陈慧 赵琛 连石 朱威
[摘要] 为培养医学本科生的科研思维,激发其创新能力,近年来首都医科大学开展了本科生科研创新项目。本科生科研创新项目的选题应基于解决临床实际问题,实施过程中应充分调动本科生的积极性。在指导老师的帮助下,克服本科生知识背景及科研基础薄弱的不足,提高其动手、动脑的能力,解决课题实施中的實际问题。科研创新项目还可提升本科生文献检索能力及写作水平,培养团队意识,提高人文素养。通过指导本科生参与科研创新项目,指导教师的科研思维和管理能力得到提升,形成教学相长局面。
[关键词] 皮肤科医生;医学本科生;科研创新项目
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2018)08(b)-0169-04
[Abstract] In order to train medical undergraduates′ scientific research thinking and stimulate their innovative ability, Capital Medical University has launched scientific research and innovation project of undergraduates in recent years. The scientific research and innovation project should be derived from clinical practice. In the process of project implementation, the enthusiasm of undergraduates should be fully mobilized. Under the guidance of the teacher, undergraduates overcome their deficiency of background knowledge and scientific research foundation and improve their manipulative ability and the ability to solve practical problems. Scientific research and innovation project can also enhance undergraduates′ literature retrieval ability and writing level, cultivate team awareness and improve humanistic quality. Meanwhile, the abilities of teachers in project design and scientific research management are promoted. Scientific research and innovation project benefits teachers as well as medical undergraduates.
[Key words] Dermatologist; Medical undergraduates; Scientific research innovation project
医学是一门实践科学,创新是科技进步的源动力,高等医学院校作为培养医学生的摇篮,在培养创新型医学人才过程中发挥着重要作用[1-3]。国外医学生从本科生阶段开始参与科研课题,我国医学生通常从硕士阶段才开始参与。为缩小与国外医学教学的差距,提高医学本科生的科研思维和创新能力,近年来首都医科大学(以下简称“我校”)开展了本科生科研创新项目。我校皮肤性病学教研室成功立项了多项本科生科研创新课题,如“良恶性皮肤肿瘤数字化信息库的建立”“遗传性皮肤病数字化信息库的建立”“痤疮发病因素调查分析”等。作为本科生科研创新项目的指导教师,浅谈几点体会。
1 本科生科研选题要服务于临床
1.1 选题要基于临床实际问题
