基础医学专业本科生创新能力培养的探索与实践

徐 琦 迪丽娜尔·波拉提 高凡凡 古丽巴哈尔·艾尼丁 白生宾

新疆医科大学基础医学院，新疆乌鲁木齐 830011

世界一流大学和一流学科建设(以下简称“双一流”)是我国高等教育的重点建设工程[1]，旨在培养拔尖创新人才，而基础学科拔尖人才培养是教育强国建设的重大战略任务[2]，高素质创新型基础医学专业人才的培养是高素质创新型医生培养及临床医学和生命科学进步的基石[3]。基础医学领域的知识更新日新月异，其相应实验技术的发展为医学带来新的理念与手段，使疾病从诊断、治疗到预防都发生了革命性的变化，对基础医学专业本科阶段的培养也提出新的要求，新疆医科大学（以下简称为“我校”）秉承“强基础，重创新”的教育理念，遵循基础医学专业本科拔尖创新人才成长规律[4]，围绕提升科研创新能力，通过实施本科生导师制，优化课程体系，开展科研训练计划等措施，不断提升基础医学教育教学质量。

1 打造以金师团队为基础的本科生导师制

高素质的金师团队是提高基础医学专业教学质量，培养创新人才的原动力。实现基础各学科知识横向整合、临床与基础学科交叉融合及科研方向的凝练是打造金师团队的三大重点内容。以知识的横向整合为重点，构建组织胚胎学、人体解剖学、微生物学、医学免疫学等多门基础医学课程的稳定专业教师团队，通过各学科交叉大备课、案例分析、示范公开课等形式，不断促进各学科知识体系的相互融合，实现各课程教学体系的横向整合。以项目为依托，团队整合教学科研经验丰富的临床及马克思主义学院的教师资源，不断加强临床与基础的融合，加强专业知识与思政教育的协同育人作用。借助请进来、送出去的开放式交流方式及学历教育，汲取国内外高校的先进的教学及科研理念，并以各级各类教学科研创新大赛为抓手，不断提高教师的专业知识、教学和科研能力。经过多年教学实践，团队的学院结构、学历结构、职称结构、年龄结构等方面都进行了优化调整，其中拥有博士学位的占85%；副高职称以上的占100%；教师平均年龄为41 岁。同时在团队骨干教师的传帮带作用下，团队青年教师在科研和教学、工作与育人等方面深受影响并迅速成长。多学科交叉融合的高素质导师团队，为基础医学专业学生教学和科研创新能力的培养奠定了坚实的基础[5]。目前团队中有自治区级名师2 名，能手2 名；校级名师6 名，能手12 名，获得教学比赛一等奖等各级教学奖励30 余项，并在科研中形成稳定的方向，每位教师都主持或参与省部级以上课题，有着丰富的教学及科研经验。

因材施教，提升专业素养，对培养具有“五术”基础医学创新人才至关重要。根据每位同学认知特征、学习能力及风格的不同，实施分阶段本科生导师制是因材施教的基石[6]。导师制建立在导师和学生双向选择的基础上，分新生到大二上学期，大二上学期到毕业两个阶段完成全程培养的过程[7-8]。在第一阶段基于新生对本专业的定位、课程设置及毕业考核缺乏系统性的认识[9]，对专业基础课程及部分专业课程的理解不到位，甚至分别有39.8%和59.16%的学生认为生物医学和临床医学不是基础医学的主干学科，直接影响后续学习中各课程间知识的横向联系，不利于学生整体医学体系的构建。针对这一情况除了学院加强针对性的专业宣传教育外，本科生导师的主要任务就是了解学生知识结构、兴趣、学习能力等方面，结合目前的认知水平，设定个性化指导方案，协助同学理解医学各课程间的内在联系，初步建立医学整体观，促进对基础课程横向知识的整合[10]。Kolb 学习风格理论源于20 世纪80 年代，是最著名、应用最广泛的学习风格理论之一，被广泛运用于高等教育研究中[11-12]。该风格量表可以评估学习风格和授课内容的吻合程度，可以指导授课教师的课程设计及人才培养的具体方案制订。在通过对192 名基础医学本科专业学生的Kolb学习风格量表调查研究的基础上（图1），导师针对学生的学习风格和能力，在学习的方法上、学习过程中给予个性化指导，使其迅速适应大学的学习生活。在第二阶段，学生根据兴趣自行跨学科组队，加入导师课题组[13]。由组长负责，在导师的指导下按照从文献查阅、文献精读、科研思维导图绘制到综述写作；从科研平台的熟悉到各类实验技术应用；从开放性实验或项目的设计、实施、结果的汇总分析到论文撰写，学生全过程中零距离接触科研，科研设计的一系列过程有了系统、全面的了解，培养了科研思维。在该过程中，更侧重学生创新能力的培养，例如在实验过程中遇到的各种问题，让同学自己寻求答案，提出可行性的方案，使学生们对实验的各个环节都有了全新的认识，尤其是对于解决不了的问题也提出了自己想法，并申报了多项实用新型专利，以期解决实验中的难点，例如在制备CIA 动物模型的过程中，学生对于胶原注射量的把握及关节肿胀程度等判断存在困难，在导师的指导下自主设计了“一种动物足趾容量测量仪”“一种新型小鼠关节测量仪”等实用新型专利，同时学生们在各类大学生创新大赛中也屡获佳绩。通过分阶段的本科生导师制培养了具有宽厚基础医学理论、富有创新精神、具备初步开展医学教学和科学研究工作能力的高级医学人才[14]。

