大型开放式网络课程与医学统计学教学改革*

陈 雯 郝元涛

中山大学公共卫生学院医学统计学慕课团队

·教学研究·

大型开放式网络课程与医学统计学教学改革*

陈 雯 郝元涛△

中山大学公共卫生学院医学统计学慕课团队

MOOC简介

大型开放式网络课程(massive open online course，MOOC)是近年来在开放教育领域新出现的一种课程模式，具有大规模(massive)、开放性(open)和在线自主学习(online)等特点[1]。MOOC起源于开放教育资源运动。2008年，加拿大阿萨巴斯卡大学的George Siemens和加拿大国家研究委员会的Stephen Downes共同开设了第一门MOOC‘Connectivism and Connective Knowledge(CCK08)’，课程上线后很快便吸引了超过2200名学员免费学习[2-3]。2009-2011年间，陆续有少量MOOC在英国、比利时、美国等国家出现，该课程模式逐渐被教育研究者所接受[4]。2012年，随着Coursera，Udacity和edX三大MOOC平台的迅速发展，MOOC以高质量的课程内容、新颖的课程设计(短视频和互动式测评方法)、大规模的受众群体、强辐射性等优势，在全球范围内推动了开放教育的变革[5]。2012年也因此被称为“MOOC年”[1]。2013年，随着三大MOOC平台中的Coursera和edX先后进驻中国，国内高校也纷纷启动了MOOC建设项目。

和传统课程按“学期”授课类似，MOOC一般也会在预定的时间段内开课。学习者需要提前了解课程及其进度，在线注册后便可在规定的时间内进行学习。课程开始后，教师会根据进度定期发布课程视频、课件和作业。为了保证教学效果，MOOC的视频都是专门制作的，一般较为短小，单个视频的时间在10分钟左右，且会在视频播放过程中安排问题与测试，以保持学习者注意力的集中和对学习内容的理解[5-6]。课后一般会布置作业，并设置在线提交的截止日期。MOOC作业的评分方式包括在线自动评分、自我评判打分和学习者互评(peer assessment)等。学习者互评要求学习者根据标准答案评阅一定数量的作业后，才能获取自己的作业成绩，该方法既可以节约教师的时间，也能提高学习者对知识的理解[7]。和传统课程一样，MOOC也会安排小测试和期中、期末考试，学习者在规定的时间内参加考试，就可以获得考试成绩[5]。

国内外生物统计学MOOC的建设与发展

2012年9月3日，普林斯顿大学的Andrew Conway教授在Coursera平台上开设了第一门统计学MOOC‘Statistics One’，讲授最基础的统计学知识。课程在正式开课前就吸引了7.5万名学员注册[8]，足见学习者对统计学课程有着极大的需求。此后仅三周，2012年9月24日，约翰霍普金斯大学的Brian Caffo教授便在Coursera平台上开设了第一门生物统计学MOOC‘Mathematical Biostatistics Boot Camp 1’，课程反响十分热烈。截至目前，该课程已连续开课7次，每次课程为期7周[9]。此后，包括哈佛大学、约翰霍普金斯大学、斯坦福大学、杜克大学等在内的知名学府均积极投入生物统计学MOOC的制作。例如，2012-2013年，哈佛大学开设了Health in Numbers: Quantitative Methods in Clinical & Public Health Research[10]；斯坦福大学开设了Statistics in Medicine[11]；约翰霍普金斯大学继续开设了Mathematical Biostatistics Boot Camp 2[12]。随着课程设计的发展以及学习者对课程要求的提高，2014年起生物统计学MOOC出现明显的从“基础性”向“专题性”发展的趋势。新开设的课程倾向于对某一类统计分析方法做深入讲解。比如，2014年约翰霍普金斯大学先后在Coursera平台上开设了6门生物统计MOOC，其内容细分为：数据获取和整理、临床试验的设计和解释、探索性数据分析、公共卫生领域的统计推理等不同专题[13]。2015年哈佛大学将有一个系列共8门专项生物统计课程在edX平台上线，课程内容包括从统计软件、线性模型到遗传统计的各个方面(课程代码：PH525.1x-PH525.8x)[14]。

纵观国外，生物统计学MOOC的发展如火如荼。国内相关课程的建设就稍显落后，缺乏建设资金和人才是阻碍课程建设的主要因素。2013年6月，中山大学公共卫生学院在美国中华医学基金会(China Medical Board, CMB)的资助和教育部高等教育司的支持下，开始国内第一门医学统计学MOOC的建设。该课程于2014年9月1日在“爱课程(iCourse)”网站上线(http://www.icourse163.org/course/sysu-20016#/info)，并于12月22日结束首轮课程，吸引了超过5200人在线注册学习。

