流行病学基本原理范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了流行病学基本原理范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

流行病学基本原理

流行病学基本原理范文1

【关键词】预防医学专业流行病学现场调查实践教学

【中图分类号】G642.0【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2020)29-0039-02

前言

现场流行病学的概念是:“要解决的问题出乎预料必须立即对该问题做出反应,流行病学工作者必须亲赴现场解决问题,由于必须及时地采取控制措施,故调查深度可能受限”情况下的流行病学应用,现场流行病学是方法学科,有些学习流行病学很好的博士、硕士,由于缺乏现场经验,面对实际发生的问题而手足无措,他们不善于征取得到当地人员的配合,不知道如何与群众、决策者沟通,这足以说明仅仅掌握流行病学方法,是难以解决实际问题的。

虽然目前生物医学日益发达,生物医学技术已经发展到分子基因水平,但这些仍然代替不了现场流行病学研究,流行病学是研究疾病的群体现象,疾病的群体现象体现在现场人群中,因此必须让学生经历规范化的现场人群调查实践,才能认识疾病的群体现象,探索疾病发生和流行的原因,然而,目前流行病学的教学重视理论,而实践教学开展的相对较少。

流行病学是一门方法学科,在本科教学工作中应该包括理论教学和实践教学两个部分。实践教学比较注重流行病学各种方法原理的应用,帮助学生消化理论知识,采用实践教学不仅能提高学生应用理论教学中流行病学方法的能力,还能培养学生学习流行病学的兴趣。许多在理论课堂上看起来较简单的流行病学设计思路在实际应用中会有很多问题。因此通过现场调查实践,根据存在问题找出对应的解决方案,不仅能够使学生的理论知识得到应用,还能够锻炼其处理问题的能力。

现场实践教学是流行病学教学的重要环节,但这一环节在实际教学工作中往往没有得到很好的落实。造成这种情况的原因很多,最主要的原因在于没有相关流行病学课题支撑的情况下,相关部门不愿意配合完成,学生实践现场难以获得。因此为了完成流行病学教学任务,现场实践教学这一环节必须加强,学校和代课教师要做好与地方疾病预防控制中心、医院及相关部门和社区及相关部门的联系工作,组织开展如个案调查、小规模的现况研究和利用现有资料进行生态学研究等现场实践教学。

流行病学的研究方法具有严密的逻辑思维特性,被喻为“医学中的哲学”,因此培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,是流行病学理论和实验教学的重点和难点,面对新形势下社会和经济发展带来的突发公共卫生事件应对,和疾病、防控的机遇和挑战,加强学科建设,培养高层次流行病学专业人才,是摆在预防医学专业教学面前的艰巨而又紧迫的任务,现况调查是描述性流行病学调查研究中重要的方法之一,特别适合于慢性病调查,对特定时间内某种疾病或健康状况及有关因素的资料进行调查,描述资料的三间分布,以分析该人群中疾病的分布特征及其与相关因素的联系,从而为进一步的研究提供病因线索,也可以调查某特定人群对某医学知识领域的认知水平,以便对该人群进行针对性的健康教育提供参考依据,同时也可以提高学生流行病学理论教学内容的掌握和应用能力。

在流行病学教学过程中,如何激发学生学习流行病学理论与方法的兴趣贯穿于流行病学的课题设计、现场调查、案例讨论、统计分析之中,是每一位流行病学教师需要长期研究和实践的课题,因此通过系统的现场调查研究设计、现场调查实施、实验室检测和数据统计分析相结合的流行病学实验教学改革实践,可以促进学生理论与实践相结合,更系统掌握理论知识并运用于实践。

流行病学现场实践教学步骤与方法

现场实践教学大致可分为4个阶段:计划阶段,准备阶段,实施阶段,总结阶段。

1.计划阶段

本课题,计划在南疆51团流行病学现场,该团不同连队包括美丽社区、和谐社区、6连、2连18周岁以上的村民(约1000人)作为调查对象,采用问卷法、体格测量法调查该地高血压、血脂异常、肝胆良性肿瘤的患病率和知晓率。学生在带教教师的严密组织和指导下开展流行病学的现况调查,包括调查设计、调查准备、资料收集、整理与分析等流行病学调查的全部实践过程。

2.准备阶段

实践教学4个阶段中,准备阶段尤为重要,如果准备工作做得比较周全、完美,就能为现场实践教学工作的圆满成功创造条件,打好基础,如果准备工作做得不扎实,有欠缺,就会为现场实践教学工作的成功埋下隐患,因此,本次现场实践教学开始实施之前,我们准备了大量的前期准备工作,为保证本次现场实践教学活动的顺利开展打下了坚实的基础。

周密的教学设计和完善的教学准备是现场教学成败的关键,该过程的主要教学工作包括:①向学生解释说明现场教学的教学目标及其重要性、一般步骤和基本要求,使学生对现场教学的目的、内容、步骤及方法有一个整体了解;②指导学生复习流行病学现况调查的基本知识,及高血压、肥胖、血脂异常、肝胆良性腫瘤的患病率和知晓率与防治技术;③练习拟定调查计划,制定调查表,撰写高血压、肥胖、血脂异常、肝胆良性肿瘤的防治知识宣传册;④强化对高血压、肥胖、血脂异常、肝胆良性肿瘤病史询问、体格检查、实验室检查等技术训练,统一检查和记录标准,并对学生规范组织纪律和工作作风;⑤将学生分成不同连队的流行病学调查组,分别参与各组的物质准备工作。

