基礎醫學專業本科生創新能力培養的探索與實踐

徐 琦 迪麗娜爾·波拉提 高凡凡 古麗巴哈爾·艾尼丁 白生賓

新疆醫科大學基礎醫學院，新疆烏魯木齊 830011

世界一流大學和一流學科建設(以下簡稱“雙一流”)是我國高等教育的重點建設工程[1]，旨在培養拔尖創新人才，而基礎學科拔尖人才培養是教育強國建設的重大戰略任務[2]，高素質創新型基礎醫學專業人才的培養是高素質創新型醫生培養及臨床醫學和生命科學進步的基石[3]。基礎醫學領域的知識更新日新月異，其相應實驗技術的發展為醫學帶來新的理念與手段，使疾病從診斷、治療到預防都發生了革命性的變化，對基礎醫學專業本科階段的培養也提出新的要求，新疆醫科大學（以下簡稱為“我校”）秉承“強基礎，重創新”的教育理念，遵循基礎醫學專業本科拔尖創新人才成長規律[4]，圍繞提升科研創新能力，通過實施本科生導師制，優化課程體系，開展科研訓練計劃等措施，不斷提升基礎醫學教育教學質量。

1 打造以金師團隊為基礎的本科生導師制

高素質的金師團隊是提高基礎醫學專業教學質量，培養創新人才的原動力。實現基礎各學科知識橫向整合、臨床與基礎學科交叉融合及科研方向的凝練是打造金師團隊的三大重點內容。以知識的橫向整合為重點，構建組織胚胎學、人體解剖學、微生物學、醫學免疫學等多門基礎醫學課程的穩定專業教師團隊，通過各學科交叉大備課、案例分析、示范公開課等形式，不斷促進各學科知識體系的相互融合，實現各課程教學體系的橫向整合。以項目為依托，團隊整合教學科研經驗豐富的臨床及馬克思主義學院的教師資源，不斷加強臨床與基礎的融合，加強專業知識與思政教育的協同育人作用。借助請進來、送出去的開放式交流方式及學歷教育，汲取國內外高校的先進的教學及科研理念，并以各級各類教學科研創新大賽為抓手，不斷提高教師的專業知識、教學和科研能力。經過多年教學實踐，團隊的學院結構、學歷結構、職稱結構、年齡結構等方面都進行了優化調整，其中擁有博士學位的占85%；副高職稱以上的占100%；教師平均年齡為41 歲。同時在團隊骨干教師的傳幫帶作用下，團隊青年教師在科研和教學、工作與育人等方面深受影響并迅速成長。多學科交叉融合的高素質導師團隊，為基礎醫學專業學生教學和科研創新能力的培養奠定了堅實的基礎[5]。目前團隊中有自治區級名師2 名，能手2 名；校級名師6 名，能手12 名，獲得教學比賽一等獎等各級教學獎勵30 余項，并在科研中形成穩定的方向，每位教師都主持或參與省部級以上課題，有著豐富的教學及科研經驗。

因材施教，提升專業素養，對培養具有“五術”基礎醫學創新人才至關重要。根據每位同學認知特征、學習能力及風格的不同，實施分階段本科生導師制是因材施教的基石[6]。導師制建立在導師和學生雙向選擇的基礎上，分新生到大二上學期，大二上學期到畢業兩個階段完成全程培養的過程[7-8]。在第一階段基于新生對本專業的定位、課程設置及畢業考核缺乏系統性的認識[9]，對專業基礎課程及部分專業課程的理解不到位，甚至分別有39.8%和59.16%的學生認為生物醫學和臨床醫學不是基礎醫學的主干學科，直接影響后續學習中各課程間知識的橫向聯系，不利于學生整體醫學體系的構建。針對這一情況除了學院加強針對性的專業宣傳教育外，本科生導師的主要任務就是了解學生知識結構、興趣、學習能力等方面，結合目前的認知水平，設定個性化指導方案，協助同學理解醫學各課程間的內在聯系，初步建立醫學整體觀，促進對基礎課程橫向知識的整合[10]。Kolb 學習風格理論源于20 世紀80 年代，是最著名、應用最廣泛的學習風格理論之一，被廣泛運用于高等教育研究中[11-12]。該風格量表可以評估學習風格和授課內容的吻合程度，可以指導授課教師的課程設計及人才培養的具體方案制訂。在通過對192 名基礎醫學本科專業學生的Kolb學習風格量表調查研究的基礎上（圖1），導師針對學生的學習風格和能力，在學習的方法上、學習過程中給予個性化指導，使其迅速適應大學的學習生活。在第二階段，學生根據興趣自行跨學科組隊，加入導師課題組[13]。由組長負責，在導師的指導下按照從文獻查閱、文獻精讀、科研思維導圖繪制到綜述寫作；從科研平臺的熟悉到各類實驗技術應用；從開放性實驗或項目的設計、實施、結果的匯總分析到論文撰寫，學生全過程中零距離接觸科研，科研設計的一系列過程有了系統、全面的了解，培養了科研思維。在該過程中，更側重學生創新能力的培養，例如在實驗過程中遇到的各種問題，讓同學自己尋求答案，提出可行性的方案，使學生們對實驗的各個環節都有了全新的認識，尤其是對于解決不了的問題也提出了自己想法，并申報了多項實用新型專利，以期解決實驗中的難點，例如在制備CIA 動物模型的過程中，學生對于膠原注射量的把握及關節腫脹程度等判斷存在困難，在導師的指導下自主設計了“一種動物足趾容量測量儀”“一種新型小鼠關節測量儀”等實用新型專利，同時學生們在各類大學生創新大賽中也屢獲佳績。通過分階段的本科生導師制培養了具有寬厚基礎醫學理論、富有創新精神、具備初步開展醫學教學和科學研究工作能力的高級醫學人才[14]。

