附件2:
《卫生统计学》课程思政教学案例
(新葡的京集团35222vip;刘俊、赵浩)
一、课程基本信息
课程名称 |
卫生统计学 |
课程性质 |
专业基础课 |
学 分 |
5.0 |
学 时 |
80 |
开课专业 |
预防医学 |
授课对象 |
第五学期 |
二、课程思政建设总体思路
(1)建设目标
以建设“综合应用型大学”为指导方针“。努力建设学历结构、职称结构合理的教学队伍,选择优秀的教材,采用先进、灵活的教学方法和手段,构建教育创新体系,将医学统计学课程思政内容“润物细无声”融入到课堂中,建设成广受学生欢迎、深同行专家认可、有一定影响的思政课程,为进一步申报校级思政课程积累资料。
(2)思政内容挖掘及教学融入
卫生统计学是统计学院里和方法在大健康领域的应用,它通过对卫生相关数据的收集和分析,辅助处理公众健康中的不确定性问题。对卫生事件的数据统计是卫生统计的主要组成部分。因此,发掘卫生统计学的思政元素离不开历史和现实问题。
一方面,我国医学史上有一大批与卫生统计相关的医学大家和人民好医生,如上海医学院公共卫生学院创始人、我国著名公共卫生学家、医学教育家和医学哲学思想家苏德隆教授。20世纪70-80 年代,苏德隆调查分析了江苏省启东县农民肝癌发病率和病死率与当地周边环境的关系,并撰文研究肝炎肝癌之间的因果关系,提出“多数人同意决不能作为真理的标准”“证实某病与某因素之间的统计联系是比较容易的,但我们还须证明他是因果联系,而不是由于病和因素同与某些其它事件相联系而联系的”等真知灼见。
另一方面,在2020年“防控疫情、战胜疫情”期间,广大医务人员与医疗工作者临危不惧、义无反顾、勇往直前、舍己救人,赢得了全社会高度赞誉,其中亦不乏卫生统计学相关思想政治教育资源。如,复旦大学公共卫生学院余宏杰课题组,在疫情期间开展了一项流行病学和模型研究,在此项研究工作中,课题组所做到的及时数据分析和模型研究以及提出“防控措施的有效性仅在措施落实到位时才适用,如果放松现有的公共卫生干预或人群行为发生重大变化,可能会导致后续传播增加。”等建议和对策,为政府相关部门在疫情发展中采取有效对策等提供了重要的决策依据"。
因此,“卫生统计学”课程教学立足于教育的本质和教育发展的时代要求,根据学科、专业、课程的特点,可以把“卫生统计学”课程与培养医学生成为医德高尚、医术精湛的人民健康守护者有机结合起来。
三、课程思政典型教学案例
(一)案例名称
唯物辩证法的局部与整体观——统计量的抽样分布
(二)教学目标
(1)知识目标
学生要理解总体和样本的概念及两者的关系,熟悉样本统计量的常用类型和判断标准,掌握抽样分布的构造条件和性质。
(2)能力目标。
辩证思维能力:通过对总体和样本的概念及其联系的学习,学生要理解由实物总体到总体分布的抽象过程以及样本点与总体同分布的原因,通过辩证唯物论看待问题,认识到整体和部分既相互联系又相互区别,掌握通过部分了解整体特征的方法。
解决问题能力:学习完抽样分布的相关内容及具体的实例之后,学生要意识到理论联系实际的重要性,从而学会应用理论统计方法解决实际问题,透过现象掌握问题本质。
(3)价值目标。
形成良好的研究习惯:学生要认识统计学知识中包含的辩证唯物主义、整体和部分等思政元素,正确掌握理论联系实际的研究方法,养成专业、严谨、求实的科学研究习惯。
(三)教学设计与组织实施
(1)教学设计:本课程设计建议安排4课时(180分钟),具体安排如下:
表1 教学组织安排
学习阶段 |
学习内容 |
时间(min) |
学习方式 |
学习目标 |
课前 |