3.现场实践

进入现场教学之后,将学生按自然村分成4个大组,每一大组均由流行病学基本信息调查小组、体格检查小组组成,各小组在带教教师指导下按调查设计有条不紊地开展流行病学现场实践工作。流行病学调查组在各村领导协助下,主要负责逐户宣传动员群众,收集流行病学基本人口学资料,采集研究对象血标本并送检。对调查表进行核对、充实之后进行整理,及时计算出不同人群高血压、肥胖、血脂异常、肝胆良性肿瘤的患病率。最后对流行病学现场场地进行清理,指导学生书写流行病学调查报告及现场教学体会之后结束现场教学。

4.总结阶段

现场教学结束之后,由流行病学实践教学现场返回学校并由带教教师组织学生交流现场教学学习后的体会,总结学生在现场教学中的表现,评价学生所撰写的流行病学调查计划、问卷调查表及调查报告的质量,最后综合评定现场教学目标达成度。

教学效果

学生在现场实践教学中的一系列实践活动中必然会遇到不同的问题,尤其是对调查对象的宣传,由于有周密的教学计划、充分的准备、严密的组织、严肃认真的工作态度,使得学生在调查过程中遇到的问题和困难都能及时得到解决,顺利完成各个环节的教学活动,保证了教学效果和流行病学调查的质量。同时教师认真的工作态度使学生初步认识到:作为一名公共卫生工作者,在工作中想要达到事半功倍之效,除了必须具备扎实的专业基本理论和熟练的操作技能之外,还必须具有科学的工作方法和认真负责的工作态度,从而强化学生对专业学习的进取心和良好的工作作风。

结语

流行病学调查现场教学体现了理论联系实际的教学原则,有利于预防医学专业学生的基本技能训练,有利于促进学生深化学习专业知识和培养学生在实际工作中的专业能力,树立正确的职业道德观,是培养实用型人才的有效措施之一,因此对预防医学专业学生适当开设流行病学现场教学是大有裨益的。同时流行病学作为预防医学中的主导学科,在预防医学教学、防病控病以及科学研究中均发挥重要的作用。从“教学型”向“教学研究型”人才培养方向过渡,综合培养学生的流行病学思维和工作能力,以培养适应社会需求的高层次人才。

流行病学基本原理范文2

公式是从多渠道信息中得出科学结论的基础,医学统计学难以避免地会涉及到大量的公式和计算,国内多数学者的观点是无需记忆统计学公式,临床药学专业的学生是学习主体,能否成为合格的临床药师主要取决于他们是否学会终身学习,大学期间的一次性教育难以适应医药信息量剧增的现实,因此临床药学专业学生对专业课程兴趣的培养对其将来的发展至关重要。首先,医学统计学的授课内容需要与专业结合,授课案例、习题均应贴近临床具体问题,在临床用药中,引导学生利用医学统计学知识解决专业问题,这将很好地调动学生学习的积极性。例如,通过“妇产科手术患者抗菌药物使用情况分析”[5],合理安排授课内容,讲解数据收集、分析、结果解释的基本概念和操作流程,学生可以自己重复或揭示临床药学某些专业领域的规律,切实感受到医学统计学在设计实验、收集资料、整理资料和分析资料中的重要作用,从而促进其兴趣的提升和能力的培养。

2不同教学法的综合运用提升教师的能力

作为临床药学的专业基础课,医学统计学教学的水平很大程度上依赖于教师的综合能力。教师是提高临床药学专业人才素质的前提和基础,医学统计学的授课教师不仅要有扎实的医学统计学知识和丰富的临床数据处理经验,要善于总结零散知识点,并综合运用趣味法、比较法、悬疑法、逆向法、多媒体展示法、知识树展示法及软件分析法等多元化教学方法。医学统计学的授课教师要不断完善知识结构,拓宽知识体系,提升自身的理论修养和科研水平,同时需要加强对医学统计学相关领域如药物流行病学、循证医学等各个方面的认识,要把临床药学相关内容有机的结合,从宏观角度培养临床药学专业学生的综合能力[6-7],使学生理解设计实验、收集、整理和分析资料的全过程。例如,通过“妇产科围手术期患者抗菌药物应用时间分析”[8],运用现代化教学手段如多媒体技术,展示“抗菌药物应用时间”的研究思路,充分利用课堂时间,教给学生完整、清晰、系统的医学统计学思路,明确授课重点、难点和各数据分析环节间的联系,充分体现学生的主体地位和教师的主导作用,为临床药学专业学生毕业后的终身学习奠定基础。

3实施实践教学

实践可将医学统计学理论与临床药学实际紧密地结合起来,培养学生独立分析问题的能力。医学统计学的实践教学是巩固、强化理论内容,培养、锻炼学生灵活运用统计学基本原理、基本方法,解决临床药学问题的能力。目前国内的医学统计学实践多采用课后习题和统计软件上机操作,笔者倾向于软件上机、网络操作和临床数据分析的形式开展实践教学。例如,通过《某三级甲等医院妇产科围术期患者应用抗菌药物的经济学评价》[9]和《中国内地2型糖尿病患者胃转流术后1年疗效的Meta分析》[10],教授学生使用SAS、SPSS、STATA、Revman等分析软件,通过不同软件常用统计方法的上机操作,拓宽学生的视野。统计软件操作的不足之处是比较机械化,无法对医学统计分析方法使用条件作出判断,方法的选择正确与否依赖于使用者对数据的了解程度和对方法的掌握程度,因此统计软件的上机操作可以加深学生对基本原理和方法的理解。此外,软件的实践教学能够激发学生的积极性,降低遗忘率,提高其应对临床数据的把握能力,有利于将来开展临床药学工作。网络操作是近年来兴起的实践教学模式,病例分析是临床教学中常使用的授课方式。随着互联网的普及,医学统计学知识及讨论得到广泛传播,笔者认为可以在医学统计学及流行病学相关的学术网站参与临床病例的探讨,例如,通过对七氟醚心肌保护作用的讨论[11],搜集网络资源,从实验设计、资料收集、整理和分析过程发表学生们的观点,深化理论与实践的结合,调动学生参与的积极性,达到取长补短、共同提高的目的。

