教学结合科研对提升公共卫生本科生综合能力的探索

孟 夏

（复旦大学公共卫生学院，上海 200032）

1 本科生科研教育现状

近年来新发传染病等一系列公共卫生突发事件将对公共卫生体系建设和公共卫生人才培养的讨论再次推向高潮。高等教育尤其是本科生教育教学是公共卫生人才培养的关键环节，在理论教学的基础上提升学生综合素养，是帮助学生做好职业准备和为公共卫生体系输送专业人才的有效途径。

在本科教育阶段，仅仅进行理论教学是远远不够的，培养学生学习能力、思考能力和动手能力等综合素养可以帮助其更好地适应未来的工作及升学需要。本文讨论的早期科研指本科生各个阶段参加的科研训练或者科研项目。关于在临床医学和基础医学教学中开展早期科研训练的报道较多[1-4]，针对公共卫生类专业本科生的则较少。相对于临床医学，公共卫生类专业本科教学有其特征，突出的表现为：专业课程开展晚。一般前3年学生需要完成基础医学和临床医学相关课程的理论学习和实习，大三下学期或者大四才开始接触预防医学和公共卫生相关的专业课程。通过观察笔者发现，目前的课程安排导致公共卫生类专业本科生的专业认同感建立较晚，与本专业教师联系建立较晚，参与本专业相关的科研项目较晚。“三晚”现象对于公共卫生类专业本科生的职业规划产生了严重影响。

通过早期科研训练，可以增强公共卫生类专业学生的专业使命感，为未来继续深造的学生夯实科研基础；并且，无论学生毕业后去向如何，科研训练都是为学生提供理论知识的实践场，启发学生对专业的进一步认识和思考，通过一系列系统的学习和训练提升本科生综合能力。

2 本科生开展科研训练的途径

2.1 在课程教学中加入科研训练环节

传统的课程设计以理论授课和教师输出为主，不利于启发学生自主思考；而在课程教学中加入科研训练环节可以提高学生的参与度，激发学生的主观能动性。并且相对于独立的科研训练项目，在课程教学中加入科研训练环节有其显著优势：（1）选课学生均可受益。本科阶段虽然有不少学生希望参与科研训练，但是存有畏惧心理或者感觉无从开始[5]。这一方式则可以解决学生对科研有兴趣却不知如何参与的困惑。（2）可以将理论学习和实践有机结合，不占用学生的假期时间，避免与学生其他安排冲突。2021年笔者在面向大一、大二本科生的课程中设计了一个迷你科研训练环节：学生3～4人为一组，每组发放1台PM2.5监测仪器，请每组围绕PM2.5为主题，进行课题设计和实施。相应的，课程中除了包含常规的理论知识，授课教师融入了文献检索和评阅方法以及科研设计的基本要素等理论知识，线上教师以邮件和微信等多种手段答疑，帮助学生完成文献检索—课题提出—课题论证和修改—课题实施—数据分析—报告撰写和汇报一系列科研训练过程。最终学生完成了“教室通风对室内PM2.5的影响”“高层建筑PM2.5浓度垂直分布”“空调和加湿器使用对宿舍内PM2.5浓度的影响”“教室、宿舍和校内室外环境PM2.5时空变化趋势”一系列研究课题。通过课程嵌入式的小型科研训练，帮助学生了解科研的基本思路和流程，消除学生对科研的畏惧心理，激发学生对参与科研训练的信心和兴趣，可以作为本科生教育教学中开展科研训练的有效方式，起到以研带本、以教促研的效果[6-7]。

2.2 以本科生科研资助项目和导师项目为平台的科研训练

在课程教学中加入科研训练环节虽然具有较高的普适性，但是有限的课时限制了科研设计的系统性和深度。越来越多的高校开始通过设立本科生科研资助项目或者动员现有研究生导师开放科研平台来支持本科生早期接触科研[8]，亦包括指导学生参加大学生挑战杯或者各项科创比赛等[9]。该种方式优势为：可以开展较为系统和深入的科研训练；由科研经验丰富的导师进行指导；经费一般有保障；研究平台较为完善，可以支撑学生的创新想法。例如，笔者所在高校开展了一系列面向本科生的科研资助项目，包括“暑期学校”“德隆项目”“莙政项目”和“曦源项目”等，鼓励本科生和研究生导师利用非课时时间积极开展科研项目，并给予一定的科研经费支持。除了学校层面的项目外，研究生导师也面向本科生主动提供不同难度的科研实践机会。例如为一、二年级本科生安排指导教师，指导教师可以根据情况安排学生参观实验室，参加科研相关操作培训，参与已有科研项目以及独立承担部分科研工作等早期接触科研活动。通过学校项目和动员导师相结合的方法，为本科生提供更多和更有效的进行科研训练的机会。

