的概率。教学中应该为分析结果提供有效依据,让学生认识到统计的作用,分辨出统计思维与确定性思维的差异。例如,通过随机抽取500名老人的年龄、寿命来推算老年人的平均寿命。像这样运用统计数据来估算整体时,应该认真分析搜集到的数据,让学生体会数据的随机性。
生活中的很多问题都离不开概率与统计,因此,教师在授课过程中应该着重引导学生将统计与概率的基本思想与现实的问题相结合,重视其在日常生活、科学领域中的广泛应用。在教学过程中,利用信息技术充分展现更直观、科学、真实的数据,让学生真实地面对实际生活中的问题,主动设计方案,收集和整理数据并进行分析交流。
参考文献:
科研的统计学方法范文2
论文关键词:操作系统,内核分析,Linux,跨平台调试
0 引言
作为计算机科学与技术专业的一门重要专业基础课程,操作系统的地位举足轻重。但在高校本科教学过程中,学生普遍反映该课程难学,教师在教学中也困难重重。究其原因,操作系统课程自身的知识结构以及研究对象特有的复杂性使上述情况成为必然。而知识体系的复杂性直接导致该课程给人理论性强、抽象的印象。因此,如何有效开展操作系统课程的实验教学,加深学生对该课程的直观理解和把握就显得至关重要。传统实验方法以验证和仿真为主,实验很难发挥应有的作用,且容易混淆系统级和应用级的许多概念,反而使学生更难把握知识结构,难以对系统软件形成宏观认识。结合多年教学实践,我校在操作系统课程的本科教学过程中结合实验平台软件的开发和应用,探索出一种直观有效的实验教学模式,使得教学效果得到较显著的提高。
1 操作系统实验教学现状
1.1 实验比重
由于操作系统课程涉及的理论知识多杂志铺,系统级的验证和实验难度较大,导致教学过程中容易出现避重就轻的情况,教师易偏重理论课而轻视实验课教学,实验的课时设置在各高校中也不同程度地偏少。另一方面,学生受考试形式的引导,也偏重理论学习而忽视实践动手能力的培养。实践证明,不注重实验、验证环节,学生很难对该课程涉及的大量概念和方法形成直观认识,导致对许多知识点的认识出现偏差,反而不利于理论课的学习。例如,目前选用的教材在行文时经常变换研究的“角度”,一些知识点是面向应用的,而一些是研究操作系统内部实现的,但在讲述中并未明确说明,比如:在“进程同步与互斥”部分,大部分教材是从“应用”的角度来描述P、V操作的,并附带伪码算法。但在学习过程中,许多同学搞不清这些算法用在何处,是在应用程序层次还是在操作系统实现层次。如果结合Linux或Windows平台设计实验内容,补充P、V操作对应的系统调用和有关函数的用法,真正写出可运行的程序,就可以大大加深对知识点的理解。
1.2 实验方式
与大部分应用类课程相比,操作系统课程的研究目标是系统软件,知识结构偏重底层软件,且往往涉及到硬件知识,开展实验所需的软硬件平台复杂,传统教学模式很难真正实施“系统级”的实验项目,故常用模拟算法代替。这样容易导致所学知识和方法比较抽象和“遥不可及”,很难形成对操作系统整体上的理解和把握。
1.3 现有的一些改革和尝试
针对操作系统课程实验教学中的问题杂志铺,各高校进行了许多有益的改革和尝试。例如,使用逐渐被认同的Linux实验平台[1],整理更加规范的实验内容[2],以及按照归类和划分层次的原则对实验目标进行细化等方法[3]。但操作系统实验内容自身的复杂性与实验方式尽量简单、有效的要求之间的矛盾依然存在。
2 基于内核分析的实验模式
针对上述问题,本校操作系统教研组在操作系统实验教学中不断探索和尝试,总结出一种基于内核分析的实验教学方法。实施过程中,在保障36个实验学时的前提下,直接面向具体的操作系统对所学的概念和算法进行验证、设计,配合跨平台编译和调试技术,有效地降低了实验实施的难度,且不增加学生的额外负担。
2.1 内核分析
内核分析,就是选择一个开源的操作系统作为对象,通过阅读源代码来分析其实现原理和必要细节,并在特定的地方修改部分代码以验证自己的算法。但是,为了降低实验的复杂度并适应本科生的知识结构,实验对象不应太复杂。基于上述考虑,可以选择Linux0.11版本作为实验的目标系统。Linux0.11版是Linux的早期版本,其总的代码量只有1万行左右,且结构清晰,功能较完整(能够覆盖实验教学中的知识点),几乎包含了目前较新版本内核的所有基本功能和原理[4],能够较好的满足实验要求。
2.2 跨平台编译和调试
单纯的代码阅读是枯燥无味的,特别是操作系统这种系统软件。为了提高实验的直观性,可借助动态调试技术来实现内核代码的阅读和分析工作。通过调试过程可以较轻松的跟踪内核执行的流程、关键算法的运行效果以及关键变量和寄存器的取值情况。
