公共科研实验平台上医学大学生创新性实验项目实施的长效机制

吴 怡 ，杨学芳，邓菊庆，陈 波，胡月新，马彩玲，李堂玺，李 璠

（1）昆明医科大学科技成果孵化中心；2）基础医学院；云南昆明 650500）

医学教育国际标准和我国医学教育改革都把培养医学生创新精神放在重要位置，提出当代医生除了应具备与时代发展相适应的完善知识体系外，更是强调创新能力的重要性[1]。各大医院都在倡导“学术型临床医生”理念，并以其作为评选优秀医生的黄金标准[2]。当下培养大学生创新能力成为了国内各高校实施全面素质教育的重点工作，而大学生科研训练活动无疑是大学生参加社会实践、培养创新能力和协作精神的重要手段之一。但是就目前的情况而言，国内各高等医学院校本科生的科研能力训练和培养还有待完善[3-4]。据高校调查显示，我国陆续开展起来的本科生科研项目总体仍相对较少，本科生在各类科研活动中的参与程度都偏低，约80%的学生自入学以来从未参加过科研活动[5]。而普通医学院校本科学生的科研活动参与率仅为15.8%[6]。学校没有提供足够的机会及科研活动吸引力不足是学生科研创新能力不足的间接原因。因此，解决这一问题是至关重要的一步[7]。所以，笔者期待一个培育跨学科、跨领域的科教结合的团队，构建“产学研”协同创新综合平台，开放式接受学生参与科研活动[8]。

目前，对大学生科研创新理论和实践的培养课程并不完善；大部分高校开展的实验课程大多是一些基础实验，实验形式单一、内容固定，旨在加深学生对医学课程中理论的理解和培养基本的仪器操作技能；而对于医学生的科研创新能力的培养作用不大[9]。并且也只有少部分学生能通过个人途径进入学校专业科研实验室或通过申请大学生创新性实验项目来达到培养个人科研理论和实践的目的，进入实验室后对医药学实验室常用实验方法的理论原理、综合运用和实验室安全等内容缺乏系统学习[10]。

大型仪器是各个高校学科专业的科研服务平台，也是学校办学优势和专业特色的体现，而将大型仪器平台有效合理的应用到本科生的培养中去，一方面可以提高大型仪器的使用效率和学生参与的便捷性，另一方面可以作为实践环节的特色课程，有效提高综合性和设计性实验项目在整体实践环节中的占比。课程建设的重点和难点是提炼好实验项目内容，既可以体现本学科的专业培养目标，又可以涵盖仪器的各个功能模块的使用，两者有机结合、相得益彰[11]。昆明医科大学科技成果孵化中心设立了面向公众开放的大型科研服务平台，集中了学校大型仪器设备；在实验仪器、场地设施、科研技术人员等方面都比传统的教学实验室另具优势，使得在科技成果孵化中心开展课程《大学生科研训练理论与实践》，在理论讲述课程的同时，开展实践操作课程；并在此基础上，吸收部分本科生自愿利用课余时间加入到中心开展的科研项目中来，也可以由中心老师作为指导老师，指导本科生组成团队申请大学生创新性实验项目，进行科研实践，这些都具有较高的可行性。

本课题针对如何指导大学生开展科研训练，从理论和实践两方面结合进行一种有益的探索。通过系统的指导，培养学生的科研实践动手能力，提升其创造能力和创新精神，培育良好的科研素养和协作精神都有一定的帮助，现将结果报告如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

为探索基于公共科研实验平台的医科大学本科生创新性实验项目实施长效机制，本课题组于2017 年9 月～12 月开展了昆明医科大学《大学生科研训练理论与实践》选修课程，并随机选取参与该选修课的大学本科生作为研究对象。

1.2 研究方法

1.2.1 专业理论讲授 合理构建选修课《大学生科研训练理论与实践》 教学体系；课程内容与课时分配见表1。

进行了大学生科研训练基本理论，大学生科研素养及品质，文献检索与运用和大学生科研训练项目标书，科研论文撰写，课题结题等内容的讲授。

然后根据昆明医科大学科技成果孵化中心现有仪器设备和实验条件，结合现阶段医药研究常用的基础实验技术手段，进行不同内容的理论讲解，主要以PPT 报告形式完成。

表1 具体理论讲授和上机实训课程及学时数安排Tab.1 Specific course content and hours arrangement of the elective course