3 早期科研训练对提升本科生综合能力的探索

本科生早期科研训练内容可根据学生接触专业知识的深浅、兴趣以及可投入的时间进行多维度设计。对于低年级本科生，专业理论知识接触较少，宜以专业理论知识引入为主，辅以相应难度的技能训练，在此基础上开展较为简单的课题设计培训，由浅入深。对于高年级本科生，专业理论知识学习基本结束或者已经进行了大半，部分实验或者数据分析技能已经掌握，可以根据学生的兴趣和能力鼓励其参加较大科研项目的重要环节或者较为独立地承担小型的科研工作。高低年级学生搭配，取长补短，共同成长也是有效的模式[10]。通过科研训练中包含的理论学习、文献检索和阅读、研究假设的提出、可行性论证、科研项目设计、基本实验操作、数据分析和总结汇报等环节的训练，可以全面提升学生综合素质。

3.1 公共卫生行业认同感和使命感培养

不同于临床医学，预防医学专业学生刚入学时往往较为迷惘，对公共卫生行业了解较少，同时受课程安排的限制，预防医学专业实习往往开展较晚，因而低年级本科生的行业使命感和专业认同感较弱[11]。公共卫生是基础研究与实践工作高度结合的专业，很多科研工作开展的过程中包含现场调查和数据收集等需要与各级疾病预防控制中心以及各级医疗机构合作的机会。在与公共卫生相关行业接触的过程中，学生可以更加具体地了解本专业在疾病预防与控制和保护公众健康方面的工作内容及社会意义。对于本科毕业后继续深造的学生来说，可以更加深刻地理解科研工作对促进公众健康的意义；对于毕业后将步入相关工作岗位的学生来说，可以提前了解行业的具体工作内容，并且有机会参与相关具体工作，在实践中有更深入的体会，进而有利于本科生公共卫生行业认同感和使命感的培养。

3.2 科研能力培养

本科生早期进行科研训练，有利于学生科研能力培养[12]。首先可以更早地帮助学生认识什么是科研，科研需要的能力和技术有哪些，并且有针对性地对这些能力进行培养。这对于未来有计划继续深造的学生来说非常重要。对于本校直升研究生或者研究生学习期间继续在相同领域探索的学生来说，本科生阶段即开始进行科研培训可以帮助其建立科学研究体系；对于研究生阶段更改了研究方向的学生来说，早期培训亦有利于其科研思维的形成和基础技能的习得。

3.3 对基础理论知识的强化

医学包括预防医学相关的基础理论知识学习强度大、难度大且大部分较为抽象，不利于学生理解和巩固。科研训练则为理论知识应用提供了练兵场，可以更加具体地帮助学生理解理论知识中的定义、方法及其意义。以笔者指导本科生开展“空气污染与儿童哮喘门诊量的关系”科研项目为例，通过该项目学生可以对环境卫生学、流行病学、统计学以及哮喘相关理论知识点进行温习。首先，学生在理解研究背景时需要温习环境卫生学中空气主要污染物及其健康危害，结合基础学科中生理生化以及临床课程中呼吸道相关疾病和儿科学相关内容理解儿童哮喘发生发作与空气污染物影响儿童哮喘的可能生物学机制；其次，学生需要回顾流行病学中经典的研究设计，根据现有数据判定该课题选择何种研究设计；最后，学生需要结合生物统计学知识，建立数据分析策略、选择分析模型并对统计分析结果进行科学的解释，通过数据来具象地体会其背后的环境质量改善带来的公共卫生学意义。不同科研课题的开展可以帮助学生将不同的理论知识进行结合，例如基础实验研究可以将低年级学习的生物学基础课与高年级的流行病学和统计学结合，基于医院的数据帮助学生加强对临床知识的理解。因此结合具体的科研训练可以帮助学生将抽象概念具体化，通过实操更好地理解理论知识及其对于保护公众健康的意义。

3.4 创新思维的启迪

科研创新能力培养不是一蹴而就的，需要一个长期积累的过程才能厚积薄发。教育部发布的《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》提出关注创新人才培养模式，其中提道：“创新教育教学方法，倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学。促进科研与教学互动，及时把科研成果转化为教学内容，重点实验室、研究基地等向学生开放。支持本科生参与科研活动，早进课题、早进实验室、早进团队。”[13]本科阶段开始为学生提供接触科研的机会，培养学术创新思维[14]，是对该意见的有效呼应。本科阶段开展的科研训练可以为学生早进课题、早进实验室和早进团队提供机会和条件；通过教学与科研结合的方式更有利于教学内容和科研成果之间的相互转化；依托科研训练项目便于开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学。进而指导学生通过实践融合多学科的理论知识和实践操作技术，积极参加科研讨论，激发学生在某个领域的思考，帮助学生循序渐进地提升科研能力，在此基础上启迪学生的创新思维。