4改革考核形式

考核是检验学习效果的有效途径之一,传统的考核形式多为期末闭卷考试,答案往往是固定的,尤其是理科院校的学生,更适应这一类考试,但这大多是考察学生的记忆力,无法达到综合评价学生能力的效果。笔者认为,没有标准答案的考核,才是检验临床药学专业学生学习医学统计学效果最好的考核形式,也是体现临床药学专业医学统计学教学模式的有效手段。因此,考核形式和成绩应兼顾期末与平时成绩,采用闭卷与开卷相结合、主观与客观题相结合的形式。例如,通过对药物流行病学研究中无应答问题[6]和循证医学中循证问题[7]的探讨,可以明确临床药学专业领域容易混淆的基本知识点,既可以在期末考试中考核学生基本知识点的掌握情况,也可以在平时成绩中体现学生分析和判别容易混淆的概念、解决临床药学问题的能力。

5结束语

流行病学基本原理范文3

回族医学是一门以“四性”、“四液”、“真一七行”等阿拉伯伊斯兰医学特有的病因病机理论为指导[1],以“理气调性”为主要治则,以“香药”为主要方药特点,对各种疾病进行系统诊治的学科。其中“四性学说”占有重要的地位,是回族“体质禀赋”理论体系的核心内容。随着现代医学与中医体质学说的发展和成熟,回族“体质禀赋”理论中的诊治体系的量化、标准化成为可能。因此,宁夏医科大学中医学院回医医学研究所在多年的理论研究和医疗实践中,提出了“回回体质”这一假说,以期形成一套从“概念”、“生理”、“病理”到“诊断”、“治疗”、“养生”和“预防”的诊治体系,更好地为回族人民的健康事业服务。笔者对“四性学说”和“回回体质假说”的关系进行论述。

1 四性学说

1.1 基本内容

“四性学说”由天人合一论、性智本原论、禀性论和四性气质论四部分有机地构成。(1)天人合一论即人(小世界)与宇宙(大世界)的统一于“真一”。伊斯兰哲学认为:“人之本性,乃无极样式,此身之本质,……无极虽受真主之命乾坤万物,其生死贵贱之权,必不由无极太极所能自主也。”可以归纳为“一元论”;(2)性智本原论即“真一”分化为“性”与“智”。伊斯兰哲学认为:“人体仿佛一个小世界,‘性’和‘智’就是这个世界的主宰,与人形影不离,相伴终生。”“性”者:根于大命中之性而起,人之所以然。‘智’者:根于大命中之智而起,物之所以然。”也就是说:性和智被认为是人和物的最直接的根据和本原。可以归纳为“二分论”;(3)禀性论:“性”和“智”与生俱来,与命共生、共存。a.“智”的基本特征:思想、意志、信念、情感、智能和知识。b.“性”可再分为“真性”和“生性”。《清真指南》[2]中说:“性有二等:一曰真性,二曰生性。真性与命同源,乃仁、义、礼之性,是人的本性。生性因形始具,乃水、火、气、土之性。二者和合则为‘禀性’。”可归纳为“四分论”;(4)四性气质论即“禀性”的四种特征。《天方性理》中说:“一曰安定性,属风(气);二曰常惺性,属水;三曰悔悟性,属火;四曰自任性,属土。”可以归纳为“四特性论”这四个理论一步步地分化为最后的“四性学说”,最终形成了回族的一种特有的病因病机理论,为疾病的治疗提供了有力的依据。

1.2 理论体系

回族医学[3]认为疾病的发生发展,是生命体身心性智为响应内外环境变化,改变内部禀性、气质、体液机能的应变能力的一种综合态势。回族医学称之为“禀性衰败”,回族医学的重要典籍《回回药方》以此为纲,提出“病理根源”说,即是“四性学说”的具体应用。“四性成化”、“四性流行”(上下流行、单行与相搀、四时成于四行、积阳之气与四性)、“四性功著”、“四性生克”、“四性显微”(四性互化、四性显级)、“四性的生理与病理”(禀性热者、禀性冷者、禀性干者、禀性湿者)、“四性与四液的病理”、“四性体质与发病”等均是“四性学说”在具体疾病的诊疗中的具体应用,从而丰富了“四性学说”的内容。

2 回回体质假说

2.1 假说的提出

任何科学假说都是人从个人或前人实践经验、科学知识的积累中通过分析和综合,对所选课题可能得到的预期结果进行解释[4]。“回回体质”是宁夏医科大学中医学院回医研究所通过对大量回族文献的整理和在多位回族著名专家的临床经验基础上提出的一假说。

