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本科生导师加强中医专业学生科研能力的实践路径

2021-12-05谭章斌

现代医院 2021年6期
关键词:科研活动本科生数据挖掘

谭章斌 刘 祺

本科科研能力培养是本科教育的重要组成部分。科研活动提供了培养作为研究人员应有的工作态度和与其他科学家建立联系和合作的机会。研究有助于创造新知识,本科生可以通过参与科研活动,将成果转化为临床应用来弥合科学与实践之间的差距,同时又可以将在学习和生活中遇到的实际问题转化为科学研究的灵感。这不仅有助于本科生激发学习热情,刺激他们在未来参与各种科学研究,也有助于更早地识别人才,并帮助他们尽早地成为一名医生、科学家。我校于2020年开展了本科生导师制,现就本科生导师制在西医院校中医专业本科生科研能力培养中的作用和实践路径进行探讨。

1 西医院校中医专业本科生科研能力培养现状

目前许多医学院校通过大学生科研创新项目等科研活动培养本科生的科研能力[1-2],然而西医院校的中医专业本科生由于学科的原因,相较于临床专业更难参与到专业对口的科研项目中,培养中医药相关的科研能力[3-4]。笔者曾参与指导我校大学生科技创新项目,该项目主要通过网络药理学、分子对接、分子动力学等计算机虚拟筛选辅助技术,探索中药中具有抑制TGFBR1的有效成分,并在实验室中进行细胞实验对候选成分进行验证。在指导该本科生项目时我们发现本科生在参与科研活动存在以下问题:①尽管所有学生都可以联系导师,参与申报,但经过院级与校级两级筛选,最终的申报通过率不足30%,并非所有学生都有参与科研活动的机会。国内多项研究调查发现大多数本科生愿意参与科研活动,然而仅有部分学生能够最终参与[5-7]。②大学生科技创新项目多数针对大三大四年级本科生进行,该阶段多是本科生课程最繁重阶段,立项后进行科研活动的时间不充足,能进入实验室进行科研活动的时间相对较少;③本科生从大三开始接触科研时间较晚,不了解科研报告如何撰写,不清楚实验仪器的运用;④一些本科生可能不熟悉实验室的动态和仪器使用,害怕与实验室的同事和导师互动。部分本科生还未完全了解他们的工作目的,而大学生科技创新项目一般为期1~2年,时间较为紧迫,他们在进行实验之前不知道能否做出预想的结果,感到挣扎与不知所措。这些情况可能对本科生与其实验室同事之间的关系产生有害影响,并降低本科生将未来从事研究的动机。

2 本科生导师对本科生科研能力的培养方式

2.1 提早学习实验技术

学习科研的一个重要部分是实际开展研究,如果不设置实验并正确测试科学假设,则永远无法知晓具体科学假设是否正确。在本科生导师制的带动下,本科生能更早地参与到科研活动中。在课程相对轻松的大一大二学年,可以利用周末或寒暑假带本科生参观本专业的实验室,提前了解各种仪器的操作方式,掌握一些基本的实验技术如细胞培养、动物饲养与灌胃等。通过提早进入实验室,了解并熟悉实验室动态并与研究同事建立良好关系,同时也有助于本科生导师了解自己的本科生学生,帮助他们养成良好的研究习惯。在大三大四能够申请和进行大学生科技创新项目或挑战杯等项目时,能够让本科生更快地进入实验室进行实际操作,同时兼顾繁重的学习与课余的科研活动。即使未能成功申报相关大学生科研项目,本科生也能通过参与自己的本科生导师的科研项目学习和参与科研活动,因为我校遴选的本科生导师多为优秀青年教师,一般都具有省部级课题,拥有充足的项目和经费让本科生参与研究。另一方面,本科生导师在还未组建自己的研究生团队时,也能够通过吸纳、指导优秀的本科学生进行自己的项目,对导师本身的科研活动形成一个有益的补充。

2.2 指导撰写科研论文

笔者在指导我校大学生科技创新项目时发现尽管学生们基础知识扎实,但在书写自然科学项目申报书和科研论文时仍然一筹莫展。尽管写作技巧的重要性已得到承认,但本科课程很少专门教学生如何清晰而简洁地写作。本科课程学习中部分课程也有布置论文写作做为课后作业或最终测试,然而由于学生人数较多,教师难以针对每一份论文进行评价与反馈。本科生导师能够针对每一位学生的论文提出具体的指导意见,学生们在反复修改的过程中不断充实论文。通过撰写项目申报书和科研论文,学生获得了文献检索和医疗写作方面的经验。检索和阅读文献是医学本科生获取和更新知识的关键,也是他们自学能力的体现[8]。作为实施研究的基本技能,它可以在医学领域提供专业的学术观点和相关理论,帮助学生了解相应的研究领域,形成自己的科研思路。此外,在此过程中学生进一步加深循证医学的理解,包括制定临床问题,寻找最佳证据,批判性地评估证据[9]。即使科研论文最终没有出版,在撰写过程中检索并学习支持的参考文献也具有教育价值。

