ESA模式醫學科研型研究生階梯式實驗培訓探索

戴薇薇， 吳宏進， 王成龍， 王利波， 張 婕， 蔣嘉燁

(1. 上海中醫藥大學 附屬龍華醫院科技中心實驗室， 上海 200032；2. 上海中醫藥大學 教學實驗中心， 上海 201203)

ESA模式醫學科研型研究生階梯式實驗培訓探索

戴薇薇1， 吳宏進1， 王成龍1， 王利波1， 張 婕1， 蔣嘉燁2

(1. 上海中醫藥大學 附屬龍華醫院科技中心實驗室， 上海 200032；2. 上海中醫藥大學 教學實驗中心， 上海 201203)

秉承“素質教育和創新教育”理念，探索建立在ESA模式下開展對醫學科學學位型研究生進行階梯式科研實驗培訓。展開問卷調查明確培訓方向、編寫實驗培訓講義、進行基礎式崗前培訓、系列式實驗技術實訓、依托科研項目的針對式指導，以及微課微信碎片式、在線虛擬仿真學習，并且舉辦系列科研講座及沙龍活動。以階梯式層次培養使研究生得到較為規范的生物安全、生物醫學系列技能訓練。

醫學科學學位； ESA模式； 階梯式培訓； 科學素養

近年來，許多高校紛紛立項建設實驗教學基地，為科技創新活動提供良好實踐環境[1]。上海中醫藥大學附屬龍華醫院作為研究型教學醫院，承擔了多項各級別的科研課題。龍華醫院科技中心實驗室旨在探索建立醫院科研服務平臺，以配合完成各項科研任務。與臨床專業型研究生的培養相比，醫學科學學位型(以下簡稱科研型)研究生更側重于學術理論水平和實驗科研能力方面的培養[2-4]。由于中醫院校科研型研究生大多缺乏實驗室相關技能的訓練，因此需要由服務平臺專業科研技術人員對其進行相關的生物安全以及技術方面的系統培訓。中心實驗室嘗試建立了ESA(engage-study-activate)模式下的階梯式實驗培訓，以提高研究生的科研技能與科學素養。

1 ESA教學模式

ESA模式是1998年由英國語言教育專家杰里米·哈默(Jeremy Harmer)首先提出，包含3個明確的階段，即:投入階段(engage)、學習階段(study)和活用階段(activate)(見圖1)。在實驗教學中，投入階段的目的是要喚起學生對實驗的興趣，激發他們的情感；學習階段主要在審視教學與學習目標的前提下，組織學習實驗原理及技術；活用階段主要將實驗技能應用于科研之中，達到自如、有效地應用學到的理論及實踐知識[5]。ESA教學中3要素不可或缺，但要素可重復使用及按不同順序靈活組合應用，因此ESA教學模式豐富，有利于實驗教學向更深的層面發展，比較契合研究生教學特點。

圖1 ESA模式及對應的階梯式培訓與培養層次

2 ESA模式在實驗培訓中的應用

2.1 投入階段

2.1.1 進行問卷調查，明確培訓方向

中心實驗室對臨床醫學院研究生進行了問卷調查。共發放71份，收到有效卷71份。調查顯示，僅有約15%的學生以前“開展過科研實驗，具備經驗”；95%學生認為“開展研究生實驗培訓”可以使學生得到系統、規范的實驗技能培訓，今后開展實驗少走“彎路”、有助于導師節約科研經費。對于培訓形式，選擇“以實驗原理與進展講座為主”“在某個時間段安排某個固定專題”占20%；而選擇“以實踐動手操作為主”“講座與實踐操作結合”占80%。顯示學生不僅僅滿足于講授實驗原理，更需要實踐動手操作培訓。認為“合適的每期培訓規模人數”，有70%的學生選擇“約5、6人”與“約10人”，顯示學生更傾向于小規模授課培訓。

在“需要的培訓講座”與“需要的實驗操作培訓”中，大多數的學生對細胞培養技術、RT-PCR原理及技術、Western-blot的原理及技術、免疫組織化學原理及技術、數據統計分析等科研實驗中常用的技術原理感興趣，也表明了這些是科研課題中常備技術。因此，實驗室明確了對研究生的培訓方向。

