本科创新训练对医学硕士新生科研设计基本知识认知的影响

罗自强，张云娜 (中南大学基础医学院生理学系， 长沙 410000)

医学研究设计是研究者根据专业和统计学知识制定的医学研究计划或方案，包括专业设计和统计学设计，是医学科研的第一个关键步骤。医学科研设计是医学硕士研究生进行课题研究的重要入门课程。了解医学硕士新生科研设计基本知识认知水平有助于优化医学科研设计的教学内容和教学方式，提高教学质量和效果。近年来，已有研究者报道了医学硕士研究生医学科研设计基本方法的认知状况[1,2]。但这些调查主要聚焦于研究生有关统计学基本知识的调查，并未包括医学科研设计所需有关专业基本知识的调查。我们的调查数据显示，医学硕士新生对医学科研基本知识有一定程度的了解，但对医学科研基本实验方法和基本研究策略的了解程度相对较低。本科毕业的高校类型是影响医学硕士新生科研设计基本知识认知程度的重要因素[3]。本文进一步调查分析了大学本科阶段参加大学生创新训练(简称大创)对医学硕士新生科研基本知识和实验方法的了解程度的影响，探讨大创活动的成效，也为进一步优化研究生医学科研设计课程的教学方法提供思路。

1 对象与方法

1.1 调查对象

我们以某高校2019级一年级选修医学科研设计课程的学术型357名硕士研究生为调查对象。研究生分别来自基础医学、药学、临床医学(学术型)、生命科学、公共卫生学、口腔医学(学术型)及护理学专业。共有312人自愿参加调查，参与率为87.4%。

1.2 调查方法

教师根据医学科研设计的教学大纲所规定的教学内容自行设计调查问卷，采用问卷星进行线上无记名调查，从研究生对医学科研基本知识和实验方法两个维度的了解程度开展调查[3]。医学科研基本知识维度包括如何提出合理科学假设、实验设计的三个基本要素、统计学五原则、比较型研究的统计学设计、关系型研究的统计学设计、观测值与实际值存在误差、误差的分类及产生原因、如何控制实验误差、运用SPSS软件、科研道德与学术诚信、人体研究与动物实验伦理学基本原则、科研道德与学术诚信、综述写作、科研论文写作等13项医学科研基本知识。医学科研基本实验方法维度包括量效与时效关系的确认、敲除与挽救策略、免疫组织(细胞)染色技术的原理和应用、原位核酸分子杂交技术的原理和应用、电镜技术样本送检与注意事项、动物实验基本技术、动物行为学观察的基本技术、分子生物学、蛋白功能及相互作用、细胞生物学研究的常用指标等10项医学科研基本实验方法和基本研究策略。我们以学生对医学科研基本知识和基本实验方法了解程度的调查数据为等级资料进行李克特5分法计分，很了解计5分，比较了解计4分，一般了解计3分，不太了解计2分，完全不了解计1分[3]。

1.3 统计学方法

我们利用GraphPad Prism 6进行统计分析。样本数据以Mean±SD表示，多组资料比较用单因素方差分析(one-way ANOVA)，两组计量资料比较采用两个独立样本t检验。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 调查对象的基本信息

参加调查的312名硕士研究生新生，男性97人，占总人数的31.09%，女性215人，占总人数的68.91%，有140人(44.87%)在本科阶段参与过大学生创新训练等课外科研项目，其中毕业于“985”高校的有67人，占“985”高校总人数的78.82%(67/85)，毕业于“211”高校的有14人，占“211”高校总人数34.15%(14/41)，毕业于有硕士授予权的一般高校的有57人，占其总人数的33.33%(57/171)，毕业于没有硕士授予权的一般高校的学生仅有2人，占13.33%(2/15)。这表明在医学硕士新生中，来自“985”高校的毕业生中参加过大创的比例最高，没有硕士授予权的学校参加大创比例最低，“211”高校和具有硕士授予权的高校学生参加大创比例接近。

2.2 大创训练及担任角色的影响

调查结果显示，所有新生对医学科研基本知识和对医学科研基本实验方法的了解得分分别为(3.09±0.57)分和(2.32±0.23)分，P<0.000 1。未参加过大创的学生对医学科研基本知识了解和对医学科研基本实验方法的了解得分较低，分别为(2.94±0.61)分和(2.20±0.19)分，两者差异具有统计学意义(P<0.01)，得分均在中性评价的3分之下。参加过大创的学生对医学科研基本知识了解和对医学科研基本实验方法了解的得分分别为(3.23±0.52)分和(2.43±0.21)分，对医学科研基本知识了解程度高于对医学科研基本实验方法的了解的得分(P<0.001)。对基本知识的了解得分与未参加过大创的学生之间的差异无统计学意义(P>0.05)，而对实验方法的了解得分高于未参加过大创训练的学生(P<0.05)。

