指導醫學生完成國家大學生創新性實驗計劃的體會與思考

郭 春,張利寧

(山東大學醫學院免疫學研究所,山東 濟南 250012)

2007年6月,教育部正式啟動了“國家大學生創新性實驗計劃”,國家大學生創新性實驗計劃推廣研究性學習和個性化培養的教學方式,激發了大學生的創新熱情。《國家大學生創新性實驗計劃行動指南》指出:計劃的實施,旨在探索并建立以問題和課題為核心的教學模式,倡導以本科學生為主體的創新性實驗改革,調動學生的主動性、積極性和創造性,激發學生的創新思維和創新意識,逐漸掌握思考問題、解決問題的方法,提高其創新實踐的能力[1]。

山東大學醫學院2004級吳南等4位七年制學生組成團隊,向學校申請了國家大學生創新重點項目“腫瘤局部緩釋化療聯合納米免疫佐劑NCPP對黑色素瘤的治療效應及機制研究”,并先后獲得校級、省級、國家級大學生創新課題項目資助。在醫學院免疫所實驗室的全力支持下,經過4位學生和指導老師的密切協作,順利完成了該項課題,并獲得了一些有意義的結果,在核心雜志發表論文2篇。以下筆者談談其中的一些經驗和體會。

一、如何選題

山東大學醫學院免疫所在免疫學課程中一直推行“多軌制教學法”,“多軌制教學法”一個重要內容是考核學生學習和素質的多途徑。完成理論學習后,學生需要根據教師指導自主選擇感興趣的研究課題并組成研究小組,在課余時間完成收集資料、制作課件,最后參加由免疫所老師和所有學生組成的答辯委員會進行現場匯報和現場答辯,最終根據課件制作水平、表達能力、團隊精神等綜合評分,占總成績的15%。國家大學生創新性實驗計劃下達時,適逢該班級剛完成免疫學答辯,吳南等四位學生的答辯題目均和腫瘤免疫相關,于是這四位學生就組成團隊,研究方向初步定為腫瘤免疫。但是具體研究什么課題呢?指導教師張利寧教授和四位學生經過認真討論,選擇了“腫瘤局部緩釋化療聯合納米免疫佐劑NCPP對黑色素瘤的治療效應及機制研究”作為研究課題。選擇該課題有以下原因:(1)和課題組現有研究方向相近,有一定的研究基礎,便于計劃順利實施;(2)該項目難易適中,適應他們沒有科研背景的情況;(3)該項目主要為動物實驗,時間安排比較自由,動物喂養及給藥均可在中午或晚上實施,方便安排理論課的學習。該項目先后獲得了校級、省級和國家級大學生創新性實驗項目的資助,說明了我們的選題的科學性。

二、如何順利完成項目

一個項目的順利實施,需要多方面條件的配合與協調。包括實驗時間、人員安排、實驗場地及設備、實驗資源等。本科生完成課題與研究生有很多不同之處,他們大部分時間要完成理論課的學習,只能在理論課學習之余進行實驗;同時他們沒有專門的科研訓練,對儀器的使用和實驗技術的掌握都嚴重不足。為了完成該項目,達到激發學生的創新思維和創新意識、提高創新實踐能力的目的,我們進行了以下工作:

(一)時間安排。

該課題的計劃時間是1年,由于學生正好處于四年級,是課程最繁重的時候。為了協調理論課和實驗,我們必須采取彈性工作制,將主要實驗內容安排在中午、晚上和周末。細胞培養、注射成瘤、給藥、動物飼養等,這些實驗對時間要求比較寬松,根據課程安排每天抽出1小時左右即可完成。后期動物解剖、免疫組化、血清學檢測等實驗,每次需要半天至1天,但前后聯系不緊密,我們就盡量安排在周末進行。這樣,有效避免了主要實驗都是指導教師完成、學生只能少量參與這種越俎代庖的現象,使學生能夠對實驗全程進行參與并對結果負責,接受到充分的科研素質訓練,提高他們的科研水平。

(二)人員安排。

因為實驗在免疫所實驗室進行,實驗室有30多位富有科研經驗的研究人員長期工作,發現問題學生們可以隨時向他們請教。由于許多實驗,例如細胞培養、動物飼養等1-2人操作就足夠了,因此4位學生內部也進行了分工:洪海潔和何婧主要負責細胞培養、給藥、血清學檢測等實驗,吳南和武文亮學生主要負責動物飼養、動物解剖、免疫組化等實驗。但是分工只是相對的,每部分實驗開始筆者都要對4位學生進行集中培訓指導,保證每個人都能掌握實驗技術,即使有人時間無法安排,其他人可以隨時替補完成預計實驗內容。