但由于操作系统是系统软件,其修改、编译和调试过程远比一般的应用程序复杂。目前常见的实验环境是在微机上直接安装Linux的发行版本或在Windows系统中通过虚拟机安装Linux开展实验。但这些方法都需要在修改内核后重新编译并重启系统,其过程繁琐且需要掌握Linux的大量命令,从而加重了学生的负担并容易导致其失去学习兴趣。
得益于自由软件基金组织GNU对Linux的支持,目前有许多Linux相关的工具软件可以使用,并且有对应的Windows版本。其中杂志铺,著名的编译器GCC和调试工具GDB可以巧妙解决实验过程繁琐的问题。其主要思路是:利于GCC、GDB、MAKE工具和虚拟机软件,实现一种跨平台的内核编译和调试方法,即在Windows平台下编辑、编译并调试运行Linux系统。这和用VC、VB等应用程序开发工具编程调试的工作方式几乎没用区别。另外,通过开发一个集成实验环境(Windows下的应用程序),可将GCC、GDB、MAKE及虚拟机工具进行集成,从而将命令行工作方式转换为视窗工作方式,大大简化实验步骤,使学生更容易集中注意力到实验内容本身。
图1描述了这种基于跨平台编译调试技术的工作流程。
图1 跨平台内核编译、调试流程
3 集成实验环境的搭建
搭建集成实验环境的目的是避免实验时频繁的执行GNU工具集对应的各种命令,使实验步骤尽可能简洁。其主要组成为:虚拟机BOCHS、Windows下的GNU工具集以及主控程序。集成实验环境的开发过程本身涉及许多操作系统课程中的知识点,比如进程间通讯、管道、共享存储器等。对学有余力的学生,阅读其实现代码有助于编程能力和对操作系统整体认识的提高。
3.1 虚拟机BOCHS
传统的Linux内核调试方法是使用KGDB进行远程调试。这种方法必须要求有一台目标机和一台调试机,因此用于实验有很多困难,难以实施。而利用虚拟机软件,可以在一台微机上虚拟另一微机并满足实验的要求。另外,选择BOCHS而非其它软件的主要原因在于它使用的是仿真技术而非虚拟技术,从而更适合充当调试服务器的角色。
3.2 Windows下的GNU工具集
为了实现跨平台的内核编译和调试,实验环境需要使用Windows下的GNU最小工具集(Minimalist GNU for Windows),主要包括的工具有:AS、LD、GCC、MAKE以及GDB。其主要作用是保证在Windows平台下GNU开发环境仍然可用。但需要注意的是,基于该工具集生成的可执行程序是PE格式的,即Windows下的可执行程序格式,不能作为内核镜像执行,因此需要一个简单的转换过程。但这种首先将内核编译为exe再转换为内核镜像的过程恰好可以为GDB保留内核符号表,从而使跨平台调试成为可能。
3.3 集成实验环境
这是一个用VC开发的Windows应用程序,其功能包括内核源码的管理、编辑、编译、内核镜像的生成、调试、MINIX根文件系统的维护以及实验项目的管理。
(1)内核源码以及实验项目的管理
该功能主要结合操作系统实验教学中的系统引导、进程管理、存储管理、设备管理、文件系统等内容,针对相应的内核源码给出注释、快速索引、实验指导以及实验步骤。它可以帮助学生通过真正的内核代码分析,更深刻理解相关知识点,且形式直观、易于理解。
(2)内核镜像的生成、调试
该功能是实验环境的核心部分。基于该功能可以快速对修改过的内核生成新的镜像,并通过调试器看到真正的运行情况,从而使内核分析实时、动态进行杂志铺,并且像调试应用程序一样简单。具体实现时,将GCC、GDB、BOCHS等作为子进程执行,并通过管道和I/O重定向等方法将繁琐的控制台工作方式转变为视窗工作方式。例如,进行调试时,不再需要记忆GDB的调试命令和频繁的控制台输入,只需点击鼠标设置断点、单击菜单项或按快捷键即可实现字符环境下几十条命令才能实现的功能,操作简单、界面更友好。
(3)根文件系统的维护
在Windows下维护根文件系统的目的是便于将可执行程序加载到磁盘镜像中。由于Linux0.11功能简单,并且为了保证磁盘镜像尽可能小,Linux0.11本身不包含GCC等编译工具,因此,要在目标系统中运行的程序必须在Windows系统中编辑、编译,最后再加载到根文件系统中。
图2为集成实验环境运行的情况。
图2 集成实验环境
4 结语
操作系统课程实验教学的必要性和重要性已被广泛认同,而对教学方法、手段的探索和改革还任重道远。这种基于内核分析的实验方法试图让学生真正接触操作系统实现细节的同时,力争简化实验步骤,使实验环节易于实施。实践证明,该教学模式容易被学生接受、取得了较好的教学效果。
参考文献
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[4]赵炯.Linux内核完全注释.[M]. 北京:机械工业出版社,2004.9.
