依托实验教学中心探索医学生科研创新培养方案

王茉琳， 肖逸莹， 付 饶， 陈 元

（中山大学医学院 a.基础与临床医学教学实验室；b.党政办公室；c.解剖学教研室；d.病原微生物学教研室，广东 深圳 518107）

0 引 言

青年是科技创新的源动力，培养大学生的科研创新能力已成为高等教育改革的一项重要任务。临床医学专业本科生作为我国医疗事业发展后备人才，除具有本专业相关的理论基础和实践技能，还应具备较高的科研素质与创新能力。国内对于本科生科研创新能力培养主要通过以项目为依托的科研训练，如大学生科研训练计划（student research train program，SRTP），是针对在校本科生开展的科学研究训练项目。自1996年清华大学首次在国内提出SRTP计划来，以哈尔滨医科大学［1-2］，浙江大学［3-4］为代表的国内各高校陆续开展，项目实施至今成果斐然。2007年教育部推出国家大学生创新性实验计划（National Undergraduates Innovating Experimentation Project，MOE），使越来越多的本科生有机会参与科研活动。这是高校适应国家对拔尖创新型人才需求而实施的教学改革尝试，是高等教育界的重大变革。经过多年的探索与实践，我国临床医学本科生科研创新能力培养现状如何？为此，中心通过设计调查问卷，并参考近年来发表的临床医学生科研训练调查报告，旨在了解临床医学专业5年制本科生的科研能力培养现状，进一步探讨临床医学生科研创新能力培养的优化方案。

1 现状调查

1.1 研究对象

以医学院2016～2020级，5年制临床医学专业学生为研究对象。自行设计网络调查问卷，所有调查对象自愿参加，匿名填写并对本研究知情同意。

1.2 研究方法

针对大学生参与科研活动的动机、认知、参与情况等维度设计了21道题目，题型为单项选择、多项选择题和量表题。调查内容包括：学生基本信息（性别、年级、绩点排名），科研动机（是否了解科学研究、了解的渠道包括哪些、是否想参与科研活动、参与目的），科研认知（学生科研面向对象、开设时间、参与形式、可投入时间、主要障碍、获得感、希望提升的科研能力、希望获得的保障条件），参与情况（参与途径、教师指导方式、获取研究方向的渠道、参与科研项目级别、能力提升、满意度），通过问卷星平台发放网络调查问卷，回收有效问卷956份。

1.3 统计分析

利用SPSS 23.0进行数据统计和分析，定类资料采用频数和百分比进行统计描述，组间比较采用卡方检验。定类资料与分类变量之间的关系采用二元Logistic回归分析。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 调查结果与分析

2.1 调查对象基本信息

本次网络调研回收有效问卷956份，覆盖5年制临床医学专业1～5年级学生，其中男生417人（43.62%），女生539人（56.38%）。年级分布情况：2020级264人（27.62%），2019级258人（26.99%），2018级235人（24.58%），2017级144人（15.06%），2016级55人（5.75%）。绩点排名前25%有224人，占比23.43%，排名26%～50%有229人，占比23.95%，排名51%～75%有181人，占比18.93%，排名76%～100%有107人，占比11.19%。

2.2 参与科研活动的影响因素

由图1所示，学生是否参与科研活动在不同性别组别间无明显差异（P＞0.05）；性别因素不会影响学生是否参与科研活动。如图2所示，本题目考察参与科研活动意愿与实际参与科研活动的差异关系，将从未想过，想参与、但受诸多因素影响无法实现，想参与、正在或已经通过自己的努力实现等3个选项，分别设为缺乏动机、中度动机和高度动机三个层级。结果显示，学生是否参与科研活动在不同动机强度组别间差异显著（P＜0.001），高度动机组实际参与科研活动人数构成比增加显著。

图1 学生参与科研活动在不同性别组间的差异

图2 学生参与科研活动在不同动机强度组间的差异

如图3所示，随着年级的升高，参与科研活动的学生人数百分比逐步增加，学生是否参与科研活动在不同年级组别间差异显著（P＜0.001）；如图4所示，学生是否参与科研活动在不同绩点排名组别间差异显著（P＜0.005），成绩越高，实际参与科研活动的学生人数构成比也不断增加。

图3 学生参与科研活动在不同年级组间的差异

图4 学生参与科研活动在不同成绩组间的差异

二元Logistic回归分析同样显示，性别对于学生是否参与科研活动无影响关系；所在年级对学生是否参与科研活动产生显著的正向影响关系，年级越高，实际参与科研活动的可能性越大；成绩对学生是否参与科研活动产生显著的正向影响关系，成绩高的学生实际参与科研活动的可能性也越大；动机因素对学生是否参与科研活动产生显著的正向影响关系，动机强度越高的学生实际参与科研活动的可能性越大，见表1。本研究结果显示，年级、成绩、动机强度等因素对学生是否参与科研活动具有显著的影响关系。

表1 医学生参与科研参活动影响因素Logistic回归分析

2.3 科研认知情况调查结果

74.13%学生参与科研训练目的是为了提升科研素养；多数学生认为科研训练应该面向对科研活动感兴趣（43.41%）或学有余力的本科生（33.26%）；72.28%的学生认为本科2～3年级最适合参与科研训练。第二课堂（48.64%）或选修课（37.55%）等形式是学生选择参与科研训练的主要方式。学生希望通过科研训练活动能够提升：基本实验技能（89.02%）、实验设计（85.77%）、文献检索与阅读（83.58%）、论文写作与发表（81.8%）、数据处理与分析（80.54%）等科研能力。分析以上结果，学生对自身科研素养的期望值逐步提高，对于参与科研实训活动有比较准确的认知，目标明确。