中山大学医学统计学MOOC的课程设计

1.课程预期受众的定位与目标

医学统计学是医学各专业的主要课程之一。中山大学首轮推出的医学统计学MOOC主要介绍基础的统计学内容，只需要学习者具备基本的数学知识，适用于医学各专业、各层次的学生，以及各类医疗卫生单位的科研工作者。通过课程的学习，学员能掌握统计设计、资料收集、整理和分析的基本理论和基本方法，培养统计思维能力和应用技能。

2.课程建设基础

中山大学《医学统计学》开设于1976年，1981年该学科成为国内首批硕士生培养点，1985年成为全国四个卫生统计学博士点之一，1998年课程获评广东省重点课程，2005年获评广东省精品课程，2008年获评国家级精品课程，2010年获评国家级双语示范课程，2011年获评广东省网络教育类精品课程，2012年获评国家精品资源共享课(近期将发布)，2013年获评教育部来华留学生英语授课品牌课程。中山大学也是卫生部规划教材《卫生统计学》第五、六、七版的主编单位和中国高等教育学会医学教育专业委员会规划教材《医学统计学》的主编单位。目前，包括成人教育及远程教育在内，课程每学年的授课对象超过3000人。

目前，中山大学公共卫生学院医学统计与流行病学系医学统计组共有教师11人、技术人员3人和研究生助教团队14人。该团队承担了医学统计学MOOC制作从前期准备、视频录制到后期制作和在线交互式学习的全部工作。

3.课程建设思路

1)教学内容改革

根据学习效率理论，传统的课堂及在线课程单节课时较长(40～45分钟/节)，会影响学生的学习效率。edX针对MOOC学员开展的一项调查显示，通常情况下，学生在线观看一节视频的时间不会长于9分钟[15]。因此，在MOOC制作中，我们以知识点为单位，以问题为引导组织实施教学，将传统《医学统计学》各章节的教学内容进行重新划分、组合和精炼。例如，对“定性变量的统计描述”这一章节，我们将其拆分为：定性变量的频率分布和统计图、常用相对数指标、医学人口统计常用指标、疾病统计常用指标、粗率的标准化法和动态数列及其指标等6个知识点。每个知识点配套制作时长为10～15分钟/节的微课程。微课程的内容包括教学视频、随堂问题与测试、课件、讲稿和课后作业等。课程结束后，我们也安排了期末考试，题型均为选择题，考察学员对基本概念的掌握，对统计分析方法的基本应用及统计思维能力。

同时，考虑到医学统计学MOOC课程预期受众的定位，我们将传统的《医学统计学》内容拆分为两个部分，即基础统计学和高级统计学。此次上线的MOOC为“基础统计学”部分，内容涵盖从“医学统计学绪论”到“医学研究的统计学设计”等十二个主题。后续我们还将制作“高级统计学”MOOC，“基础统计学”将会作为该课程的先修内容。

2)教学方法改革

计划采用MOOC与翻转课堂(flipped classroom)相结合的模式，对传统的教学方式方法进行改革。翻转课堂是近年来新兴的一种教学模式[16]。在这种教学模式下，上课前学生就通过互联网在线学习课程，教师不再占用课堂的时间来讲授这些知识。在课堂内，学生能够更专注于主动的基于问题的学习，教师也能有更多的时间与每个学生进行交流。

基于MOOC可以让学生在线提前自学理论课程的特点，与翻转课堂结合后的课堂教学将使老师从重复的理论教学中解放出来，教学方式将更加注重师生间的互动，教学内容也将以基本统计学原理的释疑和统计分析方法的应用为主。改革后的课堂教学时间将主要用于：针对MOOC内容的深入讨论释疑、基于具体研究项目的模拟分析练习以及软件分析操作等方面。

3)教学团队培养与能力建设

教学内容和方式方法改革后，对教师的业务水平提出更高的要求。因此，教学团队的能力建设成为课程建设的必须要素。中山大学医学统计学教学团队的能力建设主要从以下三方面开展：

一、通过学习观摩同行和专家指导等方式，提高主讲教师的师德师风、学术水平和教学艺术表现力。一方面，中山大学公共卫生学院设置有常规的教学督导和教师听课制度。教师们定期学习观摩其他教师的教学方法，同时相互间也提出改进意见和建议。另一方面，为提高MOOC教学水平，中山大学医学统计学MOOC建设的部分成员于2013年9月在CMB的资助下赴美国加州大学旧金山分校、斯坦福大学、哈佛大学和麻省理工学院进行MOOC和数字化网络在线教育经验的学习。此外，课题组成员还多次与北京大学、协和医学院、复旦大学的相关专家进行交流学习，提高MOOC教学水平。