1.2.2 实验技能上机培训 在科研仪器设备室或实验室里完成该部分教学内容；带教老师根据前期理论培训的内容，提前设计一套相关方面具有代表性的实验方案，通过讲解和演示相应仪器上机操作及科研实验步骤；然后，学生分组进行仪器上机和相关实验的操作，并完成实验报告。

1.2.3 分组考核 考核组老师根据前期所讲授理论与实训的内容准备考题；分组小组长随机抽取考题；各组同学根据题目内容，每人完成综述1篇，每小组PPT 汇报1 次，相应实验上机操作1次；考核时评委老师根据汇报内容和上机操作正确与熟练程度进行打分。

1.2.4 大学生创新性实验项目的开展 部分学生在全校范围内联系选择指导教师，自主选题或咨询指导老师，申请大学生创新性实验项目，开展科研工作；或者由中心推荐给需要本科生开展项目的老师和科研课题组。经过培训的本科生在指导老师，校内外科研课题组，研究所或学校对本科生开放的科研实验平台，有序地开展大学生创新项目；科技成果孵化中心的培训教师将为他们提供咨询，再培进行训服务。

1.2.5 调查方法与资料收集

（1）问卷设计：通过对部分在读本科生访谈结合文献的查阅，自编调查问卷，采用客观单选和多选题，设计了课前和课后两张问卷调查表。

（2）问卷调查：采取完全随机抽样的方法，以参加培训（选修课）的学生为调查对象，通过自填写问卷的方式进行不记名调查；分别于该选修课开课前与结课后发放调查问卷；核对无漏项、逻辑不清后回收。该选修课开课前与结课后分别发放问卷各105 份；课前回收问卷105 份，回收率100.00%，课后回收问卷99 份，回收率94.29%。分析本科生参加选修课学习前后对所开设选修课理论与实操的掌握程度；学生对课程理论内容、实操项目的评价；授课教师教学效果及个人学习成果的评估；以求客观真实反映课程项目的设计与执行情况；初步建立合理的教学效果评价方法。

（3）个人访谈与追踪调查：随机选取部分参训本科生和2017 年昆明医科大学大学生创新性实验项目指导教师和其他老师进行访谈调查，调查此课程对学生进行科研工作的帮助程度，老师们对学生的评价等。

1.3 统计学处理

采用SPSS 统计软件对相关数据进行统计分析。计数资料以例数（n）或百分比（%）描述，采用Pearson χ2检验分析；计量资料以均数和标准差（）描述，服从正态分布，二组比较用成组t检验，多组比较用单因素方差分析；检验水准α为0.05。

2 结果

2.1 调查对象基本情况

本次调查对象以一大二为低年级组，大三大四为高年级组；接受调查的本科生中，男生43 名（40.95.6%），女生62 名（59.05%），其中二年级有63 名，三年级有42 名，无一年级与四年级；涵盖基础医学、临床医学（口含腔医学）、公共卫生学、药学、社科类及其他专业，见表2。

表2 学生基本信息情况表［n（%）］Tab.2 Basic Information of Students ［n（%）］

2.2 课前不同学生对感兴趣课程内容的选择

考虑到选修课开展前对学生感兴趣课程内容的调查，有助于指导该课程的执行过程；故在课前调查表中设计了该多项选择项目。经统计看出，合计90.91%的学生对“实验室安全”的课程内容感兴趣；合计89.90%的学生对“仪器操作”的课程内容感兴趣；合计87.88%的学生对“科研论文撰写”的课程内容感兴趣；合计81.82%的学生对“仪器原理”的课程内容感兴趣；合计75.76%的学生对“综述撰写”的课程内容感兴趣；合计75.76%的学生对“大创项目标书撰写”的课程内容感兴趣；详细评价内容见表3。

