公共科研實驗平臺上醫學大學生創新性實驗項目實施的長效機制

吳 怡 ，楊學芳，鄧菊慶，陳 波，胡月新，馬彩玲，李堂璽，李 璠

（1）昆明醫科大學科技成果孵化中心；2）基礎醫學院；云南昆明 650500）

醫學教育國際標準和我國醫學教育改革都把培養醫學生創新精神放在重要位置，提出當代醫生除了應具備與時代發展相適應的完善知識體系外，更是強調創新能力的重要性[1]。各大醫院都在倡導“學術型臨床醫生”理念，并以其作為評選優秀醫生的黃金標準[2]。當下培養大學生創新能力成為了國內各高校實施全面素質教育的重點工作，而大學生科研訓練活動無疑是大學生參加社會實踐、培養創新能力和協作精神的重要手段之一。但是就目前的情況而言，國內各高等醫學院校本科生的科研能力訓練和培養還有待完善[3-4]。據高校調查顯示，我國陸續開展起來的本科生科研項目總體仍相對較少，本科生在各類科研活動中的參與程度都偏低，約80%的學生自入學以來從未參加過科研活動[5]。而普通醫學院校本科學生的科研活動參與率僅為15.8%[6]。學校沒有提供足夠的機會及科研活動吸引力不足是學生科研創新能力不足的間接原因。因此，解決這一問題是至關重要的一步[7]。所以，筆者期待一個培育跨學科、跨領域的科教結合的團隊，構建“產學研”協同創新綜合平臺，開放式接受學生參與科研活動[8]。

目前，對大學生科研創新理論和實踐的培養課程并不完善；大部分高校開展的實驗課程大多是一些基礎實驗，實驗形式單一、內容固定，旨在加深學生對醫學課程中理論的理解和培養基本的儀器操作技能；而對于醫學生的科研創新能力的培養作用不大[9]。并且也只有少部分學生能通過個人途徑進入學校專業科研實驗室或通過申請大學生創新性實驗項目來達到培養個人科研理論和實踐的目的，進入實驗室后對醫藥學實驗室常用實驗方法的理論原理、綜合運用和實驗室安全等內容缺乏系統學習[10]。

大型儀器是各個高校學科專業的科研服務平臺，也是學校辦學優勢和專業特色的體現，而將大型儀器平臺有效合理的應用到本科生的培養中去，一方面可以提高大型儀器的使用效率和學生參與的便捷性，另一方面可以作為實踐環節的特色課程，有效提高綜合性和設計性實驗項目在整體實踐環節中的占比。課程建設的重點和難點是提煉好實驗項目內容，既可以體現本學科的專業培養目標，又可以涵蓋儀器的各個功能模塊的使用，兩者有機結合、相得益彰[11]。昆明醫科大學科技成果孵化中心設立了面向公眾開放的大型科研服務平臺，集中了學校大型儀器設備；在實驗儀器、場地設施、科研技術人員等方面都比傳統的教學實驗室另具優勢，使得在科技成果孵化中心開展課程《大學生科研訓練理論與實踐》，在理論講述課程的同時，開展實踐操作課程；并在此基礎上，吸收部分本科生自愿利用課余時間加入到中心開展的科研項目中來，也可以由中心老師作為指導老師，指導本科生組成團隊申請大學生創新性實驗項目，進行科研實踐，這些都具有較高的可行性。

本課題針對如何指導大學生開展科研訓練，從理論和實踐兩方面結合進行一種有益的探索。通過系統的指導，培養學生的科研實踐動手能力，提升其創造能力和創新精神，培育良好的科研素養和協作精神都有一定的幫助，現將結果報告如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

為探索基于公共科研實驗平臺的醫科大學本科生創新性實驗項目實施長效機制，本課題組于2017 年9 月～12 月開展了昆明醫科大學《大學生科研訓練理論與實踐》選修課程，并隨機選取參與該選修課的大學本科生作為研究對象。

