低年级医学本科生创新能力培养的实践及探索

李娟娟 龚 敏 王 茜 袁 云 李 凡△

(昆明医科大学,1人体解剖学与组织学胚胎学系,2 病理学与病理生理学系,昆明 650500)

随着严重危害人类健康疾病日趋高发的严峻态势,医学教育亟待解决的问题是不仅要培养学生具有解决临床实际问题的能力,还需具有提出临床科学问题并对其进行探索的能力。因此,20世纪初国际上就有了“本科生实践计划”,为本科生提供科研机会。我国也于2007年开始“本科生创新创业计划”,对培养本科生的科研素质进行了积极的探索[1]。昆明医科大学基础医学院在2008-2017年期间,将大学生创新计划与教师科研项目相结合,既解决了课题实施过程中因教学任务重造成人手不足的问题,又充分利用科学研究培养人才。实践证明,正确处理好医学本科生在开展科学研究中遇到的问题,对于医学高校贯彻实施国家“大众创新、万众创业”战略具有重要的现实意义。课题组在近10年的实践中通过提高医学生在科学研究中的参与度、重视研究习惯培养、提高团队合作效率、多渠道积累研究背景知识、坚持文献阅读、科学的奖励性激励等多方面的手段,在1～3年级医学本科生中坚持开展科研实践计划,培养的本科生以第1作者发表SCI收录论文2篇,核心期刊论文4篇,获得实用新型专利6项,多次在云南省和校级科技节比赛获奖,积累了一些经验。

1 培养医学本科生科研素质的手段

1.1 提高医学生在研究项目中的参与度

实践证明,只有当学生在研究中占有一席之地,能够为研究提出建议并作出贡献,才能真正专心于研究工作,并尽其所能跟上研究的进度。为此,计划的实施应做到以下几点。

1.1.1 选择与学生能力相适应的研究内容 一个研究难度合理、研究目标明确的项目能降低学生进入科学研究的门槛,增加项目的操控性,加快学生融入其中的速度。因此,选择与学生能力相适应的任务是确保项目顺利完成的关键。对于1～2年级的本科生来说,由于专业知识有限,学生选题通常与指导老师的课题密切相关,这也能够让学生更容易的入门。但这样的研究对于能力较强的学生来说不足以培养其创新能力。因此,我们鼓励学生在指导教师课题组的大框架下提出新的研究思路。指导老师结合学生的知识背景、学习能力和项目所需时间与学生共同分析、评估项目研究的可行性后,对立意新颖的课题组进行连续资助。学生通过项目设计、实施到顺利结题的全程参与,增强了他们对科研的兴趣和自信心。在学生获得立项资助的课题当中有60%属于指导老师已立项课题之外的新课题,已经发表的论文中有40%不是指导老师已立项课题内的研究成果。

1.1.2 岗前培训 这是学生进入实验室开始科学研究的起点。通过岗前培训,让学生熟悉科学研究的环境,认识实验室安全规范的重要性,初步学习和掌握实验仪器的操作流程。防止错误或不规范操作带来的安全隐患。

1.1.3 积极引导学生独立完成任务 只有付出才能有收获,付出得越多,参与度就越高。因此,对申请大学生创新性研究的医学生,从撰写项目申请书开始老师就只是指导和帮助学生完成,而不是包办替代学生撰写,这样学生才能深入理解并明确研究目标和努力方向,成为项目中的一分子而不是旁观者。

1.2 重视研究习惯的培养

科学研究是精致、精准的工作,但这是一个循序渐进的过程,是在不断犯错、不断修正中螺旋式上升的。

1.2.1 科研入门的具体引导 从开始就注重培养学生基本的研究习惯,可以起到事半而功倍的效果。比如： 进出实验室要穿工作服、不穿露脚的鞋、有毒物品的取放要在规定的位置、规范地书写实验记录、负责任地值日、按规定摆放实验器械、认真消毒实验器械等。当这些基础的工作做好了,才能顺理成章、按部就班地逐步进入实验研究工作。

1.2.2 实施过程的耐心指导 指导教师除了发挥模范带头作用以外,在研究过程中还要有意识的督促和培养医学生科学、严谨的研究态度;耐心指导学生规范的实验操作、规律有序地整理实验结果、科学合理地表达实验数据,并定期检查实验记录,汇报实验进展和结果,养成良好、规范的科研习惯。

