地方医科院校大学生创新实践平台的构建与管理模式探讨

2022-03-17 18:18:09周丽芬高志岩马宁芳章喜明广州医科大学基础医学院基础医学实验教学中心广州511436通讯作者
基础医学教育 2022年3期
关键词:大赛实验室实验教学

邓 镇,周丽芬,高志岩,马宁芳,章喜明 (广州医科大学基础医学院基础医学实验教学中心, 广州 511436;通讯作者)

教育部日前印发《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》(简称“新时代高教40条”)等文件,提出应紧密围绕全面提高人才培养能力这个核心点,加快形成高水平人才培养体系,加快建设高水平本科教育,培养大批有理想、有本领、有担当的高素质专门人才[1-3]。其中重要的原则就是坚持以学生为中心,促进学生全面发展,既要注重“教得好”,更要注重“学得好”,激发学生学习兴趣和潜能,增强学生的创新精神和实践能力。同时以创新人才培养机制为重点,健全协同育人机制,深化创新创业教育改革,强化创新创业导师培训,发挥“基础医学创新研究暨实验设计”等大赛的引领推动作用,提升高校学生的创新创业教育水平,支持学生在完成学业的同时,获取多种资格和能力证书,增强创业就业能力[4-7]。

地方医科院校本科教育中普遍存在的问题主要体现在:①教师重课内理论与实验。不少教师将教书育人局限于课堂教学,但即使依靠先进的网络教学手段和PBL等教学方法,课堂时间依然有限,因此除了立足于课堂,更应促使学生课后更多的思考与实操。②教师轻课外创新实践训练。医学生的很多医学基础知识与临床是紧密联系的,如果教师仅仅局限于书本上的基础知识,很难让学生更好地理解,也将影响学生临床思维和创新实践能力的培养。③学校缺乏适合大学生开展科研训练的创新实践平台。对于地方医科院校而言,普遍存在科研场地不足,科研实验室主要面向硕士、博士研究生开放,本科生缺乏大创项目、学科竞赛、毕业设计与实践等科研训练的实践平台,这不利于大学生的创新性思维、创新实践能力和科研技能培养。

为解决地方院校本科教育中存在的问题,强化学生的科研训练,我校基础医学院于2014年借助番禺校区建设的契机,设立了基础医学大学生创新实践平台,并按功能设置大创实验室,作为本科生开展课外科研训练的场所。学校依托创新实践平台支持学生利用课余时间参加设计性实验、科技创新项目及各类学科竞赛活动,既可激发学生的好奇心与创新欲望,也可强化科研技能训练,培养大学生独立思考、善于质疑、勇于创新的探索精神和敢闯会创的意志品格,培养与提升学生的创新实践能力和科研素养,这有利于培养德才兼备的创新型医学人才。

1 基础医学大学生创新实践平台的构建

1.1 大学生创新实践平台的硬件建设

2006年,我院基础医学实验教学中心获批广东省实验教学示范中心。我们以实验教学示范中心建设为契机,并根据国家级实验教学示范中心建设标准,对我院实验教学中心各实验室的硬件设施进行升级改造。同时,针对大学生缺乏课外创新实践训练平台,为支持和鼓励学生尽早接触科研、培养创新实践能力,借助学校番禺校区建设的契机,我院于2014年单独设立了大学生创新实践平台,作为课外科研训练的场所。目前平台拥有11间大学生创新实验室,总面积636 m2。

该平台在功能上分为机能检测室、分子检测室、组织切片室、免疫组化室、病原免疫室、细胞培养室、病毒培养室、综合实验室共8个实验区域,拥有生物信号采集与处理系统、生物显微镜、冰冻切片机、分光光度计、离心机、酶标仪、基因扩增仪、高压灭菌锅、生化培养箱、移液器、超净工作台、二氧化碳培养箱等一批科研基本仪器配置。这些实验场地、仪器设备的建设,为大学生的创新实践提供了硬件支撑。

