醫科院校本科生創新能力培養的思考和實踐

陳亮　曾躍勤

摘 要 本文探討了一種依托學校大學生創新計劃，提高學生創新思維的新型培養模式。實踐表明，科研興趣小組的運作符合實際需求，充分調動學生學習積極性，促進了團隊意識，可有效提高科研水平。

關鍵詞 創新 本科生 醫學 大學生創新計劃

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.05.090

Abstract To improve the medical undergraduates' creativity in practice， this paper explores a new student studying way by the University Student Innovation Program. Under the guidance of the team teacher， the students of the scientific team enhance their ability to solve problem from real world， with more innovation spirit and team awareness.

Keywords innovation; undergraduate; medicine; university student innovation program

進入21世紀以來，知識經濟的浪潮已沖擊遍及全球的各個國家，再沒有一個角落是可以超然于外。農業時代、工業時代的社會經濟增長主要依靠土地、原料、能源等物質形式的利用和開發。而知識經濟時代的信息技術革命，尤其是人工智能方興未艾，經濟的發展越來越依賴于智力勞動和知識創新。在以往，自然和社會處處制約人的活動和需要。但是隨著創造性腦力勞動的成果增多，這種制約越來越少。人們的生活需求不斷得到滿足，人們對生活質量的渴望也不斷攀升。所以，創新是歷史發展的必然趨勢。創新的根本靠人才，人才的基礎是教育。早在上世紀的20年代，加州理工學院就有部分教師個人主動在科研項目中啟用本科生。1969年，麻省理工學院首先提出校級范圍的科研計劃，鼓勵本科生積極參與科學研究。[1]之后，美國加州大學、伯克利大學、斯坦福大學等先后開啟類似的課程和項目。美國大學的本科生科研培訓現在已經達到制度化和規范化的成熟水平。在我國，由清華大學在1996年首次實施本科生的科研計劃。隨后，中國科技大學、浙江大學等高校也陸續為大學本科生提供參加科研項目的機會，以期提高學生創新能力。2000年后，國內各地方院校紛紛順應這一潮流，開始實施大學生科研計劃。教育部和各省市、地區也為本科生開展研究活動提供了各種支持和資助。[2]其中，我校推出的大學生創新計劃為本科生參與科研活動在人力物力方面提供了有力保障。自2010年起我們開始組建科研興趣小組，從實際出發，積極結合大學生創新計劃，引導醫學類本科生參與科研，在實踐歷練中激發學生科研意識，提高學生創新能力。

1 科研興趣小組的運作

科研興趣小組運作的基本模式為：以學生作為研究活動的主體，由指導教師的國家或省級科研項目提供研究內容和方向，比如以項目的部分內容作為研究主題，展開科研探索活動。在此過程中，指導教師提供建議，及時點撥，幫助學生在獲取科研信息，分析、概括問題，批判性思維等創新綜合能力上得到提高。

1.1 入選

通過課堂教學、教師推薦和學術講座等多種形式引導、激發學生興趣，鼓勵學生參與科研活動。幫助學生構建知識結構，安排實驗室觀摩學習，參加多種學術活動和項目研討會議。通過2～3個月的觀察，挑選2～3名思維敏捷、成績優秀而且研究興趣較高的學生進入實驗室。指導學生掌握檢索文獻、閱讀文獻的方法并熟悉相關研究背景的知識和理論。通過查閱和學習該研究領域專家當年發表的文章，總結研究思路和特點，熟悉實驗方法，并且引導學生自主思考，提出自己的見解和思想。有扎實的理論基礎之后，老師帶領學生進行基本的實驗室練習，如DNA提純，PCR，切片染色，細胞培養等常規操作，掌握實驗所需的常見方法和技術。作為醫學生，參與實驗室的實踐不僅補充和鞏固課本的基礎知識，而且拓展眼界，增加對前沿科技的了解。

1.2 考核

無規矩不成方圓。進入實驗室不等于直接具備了足夠的科研能力，難免有人不能適應實驗研究的要求。這就要求設立穩定的考核、淘汰機制。指導教師結合研究內容和實驗進展，給學生分配一定的任務，進一步強化學生的科研思維和實踐創新能力。這些比較容易、短期的工作內容并沒有超出學生的能力范圍，有利于學生保持積極進去的信心，同時又對同學提出嚴格要求，使其按設定時間完成任務。在此氛圍中，學生實踐能力和綜合素質都可得到很大提高。對不能主動參與科學探究活動，或實驗室投入時間太少的學生，指導教師將適時與之溝通，通過交談、分析，發現其中的原因和困難并設法解決。不能改進，無法保證有效完成研究任務的，最后勸其退出實驗室的學習。