科研的统计学方法范文3
健康网讯: 胡良平 军事医学科学院生物医学统计咨询中心 北京 100850
很多在生物医药卫生等研究领域中从事科研工作的人经常提出这样的问题:"为什么我们学了多遍统计学仍不得要领,每到用时就出错?"我的回答是:"问题的症结是你们对统计学的系统性和准确性掌握得不够!"道理很简单,虽然你门学了多遍统计学,但每遍学的内容都大同小异,学的内容少,真正掌握的内容就更少了,而要解决的问题却远远超出了自己所掌握的知识范围;每次几乎都是脱离实际地学统计,从统计学教科书上看到的都是经过统计学工作者加工过的材料,自己面对的却是问题的"原型",在尚未真正学会统计学之前,不会将实际问题转化为统计学问题,用十分有限的"几个招术"去对付各种各样复杂的问题,生搬硬套,张冠李戴,出错也就成为难以避免的事了。事实正是如此,在我国的一些科研成果档案材料中,在许多公开发表的科技期刊的学术论文中,甚至在一些电视和报纸等宣传媒体中,误用和滥用统计学的现象相当普遍,以至于严重影响了我国科技工作的科学性和严谨性。
统计学误用的现状
科技期刊中学术论文是科研工作质量好坏和水平高低的一面镜子,全面而又彻底地映射出科研工作者科研创新的思路、统计研究设计的能力、数据处理的水平、结论的可信程度等综合情况。然而,翻阅我国生物医药卫生等研究领域内科技期刊中的学术论文,不难发现误用和滥用统计学的频率相当高,实在令人震惊!概括起来有以下几个方面:其一,人们在"统计研究设计方面"常犯的错误有:忽视统计研究设计,盲目开展科学研究,实验过程中一旦出现了问题,常常措手不及;实验设计的四个原则(随机、设立、重复、均衡)遵守不严,由于研究者对许多重要非实验因素未加以控制,使各实验组之间缺乏可比性;科研课题本身涉及多个实验因素,研究者常采用单因素设计方法取代多因素设计方法,将原本存在交互作用的多因素之间的关系视为互相独立的关系,从而作出偏离实际、甚至完全错误的结论来。其二,人们在"实验资料的收集和整理"方面常犯的错误有:由于缺乏完善的统计研究设计方案的指导,人们常不能正确地收集和整理观测或实验数据,最典型的事例是:为了考察三种药物对生物体所产生的影响之间的差别有无统计学意义,研究者常选用30只小鼠,将它们完全随机地均分到三个药物组中去,当每组10只小鼠服用一种特定的药物后,要在2、4、6、8、10小时5个不同时间点上观测各组中的每一只小鼠某项或某几项定量指标的数值大小(一般是抽血检测,故不需要处死小鼠),目的是要看药物效应随时间推移的动态变化趋势。很多人在收集此类实验数据时,未对各组内的每一只小鼠做标记,仅仅记下了各组小鼠在各时间点上观测到的数据,但无法明确区分从每一只小鼠身上观测到的是哪5个数据。这就将一个原本属于"具有重复测量设计的资料"错误地当作"独立重复实验设计的资料"了。资料收集时的错误,将直接导致统计分析方法的误用,乃至影响统计和专业结论的正确性。还有人在整理实验数据时,随意将那些自认为"过大或过小"的数据舍弃掉,这不仅使实验研究的真实性受到了破坏,有时还容易失去发现奇迹(如基因的突变)的机会。其三,人们在进行"统计描述和表达"方面常犯的错误有:用统计表表达统计资料时,表中数据的含义未表达清楚,使读者百思不得其解;用统计图表达统计资料时,常用表达定性资料的条图来表达各种定量资料,割裂了数据之间的内在联系;有时随意在坐标轴上标刻度值,使图形反映的升降变化趋势是错误的;用表达正态分布的方法来表达呈偏态分布的统计资料;将百分比与百分率混为一谈;滥用相对数,如用某药物医治某病患者5人,治愈3人,就认为此药的治愈率为60%。其四,人们在选用"统计分析方法"方面常犯的错误有:将t检验和c2检验分别视为处理定量资料和定性资料的"万能工具";不考虑资料所具备的前提条件,盲目套用各种统计分析方法;将在专业上毫无关联的变量强硬地放在一起进行相关与回归分析;用直线回归取代曲线回归。其五,人们在处理"多因素多指标统计资料"方面常犯的错误有:用单因素分析方法取代多因素分析方法,用一元分析取代多元分析,这样无法揭示多因素之间的相互关系和多指标之间的内在联系,容易得出片面的、甚至歪曲事实的结论。
对策与建议
