王 玖，张中文，刘海霞，孙红卫，胡乃宝，罗文海

（滨州医学院公共卫生与管理学院，山东 烟台 264003）

医学统计学是医学高等院校重要的公共基础课程，主要培养学生科学逻辑思维，对提高其分析问题、解决问题能力具有重要意义。实验是医学统计学教学的重要组成部分，通过对具体统计问题的分析处理，加深学生对统计理论的理解，提高统计分析素养。然而，目前高校医学统计学实验教学效果并不理想，存在的主要问题是学生数量多，特别是本科生数量多，而实验室和统计机房少。为了突破实验条件的限制，提高学生学习主动性和积极性，我们尝试在医学统计学实验教学中以提高学生素质和能力为出发点，引入Excel软件，取得了较好的效果，现简要介绍如下。

1 传统医学统计学实验教学的缺陷

传统医学统计学实验教学以计算器为主要计算工具，虽然使用计算器能使学生熟悉完整的统计过程，但其需要花费很多时间与精力对数据进行运算处理，偏离了提高学生统计分析素养的目标。随着计算机技术的发展，统计计算已能通过统计分析软件来完成，不再是医学统计学课程学习的最大障碍。

统计软件方便快捷、准确高效，节省了大量时间，使得教师把教学重心放在明确何种情况下采用何种统计方法以及如何对所得结果进行解释上。同时，课后作业不仅要求学生写出完整的统计过程，还写出分析思路，包括资料类型、设计类型、适用条件等，解决了学生不用计算器后对检验过程、步骤生疏问题。

2 Excel软件的优势

统计软件使抽象的方法和公式变得具体，让学生从繁琐的手工计算中解脱出来，把精力和时间用于分析，拉近理论与实际的距离，在较短时间内获得更多专业知识。但这以学生掌握统计软件为前提。在教学过程中要求学生在短时间内掌握SAS、SPSS等统计软件有很大难度，而且SAS、SPSS统计软件价格昂贵，不适合在教学中应用。因此，将Excel软件应用于医学统计学教学是一个很好的选择，其安装、操作简单，内置函数多且使用方便，公式、图形等具有即改即见的特点。同时，Excel软件能完成绝大多数统计分析任务，中文界面，无需编程，且一般计算机均安装了此软件。

3 Excel软件使用方法

对于医学统计学中的一些抽象概念，如正态分布、标准误等，仅凭教师口头讲述学生很难有深入的理解，在一定程度上影响了学生对知识的掌握和应用。我们利用Excel软件进行模拟实验，将统计知识形象地演示出来，加深了学生的理解和记忆，取得了较好的教学效果。

在实验课上我们充分利用Excel软件的统计分析工具、统计函数功能进行统计分析和运算。例如，利用Excel函数功能可以方便进行常用概率的计算，包括正态分布NORMDIST、二项分布BINOMDIST。同时，在教学中我们自行编制或引用了二十余个Excel实验，如Poisson分布电脑实验、二项分布电脑实验、正态分布电脑实验、t分布电脑实验、分层抽样随机效果、假设检验功效、卡方分布、样本含量的影响因素、样本含量估计、置信区间电脑实验等，形象直观地展示相关统计学内容，帮助学生理解统计的思想、模型和理念。

4 Excel软件应用实例

我们以正态分布实验和数据分析工具的应用为例，简要介绍Excel软件的应用。

4.1 正态分布实验

用Excel软件演示正态分布实验，目的是理解正态分布均数（μ）与标准差（σ）两个参数的意义。操作步骤：改变正态分布的均数与标准差，观察正态分布曲线的形状与均数及标准差的关系。当μ固定时，σ增大或减小，正态分布曲线有何变化规律？当σ固定时，μ增大或减小，正态分布曲线将怎样变化？实验操作界面见图1。

通过实验学生可以直观地看到，改变均数μ时曲线的位置移动，改变标准差σ时曲线的形状发生变化。当σ固定μ增大或减小时，正态分布曲线的形状不变而位置向右或向左移动；当μ固定、σ增大或减小时，正态分布曲线的位置不变而形状变平缓或陡峭。图1的3条曲线显示：随着μ和σ的增大，正态分布曲线位置逐渐右移、形状逐渐变平缓。

操作：改变均数和标准差观察正态分布概率密度曲线的变化

图1 Excel软件演示正态分布实验

4.2 数据分析工具

4.2.1 数据分析工具 Excel软件的数据分析工具在统计工作中十分有用。安装好Excel软件后，一般在“工具”菜单中找不到数据分析选项，需要“加载宏”进行安装。

安装数据分析工具的方法：（1）单击“工具→加载宏”，弹出“加载宏”界面（在Excel 2007或Excel 2010软件中点击Office按钮→Excel选项→加载项→确定）。（2）选中“分析工具库”等，按“确定”按钮，根据屏幕提示进行安装。如果Excel软件不是完全安装的，还需按照提示插入相同版本的Office光盘进行安装。（3）安装完“加载宏”后，打开“工具”菜单，即可发现数据分析选项。单击菜单中的“工具→数据分析”，可弹出数据分析工具界面，如图2所示。

图2 Excel数据分析窗口

4.2.2 常用的数据分析方法（1）方差分析：单因素方差分析，用于完全随机设计的定量资料分析；（2）方差分析：可重复双因素分析，用于析因设计资料的方差分析；（3）方差分析：无重复双因素分析，用于随机区组设计资料的方差分析；（4）相关系数：用于计算两个变量之间的直线相关系数；（5）t检验：双样本等方差，用于两独立样本定量资料方差相等时的t检验；（6）t检验：双样本异方差，用于两独立样本定量资料方差不等时的t检验；（7）t检验：平均值的成对二样本分析，用于配对设计定量资料的t检验。

4.2.3 数据分析实例 利用数据分析工具可快速完成常见的统计分析任务，如数据的统计学描述、t检验、方差分析、相关与回归分析、抽样、百分比排位、制作直方图等。本文以单因素方差分析为例，说明分析工具的应用方法。

例如，某人研究北京机关工作人员血脂水平，随机抽取不同年龄男性受试者各10名，检测其总胆固醇的含量，将结果输入Excel工作表中（见图3），判断3个年龄组总胆固醇平均含量之间的差异是否具有显著性。

图3 3个年龄组的总胆固醇含量(mmol/L)

操作步骤：鼠标指向菜单栏选择“工具→数据分析→方差分析：单因素方差分析”，然后按对话框中提示进行设置，其中输入区域为A1∶C11，单击“确定”按钮后，可得到如图4所示的结果。由方差分析结果可知，F值为5.897，P值为0.008，小于0.05，说明3个年龄组的总胆固醇平均含量差异具有显著性。

图4 单因素方差分析结果

5 Excel软件应用效果

由于统计学中的大部分原理是通过数学形式表述出来的，具有高度抽象性，并且一部分计算是以数学为基础的，学生感觉比较枯燥，缺乏学习积极性。医学统计学实验教学中引入Excel软件，解决了学生无法用计算器进行较为复杂的统计分析问题，把精力和时间用于分析，从而在较短的时间内获得更多专业知识。统计软件操作和统计结果分析时间增多，充分体现了医学统计学课程重实用的特点，促进学生自主学习和分析、处理问题，进而理解统计的基本思想与方法。我们以学过医学统计学课程的学生为调查对象，采用座谈会和问卷调查方法进行随机调查，98.0%的学生认为有必要把Excel软件作为医学统计学实验教学的辅助手段。总之，在医学统计学实验教学中引入Excel软件充分调动了学生学习积极性，提高了分析问题、解决问题能力。