1.2 大学生创新实践平台的软件建设

为加强创新实践平台的智能化管理,方便学生利用课余时间进行科研训练,平台设置了指纹门禁系统与实时监控系统以及网络预约审批系统,使用效果良好,为实验室的全天候开放提供了保障。

门禁设置采用进门指纹识别、出门按钮开门的方式,整个门禁系统由控制室统一监控,对各出入口的位置状态、出入对象及出入时间等进行实时监控。门禁管理根据实际情况实现集中管理、分散控制的方式,各个操作员由系统管理员授权并录入指纹。学生需经正规申请流程并进行安全培训后才能录入指纹,进行指纹识别后,才可进入实验室进行实验操作。中央监控室可随时调取近30天内所有监控资料。同时,学生每次进入实验室均需要填写实验室开放记录本,清楚地记录每一次实验的时间、内容等信息。

我们还设立网络预约审批系统。虽然平台的资源对学生全面开放,但需要一定的准入条件,同时需要学生通过预约来安排实验时间和实验内容,避免不同课题组实验仪器使用的冲突。预约审批流程如下:申请人-指导教师-大学生创新实践平台主任-基础医学实验教学中心主任。

1.3 创新实践平台开放内容与导师安排

1.3.1 开放对象与开放时间 本科阶段是人一生中思维最活跃、最富有创造力的时期。组织学生参与科研活动,一方面可通过科学实践来巩固和拓展课堂知识,另一方面,可激发学生的好奇心与创新欲望,培养创新思维、创新实践能力和科研素养。

实验室开放面向全校各专业大学生,包括实验设计、毕业论文等必修环节,也包括实验室开放项目、大学生科技创新项目、学科竞赛等。开放时间包括工作日的课余时间和节假日,后者可全天24 h开放。

1.3.2 开放内容 实验室开放的内容主要包括设计性、综合性和研究性实验及特色研究项目;也包括小发明、小制作、小论文等课外科技活动实验。其中,大学生科技创新项目、学科竞赛培育项目、毕业设计与实践是大创实验室开放的重点内容。

以基础医学大创实践平台为依托,学院每年承担了多项校内学科竞赛,比如“互联网+”创新创业大赛、机能学设计性实验大赛、形态学切片大赛、病原生物学实验技能大赛等;同时培育优秀项目参加“挑战杯”大学生课外学术作品大赛、全国大学生基础医学创新研究暨实验设计论坛大赛、数学建模大赛等高水平比赛。各类学科竞赛激发了学生的创新欲望,既提升了实验技能,也培养了创新意识、创新实践能力和团队合作精神。

1.3.3 导师职责与安排 为构建全员、全过程、全方位育人体系,发挥导师在指导规划、指导学习、指导研究、立德树人等方面的作用,助力学生学业发展,服务学生个性成长,提升人才培养质量,实验教学平台实行双导师制,即项目指导导师、实验技能导师各1名。在本科生科研活动中,导师扮演着非常重要的角色,既是学生科研活动的指导教师,又是学生学习科研的榜样[8]。

学生在项目指导教师的指导下书写标书、申请项目,导师在实验设计思路和关键实验问题上对学生进行指导。项目导师应注意加强对学生实验技能、创新性思维方法和严谨的科学态度的培养,协助学生制定实验规划,定期与学生开展线上与线下交流,每周平均完成1小时以上的咨询和指导工作,平均每月至少组织学生开展2次以上线下活动,具体活动形式包括:座谈会、小组研讨会等集体交流活动,或文献阅读会、实验指导等实践类活动。导师负责制的实施,让大学生提前加入学科不同的课题组。通过导师一对一的指导、学长学姐传帮带的作用,大学生在课题组内充当科研小助手角色,可以培养科研兴趣,提高科研能力,实现“为何学、为谁学、学什么、怎么学”[9]。