要积极开展科研协作。笔者长期从事统计咨询的一个切身体会是:"实际工作者与统计学工作者之间开展密切的科研协作,对双方都非常有利。"这样一来,实际工作者不仅可以腾出大量时间做专业方面的事,而且可以集中精力投身于改革创新,在本学科领域及相关领域内做出更高水平的科研成果来;而对于统计学工作者来说,有机会将自己学到的数学、统计和计算机等方面的知识用来解决生产和科研实践中的具体问题,不仅是一种有意义的工作,而且是一种享受和快乐。"积极开展交叉学科之间的课题协作",是一个"经济、高效、优质、科学"地完成科研课题的现代运作模式,是信息时代的必然发展趋势。利用Internet网开展科研课题协作,是一个"投资小、见效快、回报大"的举措,是广大实际工作者最明智的选择!每一位实际工作者在运用统计学解决实际问题时,应当建立"有所为和有所不为"的理念,确有把握解决的问题就自己解决,没有把握解决的问题,应当向内行请教或请统计学工作者协助解决。
要参加统计培训。广大实际工作者有自己的专业主攻方向,很难挤出较长时间来学习各种统计学知识,但可以结合自己的研究领域中经常涉及到的统计学问题,有的放矢地去参加一些高水平的短期统计学培训班,带着问题、分专题学习统计学,可以达到事半功倍的效果。医药卫生等科技期刊编辑部,要在"稿约"中尽可能增加对统计学的具体要求,以便提高稿件的质量;每个编辑部应培养一、二名统计学水平较高的编辑(因为仅靠少数兼职统计学编委是远远不够的!),方可真正提高稿件的编审质量。
科研的统计学方法范文4
[关键词] 医学期刊 统计学问题 编辑
[中图分类号] G230 [文献标识码] A [文章编号] 1009-5853 (2013) 05-0067-03
医学统计学是一门以统计学原理和方法为基础,探索医学科研工作中遇到的有关数据的收集、整理和分析方法的应用科学,又可被看成一个收集信息、处理信息、分析信息,进而从中提炼和总结分析出新的信息的过程[1]。随着医学科研水平和医疗技术水平的不断提高,医学科研和临床实际工作中,人们对待科学的态度逐渐从原来的“经验主义”转变为“论据先行原则”,无论是在一些医学相关学科的基础实验中,还是在一些临床疾病的诊治等工作中,人们遇到问题时不再“想当然”,而是首先考虑为什么,有何依据,而这些依据大多需要通过统计学中的信息收集、整理、分析来提供。因此,医学统计学在医学工作中的地位越来越重要,统计学应用的正确与否直接影响着医学科研结论的科学性、严谨性和可靠性,具体到医学期刊方面,就会出现因统计学应用不恰当而导致医学期刊不严谨、不科学、不可靠和不具有影响力[2]。鉴于医学统计学在医学期刊中的重要地位,作者结合《肿瘤基础与临床》杂志2011年的240篇文章中出现的统计学问题,对目前我国医学期刊中常见的统计学问题进行分析,同时提出一定的解决方案,为医学编辑工作能力的提高以及医学期刊整体水平的上升提供一定帮助。
1 医学期刊中常见统计学问题
统计学的误用、错用和不用问题广泛存在于许多医学期刊中,统计学错误率处于较高水平,有文献报道期刊论文统计学错误率为38%—80%,而且统计学问题的种类几乎涉及统计学的每个方面,包括实验设计不合理、未进行统计学处理、统计分析软件未介绍或介绍不清、统计学数据的描述方法不当、统计学方法的描述不清或错用、统计值或P值不全或描述不清、统计学结果分析或描述错误等[3-4]。王倩等[5]对5种“中华”系列杂志刊登的文章的统计学应用进行回顾性分析,发现1985年统计学方法应用的错误率占24%,1995年占36%。沈进等[6]选取8种医学期刊,分析发表于1998年至2005年的544篇论著文章的统计学方法应用情况,结果显示,136篇的统计学出现明显错误,错误率达到25%,其中以资料处理方法不当所占比例最高,达到61.76%,其次为图表错误、未作统计学处理等。我刊2011年刊登的240篇论文中,排除个案报道、教学论文、棕色行论文36篇,剩余的204篇论文中有126篇论文采用了统计学处理,占61.76%(126/204),现结合本刊统计学应用现状针对医学期刊中常见的统计学问题进行分类分析如下。
1.1 统计研究设计不合理问题
大多数非统计学专业的学者在进行统计研究设计(包括实验设计、调查设计、临床试验设计)时仅仅从本专业的角度考虑,根据主观想要得到的结果进行分组设计,而完全没有考虑该实验设计的可行性、组间数据是否具有可比性等问题,主要表现在实验设计时不遵循随机化原则、未设置对照或对照不合理、均衡性原则贯彻不彻底等[7]。常见的统计研究设计不合理问题包括缺少对照或对照不合理、单因素设计取代多因素设计、样本量选择不具有代表性或样本量不足等[8]。例如,本刊《SMO蛋白及mRNA在食管癌鳞状细胞癌组织中的表达及意义》一文,在实验分组设计时未对各组间数据是否具有可比性进行统计学分析。
1.2 未进行统计学处理问题
