大學生創新訓練計劃的實踐和思考

鄧曉蓓 華麗 王文立

摘要：本文從指導教師的角度出發，通過總結上海交通大學醫學院的一項大學生創新項目，闡述了大學生創新項目在提高大學生創新能力和嚴謹的科研作風、培養科研思維和抗挫折的能力以及培養團隊分工和協作精神等方面的作用。指導教師在大學生創新項目中應充分承擔起把握項目方向、安全執行、有效管理和經費支持的作用，該方式也是一條實驗教學改革的探索之路。

關鍵詞：大學生創新項目；科研能力；創新精神；指導心得

中圖分類號：G645 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）17-0229-03

大學生創新訓練計劃項目是由本科學生個人或創新團隊，在導師的指導下，自主進行研究性學習，自主進行實驗方法的設計，組織設備和材料，實施實驗，分析數據，撰寫總結報告等工作[1]。創新項目是高校促進本科教學改革工程、技術開發等創新性活動的重要組成部分，基于項目和基于問題的創新性人才培養模式，建立以實際科研問題、技術研發為核心的教學模式。倡導以本科生為主體、教師為輔導的創新性實驗改革。它能夠有效調動學生的主動性、積極性和創造性，培養學生的創新精神、實踐能力、團隊精神等，逐漸培養思考問題、解決問題的能力，提高其創新實踐的能力[2]。為此，我校開展了與大學生創新訓練計劃相關的一系列工作，發布了《關于開展上海交通大學醫學院第十一期“大學生創新訓練計劃”立項申報工作的通知》。本文結合我校公共衛生學院預防醫學專業的特點，圍繞大學生創新項目的申請、指導和結題等，探討大學生創新實驗項目的創新實驗設計、科研執行、數據發表等教學內容及方法，總結出在指導該項目實施過程中的體會及感想，以供大家相互交流學習。

一、大學生創新訓練計劃在學生科研素質培養中的作用

基于基礎科學研究的專業性、探索性和創新性，大學生自身專業知識和科研能力不夠全面，獨立進行科學研究必然會受到限制和挑戰。因此，成立由專業教師負責的大學生科研小組，從科研的立項、開展到結題，由專業教師全權指導學生參與。創新項目立項前，專業教師指定研究方向，大學生通過文獻查閱設計實驗方案，經過開題答辯后，進入項目實施階段。項目執行過程中，撰寫實驗報告完成后，參與項目中期答辯。項目結束后，通過撰寫論文或申請專利、結題匯報等環節，逐漸提高學生的科研能力。這樣不僅加強了學生的團隊合作精神，而且激發了學生參與科學研究的主動性。此外，提高學生申請創新實驗項目的積極性、項目選題、指導教師指導和監督、創新項目試驗的順利開展等，都是做好大學生創新項目的關鍵和基礎[3]。

1.提高大學生創新能力和嚴謹的科研作風。基礎醫學專業重視實踐、教學和創新能力，而且大學生創新項目是一個非常好的鍛煉平臺，通過學生親身參加科研項目，為學生提供動手實踐的訓練機會，開闊了學生的視野，學生的科學素質得以增強。

筆者指導的項目組需要大創學生們掌握細胞培養的方法，操作過程比較簡單。但是如果其中有些細節，如要求無菌操作、細胞復蘇、傳代和凍存等方面不注意的話，會導致細胞培養污染或者細胞生長緩慢，嚴重影響后續的實驗進度和實驗結果。在項目實施初期，筆者開始經過演示實驗和講解傳授給學生細胞培養的方法。但是學生自己實踐操作的時候，經常會因為忽視細胞培養細節而導致細胞培養污染。筆者幫助學生分析污染原因后，學生不禁感嘆，基礎實驗不僅需要看，更需要通過實踐操作才能掌握其中的細節和關鍵。此外，學生在培養細胞時，發現細胞生長緩慢，不再不假思索地照搬文獻，而是在實驗中積極思考，不斷改進和摸索培養基的成分、接種密度，調整細胞生長的最佳狀態。因此，參與大創項目的學生在嚴謹的科研作風上都有顯著提升。