2.1.2 編寫培訓講義，制作多媒體微課課件

根據實驗條件、儀器設備以及前期調研情況，由一線科技人員發揮專業特長編寫《研究生實驗培訓講義》，使用對象為醫院碩士、博士研究生，8年制、7年制學生，青年醫生以及其他有相關技術需求的研究人員。編寫該講義的目的是使進入實驗室的學生盡快適應環境、轉換角色，順利進入各自的研究領域。講義分為5大部分：實驗室生物安全、實驗記錄規范書寫、溶液配制、常用儀器原理與操作、常用實驗方法原理與操作。該《培訓講義》的內容在應用過程中根據實際情況不斷更新完善，并不斷擴充新技術和新方法，既通過“學習階段”反饋又改進了“投入階段”。

實驗室科技人員分工協作制作各章節PPT，力求做到圖文并茂、言簡意賅，并根據培訓效果不斷改進。同時實驗室人員利用數碼相機、平板電腦等工具，錄制實驗步驟、動作示范，進行剪輯、配音并配上字幕，原汁原味呈現實驗教學內容，并加入知識點與微習題，制作了微課，如針對細胞培養制作了細胞傳代、凍存、復蘇3個微課，每個時長數分鐘，記錄了細胞實驗的全過程與操作注意事項。

2.2 學習階段

2.2.1 階梯式實驗培訓，基礎系列并舉

根據醫學科研型學生實際需求，劃分了3層階梯式培訓層次，包括基礎技能培養、綜合應用能力培養和科研產出導向的能力培養。

(1) 基礎技能培養。如對科研型學生進行崗前培訓，內容為實驗室生物安全、緩沖液配制、生物化學實驗、石蠟切片等基礎實驗技術，為期2天。目的是使進入科研一線的研究生對實驗室的環境、設備、基礎技術等有大概的了解，為規范操作打下良好的基礎。

(2) 綜合應用能力培養。開展系列實驗操作實訓，針對需要進入實驗室開展研究、實驗技能欠缺的研究生而設置，每期帶教學生4～6名，時長3～4周。課程內容主要圍繞細胞培養(傳代、復蘇、凍存、計數)、PCR技術(RNA抽提、RT反轉錄、qPCR)、Western-blot技術(蛋白提取、濃度測定、電泳、轉膜、一抗二抗孵育、顯色)、組織學技術(組織梯度脫水、石蠟包埋、切片、HE染色)4大部分展開。培訓形式以實際操作為主、講座為輔。為了保證學生的動手機會，堅持小班授課。為了增強培訓效果，要求學生每天進行實驗記錄，在完成相關實驗技術培訓后，上交一份完整的總結報告至相關實驗技術負責教師的郵箱，由相關教師批閱后再發回。小班授課形式深受學生歡迎。

(3) 科研產出導向能力培養。此培訓層次也屬于ESA模式中的“活用階段”。在院科研服務平臺中進行科研的主體是研究生，因此，對于進駐實驗室的課題組，實驗室進行了依托科研項目“量體裁衣”式的培訓，針對具體的科研課題，由專業技術人員參與其中，對研究生進行一對一指導，如實驗方案的具體設計、設備的正確使用、PCR引物的設計、流式細胞術數據的統計分析、科研思路和方法的拓展等，引導和鼓勵學生申報科研項目、總結和分析實驗結果、撰寫科研論文。

2.2.2 微課微信與虛擬仿真教學

實驗室建立了微信群，成為教師學生交流的平臺，也成為隨時進行“碎片式”學習的平臺。基于“微課”的移動教學與學習、遠程虛擬教學與學習以及在線學習，是醫學院校教育信息化資源建設與發展的新趨勢[6]。“微課”主要特點是“小(微)而精”，按照教學實踐要求，以教學視頻為主要載體，記錄圍繞學科某個知識點、疑難問題、實驗操作等進行的簡短、完整的教學過程[7-8]。工作人員將制作的微課上傳于微信群中，便于群成員下載觀摩。在每次舉辦科研沙龍前，群主將沙龍廣告、背景、進展在群內告知；在每次講座后，將PPT上傳，有助于大家繼續學習消化。實驗室人員編輯了“科技進展每月摘要”，每期5～6篇內容，摘錄科技界最新進展，不僅上傳于醫院內網“學習園地”專欄，也上傳于微信群內，供大家閱讀了解。