为进一步分析在大学生创新训练课题中担任不同角色对医学科研基本知识和实验方法了解程度的影响，我们把在大创课题中的分工情况分为负责人和参与者两种情况。在参与过大创的140人中，有40人(28.57%)担任项目负责人。调查结果显示，课题负责人和参与者对基本知识了解程度的得分分别为(3.40±0.55)分和(3.16±0.52)分，两者差异无统计学意义(P>0.05)。课题负责人和参与者对医学科研实验方法了解的得分分别为(2.64±0.22)分和(2.35±0.21)分，课题主持人对医学科研基本实验方法的了解程度得到了提升(P<0.05)。

2.3 大创课题中参与度的影响

我们根据学生在大学生创新训练课题的实际参与度将学生分为独立实施、协助参与、仅完成指导教师安排的任务和未参加过大创训练四组。独立完成课题任务的占参加大创总人数的14.29%(n=20)，在项目中负责协助工作占60%(n=84)，仅通过完成教师交代的任务来开展项目研究的占25%(n=35)。统计结果显示，独立完成课题任务的学生对医学科研基本知识和医学科研基本实验方法的了解程度得分分别为(3.39±0.42)分和(2.53±0.23)分，显著高于被动完成教师安排的任务(P<0.05,P<0.01)和未参加过大创训练的学生(P<0.05,P<0.01)，协助参与课题的同学两项内容平均得分分别是(3.33±0.56)分和(2.50±0.23)分，与独立完成课题的同学相比差异无统计学意义(P>0.05,P>0.05)，对实验方法的掌握度相较于被动完成任务和未参加大创的同学得到了提升(P<0.05,P<0.01)。而被动完成任务的学生与没有大创经验的学生基本知识和实验方法的平均得分的差异无统计学意义(P>0.05，P>0.05)。

2.4 在本科阶段发表论文的影响

调查结果显示，在312名学生中，有35人(11.22%)曾经发表过研究论文(包括教学论文)，其中8人(2.56%)以第一作者身份发表过研究论文。发表和未发表论文的学生对医学科研基本知识了解程度的差异无统计学意义(P>0.05)，计分均数分别为(3.44±0.52)分和(3.04±0.58)分，对实验方法了解程度的平均得分为(2.66±0.16)分和(2.26±0.20)分(P<0.001)。

3 讨论

3.1 创新训练是提升科研设计基本知识的有效途径

国家大学生创新性训练计划是“十一五”期间教育部为推动创新性人才培养而采取的一项重要改革举措，是“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的组成部分[4]。大学生创业训练计划项目实施对大学生了解和掌握科研基础知识、方法与手段方面受益均有较大帮助[5]。本研究的结果也显示，未参加过大学生创新训练的学生对医学科研基本知识了解和对医学科研基本实验方法了解的得分较低，均在中性评价的3分之下的“不太了解”的负性水平。通过积极参加大学生创新训练可以有效提高学生对医学科研基本知识和对医学科研基本实验方法的了解程度，这表明参加大学生创新训练是提升大学生科研素养的有效途径。

许多研究表明，本科参加国家级、校级大学生创新训练项目的学生，100%认为科研能力得到了提升[6]。对医学生而言，科研训练和学生创造性呈正相关，学生主导型科研设计对创新能力提高尤为明显，科研设计对其思维因素和实践能力均有促进作用。同时科研训练对医学生创新意识和创造思维的培养、知识领域的拓宽、专业技能和团队协作能力有重要意义，能够锻炼医学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，促进专业发展[7]。但这些研究并没有区分在大学生创新训练中担任不同角色对大学生科研能力影响的差异。本调查研究数据显示，独立完成和协助参与者对科研基本知识及实验方法的掌握程度高于在大学生创新训练中仅完成教师交代任务和未参加大创训练的学生。在大创项目中担任负责人与协助参与者相比，对医学科研基本知识的掌握没有显示出明显差异，而项目负责人对医学科研基本实验方法的掌握程度高于协助参与者。这表明大学生参加过创新训练将是加强科研基本知识学习的重要途径，即使只作为项目的参与者，通过参与课题设计的讨论及项目的部分实施过程也能获得与团队负责人相似的提升。但值得注意的是，仅仅只是被动完成教师指定的某些任务，而不是参与大创课题设计和实施汇报讨论全过程的学生对于提升科研基本素养的效果有限。因此，大学生的大创训练应该注重参与全过程，而非只是被动完成某项实验操作。

