药学专业大学生科研创新能力培养研究

□惠 子 何兴瑞 卓晓韬 王丽薇 张 航 谢 恬 叶向阳

2021年10月12日，国务院办公厅印发的“关于进一步支持大学生创新创业的指导意见”指出，大学生是大众创业万众创新的主力军，支持大学生创新创业具有重要意义。要提升大学生创新创业能力，需将创新创业教育贯穿人才培养的全过程，同时需要提升教师创新创业教育教学能力，加强大学生创新创业培训。当前在中国高校人才培养过程中，由于大学生科技创新能力培养平台与资源匮乏、缺少指导学生科研实践的课程设置等问题[1]，在一定程度上阻碍了大学生科技创新能力的培养。药学专业本科教育以为社会培养药学方面的合格专业人才为首要任务，同时也承担着大学生的科技创新能力培养重任，这是我国培养高层次的科研队伍的基础和根本。“通过研究进行教学”、“保持教学与研究统一”最早是由德国柏林大学洪堡提出的办学思想，科学研究与基础教学并不是孤立存在的，而是相互促进、相辅相成，将二者有机的结合起来有利于药学人才培养[2]。课题组对国内外药学专业人才培养情况进行系统分析，并通过对杭师大药学院学生的前期调研显示，很多学生有强烈的科研创新能力培养与求知意愿，但由于缺少针对本科生科研培训的平台与培养机制，制约了学生科研创新能力的培养与发展，因此课题组开设了针对低年级本科生科研能力早期挖掘的教学实践探索，调研早期引导对培养大学生科研创新能力的影响，以寻求解决问题的有效方法。

一、前期分析与调研统计

(一)国内外药学专业教育差异分析比较。我国一直很重视药学专业教育人才的培养，包括医药研发人才、高级技术人才和能够从事一线生产的高素质技术人才培养。但是和发达国家高水平院校的药学专业本科教育相比，还是存在着一些差距。申请人对我国药学专业本科教育和发达国家药学专业教育现状作了下比较，发现有如下几点不同[3～4]。

1.大学生与导师的互动差距。在我国，大学生一般是等到高年级如大四临近毕业时，才开始咨询导师了解科研。然而，在这期间，准备毕业的学生又忙于考研或找工作，与导师在科研问题上的沟通十分有限。而在发达国家，大学生在一入学之后就开始向导师咨询了解科研，更利于发现自身感兴趣的研究方向。

2.学生的主动性差异。国外大学生都是积极、主动找导师咨询，了解科研方面的信息，与科研型的导师一起探讨规划他们的大学生活及大学毕业后的职业规划(或继续研究生深造)等问题，他们通常可以选择自己感兴趣的毕业课题。而国内则不同，国内大学生通常是到大学四年级临近毕业时，由导师分配毕业课题，缺乏积极性与主动性。本项目拟通过组成一个导师团，宣传，并主动去接触低年级本科生，以期逐渐改变这个现状。

3.职业规划不同差距。国外大学生比较早就开始相关的职业规划，学生在这方面有很强的主动性和需求。而国内的本科生在这方面就略显欠缺。本项目的实施将会让大学生认识到职业规划的重要性。

4.参与科学研究的时间不同。我国药学专业课程设置较多，偏重体系化、专业化或系统化的理论课程的学习，而发达国家则偏重于实践课程，能更早地参与实验室的学习和科研活动。国外大学生在四年大学期间参与科研的时间远远超过国内学生。主要是他们一般在一、二年级就开始参与科研，而且暑期也是利用课余时间在实验室从事科研活动。主要是因为他们对科研的兴趣比较浓，而且他们坚信大学期间的科研经历对他们的能力培养和今后的继续深造或就业都有极大帮助。

(二)前期调研统计。针对这些差距，借鉴国外药学专业人才培养的优点并结合我国药学专业人才培养的实际情况，教育工作者们进行了多方面的尝试，以期提升大学生科研创新能力，如加强理论教学与科研实践相结合[5]；为学生搭建科研平台，提供科研实践需要的环境，以项目为导向促进大学生参加科研的积极性等，取得了一定的成绩。然而，目前国内高校还普遍存在针对大学生科研创新能力培养的课程设置少，科研平台主要面向研究生及高校教师自身科研开放等问题，本科生的创新能力培养严重匮乏。另外，本科阶段难以接触到真正的科研创新工作，总体上缺少科研创新的氛围以及其他种种因素等限制了大学生科研创新能力的提升。因此，需要寻找新的解决途径及培养策略，从多方面着手，循序渐进推动对大学生科研创新能力培养。在教学改革开展的前期，课题组对药学专业各年级的学生加入教师科研团队开展科研实践与探索的意愿开展调研，详细情况见表1，从统计结果来看，多数学生对加入导师的科研团队，开展科研实践有着强烈的好奇心与意愿，为教学改革提供了依据。

表1 药学院本科生科研实践调查统计

二、大学生科研创新能力的培养教学设计与实践

针对目前存在的这些突出的问题，依托杭州师范大学科技园实验室这一独特的地理位置和优秀的实验条件，课题组设计了本科生科技创新能力培养团队的组建与学生招募、科研平台的调整、定期培训、专业指导与实践、以赛促学的教学改革路线，为有兴趣的大学生创建科研平台，让学生把所掌握的理论知识与具体实践操作结合，使学生对相关理论知识形成一个立体的认识，并提高学生将理论应用在具体社会实践中的能力。为在学院推广并全面开展本科生科研实践训练课做前期的探索与准备。