回族医学的“四性学说”已经是一个完备的学说,在坚持回族医学特色的基础上,结合现代医学的相关诊疗手段,并借鉴“中医体质学”中的相关方法学,完全有可能形成一套我们自己的体质分型体系,并对特定的人群建立一套“横断面研究体系”和“疗效评价研究体系”,并且在对相关方药进行深入的研究基础上,进行大样本的“临床试验”和“动物实验”,最后形成一套“回族的临床与科研体系”。因此说,“回回体质假说”的提出具有重要的战略意义。

2.2 验证方法

“回回体质假说”的建立同一切假说一样,都要运用形式逻辑中的类比(类推)、归纳、演绎等方法进行逻辑推理。因此,我们将首先对宁夏回族人群中常见、多发的几种疾病进行研究,来论证“回回体质假说”(归纳推理:即由个别到一般);在“回回体质假说”这一前题具有充分合理性后,再以这一假说来指导其他疾病的研究(演绎推理:即由一般到个别)。并且在临床试验和动物实验中贯彻类比的推理方法(随机、对照、盲法和可比性原则)。在归纳的基础上演绎,在演绎的前提下归纳,把两者紧密结合起来,使科学思维活动逐步深化。

2.3 构成体系

2.3.1 概念

“回回体质”是回族人生命过程中,在先天遗传(基因)和后天获得(宗教、饮食和地域)的基础上,表现出来的形态结构、生理机能和心理状态方面综合的相对稳定的特质。这种特质反映在:①某些生理特性方面;②对自然及环境方面的适应能力和对疾病的抵抗能力;③在发病过程中对某些致病因素的易患性和病理过程中发展的倾向性等方面。

2.3.2 研究范畴

(1)体质人类学[5]:体质人类学是人类学中的一个分支学科,研究的是现代人类体质特征和类型以及人群的生理、生化特征和灵长类行为等。从研究涉及的内容上来看,体质人类学中的体质概论,包括了形态结构特征、机能、代谢特征,并兼及了心理行为特征等方面的内容。(2)解剖学:人体解剖学中的“体质”概念,按中国解剖学会体质组的研究内容来看,其概念主要是指人体的形态结构特征,包括人体各个组成部分及各组织、器官相各功能系统的形态特征与正常范围。(3)现代医学:现代医学中的“体质”概念尚无统一定义,应用也比较混乱,除上面所提出的人体解剖学中的体质含义外,有时则仅属“素质”的同义词。精神病学对体质所作的定义为:体质系指在遗传素质的基础上,个体在发育过程中,内外环境相互作用而形成的整个机能状态和躯体形态特征。以上各学科中的体质概念,其内涵是有差别的,但内涵的确定方法,无不是本学科研究的性质和目的所决定的,而学科性质与研究目的,也就成为该学科中概念的定义原则,“回回体质”研究亦是如此。

2.3.3 内涵

任何科学研究活动都是由两层因素合成的,即理论背景和经验基础。就回族体质研究来看,其经验基础是对人群中个体差异性的观察与总结;其理论背景则是人们对这种个体差异性的基本看法。例如:人群中个体差异性的决定因素是什么?遗传因素还是环境因素?是形态、功能,还是心理因素?对这些问题的不同回答直接影响着回族体质研究的出发点和发展模式。因此,进行回医体质研究,必须探明“回回体质假说”的基本原理——“内涵”,包括以下5点:(1)禀赋遗传论(阿拉伯后裔);(2)宗教制约论(信奉伊斯兰教);(3)地理制约论(地处我国西部);(4)心身结合论(饮食习惯及信奉宗教带来的心理问题);(5)年龄发展论(小儿、成年、老年及妇女)。

2.3.4 外延

大量流行病学调查表明,宁夏回族自治区糖尿病(DM)的发病有两大特征:第一,发病率高。①发病率明显高于当地汉族人群。1979年全国DM流行病学调查发现[6]宁夏回族DM患病率为1.95%,显著高于当地汉族。1996年全国DM流行病学调查发现[7]宁夏回族DM患病率为2.82%,仍明显高于当地汉族。②DM慢性并发症的发生率显著高于国内、外。雷晨等[8]报道宁夏回族DM合并高血压和尿毒症的发生率为43.2%和3.4%,显著高于国内的发生率31.9%和1.2%。2001年全国DM慢性并发症调查发现[9]合并冠心病和脑卒中的发生率均高于国外水平。第二,发病人群以老年DM患者为主。雷晨等对2587例宁夏回族2型DM患者年龄进行调查发现[9-10]:平均年龄为(53.8±13.4)岁,且年龄与高血压(1.717%)、脑血管疾病(1.735%)、心血管疾病(1.590%)及下肢血管疾病(1.718%)呈正相关。因此,加强宁夏回族老年DM的防治无疑具有重要的意义。

因此,我们将对宁夏回族糖尿病人群进行大样本的横断面研究,并在多位著名回族专家临床经验及现代药理学证明有效的回族古方中筛选出方药,进行大样本的临床观察(包括人群的自然情况研究及多种疗效评价的确定及验证)。

3 两种学说的关系

综上,“四性学说”是“回回体质假说”的理论来源,而“回回体质假说”是“四性学说”的进一步完善。在现代医学和中医体质学说不断发展成熟的今天,其他少数民族医药已经结合了本民族的医学典籍中的体质相关内容,形成了本民族特有的体质诊疗体系。因此,我们也要在坚持回族医学特色的基础上,结合现代医学的相关诊疗手段,并借鉴“中医体质学”中的相关方法学,形成一套我们自己的体质分型体系。

参考文献

[1]单于德,马成义,陈卫川,等.中国回族医药—国家中医药管理局民族医学文献整理丛书[M].银川:宁夏人民出版社,2005:224-231.