虛擬仿真實驗教學技術已成為繼理論教學和傳統實驗教學之后的第3種實驗教學方法[9]，即利用計算機軟硬件系統平臺，采用VR(虛擬現實)技術模擬各種實驗環境，實驗者利用各種輸入設備，通過模擬仿真軟件開展各項實驗項目[10-11]。我校教學實驗中心利用虛擬仿真技術平臺開展實驗教學工作，學生模擬操作完成實驗、觀察實驗現象，還可靈活取用實驗器材，改變器材的相關參數搭建實驗，然后得出實驗結論，獲取相關知識。中心實驗室與教學實驗中心合作，研究生通過訪問虛擬仿真技術平臺進行實驗技術的模擬操作，熟悉實驗的原理與過程。

通過微課微信與虛擬仿真教學，實現隨時在線碎片學習，這種方式成為實驗培訓的有力補充。

2.3 活用階段

2.3.1 舉辦科研沙龍

學術交流是研究生科研創新能力培養系統中重要的動態、交互和協作要素，中心實驗室搭建了各學科科研愛好者互動交流的平臺。舉辦科研沙龍的目的是跟蹤前沿、交流思想、推動創新，活動形式包括科研專題研討會、前沿進展報告會、經驗交流會，每周一次，交互進行。科研專題研討會主要圍繞科學研究中的某個專題進行，邀請相關學者及研究生進行自由討論；科研前沿進展報告會就最新的科技前沿知識進行介紹，并探討心得體會；經驗交流會則邀請不同專業方向的教師學生進行科研交流，相互借鑒、互通有無，共同提高。

截至目前，沙龍已開展了50余次，內容既有“高精尖”技術進展介紹，又有“接地氣”的常用實驗技術方法原理、針對論文寫作的軟件(如Endnote、GraphPad)使用等，吸引了其他研究所、科室人員以及學生參與其中。如實驗室邀請研究生進行Meta分析講座，研究生事先查閱大量資料，結合自己發表的Meta分析論文精心準備PPT，深受歡迎。講座實現了教師學生互動，并大大提高了學生的主觀能動性、科研思維能力與科學素養，開闊了學生的眼界。

2.3.2 活學活用，加快科研產出

通過基礎技能培訓、綜合應用能力培訓和依托科研項目“量體裁衣”式的培訓，針對具體的科研課題，研究生活學活用、舉一反三，充分利用實驗室的各項資源進行科研實驗。在“活用階段”碰到的具體問題，促使學生又回到“學習階段”探尋實驗技術原理與方法細節。通過這種方式的融會貫通，使開展實驗少走“彎路”，也有助于導師節約科研經費，同時由于接受了Meta分析以及Endnote、GraphPad等軟件的使用培訓，使論文寫作很快得心應手，有力地加快了研究生的科研產出。

3 結語

專科培養制度和研究生培養體系在我國醫學人才培養中發揮著重要作用。在參照歐美發達國家經驗基礎上結合我國的實際情況，教育部門對醫學科研型研究生的培養目標有著詳細明確的規定[12]，但是具體的培養模式仍在探索之中。目前部分導師對科研型研究生采取粗放式的培養方式，在學生入學后對其關注較少，或者僅關心其科研產出，較少顧及學生科研思維和科研道德的培養。但也有一部分導師希望在實驗教學體系上加強對學生的管理[12-14]。醫學科研型研究生培養的核心是使學生獲得良好的科研道德、科研思維以及全面的科研技術。當前醫學研究生的特點使得研究生培養過程不能千篇一律，應該盡可能實現個體化的教學，才能在整體上提高醫學科研型研究生的培養水平。