圖1 基礎醫學專業學生學習風格分析

2 以課程建設為抓手，構建科研育人新環境

根據大學辦學定位，結合基礎醫學專業特點、學生教育背景、知識結構等，設置科學、合理的培養方案，構建通識和專業課程相結合、必修和選修課程相結合、基礎與創新相結合的課程體系[15]。在此基礎上，圍繞提升科研創新能力的課程建設，教學團隊積極深入開展教學改革并取得一定成績，2021 年病理學、生物化學與分子生物學入選國家級線下一流課程，組織胚胎學、病理生理學兩門課程入選自治區級線下一流課程；同時前期有建設基礎的4 門“精品課程”“精品資源共享課程”將不斷完善授課體系，并積極建設網絡課程，做到以評促建。同時各課程根據科研創新體系要求,對教學目標、教學內容、教學策略、教學評價等進行再調整，形成了相對穩定的科研創新教學實踐系統[16-17]。

精選教學內容，將科研思維的培養貫穿整個教學過程。課程教學內容遵循科學、實用原則，依據人才培養方案，將具有創新精神、創業能力的教學模塊融入專業基礎課程的教學。引導學生利用專業優勢進行創新，并將創新成果應用于轉化，推進創業進展[18]。通過開設整合課程，促進多學科交叉融合及學生醫學整體觀的建立，在此基礎上，逐步開設設計性、綜合性實驗，輔以第二課堂教學，盡早使學生接觸和初步了解科研過程，培養一定的科研思維。同時，團隊還邀請醫學不同領域的專家，詳細介紹學科發展前景、科研最新動態，開闊學生視野，協助同學樹立專業信念，并通過定期參觀教學科研平臺，舉行科研小講座，營造良好的科研氛圍。隨著醫學專業學習的深入，學生醫學知識體系逐漸完善，在全程導師制的輔助下，通過課程體系下的系統培養與課堂內外的各種科研熏陶，本專業學生在早期即可形成初步的科研思維，建立良好的科研習慣，逐漸將課本上的基礎理論知識應用于科研實踐[19]。

優化教學策略，調動學生自主學習和創新的積極性。通過教學設計，開展以學生為中心教學方法改革，應用以案例為基礎的教學方法、問題為導向的教學方法、翻轉課堂、案例討論等方法，構建基于知識橫向整合的新型教學模式。在豐富知識儲備的同時，著力改善學生知識結構，促進學生建立醫學整體觀和提升科研創新能力。例如在專業基礎課醫學免疫學、微生物、病理學等課程的教學中，運用實際臨床案例教學，組織學生開展翻轉課堂或案例討論，利用學術資源及各類研究成果，實現頭腦風暴，通過線索引導學生分析思考觀點切入點及問題解決途徑，過程中注意培養學生批判性思維，鼓勵在學習中質疑。在基礎及臨床學習中使用思維導圖，圍繞一個知識點，將復雜、零亂的知識按一定規律有序地組織，展現各知識點的內在邏輯關系，實現基礎與臨床縱向知識的融會貫通。例如，在結核病的教學中以結核桿菌感染為主線，病因中融匯微生物的基礎知識，發病機制中將醫學免疫學細胞免疫的全過程進行回顧，結果可通過病理學知識點中干酪樣壞死等特征，將所學習的專業基礎課程各知識點融會貫通，同時將臨床治療中結核桿菌的耐藥問題作為同學們學習中的思考點，根據耐藥機制，引導學生們提出科學問題并思考解決途徑，從而逐步建立初步的科研思維并提高課程教學的挑戰度。通過思維導圖不僅將各學科知識有層次地緊密連接在一起便于學生理解，還大大增加了他們的求知欲和解決問題的好勝心。在基礎理論的應用階段可以采用翻轉課堂，將“以教師為中心的教”變成“以學生為中心的學”，讓學生自己將理論知識融入科研設計中。在開放性課題中，教學團隊就利用翻轉課堂將同學們所學習的理論及實驗技術應用于臨床腫瘤的診斷、預防和治療的設計中。同學們知識的再加工，課外有關學習資料的學習整理，學生自主完成對應課題內容的設計，并在課堂內把握講解的主動權，不僅要思路清晰地完成設計匯報，還要面對其他同學的各種質疑，大大刺激了學生的思考與交流，使其獲得多向思維空間，在提高科研思維縝密性的同時促進了學習積極性、主動性和自信心。團隊還通過教學反思，尋找全程浸潤式科研能力培養的過程中的優劣點，不斷改進教學策略，從而促進高質量科研創新人才的培養。