许多医学期刊论文虽然也进行了分组设计、设立对照等,但是文中未说明采用何种统计方法,也未对这些数据进行统计学处理,仅仅通过对实验所得的实际数据的直观判断就得出结论[9]。例如,本刊《肺尖癌26例疗效分析》一文中,作者在分析不同治疗方法对肺尖癌的疗效时并未采用任何统计方法,而是直接得出了“综合治疗较单纯治疗更能延长肺尖癌患者生存期”的结论,这不符合现代医学科研的结论需有据而立的原则。
1.3 统计方法的描述不具体或错用问题
1.3.1 统计方法的描述不具体
一些医学期刊论文中列出的统计方法过于简单,甚至未列出,主要有以下几种情况[10-12]:在“材料与方法”部分中的“统计学处理”中未列出所用的统计学软件或仅列出所用软件而未说明所用软件的版本;对于何种数据采用何种统计方法仅笼统描述,未具体列出文中的那些数据应该用何统计方法;对于定量数据仅列出采取t检验或方差分析,而未列出是否进行正态性检验和方差齐性检验;对于两组定量数据无论是应该采用成组设计t检验还是配对设计t检验,均仅描述为“两组定量数据比较采用t检验”;对于两组或多组定性数据的比较,无论是仅需用 2检验,还是需要采用矫正 2检验或 2分割检验,均描述为“两组或多组定性数据的比较采用 2检验”;统计学符号书写不规范,例如,根据GB/T3358-82,F检验、P值、 2检验、t检验等中的字母应为斜体,不符合上述规定的书写均为错误情况,这在论文中非常普遍;未列出检验水准 ,检验水准 是事先设定的判断小概率实践的标准,实际意义是允许犯假阳性错误概率的最大值,需要根据不同的研究目的进行设定。例如,本刊《 -连环蛋白和层粘连蛋白的表达与垂体腺瘤侵袭性的关系》一文在“统计学处理”仅说明数据的比较采用t检验,而未说明t检验的类型。
1.3.2 统计方法的错用
一些医学期刊论文中的统计方法的应用存在明显的错误。对于所有定量数据,常见的错误有[13-14]:无论是否符合正态分布、是否方差齐,一律盲目应用t检验或单因素方差分析等参数检验方法进行比较分析;无论数据分为几组,一律采用t检验进行比较分析,把其当做定量数据比较的万能工具;无论各组数据是何关系,一律采用成组设计t检验或单因素方差分析。例如,本刊《癌症相关性乏力与TGF- 1的关系分析》一文中,定量数据进行比较分析之前未说明是否进行了方差齐性检验和正态性检验。对于所有定性数据,常见的错误有:把 2检验当做所有定性数据的万能统计工具,忽略了其应用的前提条件是, 2检验适用于正态分布的定性数据,且样本量最好>40,列联表数据进行 2检验时不能有1/5以上的格子其理论频数
1.4 统计结果的描述及分析错误问题
许多医学期刊论文中均可见到统计结果的描述或分析错误,常见的有以下几种[15-17]:1)对于定量数据应当根据是否符合正态分布而采用不同的描述方法,符合者一般采用“均数±标准差”或“均数±标准误”表示,而不符合者则采用中位数和四分位间距来进行表示,不按上述规定进行描述者均属于错误描述;2)对于定性数据,常见的错误是构成比和百分率不分,计算率或构成比等相对数的样本量过小;3)解释有统计学意义时仅根据P值的大小得出相应结论,例如对于A、B组2组的疗效(假定A组疗效优于B组),其“P
1.5 统计值和(或)P值描述不清以及统计值缺失问题
许多医学期刊对统计结果进行描述时,通常不能完整清晰地描述出统计值和P值,常见的有以下几种情况[18-19]:统计结果仅用“P0.05”得出结论,缺少相应的统计值;统计结果包括统计值,但是P值仅写出“0.05”,未列出具体的P值;仅列出具体的P值,而统计值缺失,上述几种情况均不利于文献阅读者进行数据验证和meta分析。例如,本刊《同步放化疗治疗局部晚期食管癌临床观察》一文中,所有统计结果均仅列出了“P0.05”,未列出具体的统计值和P值。
2 针对医学期刊中常见统计学错误的解决对策
目前,医学期刊论文的统计学问题已经成为衡量论文质量高低的重要标准,统计学的错误可能会导致论文学术水平和学术质量的降低,甚至有可能导致严重的后果。近年来,随着广大医学科研工作者和医学期刊编辑及审稿专家对医学统计学应用的重视,医学期刊论文中的统计学问题已经明显减少,但仍然处于较高的水平,这可能与以下几点有关[20-22]:论文作者、编辑及审稿专家思想上不够重视论文统计学应用;期刊编辑的统计学应用知识匮乏;选择审稿专家只注重其专业领域内的影响力,而未关注其统计学应用水平。因此,要想提高医学期刊的统计学应用水平,从而更进一步提高期刊总体质量,需要做到以下几点:作为医学期刊编辑,必须不断进行统计学相关知识的学习,例如参加相关培训班、旁听医学院校的统计学课程及请教统计方面的专家等,以提高自身的统计学应用水平,并从思想上重视统计学应用的审查,在给新投稿件的作者的初步意见中就强调统计学应用的重要性,规定一旦统计学有问题,论文可随时退稿;聘请医学统计学专家进入期刊编委会,负责所有论文的统计学审稿;应通过各种途径,向广大科研工作者宣讲统计学在医学科研工作中的重要性,使其养成良好的正确应用统计学的习惯;在科研课题设计过程中要求有统计学相关专家的参与;科技期刊中增加统计学应用栏目,刊登与本刊论文关系密切的统计学方法,或者刊登一些常见的统计学错误,与作者或读者交流,提高其统计学应用能力。