表3 课前不同学生对感兴趣课程内容的选择［n（%）］Tab.3 Choice of interested contents for different students before course ［n（%）］

2.3 课后不同学生对教学体系评价

据统计，合计96.97%的学生认为课程内容与自身需求符合，课程具有实用价值。91.94%低年级学生，100%的医学相关专业，97.37%男同学更愿意继续选择此类选修课；具体内容见表4。

表4 课后不同学生对教学体系评价［n（%）］Tab.4 Evaluation of teaching system for different students after course ［n（%）］

2.4 课后学生对课程提高相关能力提高的评价

从数据统计看出，97.98%的学生认为课程内容对将来研究生学习有帮助；95.96%的学生认为课程内容为临床学科的学习奠定良好基础；94.95%的学生认为课程内容有助于医学基础知识学习和掌握；结果见表5。

表5 课后学生对课程提高相关能力的评价［n（%）］Tab.5 Improved assessment of students'related abilities after course ［n（%）］

2.5 课程对不同学生对参与大学生创新性实验项目有用性的评价

从数据统计看出，47.47%的学生认为本课程对大创项目的创新意识有帮助；合计23.23%的学生认为本课程对大创项目的申请流程有帮助；合计29.29%的学生认为本课程对大创项目的实验仪器操作有帮助。合计62.63%的学生愿意申请大学生创新性实验项目（大创）；在申请动机上，合计57.58%的学生是为了锻炼能力，21.21%的学生是热爱科研，16.16%的学生是为了方便考研；5.05%的学生是为了补足学分。具体内容见表6。

表6 课后不同学生对参与大学生创新性实验项目的评价［n（%）］Tab.6 Evaluation of the usefulness of the course for different students to participate in innovative experimental projects of College Students ［n（%）］

2.6 课后不同学生对选修课自我评分统计

课后学生对选修课课程内容评分80 分以上，不同年级、不同专业及不同性别之间差异无统计学意义。学生对授课教师评分为85 分以上，不同年级、不同专业及不同性别之间差异无统计学意义（P＞0.05）。学生学习效果自评分为65 分以上，高年级同学对课程所涉及实验技术及仪器操作掌握得比低年级同学好，差异有统计学意义（P＜0.05）；医学专业，医学相关专业与非医学专业相比差异无统计学意义（P＞0.05）；男生与女生相比差异无统计学意义（P＞0.05）；结果见表7。

2.7 课后不同年学生选修课成绩统计分析

课程结束后，经考核评委老师打分，不同专业之间成绩差异无统计学意义（P＞0.05）。女生实验课成绩平均分（90.75±7.84）分，男生实验课成绩平均分（81.99±14.98）分，成绩差异有统计学意义（P＜0.05）。高年级组成绩（90.11±7.52）分，高于低年级组成绩（83.19±13.08）分，成绩差异有统计学意义（P＜0.05）。具体结果见表8。

表7 不同学生对选修课自我评估［（），分］Tab.7 Self assessment of the elective course in different students after course （），scores］

表7 不同学生对选修课自我评估［（），分］Tab.7 Self assessment of the elective course in different students after course （），scores］

*P ＜0.05。

表8 学生课程成绩评分［（），分］Tab.8 Course achievements in students of different students ［（），scores］

表8 学生课程成绩评分［（），分］Tab.8 Course achievements in students of different students ［（），scores］

*P ＜0.05。

3 讨论

3.1 项目实施的总结与意义

在本次培训项目中，依托校级公共科研实验平台开设本科生选修课《大学生科研训练理论与实践》，探索了适用于培养医科大学本科生科研创新实践能力的培养模式，取得了一定的实践教学效果。整合教学与科研资源，将优质科研仪器平台资源转化为教学资源；从课程安排，课堂教学，到实践动手，新的培养方式比传统的教学实验室另具优势；整合学校大型仪器设备、实验室、师资力量，探索构建大学生创新实验平台的软件与硬件，为构建研究型实验教学平台提供依据和方向；探索了基于“科教结合，协同育人”理念的大学生创新性实验项目在学校科研实验平台组织与实施的长效机制。具体有以下收获：

