教研交互教學法對學生科研素養的影響研究

李少光，鄭艷潔，姚 宏，黃麗英

(福建醫科大學藥學院，福建福州350122)

中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《加快推進教育現代化實施方案(2018—2022年)》提出，高等教育與“五位一體”教學評估制度直接相關，必須持續推進世界一流大學和一流學科(以下簡稱“雙一流”)建設，以培養一流創新人才，產出一流科研成果，提高教學科研和社會服務的水平。本科學生是科研的儲備力量，提高本科生的科研素養才能有效發揮其生力軍的作用。科研能力的培養不僅需要遵循其發展規律，不斷挖掘科研潛力，拓寬專業學習的廣度，而且需要課程群的系統建設。筆者以福建醫科大學藥學類專業教學為例，在藥物分析學系的分析化學課程群教學中實施“教研交互”的教學法，分析教學法對學生科研素養水平的影響，不斷推動學校藥學類專業的教學改革。

一、分析化學課程群的專業銜接作用

分析化學課程群(包括分析化學、藥物分析和藥物色譜分析等課程)涵蓋十幾種分析技術，例如，化學分析法包括酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定和沉淀滴定等，可用于原料藥、水質、食品和土壤等樣品中微量成分的檢測和分析。光譜分析法包括紫外-可見分光光度法、熒光分析法、紅外光譜法和質譜法等，可用于尿液等生物樣品、藥品、食品和環境中痕量成分的檢測與分析。色譜分析法包括平面色譜法、氣相色譜法和高效液相色譜法等，可用于血液、組織、中藥等復雜、痕量成分的檢測和分析。該課程群涉及的分析技術銜接了醫學、藥學、檢驗、食品和環境類等各專業領域的主要檢測和分析技術[1-3]，同時，它也作為藥學主要專業課程(藥劑學、藥理學、藥物化學、生藥學和藥物分析學等)分析技術的重要基礎課程。在這類課程教學中開展科研素養建設能夠有效提高藥學類各專業學生的科研水平[4-5]。

目前，福建醫科大學藥學院將該課程群的教學設置在本科二年級的下學期，理論教學內容較豐富，但實驗教學僅涉及少數幾類分析方法和儀器，以及相關技術在藥品、食品和水質檢測中的應用，但是仍未涵蓋常用儀器及技術的應用。由于該課程群理論學習和畢業見習實踐之間的銜接存在一定的時間差，對涉及的分析技術甚至對已有應用基礎的分析技術都存在明顯的技術短板。基于此，學校在該課程的教學中實施教研交互策略，開啟科研思維啟蒙教學，提高學生專業認知和專業科研素養。

二、教研交互策略在分析課程群中的應用

(一)教研交互教學法培養規劃

教研交互教學法旨在提高學生專業應用能力和發展科研素養。為契合藥學類專業的特點及分析化學課程教學內容，該教研團隊在原角色模擬教學法的相關教學模式及評價體系基礎上[6]，延伸并設計了針對提高學生科研水平的教研交互教學模式。通過該課題組教師團隊近幾年的教學實踐，其相關教學模式設置了3個層次培養規劃：第一層次是引導并提高學生專業科研感性認知；第二層次是培養并建立科研理性認知；第三層次是培養實踐和創新科學研究能力。

(二)教研交互教學法評價方式

2014—2020學年，在福建醫科大學藥學院分析化學課程的教學采用教研交互教學法，并完善了專業教學和課程開設、課程教授和授課效果的評估方式。具體教學評估方式包括：(1)是否具有較完善的科研意識和主觀能動性，對科研問題有開展探索的積極性和主動性;(2)是否具有獨立科研思維能力，并提出初步選題方案，開展初步實驗驗證;(3)是否具有科研行動力，勇于探索、鉆研、合作和創新。學生可設計可執行的科研方案，包括獨立選題(收集素材、進行社會調查、文獻調研和確定研究方向)、開展實驗(建立方法、驗證方法、改進方法和推廣方法)和產出成果(數據統計處理、研究數據總結分析和科研結果撰寫)等。在課題設計環節不斷激發學生自主研發的興趣，提高研發能力。

(三)教研交互教學法的優勢

對比分析發現，教研交互教學法的優勢與提高學生科研能力教學法不同[7-9]，主要包括2個方面。

1.教研交互教學法與分析化學課程群學科建設的應用融合。教研交互教學法應用在分析化學課程教學的過程發現，原先的課程內容并不能滿足學生的學習需求。2014—2020學年，隨著新教學法的實施，教學大綱調整了分析課程群中的主要專業基礎課和專業課教學內容，并新增“藥物色譜分析”課程。從課程實施情況來看，一方面，課程內容增加自主設計型項目，主要是教研交互教學法的應用，在2012—2015級的藥學、藥物制劑、臨床藥學、生物制藥和藥物分析專業的學生中開展教研交互教學法中的課題研發設計。4學年的教學過程共收到413份學生自主設計的課題項目，并讓教師進行點評。另一方面，篩選創新設計項目，豐富課程建設內容。在全體學生設計實驗中，優選出8個創新性項目，并在教師團隊反復驗證的基礎上，2016年，學校修改了藥物分析課程群的教學大綱，把“分析化學”“儀器分析”“藥物分析”“臨床藥物代謝動力學”和“藥物色譜分析”(2017年開始)等加入課程規劃。同時，學生也參與到教學改革中，不斷提高教師教學和課程建設的積極性。2015年、2017年和2019年，“分析化學”“分析化學課程”都獲批省級線下精品課程建設項目。自主項目的開展推動了虛擬仿真教學平臺的建設，2019年獲批藥學虛擬仿真實驗教學中心擬培育和福建省虛擬仿真項目擬培育項目建設。