分组学习,预习“统计量的抽样分布”章节内容 |
课前 |
学习通线上学习 |
熟悉统计量和抽样分布的基本概念 |
课中 |
引出案例:教师介绍总体参数与样本统计量的含义 |
30 |
线下面授 |
理解总体、总体分布与样本、样本性质的基本概念和原理 |
教师介绍抽样分布及其样本特征的基本概念、方法、步骤 |
30 |
了解总体参数和常用统计量的基本运用 |
介绍样本率和样本均数抽样分布及分布定理 |
45 |
掌握抽样分布的定义、性质特征和运用方法 |
教师介绍课程内容中的思政元素 |
20 |
了解统计分布中的思政元素 |
分组讨论思考题 |
20 |
回顾知识点,加深理解运用 |
分组展示对思考题的分析 |
35 |
反馈知识点应用情况,锻炼学生理解和表达能力 |
课后 |
完成学习通作业题,复习“统计量的抽样分布”章节中的知识点 |
—— |
学习通线上 |
增强印象,加深理解 |
(2)组织实施
引出案例,介绍知识点:
某车间生产某种零件,其厚度X服从正态分布,即X~ N(μ,σ2),规定当σ≤0.6时,生产处于良好状态,现抽取容量n=20的一个样本,计算样本方差s2,如果s≥c,则认为生产过程失去控制,必须停止生产并进行检查。当σ≤0.6,c取何值,才能使s≥c的概率小于等于0.01?(生产良好而被误判为不正常的概率小于等于0.01)。
在解决本案例之前,我们首先需要了解总体和样本之间的联系。统计研究的目的是探索现象内在的数量规律性。为了解总体的数量特征,我们可以对总体进行全面调查,得到总体数据,进而归纳出数量特征;也可以对总体进行随机抽样,利用随机样本对总体进行推断,即统计推断。总体是根据一定目的确定的所要研究事物的全体,是由客观存在的、具有某种共同性质的众多个体构成。总体中每个单位称为个体。在此案例中,某车间生产的这种零件的全体就是一个总体,而其中每个零件就是个体。但如何将实物总体与随机变量和分布联系起来呢?
统计学中真正收集和研究的是标志值,而不是个体本身。比如,本案例中需要记录的是零件厚度的数值,此时总体实质上已经转变为这批零件厚度的标志值,总体从实物抽象到了数值。我们可以注意到许多零件的厚度是相近的,汇总标志的不同取值及不同取值出现的频率,将得到零件厚度X在不同区间取值的频率,用p(x<X≤x+△x) 表示零件厚度在(x,x+△x) 中取值的频率,可以得到零件厚度在不同区间上取值的频率。当总体容等干无穷大时,根据大数定律,上述频率将趋于概率。相应地随机变量,其所有取值概率形成一个分布,自此总体和概率论中的随机变量实现了等同。
思政元素内容:唯物辩证法的局部与整体观。
唯物辩证法认为,首先,整体和部分是相互区别的。整体是事物的全局,是发展的全过程,从数量上看它是一;部分是事物的局部,是发展的各个阶段,从数量上看它是多。整体和部分在事物发展过程中的地位、作用和功能各不相同。整体居于主导地位,整体统率着部分,具有部分所不具备的功能;部分在事物的存在和发展过程中处于被支配的地位,部分服从和服务于整体。其次,整体和部分又是相互联系、密不可分的。整体是由部分构成的,离开了部分,整体就不复存在。部分是整体中的部分,离开了整体,部分就不成其部分。部分的功能及其变化会影响整体的功能,关键部分的功能及其变化甚至对整体的功能起决定作用。整体的功能状态及其变化也会影响部分。个别和一般相结合、点与面相结合是统计研究中的重要基本方法。这是与分析和综合相辅相成的一个重要思维方式,其中贯穿着归纳和演绎的思维方法。根据唯物辩证法的原则,事物的个别与一般、个性与共性、矛盾的特殊性和普遍性是对立统一的。矛盾的普遍性存在于其矛盾的特殊性之中,共性寓于个性之中。这在认识论上就为我们提供了个别与一般、点与面相结合的方法的客观依据。