医学科研的目的是为了解决临床中遇到的诊疗问题,科研应从临床中来,到临床中去。例如,近年来临床上甲状腺癌的发病率有上升趋势。有本科生提议对患者进行流行病学调查,从家族史、生活习惯、饮食结构、情绪和睡眠等方面寻找肿瘤可能的诱发因素。为探讨其可能的发病机制,还有本科生提出从甲状腺癌术后切除的肿瘤蜡块入手,通过免疫组化的方法,检测甲状腺癌相关基因及蛋白表达,从蛋白和细胞层面进行研究[4]。再如某些皮肤病如银屑病、白癜风、红斑狼疮等病程较长,达数年至数十年之久。患者病情表现为缓解期和加重期交替出现。如何有效管理这些慢性皮肤病患者是医生面临的重要临床课题。有本科生提出“慢性皮肤病患者数据库”的构想,提出利用微信等通讯手段辅助患者诊疗过程的管理。接诊医生初诊时详细记录患者病情及严重程度分期,睡眠、饮食、情绪等一般情况。每2~4周通过微信通知患者复诊,在线给予患者心理疏导和膳食营养指导,并督导治疗方案的实施。在患者知情同意的基础上,建立微信群,鼓励患者之间交流治疗体会,增加战胜疾病的信心。
1.2 选题宜小而精,忌大而全
本科生医学背景知识相对薄弱,实验技能有所欠缺,科研选题应遵循小而精的原则。例如长期以来静脉穿刺的准确性是困扰临床的一个“小问题”。针对儿童、老人及肥胖人群静脉穿刺时难以准确定位血管的问题,美国医疗科技公司Christie Medical Holdings研发出一种手持式静脉成像仪VeinViewer。利用静脉周围组织与静脉中去氧血红蛋白对近红外光的吸收不同,经计算机图像处理,将静脉在体表皮肤上清晰显示出来,大大提高了静脉穿刺的成功率,避免了反复穿刺给患者造成的痛苦。医学本科生的科研创新可借鉴这种思路,从日常临床工作点滴中发现问题。此外,经费有限是本科生科研项目的制约因素之一,多数项目的经费额度在5000~10 000元人民币,选题宜从小处着眼,从一点上有所突破,循序渐进的开展科研实践[5]。
2 本科生科研课题需调动本科生的积极性
2.1 从选题上讲,由指导老师选题过渡到学生选题
美国从20世纪60年代就开展了本科生科研活动,至今已有50余年的历史,学科包括理工、医学、社会科学等方方面面,形成了深厚的本科生科研文化氛围。国外学生通过文献检索和临床实践,独立提出科研假说,具有更大的自主性和创新性;或成立科研小组或社团,互帮互助。科研导师制是目前国内医学院校主流的本科生科研模式,该机制体现了老师在本科生科研培养中的主导作用[6]。国内医学院校采用导师主导制有其历史原因。一方面,国内医学科研的起步较晚。中医的整体医学观往往从“阴阳”“虚实”“气血”“经络”等宏观概念去理解病情,较少使用精确的量化指标描述机体的生理病理状态。传统中医为经验医学,教学模式为师徒口耳传授。徒弟对师父的教诲沿袭者多,验证者少,缺乏开展自主科学研究的氛围和土壤。此外,医学科研的资金投入不足,长期处于经费紧张的局面,不能保证本科生科研的顺利实施。再者,科研假说的提出需要课题设计者有较强的医学背景。缺乏必要的临床实践,凭空提出科研假说无异于闭门造车。近年来,我国整体医学环境出现了改变,从重视经验转变为重视“证据”。循证医学的发展使得医生对患者的治疗基于客观数据基础之上,这为医学科研提出了更高的要求,也提供了更大的空间。科研经费投入逐年增加为医学科研的开展提供了有效支撑。除了“国家自然科学基金”、省部级“自然科学基金”,各大医学院校也配套了相应的科研经费。我校设置了专项经费用于支持本科生开展科研。我校还通过资源重组成立了基础医学实验教学中心,下设4个教学平台:形态学实验室、机能学实验室、医学生物学实验室和免疫学实验室。上述国家级实验教学示范中心和实践基地的建设,为本科生科研创新项目的实施提供了场地和设备的支持[7-8]。课堂上本科生的教学模式也逐渐从传授式向启发式教学、问题式PBL教学转变。本科生获取医学知识的途径除了教科书,还有海量网络课程和国内外大型医学资源数据库。医学知识信息化和网络化为本科生科研的开展提供了便利。