2.培養大學生的科研思維和抗挫折的能力。筆者在指導大創學生實驗的過程中，不僅指導學生完成科研任務所需的基本實驗技能，更重要的是培養學生初步掌握科研的基本思路和方法。此外，通過解決遇到的科學難題，引導學生在科研中勇于探索和團隊合作的精神，積極發揮他們的主動性和創造性，培養他們的科研能力。同時，大學生思維活躍，好勝心強，但是大創項目不可能一帆風順。在項目實驗失敗時，筆者對學生積極進行心理疏導，引導大學生對遭遇的失敗保持清醒的認識并進行總結，增強學生抗挫折的能力。

在大學生創新實驗的初期，以肺上皮細胞系為實驗對象。經過第一輪實驗后，由于肺上皮細胞系表達細胞因子相關基因水平過低，重復3次以后，實驗結果依舊不理想。學生們自信心備受打擊，心情低落。經過分析和指導，學生對不理想的實驗結果進行了認真的總結后，第二輪實驗更換成合適的肺成纖維細胞系為對象，實驗結果非常成功。經歷了實驗過程中的一系列小挫折后，學生學會了分析和解決問題的方法。

3.培養大學生團隊分工和協作精神。大創項目執行的時間大部分在課外和周末，因此是鍛煉大學生管理課內外和假期時間能力的好機會，使他們意識到有效利用時間的必要性和重要性，學會提前規劃時間做科研。另外，大創學生是個小團隊，項目成員明確分工，互相協調配合，使實驗順利進行，才能高效完成科研計劃。團隊意識是一種主動性的意識，將自己融入整個團體思考遇到的科研和時間分配的問題，最大程度地發揮個人的作用。在我們的團隊中，學生們分工負責采集樣品、培養細胞、數據處理、文獻收集等。他們需要合理安排自己的業余時間，才能既不影響課程學習，又能圓滿完成項目。

二、指導教師在大學生創新項目中所起的作用

1.把握項目方向。大學生創新能力的培養過程既強調了學生的主體作用，又注重了教師的指導作用。其中，教師科學合理的指導是項目高效實施的關鍵，培養學生的科研興趣是項目順利執行的基礎。因此，在整個項目執行過程中要注重培養學生的科研興趣和探索精神。筆者所在高校，面向大學生創新項目的申請人一般是大三的學生，由于這些學生的專業知識有限，對學科前沿了解不多，難以提出真正具有創新性的項目。為了解決這個問題，筆者在課余時間指導學生參與自己的科研項目，幫助學生查找研究領域的基本資料，同時鼓勵學生開展科研實驗，在理論和實踐的基礎上，引導學生進行深入的科研思考。

在整個指導過程中，當學生取得實驗結果后，在教師的引導下，及時進行溝通和總結，并且調整實驗方案和計劃。這樣不斷激發學生的科研興趣和探索精神，能使學生獲得預期的成就感和滿足感。在筆者指導的大創項目中，學生發現實驗結果跟之前預期的結果完全相反，一時不知所措。針對這種情況，筆者立即調整實驗方案，同時根據調整的內容，指引學生進行新方向的探索。得到提示后，學生查閱了相關文獻，最終順利完成了新的實驗假設。

2.確保項目安全執行。筆者為了推進大創項目安全進行，要求學生進實驗室之前，學習實驗中心的安全教育和培訓。通過實驗安全、環保、實驗室管理制度和實驗習慣的教育，使學生養成科學、良好的實驗習慣。另外，要求學生積極參加儀器設備使用培訓。通過培訓，學生掌握了儀器操作規范，提高了實驗效率，減少了儀器設備的損壞率，并且學生經儀器考核通過后，方可獨立操作。同時，學校和學院積極支持和鼓勵大學生進行大創項目，實驗中心為大創實驗項目提供了24小時全方位開放運行的實驗室，保證了實驗室安全有序的開放。完善的運行保障機制可使學院的各種優質資源發揮最大功效，為學生個性發展和創新能力的培養提供了開放環境[4]。