统计研究的目的是探索现象内在的数量规律性。为了解总体的数量特征,我们可以直接对总体进行全面调查,得到总体数据,进而归纳出数量特征;也可以对总体进行随机抽样,利用随机样本对总体进行推断,即统计推断。抽样分布是进行统计推断的基础,它利用概率论的基础,讨论抽样调查数据的分布特征。抽样分布的提出是由于人们目前掌握的信息不足以了解总体的特征,我们可以考虑从样本信息出发,运用概率论的理论推导方法,从而推断总体的某些特征,是通过局部来反映总体的方法。样本的某些关键指标对总体的分布形状起着决定性的作用,从对样本的认识推断到对总体的认识,从提出个体的某些标志取值到通过分布能完整概括总体的全部特征,总体完成了从实物到分布的抽象。这样一步一步将复杂的问题进行简化的过程,蕴含着以点概面、由面及点,从局部到整体、由整体到局部的辩证关系。
分组讨论思考题之一:运用唯物辩证观中局部与总体的关系,谈谈你对总体与样本的理解。
参考答案:
统计所研究的对象是由同类事物构成的总体,总体是根据目的确定的所要研究事物的全体。它由客观存在的、具有某种共同性质的众多个体构成。总体中每个单位称为个体。例如,每一批次麦子的全体就是一个总体,而其中每单位的麦子就是个体。统计推断的重要任务是通过对总体中随机抽取的部分个体进行观测来推断总体的特征。按照随机原则,通过观测或试验的方法,获得的总体中一部分个体的标志值,称为样本,每个个体的取值称为样本点或样品。抽出样本之前,由于总体中各个体都有被抽到的可能,因此样本是一组随机变量,我们可以取总体分布中任意一个值。
统计推断认为总体是一个分布,那么样本点是从总体中随机抽取的,其样本取值和相应概率都与总体一样,因此样本服从总体分布,当样本点观测值确定时,我们可以认为样本点观测值是总体分布的一次实现。在总体数量较大时,我们通常考虑从样本信息角度出发,运用概率论的理论推导方法推断总体的一些特征,这个过程蕴含唯物辩证观中局部到总体的方法。
(四)教学效果及反思
通过本案例的学习,学生要理解样本与总体、样本分布与总体分布的关系,常用样本统计量的定义及运用,重点掌握抽样分布的定义、性质和运用场景以及抽样分布定理。最后,期望学生在以后的统计研究中面对不同的问题情形能够熟练运用抽样分布进行不同的假设检验,并将其中所包含的唯物辩证观的方法论运用到实际生活问题的解决中。稍有不足的是,对于抽样分布定理这样的理论性较强的知识点,学生还需要结合更加生动灵活、贴近现实的实际问题案例加以理解;对于样本率和样本均数统计分布的区别与联系,教师可以结合更加符合经济现状的案例分析进行引导,这样能够使学生更加快速、容易地理解知识点,从而提高学习效率。
四、课程思政建设特色与创新
将思政元素融入专业课堂,真正达到了让“各类课程与思政课同向同行、形成协同效应”的效果。教师通过生动的教学内容,将专业内容的知识性、技能性与价值性进行有机融合,并且针对每一部分教学内容都进行扩展式、延伸式、研究性、专题性的深度挖掘,帮助学生加深理解,提炼出符合课程特色的法治理念、社会责任、文化自信、人文精神和价值追求等思政要素,在润物细无声的情境下将课程的价值引领沁润到学生心中。通过预习、教师指导、课堂展示、课后复习等过程,学生能够对专业知识进行学习巩固,掌握样本与总体、样本分布与总体分布的关系,掌握三大统计抽样分布的概念及运用;同时,也能对课堂上传达出的思政观念得到进一步的理解,对自身树立良好的人生观、世界观、价值观有明显的帮助。