大學生科研創新項目“三位一體”培養模式實踐

程麗憲 伊 雪 石 鶯 張麗媛 吳雅茗 武 闖

廈門醫學院病理與病理生理學教研室，福建廈門 361023

現代醫學背景下，教育部啟動了“大學生創新創業訓練計劃”項目（簡稱“大創項目”），旨在轉變傳統的教育思想觀念，以大學生為主體、教師為指導、興趣為導向，改革人才培養模式，強化創新創業能力訓練，增強大學生創新能力和在創新基礎上的創業能力，培養適應創新型國家建設需要的高水平創新人才[1-3]。近年來，廈門醫學院（以下簡稱“我校”）以社會需求為導向，以提升大學生創新素質和實踐能力為核心，構建了大創項目“學生-導師-學校”三位一體科研培養模式，在人才培養方面進行了一系列探索和實踐。學生在學校支持和專業教師（導師）的指導下全程參與到項目的立項、開展到結題，有助于綜合能力提升[4-5]。筆者于2018、2019 年分別指導我校本科生獲得國家級大學生創新創業項目和福建省大學生創新創業項目各1 項，均已順利結題。現就結合指導學生開展大創項目的經歷，對“學生-導師-學校”三位一體科研培養模式進行總結，以期為提升醫學生培養質量提供參考。

1 大學生自主管理，提升綜合能力

1.1 科學認知的培養

參加項目的學生已經通過學校開展的醫學科研方法[6]課程，學習了科研誠信、科研倫理、科研步驟等科研理論知識；同時通過病理檢驗技術基本理論與實踐、分子診斷學前沿技術理論與實踐等選修課程，學習了切片的制備、蘇木精-伊紅染色、免疫組織化學染色、蛋白電泳及流式檢測等實驗操作技能。這些課程的開展為學生建立正確的科研價值觀、熟悉醫學科研工作的整體流程、培養科研思維及掌握相關實驗技能操作打下堅實的基礎，使得學生在大創項目申報過程中方向更明確，興趣引導下的科研內動力更持久。

1.2 前期科研技能訓練

1.2.1 文獻閱讀和綜述撰寫 文獻檢索、閱讀與分析是科研實踐入門的必修課[7]。在大創項目申請之前，提前對有興趣、有潛力的學生進行前期科研過程的輔導。通過文獻閱讀，了解所研究領域的現狀，學習實驗技術，跟進研究前沿，更新研究思路，培養學生科研思維能力。以中國知網和PubMed 數據庫為例，具體步驟如下：首先通過關鍵詞等檢索文獻，根據雜志影響力初步判斷文獻質量；其次從文獻所解決的科學問題、實驗模型、實驗方法、分析思路等方面分析該文獻與自己課題的關聯度；最后由學生通過上述方法篩選1 篇文獻，以PPT 演示的方式向課題組成員分享自己對這篇文獻的見解，并解答組員們的疑問。并在此基礎之上，指導學生撰寫文獻綜述[8]，幫助學生系統地歸納總結前人的重要研究成果，發現目前研究領域亟待解決的科學問題，加深對研究內容及前沿的了解，同時鞏固文獻分析和論文寫作的能力。

1.2.2 實驗技能訓練 除了培養文獻閱讀和綜述撰寫能力外，同時安排學生參與導師的研究項目，進一步提高學生的實驗動手能力。在實驗操作過程中，要求學生以紙質為主、電子形式為輔的方式記錄實驗過程，獲取原始的科研資料。試驗記錄書寫要求規范、清晰而詳細，時間、方法、劑量明確[9]。最后，學生通過自主收集、整理和分析實驗數據，統計分析并制作圖表，并根據實驗結果及時調整相應的實驗方案。通過該過程培養學生實驗操作、結果分析、問題發現和解決、結論總結的能力，為學生自主申請大創項目、設計實驗方案、順利開展實驗奠定基礎。

1.2.3 實驗室安全培訓 近年來，實驗室安全事故時有發生，各高校都給予高度重視。實驗室常見的安全事故包括電氣火災事故、爆燃事故、危化品事故及生物安全事故等[10]。對于實驗新手來說，有毒有害試劑、病毒、生物標本、實驗動物的安全使用尤為重要，對于如何正確識別實驗室潛在危險并及時避免事故發生是學生在進入實驗室前培訓的重點。