目前,我校皮肤性病学教研室沿用的是传统科研模式即指导教师发现临床问题、提炼科研假说、设计实验方案、本科生参与实验过程并验证科研假说。以已经立项的“良恶性皮肤肿瘤数字化信息库的建立”为例做简要说明。皮肤科医生在日常诊疗过程中经常接诊各种皮肤肿瘤患者。常见的有色素痣、皮脂腺痣、脂溢性角化、血管瘤等良性肿瘤。也有基底细胞上皮瘤、鳞状细胞癌、恶性黑素瘤等恶性肿瘤。还有日光角化病、皮角等癌前病变。皮肤肿瘤的良恶性需结合皮损形态、病史、影像学和病理学等因素综合判断。恶性肿瘤需及时手术,可能需植皮或術后放化疗。良性皮肤肿瘤可冷冻、激光或临床观察。为避免临床资料的流失并为后续研究提供基础,拟建立皮肤肿瘤患者临床资料数字化信息库。该课题由皮肤科医生提出课题设计,由2~3名四年级医学本科生具体实施。本科生在老师指导下采集病史信息、拍摄皮损照片、记录影像学和病理学资料、跟踪诊疗过程,并做定期随访。除收集皮肤肿瘤的流行病学数据外,本课题学术资料还可转化为教学资源,用作试题库和图片库辅助皮肤科教学。今后努力的方向是将科研模式从传统的“闭合验证性”转变为“开放性”,鼓励本科生独立提出创新性科研课题[5]。
2.2 课题实施中的实际困难与解决方法
2.2.1 本科生知识背景及科研基础薄弱 不同于高中的讲授式教学,参与科研的本科生更多的需要自主学习。知识的学习有其规律性,具备一定知识基础才能厚积薄发。最好先完成3年基础医学课程,进入临床见习阶段后再参与科研课题。认知心理学家让·皮亚杰提出“动作是认识的源泉”。科研创新项目是一门实践操作的科学。学生要掌握各种实验技能和仪器设备的操作,本科生通常是从搜集临床资料、电话随访患者、配制试剂、培养细胞和饲养实验动物等开始做起,逐渐过渡到提取蛋白质、DNA、mRNA、Western blot、PCR、FISH、细胞转染等。通过亲自动手来获取的知识,即理解深刻又记忆牢固[4]。同一课题组的硕士或博士研究生对本科生具有很好的传帮带效应。课题组会定期开展文献阅读会,按期中期汇报,开展实验技能和科研软件的培训等,这些措施保证了课题的顺利实施[9-10]。
2.2.2 本科生人文教育有待提高 “医者仁心”,医学生除了应具备医学科学知识以外,还应该具备“关爱患者,减轻患者的身体和精神痛苦”的职业素养。人文素质不高的突出表现就是不能够正确处理人与人,尤其是和患者之间的关系。前三年基础医学阶段,本科生很少有机会真正接触到临床病患。本科生科研创新项目提供了一个直面患者的机会,使其提早进入临床实践阶段。近年来,我国医患关系紧张,患者及其家属伤医事件时有发生。良好的服务态度和医患之间有效沟通是每个医务工作者必须要做到的。提高医生的人文素养要从源头上抓起,从医学本科生的人文素养教育抓起。培养医学生对人性的感知和共情,尊重人的尊严[11]。例如 “良恶性皮肤肿瘤数字化信息库的建立”的课题中,病史采集的过程就是由本科生来完成的。在信息采集的过程中,本科生首先要获取患者的信任与知情同意,才能采集病史、临床照片以及家系情况。在与患者的沟通中,本科生既要客观详细的记录病情,又要表达出对患者罹患皮肤肿瘤的同情和关心。
2.2.3 时间冲突 本科生科研创新项目又称为“第二课堂”,即利用课余时间参与科研课题的实施、科研论文的检索和写作。医学生的第一课堂学习任务繁重,四五年级的本科生还面临考研或找工作的压力。在不耽误第一课堂的前提下,建议本科生依据个人兴趣有选择的参与第二课堂,做到谨慎加入、有始有终。恒心和毅力本就是科学研究者必备的素质。如何科学安排时间,保证科研项目的顺利实施,对指导教师和本科生都是一个考验[12]。
2.2.4 尊重科研的规律,循序渐进 科研必然伴随着多次失败,每次失败都倒逼着研究者查阅最新文献,改进实验方法。甚至边做边调整,根据实验结果提出新的科研假说。科研的过程是螺旋式上升的知识积累过程。我校皮肤性病学教研室在前期“良恶性皮肤肿瘤数字化信息库的建立”的基础上,后续又成功申报了本科生科研创新项目“遗传性皮肤病基因突变类型信息库的建立”,初步探讨了某些遗传性皮肤肿瘤的发病机制。项目组搜集了北京地区十余个遗传性皮肤病家系的临床资料,留取了数十个患者及其家属的血样。通过Sanger测序和MLPA技术,初步探索了神经纤维瘤病、结节性硬化、汗孔角化症的基因突变类型。
2.3 课题实施中应加强团队建设