注 释
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科研的统计学方法范文5
关键词:实践教学模式;《医学统计学》;教学改革;本科生
21世纪开始的第三波全球医学教育改革中明确提出了医学生岗位胜任能力的要求。目前,我国医学院校的《医学统计学》本科教育中,对本科生的培养多强调对其基本知识的掌握上,从而忽视了对学生统计思维及解决实际问题能力的培养,这对学生的岗位胜任能力养成和锻炼是极为不利的。目前,在许多权威性的医学期刊上发表的论文中,统计推断应用有缺陷的高达62%。如果以传统的教学方法教学,只有30%的学生可对试验数据进行整理和分析[1]。培养学生如何获取和处理信息的能力,与他人合作共同解决问题的能力、主动探究能力及责任意识等关键能力,成为教育改革的焦点问题。实践教学模式正是顺应高等教育理念而形成和发展的。
1 国内外实践教学模式现状
实践性教学模式是一种以培养学生实践能力为目说慕萄模式。其关键环节是让学生对已有的知识"再次发现"、"重新组合"、并把"知识应用到实践中去",培养学生自主探究能力、综合分析能力以及解决实际问题的能力[2]。
1.1国外实践性教学模式
1.1.1增加实践教学的比重,给学生充分的实践训练时间。国外教学增加实验设计和实验教学在总学时的比例,同时增设综合型实验课程,学生在实践中训练解决实际问题的能力。在美国的大学课程计划中,实践教学比例在30%以上[3]。
1.1.2改进教学方法,在整个教学环节中始终贯彻实践能力的培养。国外大学注重引入科学的教学方法,包括案例式教学方法、启发式教学方法、以问题为基础的(PBL)教学方法等,调动学生学习的积极性,活跃课堂气氛,培养学生分析及解决问题的能力。同时注重培养学生的团队协作能力,以及与他人有效的沟通和交流能力。如爱尔兰高校稍大的作业和实验都是2~5人一组共同完成的,学生自行决定目标,切割工作量,分配任务[4]。
1.1.3注重科研训练,鼓励学生参加多种形式的科研活动。学校开拓多种科研渠道,学生与教师一起参加某个课题的实验研究,使得学生真刀真枪从事科研训练。如麻省理工大学认为学生应被教授看成年轻的同事,及时给予他们从事科学研究的机会。
1.2国内实践教学模式现状 2005年,教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中提出要"大力加强实践教学,切实提高大学生的实践能力"。然而,实践教学模式存在以下问题:理念落后,重视不够[5]。把本科实践教学看作是理论教学的补充;方法和手段单一,内容陈旧。我国本科高校实践处于简单的操作和参观阶段,学生实际设计和操作机会少;评价标准不科学,体系不健全。大多数本科院校没有制定专门的系统实践教学考核办法和标准,无法对实践教学质量做出公正科学的评价。
2 《医学统计学》实践教学模式改革
进行《医学统计学》实践教学模式改革,对于训练医学生的统计学思维、培养学生科研能力和综合事物分析能力、提高学生的岗位胜任能力具有重要的意义。
2.1拓展教学内容,强化实验手段,提高学生解决实际问题能力。《医学统计学》教学采用理论课与实习课相结合的原则,对教学大纲进行修订,增加实习课在医学统计学总学时的比例。我校《医学统计学》理论教学48学时,实习课教学22学时,实习课比例接近2:1。
2.2改进传统教学方法
2.2.1"案例式"教学与"启发式"教学相结合的方法,提高学生学习的兴趣。在讲每一种新的统计学方法时,不仅仅局限于书上知识点的讲解,而是在此基础上,结合具体案例,讲解实际问题的分析。讲解过程中,教师事先设计多个问题,每个问题的回答首先由学生先思考,并提出自己思路,教师再适当的加以引导和启发并进行及时总结。
2.2.2注重《医学统计学》综合实习,训练学生的统计思维。在《医学统计学》教学中增加实习课教学比例的同时,进一步加入两次课的(共计4学时)综合实习环节,依托在科研过程中遇到的实际数据,使学生掌握如何运用所学的统计方法解决实际问题。综合实习课中老师从中加以引导,学生分组讨论。学生自行切割工作量及分配任务,并完成统计分析报告,最后每组派1人向全班汇报统计分析报告的内容。在综合实习课结束后,采用自制问卷对学生进行匿名调查,有79.7%的学生认为综合实习对今后工作很重要。