1.3 項目選題和內容的確立

大創項目旨在培養大學生的實踐創新能力，所以項目的選題和內容應當符合參與學生團體的專業，研究深度要合理。鑒于參與項目的學生大多為大二的學生，已經學習了部分專業基礎課程，如何利用已學的知識解決實際問題，將所學的知識系統化也是大創項目確定選題和內容時所要考慮的重點。比如在進行項目選題時，先讓學生自主討論感興趣的研究方向，通過查閱相關文獻，確定若干選題，最后導師加入確定選題的討論中，選出合理、可行的題目和內容[11]。比如：結合腫瘤與臨床病理學的密切關系、學生對腫瘤研究比較感興趣等情況，筆者指導臨床醫學專業學生的國家級大創項目選題最后確定為“脂聯素抑制前列腺癌發生發展的在體研究”。

1.4 自主完成大創項目

項目的選題確定了以后，學生自主撰寫項目標書和實驗方案，并在導師指導下進行實驗。在項目實施過程中，定期向導師作實驗進展和文獻匯報，師生共同討論所遇到的問題，不斷完善實驗方案。最后根據實驗結果和統計數據，按照科研的思維和術語撰寫研究論文，完成項目的結題。經過整個項目過程的訓練，不僅提升了學生的綜合科研素養，同時增強學生的抗挫折能力。例如在項目開展的初期，以前列腺癌細胞PC3 為例，在進行了首輪多次重復實驗后，細胞相關因子蛋白表達量極低，結果很不理想，學生的自信心備受打擊。經過指導，學生對不理想的實驗結果和各實驗環節總結分析后，及時調整實驗條件和抗體濃度，實驗結果很成功。

1.5 團隊合作精神

項目實踐和課堂學習最大的不同就是團隊合作，團隊精神對項目的順利實施有決定性作用[12]。本科生專業學習占據了大多時間，如果要求學生在短期內學習所有的實驗操作技能并不現實，而一項科研項目的開展往往用到多項實驗，所以根據不同學生的特長，在實驗流程設計和實施的過程中，發揮團隊所有成員的主觀能動性，相互合作完成項目過程。并且通過項目的開展，使學生意識到科學研究不能單打獨斗，只有團隊合作才能科學創新。

2 導師把握方向，發揮引導作用

2.1 建立合理的導師隊伍

雖然大創項目是以學生為主體，但學生科研素質的培養和能力的提升離不開導師的正確引導[13]。與傳統教學不同的是大創項目訓練是寓教于實踐，因此，需要導師首先自身具有獨立承擔課題和撰寫標書的經驗，能夠通過指導學生科研項目的開展，把科研創新思維和相關專業知識教授給學生，培養學生的科研興趣和能力。其次，創業項目的研究內容也應與導師的科研領域相一致，才能夠對學生科研實踐中出現的問題及時進行分析和指導，這樣更容易激發學生的創新意識，提高科研能力和綜合素質[14-15]。此外，導師應盡責，引導要合理。一方面，不可過多地干涉學生對科研實驗的想法。否則就違背了大創項目的初衷，達不到培養學生科研素養和創新意識的目的。另一方面，也不能放任學生主導實驗。導師指導不夠，不監督和檢查項目的進度，在項目實施過程中沒有對學生遇到技術問題提供及時的指導，學生的科研素養同樣得不到提升[16]。

