指导大学生创新性实验项目的几点体会*

刘 佳，张敬敬

(长沙医学院基础医学系， 长沙 410219; △通讯作者)

“国家大学生创新性实验计划”是“十一五”期间为了培养高校创新型人才而实施的一项重要举措［1］，目标在于探索以问题和课题为核心的教学模式，倡导学生为主体的创新性实验改革，调动学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识，逐步掌握思考问题、解决问题的方法、提高其创新能力和实践能力［2］。因此，各省市各高校积极响应，都通过这种措施来推动高校学生的素质建设。本文回顾了长沙医学院一项2012年湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目的实施过程，该项目是针对黄芪多糖是否具有抗疲劳作用进行的探索性研究，5名学生参与了研究，取得了较好的实验结果，学生的综合素质有了很大提高。

1 项目情况

1.1 项目名称和编号 《黄芪多糖抗疲劳及抗氧化作用机制》，湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目，编号:2012－444。

1.2 项目参与学生和指导老师 学生有李珊珊，袁婧，朱永俸，吴建平，黄立师;刘佳，张敬敬为指导老师。

1.3 项目目标和实施计划 探讨黄芪多糖对小鼠的抗疲劳、抗氧化作用。取小鼠40只，随机分为4个组，即对照组、黄芪多糖大、中、小剂量组，每组各为10只。对照组小鼠灌胃给予蒸馏水，黄芪多糖大、中、小剂量组小鼠分别给予灌胃。每天一次，连灌4周，进行小鼠负重游泳。然后测定运动后小鼠血中尿素氮、乳酸值和肝糖原含量，观察黄芪的抗疲劳功效。测定运动后小鼠血超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)含量，观察黄芪的氧化效果。实验数据运用SPSS11.0统计软件进行统计学处理，组间比较采用单因素方差分析。

2 实施情况和实验结果

2.1 黄芪多糖抗疲劳效果 实验设0.2，0.05，0.0125 g/kg为高、中、低3个剂量组，另设1个对照组，每组10只小鼠，实验组按体重灌胃，对照组给予等量蒸馏水，每天一次，连灌28 d。第28 d给药后2 h在小鼠尾根部负荷5%体重铜丝的条件下，将小鼠置于水深约30 cm、水温30℃ ±0.5℃水迷宫游泳槽中进行小鼠游泳力竭试验，记录小鼠自游泳开始至力竭时的时间作为小鼠游泳力竭时间。该检测证实了黄芪多糖确有抗疲劳作用，这是后续的机制研究的基础。

2.2 抗氧化能力检测 第29 d，各组小鼠在水中无负重游泳30 min，休息30 min后取血处死，取肝脏，依照SOD和MDA测定试剂盒的说明书进行测定。结果发现，中剂量组小鼠运动后肝脏SOD活力值比对照组明显增高，MDA无显著不同。

2.3 肌糖原含量及血糖测定 第29 d小鼠无负重游泳休息后，摘眼球采血，迅速离心，取血清按试剂盒程序测定血糖。取股四头肌，依照肌糖原储备量测定试剂盒的说明书进行该项指标的测定。检测发现，高剂量组肌糖原的储存量明显升高，实验组和对照组相比，血糖无显著差别。

2.4 血中乳酸及肝脏中乳酸脱氢酶测定 取小鼠血清按试剂盒程序测定血中乳酸。取肝脏匀浆，依照乳酸脱氢酶测定试剂盒的说明书进行测定。结果发现，低剂量组乳酸明显降低，其他两实验组各数据无明显意义。

2.5 血红蛋白量和红细胞数检测 吸取全血稀释1 000倍按照试剂盒说明进行血红蛋白检测，稀释10 000倍以细胞计数板计算红细胞数。结果显示:中剂量组与高剂量小鼠的血红蛋白含量较对照空白组小鼠的血红蛋白含量有明显升高趋势，但是红细胞数目的差别没有统计学意义。

3 学生的能力培养

3.1 专业论文写作能力 看到学生撰写的申请书第一版，我们都觉得学生写的是有点像小说的记叙文，由过急带有感情色彩的白话文组成，而不是一个阐述为何要开展这个实验的专业表达。于是我们将相关的专业论文、教师申请科研课题的标书给学生参考，指导学生规范用语，学生尝试着用最准确的专业用语来表述。申请书经过了反复修改后上交，获得了批准，学生再回看自己的最开始的申请书，也觉得第一版申请书应该被称为“想法”，不是科研计划。通过这个过程，学生懂得了如何去学习他人的简单但精确的表达，所写的中期考核报告、研究论文和结题报告都有模有样的。撰写专业论文时，杂志要求必须附有英文标题、摘要和关键词，他们也通过一句一句参考、学习他人的英文论著和英文摘要，写出了很准确的英文摘要，专业论文写作水平有了质的飞跃。

3.2 查阅资料，开展实验的能力 申请课题前，该组学生学习过饲养小鼠和取材的技巧，但是“抗疲劳”一系列实验是没有学过的。当我们提及检索文献时，发现他们只懂得通过百度、搜狐等引擎搜索互联网上不太准确的海量科普知识，因为当时他们还未开设《文献检索》这门专业课，而平时的学习几乎不需要查阅专业文献。他们虚心向老师请教，学习如何在中国知网和万方等数据库查阅中文资料、通过美国国立图书馆等网页查阅外文期刊，如何通过种种搜索策略来“快、狠、准”的找到最有用的资料。参考了大量的期刊论文和硕博士论文，我们商讨研究，把“抗疲劳”的机制分成了“抗氧化”、“能量供应”“乳酸代谢”“氧气运输系统”等方面，每个人负责一个方面的研究。这样责任到人的方式锻炼了大家的独立自主学习能力，每个学生都把步骤安排计划妥当，比较好的完成了研究计划。

