依托實驗教學中心探索醫學生科研創新培養方案

王茉琳， 肖逸瑩， 付 饒， 陳 元

（中山大學醫學院 a.基礎與臨床醫學教學實驗室；b.黨政辦公室；c.解剖學教研室；d.病原微生物學教研室，廣東 深圳 518107）

0 引 言

青年是科技創新的源動力，培養大學生的科研創新能力已成為高等教育改革的一項重要任務。臨床醫學專業本科生作為我國醫療事業發展后備人才，除具有本專業相關的理論基礎和實踐技能，還應具備較高的科研素質與創新能力。國內對于本科生科研創新能力培養主要通過以項目為依托的科研訓練，如大學生科研訓練計劃（student research train program，SRTP），是針對在校本科生開展的科學研究訓練項目。自1996年清華大學首次在國內提出SRTP計劃來，以哈爾濱醫科大學［1-2］，浙江大學［3-4］為代表的國內各高校陸續開展，項目實施至今成果斐然。2007年教育部推出國家大學生創新性實驗計劃（National Undergraduates Innovating Experimentation Project，MOE），使越來越多的本科生有機會參與科研活動。這是高校適應國家對拔尖創新型人才需求而實施的教學改革嘗試，是高等教育界的重大變革。經過多年的探索與實踐，我國臨床醫學本科生科研創新能力培養現狀如何？為此，中心通過設計調查問卷，并參考近年來發表的臨床醫學生科研訓練調查報告，旨在了解臨床醫學專業5年制本科生的科研能力培養現狀，進一步探討臨床醫學生科研創新能力培養的優化方案。

1 現狀調查

1.1 研究對象

以醫學院2016～2020級，5年制臨床醫學專業學生為研究對象。自行設計網絡調查問卷，所有調查對象自愿參加，匿名填寫并對本研究知情同意。

1.2 研究方法

針對大學生參與科研活動的動機、認知、參與情況等維度設計了21道題目，題型為單項選擇、多項選擇題和量表題。調查內容包括：學生基本信息（性別、年級、績點排名），科研動機（是否了解科學研究、了解的渠道包括哪些、是否想參與科研活動、參與目的），科研認知（學生科研面向對象、開設時間、參與形式、可投入時間、主要障礙、獲得感、希望提升的科研能力、希望獲得的保障條件），參與情況（參與途徑、教師指導方式、獲取研究方向的渠道、參與科研項目級別、能力提升、滿意度），通過問卷星平臺發放網絡調查問卷，回收有效問卷956份。

1.3 統計分析

利用SPSS 23.0進行數據統計和分析，定類資料采用頻數和百分比進行統計描述，組間比較采用卡方檢驗。定類資料與分類變量之間的關系采用二元Logistic回歸分析。以P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 調查結果與分析

2.1 調查對象基本信息

本次網絡調研回收有效問卷956份，覆蓋5年制臨床醫學專業1～5年級學生，其中男生417人（43.62%），女生539人（56.38%）。年級分布情況：2020級264人（27.62%），2019級258人（26.99%），2018級235人（24.58%），2017級144人（15.06%），2016級55人（5.75%）。績點排名前25%有224人，占比23.43%，排名26%～50%有229人，占比23.95%，排名51%～75%有181人，占比18.93%，排名76%～100%有107人，占比11.19%。

2.2 參與科研活動的影響因素

由圖1所示，學生是否參與科研活動在不同性別組別間無明顯差異（P＞0.05）；性別因素不會影響學生是否參與科研活動。如圖2所示，本題目考察參與科研活動意愿與實際參與科研活動的差異關系，將從未想過，想參與、但受諸多因素影響無法實現，想參與、正在或已經通過自己的努力實現等3個選項，分別設為缺乏動機、中度動機和高度動機三個層級。結果顯示，學生是否參與科研活動在不同動機強度組別間差異顯著（P＜0.001），高度動機組實際參與科研活動人數構成比增加顯著。