2.4 科研参与情况调查结果

在956位调查对象中有141人（14.75%）已参与科研训练活动，参与途径为：主动申请加入导师课题组（43.97%），通过申报科研项目参与科研活动（25.53%），而通过学校（院）组织的科研活动参与科研实训的仅占14.89%。学生参与科研活动课题方向主要是由老师提供的（64.54%），参与科研课题级别主要为校级科研课题（67.38%）。多数学生认为通过参与科研实训活动，文献检索与阅读（78.72%）、独立思考，解决问题的能力（70.21%）、基本实验技能（68.79%）等科研能力得到提升；但对于数据处理与分析（46.10%）、实验设计（45.39%）、论文写作与发表（28.37%）等方面提升效果相对薄弱。分析以上结果，当前学生参与科研活动的主要途径是学生自主申请进入科研团队和申报各类大创项目，而非有组织、有计划的教学活动，因此对于科研能力的培养体系不够完善。

3 存在的主要问题

分析本次问卷调查结果，同时参考来自国内11所高校报道的临床医学生参与科研活动的调研报告［5-15］，得出如下结论：多数医学生参与科研活动意愿强烈，认为本科阶段参与科研活动不仅能够提升科研能力，同时还可以培养实践能力和团队合作精神，并对参与的课外科研活动和科研实训感到满意。但随着科研训练活动在全国范围内广泛实施，存在问题也不容忽视。主要包括：①缺乏开放实验平台或共享渠道参与科研活动；②课业繁重，业余时间有限；③基本科研技能缺乏、专业知识储备不足；④师资有限缺少专业指导。以上问题如果不能得到有效解决，可能导致本科生参与科研活动流于形式，缺乏实效，最终影响本科生科研能力培养质量。

4 依托实验教学中心优化医学生科研创新培养方案

从调查结果来看，当前本科生参与科研活动面临的难题是缺少业余时间、缺乏实验条件、缺乏指导教师。而依托实验教学中心构建开放实验平台，改革实验教学体系，补充项目来源，整合师资与技术人员，是解决当前问题、提高医学生科研活动效率有效途径。

4.1 依托实验教学中心构建科创开放平台

实验教学中心是实现实验教学改革的重要功能平台。中心可以统一调配、管理实验室、实验仪器设备和实验技术人员。近年来，政府和高校不断加强对实验教学中心的建设投入，中心的硬件实力和软件条件得到大大改善。以医学院为例，医学院基础与临床医学教学实验室下辖分子与生物医学、机能学、形态学、病原生物学、解剖学等5个实验平台，实验教学设备3 726台套，设备总值7 399万元，部分实验教学设备能够达到科研级别，将为医学生科研创新能力培养提供硬件支撑。中心现有11名专职实验技术人员均具有硕士以上学历，其中4人具有博士学位，可以为医学生科研启蒙和基本科研训练提供技术指导。此外，聘任实验课授课教师为中心兼职教师，建立激励机制，为医学生科研进阶训练拓展渠道。

4.2 改革实验教学体系融入基本科研技能培养

实验教学改革是实验教学中心建设的重要内容。考虑到医学生学业繁重，业余时间有限，应尽量将基本科研技能训练融入现有实验教学内容；加强数字化资源和虚拟仿真实验系统建设，提供丰富的数字化实验课程资源，减少经典验证实验，节约学时以提高创新性、综合性实验比例。基本科研技能训练应涵盖实验室安全与实验仪器的规范使用，常用分子生物学技术，常用免疫学技术，细胞培养技术，组织切片技术，实验动物操作技能等教学内容。

“分子医学技能”实验课程开设于第4学期，包含11个实验教学内容（44学时）和分子医学高阶自主设计创新实验（28学时）。实验教学内容涉及部分常用的基本科研技能，但个别实验内容比较陈旧，与现有的科研技术相脱节；缺少动物实验，而医学科研离不开实验动物。优化方案中增加动物实验的比例，更改样品来源，更接近真实的科研实验，新增小鼠基本操作技能、组织取材与保存、原代细胞培养、组织总蛋白提取、SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳与转印等实验技能。在不改变学时前提下，调整50%的教学内容即可覆盖细胞与分子实验常用的科研技术。因此，将基本科研技能训练融入现有实验教学体系［16］。

4.3 建立分层递进医学生科研能力培养模式

以兴趣为驱动，以能力为导向，建立分层递进式科研能力培养模式。面向一年级学生加大宣传，提高学生参与科研的积极性，实施科研启蒙，拓展学生参与科研实践活动的渠道；面向二年级学生开设“分子医学技能”“实验生理科学-探索性实验”等实验课程，培养学生基本科研技能、科研诚信与学术规范、文献检索、实验设计等基本科研素养，推荐科研素质较高，学习动机较强的学生进入教授研究团队参与科学研究；面向三年级学生开设：科研数据的处理与统计分析，论文写作与发表等科研进阶训练，鼓励该阶段学有余力的学生组建团队，申报校级科研项目；面向四年级学生开设“医学综合性大实验”，以临床问题为导向，以培养岗位胜任力为核心，基础与临床深度融合，巩固提升临床前阶段学习的科研技能，并鼓励基本功扎实，学习动机强烈的学生，独立选择研究方向，自主申报省级以上科研项目。

5 结 语

针对当前医学生科研创新能力培养现状，构建以教学实验室为载体，以课程为核心，以兴趣为驱动，以项目为补充的递进式医学生科研能力培养方案。在系统完善、功能齐全、开放共享的实验教学平台上，利用高水平的教学团队，使学生达到尊重和养成医学科研实验规范，通晓并掌握医学科研实验基本技能，融汇运用医学知识体系于临床实践的培养目标。完善医学生科研创新培养机制，对全面实施素质教育，培养拔尖创新型医学人才具有重要的理论和现实意义。