2.2.3充分利用网络教学,开辟实践教学新途径。实践教学综合性强、时间紧,要想达到预期的教学效果,提高学习效率,网络教学是现代化教学不可缺少的手段。我校《医学统计学》2008年被评为北京市精品课程,我们以此网站为依托,开设医学统计学网络课程。同时设置学生交流平台,教师及时了解教学需求和学生需求,指导学生完成统计学实践。
2.2.4采用反面案例引领式教学方法,强调医学统计学实用性。理论课教学中设计3学时的资料综合分析及辨析课,指导学生分组查阅某一种医学专业学术期刊,对"医学统计的误用"进行辨析,并分别给出统计描述(包括统计表、统计图)以及统计推断的误用率。以反面案例引领式教学,从正反两个方面进行辨析,引导学生利用所学知识解决实际问题,同时强调统计学的实用性。
2.3改革考核方式,同时考查学生掌握知识及解决实际问题的能力。考核方式包括理论课考试和实验课考试。理论课占80分,包括平时成绩10分,理论考试70分。实验课占20分,为学生综合实习中分组完成的统计分析报告得分,团队得分为每一组学生的最终得分。这种考核方式把重点放在学生运用基础知识和基本技能解决实际问题的能力上,也使得实验考核成为检验实验教学效果的一种有效手段。
3 结论
《医学统计学》实践教学模式改革,应注重强化实验手段,增加实习课在《医学统计学》总学时的比例,突破传统以教师为中心的教学方法,采用案例式、启发式、反面案例引导式教学,注重综合实习,鼓励学生独立思考,质疑发问,对提高学生分析问题和解决问题的能力具有重要的作用。
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科研的统计学方法范文6
[关键词] 教学;临床流行病学;病因学;研究生教育
[中图分类号] G642.0;R18 [文献标识码] C [文章编号] 1673-7210(2013)05(b)-0144-03
临床流行病学是临床医学的方法学课程,通过探讨疾病的病因、发生、发展、诊断、防治和预后的规律,为临床决策提供科学依据,被广泛地应用于临床医学的许多学科领域[1]。随着现代医学模式改变及循证医学的临床应用,临床流行病学在临床科研工作中更加显现其重要性,它是临床医学重要的基础课程和科学研究必需的方法学科,是临床医学生特别是研究生等高层次人才培养的必修科目。临床流行病学因基本概念多、授课时间有限[2],目前教学上仍存在需要解决的问题。现为了适应教学发展需求,寻找不同层次进一步提高教学效果,本研究对某军校2008级研究生临床流行病学病因学大课的授课效果进行了初步分析。
1 对象与方法
1.1 对象
选择某军校2008级修临床流行病学学分的全体研究生进行研究,共发放调查问卷166份,完整有效143份,有效率为86.1%;其中,博士研究生126名,男84名,女42名,统招生89名,在职生37名,内科学专业44名,外科专业35名,眼、耳鼻喉、中医、护理等专业26名,辅诊专业21名;硕士研究生17名,其中,男10名,女7名,统招生13名,在职生4名,内科学专业9名,其他专业8名。
1.2 方法
授课前后采用统一的答卷对调查对象进行调查。内容包括姓名、专业、学号及10道判断题,错误判0分,正确判1分,记录总分。双人核查,对比查错。10个问题分别为:①病例对照研究属于描述性研究;②RR值又叫暴露比值比,是关联强度指标之一;③病例对照研究属回顾性研究,按暴露与否分为两组;④混杂因素与研究因素和疾病都有关联;⑤配比因素越多,研究越容易进行;⑥只要OR值>1,就可认为暴露因素与疾病有关联强度;⑦病例对照研究回忆偏倚不能避免;⑧队列研究可确定病因;⑨队列研究论证强度在流行病学研究设计中最高;⑩队列研究论按暴露与否分为两组,可计算暴露人年数。
1.3 统计学方法
2 结果
3 讨论
近年来,为了适应现代社会和经济发展对高素质人才的需求,我国研究生教育的招生规模年年扩大。据统计,2008年研究生招生人数为446 422人,2009年计划招生人数为510 953人。2010年研究生在校人数为1 538 416人,其中,硕士生1 279 466人,博士生258 950人[3]。研究生是各高校、研究机构和医疗单位科研的科研力量的主力军,他们在导师的指导下完成了科研从申报、立项、研究和结题的全过程,是科研项目主要参与者或完成人。因此,在校研究生的科研理念、科研素质和科研能力将直接影响各科研单位的科研水平,也直接影响我国社会和经济的发展水平。有研究调查了某高校医学研究生学位论文中常见的方法学问题发现,仅有1.8%的学位论文没有统计学错误[4]。即使已经正式发表的科研论文也存在着许多科研方法及统计学的错误。由此可见,提高研究生临床流行病学教学的有效性,提高研究生医学科研资料收集的质量和应用恰当统计学方法处理科研资料的能力,使学生真正掌握临床科研的基本方法,是当前研究生教学改革需要探讨的问题之一,对促进我国医学科研发展水平也具有重要意义。