3 针对中医专业特色加强学生科研能力的实践路径

3.1 指导学生学习运用中医药数据挖掘

中医与现代科学技术的结合,有利于各自学科的发展,也中医药现代化发展的需要。在大数据时代,中医理论的传承与信息学密切相关[10]。中医诊疗的标准化和数字化需要信息和大数据挖掘来改进研究。数据挖掘在生物信息学领域的应用范围相对广泛,因为它通过提高处理精度、节省宝贵的诊断时间、协助做出有价值的决策[11]。中医的其中一个特点是辨证论治,现有中医药数据挖掘研究通过频繁的文本关联挖掘、文本聚类分析和书目计量,通过集群分析、关联规则分析、回归分析等数据和文本挖掘技术,从中医文献中提取处方以及结合经验丰富的中医医师诊断和治疗经验模式,建立中医标准化统一的诊治数据库[12]。

对古代文献或名医医案进行数据挖掘是中医药独特的研究方式,中医学本科生可以通过学习中医药数据挖掘增强自身的中医学专业知识水平。目前的本科生中医教学以教经典与经方为主,然而现实临床表现往往复杂多样,需要根据已学知识灵活运用,遣方用药,随证加减。学生通过检索文献,学习古代和现代优秀医家的临床诊治经验,加深对中医辨证论治和临床用药随证加减的理解[13]。在进行数据挖掘的过程中,还能够增强学生文献检索与阅读能力。在检索收集信息后,通过分析和提取复杂数据中有意义的信息,进行分类、聚类、预测和构建模型,发现关联规则并最终总结,在此过程中既能巩固加深中医药知识,还能够延伸学生们对中医药的理解。

3.2 结合现代技术探索中医药有效成分

中医药现代化既是一项理论创新,也是一项技术创新。许多中药的有效成分和作用靶点尚不明确,这给中医药的现代化带来了巨大的挑战。虚拟筛选是一种基于结构设计的计算机技术。随着计算机技术的不断成熟,利用计算机平台模拟化合物和靶点组合的方法越来越准确。此外,网络药理学技术的发展使化合物与其各种潜在作用靶点之间的复杂关系得以迅速阐明。通过网络药理学能够建立强大而全面的数据库,更好地了解中医药与疾病网络的关系。这两种方法的结合,初步、快速地研究中药有效成分的生物学特性,为后续基础实验研究和临床研究奠定基础,对中医处方研究的转化起到了更加全面、高速的作用,为中医的整体观思维提供了新时代的阐释与研究策略[14-15]。

目前随着虚拟筛选软件与中药成分数据库的完善,学习与运用虚拟筛选和网络药理学也愈发简易与方便。本科生在学习运用计算机技术分析的过程中,通过阐明中药的多成分、多靶点、多途径机制,利用现代技术更进一步理解与开拓中医整体观。本科生由于课程安排密集,或课余时间与导师临床、科研、教学时间冲突,难以持续参与导师的实验室科研活动,同时部分院校低年级本科生所在校区缺乏本专业实验室,缺少直接进入实验室进行科研活动的条件[16]。中医药数据挖掘研究与计算机虚拟筛选在时间与场所上限制较少,能更好地协调导师的科研时间与学生的课余时间,同时具有浓厚的中医药专业特色,能更好地培养中医专业本科生的专科科研思维。

4 结语

锻炼本科生科研能力能够提高本科生的专业能力、研究技能、加深对本专业的认识、提前为研究生阶段做准备,以及培养科学家一样的思维模式和思考能力。尽管西医院校的中医专业本科生由于学科的原因,相较于临床专业更难参与到专业对口的科研项目中,然而综合性医科大学具有学科交叉的优势,如我院进行了临床-基础学科共建后在教学与科研上均取得很大的提升[17]。如何借助综合性医科大学学科交叉的优势,利用本科生导师作为连接点,进一步促进“中医-临床”、“中医-基础”学科共建融合,培养具有多学科-现代化科研思维

与能力的医学生值得思考与探索。总而言之,本科生导师制的实施能够提高西医院校中的中医专业本科生参与科研活动的机会,针对中医药专业的特色培养中医药科研思维,能有效提高西医院校中医专业本科生的科研能力。

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