冯楠楠

(上海交通大学医学院公共卫生学院流行病学与生物统计学系, 上海 200025)

医学统计学是五年制临床医学专业的专业必修课,其教学目的是帮助临床医学本科生建立医学研究思维,掌握科学的数据统计分析方案和技能。目前,针对我校五年制临床医学专业学生,教师对医学统计学和科研数据管理与分析两门课程进行了整合,采用了理论教学与软件操作相结合的教学模式,期望通过理论课和实操课的深度融合,提高学生在科学研究中数据分析的能力。考试仍然是当前高校开展教学评价的重要方法,科学的考试管理可以评估学生对课程知识和技能的掌握情况,反映学生对医学统计分析技能的掌握程度,能够检查教学效果是否达到了教学目标,促进教师进一步改革教学方式,提高教学效果。本文采用教育测量学的原理和方法,对本校五年制临床医学专业2022年度医学统计学考试的试卷和成绩进行分析,同时对试卷质量进行合理评价,为规划医学统计学课程后续教学改革方案提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 资料来源

本研究的资料为2022年度上海交通大学医学院五年制临床医学专业医学生的医学统计学期末考试试卷,共138份。该课程内容包括描述性统计、统计图表、定量数据的统计描述、定性数据的统计描述、t检验、方差分析、卡方检验、非参数检验、线性回归和相关、Logistic回归、生存分析和Cox回归等。试卷由流行病学与生物统计学系的授课教师根据教学大纲要求编制,每学年2套,随机抽取1套用于考试。题目类型包括单项选择题、简答题和计算分析题,对应分值分别是30分、30分和40分,满分100分。考试采用闭卷形式,在课程教学结束后2周左右进行。阅卷按照严格的统一评分标准,采用流水作业方式进行批阅。每位教师负责相同试题的评判,阅卷后有1位教师进行复核,统一登记成绩,避免因阅卷差异而造成偏倚。

1.2 研究方法

本研究采用SPSS 22.0软件处理相关数据,分析所有考生的最终成绩和各项得分的分布情况、计算试卷的信度、难度系数和区分度,检验水准设置为0.05。

1.2.1 成绩分布 本研究采用直方图及均数和标准差或中位数和四分位数描述成绩的集中趋势和离散趋势。

1.2.2 试卷信度 信度是衡量考试结果可靠性的指标,能够反映试卷的客观性和成绩的准确性。本文选用克伦巴赫(Cronbach)α系数来计算试卷的结构信度。其取值范围是0-1,数值越大,信度越高。一般认为,α>0.8极好;0.6≤α≤0.8较好;α<0.6较差[1]。

1.2.3 试卷难度 试题难度是反映学生完成试题难易程度的数值指标。难度系数通常用P表示,通常用所有考生解答该类题目的平均值与该题满分值的比值表示。由于学生在回答选择题时可能会随机猜测,该行为会影响最终结果,因此采用校正难度系数cP,公式为cP=(kP-1)/(k-1)(k为选择题的选项个数)。一般认为,P<0.3为难题,0.3≤P<0.6为较难题,0.6≤P<0.8为中等难度题,0.8≤P<0.9为较易题,0.9≤P<1为易题[2]。

1.2.4 试卷区分度 区分度能反映试题对不同水平考生的鉴别能力,是衡量试题鉴别学生水平差异功能的重要指标。区分度指标一般用D表示,计算方式采用极端分组法,分为低分组(成绩排在后27%的学生)和高分组(成绩排在前27%的学生),D计算公式为:Di=(XHi-XLi)/XFi。XHi是高分组该试题的平均分,XLi是低分组该试题的平均分,XFi是各试题的满分。试卷的整体区分度D=∑DiXFi/∑XFi,其中Di为各试题的区分度值,XFi是各试题的满分[3,4]。D≥0.4说明试题能起到很好的区分作用;0.3≤D<0.4为区分度良好;0.2≤D<0.3为区分度尚可,需要改进;D<0.2为区分度差。本文比较高分组和低分组试卷各题的得分,采用秩和检验法分析试题的区分效度[5]。

1.2.5 试卷覆盖度 试卷覆盖度通常用试题得分之间的相关系数矩阵表示。相关系数矩阵中各元素值越小,试题的覆盖面越宽,说明各试题之间的交叉相关性越小;反之,则说明各题的内容高度相关,应当加以调整。一般要求两试题之间的相关系数小于0.2为优[5]。

2 结果

2.1 成绩分布

分析结果显示,学生成绩呈负偏态分布,如图1所示。平均成绩为76.38分(SD:12.54),中位数为78.75分(68.00,86.50)。最高分为95.50分,最低分为33.00分。总体而言,90分及以上者有20人,占比14.5%,80分-89分者有45人,占比32.6%,70-79分者有31人,占比22.5%,60-69分者有31人,占比22.5%,60分以下者有11人,不及格率为8.0%。

图1 五年制临床医学专业医学统计学考试成绩分布

本校五年制临床医学专业的医学统计学课程分为3个班授课。为进一步比较不同班级之间的教学效果差异,我们采用班级作为分组因素,比较三个班级的成绩差异是否具有统计学意义。本文采用独立多样本Kruskal-Wallis检验,P值为0.251,显示三个班级的成绩差异无统计学意义。具体结果详见表1。