3 以項目為依托，扎實開展科研訓練

大學生科研訓練是創新人才培養體系中的重要環節[20]。以科研項目為依托，建立立體式雙創實踐體系，加快學生科研創新能力的培養[21-22]。教學團隊多年來通過大學生科研訓練計劃，逐漸摸索出將科研能力培養貫穿整個實踐教學的新教學模式，并發掘出一批精通專業知識、具有創新能力的醫療、教學及科研人才。在項目中把基礎醫學或臨床案例中的實際問題作為思考、探索的出發點，引導學生理論與實踐相結合，應用基礎理論知識助力解決實際臨床和科研問題，培養學生獨立思考和實驗設計能力，激發學生的興趣和求知欲，促進科研型創新人才培養[23]。一般情況下大二以上的學生在導師的全程指導下，均可根據興趣點自由組建項目團隊，并以科研立項的方式進行項目研究[24]。團隊人員一般包括3～5 個不同專業、不同年級的同學，導師們根據學生專業、知識層次、認知特點等制訂個性化的科研能力培養方案，以便同學們在項目實施過程中相互補充、相互協調、共同進步。在項目申報階段，同學們圍繞科學問題，分析研究相關的背景知識及該領域的研究現狀，在導師指導下與所學理論及實驗知識融會貫通，不斷優化項目的目標及內容。通過預實驗操作，學生獨立完成基本的科研實驗，秉承科研誠信的原則，在掌握基本實驗技能的同時不斷思考提出科學問題，并修訂研究方案。當實驗過程出現問題時，及時引導學生與相關實驗人員溝通，學會互幫互助，增強團隊意識。開拓專業內甚至跨專業學術交流渠道，構建學術交流平臺，促進創新思維的迸發。通過項目結題和結果匯報等形式，培養學生分析、思辨能力，能夠使用科學簡練的語言闡述整個實驗設計，用規范的圖表展示結果進行對外交流。以項目為依托激發了學生的科研熱情，通過立項、實施、結題等環節使學生的科研素養大幅度加強和提升[25-26]。截至2021 年底，基礎醫學專業學生在大二主持或參與科研項目的人數占全年級總人數的56%，獲得省部級及以上大學生創新或創業類獎項人次占年級人數的11%。

4 展望

基礎醫學專業人才作為醫學教育的生力軍，是科研創新的原動力。然而基礎醫學高級人才培養要求高，周期長，各學校必須立足醫學教學發展的新視野，應用拔尖人才培養的新理念，結合學校定位，從頂層設計制訂合適的培養規劃。我校根據基礎醫學學科人才培養的特點，圍繞創新能力培養這一核心內容，以學生個性化學習風格及需求為導向，通過全程導師制分階段培養、構建立體式教學科研平臺，以大學生創新實驗計劃項目為依托，將科研創新能力提升整合到本科教育全過程，對基礎醫學拔尖人才培養作了有益的嘗試，保障了本科教育階段的提質增效。當然在培養過程中，仍然存在一些不足和有待改進的方面，例如：與其他學科或專業比較，基礎醫學的科研成果轉化率偏低，因此在培養過程還可以通過構建校企合作平臺，在激發學生科研創新意識和能力的同時，提升學生成果轉化的意識，促進創新成果的轉化，并進一步提升創業能力，實現校企優勢互補的聯動效應，加快符合新醫科發展、具備雙創能力的基礎醫學人才隊伍的培養，推動我國醫藥衛生事業的創新驅動發展。