1.2.3 阶段检查及后期总结的精心辅导 每一个项目都需要提供中期检查及最后的结题报告,包括文字报告的书写以及答辩幻灯片的制作。先由项目负责人及其团队成员合作完成,然后导师指导学生反复修改后,进行预答辩,并邀请答辩专家现场提问,让学生感受答辩过程的同时,听取专家意见,找出不足加以弥补。经过导师的精心辅导,学生的结题答辩优秀率到达80%以上。

1.3 提高团队合作效率

科学研究是一个团体合作的工作,这个合作是以责任心为前提的,这是完成精确科研工作的保障。只有有效的团队合作才是成功的基础。对于本科生而言,由于课程压力大和基础知识薄弱,创新性实验项目从申报、答辩,到实施和结题,除了导师精心指导外,需要项目组成员齐心协力才能共同完成。在实践中学生的合作意愿较强,但执行过程中常遇到沟通失效和缺乏学术分享意识的问题,这也是导致学生团队合作失败的主要原因,因此我们应该做到以下三方面。

1.3.1 提高沟通效率 包括沟通的准确性和沟通的时效性。建议学生多站在对方的角度考虑问题;重要的事情通过邮件等文字的方式进行交流;一定要听到对方的反馈意见;沟通不要等待,及时沟通是实现高效的前提。

1.3.2 分享学术思想 团队伙伴是为了同一个项目的研究者,是直接参与项目的执行者,伙伴们如果仅仅是机械地完成指令,长久将失去继续前行的动力。所以经常与同伴进行探讨式的分享,参加实验室的学术活动,是一个很好的解决方式。

1.3.3 充分体现参与者的价值 团队中有明确的分工目标,并有预期确定的价值,任何一个分工都是有意义的,这需要明确告知每一位参与者。明确的价值目标,才能够让参与者为这个目标而努力,并圆满完成任务。

1.4 多渠道积累研究背景知识

研究背景知识的匮乏,是医学本科生参与科研的一个障碍,长时间的基础知识缺乏会阻碍学生融入科研的步伐,最终将把学生隔离于科学研究之外。由于医学本科生能够用于研究的时间有限,他们很难全部投入到科学研究当中,并且也不具备足够的基础知识来消化专业性较强的研究背景知识。针对这样的情况,采取提升学生兴趣、从各个角度逐步渗透研究背景知识的办法是行之有效的。比如,按时按质按量参加实验室举行的实验室例会、实验进展报告、研究生答辩、研究生开题报告等。此外,还需要积极参加公开的学术活动,比如各类讲座等等。这些讲座和实验室的学术活动,都可以作为知识的来源,对补充研究相关知识至关重要。

1.5 坚持文献阅读,培养批判性思维

这是医学本科生早期接触科研中最重要、最值得关注的一个方面。文献的积累对于科学研究来说是巨人的肩膀,是灵感的摇篮。阅读文献不仅是积累知识的手段,更是培养批判性思维的有效途径。而批判性思维的培养恰恰是创新思维培养的必要基础和重要内涵[2]。本科生首次阅读文献,特别是英文文献无异于读“天书”,要读很多遍才能明白其中的含义,这就需要指导老师的精心和耐心。精心为学生挑选每1篇文献,由简及难、从宏观到微观、由母语到英文。耐心等候学生长时间的阅读,缓慢的进步。文献阅读贵在坚持,为了确保整个实验室文献阅读习惯的持续性,而又避免阅读文献与专业课程学习的冲突,课题组在开学时就排出了整个学期学生阅读文献的顺序,提前1周阅读者将文献分享给其他同学,每周末1～2个学生汇报文献。文献阅读的初期,只要求学生能够读懂;到了中期,要求学生要能够总结文献的内容,把文献的基本研究思路表达出来;后期则需要他们用批判的、反思的眼光来看文献,指出文章中的不足,这样学生的主动学习和研究能力也就自然提高了。目前的研究认为,培养条件对批判性思维能力培养效果的预测力最强[3]。因此,早期让医学本科生接触科研,坚持阅读文献,有利于其批判性思维的养成。