3.促進項目有效管理。筆者指導的大創學生以循序漸進的方式進行培養。第一階段，大二學年起始階段，鼓勵學生進入實驗室，參與指導教師正在進行的科研項目，傳授學生基本的實驗技能。第二階段，大二下學期，指定學生們的科研方向，傳授查閱文獻和收集資料的方法，引導學生進行相關領域的探索。同時，鼓勵學生進行大創項目的預實驗。第三階段，大三上學期，在大創項目正式立項前，借鑒研究生的開題模式進行開題預匯報，為正式立項做準備。在這個過程中，指導學生的實驗設計和方案，確保具有可行性和創新性。第四階段，大創項目成功立項后，定時開展課題進展匯報，熟悉國內外最新的研究進展和實驗結果的總結。教師根據匯報內容，肯定學生的實驗成果，鼓舞學生的科研熱情，激發學生濃厚的科研興趣。針對失敗的實驗結果，及時調整實驗方案。第五階段，項目結題前，根據學生的實驗總體結果，指導學術論文的撰寫思路，安排論文撰寫的分工方式，積極鼓勵學生發表SCI學術論文。學生通過撰寫學術論文，既鍛煉了實驗結果分析、歸納和用所學的理論知識聯系實際的能力，也培養和提高了撰寫英文科技論文的能力。此外，積極支持大學生參與各種大創項目的比賽，從中得到鍛煉和提高。本項目榮獲上海交通大學醫學院第三屆“醫帆啟航”大學生創新實踐大賽論文報告“優秀設計獎”，“大學生創新訓練計劃”2018年（第十一期）上海市級項目、同濟大學醫學院第二屆本科生創新實踐論壇“最佳匯報獎”。在項目實施過程中，學生充分發揮了主動性和積極性，激發了對基礎科學研究的熱情，同時科研思維和創新意識都得以提高，為今后的深造奠定了較好的基礎。

4.經費支持。在項目實施過程中，項目組成員需要經常往返醫學院和實驗中心。鑒于筆者所在學院的特殊性，實驗中心與醫學院的距離較遠，需要乘坐地鐵才能到達。為了減輕學生們的交通負擔和壓力，筆者從自己申請到的科研經費中拿出一部分專門用于支付學生們的交通費用。如果學生實驗晚歸，為了保證他們的安全，鼓勵他們乘坐出租車返回宿舍，并且報銷此部分交通費用。同時，按照學生的實際工作量，每月給他們發放一部分勞務費作為生活補貼，以減輕大創學生的生活壓力。另外，在大創項目的科研過程中，需要購買實驗試劑耗材并有一定的檢測費用，只要支出必要且合理，筆者全部予以支持和購買。因此，需要筆者有充足的科研經費保證大創項目的有效實施。

三、結語

通過大學生創新實驗項目，能夠有效地提高大學生的科研興趣，提高大學生的專業水平和知識面，培養學生的創新思維和實踐能力，對學生創新能力的培養有著積極的作用。在創新項目實施過程中，既鍛煉和提高了學生的科研實踐能力和科研論文的寫作水平，又提高了學生分析和解決問題的能力，還增強了學生抗挫折的能力[5]。大學生創新實驗項目也是一條實驗教學改革的探索之路，提高大學生的創新能力是一件任重而道遠的事，需要學校大力支持和鼓勵教師積極參與到帶教大學生創新實驗項目中，將培養學生的創新能力落到實處。

參考文獻：

[1]戴錫玲，曹建國，王全喜.大學生創新項目是本科生創新能力培養的有效載體[J].高教論壇，2016，（5）：20-22.

[2]劉達，董金香，金葉.大學生創新實驗項目對中藥類學生創新能力培養的作用[J].中國教育技術裝備，2017，（18）：133-135.

[3]張向文.大學生創新性實驗項目的實踐與創新人才培養的思考[J].高教論壇，2012，（9）：26-20.

[4]李麗潔，施瑞，陳樹森.大學生創新實驗項目中的實驗教學[J].實驗技術與管理，2011，（3）：162-164.

[5]初銘暢，李曉梅，高薇欣.大學生創新創業訓練計劃項目的實踐與探索[J].遼寧工業大學學報，2014，（16）：104-106.