从中国高校SAS数据分析大赛浅谈生物统计学本科生专业技能的培养

1、    从“中国高校sas数据分析大赛”浅谈生物统计学本科生专业技能的培养    李继海+仲子航+魏永越+赵杨+于浩+陈峰+张汝阳摘要：生物统计学本科生的专业技能是其从事职业工作的关键技能。专业技能培养是人才培养的重点之一。我们总结“中国高校sas数据分析大赛”冠军队伍所具备的共同特征，并结合我院对生物统计学本科生专业技能培训的举措进行审视和思考。关键词：sas数据分析大赛；生物统计学；本科生；专业技能培养：g642.0 文献标志码：a ：1674-9324（2017）52-0198-032003年，南京医科大学公共卫生学院率先在预防医学专业下招收了全国

2、第一届生物统计学班级，五年制，授予医学学士学位。2011年，统计学独立成为理学一级学科1。2012年，南京医科大学公共卫生学院正式开设全日制应用统计学专业（生物统计学方向）。每年面向全国招收30名左右本科生，四年制，授予理学学士学位2。该专业的总体目标是培养“具备系统的统计学知识、了解统计学理论、掌握统计学的基本思想和方法，具有利用计算机软件分析数据的能力，能在生物、医药等领域工作的高素质、复合型的统计应用人才”3。十余年来，南京医科大学公共卫生学院一直致力于生物统计学本科生人才培养的探索与改革，以期培养出适应社会需求的优秀统计应用人才4。根据培养目标，我们坚持德育为先，首先加强本科生的思想政

3、治教育，把社会主义核心价值观融入本科教育全过程；我们秉承授人以渔，同时加强本科生基础理论、专业技能的培养，提升学生专业素养和专业能力。专业技能是通过学习和训练，日渐形成的操作技巧和思维活动能力，是日后从事职业工作的关键技能。专业技能培养更是生物统计学人才培养的重中之重。sas公司是全球最大的商业智能软件独立厂商及服务提供商，被誉为“世界500强企业背后的管理大师”。sas软件也是新药临床试验领域使用最为广泛的统计分析平台。sas软件编程技能更是每一个统计学工作者的必备技能之一。从2103年起，“中国高校sas数据分析大赛”已经连续举办了5届（信息来源：http：/根据sas大赛官方网页提供的信

4、息，我们在表1中给出了历年大赛冠军获奖代表队及其获奖理由。从评委专家给出的冠军代表队获奖理由中，我们可以发现这些冠军队伍在专业技能上具有典型的共同特征：（1）分析问题，逻辑思路清晰且具有创新性；（2）处理分析，建模过程合理且完整；（3）完成问题，编程高效简洁且通用性好。冠军队伍的这3个特征恰好反映出一个优秀应用型统计人才应该具备的专业素养：（1）能够准确地从统计学的角度理解问题，并给出清晰而明确的解决方案；（2）能够合理地运用统计学方法进行数据分析，理论知识扎实；（3）能够高效地利用分析软件完成统计分析，专业技能过硬。因此，我们在专业技能培养方面开展了一系列具有针对性的培养举措。一、重视案例教

5、学，培养统计思维培养生物统计学本科生的统计思维尤为重要。我们采用案例式教学（case-based learning，cbl）。案例取材于实践，形象生动，能够激发学生的兴趣，加深理论知识理解，教学效果尤为明显。我们以学生为本，发挥学生的主观能动性，从宏观、微观两个角度培养其统计学思维，灌输“明计数、识天下”的理念。“明计数”强调科学地运用统计学思维分析問题，采用正确的统计方法，寻找杂乱无章数据背后隐藏的规律；“识天下”表示正确地解释统计分析结果，结合生物医学专业背景，给出合理的、有效的结论，获得真实世界的客观知识。从宏观上，我们从案例中介绍生物统计学在研究设计、数据采集、样本量估计、质量控制、数

6、据管理、统计分析、绘图制表、结果解释、专业结论等各个环节中的作用和必要性，建立“统计学全程参与医学研究”的宏观统计思维和概念。从微观上，我们精心编撰了一本临床试验精选案例统计学解读专著5，专门用于生物统计学本科生、研究生的人才培养。该专著精心筛选了36篇发表在顶级医学期刊上sci论文，逐一对论文的统计设计、统计方法、统计结果进行解读、讨论、点评。同时，还给出了相应分析方法的sas软件程序代码和注释。通过个人汇报、小组讨论的形式，培养生物统计学本科生解决某一实际医学研究问题的“统计学思辨”能力，从细节上培养统计学思维。二、系统设置课程，夯实理论基础我们系统地设置了四大类必修课程，包括：公共基础课