实验技能导师主要是在学生进入实验室时,进行常规指导和实验技能训练。实验技能导师应了解并熟悉各个实验小组的实验内容和所需的实验仪器与设备,提供一定的实验物资准备;每天巡视平台各实验室,了解学生的实验动向,保证实验场地的整洁有序,并及时督促学生填写《实验室使用情况登记表》,做好实验室开放记录;每个月至少组织学生开展2次以上线下交流活动,具体活动形式包括:实验室安全宣讲会、重大仪器的使用介绍、重要实验操作流程的学习交流(例如切片)等。

2 大学生创新实践平台的运行与管理

2.1 管理模式与人员配备及工作职责

创新实践平台设主任1名,负责平台的日常管理。实验技术人员实行专兼职结合,其中专职实验技术人员2名,兼职实验技术人员3名。

2.1.1 实验室仪器设备保障 仪器设备保障实行岗位责任制。管理人员应对所管仪器设备做好完整的档案。对5万元以上大型仪器设备必须有专人操作、专人负责管理。仪器设备的外借、调换、拆卸及改装,必须办理有关手续,经中心主任同意,报设备处批准。否则由此造成的事故和损失的,由当事人承担全部责任。

2.1.2 实验物资保障 实验教学中心所有设备都应按规定建立相应的账、卡,固定资产标签要保持完好。各种凭证要妥善保管,如实反映仪器设备的数量、质量变动情况,坚持每年一次的统计审核制度,做到账、卡、物三相符。

2.1.3 实验室安全保障 实验室应根据仪器设备的性能和技术要求,做好仪器设备的防水、防潮、防尘、防光、防热、防冻、防震、防腐蚀、防绣、防磁等日常维护保养和以防火、防盗、防人为事故为中心的安全保卫工作。

2.1.4 实验环节保障 实验前,使用人员应首先检查仪器是否有损坏,接通电源,检查是否运转正常;发现仪器有故障者,立即向管理员报告,严禁擅自处理、拆卸、调整仪器主要部件;实验结束后,须填写设备运行记录表,详细记录仪器的运行状况、运行时间及使用者等。

2.1.5 实验过程监管 教师指导学生在实验过程中严格按照仪器设备的操作程序规范操作。因违反操作规程造成设备损坏的,使用人员要承担相应的经济赔偿责任;如发生突发事故时,应立即切断电源并及时报告管理人员;实验结束后,要按程序关闭实验设备电源,并整理好实验设备及环境卫生。

2.2 运行机制

平台建立了开放式实验教学与实验室管理系统,平台的资源对学生全面开放。通过开放预约系统,学生可选择实验时间和实验内容,从而完成实验任务。平台资源同时向各专业教师开放,打破学科界限,鼓励教师将科研成果向实践教学转化,鼓励教师招募学生利用平台设施开展科研课题研究,为学生的实践能力和创新能力培养提供良好条件,从而进一步提高平台实验室资源的利用率。

实验室使用以实验项目团队方式申请,实行指导教师负责制。具体如下:学生设计实验项目→教师项目指导→实验室预约→安全培训→进入平台使用。

开放实验室的使用须在实验示范中心网站的预约系统进行预约。进入实验室的同学必须经获准方可进入实验室,其他没有参与项目研究的同学无特殊原因不得进入实验室。

为进一步加强实验室的安全管理,提高学生的安全意识和突发事件应急处理能力,我们定期开展实验室安全教育培训和消防演练,通过安全教育培训,让学生了解实验室化学试剂的使用、废弃物的处理、火灾和爆炸隐患等安全知识,提醒学生遵守实验室的安全规章制度,树立实验室安全观念,确保实验室安全稳定高效运行;通过火灾案例结合消防演练,讲授消防安全知识和正确的自救、求救措施,掌握灭火器的正确操作方法;通过理论与实际相结合的机制,可以强化学生的安全防范意识和自防自救能力。