基于上述平臺的建設，2015級部分臨床藥學專業方向的學生開展質量控制方面模擬。該學系篩選并融合了較為經典的項目，產生了若干綜合性和創新性項目，進行了大綱的修改和增補(表1)。

表1 優選并歸入新教學大綱的8個創新性實驗項目

2.實現科研思維的延續型培養。研究表明，從本科二年級開始，學校的分析化學課程群開始融合教研交互教學法，二年級的專業基礎課程中實現了理論和實踐的及時銜接，并在專業課教師指導下，學生通過系統的項目課題設計和驗證啟發了科研思維。

科研思維的培養需要延續性，需要一定的教學周期。該教學法從藥學類專業本科二年級的分析化學課程群中開始實施，帶隊教師和學生理論教學互動到應用互動的周期為2～3年，符合科研思維系統培養周期。課程群的不同學期分布，實現了長周期授課和指導。該教學法的另外一個特征就是專業教學不局限于課堂，而是從課堂延伸至科研平臺，為學生培養系統的科研素質提供了可操作的時間和空間。教研交互教學法的實施不僅滿足了專業科研思維早啟蒙、延續性需要，還實現了從課堂到科研平臺的延續，保證了科研思維培養的長周期性。具體體現在3個方面：(1)理論和實踐相結合，提高學生科研自信。例如，2015年學校藥物制劑學生參加第八屆“全國大學生藥苑論壇”，獲國家級創新成果二等獎。2018—2019年，此學系師生團隊又獲得了1項國家級和1項省級獎項。(2)啟蒙科研思維，提高創新創業項目申請的數量和質量。此學系在2014年開展教學改革項目過程中，學生參與教學改革的積極性高，此團隊教師帶教的學生申請大學生創新創業項目的數量較2013年均明顯上升。在申請項目的類別方面，國家級和省級大學生創新性項目數量在學院總項目中的占比明顯提高。2016年此團隊申請的項目數量較2014年增幅達57%，項目數量總數占學院總數的40.7%，這說明該教學模式的實施有助于提升教師和學生對大學生創新創業項目申請的積極性。(3)課堂到平臺的延續，保障科研思維培養的延續性和周期性，提高科研成果的產出和質量。通過統計2012—2016級學生的發展情況，結果顯示，大部分學生都選擇以大創項目的指導教師作為畢業設計導師，其中，有75%的學生選擇繼續報考本校及該帶教教師攻讀碩士學位。這類學生的科研周期長，科研工作延續性強，能夠保證科研成果產出的質量。長周期和持續性的理論應用引導和科研思維培養，教師指導這些學生撰寫并發表論文，保障了本科學生科研工作的延續性。研究發現，在該教學法實施過程中，本科生參與發表的論文尤其是高水平SCI論文占比明顯升高。

三、教研交互教學法的思考和啟示

研究結果表明，教研交互教學法的實施對福建醫科大學藥學類學生的專業水平和執業化程度的提升效果明顯。該教學法可較大程度提高藥學類本科生科研素養，提高本科生科研項目數量，提升科研產出水平。一方面，通過供給側方面的改革促進了教師對分析化學課程群的改革和發展，實現教學相長。另一方面，促進了學生科研素養的提升。教研交互教學法作為培養本科生的創新意識和創造能力的有效嘗試，對其他專業也具有一定的參考價值。這是因為教研交互教學法有其特殊性和適應性，適應范圍是跨多專業基礎課程且有延伸專業課程教學的課程群。在醫學院校中，藥學專業的分析化學課程群是最合適的改革課程群。同時，由于分析化學課程群分析方法涵蓋基礎醫學研究的分析技術，基礎醫學院的基礎醫學課程群中也能夠適當推廣。應該通過選修課教學和研究生課程教學方式，實現跨學院、多課程群的交叉教學，提高不同學院本科學生科研素養和研究生跨專業水平，從而最大程度地發揮教學法的作用。

目前，培養本科生的科研能力是高等教育改革的重要目標，這不僅有利于提高本科生的素質，也有利于提升高等院校的整體辦學水平。教研交互教學法通過以教促研、教研結合的方式，有效提高學生科研素養，能夠為學校創建“雙一流”高等院校的目標奠定基礎。因此，學校應增加教研交互教學法的經費投入，以保障項目的穩定實施。同時，應鼓勵更多專業的教師加入教研交互教學法的團隊中，提高教學法的實施率，實現更多學科的交叉融合，提升學校整體辦學水平。