表1 三个授课班级的医学统计学考试成绩分布情况

2.2 试卷结构分析

试卷题型分为主观题和客观题两大类,客观题包括单项选择题(30分),主观题包括简答题(30分)和计算分析题(40分)。其中简答题的得分率最高,为80.3%,计算分析题的得分率最低,为70.8%,单项选择题的得分率为80.0%。各题型的具体得分情况详见表2。

表2 试卷各题型的得分情况

2.3 试卷信度、难度系数和区分效度检验

试卷整体的信度系数为0.67,显示试卷结果的可靠性较好。难度分析显示试卷总体难度系数为0.76,难度适中,其中难度最大的题型为计算分析题,难度系数为0.71,有2道(50.0%)试题属于较难题;难度最小的题型为简答题,难度系数为0.80,有3道(75.0%)试题属于较易题。单项选择题的整体难度系数为0.73,各试题的难易程度分布为:较难题3道(15.0%),中等难度题5道(25.0%),较易题5道(25.0%),易题7道(35.0%)。

区分度计算结果显示,试卷总体区分度良好,D为0.38,其中计算分析题区分度最高,D为0.43,简答题区分度最低,D为0.31。区分效度检验结果显示,三种题型的区分效度检验P值均小于0.001。其中,单项选择题共有20题,其中有8道(40.0%)试题的区分度优秀,5道(25.0%)试题的区分度一般,有7道(35.0%)试题的区分度较差。在简答题中,有1道(25.0%)试题的区分度优秀,3道(75.0%)试题的区分度一般。计算分析题中,有2道(50.0%)试题的区分度优秀,1道(25.0%)试题的区分度一般,1道(25.0%)试题的区分度较差。本次试题的难度系数和区分度的分布情况及区分效度检验的具体结果详见表3。

表3 本套试题的难度系数和区分度的分布情况及区分效度检验结果 个(%)

2.4 试卷覆盖度

本研究采用各题、各类型题目得分之间的相关系数进行覆盖度的测定。相关系数矩阵显示:单项选择题与简答题的相关系数为0.49,单项选择题与计算分析题的相关系数为0.45,简答题与计算分析题的相关系数为0.38。但各个题目得分之间的相关系数普遍小于0.20,说明试卷的知识点覆盖率较好。

3 讨论

3.1 成绩分布较为合理

本次成绩虽然不服从正态分布,但平均值和中位数非常接近,整体分布也非常接近正态分布,说明多数学生的分数在均数左右,高分和低分学生所占比例均较低,成绩分布较为合理。

3.2 医学统计学试卷质量较高

试卷整体的信度系数为0.67,难度系数为0.76,显示试卷结果的可靠性较好,难度适中。试卷整体的区分度为0.38,区分度良好。但成绩的区分度主要依靠计算分析题和单项选择题,简答题的区分度略低,这可能与简答题的难度系数偏低有关。一般认为,难度和区分度是评估试卷质量的2个主要指标,可以通过控制难度系数来提高区分度。难度偏低和偏高的试题都不容易区分不同水平学生之间的成绩。因此,我们在今后的试题出卷中要注意把握简答题的难度,组织一套具有难度适中以及较好区分度的试卷。本套试题的区分效度检验结果显示,高分组和低分组学生在单项选择题、简答题和计算分析题三种题型的得分差异具有统计学意义,说明本套试卷基本上可以区分不同水平学生之间的成绩,区分度良好。一般认为试题的区分度大于0.20,即属于难度适中、区分度良好的试题[6]。此外,本套医学统计学试题的覆盖度较好,尤其是单选题的覆盖面更广,全面考查了教学大纲要求掌握和熟悉的知识点。综上,我们认为本次试卷的质量良好,基本达到了五年制临床专业医学统计学课程的考核要求。

3.3 医学统计学教学的改进措施

本次期末考试的平均成绩为76.38分,及格率达到了92.0%,在单项选择题和简答题的得分率上都达到了80.0%,计算分析题的得分率略低。这说明临床专业学生对医学统计学课程的学习态度较为认真,对理论知识的理解较为扎实,但是运用统计学方法解决实际研究问题的能力还有待提高。医学统计学是临床医学专业重要的专业基础课程,但是与其他专业课程的学习方式存在明显的差异。医学统计学属于方法学,对学生的思维训练和分析问题的能力要求较高,有别于其他课程以记忆知识点为主的学习方式。因此,在今后的医学统计学教学过程中,授课教师应该更加注重临床医学专业学生在独立思考、分析问题和解决问题等方面的思维方式训练。

为了培养临床实践和医学研究双优的医学生,医学统计学课程的教学改革迫在眉睫。在之后的教学中,我们会进一步加强软件操作和理论学习的深入融合,期望学生在理解理论知识的基础上提高医学统计分析能力。同时,结合学生座谈会上的一些教学反馈,教学团队经过充分的讨论和沟通,及时调整了下一学年的教学安排,例如,将软件操作安排在相应的理论学习之后,增加综合练习题的课堂训练,并且在理论课之后布置一定量的课后作业,督促学生课后复习巩固,加强实战演练。我们期望临床医学专业学生完成本门课程的学习之后,能够构建宏观的整体统计思维,提高统计分析技能,为他们在今后的职业生涯中更好地开展临床研究打下坚实的基础。