图1 基础医学专业学生学习风格分析

2 以课程建设为抓手，构建科研育人新环境

根据大学办学定位，结合基础医学专业特点、学生教育背景、知识结构等，设置科学、合理的培养方案，构建通识和专业课程相结合、必修和选修课程相结合、基础与创新相结合的课程体系[15]。在此基础上，围绕提升科研创新能力的课程建设，教学团队积极深入开展教学改革并取得一定成绩，2021 年病理学、生物化学与分子生物学入选国家级线下一流课程，组织胚胎学、病理生理学两门课程入选自治区级线下一流课程；同时前期有建设基础的4 门“精品课程”“精品资源共享课程”将不断完善授课体系，并积极建设网络课程，做到以评促建。同时各课程根据科研创新体系要求,对教学目标、教学内容、教学策略、教学评价等进行再调整，形成了相对稳定的科研创新教学实践系统[16-17]。

精选教学内容，将科研思维的培养贯穿整个教学过程。课程教学内容遵循科学、实用原则，依据人才培养方案，将具有创新精神、创业能力的教学模块融入专业基础课程的教学。引导学生利用专业优势进行创新，并将创新成果应用于转化，推进创业进展[18]。通过开设整合课程，促进多学科交叉融合及学生医学整体观的建立，在此基础上，逐步开设设计性、综合性实验，辅以第二课堂教学，尽早使学生接触和初步了解科研过程，培养一定的科研思维。同时，团队还邀请医学不同领域的专家，详细介绍学科发展前景、科研最新动态，开阔学生视野，协助同学树立专业信念，并通过定期参观教学科研平台，举行科研小讲座，营造良好的科研氛围。随着医学专业学习的深入，学生医学知识体系逐渐完善，在全程导师制的辅助下，通过课程体系下的系统培养与课堂内外的各种科研熏陶，本专业学生在早期即可形成初步的科研思维，建立良好的科研习惯，逐渐将课本上的基础理论知识应用于科研实践[19]。

优化教学策略，调动学生自主学习和创新的积极性。通过教学设计，开展以学生为中心教学方法改革，应用以案例为基础的教学方法、问题为导向的教学方法、翻转课堂、案例讨论等方法，构建基于知识横向整合的新型教学模式。在丰富知识储备的同时，着力改善学生知识结构，促进学生建立医学整体观和提升科研创新能力。例如在专业基础课医学免疫学、微生物、病理学等课程的教学中，运用实际临床案例教学，组织学生开展翻转课堂或案例讨论，利用学术资源及各类研究成果，实现头脑风暴，通过线索引导学生分析思考观点切入点及问题解决途径，过程中注意培养学生批判性思维，鼓励在学习中质疑。在基础及临床学习中使用思维导图，围绕一个知识点，将复杂、零乱的知识按一定规律有序地组织，展现各知识点的内在逻辑关系，实现基础与临床纵向知识的融会贯通。例如，在结核病的教学中以结核杆菌感染为主线，病因中融汇微生物的基础知识，发病机制中将医学免疫学细胞免疫的全过程进行回顾，结果可通过病理学知识点中干酪样坏死等特征，将所学习的专业基础课程各知识点融会贯通，同时将临床治疗中结核杆菌的耐药问题作为同学们学习中的思考点，根据耐药机制，引导学生们提出科学问题并思考解决途径，从而逐步建立初步的科研思维并提高课程教学的挑战度。通过思维导图不仅将各学科知识有层次地紧密连接在一起便于学生理解，还大大增加了他们的求知欲和解决问题的好胜心。在基础理论的应用阶段可以采用翻转课堂，将“以教师为中心的教”变成“以学生为中心的学”，让学生自己将理论知识融入科研设计中。在开放性课题中，教学团队就利用翻转课堂将同学们所学习的理论及实验技术应用于临床肿瘤的诊断、预防和治疗的设计中。同学们知识的再加工，课外有关学习资料的学习整理，学生自主完成对应课题内容的设计，并在课堂内把握讲解的主动权，不仅要思路清晰地完成设计汇报，还要面对其他同学的各种质疑，大大刺激了学生的思考与交流，使其获得多向思维空间，在提高科研思维缜密性的同时促进了学习积极性、主动性和自信心。团队还通过教学反思，寻找全程浸润式科研能力培养的过程中的优劣点，不断改进教学策略，从而促进高质量科研创新人才的培养。