现代医学模式已由传统的生物医学模式向生物-心理-社会医学模式转变,传统的治疗模式也将向群体、预防、保健和主动参与的模式转变。现代社会对医学人才的要求也越来越高,医生不但要具有广博的医学知识和丰富的临床经验,还要具有较高的科研素质和科研能力。在临床工作中发现问题,应用恰当的科研方法设计课题,收集临床资料,然后应用合适的统计学方法处理资料,最终科学地说明临床医学现象和解决提出的医学问题。临床流行病学作为一门新型的临床医学基础学科和方法学科已为医学界所重视,并愈来愈显示出其在科研和临床中的重要的作用。学习临床流行病学使研究生在今后的临床工作中能用临床流行病学的方法观察、思考和分析问题,对于提高研究生科研素质和科研能力无疑是非常有益的。
临床研究生开设临床流行病学课程的总学时为40学时,学时较少,但从2012级研究生开始,学校将该课程设定为研究生(包括硕士和博士)学位必修课,授课对象主要为临床型和部分科研型研究生,每年约600人。为了使学生更好地掌握这门科研方法学,结合临床研究生实际工作的特点,笔者从2008级研究生开始对课程内容实行逐步教学评估和改革。由于临床流行病学学时有限,为了在有限的学时内使学生达到更好的教学效果,笔者通过教学前后对学生进行问卷调查,了解哪些是学生容易理解的问题,哪些是其较难理解的问题,在以后的教学中将重点放在学生较难理解的问题上,对提高临床流行病学的教学效果将具有实际的意义。
本调查显示,博士研究生对第4、5、8题的理解授课前后差异不显著(P > 0.05)。第4题考查的是“混杂”的概念,说明在授课后学员对该概念理解仍有待加强。第5题考查的是“配比”的作用和实施方法,是对“混杂因素”的消除方法,仍是对“混杂”这个概念不清造成错误,该部分应加强。第8题错误原因可能是由于学员对病因学研究的作用理解不够全面。在今后研究生的授课中,需对这几个概念进一步加以阐述。笔者提一些设想:首先可提出一些问题,如什么是“混杂”、“病因学研究”的方法有哪些,采取以问题引导的教学模式――PBL[5],让学生自己在书中找答案并展开讨论,教师与学生交流互动[6]等均可以借鉴,进一步调动学生自学和参与的积极性,可能更容易加深对知识点的理解和记忆[7-8]。
硕士生第5、7、10题授课前后正确率差异无统计学意义(P > 0.05),且第6、8题授课后正确率较授课前下降。第5题博士、硕士错误率均较高,说明“混杂”这个概念较难理解,硕士虽对考查其基本概念的题目完成得较好,但对其概念的延展和引申仍有待加强。第7题错误说明其对“回忆偏倚”概念不清。第10题说明硕士研究生对队列研究的分组方法及暴露人年数的概念还没有完全理解。第6题错误说明硕士研究生对OR值的理解仍有待加强。第9题硕士学员回答的正确率较授课前下降,一方面可能与例数较少有关,一方面也说明病因学研究方法今后应加强授课。
本调查发现,博士授课效果较好,硕士授课后存在问题相对较多。说明博士在经历了硕士的学习阶段后,对科研的方法和过程都有了进一步的认识和理解,而硕士缺乏科研锻炼。对此,可以尝试运用病案举例[9-10]的教学方法,例如对霍乱的研究、吸烟与肺癌、人状瘤病毒与宫颈癌的关系等,引导学生应用流行病学研究方法去探索病因,了解各相关因素在疾病发生、发展中的作用。这样可能会缩短理论内容与临床实践的差距,让原本枯燥的流行病学规律变得生动起来,形成以科研训练为经、以教学内容为纬的兼容性教学形态及情境[11],更好地锻炼学生对临床课题进行科研设计、测量和评价的能力。
综上所述,研究生教学应针对硕士、博士对临床流行病学不同的理解程度,制定有层次的培养方式[9]。对已经掌握了一定流行病学基础的博士生,授课重点放在其容易混淆的概念和科研中用到的实际方法进行讲解。对硕士生,授课重点放在基本概念的讲述,可以尝试让学生选取不同的科研题目进行实验设计[12],使其对科研整体思路和过程有所了解,形成完整、清晰的科研体系。突出因材施教[13-14]开展更深层次的教学,使学生的学习更具方向性和目的性将成为今后的方向。
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