1.3 成果

指導學生整理、分析數據，把辛苦學習和探索的總結和反思以發表論文的形式加以鞏固和升華，這也是完成科研活動的最后一個階段性任務，目的是使學生懂得如何把知識轉化為成果。本階段的任務主要包括確定論文題目，使用專業軟件如SPSS，對數據進行統計和分析，科學推斷研究結果和結論，嚴格按權威期刊要求規范化寫作，指導論文投稿以及根據審稿專家意見補充完善數據或撰寫答復郵件。一篇完整的論文很難靠一、兩個人完成，尤其是生命科學的文章更是往往需要多人協作，共同完成。因此，通過撰寫論文，學生能夠更加明白個人的工作對團隊的意義。

2 實踐與收獲

經過多年的不懈努力，科研興趣小組的運作日漸成熟，收獲也日益增多。首先是論文成果增加。圖1是歷年學生在省級以上刊物發表的論文數量。同時，學生積極參與國家自然科學基金項目，省科技廳、教育廳科研項目等各級項目。累計獲校級大學生創新性實驗計劃資助6項，省級大學生創新性實驗計劃項目2項。在興趣小組的學習中，我們的團隊不僅實驗研究的能力有了很大提高，樹立了求真唯實的科學精神，同時也增強了協同合作，頑強奮進的踏實品格。2016年小組學生獲校級優秀學生二等獎學金，國家勵志獎學金，2017年獲昆明醫科大學科技創新優勝獎，2018年獲優秀學生一等獎學金，基礎醫學院科技節一等獎。

2.1 自主學習，強化學生的主體意識

生命科學的研究需要極強的探索意識，在動腦的同時還要動手，沒有自我的主動意識就無法取得有效的知識成果。興趣小組的學生需要在老師提供研究背景的基礎上，負責設計實驗方案初稿。他們提出原始的研究思路后，老師再和學生反復討論、修改，進一步完善設計方案，最終通過研究項目的申請答辯。在研究探索的各個環節，老師注意不能干擾學生的試錯階段，僅在必要時給予關鍵的點撥和提示，切實做到以學生為中心，不去替代他們的思考機會。在掌握了基本的實驗技術后，學生可自主安排時間完成實驗任務（當然是在研究計劃的范圍內）。實驗過程中遇到問題，比如條帶不清，甚至是結果和預期不一致時，老師都先鼓勵學生主動進行分析，再經共同討論找出原因，一同設法解決問題。經過實踐活動的鍛煉，學生的積極性得以充分調動，在主體意識上由“要我做”變為“我要做”，培養了良好的科研素養和學習習慣。根據實驗研究的實際需要，學生通過自主學習，在學中用，在用中學，學生英文水平得以迅速提高，同時能夠熟練運用辦公軟件編排文獻和匯報實驗進展，用繪圖和統計軟件記錄、分析實驗結果。

2.2 探究未知，激發創新意識

科學研究在某種意義上來說，就是一種站在巨人肩膀上的接力比賽，任何新知識、新思路都離不開先行者的智慧結晶。沒有相應的理論認識，泛泛的上手實驗只是增加了動手能力，無法具備真正的科研素質。學生通過查閱情報、分析資料和撰寫綜述，充分吸收已有成果，在了解某疾病的研究現狀和領域的最新進展后提出新的思路，繼而在模仿和學習中不斷的加以琢磨和改進，努力將一點新的創意付諸實踐。項目中的一些實驗技術如切片染色、動物免疫等，其方法成熟卻原理復雜，涉及多個學科。通過動手操作和親身感受，學生對實驗的原理有了更深刻的認識和理解，遠遠超過僅僅講述、背誦的課堂學習。而且強烈的目的導向，促使學生他們充分發揮自己的潛能，多角度地思考解決問題，以新穎獨創的方法提出問題和解決問題，這就是創新。比如，在Western blot實驗中學生對膜轉移時蛋白質是否可以穿透膜提出疑問，想前人所未想。后經查找資料和小組討論，設計出新的實驗回答了這一問題。

2.3 增加交流，強化團隊合作意識

科學活動在今天日益發達，突破性的研究成果已經很少是僅依靠某個人的工作，往往更離不開科學家的聯合作戰。我們興趣小組的研究活動順利推進，離不開老師和學生、學生和學生之間的交流和互動。在實驗中遇上難題或沒有預計到的新問題，師生共同面對，相互幫助，教學相長。在匯報文獻和實驗進展時，老師鼓勵學生大膽發言，積極交流，各抒己見。在一些較為復雜的環節，如血清、肝、腎等樣本的收集，小組的老師和學生分工合作，高效完成工作計劃。在興趣小組的研究活動中，學生相互學習，不僅積累了豐富的實踐經驗，而且在協作中贏得接納和信任，小組團隊精神因之得到極大發展和提高。