[2]马注,余震贵.清真指南[M].银川:宁夏人民出版社,1988:23.

[3]孙涛,牛阳.回族医学哲学基础[M].银川:宁夏人民出版社,2007:16.

[4]贲长恩.医学科研基本思路方法与科研程序[M].北京:科学出版社,2006:58.

[5]王琦.中医体质学[M].北京:中国中医药出版社,1995:2-3.

[6]全国糖尿病研究协作组调查研究组.全国14省市30万人口中糖尿病调查报告[J].中华内科杂志,1981,20(3):678.

[7]向红丁,童关焕,李康.1996年全国糖尿病流行病学特点基线调查报告[J].中国糖尿病杂志,1998,6(3):131.

[8]雷晨,张如意,何兰杰,等.宁夏回族糖尿病住院患者并发症的13年回顾性研究[J].中华糖尿病杂志,2005,13(6):450-453.

流行病学基本原理范文4

【关键词】 BP神经网络; 疾病预测; BP算法; 精神分裂症

BP神经网络是人工神经网络的一种,它通过模仿生物大脑神经系统信息处理功能实现输入与输出之间的任意非线性优化映射,有着传统统计方法无法比拟的适应性、容错性及自组织性等优点,特别是用传统统计方法效果不好或不能达到目的时,采用BP神经网络往往能收到较好的效果,它在疾病预测中有着广阔的应用前景。

1 BP神经网络基本结构及BP算法基本原理

BP神经网络的基本处理单元是神经元(即节点),大量神经元广泛连接构成神经网络。BP网络通常含有输入层、隐含层(中间层)和输出层,每层均包括多个神经元,输入层与输出层各有一层,隐含层根据需要可以设多层,也可不设。神经元之间通过权相互连接,前一层神经元只对下一层神经元作用,同层神经元之间无相互作用,权值的大小代表上一级神经元对下一级神经元的影响程度,如图1 所示。网络中作用于神经元的激励函数通常采用的是S 型函数(sigmoid 可微函数),见式(1)。

f(x)=(1+e-Qx)-1(1)

式中Q 为调节激励函数形式的参数,称增益值。Q 值越大,S 形曲线越陡峭;反之,曲线越平坦,通常取Q =1。

BP算法(Back Propagation) 是为了解决多层前向神经网络的权值调整而提出来的,也称为反向传播算法,即网络权值的调整规则是向后传播学习算法,具体来说,BP算法是建立在梯度下降法的基础上的,训练过程由正向传播和反向 传播组成,在正向传播过程中,输入信息由输入层经隐含层逐层处理,并传向输出层,如果输出层得不到期望的输出,则转入反向传播,逐层递归的计算实际输入与期望输入的差即误差,将误差信号沿原来的连接通道返回,通过修改各层神经元的权值,最终使得误差信号最小。

2 BP网络的建模过程及模型设计要点

在流行病学中,可以应用BP网络建立疾病的预测模型,建模的基本过程如下:首先收集导致疾病发生的主要影响因素及疾病发生的结果;然后把影响因素及疾病结果输入到设计好神经网络模型中进行反复训练,直到网络收敛(即达到预期的训练误差),在训练过程中可适当采用一定的技巧使网络的训练速度最快、误差最小、模型最优;最后用建立好的模型进行疾病预测。下面具体探讨网络模型的设计要点。

2.1 确定训练样本

训练样本应来源于研究总体的一个随机无偏样本,并且按随机、对照、重复及盲法等原则收集资料、整理资料、分析资料,保证训练结果的无偏性。训练样本含量适宜,含量过大会造成训练速度偏慢,训练结果过分逼近训练集(或者说是该研究的外部真实性较差),使得网络的推广泛化能力降低,况且,大样本的收集大大增加了工作量;样本过小其代表性不够,使训练结果不够可靠(或者说是该研究的内部真实性较差)。一般来说,网络的结构越复杂,所需样本越多,结构越简单,所需样本可相应减少。对于单层BP网络可参照Logistic回归对样本含量的一般要求,当样本含量与连接权的个数比为10:1时[1],就基本能够满足要求,多层BP网络的样本量应在此基础上根据网络的复杂程度适当增加。

2.2 变量值的归一化处理

归一化处理的目的是把变量值归一到区间[-1,1]内,此原因大致有两个:一是因为BP网络中非线性传递函数的值域一般在区间[-1,1]内,因此输入及输出变量的取值都限于这个区间之内。二是为了使输入值(特别是那些比较大的输入值)均落在Sigmoid传递函数变化较大的区间,使网络的训练速度最快,改善网络的性能,当然如果输入及输出值原本就位于[0, 1]区间内,可不进行的归一化处理,归一化处理可采取以下两种形式:

xbji=xji/ (xji,max-xji,min)(2)

xbji=xji/ (xji,max)(3)

上式中xbji 为归一化后样本中第j 个样品的第i 个输入变量,xji 为原始资料第j个样品的第i 个输入变量; xji,max 与xji,min 为原始资料第j 个样品的第 i个输入变量的最大值和最小值。

2.3 BP网络的初始化

开始训练时,首先进行网络权值的初始化,这是因为如果初始权值选择不当,有可能造成训练时间过长,误差平面陷入局部极小[2],甚至不收缩。所以网络的初始权值一般取[-1 1]之间的随机数,这样可保证每个神经元的权值都能够在 型传递函数变化梯度最大的地方进行调节。