圖1 學生參與科研活動在不同性別組間的差異

圖2 學生參與科研活動在不同動機強度組間的差異

如圖3所示，隨著年級的升高，參與科研活動的學生人數百分比逐步增加，學生是否參與科研活動在不同年級組別間差異顯著（P＜0.001）；如圖4所示，學生是否參與科研活動在不同績點排名組別間差異顯著（P＜0.005），成績越高，實際參與科研活動的學生人數構成比也不斷增加。

圖3 學生參與科研活動在不同年級組間的差異

圖4 學生參與科研活動在不同成績組間的差異

二元Logistic回歸分析同樣顯示，性別對于學生是否參與科研活動無影響關系；所在年級對學生是否參與科研活動產生顯著的正向影響關系，年級越高，實際參與科研活動的可能性越大；成績對學生是否參與科研活動產生顯著的正向影響關系，成績高的學生實際參與科研活動的可能性也越大；動機因素對學生是否參與科研活動產生顯著的正向影響關系，動機強度越高的學生實際參與科研活動的可能性越大，見表1。本研究結果顯示，年級、成績、動機強度等因素對學生是否參與科研活動具有顯著的影響關系。

表1 醫學生參與科研參活動影響因素Logistic回歸分析

2.3 科研認知情況調查結果

74.13%學生參與科研訓練目的是為了提升科研素養；多數學生認為科研訓練應該面向對科研活動感興趣（43.41%）或學有余力的本科生（33.26%）；72.28%的學生認為本科2～3年級最適合參與科研訓練。第二課堂（48.64%）或選修課（37.55%）等形式是學生選擇參與科研訓練的主要方式。學生希望通過科研訓練活動能夠提升：基本實驗技能（89.02%）、實驗設計（85.77%）、文獻檢索與閱讀（83.58%）、論文寫作與發表（81.8%）、數據處理與分析（80.54%）等科研能力。分析以上結果，學生對自身科研素養的期望值逐步提高，對于參與科研實訓活動有比較準確的認知，目標明確。

2.4 科研參與情況調查結果

在956位調查對象中有141人（14.75%）已參與科研訓練活動，參與途徑為：主動申請加入導師課題組（43.97%），通過申報科研項目參與科研活動（25.53%），而通過學校（院）組織的科研活動參與科研實訓的僅占14.89%。學生參與科研活動課題方向主要是由老師提供的（64.54%），參與科研課題級別主要為校級科研課題（67.38%）。多數學生認為通過參與科研實訓活動，文獻檢索與閱讀（78.72%）、獨立思考，解決問題的能力（70.21%）、基本實驗技能（68.79%）等科研能力得到提升；但對于數據處理與分析（46.10%）、實驗設計（45.39%）、論文寫作與發表（28.37%）等方面提升效果相對薄弱。分析以上結果，當前學生參與科研活動的主要途徑是學生自主申請進入科研團隊和申報各類大創項目，而非有組織、有計劃的教學活動，因此對于科研能力的培養體系不夠完善。

3 存在的主要問題

分析本次問卷調查結果，同時參考來自國內11所高校報道的臨床醫學生參與科研活動的調研報告［5-15］，得出如下結論：多數醫學生參與科研活動意愿強烈，認為本科階段參與科研活動不僅能夠提升科研能力，同時還可以培養實踐能力和團隊合作精神，并對參與的課外科研活動和科研實訓感到滿意。但隨著科研訓練活動在全國范圍內廣泛實施，存在問題也不容忽視。主要包括：①缺乏開放實驗平臺或共享渠道參與科研活動；②課業繁重，業余時間有限；③基本科研技能缺乏、專業知識儲備不足；④師資有限缺少專業指導。以上問題如果不能得到有效解決，可能導致本科生參與科研活動流于形式，缺乏實效，最終影響本科生科研能力培養質量。

4 依托實驗教學中心優化醫學生科研創新培養方案

從調查結果來看，當前本科生參與科研活動面臨的難題是缺少業余時間、缺乏實驗條件、缺乏指導教師。而依托實驗教學中心構建開放實驗平臺，改革實驗教學體系，補充項目來源，整合師資與技術人員，是解決當前問題、提高醫學生科研活動效率有效途徑。