二、通过对授课教师及技术人员的培训，建设具备擅长运用教育信息技术进行教学设计的团队。在CMB的资助下，中山大学医学统计学MOOC建设团队购置了一批MOOC制作必须的设备，包括全高清便携式移动演播室、高清摄像机、交互式多媒体触摸屏、多媒体演讲屏等。教育部高等教育司、爱课程网站以及中山大学网络信息中心在教育信息技术的培训方面给予了大力的支持。

三、通过加强研究生培养，组建能配合线上、线下教学的助教队伍。中山大学医学统计学MOOC建设团队共有研究生助教14人。经过统一培训后，助教团队承担了医学统计学MOOC部分后期制作和大部分在线交互式学习工作。研究生助教每周1人在线值班，进行课程信息发送，组织小组讨论和答疑。

医学统计学MOOC课程展望

1.课程内容设计

“基础统计学”MOOC首轮课程目前已经结束。后续我们将根据学生学习效果和反馈信息(详见课题组后续文章)，对课程设计进行优化，包括知识点的划分、课程视频的录制和后期制作以及随堂练习的形式等方面。同时参照国外生物统计学MOOC从“基础性”向“专题性”发展的趋势，制作并开设“高级统计学”MOOC，分专题讲授科研设计、复杂的和前沿的统计学方法及原则。

2.教学方式

现阶段医学统计学MOOC在中山大学的应用还局限于学生进行辅助学习和SPOC(small private online course)的阶段，尚未真正实现MOOC与翻转课堂的结合。接下来通过对医学统计学MOOC的完善和改进，在课堂授课中进行翻转课堂的尝试，对传统的教学方式方法进行改革，加强学生对医学统计学方法的实际运用，使得我们的学生能够拥有扎实的统计设计和资料分析能力。

中山大学公共卫生学院医学统计学慕课团队成员包括：郝元涛、方积乾、张晋昕、骆福添、凌莉、林爱华、陈雯、郝春、张慧、朱淑明、曾芳芳、吴少敏、胡晓敏、顾菁、郭艳、张琪、公为洁、赵志、曾珈智、周芳静、徐勇、陆少艳、刘志婷、郭子韩、朱亚静、杜志成、张晓、邹亚明、廖羽。

[1]Laura P. The Year of the MOOC. The New York Times 2012-11-02.

[2]Downes S. Places to go: Connectivism & Connective Knowledge. Innovate 2008;5:http://www.innovateonline.info/index.php?view=article&id=668

[3]Fini A. The Technological Dimension of a Massive Open Online Course: The Case of the CCK08 Course Tools. International Review of Research in Open and Distance Learning，2009，10:1-26.

[4]李青, 王涛. MOOC: 一种基于连通主义的巨型开放课程模式. 中国远程教育,2012,3:30-36.

[5]王萍. 大规模在线开放课程的新发展与应用：从cMOOC到xMOOC. 现代远程教育研究,2013,3:13-19.

[6]陈肖庚, 王顶明. MOOC 的发展历程与主要特征分析. 现代教育技术,2013,23:5-10.

[7]Sadler PM, Good E. The Impact of Self- and Peer-Grading on Student Learning.Educational Assessment,2006,11:1-31.

[8]Statistics One. (Accessed 12-22, 2014, at https://www.class-central.com/mooc/334/coursera-statistics-one.)

[9]Mathematical Biostatistics Boot Camp 1. (Accessed 12-22, 2014, at https://www.class-central.com/mooc/596/coursera-mathematical-biostatistics-boot-camp-1.)

[10]Health in Numbers: Quantitative Methods in Clinical & Public Health Research (Accessed 12-22, 2014, at https://www.edx.org/course/health-numbers-quantitative-methods-harvardx-ph207x#.VJfQ25AoA.)

[11]‘Statistics in Medicine,’ a free online course, begins June 11. (Accessed 12-22, 2014, at http://med.stanford.edu/news/all-news/2013/05/statistics-in-medicine-a-free-online-course-begins-june-11.html.)

[12]Mathematical Biostatistics Boot Camp 2. (Accessed 12-22, 2014, at https://www.coursera.org/course/biostats2.)

[13]Johns Hopkins University | Coursera. (Accessed 12-23, 2014, at https://www.coursera.org/jhu.)

[14]Statistics and R for the Life Sciences. (Accessed 12-22, 2014, at https://www.edx.org/course/statistics-r-life-sciences-harvardx-ph525-1x#.VJfVAJAoA.)

[15]Massive open online course. (Accessed 12-23, 2014, at http://en.wikipedia.org/wiki/Massive_open_online_course.)

[16]Berrett D. How 'Flipping' the Classroom Can Improve the Traditional Lecture The Chronicle of Higher Education 2012;Feb. 19:1-14.

(责任编辑：郭海强)

MOOC “Start-Up” of Biostatistics at Sun Yat-sen University (CMB资助，基金号13-173)

△通信作者：郝元涛，E-mail:haoyt@mail.sysu.edu.cn