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人体解剖学是医学类院校的基础课程,也是医学生最早接触的必修课程之一[1]。医学类院校作为我国高等教育的基地,在新时代培养高质量的医疗卫生人才方面发挥重要作用[2]。人体解剖学实验教学在思政教育、人文教育、创新教育和临床技能学习等方面发挥重要作用。目前,国内部分重点高校均积极开展实验室开放教学的尝试[3-4]。开放人体解剖学实验室不仅促进其管理趋于标准化、系统化和科学化,而且可提高实验室建设水平、人体标本(器官)的利用率以及课程思政内涵,更有利于实现思政教育与专业教学融合、人文教育与学科结合以及基础医学与临床医学结合[5],从而丰富和扩展实验室育人功能。
医学生参与人体解剖学实验室开放教学受诸多因素的影响,而临床医学专业学生(以下简称“临床医学生”)是医学教育的主要对象。因此,本研究采用具有任意复杂模式分类能力和良好多维函数映射能力的误差逆转播(back propagation, BP)神经网络模型,分析影响临床医学生参与人体解剖学实验室开放教学的因素,以便提前做出判断,并采取相应的措施,实现实验室开放教学的目标。
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595名临床医学生中,588名(98.82%)愿意参与人体解剖学实验室开放教学;其中310名学生不关注或不知道实验室开放政策;超过2/3的临床医学生认为实验室应在周末开放,并且希望有教师在场指导;528名临床医学生曾经有人体解剖学实验室开放愿望,且组间差异显著(P < 0.05);379名临床医学生在开放的人体解剖学实验室内主要是观察实验教学标本和模型,但组间差异无统计学意义(P>0.05);而新冠疫情并不是影响临床医学生参与人体解剖学实验室开放的显著因素(P>0.05)(见表 1)。
因素 n 实验室 χ2 P 开放 不开放 性别 男 315 313 2 0.84△ >0.05 女 280 275 5 开放政策 知道 285 283 2 — >0.05▲ 不知道 285 281 4 不关注 25 24 1 开放愿望 有 528 524 4 — < 0.05▲ 无 67 64 3 开放时间 周一至周五工作时段 123 121 2 — >0.05▲ 周一至周五12:00-14:00 5 5 0 周一至周五17:30-19:30 66 65 1 周六与周日8:00-18:00 401 397 4 开放方式 自学 84 84 0 — >0.05▲ 老师指导 480 474 6 无所谓 31 30 1 开放类型 标本观察 384 379 5 — < 0.05▲ 自主设计 21 21 0 标本解剖 184 183 1 其他 6 5 1 疫情因素 新冠疫情 69 68 1 — >0.05▲ 学习习惯 172 170 2 两者都有 354 350 4 △示校正χ2值;▲示Fisher′s确切概率法 表 1 影响临床医学生参与实验室开放的单因素分析(n)
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以是否愿意参与人体解剖学实验室开放为因变量作为输出结果,以调查的各因素为输入变量,最终BP神经网络模型体系的结构包括输入层(21个节点)、隐藏层(8个节点)和输出层(2个节点)。结果中的自变量重要性排序依次为开放愿望(100%)、开放类型(80.2%)、性别(65%)、开放时间(61.4%)、开放政策(40.6%)、开放方式(35%)、疫情因素(28.2%)(见图 1)。BP神经网络模型的ROC曲线下面积为0.724(见图 2)。
基于BP神经网络模型的人体解剖学实验室开放影响因素分析
Analysis of the influencing factors of opening of human anatomy laboratory based on the BP neural network model
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摘要:
目的基于误差逆转播(back propagation, BP)神经网络模型,探讨临床医学专业学生(临床医学生)参与人体解剖学实验室开放教学的影响因素。 方法通过在线调查的方法进行问卷调查,采用单因素分析和BP神经网络模型,分析影响临床医学生参与人体解剖学实验室开放教学的因素。 结果共收集595名临床医学生的有效调查问卷,单因素分析显示,临床医学生的开放愿望影响临床医学生参与实验室开放(P < 0.05),且位居BP神经网络模型标准化后重要性第一,模型的ROC曲线下面积为0.724。 结论临床医学生对人体解剖学实验室的开放愿望是影响临床医学生参与人体解剖学实验室开放的重要因素。 Abstract:ObjectiveTo explore the influencing factors of clinical medical students′ participation in open teaching of human anatomy laboratory based on back propagation(BP) neural network model. MethodsA questionnaire survey was conducted through online survey, and the univariate analysis and BP neural network model were used to analyze the factors affecting clinical medical students′ participation in the open teaching of human anatomy laboratory. ResultsA total of 595 valid questionnaires were collected from clinical medical students.The results of univariate analysis showed that the desire of opening of clinical medical students affected the participation of clinical medical students in laboratory opening(P < 0.05) and ranked first after the standardization of BP neural network model, and the area under the ROC curve of the model was 0.724. ConclusionsThe desire of clinical medical students to open human anatomy laboratory is an important factor that affects the participation of clinical medical students in the opening of human anatomy laboratory. -
Key words:
- human anatomy /
- experimental teaching /
- neural network
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表 1 影响临床医学生参与实验室开放的单因素分析(n)
因素 n 实验室 χ2 P 开放 不开放 性别 男 315 313 2 0.84△ >0.05 女 280 275 5 开放政策 知道 285 283 2 — >0.05▲ 不知道 285 281 4 不关注 25 24 1 开放愿望 有 528 524 4 — < 0.05▲ 无 67 64 3 开放时间 周一至周五工作时段 123 121 2 — >0.05▲ 周一至周五12:00-14:00 5 5 0 周一至周五17:30-19:30 66 65 1 周六与周日8:00-18:00 401 397 4 开放方式 自学 84 84 0 — >0.05▲ 老师指导 480 474 6 无所谓 31 30 1 开放类型 标本观察 384 379 5 — < 0.05▲ 自主设计 21 21 0 标本解剖 184 183 1 其他 6 5 1 疫情因素 新冠疫情 69 68 1 — >0.05▲ 学习习惯 172 170 2 两者都有 354 350 4 △示校正χ2值;▲示Fisher′s确切概率法 -
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