3.3 解决问题的能力 项目开展中，问题层出不穷。同学们通过查阅文献，选择了最经典的“游泳力竭实验”来验证抗疲劳的效果，但是究竟在小鼠尾巴上负重多少，各家论文众说纷纭，2% －10%的皆有。我们也不知道多少合适，于是提出最基础同时也是最合理的办法即预实验来自己进行摸索。学生做第一轮预实验时，使用了小鼠体重的3%的铜丝捆在尾巴根部，结果小鼠游泳了两三小时还没有力竭、会沉下去的迹象，与某些文献所著的不符。于是，进行了第二轮的预实验，使用了8%体重的铜丝，结果小鼠没几秒钟就沉下水面了，各组间也检测不出差别。最终选定了5%体重的铜丝，考虑到较多铜丝捆扎小鼠尾巴根部也会影响小鼠运动，学生们很巧妙的使用长约6－7 cm的较细丝线把铜丝吊在小鼠尾巴根部，这样虽然负重但却不影响小鼠摆动尾巴，得到了比较准确的游泳力竭实验结果。

第一批20只小鼠开始正式实验时，学生没有经验，高、中、低三个剂量组同一天开始给药，结果发现灌药第29 d要从20只小鼠身上同时取材根本是不现实的，因为小鼠要取血、肝脏和骨骼肌，光是取材就要花费一个多小时，更别提检测相关参数。第29 d从清早开始操作到晚上，就取了7只，其他小鼠都是第30 d和第31 d取的。这样各组之间的处置变得不同质，可比性降低，只好放弃这批实验结果。通过这样亲身实践，学生们懂得了实验安排的重要，重新进行实验时，每天只开始一个剂量组给药，因而取材也就是分别在4 d进行，每天从5只小鼠身上取材，可以冻存不需要马上检测的成分也安排在完整取材后进行测定，实验时间上就游刃有余。

小鼠检测完，数据显得纷乱芜杂，学生似乎都挺受打击。我们召开小组会议时，要求学生好好分析有哪些可能影响结果的因素。学生总结，每组小鼠数量太少，这是第一个导致偏差的因素，这可以通过增加小鼠批次来解决;小鼠从不正规渠道购买，种不够纯因而同质性不够，于是决定选择更可靠的专业实验动物公司购买;小鼠灌胃时，技术不够成熟导致不少药液没灌进去，这要求实验学生多练习、手法更纯熟。经过总结后再实验，学生学会了在实验中秉持严谨和客观的态度。

除此以外，实验项目的检测过程，需要用到生物化学教研室的紫外分光光度计、生物技术教研室的显微镜摄像系统、形态学重点建设学科的morris水迷宫，学生们学会了谦恭有礼的与老师联系使用贵重仪器的事宜。

3.4 团队协作精神 实验小鼠灌胃28 d后，第29 d需要取很多生物样本。拔眼球取血，先取微量全血检测红细胞和血红蛋白，剩下的用以分离血清检测血糖和乳酸，并且尽快开腹取肝脏制备匀浆，分离股四头肌检测肌糖原，虽然每位学生负责一个方面研究，在实验中却没办法一个人完成。于是大家按照实验程序，商量每个人负责的步骤，采取流水线作业，分工合作确保了小鼠取材的顺利进行。取材完成时，负责分离小鼠腿部肌肉取样的那个女学生才说，自己以前学习动物学实验、生理实验时，其实最害怕这种血腥的操作。在集体作战中，每位同学都深刻理解了“团队精神”，学会了放下自己、让团队的利益凌驾于个人得失之上。

4 反思

从学生能力的提升上来讲，这个大学生创新性实验项目无疑很成功。但进行过程中，无论是学生还是指导老师，都承担着很大的压力，这压力主要来自课题期限。一般的创新性实验项目是两年，有的创新项目甚至短至一年［3］。我们申请的课题是2012年度的，获批并且经费到位其实已经是2012年11月了，当年的时间就只够设计安排和订购试剂、实验动物了。2013年上半年，学生专业课不多，一旦没课他们就待在实验室，认真进行预实验摸索条件，再一轮轮地开展实验，暑假没有休息才完成3轮实验(其中第一轮数据还因为有较大偏差被弃去)。下半年学生专业课数量激增，学生勉强挤时间才写完论文。但众所周知，级别较高的期刊光是审稿期都需要3个月到半年，更别说发表，考虑到能按时结题只好寻找发表周期较短的普通期刊发表，让学生错失了发表较出色论文的机会。我们需要反思，设立各级各类创新项目的初衷既然是培养学生的能力，为何要以一些显性的指标(例如论文数量和级别)作为结题要求，这在一定程度上驱使很多有潜质的课题匆忙完结，也淡化了学生学习和探索的乐趣。因此，如何将严苛的结题期限和生硬的结题标准弹性化，是推行大学生创新性实验项目所必须调整的。

［1］ 何兴兵，林永慧.提高大学生创新能力的有效途径［J］.高教论坛，2012，(4):66 －70.

［2］ 李丽洁，施瑞，陈树森.大学生创新实验项目中的实验教学［J］.实验技术与管理，2011，28(2):162 －164.

［3］ 刘川，李昱.大学生创新项目折射出的问题［J］.现代医药卫生，2013，29(16):2528 －2529.