1.6 科学的激励机制

鼓励和赏识在人才培养中发挥着重要的作用。随着国家创新驱动发展战略的实施和推进,关于本科生参与课外科研活动的竞赛越来越多,从国家层面的“挑战杯”,到学校层面的“科技节”,这些竞赛为学生们提供了展示的舞台,也为他们的工作提供了被社会认同的机会。我校基础医学院也对每年的大学生创业创新计划进行评奖,极大的鼓舞了学生的积极性。此外,我们还开展诸如文献阅读竞赛等各种方式的比赛和评奖,从各个方面激励学生提高自己,这对激发学生们的内在驱动力来说十分重要。

科研课题的设计是一个厚积薄发的过程,对于低年级医学本科生来说,专业知识有限,开始课题的立意主要来源于教师的思路,或是教师课题的一部分。而通过上述6个方面措施的培养和训练后,学生会结合自己的专业知识和感兴趣的方向,查阅文献,用辩证的思想分析、论证问题的可行性,最后提出立项依据和课题实施方案。近10年来,我们指导低年级本科生顺利完成了3项国家级、5项省级和12项校级大学生自主创新实验项目。本科生第一作者发表SCI收录论文2篇,核心期刊论文4篇;获“云南省大中专学生课外学术科技节”比赛二等奖、三等奖各1项;获校级“大学生科技节暨大学生课外学术科技作品竞赛”一等奖2项、二等奖1项、优秀奖3项;获得实用新型专利6项;培养本科生66名,其中,56名学生考取研究生,取得了较为丰硕的成果(见表1)。

表1 2009～2017年本科生创新性项目立项及研究成果

2 培养医学本科生科研能力的预期效果

2.1 培养医学生的终身学习能力

终身学习是21世纪医务工作者适应其职业生涯的最主要的武器[4]。培养医学生终身学习的能力,关键在于培养他们终身学习的意识。科学研究不仅是一个创造知识的过程,而且是一个以学习为前提的创造过程。在医学生接触科研时要求其主动了解研究动态,这就对利用信息技术查阅资料的能力提出了较高的要求,促使或者迫使其主动查阅资料进行学习。此外,在研究中需要学习和使用到各种课堂上从未接触过的研究方法、技术及专业软件分析,将使学生的学习能力得到极大的拓展。因此,通过大学生创新性研究,可以培养医学生有意识地不断更新自己的知识结构和能力结构,不断地学习和掌握各种科研方法和技能,从而保证将来自己职业能力的适应性。

2.2 培养医学生的思辨能力

思辨能力是体现医学生的智商和情商的深层次的核心能力[5]。参与科研活动前,大多数学生以学到知识和技能为目的,而在参与科研的过程中,具备严谨的思维、持之以恒的毅力以及良好的习惯才是培养学生更重要的方面。研究中“失败”是最常见的现象,在对这些失败进行总结的时侯,学生们需要互相讨论甚至辩驳,需要上网查阅大量资料从理论、计算、实际操作等多角度进行分析、推理、判断,在这一过程中逐渐培养学生的思辨能力。简而言之,通过大学生创新性研究,培养医学生能层次分明、条理清楚分析科学问题,清楚准确、明白有力说明科学问题,即是思辨能力。

2.3 提高了医学生的人文素养

医学生培养过程中需要掌握的知识绝大多数都和实验息息相关。动物实验不仅是医学生掌握理论知识、锻炼动手能力的必要手段,也是生物医学发展的必经之路。因此,医学生在动物实验中表现出来的态度,是科学素养与人文精神相统一的重要体现[6]。精密的科研实践不仅可以提高医学生的操作能力,也有助于培养学生敬畏生命,善待动物,树立正确的生命伦理观,引导学生更认真对待动物实验课,尊重动物的生命价值,创造和谐的人与动物生存空间[7]。

科研能力已经成为医学生综合素质不可缺少的一方面。如何在传统课程体系之余加强医学生科研素质培养就成为我国目前医学教育面临的问题之一。医学生专业课程繁重,课余时间相对较少;科研工作的时间不固定,有时科研会与学生上课甚至考试的时间相冲突;相关专业知识薄弱,如何激发他们的思路和灵感。这些问题在低年级本科生创新培养中更为突出。课题组近10年来积极探索低年级医学生早期接触科研的途径和切实有效的方法,希望对充分实现科学研究在人才培养中的载体功能,落实科学研究在医学人才培养中的作用有所帮助。