(一)团队的组建与学生招募。针对药学专业本科生的基础与实际情况，课题组组建了一支由教师和高年级研究生组成的导师团队开展调研，并向低年级学生宣传、介绍药物化学课题组的基本情况与研究内容、研究方向，引导学生积极参与科技创新活动，同时通过自愿报名、导师组面试的形式招募有强烈科研实践欲望，对药物化学感兴趣的药学专业低年级同学担任科研助理。

(二)调整现有科研平台。根据最终入选的本科生人数与专业学习基础，课题组将本研究方向常用的仪器根据难易程度及在科研中的应用情况分层次向本科生开放，一些常用的普通仪器设备如反应装置、选转蒸发仪、层析用色谱柱，熔点仪以及玻璃器皿等向本科生全面开放。一些高端的仪器：如快速中压制备色谱仪，高效液相色谱仪等经过培训取得上岗资格后开放，对一些贵重的仪器，如液相色谱-单四极杆质谱仪，则通过教师现场演示与讲解的方式让学生熟悉操作流程及应用。针对本科生情况搭建的逐级开放科研平台使学生不仅能熟练掌握常规的、简单的仪器设备的应用，而且对于一些高端的、复杂且在药物合成实验中常用仪器设备的应用也能有较好的掌握，以满足学生进一步科研探索的需求，激发学生主动研究与学习热情。

(三)定期培训。课题组教师通过讲座的形式对本科生进行实验室安全与实验操作技能培训，如HPLC的使用、LC-MS的基本操作，Chemical Office的使用，微波反应器的使用、文献调研与检索等，并通过高年级研究生带队组织学生定期开展文献阅读与汇报活动，为提升学生的文献阅读能力、科研实验设计能力提供有效的指导与支持。

(四)以赛促学。在国家政策和学校的引导下，越来越多的学生都有强烈的意愿参加科研创新竞赛，但多数学生由于缺乏专业教师的指导，因而对选题、实验设计与实施方案、实验数据的采集整理等缺乏基本的认知与必要的积累，在参赛的过程中很容易半途而废，进一步影响了学生参赛与科研探索的积极性。课题组教师通过全程参与，在比赛的各个阶段给予悉心指导与支持，同时有完善的科研平台为研究工作的开展提供强有力的保障，有效提升了学生申报的成功率，极大提升了学生投身科研实验的积极性与科研能力，通过参赛也拓宽了学生的视野，为学生在硕士和博士阶段的深造做好充分准备。

三、教学改革成果

(一)参与科研创新活动人数增多。在开展教学改革的两年内，共有23名对本课题组研究方向感兴趣的低年级大学生来实验平台参观学习，其中有7人先后正式加入课题组担任科研助理，在课题组教师与研究生学长的带领下接受了严格的安全培训及全面的实验技能培训，具备了良好的科研能力。

(二)科研成果显著。依托于完善的科研创新平台，在导师的悉心指导下，学生的实验技能得到显著提升，逐渐由原来的被动学习转变为主动参与。通过学生与学生之间、学生与导师之间的交流探讨，逐步形成具有个人特色的科研创新思维方式，明确自己感兴趣的研究方向，并在导师的帮助下能够独立完成所设计的实验项目。在两年时间内，加入本课题组的7名大学生作为项目负责人先后申报了多个科研创新项目，共获得“本科生创新能力提升工程”2项，“星光计划”4项，“新苗人才计划”1项，其中3项已结题，4项在研中。学生参与发明专利申请3项，申报项目的成功率及科研成果获得率比教学改革前提升显著。

(三)对未来发展规划能力显著提升。通过科研训练，学生在科研实践与创新能力，科研思维上都有较大的提升，学习的目标感增强，因而能更好规划自己未来的发展方向与实现路径，进而更好地制定学习与职业发展规划，为进一步发展打下良好的基础。如本课题组已升至大四的两名本科生，在科研活动中对所研究方向产生了浓厚的兴趣，出色的完成了现阶段的实验内容并对下一阶段的研究做出计划，正积极备战考研，争取在研究生阶段能将自己的科研创新能力提升至一个新的高度。

四、结语

我国是原料药生产大国，生产规模仅次于美国居世界第二，但其中95%为仿制药，新药研发水平偏低。而我国人口众多、药品消费量大，努力发展本国制药能力，研发更多普通民众能吃得起的新药，跻身制药强国是当前药学高等教育的重要使命与责任。我国的药学发展需要更多的专业人才，这就使得教育工作者要不断进行创新，努力培养具有综合实力的药学人才。我国药学教育的未来总体发展需要严格的规划，在借鉴发达国家优秀的药学人才培养模式的基础上，要找到自身的优势，尽快认清形势，明确发展方向，转变教学观念，探索教育改革的具体措施，最终培养出被社会广泛认可的高素质药学人才。因此，高校需对药学专业学生的培养提供更多的政策支持与引导，营造良好的科研创新氛围，激发学生的主观能动性，为新时代培养更多的具有综合实力的药学人才打下坚实的基础。

通过本次教学改革与实践，课题组在挖掘与培养本科生科技创新能力方面积累了较好的经验，今后课题组进一步开设本科生科技创新能力培养选修课，指导更多的本科生参与系统的科技创新训练，为创新型药学人才培养提供思路与解决之道。