3 以项目为依托，扎实开展科研训练

大学生科研训练是创新人才培养体系中的重要环节[20]。以科研项目为依托，建立立体式双创实践体系，加快学生科研创新能力的培养[21-22]。教学团队多年来通过大学生科研训练计划，逐渐摸索出将科研能力培养贯穿整个实践教学的新教学模式，并发掘出一批精通专业知识、具有创新能力的医疗、教学及科研人才。在项目中把基础医学或临床案例中的实际问题作为思考、探索的出发点，引导学生理论与实践相结合，应用基础理论知识助力解决实际临床和科研问题，培养学生独立思考和实验设计能力，激发学生的兴趣和求知欲，促进科研型创新人才培养[23]。一般情况下大二以上的学生在导师的全程指导下，均可根据兴趣点自由组建项目团队，并以科研立项的方式进行项目研究[24]。团队人员一般包括3～5 个不同专业、不同年级的同学，导师们根据学生专业、知识层次、认知特点等制订个性化的科研能力培养方案，以便同学们在项目实施过程中相互补充、相互协调、共同进步。在项目申报阶段，同学们围绕科学问题，分析研究相关的背景知识及该领域的研究现状，在导师指导下与所学理论及实验知识融会贯通，不断优化项目的目标及内容。通过预实验操作，学生独立完成基本的科研实验，秉承科研诚信的原则，在掌握基本实验技能的同时不断思考提出科学问题，并修订研究方案。当实验过程出现问题时，及时引导学生与相关实验人员沟通，学会互帮互助，增强团队意识。开拓专业内甚至跨专业学术交流渠道，构建学术交流平台，促进创新思维的迸发。通过项目结题和结果汇报等形式，培养学生分析、思辨能力，能够使用科学简练的语言阐述整个实验设计，用规范的图表展示结果进行对外交流。以项目为依托激发了学生的科研热情，通过立项、实施、结题等环节使学生的科研素养大幅度加强和提升[25-26]。截至2021 年底，基础医学专业学生在大二主持或参与科研项目的人数占全年级总人数的56%，获得省部级及以上大学生创新或创业类奖项人次占年级人数的11%。

4 展望

基础医学专业人才作为医学教育的生力军，是科研创新的原动力。然而基础医学高级人才培养要求高，周期长，各学校必须立足医学教学发展的新视野，应用拔尖人才培养的新理念，结合学校定位，从顶层设计制订合适的培养规划。我校根据基础医学学科人才培养的特点，围绕创新能力培养这一核心内容，以学生个性化学习风格及需求为导向，通过全程导师制分阶段培养、构建立体式教学科研平台，以大学生创新实验计划项目为依托，将科研创新能力提升整合到本科教育全过程，对基础医学拔尖人才培养作了有益的尝试，保障了本科教育阶段的提质增效。当然在培养过程中，仍然存在一些不足和有待改进的方面，例如：与其他学科或专业比较，基础医学的科研成果转化率偏低，因此在培养过程还可以通过构建校企合作平台，在激发学生科研创新意识和能力的同时，提升学生成果转化的意识，促进创新成果的转化，并进一步提升创业能力，实现校企优势互补的联动效应，加快符合新医科发展、具备双创能力的基础医学人才队伍的培养，推动我国医药卫生事业的创新驱动发展。