1.2 研究方法

1.2.1 專業理論講授 合理構建選修課《大學生科研訓練理論與實踐》 教學體系；課程內容與課時分配見表1。

進行了大學生科研訓練基本理論，大學生科研素養及品質，文獻檢索與運用和大學生科研訓練項目標書，科研論文撰寫，課題結題等內容的講授。

然后根據昆明醫科大學科技成果孵化中心現有儀器設備和實驗條件，結合現階段醫藥研究常用的基礎實驗技術手段，進行不同內容的理論講解，主要以PPT 報告形式完成。

表1 具體理論講授和上機實訓課程及學時數安排Tab.1 Specific course content and hours arrangement of the elective course

1.2.2 實驗技能上機培訓 在科研儀器設備室或實驗室里完成該部分教學內容；帶教老師根據前期理論培訓的內容，提前設計一套相關方面具有代表性的實驗方案，通過講解和演示相應儀器上機操作及科研實驗步驟；然后，學生分組進行儀器上機和相關實驗的操作，并完成實驗報告。

1.2.3 分組考核 考核組老師根據前期所講授理論與實訓的內容準備考題；分組小組長隨機抽取考題；各組同學根據題目內容，每人完成綜述1篇，每小組PPT 匯報1 次，相應實驗上機操作1次；考核時評委老師根據匯報內容和上機操作正確與熟練程度進行打分。

1.2.4 大學生創新性實驗項目的開展 部分學生在全校范圍內聯系選擇指導教師，自主選題或咨詢指導老師，申請大學生創新性實驗項目，開展科研工作；或者由中心推薦給需要本科生開展項目的老師和科研課題組。經過培訓的本科生在指導老師，校內外科研課題組，研究所或學校對本科生開放的科研實驗平臺，有序地開展大學生創新項目；科技成果孵化中心的培訓教師將為他們提供咨詢，再培進行訓服務。

1.2.5 調查方法與資料收集

（1）問卷設計：通過對部分在讀本科生訪談結合文獻的查閱，自編調查問卷，采用客觀單選和多選題，設計了課前和課后兩張問卷調查表。

（2）問卷調查：采取完全隨機抽樣的方法，以參加培訓（選修課）的學生為調查對象，通過自填寫問卷的方式進行不記名調查；分別于該選修課開課前與結課后發放調查問卷；核對無漏項、邏輯不清后回收。該選修課開課前與結課后分別發放問卷各105 份；課前回收問卷105 份，回收率100.00%，課后回收問卷99 份，回收率94.29%。分析本科生參加選修課學習前后對所開設選修課理論與實操的掌握程度；學生對課程理論內容、實操項目的評價；授課教師教學效果及個人學習成果的評估；以求客觀真實反映課程項目的設計與執行情況；初步建立合理的教學效果評價方法。

（3）個人訪談與追蹤調查：隨機選取部分參訓本科生和2017 年昆明醫科大學大學生創新性實驗項目指導教師和其他老師進行訪談調查，調查此課程對學生進行科研工作的幫助程度，老師們對學生的評價等。

1.3 統計學處理

采用SPSS 統計軟件對相關數據進行統計分析。計數資料以例數（n）或百分比（%）描述，采用Pearson χ2檢驗分析；計量資料以均數和標準差（）描述，服從正態分布，二組比較用成組t檢驗，多組比較用單因素方差分析；檢驗水準α為0.05。

2 結果

2.1 調查對象基本情況

本次調查對象以一大二為低年級組，大三大四為高年級組；接受調查的本科生中，男生43 名（40.95.6%），女生62 名（59.05%），其中二年級有63 名，三年級有42 名，無一年級與四年級；涵蓋基礎醫學、臨床醫學（口含腔醫學）、公共衛生學、藥學、社科類及其他專業，見表2。

表2 學生基本信息情況表［n（%）］Tab.2 Basic Information of Students ［n（%）］

2.2 課前不同學生對感興趣課程內容的選擇

考慮到選修課開展前對學生感興趣課程內容的調查，有助于指導該課程的執行過程；故在課前調查表中設計了該多項選擇項目。經統計看出，合計90.91%的學生對“實驗室安全”的課程內容感興趣；合計89.90%的學生對“儀器操作”的課程內容感興趣；合計87.88%的學生對“科研論文撰寫”的課程內容感興趣；合計81.82%的學生對“儀器原理”的課程內容感興趣；合計75.76%的學生對“綜述撰寫”的課程內容感興趣；合計75.76%的學生對“大創項目標書撰寫”的課程內容感興趣；詳細評價內容見表3。