（1）形成了一套医科大学本科生科研培训理论及实验课程，探索辅助昆明医科大学本科生主干课程的科研实验培训体系（包括科研理论、实践操作及考核标准等）；建立了“大学生创新型实验项目”申请并执行前的培训模式。

课程理论讲授部分的设置依据医科大学相关学科特点，对学生进行科研基础理论知识、实验技术知识、课题申请与论文撰写等的培训，课程强调了科技论文就是表达创新最有效的形式[12]，循序渐进较全面培养学生的科研创新能力。

课程设计了科研理论学习与实践实验动手的结合；易于激发学生对科研的兴趣，激发参与科研的积极性和主动性。

（2）培训后，学生理论基础知识得到扩充；科研素养与水平得到提升，为将来参与科研项目、考研、申报课题、撰写论文等打下一定基础；也为将来继续深造、临床实习及如何利用医学基础知识解决问题提供帮助。

（3）培养本科生科研实验动手能力及创新思维，发掘本科生科学研究的自主性和创新性；将教学与申请“大学生创新性试验项目”结合起来，促进本科生和教师参与到" 大学生创新计划项目"中，发掘大学生新生蓬勃的创新源泉；提高项目的申请水平与实验人员科研素质，安全操作规范，并对项目执行与顺利完成提供帮助。

课程的开展调动了教师指导医科大学本科生进行科研的积极性，经过本次为期2 a 的培训实践项目，发表教学论文2 篇；申报大学生创新基金科研课题6 项，中标6 项，申报校级教研教改课题4 项，中标2 项。

（4）为科研仪器平台设备的使用开辟新途径，为平台工作人员专业业务素质及教学授课技能的提高提供了新方法。

（5）通过此试点评价效果，研究成果推广到本科生与研究生中，并联系有关培养单位进行完整培养体系的探索。强化科研实践基本技能，活跃科研氛围，注重科研思维和思考能力的培养，加强导师的引导，重视学校科研教育环境建设对大学生创新性实验项目的实施，科教结合培养医学生有积极的促进作用[13]。

3.2 存在的不足与解决办法

在取得了良好的效果的同时，但还有进一步提高和改善的空间。

（1）该创新培养模式并不是一种完美无缺的教学模式，资料的收集与调查问卷的设计还存在一些不足之处，需要在以后的探索实践中发现并逐步完善；调查研究分析本科生科研创新培养中存在的不足和原因及改进的措施还有待深入。

（2）在本次课程过程中，低年级学生或理论基础较差的学生出现了科研理论知识难理解，这就要求老师和学生进行沟通引导，鼓舞学生学习热情[14]。同时老师应该经常跟踪科研的进展，亲身传授科研的方法策略，循序善诱，提升本科生的逻辑思维能力，进而提高本科生的科研工作水平和课堂理论教学质量[15]。

（3）通过问卷调查发现，学生们期望在培训中加入更多的仪器上机和专业相关实验内容；既能更好地培养学生的动手实践能力，也能帮助理论基础知识的学习理解；但由于资金和课时设计限制而没有得到满足，将会在以后的培训计划中加入更多相关实验项目训练，以满足同学们对于科研实验学习的需求；同时也打算采用更多教学形式，如网络选修，微课等[16-17]，以网络模拟演示或模拟实操的方式，弥补因经费和场地限制造成的不足。

（4）在本次培训中发现部分本科生认为此课程对部分专业的针对性不强，内容过广而杂，学生对课程与自己职业发展的联系不清楚；这就对以后如何开展相关培训提出了更高要求，考虑以后或可逐步提高实验室开放层次，为参加"大学生创新实验计划"项目的学生提供实验平台及技术咨询指导；也可将培训项目中引入对口企事业单位或科研院所联合培养[18]等。

（5）本次课程涉及的主讲老师等比较年轻，以后将探索更有权威的专家团队授课并指导实验，知识面更广阔，更有经验的老师能进一步提高同学们的学习热情。