本科生科研项目通常由指导老师和2~4名本科生共同构成,团队中必然会存在分工协作。指导老师应根据学生的科研水平和专长,给每位本科生分配合适的任务。科研团队成员若由不同院系、不同专业的本科生共同组成,更有利于优势互补、共同成长。团队成员可建立微信群,在群里发布学习信息及共享资料。指导老师应关注本科生的心理健康,鼓励技术与信息资源的内部共享,鼓励创新与合作基础上的良性竞争[9,13]。参与科研项目可加强本科生的团队意识和合作精神。
3 对待科学实验结果应实事求是
3.1 发表论文的问题
调查研究表明,本科毕业时很多医学生不熟悉本专业中文学术期刊,对英文期刊杂志更缺乏了解。仅14.7%本科生经常利用图书馆及网络途径获取资料[3]。某些医学院校开设了“医学论文写作”的选修课,但总体来讲医学生缺乏专业论文写作的训练。为了撰写学术论文,本科生必须进行文献检索,这也是将课堂所讲的PubMed文献检索,英文文献阅读加以熟练运用的过程。写作论文过程中,本科生的辩证思维、逻辑推理能力及语言表达能力也得到了锻炼。部分医学院校的本科生科研创新项目取得了累累硕果。如第二军医大学细胞生物学教研室开展本科生科研实践,结题时三位医学生以第一作者共发表了4篇SCI论文(IF分别为6.6、6.4、4.9和2.8)[14]。发表论文是科研的结果而不是目的,教师应对医学生进行正确引导,避免为保送研究生而参加科研,为发文章而发文章的急功近利思想。本科生科研创新项目最好避免有发表论文的硬性指标。宽松的科研环境和自由的学术氛围,更有利于调动本科生的积极性,使其享受科研过程[15]。将培养科研兴趣放在首位,养成严谨的学术态度,锻炼逻辑思维和动手能力,树立“十年树木,百年树人”的人才培养观。
3.2 正确看待阴性结果
不是所有科学研究都有阳性发现,尤其是对于探索性质很强的本科生科研项目。对于阴性的实验结果,教师和学生更应客观细致分析,科学、辩证地来看待。应着重探讨阴性结果出现的可能原因,是科研假说错误还是存在干扰因素?从科研思路上来讲,阴性结果可能为研究者关上一扇门的同时打开另一扇窗。阴性结果依然可以发表文章,可告诉别的研究者“此路不通”,或者存在某些未知因素干扰实验结果。深入探讨阴性结果出现的原因,说不定还有意外的“重大发现”。毕竟青霉素和X射线的发现也是一个“意外”。无论阴性结果还是阳性结果,本科生在科研设计、实验实施、文献检索、写作和投稿过程中得到锻炼,为今后研究生阶段打下坚实的基础[16]。
4 本科生科研创新项目对临床医师教学能力的提升
国外医学院校多设有专门机构,指定资深教授成立委员会实施医学生科研培训的管理,例如华盛顿大学医学院的医学科学独立研究委员会和Texas大学医学院的筹划指导委员会。这些机构的设立保证了医学生科研培训的规范化和连续性[15]。美国本科生科研创新计划的结尾,学生需要提供反馈,包括个人收获、遇到的挑战、这些经历对个人今后学术生涯的影响等。
国内本科生科研项目中指导教师多为中青年教师,尤其是获得硕士、博士学位的临床医生。在项目实施过程中,本科生的知识体系和指导老师的知识体系进行了内容交换、融合和扩展。通过本科生的反馈,对指导教师的科研思维、课题设计提出了更高要求和挑战。青年老师通过指导本科生科研项目,熟悉了教育心理学,积累了一定的教学和管理经验,为今后成长为硕士生导师和博士生导师奠定基础。本科生科研创新项目最终形成教学相长、师生共同发展的局面[17]。
5 结语
被誉为“21世纪教学法”的本科生科研项目在美国已经普遍开展,成果斐然[17]。我国医学院校的教学改革仅不到十年的历程,传统教学模式仍占主导地位。目前本科生参与的科研项目已显示出良好的教学效果,今后会逐步成为培养创新型人才的有效途径[18-19]。80%以上医学本科生对科研创新课题评价良好,参与科研课题对本科生第一课堂成绩影响不大,科研有效地提高了学生的综合能力[4]。本科是医学生踏入专业领域的第一阶段,此时培养其科研兴趣、激发创新思维,医学教育工作者任重道远。
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(收稿日期:2018-04-23 本文编辑:苏 畅)