表3 課前不同學生對感興趣課程內容的選擇［n（%）］Tab.3 Choice of interested contents for different students before course ［n（%）］

2.3 課后不同學生對教學體系評價

據統計，合計96.97%的學生認為課程內容與自身需求符合，課程具有實用價值。91.94%低年級學生，100%的醫學相關專業，97.37%男同學更愿意繼續選擇此類選修課；具體內容見表4。

表4 課后不同學生對教學體系評價［n（%）］Tab.4 Evaluation of teaching system for different students after course ［n（%）］

2.4 課后學生對課程提高相關能力提高的評價

從數據統計看出，97.98%的學生認為課程內容對將來研究生學習有幫助；95.96%的學生認為課程內容為臨床學科的學習奠定良好基礎；94.95%的學生認為課程內容有助于醫學基礎知識學習和掌握；結果見表5。

表5 課后學生對課程提高相關能力的評價［n（%）］Tab.5 Improved assessment of students'related abilities after course ［n（%）］

2.5 課程對不同學生對參與大學生創新性實驗項目有用性的評價

從數據統計看出，47.47%的學生認為本課程對大創項目的創新意識有幫助；合計23.23%的學生認為本課程對大創項目的申請流程有幫助；合計29.29%的學生認為本課程對大創項目的實驗儀器操作有幫助。合計62.63%的學生愿意申請大學生創新性實驗項目（大創）；在申請動機上，合計57.58%的學生是為了鍛煉能力，21.21%的學生是熱愛科研，16.16%的學生是為了方便考研；5.05%的學生是為了補足學分。具體內容見表6。

表6 課后不同學生對參與大學生創新性實驗項目的評價［n（%）］Tab.6 Evaluation of the usefulness of the course for different students to participate in innovative experimental projects of College Students ［n（%）］

2.6 課后不同學生對選修課自我評分統計

課后學生對選修課課程內容評分80 分以上，不同年級、不同專業及不同性別之間差異無統計學意義。學生對授課教師評分為85 分以上，不同年級、不同專業及不同性別之間差異無統計學意義（P＞0.05）。學生學習效果自評分為65 分以上，高年級同學對課程所涉及實驗技術及儀器操作掌握得比低年級同學好，差異有統計學意義（P＜0.05）；醫學專業，醫學相關專業與非醫學專業相比差異無統計學意義（P＞0.05）；男生與女生相比差異無統計學意義（P＞0.05）；結果見表7。

2.7 課后不同年學生選修課成績統計分析

課程結束后，經考核評委老師打分，不同專業之間成績差異無統計學意義（P＞0.05）。女生實驗課成績平均分（90.75±7.84）分，男生實驗課成績平均分（81.99±14.98）分，成績差異有統計學意義（P＜0.05）。高年級組成績（90.11±7.52）分，高于低年級組成績（83.19±13.08）分，成績差異有統計學意義（P＜0.05）。具體結果見表8。

表7 不同學生對選修課自我評估［（），分］Tab.7 Self assessment of the elective course in different students after course （），scores］

表7 不同學生對選修課自我評估［（），分］Tab.7 Self assessment of the elective course in different students after course （），scores］

*P ＜0.05。

表8 學生課程成績評分［（），分］Tab.8 Course achievements in students of different students ［（），scores］

表8 學生課程成績評分［（），分］Tab.8 Course achievements in students of different students ［（），scores］

*P ＜0.05。

3 討論

3.1 項目實施的總結與意義

在本次培訓項目中，依托校級公共科研實驗平臺開設本科生選修課《大學生科研訓練理論與實踐》，探索了適用于培養醫科大學本科生科研創新實踐能力的培養模式，取得了一定的實踐教學效果。整合教學與科研資源，將優質科研儀器平臺資源轉化為教學資源；從課程安排，課堂教學，到實踐動手，新的培養方式比傳統的教學實驗室另具優勢；整合學校大型儀器設備、實驗室、師資力量，探索構建大學生創新實驗平臺的軟件與硬件，為構建研究型實驗教學平臺提供依據和方向；探索了基于“科教結合，協同育人”理念的大學生創新性實驗項目在學校科研實驗平臺組織與實施的長效機制。具體有以下收獲：