綜合醫院承擔著繁重的醫療任務，同時肩負著推動醫學科學進步的重任，還是醫學生臨床研究和基礎研究技能拓展的搖籃，中心實驗室是完成后2個任務的重要基地之一[15]。在教學型綜合醫院的科技中心實驗室，進行科研實驗的主體是研究生，因此實驗室探索建立具體的、可操作性的實驗教學，可以有力地幫助導師進行研究生的科研培養，使研究生得到規范的生物安全、生物醫學研究系列技術培訓。

中心實驗室開展基礎式崗前培訓、系列式生物技術實訓，以構筑研究生的科研理念、提升科研實驗技能；依托科研項目的“針對式”指導以及線上“碎片式”“虛擬仿真”學習，可以拓展知識領域、開拓科研學習模式；而學生廣泛參與的科研講座沙龍，則有助于歷練研究生的科研整合能力，提升科學素養。基于ESA模式探索建立的階梯式實驗培訓，可加快研究生的科研產出，有助于科研項目順利開展。

References)

[1] 朱燕紅,史美萍,謝海濱.研究生實驗教學平臺的數字化建設與實踐[J].實驗室研究與探索,2014,33(9):215-219.

[2] 朱小平.臨床醫學科學學位與專業學位碩士研究生培養模式比較[J].浙江醫學教育，2015，14(5)：4-6.

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[4] 陳墾,曾春雨.科研型醫學研究生綜合培養規程優化探討[J].中國高等醫學教育,2011(11):137-138.

[5] 邵雪君,繆美華,朱宏.研究生臨床分子生物學實驗教學中ESA結合PBL的應用[J].基礎醫學教育,2014,16(1):35-36.

[6] 李海英.“微課”高校教育教學信息資源發展的新趨勢[J].價值工程,2014(12):282-283.

[7] 楊冬黎,肖紅,楊雪.淺析微學習下的微課藝術[J].價值工程, 2014(15):249-150.

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[9] 胡征.高校虛擬仿真實驗教學模式的研究[J].高教論壇,2014(5):184-185.

[10] 李冬,李敏一,馮喬.淺析高職院校虛擬仿真實驗教學模式[J].教育與職業, 2014(18):157-158.

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[12] 陳捷,王玉燕,杜軍保,等.學術型醫學研究生的個體化培養探討[J].中華醫學教育探索雜志,2014,13(12):1253-1256.

[13] 王德彩,王立艷.碩士研究生科研能力培養的幾點體會[J].教育教學論壇, 2015,27(7):194-185.

[14] 王川,王遠,周家喜.醫學科研型碩士研究生專業課程設置的調查與啟示[J].中國醫藥導報,2015,12(32):62-65.

[15] 劉建榮,黃博.綜合醫院中心實驗室發展體會[J].中華醫學科研管理雜志, 2014,27(6):680-682.

Exploration on ladder-type experimental training for medical research-oriented graduate students under ESA mode

Dai Weiwei1, Wu Hongjin1, Wang Chenglong1, Wang Libo1, Zhang Jie1, Jiang Jiaye2

(1. Central Laboratory for Science and Technology，Longhua Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200032, China; 2. Teaching Experimental Center, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China)

According to the idea of “Quality education and innovation education”, the establishment of the ladder-type practical training mode for medical science degrce-type graduate students under the ESA(engage-study-activate) mode is explored. To conduct the questionnaires to identify the training objectives, compiles training materials, carries out the basic pre-job training, and the serial experimental practical training. With the targeted guidance based on research projects, and through the micro-class, WeChat and online virtual simulation learning, a series of research seminars and salon activities are organized. With the ladder-type training, graduate students get a series of the more standardized skill trainings in bio-safety and bio-medicine.

medical science degree; ESA mode; ladder-type training; scientific quality

10.16791/j.cnki.sjg.2017.11.041

G643；R2-031

A

1002-4956(2017)11-0167-04

2017-04-28

上海市教育委員會預算內科研項目(2014JX17)；上海中醫藥大學課程建設重點項目(SHUTCMKCJSZD201607)；上海中醫藥大學附屬龍華醫院課程建設項目(2014YZ01，2015JX230)

戴薇薇(1974—)，女，上海，博士，副教授，碩士生導師，從事實驗室建設與管理工作與教學研究.

E-mailviviandaivv@163.com