3 反思與總結

教育是一種長遠效益的追求，不能急功近利，要求立竿見影的成果。我們創建科研興趣小組，是直接面向大學生，注重自主性、探索性。科研興趣小組的目的是在一種積極營造的氛圍中，讓學生對科研的內容感興趣，在自我的驅動下進行科學的探索活動。自2010年以來，我們一直堅持開展興趣小組的活動，不要求學生一定要發表論文和得獎。通過興趣小組形成的創新教育氛圍，學生有機會較早地接觸科研，獲得基本的感性認識。科研之路是艱苦的，需要投入大量的時間和精力，有時要犧牲掉享受的時光，長時間泡在實驗室里，有時還不得不接受實驗失敗的失望和打擊。所以我們會建議學生要量力而行，在完成專業課的學習之后，覺得課余還有大量的時間，再來參加科研興趣小組，為提升科研素質打基礎。有的本科生對科研表現出畏難情緒，這是因為對實驗室科研和醫學課本的關系缺乏比較明確的認識。參加我們的科研興趣小組，只要堅持下來，學生就會發現科研是枯燥與樂趣并存，有許多未知的謎團等待他們的探索。拓寬眼界，了解了知識的生產和更新以后，他們就會找到自己的興趣和方向。同時，大學生創新計劃的支持，也使學生有更多的動力堅持科研探索。

創新性思維的形成是否具有“可教性”？盡管業界對此還沒有統一的認識和意見，但種種國內外的實踐已經證明，通過嚴謹、科學的計劃方案，學生創新性水平提高的成果有目共睹。科研興趣小組改變了灌輸式的教學方法。實踐表明，該方式適合醫科院校的實際情況，既調動了學生的主動性、創造性，又激發了學生吃苦耐勞的奮斗精神。科研興趣小組的學習形式，既是對學校現有教學模式的有益補充，也為高校教學內容與教學方法的更新提供了新的思路。

大學生的素質一般包括體能素質、知識結構、交流合作的能力和實踐創新的精神。長期以來，我們比較重視學生的體能和知識量，而對于培養大學生合作交流、創新實踐的精神重視不夠。[3]尤其是醫學類學科是偏重經驗和實踐檢驗的學問，重大的發現和創新都離不開對實際問題的探索和研究，但是因為受傳統的教育觀念影響，學校十分強調課本理論，對研究型學習重視不足。和歐美國家相比，國內醫學院校的學生創新思維明顯不足，臨床醫生的科研意識和研究水平因此出現較大的差距。作為我國經濟發展和醫療衛生事業推進的人才資源，醫科院校的廣大醫學生必然要求不斷提高醫學的實踐能力和創新水平。但是當前的學習條件、環境對學生創新性思維意識的培養仍有許多不利因素。有研究表明，經費支持不夠，指導教師水平有限，實驗條件欠缺，創新氛圍淡薄是限制本科生創新能力發展的主要因素。[4]此外，醫科院校的本科學生還存在學業繁重的情況。低年級學生在專業課堂學習之余大多不重視研究探索，反而容易被各種社團活動吸引。高年級學生又面臨臨床實習，求職或者考研等實際問題，更沒有精力進行反復的深入研究。經過高考的搏殺，進入更高的學府深造，大學生不會甘心做一個只會考試背書的人，他們更希望能學到書本之外的知識。對他們創新素質的培養，還有許多工作要做。比如加大科研投入，從進入校門開始，就為學生配備指導教師。鼓勵教師以問題為中心開設研討課，在教學內容及教學方法上更重視培養學生的批判精神。

*通訊作者：曾躍勤

參考文獻

[1] 王正輝.美國研究型大學本科生科研保障制度及啟示[J].中國高等教育評估，2008（3）：45-46.

[2] 趙春華.以實施大學生創新性實驗計劃為契機搭建本科生科研訓練體系[J].重慶高教，2010（4）：29-30.

[3] 趙振紅.高校創新教育理念實施策略[J].沈陽師范大學學報：社會科學版，2006.30（2）：23-25.

[4] 邵光輝，潘政旭.大學生科研能力培養途徑的探索[J].教育教學論壇，2019（1）：75-76.