2.4 输入层的设计

输入层仅设一层,输入神经元的个数与输入变量的个数相同。

2.5 隐含层的设计

一是隐含层的层数,对BP网络而言,一个三层BP网络就可以完成任意的n维到m维的映射,一般情况下,采用单隐层的网络就可满足要求;二是隐含层神经元的个数,隐单元数目的确定比较复杂,与资料的特点、输入输出单元的数目都有关系,往往根据设计者的经验和多次试验来确定,本文采取类似于统计学中建立"最优"多元回归方程中逐步向前法和向后法的方式来确定隐单元的数目,该方法如下:先根据以下公式[3]确定一个隐单元数的范围,n1=n+m+a(4) 式中n 为输入单元数,m 为输出单元数,a 为[1,10]之间的常数。

然后放入足够多的隐单元,通过训练将那些不起作用的隐单元逐步剔除,直到不收缩为止(此即灵敏度修剪算法[4]);或者在开始时放入比较少的神经元,逐步增加隐单元的数目,直到达到比较合理的隐单元数目为止。

2.6 输出层的设计

输出层仅有一层,输出层神经元的个数与所希望得出的预测变量数目相等。

3 其它需要注意的问题

如何提高网络的泛化能力。网络的泛化能力,通俗的说就是网络对新样本的预测能力。网络的泛化能力与网络的结构和训练样本的特性有关,一般说来,网络的隐节点数与隐层数越少,网络的泛化能力越强,因此在实际应用时尽可能采用较少的隐节点数和隐层数来得到较优的网络,另外,加入噪声等也可以提高网络的泛化能力[5]。

如何提高网络的训练速度与收敛速度。为提高训练速度,可采用变化的学习速率或自适应的学习速率[6]。

如何克服局部极小。BP算法可以使权值收缩到某个值,但并不能保证其误差平面的全局最小值,这是因为采用梯度下降发可能会产生一个局部最小值。对于这个问题,可采用附加动量法[7]、遗传算法等。

4 模型拟合实例

某市通过随机抽样、多因素逐步Logistic回归分析该市的4所精神病医院的精神分裂症新发病例及其对照各131例,筛选出影响精神分裂症发病的主要因素共10个:X1(本人学历)、X2(母亲学历)、X3(婚姻状况)、X4(事件经历史)、X5(性格)、X6(工作学习压力)、X7(母亲孕龄)、X8(出生体重)、X9(家族史)、X10(非双亲抚养史)。变量赋值如表1。表1 精神分裂症发病影响因素及量化(略)

4.1 确定训练样本及测试样本。以上述131对样品作为训练样本,另外选取精神分裂症患者及正常人各20例作为测试样本。

4.2 设计合适的神经网络参数。输入神经元10个,单层隐含层,隐含层神经元数目4~13个之间,通过灵敏度修剪算法确定隐含层的最佳神经元个数,输出层神经元个数为1;训练次数1000次,训练目标0.01,学习速率0.1;隐含层采用 型正切函数tansig,输出层采用 型对数函数logsig ,网络训练的函数设定为trainlm。

4.3 编写程序。应用Matlab7.0编写BP神经网络程序如下:p=[ 0 1 3 1 0 0 3 0 1 0;0 1 1 2 2 1 4 1 2 1;......] '; %输入训练样本的输入变量p

for i=1:10

P(i,:)=(p(i,:)-min(p(i,:)))/(max(p(i,:))-min(p(i,:)));

%输入变量的归一化处理

end t=[1 1 1 1 1 1 1...... ]'; %输入训练样本的输出变量tthreshold=[0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1;0 1];

%限定输入变量的最大值与最小值no=[4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14];%隐含层神经元的个数 for i=1:11net=newff(threshold,K[no(i),1],{ 'tansig','logsig'},'trainlm');

%设定网络训练函数net.trainParam.epochs=1000; %设定训练次数net.trainParam.goal=0.01; %设定训练目标LP.lr=0.1;%设定学习速率net=init(net); %网络的初始化net=train(net,P,t); %网络训练

p_test=[0 1 3 1 0 0 3 0 1 0;0 1 1 2 2 1 4 1 2 1;......]'; %输入预测样本的输入变量for i=1:10

P_test(i,:)=(p_test(i,:)-min(p_test(i,:)))/(max(p_test(i,:))-min(p_test(i,:))); %归一化处理 end

Out=sim(net,P_test); %输出预测变量X=[1 1 1 1 1 1 1 1......]; %输入预测样本的实际结果

plot(1:40,X-Out); %绘制预测误差曲线

4.4 训练结果。通过反复训练发现,当隐含层神经元个数为8时,网络的训练速度最快,仅需要9次训练便达到到了预期的训练误差,训练的速度也比均匀,网络振荡最小。

4.5 测试样本的前瞻性考核。把40个测试样本的调查资料输入上述训练好的BP神经网络模型进行前瞻性考核,如果按照预报误差大于0.05时为预测错误的标准,则病例中有2例预测错误,正常人有3例预测错误,灵敏度及特异度分别为90%、85%,预测的一致率为87.5%,前瞻性考核的效果较好,通过预测误差曲线也可看出,如图2。

5 讨论

BP神经网络是一种非传统的多元非线性模型,可以识别变量间复杂的非线性关系,功能十分强大,而且无论变量是何种类型,是否满足正态性、独立性等条件均可用于BP网络建模。疾病的发病过程亦是一个受多因素影响的复杂过程,利用传统的统计方法预测疾病的发生过程往往存在很大的局限性,而BP神经网络的优点恰恰适合预测疾病的发生过程。BP神经网络的设计直接关系到网络的应用效果,在应用时按照资料的特点从每一细节考虑网络的设计。当然,BP网络在流行病学领域的应用刚刚起步,尚存在一些问题有待解决,如权重系数的假设检验,计算权重系数的可信区间,含隐含层时权重系数的流行病学意义,输入变量的选择等都还需要进一步研究。

参考文献

1 Martin S,Werner V,Reinhard R.Neural networks and logostoc regression:Part I.Comp Stat Data Analy ,1996,21:661.

2 Haykin,S.神经网络原理(叶世伟等译).第2版.机械工业出版社,2004.

3 飞思科技产品研发中心.神经网络理论与MATLAB7实现.第1版.电子工业出版社,2005 .