2.2 培養和引導學生

按照循序漸進的方式對大創項目學生進行培養。第一階段為興趣引導階段，時間為大一下學期開學初，由學生工作部門組織學生和導師開展科研雙選會，導師對所從事科研領域進行宣講，鼓勵有興趣的學生進入實驗室，參與導師正在進行的科研項目。第二階段為實驗技術學習階段，時間為大一下學期到大二上學期，主要包括科研態度、實驗安全、文獻閱讀、綜述寫作、思維方法和實驗技術的學習，為后期大創項目的申報和順利開展奠定扎實的基礎。第三階段為創新實踐階段，時間為大二下學期到大三上學期，這是大創項目實施的關鍵階段，主要是學生利用課余時間進行創新實踐，通過導師指導、學生自主管理的方式，切實從實踐活動中提高學生創新意識、分析問題和解決問題的能力。參與這個階段實踐的學生必須較好地完成前面兩個階段的學習，經評估合格后進行大創項目創新實踐階段的學習[17]。在這個過程中，導師指導學生的實驗設計和方案，定時聽取學生對實驗進展、實驗結果和國內外最新研究進展的匯報，導師根據匯報內容，對于成功的實驗結果給予肯定，針對失敗的實驗結果，師生共同討論，及時調整實驗方案，鼓舞學生的科研熱情，激發學生的科研興趣[18-19]。第四階段為成果總結階段，在導師指導下進行相關成果總結，根據學生實驗的總體結果，指導學術論文的撰寫思路，在學生團體內按不同的分工方式安排論文的撰寫，積極鼓勵學生發表SCI、中文核心論文和申請專利[20-21]。通過該階段的學習，既鍛煉了學生對實驗結果的分析、歸納能力，也提高了論文的寫作能力[4]。

2.3 確保項目安全實施

為了保證大創項目安全進行，要求學生進實驗室之前參加基礎科研平臺的安全教育和儀器設備使用培訓。通過實驗安全、管理制度和實驗操作的教育，使學生養成科學、良好的實驗習慣。并且學生經儀器考核通過后，方可獨立操作[4]。對于存在安全隱患的儀器，例如高壓滅菌鍋，則由平臺工作人員每天統一進行高壓滅菌。平臺完善的運行機制可使學校的各種資源充分發揮其功能，也為學生科研素養的培養提供了安全開放的科研環境。

3 學院多方面助力，保證項目實施

3.1 相關科研課程的開展

將開展的系列科研創新課程與醫學基礎課程有機配合，形成全方位、多層次的課程體系[22]。學校通過開設醫學科研方法、病理檢驗技術基本理論與實踐、分子診斷學前沿技術理論與實踐等多門科研課程，培養學生認真的科研態度、良好的科研道德、基礎的實驗技能和系統的科研過程，使科研不再神秘，并在興趣引導下提高學生科研創新意識。

3.2 科研平臺的開放

科研平臺是提高大學生創新訓練質量的有效載體，也是創新科研訓練順利實施的前提和保障。本科生大創項目具有項目周期短、實驗時間零散的特點，因此盡可能選擇具有獨立運轉模式、實驗設施較完備的實驗室，能夠承擔一定科學研究工作，支撐學生在短期內完成研究項目[23-24]。良好的科研平臺有助于大學生科研活動的運行和激勵，筆者所在的基礎醫學部機能與臨床轉化福建省高校重點實驗室為大創科研項目提供了24 h 全方位開放運行的實驗室，該實驗室具有良好的科研條件和師資隊伍，先后指導完成多項國家級、省級和校級大學生創新實驗項目，保證了實驗室安全有序的開放。

3.3 獎勵制度的實施

通過設立一定的規章制度，規范了項目申請、實施、過程檢查和項目驗收考核程序，制訂了項目管理和經費使用制度，并將項目申報和成果作為導師年終考核、職稱評聘和學生獎學金評定的一部分，使科研創新真正地融入大學教育中[23]。

4 小結

通過對大創項目“學生-導師-學校”三位一體模式的實踐，我校學生已分別發表科研論文2 篇[25-28]，其中國家級大創項目負責人也已被福建醫科大學研究生學院錄取和進行專碩階段的學習深造。“學生-導師-學校”三位一體模式從激發學生科研興趣、引導學生參與實驗過程，到學生在大創過程中發現和提出問題、分析解決問題，直至最終論文發表，在此過程中，不僅提升了本科生的創新思維能力和實踐能力，還培養了學生嚴謹的科學態度和團隊合作意識，同時也提升了學生報考知名醫學院校研究生的競爭力及畢業生就業崗位的適應能力，更有利于大學生未來的職業發展。