(三)場地安排。

場地我們有兩個選擇:一個是山東大學醫學院專門為本科生安排的本科生創新性實驗平臺,平臺為學生提供了常規實驗儀器、聯網及其他科研活動需要的條件。另一個就是免疫學研究所的實驗室。經過考慮,我們選擇了免疫學研究所的實驗室,主要是基于以下考慮。(1)免疫所實驗室是專門的科研實驗室,擁有完備的設備、材料、網絡等條件;(2)免疫所實驗室有大量科研人員可以隨時對學生進行科研指導;(3)可以保證指導教師和學生每天進行面對面的交流,隨時討論和解決實驗中發現的問題;(4)在實驗室,他們可以充分融入課題組,參與課題組組織的各種學術活動,包括每周的例會,學術講座等。雖說本科生進研究所存在如監督管理困難、擠占設備和場地等很多問題,但我們認為在專業實驗室他們能夠受到更好的科研素質培訓,更符合國家設立大學生創新性課題的初衷,上述困難通過加強培訓、有效協調、增加設備等方法可以得到解決。我們發現,一旦這些大學生進入課題組,他們就已經具備了與研究生類似的進行科學研究所需要的環境和工作平臺,從而大大提高了學生的科研責任感,他們會用一名標準的科研人員的態度完成每次實驗的準備、操作、結果分析等過程。而不是像實驗課上被動的完成規定的實驗,很少進行思考。

(四)資源安排。

該項目先后獲得了校級、省級和國家級大學生創新性實驗項目的資助,獲得資助約1萬元,但這些還是不夠完成整個實驗。由于該項目選題和張利寧教授課題組科研方向是一致的,可以作為課題組科研方向的一部分,科研成果可以共享,因此該項目得到張利寧教授的大力支持,由課題組負擔了經費的不足部分。

三、創新性思維的培養

對于本科學生而言,實施國家大學生創新性實驗計劃的主要目的是對學生進行創新思維的訓練,是以項目為載體,使學生通過模擬研究者的研究活動,面向問題,在真實的環境中,綜合運用所學知識,在教師的輔助下,獨立地發現問題、提出問題、收集資料、分析歸納,從而提出解決問題的路徑和方法的過程,是探究式學習的主要方式之一[2]。

對吳南等幾位學生來說,一切對他們來說都是全新的,一切都要從頭學起。前期的選題很大程度上是在導師的指導下完成的。但是在實驗進行的過程中,他們不僅在認真學習各種實驗技能,同時還針對實驗中出現的問題不斷的進行思索。例如免疫組化實驗中,開始幾次總是發現切片中出現大量非特異性著色。幾位學生經過不斷的查資料,反復實驗,認為是黑色素瘤內的色素影響了結果,并摸索出了正確的解決方法。實驗后期,他們又提出新的想法:該療法既然對黑色素瘤有效,是否對其他腫瘤也有類似的效果呢?經過進一步查閱文獻,他們將原有實驗方法進行改良,針對肝癌重新設計了新的研究計劃并進行了相關研究,得到了非常好的實驗結果。從中可以看出,即使經過短時間系統的科研訓練,也能使學生的創新能力和綜合素質得到明顯的提高,同時也培養和鍛煉了他們的團結協作的精神。

國家大學生創新性實驗計劃的整體實施,對于學校、教師和學生都是一個難得的機會,但是該項目的實施還僅局限在少數學生中,如何在大班教學中加強對學生創新能力的培養及綜合素質的提高,還是一個有待探索與實踐的問題。山東大學醫學院目前在多個實驗教學平臺設立了大學生創新實驗室,提供常規設備和其他科研活動所需條件,安排專門的指導教師進行指導。這應該是為更多大學生能夠走進實驗室進行的非常有益的嘗試。

[1]中國國家教育部.國家大學生創新實驗計劃指南[Z].2007,6.

[2]何玉玲,王 嵐,李 莉,等.國家大學生創新課題學生創新理念培養初探[J].中國高等醫學教育,2011,4:35-36.