4 邓伟,金丕焕,林果为.BP神经网络修剪算法筛选白血病预后危险因素.复旦学报(医 学版),2003,2:154~157.

5 HolmstromL,KoistinenP -Using Additive Noise in Back-Propagation-IEEE Trans·Neural Networks.1992,3:24~38.

6 张洪,邹乐君,沈晓华. BP神经网络在测井岩性识别中的应用.地质与勘探 ,2002,38(6):63~65.

流行病学基本原理范文5

1预防医学实验教学存在的问题

一直以来,实验教学以单纯验证学科基本理论为主要目的,忽略了学生创造能力的培养。以往预防医学实验内容中环境与健康部分属验证性实验,教师讲解原理、操作方法及注意事项等,学生只要按部就班的进行就可到预期的实验结果。这种被动式的学习,影响了学生自主性的发挥,甚至使部分学生对实验课失去了兴趣。同时预防医学的验证性实验内容大部分与实际生活脱节,造成学生感觉学无所用。因此在预防医学实验教学中存在以下问题:①对预防医学实验课不重视,不提前预习实验的内容,对实验前的准备,学生很少参与,各种仪器的操作、试剂的配制完全不了解,导致在实验过程中操作不规范,实验结果不准确甚至没有结果。②学生动手能力差,有的学生只注重实验结果,在实验过程中观察到的现象和出现的问题不知道怎样分析,甚至有的学生不进行实验,最后抄袭别人的实验结果。③团队协作能力差,许多学生只知道自己做实验,不与其他同学协作,不会的不懂得去询问,应付了事。④实验报告不规范,课后忽视对实验结果的分析,一律照教材上的内容分析,没有创新意识。

因此,为了培养、造就一批集医疗、预防、保健综合能力的创新人才,我们要加强预防医学的实验教学。通过实验不仅使理论与实践结合,帮助学生理解和巩固所学的理论知识,而且更能培养学生的操作能力和分析问题、解决问题的能力及科学创新思维。所以要改变教学方法,来提高学生的积极性和主动性。

2明确教学目标

预防医学实验主要是针对环境卫生学、职业卫生学等开设的一些实验内容。实验教学的关键任务之一是促进学生动手与动脑,动手即是训练学生亲自或独立进行基本的专业操作技能。动脑即是引导学生思考与理解实验项目的基本原理和对结果的正确分析。为了利于课堂理论与实验教学的有机结合,我们提出实验教学的条主线:一是让学生在掌握理论知识的前提下,进行实验前期准备工作的全过程,从玻璃器皿的清洗、药品试剂的配制、仪器的调试等,并对每步进行详细记录。二是引导学生对实验结果的正确记录与有效分析,尤是注重用自己的思维去分析,去创新。

3优化实验教学内容

3.1预防医学实验教学内容的安排

我院预防医学实验教学内容安排和学时数,具体安排见表1。表1医学本科生预防医学实验项目与教学目标实验项目学时教学目标饮用水消毒3掌握饮用水消毒的原理、方法和余氯的估计膳食调查3掌握膳食调查的方法和食物成分表的应用食物中毒案例讨论3熟悉食物中毒分类和调查处理的原则红细胞游离原卟啉测定3熟悉原卟啉测定的方法胆碱酯酶活性测定3熟悉胆碱酯酶测定的原理、方法和结果分析尘肺片阅读3掌握尘肺X线片特点和尘肺的防治措施环境汞污染3了解汞污染的来源和防治措施气象条件的测定3熟悉气象条件测定的方法数值变量资料的描述5掌握数值变量资料的描述指标,统计软件的应用t检验2掌握t检验的适用条件和步骤方差分析2掌握方差分析的适用条件和公式分类变量资料的u检验等2熟悉u检验的适用的条件和资料的类型χ2检验2掌握χ2检验的公式的应用秩和检验2熟悉秩和检验的步骤直线相关与回归2掌握直线相关与回归的概念和分析步骤样本含量估计、统计图表2掌握在科研设计中n估计,统计图表的特定。

