多元回归分析在药学专业化学课程结构中的应用
佚名 2009-08-28
作者：刘璐 朱辉 张庆云 张秋燕
【摘要】 在药学专业的课程设置中，化学作为一门基础课占有重要的位置。用多元线性回归分析法，分析了4门化学基础课程与药学专业4门核心课程为代表的专业课程之间的关系。结果表明，物理化学、仪器分析化学和专业课高度相关，利用它们之间的相关性建立了回归方程，并为化学基础课更好的为药学专业课程的教学提供参考依据。
【关键词】 多元线性回归分析； 药学专业； 化学基础课
Abstract Chemistry was important basic course in pharmaceutical specialty. The connection between 4 chemistry basic courses and 4 pharmaceutical special courses were analyzed by using the method of multi-variable linear return analysis in this thesis. The result was shown that physical chemistry and instrumental analysis were closely related and the return formula was also established. It can provide reference basis for pharmaceutical specialty teaching.
Key words mult-variable linear return analysis； pharmaceutical specialty； chemistry basic course
化学是医学院校药学本科的重要的专业基础课，占课程结构相当大的比例，是专业学习和发展的基础。我校自开设药学专业以来，化学课程在强化学生基本素质和提高应用能力等方面发挥了重要的作用。但从“累积”意义上讲，如何完成对后继课程的隐性教学目标，使化学课更好的服务于专业课程，特别是在专业知识不断更新的时代，作为基础课程如何应变，更好的完成教学目标，是提高教学质量的关键。
本研究采用多元线性回归分析法［1］，应用SPSS软件分析了我校药学专业的4门化学基础课程（无机化学、有机化学、分析化学和物理化学）与后继以“药物化学”、“药物分析学”、“药剂学”和“生药学”为核心的专业课程之间的关系，为教学实践提供理论基础。
1 数据分布的考察
以我校药学021队56人的相关学科的课终成绩为研究对象。其中“无机化学”为第一学期所学；有机化学为第三、四学期总评分数；分析化学在第二学期为化学分析，在第三学期为仪器分析；物理化学为第五学期所学。药学核心课程均为一学期的学习成绩。由于不是相同教师所教，且考试难度不一，先将各门学习成绩转化为Z分数［2］，再进行统计分析。数据由方差齐性分析p均在0.6以上，故可以进行回归分析。
2 4门化学基础课与药学专业课程之间的相关程度及回归方程
2.1 4门化学基础课与药学专业课程之间的相关程度分析
设“无机化学”、“有机化学”、“化学分析”、“仪器分析”和“物理化学”课的学习成绩分别为x1、x2 、x3 、x4 、x5，以“药物化学”、“药物分析化学”、“药剂学”、“生药学”为代表的药学专业课程整体的学习成绩为y。根据学习成绩，使用统计分析软件SPSS得到的x1、x2 、x3 、x4 、x5的散点图，见图1。
从图1可以看出，“物理化学”、“仪器分析”与药学专业的相关性较强；而“无机化学”和“化学分析”与药学专业的相关性较弱。为了进一步研究它们之间的关系，采用逐步回归法对它们作进一步分析。根据分析结果，剔除了x1、x2 、x3，进入回归方程的有x4 和x5，其中，y与x4 、x5的复相关系数R=0.795，说明y与x4 、x5的关系非常密切，回归方程拟合程度高。F检验表明P<0.01，即x4 、x5从整体上对y的影响是显著的。因此，y与x4 、x5之间具有显著的线性相关性，其回归方程为：y = 0.407 x4 + 0.477 x5 。该方程表明，仪器分析化学成绩每变化1个单位，药学专业成绩将变化0.407个单位；物理化学成绩每变化1个单位，药学专业成绩将变化0.477个单位。
对回归系数进行显著性检验（t检验），各统计量为：t4 = 3.835，t5 = 4.495，P<0.01，说明自变量x4 、x5对y的影响是显著的。另外，x1、x2 、x3的容忍度分别为0.502、0.469、0.963，均较大，说明x1、x2 、x3与自变量x4 、x5间不存在共线性问题。
采用Durbin-watson 残差序列相关性检验进行分析，其值为2.036。在“2”附近，可见残差间没有相关性。
残差的正态概率图，见图2。
由图可见散点围绕在一条直线（正态分布）周围，说明该模型的残差服从正态分布。
4 分析与讨论
4.1 无机化学和化学分析是化学课程结构“基础中的基础”
无机化学和化学分析与药学的相关性较弱是因为它们是化学课程中较基础的学科。无机化学为物理化学的热力学、动力学和物质结构知识提供基本概念和基本理论；而化学分析使学生掌握滴定度、准确度、回收率等重要概念和比色法、分光光度法、重量法等化学分析的基本原理，为仪器分析的教学提供知识储备。且在时间上这两门学科都是较早安排的学科。虽然它们在药学专业中没有呈现高相关性，但作为知识铺垫，在教学中仍是不容忽视的。
4.2 物理化学和仪器分析化学是课程结构的“重中之重”
如上，物理化学主要涉及化学热力学、动力学和物质结构三方面的内容，而药学中药物合成中路线选择、工艺条件确定、反应速率及机理确定需要化学热力学及化学动力学基础；药物剂型的设计与研制，药物在储藏中的稳定性及体内的吸收、分布、代谢都与物理化学内容密切相关。另外，生药学中天然药物有效成分的提取，中草药的提炼都用到物理化学知识。可以说物理化学已渗透到药学的各个领域，为药学后续课及专业需要建立必要的理论与实验基础，因此，两者关系最为密切，这一点从回归方程中得到证实。
分析化学为药学提供了药物分析的方法，而仪器分析是分析化学最为重要的组成部分，也是分析化学的发展方向，包括光谱分析法、色谱分析法和质谱法。这些方法都在现代药物及制剂的质量监控分析中得到应用，因而，也是化学与药学关系最为密切的学科之一。物理化学和仪器分析化学的学习效果会直接影响药学专业课的学习成绩。
4.3 有机化学在课程结构中的作用
有机化学是药学专业非常重要的一门基础课，也是药学专业研究生入学考试中必考的一门学科。然而在此次分析中没有进入回归方程，笔者认为其原因为：① 此届学生学习的是第四版教材，此教材过于强调有机化学固有的知识体系，有些理论深奥难懂，或是限于学时，某些知识没有展开介绍，使学生学起来产生畏难情绪，学习积极性不高；② 教授药学专业基础课的教师不仅要熟悉化学教材，还要了解与药学关系紧密的和前沿性的知识，提高自身素质，教学中采用多种教学方法和教学媒体，才能提高教学质量。总之，有机化学作为研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、应用以及有关理论的学科与药学有着深刻的联系，教学中不仅要培养学生从分子结构入手了解化合物性质及应用的能力，还要提高实践创新能力，才能更好达到培养优异的药学人才的教学目标。
【参考文献】 1 张尧庭，方开泰. 多元统计分析引论.科学出版社，1982. 2 胡永梅. 教育统计学与SPSS软件应用.北京师范大学出版社，2002.