3.2 创新训练不能完全替代本科科研方法的教学

本调查数据显示，虽然通过参加大学生创新训练可以有效提高学生对医学科研基本实验方法的了解程度，但对医学科研基本实验方法了解的得分仍处于低于3分之下“不太了解”的负性水平，并无实质性的提升。这表明大学本科教育阶段中有关科研基本知识，尤其科研基本实验方法的教学是本科教育的短板。按照《中国本科医学教育标准-临床医学专业(2016版)》的标准，临床医学专业本科毕业生应该掌握科学方法，并能用于指导未来的学习和医学实践。医学院校必须在整个课程计划中体现科学方法原理和医学研究方法的训练。本研究的结果也提示，大学生创新项目驱动的大学生创新训练虽有助于提升大学生对医学科研基本实验方法的了解，但并不能替代本科阶段科学方法原理和医学研究方法训练的系统性课程学习。因此，大学本科教育中科研思维和科研方法的课程教学有待加强，尤其是在大学生创新训练覆盖率较低的院校，科研思维和科研方法的教学显得尤为重要。

3.3 在医学研究生课程中应加强实验方法课程的开设

医学科研设计是对医学科研具体内容和方法的总体设想和安排，良好的设计是研究得以顺利进行的先决条件。医学研究生对医学实验设计和实验方法的熟悉，也是阅读文献时深刻理解研究内容的前提。已有文献报道，在缺乏较为系统科研方法课程学习的临床专业型硕士研究生，超过四分之三的人认为，实验设计困难和缺乏对科研能力的训练及对科研思维的培养是临床专业型硕士研究生科研过程中遇到的最常见问题[8,9]，约占问卷调查的75%和80%。本研究的结果显示，所有新生对医学科研基本知识了解和对医学科研基本实验方法的得分并不理想，分别为(3.09±0.57)分和(2.32±0.23)分，前者仅在3分的中性评价水平，尤其是对医学科研基本实验方法了解的得分处于中性评价的3分之下的“不太了解”的负性水平。调查发现，某医学院硕士在本科阶段学习过卫生学、医学统计学和流行病学课程的学生比例均高于90%[10]。敲除与挽救策略、免疫组织(细胞)染色技术、原位核酸分子杂交技术、电镜技术样本送检与注意事项、动物行为学观察的基本技术、基因转录调控等分子生物学研究的常用指标、蛋白功能及相互作用研究常用指标及细胞增殖、凋亡等细胞生物学研究的常用指标的了解程度的得分均低于2.5分[3]。若缺乏对这些常用于医学实验研究的方法及相关指标优缺点的了解，将妨碍研究生对医学研究文献阅读的理解以及后续学位课题的实验设计。因此，在医学研究生学位课程的设计时，除了由统计学教师领衔的医学统计学、临床流行病学等统计学相关的医学科研方法学课程外，还应该有来自不同学科和拥有不同专业背景的各专业教师开设医学科研实验方法导论性质的课程。他们结合自己所在学科的特点、自身科研的成功经验和失败的教训，重点介绍各学科研究的基本策略、常用技术路线、常用指标的选择与意义，帮助医学硕士新生初步了解不同学科研究的基本策略、技术路线和注意事项，同时也通过教师本身科研的介绍，让学生了解相关学科的新进展和前沿，为研究生未来的学位课题研究奠定初步的基础[4]。

综上所述，医学硕士新生对医学科研基本知识了解和对医学科研基本实验方法的了解程度并不理想。本科阶段参加大学生创新训练项目可提高学生对医学科研基本实验方法的了解程度。因此教师在分小组开展文献研读教学时，在不太了解研究生科研设计基本知识水平的状态下，小组成员分组时可以将本科阶段是否参与大学生创新训练作为科研设计基本知识水平的参考依据，将具有相对较高和较低科研设计基本知识水平的学生均匀搭配，有助于提升小组文献研读教学活动的效果，最终达到提高医学科研设计教学效果的目标。