4.1 依托實驗教學中心構建科創開放平臺

實驗教學中心是實現實驗教學改革的重要功能平臺。中心可以統一調配、管理實驗室、實驗儀器設備和實驗技術人員。近年來，政府和高校不斷加強對實驗教學中心的建設投入，中心的硬件實力和軟件條件得到大大改善。以醫學院為例，醫學院基礎與臨床醫學教學實驗室下轄分子與生物醫學、機能學、形態學、病原生物學、解剖學等5個實驗平臺，實驗教學設備3 726臺套，設備總值7 399萬元，部分實驗教學設備能夠達到科研級別，將為醫學生科研創新能力培養提供硬件支撐。中心現有11名專職實驗技術人員均具有碩士以上學歷，其中4人具有博士學位，可以為醫學生科研啟蒙和基本科研訓練提供技術指導。此外，聘任實驗課授課教師為中心兼職教師，建立激勵機制，為醫學生科研進階訓練拓展渠道。

4.2 改革實驗教學體系融入基本科研技能培養

實驗教學改革是實驗教學中心建設的重要內容。考慮到醫學生學業繁重，業余時間有限，應盡量將基本科研技能訓練融入現有實驗教學內容；加強數字化資源和虛擬仿真實驗系統建設，提供豐富的數字化實驗課程資源，減少經典驗證實驗，節約學時以提高創新性、綜合性實驗比例。基本科研技能訓練應涵蓋實驗室安全與實驗儀器的規范使用，常用分子生物學技術，常用免疫學技術，細胞培養技術，組織切片技術，實驗動物操作技能等教學內容。

“分子醫學技能”實驗課程開設于第4學期，包含11個實驗教學內容（44學時）和分子醫學高階自主設計創新實驗（28學時）。實驗教學內容涉及部分常用的基本科研技能，但個別實驗內容比較陳舊，與現有的科研技術相脫節；缺少動物實驗，而醫學科研離不開實驗動物。優化方案中增加動物實驗的比例，更改樣品來源，更接近真實的科研實驗，新增小鼠基本操作技能、組織取材與保存、原代細胞培養、組織總蛋白提取、SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳與轉印等實驗技能。在不改變學時前提下，調整50%的教學內容即可覆蓋細胞與分子實驗常用的科研技術。因此，將基本科研技能訓練融入現有實驗教學體系［16］。

4.3 建立分層遞進醫學生科研能力培養模式

以興趣為驅動，以能力為導向，建立分層遞進式科研能力培養模式。面向一年級學生加大宣傳，提高學生參與科研的積極性，實施科研啟蒙，拓展學生參與科研實踐活動的渠道；面向二年級學生開設“分子醫學技能”“實驗生理科學-探索性實驗”等實驗課程，培養學生基本科研技能、科研誠信與學術規范、文獻檢索、實驗設計等基本科研素養，推薦科研素質較高，學習動機較強的學生進入教授研究團隊參與科學研究；面向三年級學生開設：科研數據的處理與統計分析，論文寫作與發表等科研進階訓練，鼓勵該階段學有余力的學生組建團隊，申報校級科研項目；面向四年級學生開設“醫學綜合性大實驗”，以臨床問題為導向，以培養崗位勝任力為核心，基礎與臨床深度融合，鞏固提升臨床前階段學習的科研技能，并鼓勵基本功扎實，學習動機強烈的學生，獨立選擇研究方向，自主申報省級以上科研項目。

5 結 語

針對當前醫學生科研創新能力培養現狀，構建以教學實驗室為載體，以課程為核心，以興趣為驅動，以項目為補充的遞進式醫學生科研能力培養方案。在系統完善、功能齊全、開放共享的實驗教學平臺上，利用高水平的教學團隊，使學生達到尊重和養成醫學科研實驗規范，通曉并掌握醫學科研實驗基本技能，融匯運用醫學知識體系于臨床實踐的培養目標。完善醫學生科研創新培養機制，對全面實施素質教育，培養拔尖創新型醫學人才具有重要的理論和現實意義。