3.2预防医学实验内容的特点

上述实验内容注重从实际工作出发,打破学科间壁垒、改变传统“验证性”实验教学模式,克服学科间实验内容低水平重复、综合性实验及创新设计性实验开设不足等缺点,将实验内容分类整合、优化体系,并增加近年来公共卫生工作面临的实际问题等内容组织教学。预防医学实验教学的主要任务是通过该课程中基础实验、综合实验、设计创新实验及社会实践等课程内容的系统教学与专业训练,培养学生掌握预防医学实验的基本理论、基本知识和基本技能,系统地掌握该课程的基本实验方法、基本思维方法及基本科研方法,使学生具有从事疾病预防和控制的实际工作能力、社会实践能力、科技创新能力、宏观思维能力、理论联系实际的能力。预防医学实验内容是根据预防医学专业主要内容有机整合而成的一门综合性实验课程,其内容包括预防医学领域的主要实验方法和实践技能,涉及医学统计与流行病学研究方法,毒理学、职业卫生与职业医学、营养与食品卫生学、环境卫生学中相关实验方法,按照基础实验、综合实验、设计创新性实验、社区与网络健康教育实践等分层次组合,其基本理论源于卫生统计学、流行病学、卫生毒理学、环境卫生学、营养与食品卫生学、职业卫生与职业医学等相关学科理论。学生必须先修完相应课程的理论知识,并系统掌握,让后进行相关的实验操作。该实验教学与社会实践相结合,保特学科发展的连续性、教学秩序的稳定性、课程设计的科学性与创新性。实验教学中,通过老师讲解、示范,学生自已操作、对问题的讨论分析和课程实验设计,在注重传授基础理论、基本知识,训练基本技能的同时,要求学生掌握实验设计的实验的目的和基本原理、实验涉及的基本理论与相关的操作方法,提高对实验相关内容的思维能力,创新能力,操作能力(动手能力)。培养学生创新能力、综合分析与处理突发性公共卫生事件的能力及运用知识预防和控制疾病的实际工作能力[2]。

4实验教学改革办法

4.1实验教学的改进

传统的实验教学模式,一般是教师将实验的原理、目的、操作方法及注意事项讲解和示范,学生只根据教师的讲解按部就班的操作就可以,这种传统的教学模式难以激发学生的学习兴趣。在充分体现学以致用的观点指导下,紧密结合自身实际和社会需要,以及学习兴趣得特点,我们对实验教学内容进行了较大力度的改革,减少了验证性实验的数量,增加了与我们生活相关的实验内容。例如环境汞污染,我们组织学生到水库,采集水样,检测水中的污染物,同学们就体现出极大地兴趣,并一起探讨环境污染的来源,污染物的在自然界的转归,环境污染对人类的危害以及预防措施,用实际数据来体会注重环保意识的重要性。在实验教学,还引入典型的案例,以加深学生对知识的记忆。同时,我们还把教师的科研课题的部分融入实验教学中,有针对性的提出一些问题,让学生自己进行分工,有组织的查阅资料,经充分讨论后制定解决问题的方案,使学生体会到团队协作的重要性,又能充分激发学生对科学研究工作的兴趣,让学生逐步意识到科学研究是为社会实践服务的,在实践中培养自己的创造思维。

流行病学基本原理范文6

制度保障是提升学生科技创新能力的基础条件。[1]学校制定出台了《大学生科技创新活动实施办法》和《本科生科技创新项目管理试行办法》,每年安排专项经费资助学生开展科技创新项目研究,提升学生科学素养。《赣南医学院大学生创新创业训练计划项目管理办法》《赣南医学院大学生创新创业训练计划项目经费使用管理细则》等文件从项目的申报、训练及经费等方面确保大学生创新创业训练计划的顺利实施。

二、推行教学方法改革

《本科医学教育标准—临床医学专业(试行)》要求医学院校积极开展以“学生为中心”和“自主学习”为主要内容的教育方式和教学方法的改革,注重批判性思维和终身学习能力的培养,关注沟通与协作意识的养成。近年来,学校积极开展了问题式教学(problem-basedlearning,PBL)、案例式教学(case-basedlearning,CBL)、交互式教学(interactiveteachingmethod)、“双语”教学、临床技能模拟教学等多种教学方法改革,方便学生自主选择学习内容、学习方法、学习时间、学习伙伴,自主提出学习问题,安排学习步骤;精选教学内容,大幅度减少必修课学时数;丰富第二课堂,开设校级资源共享课,为学生提供更多的自主学习时间,着力提高学生的学习兴趣与积极性,培养学生的自主学习能力。

三、优化课程设置

《本科医学教育标准—临床医学专业(试行)》要求医学院校在整个教学期间实施科学方法及循证医学原理的教育,培养学生的科学思维,使其掌握科学研究方法。学校进一步优化课程设置,改革专业课教学内容,构建人文社会科学知识、自然科学知识与医学知识结合的知识、能力、素质协调发展的新型课程体系。临床医学专业课程改革,必修课程开设有基本原理、计算机应用基础、预防医学(含医学统计学和流行病学)、医学科研方法概论等,在形势与政策课中开设有医学与哲学讲座,选修课程中开设有医学信息检索与利用、自然辩证法概论、循证医学、临床科研设计测量与评价、创造学等。

四、引导学生参与科研

《本科医学教育标准—临床医学专业(试行)》要求医学院校将科学研究活动作为培养学生科学素养和创新思维的重要途径,采取积极、有效措施为学生创造参与科学研究的机会与条件。课程计划中必须安排适当的综合性、设计性实验,为学生开设学术讲座、组织科研小组等,积极开展有利于培养学生科研能力的活动。学校注重医学生科学思维及科学精神的培养,将其作为学校教育工作的重要内容,提倡教师将科研成果引入教学,鼓励学生参与科学研究。一是将学生科学素养纳入人才培养方案,制订“三早教育”计划(早期接触临床、早期接触科研、早期接触社会)。二是鼓励学生参与各类课外科技创新活动(如大学生创新课题、学生参与教师科研项目、开放性实验室项目等)进行科学研究。三是建立学生导师制,为学生配备有经验的专业老师,对学生进行科研指导,要求学生自己查阅文献,鼓励学生撰写论文。

五、丰富实践教学