3.5 良好习惯和科研技能培养

通过开展科研训练可以帮助学生培养良好的学习和工作习惯，这对于未来从事任何工作都是非常重要的；还可以帮助有志于继续从事科研工作的学生尽早完成相关科研技能的培训。在惯常的理论学习和考核模式下，学生中常见的“临时抱佛脚”学习习惯不利于其合理规划时间。长此以往，当学生走向工作岗位，面临多项或者比较繁琐的工作任务时难以适应。通过开展科研训练，学生在教师指导下学习合理规划每个环节的时间、逐步推进项目的开展，培养时间规划和任务管理习惯。同时科研训练还可以培养学生基本的科研技能，虽然不同的研究方向或者课题需要的操作技能各有不同，但是有相通的基本技能，例如文献检索、阅读和管理、实验数据分析、科研报告（论文）撰写等。通过文献检索可以提升学生总结和提出问题能力；通过数据分析可以锻炼学生归纳总结实验结果的能力，培养学生不断探索和实事求是的科学精神；通过汇报和论文撰写可以提升学生逻辑表达和科学思维能力。

3.6 解决问题能力培养

学生在本科阶段常规的理论知识学习大多属于被动输入学习，而科研训练提供的是以解决或者回答某个科学问题为目标的学习方式。基于问题的学习（P BL）是以问题为基础、以学生为中心和教师为引导的小组讨论式学习方式[15]。科研训练中指导教师可以更方便有效地组织小组讨论，融入类似P BL教学模式，针对特定的科学问题引导学生思考和解决科研过程中的问题，有效调动学生的主动性[16]，鼓励学生建立批判性思维，进而提升学生解决问题能力。

3.7 兴趣的发现和培养

很多在本科阶段的学生仍然没有明确的专业兴趣，缺乏职业规划。科研训练可以为处于象牙塔中的本科生提供发现和培养专业兴趣的机会。以笔者所在的公共卫生学院为例，每年都有为各专业方向教师提供科研训练的机会，包括流行病、卫生统计、环境卫生、劳动卫生、营养卫生和卫生事业管理等各个方向，学生可以充分利用课余和寒暑假时间，通过参加小型的科研训练寻找自己感兴趣的方向，为未来职业规划提供“试错”机会。科研训练涉及的内容也非常广泛，包括注重与人交流的面向人群的研究，同数字打交道的统计分析，以及在实验室与瓶瓶罐罐和实验动物相伴的实验类研究。学生通过不同的尝试可以发现自己的兴趣点，不仅可以帮助立志从事科研工作的学生尽早明确科研方向，也可以帮助学生进行更广泛的职业规划。

3.8 多学科交叉视野的拓宽

随着科学技术的快速发展，多学科知识相互渗透、相互支撑和相互促进已经成为科学研究和社会发展的必然趋势。学科交叉点往往成为科学甚至产业新的增长点，最有可能引发重大的科学突破。现行的公共卫生类专业本科生教学内容主要以基础医学、临床医学和预防医学相关的课程为主，虽然已经包含了一定的学科交叉，但是涉及的非医学领域内容较少且授课的理论知识难以紧追前沿。一方面，公共卫生学院很多指导教师正在开展的研究紧追科技前沿领域，内容不局限于授课涉及的传统医学知识。例如对于新发传染病的预测和管理方面，很多出自公共卫生领域的研究内容已经超出了流行病学讲授的传统研究方法的范畴，传染病模型的建立和数据模拟已经与数学及计算机等领域密切结合。另一方面，学生亦可以通过参加非本专业的科研训练，在其他专业导师的指导下系统而有效地学习其他学科知识，拓宽视野，寻找多学科的交叉点，为以后开展多学科交叉领域的研究夯实基础。

4 结语

综上，在公共卫生类专业本科生阶段开展科研训练，可以将理论和实践有效结合，提升学生的行业认同感和使命感，并且有助于学生科研能力、创新能力、解决问题能力和时间管理能力等综合能力的提升，培养学生良好的工作和学习习惯。在素质教育背景下挖掘和培养学生的兴趣与潜力，拓宽多学科交叉的视野，为公共卫生行业、科研行业和社会其他行业输送高素质人才。