7、程、医学相关课程、专业基础课程和统计专业课程。四类课程从内容和难度上，循序渐进、承前启后，能够保障生物统计学本科生的综合理论知识、专业素质得到全面培养，为日后解决实际问题提供了专业理论基础。医学相关课程包括：生物医学导论、人体机能学、人体结构学、临床医学基础、临床疾病概要、人类疾病的病原病理学基础、卫生学、流行病学。医学相关课程是生物统计学本科生的特色课程。学生通过医学相关课程，能够掌握基础医学、临床医学、预防医学的基本知识，更加透彻地理解生物医学研究领域的实际问题。专业基础课程包括：高等数学、线性代数、计算机基础、c语言程序设计、数据结构与数据库管理、信息学基础。学生通过专业基础课程，能够掌

8、握数学、计算机学基本知识，为统计学专业学习夯实基础，并具备专业程序员的编程技能。统计专业课程包括：概率论与数理统计、生物统计学与stata统计软件、多元统计分析与sas应用、sas软件高级编程、线性统计模型、广义线性模型、非参数统计、统计计算、统计设计、现场调查方法、流行病学统计方法、临床试验统计方法、时间序列分析、随机过程、微分方程与疾病动力学模型、生物信息学。学生通过统计专业课程，能够掌握统计学基本知识，灵活运用合理的方法和模型处理实际问题。 生物统计学本科生将上述四类课程融会贯通，看问题的视野更加开阔，专业技能得到全面培养，有效保障了其专业的核心竞争力。1.强化技能培训，提高操作能力。熟

9、练的软件操作能够快速解决实际问题。以sas技能培训为例，我们专门开设了72学时的sas软件高级编程。其中，理论学时24，实验学时48。理论与实验的学时比例高达12。我们重视实践操作训练，强化技能培训，培养学生编程思维，传授编程技巧，提高数据管理和分析的技能，达到“技术高、速度快、失误少”的业务水平，满足相关领域专业人才的需求。2.我们将课堂搬到教学实习基地。生物统计学本科生需要深入签约的教学实习基地，例如：跨国制药企业、合同研究机构（contract research organization，cro）、高等院校、研究所、疾病控制中心、医院等，完成实习方案中所有科目。本科生在真实的就业环境中，

10、真正参与一个具体的项目，以“真枪实弹”的方式培训学生专业技能，提高其岗位胜任力。3.我们还鼓励本科生在实战中锻炼专业技能。方式一是，在“本科生导师制”的带教制度下，本科生参与自己导师的课题。导师根据学生的研究兴趣，提供一个研究方向。学生独立完成研究设计、数据整理、统计分析、统计报告，并给出研究的结果和结论。我们要求本科生全程负责，独立思考，统筹组织，独自完成。在专业技能培养的过程中，强调责任感和领导力。方式二是，本科生直接组队参与大型研究或者技能竞赛，例如：江苏省大学生创新训练计划、全国大学生统计建模大赛、勃林格殷格翰（boehringer-ingelheim）奖学金课题、中国高校sas数据分

11、析大赛等。与兄弟院校同场竞技，不仅可以锻炼学生临阵应变的能力，还可以培养团队合作的能力。我院本科生在历届比赛中也取得了一些鼓舞人心的成绩。以中国高校sas数据分析大赛为例，2015年，我院2支队伍分别获得全国第20名、29名的成绩。2016年，我院3支队伍从658支队伍中脱颖而出，分别获全国第6名、22名、46名的好成绩。此外，我院首届生物統计学专业本科生组成的3支参赛队伍在2015年第四届全国大学生统计建模大赛中，分别获得大数据统计建模类（本科生组）二等奖、三等奖、优秀奖的成绩。sas软件高级编程课程研究生助教组成的队伍则获得大数据统计建模类（研究生组）一等奖第一名的优异成绩。尽管我院生物统计学本科生在专业技能竞赛中取得了一些成绩，但是与冠军、亚军、季军队伍的学生相比，仍有不小差距。这也会激励我们在日后本科生专业技能培养工作中大胆探索、勇于创新、调整思路、与时俱进，以期取得更大的进步。参考文献：1袁卫.机遇与挑战写在统计学成为一级学科之际j.统计研究，2011，28（11）：3-10.2赵丽萍，赵杨，于浩，胡志斌，陈峰.生物统计学本科专业人才培养方案的设置与思考