（1）形成了一套醫科大學本科生科研培訓理論及實驗課程，探索輔助昆明醫科大學本科生主干課程的科研實驗培訓體系（包括科研理論、實踐操作及考核標準等）；建立了“大學生創新型實驗項目”申請并執行前的培訓模式。

課程理論講授部分的設置依據醫科大學相關學科特點，對學生進行科研基礎理論知識、實驗技術知識、課題申請與論文撰寫等的培訓，課程強調了科技論文就是表達創新最有效的形式[12]，循序漸進較全面培養學生的科研創新能力。

課程設計了科研理論學習與實踐實驗動手的結合；易于激發學生對科研的興趣，激發參與科研的積極性和主動性。

（2）培訓后，學生理論基礎知識得到擴充；科研素養與水平得到提升，為將來參與科研項目、考研、申報課題、撰寫論文等打下一定基礎；也為將來繼續深造、臨床實習及如何利用醫學基礎知識解決問題提供幫助。

（3）培養本科生科研實驗動手能力及創新思維，發掘本科生科學研究的自主性和創新性；將教學與申請“大學生創新性試驗項目”結合起來，促進本科生和教師參與到" 大學生創新計劃項目"中，發掘大學生新生蓬勃的創新源泉；提高項目的申請水平與實驗人員科研素質，安全操作規范，并對項目執行與順利完成提供幫助。

課程的開展調動了教師指導醫科大學本科生進行科研的積極性，經過本次為期2 a 的培訓實踐項目，發表教學論文2 篇；申報大學生創新基金科研課題6 項，中標6 項，申報校級教研教改課題4 項，中標2 項。

（4）為科研儀器平臺設備的使用開辟新途徑，為平臺工作人員專業業務素質及教學授課技能的提高提供了新方法。

（5）通過此試點評價效果，研究成果推廣到本科生與研究生中，并聯系有關培養單位進行完整培養體系的探索。強化科研實踐基本技能，活躍科研氛圍，注重科研思維和思考能力的培養，加強導師的引導，重視學校科研教育環境建設對大學生創新性實驗項目的實施，科教結合培養醫學生有積極的促進作用[13]。

3.2 存在的不足與解決辦法

在取得了良好的效果的同時，但還有進一步提高和改善的空間。

（1）該創新培養模式并不是一種完美無缺的教學模式，資料的收集與調查問卷的設計還存在一些不足之處，需要在以后的探索實踐中發現并逐步完善；調查研究分析本科生科研創新培養中存在的不足和原因及改進的措施還有待深入。

（2）在本次課程過程中，低年級學生或理論基礎較差的學生出現了科研理論知識難理解，這就要求老師和學生進行溝通引導，鼓舞學生學習熱情[14]。同時老師應該經常跟蹤科研的進展，親身傳授科研的方法策略，循序善誘，提升本科生的邏輯思維能力，進而提高本科生的科研工作水平和課堂理論教學質量[15]。

（3）通過問卷調查發現，學生們期望在培訓中加入更多的儀器上機和專業相關實驗內容；既能更好地培養學生的動手實踐能力，也能幫助理論基礎知識的學習理解；但由于資金和課時設計限制而沒有得到滿足，將會在以后的培訓計劃中加入更多相關實驗項目訓練，以滿足同學們對于科研實驗學習的需求；同時也打算采用更多教學形式，如網絡選修，微課等[16-17]，以網絡模擬演示或模擬實操的方式，彌補因經費和場地限制造成的不足。

（4）在本次培訓中發現部分本科生認為此課程對部分專業的針對性不強，內容過廣而雜，學生對課程與自己職業發展的聯系不清楚；這就對以后如何開展相關培訓提出了更高要求，考慮以后或可逐步提高實驗室開放層次，為參加"大學生創新實驗計劃"項目的學生提供實驗平臺及技術咨詢指導；也可將培訓項目中引入對口企事業單位或科研院所聯合培養[18]等。

（5）本次課程涉及的主講老師等比較年輕，以后將探索更有權威的專家團隊授課并指導實驗，知識面更廣闊，更有經驗的老師能進一步提高同學們的學習熱情。