2.3 管理制度

2.3.1 主要管理制度 学生在实验室必须遵守《实验室仪器使用管理细则》《实验室开放管理条例》《学生实验守则》等规则或办法的要求,严把管理监督关。

2.3.2 建立科学的奖惩制度 在上述的管理机制的基础上,为了更好地调动导师、学生的科研热情和积极性,我院致力于建立以人才培养成效、科研产出为导向的激励制度,鼓励教师和学生积极开展科研创新、多出业绩。对于人才培养成效明显,并有发表科研论文、获得发明专利或学科竞赛获奖的科研小组,学院给予表扬和适当的奖励。同时,学院也明确惩罚制度。如科研小组因为出现实验差错引起安全隐患的,即刻停止继续使用大学生创新实验室,此外还要接受院内通报批评,连同指导教师也要受到批评,并暂停其本科生科研指导一年。探索建立科学、合理的奖惩制度,可使大创实验室安全、高效、有序运行,同时调动师生的积极性和主动性,鼓励科研创新并多出业绩。

3 建设成效

3.1 创新实践平台建设成效

基础医学实验教学中心2006年获批广东省实验教学示范中心,2016年获批国家级虚拟仿真实验教学示范中心。根据国家级实验教学示范中心建设标准,对我院各教学实验室的硬件设施进行升级改造,建成功能较为齐全的大学生创新实践平台,充分满足了同学们的科研条件和创新能力培养的需要。该创新实践平台开放共享,既对校内全体本科专业学生开放,也对我校各附属医院开放;同时该平台被纳入广州大学城12所高校实验室资源开放共享平台建设。师生可随时通过预约申请的方式进入创新实践平台开展实验。近6年来,大学生创新实践平台累计参与的指导教师人数有100多人,开放创新性实验项目500多项,开放实验总人次7 000多次,开放总人数达5万。广州大学城12所高校约300多人次预约并使用了该共享平台的资源。

3.2 人才培养成效

3.2.1 大学生创新实践能力有效提高 近6年来,教师指导学生获各类科研立项332项,其中国家级项目36项、省级82项;在“挑战杯”大学生课外学术作品等省级学科竞赛中获奖123项,其中国家级25项、省级98项,公开发表科研论文95篇;申请专利60余件(授权28件)。此外,生物医学工程专业学生课外研究开发样机22个,其中进入孵化器12项,参与研发7个产品均已投产。

3.2.2 实验技能大赛及学科竞赛成效明显 学院组织开展多项实验技能大赛。基础医学院每年积极举办医学形态学切片大赛、解剖学大体标本大赛、机能学设计性实验大赛、电子设计竞赛以及数学建模大赛等学科活动,以赛促学、以赛促教、以赛促创,着力培养学生的创新思维、创新实践能力和团队合作精神。

学校遴选优秀作品参加高水平的学科竞赛,成效明显。学校在国家及省级“挑战杯”学术作品大赛、全国大学生数学建模大赛、全国大学生基础医学创新论坛暨实验设计大赛等各类比赛中屡获佳绩,获得国家级三等奖以上奖励共计19项,省级二等奖以上奖励共计38项。近6年来由学生参与研究的各级别创新性实验项目总计317项,其中国家级项目36项,省级项目82项,部分项目已转化为课内实验教学内容。

地方院校普遍缺少适合大学生开展科研训练的创新实践平台,这不利于学生创新意识、创新实践能力等综合能力和素质的培养。为全面提高人才培养能力,培养有理想、有本领、有担当的高素质创新型医学人才,地方医学院校非常有必要构建面向本科生的创新实践平台,致力于培养与提升学生的创新精神、创新实践能力和科研素养,培养健康中国需要的创新型医学人才。我院的创新实践平台建立时间不长,但6年多的实践表明,该创新实践平台建设成效明显,大学生创新性思维能力、创新实践能力得以有效提高。当然也存在一些问题需要解决和优化,后续我们将摸索更为科学合理的运行机制和管理模式,进一步发挥创新实践平台在本科人才培养中的重要作用。

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