大学生科研创新项目“三位一体”培养模式实践

程丽宪 伊 雪 石 莺 张丽媛 吴雅茗 武 闯

厦门医学院病理与病理生理学教研室，福建厦门 361023

现代医学背景下，教育部启动了“大学生创新创业训练计划”项目（简称“大创项目”），旨在转变传统的教育思想观念，以大学生为主体、教师为指导、兴趣为导向，改革人才培养模式，强化创新创业能力训练，增强大学生创新能力和在创新基础上的创业能力，培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才[1-3]。近年来，厦门医学院（以下简称“我校”）以社会需求为导向，以提升大学生创新素质和实践能力为核心，构建了大创项目“学生-导师-学校”三位一体科研培养模式，在人才培养方面进行了一系列探索和实践。学生在学校支持和专业教师（导师）的指导下全程参与到项目的立项、开展到结题，有助于综合能力提升[4-5]。笔者于2018、2019 年分别指导我校本科生获得国家级大学生创新创业项目和福建省大学生创新创业项目各1 项，均已顺利结题。现就结合指导学生开展大创项目的经历，对“学生-导师-学校”三位一体科研培养模式进行总结，以期为提升医学生培养质量提供参考。

1 大学生自主管理，提升综合能力

1.1 科学认知的培养

参加项目的学生已经通过学校开展的医学科研方法[6]课程，学习了科研诚信、科研伦理、科研步骤等科研理论知识；同时通过病理检验技术基本理论与实践、分子诊断学前沿技术理论与实践等选修课程，学习了切片的制备、苏木精-伊红染色、免疫组织化学染色、蛋白电泳及流式检测等实验操作技能。这些课程的开展为学生建立正确的科研价值观、熟悉医学科研工作的整体流程、培养科研思维及掌握相关实验技能操作打下坚实的基础，使得学生在大创项目申报过程中方向更明确，兴趣引导下的科研内动力更持久。

1.2 前期科研技能训练

1.2.1 文献阅读和综述撰写 文献检索、阅读与分析是科研实践入门的必修课[7]。在大创项目申请之前，提前对有兴趣、有潜力的学生进行前期科研过程的辅导。通过文献阅读，了解所研究领域的现状，学习实验技术，跟进研究前沿，更新研究思路，培养学生科研思维能力。以中国知网和PubMed 数据库为例，具体步骤如下：首先通过关键词等检索文献，根据杂志影响力初步判断文献质量；其次从文献所解决的科学问题、实验模型、实验方法、分析思路等方面分析该文献与自己课题的关联度；最后由学生通过上述方法筛选1 篇文献，以PPT 演示的方式向课题组成员分享自己对这篇文献的见解，并解答组员们的疑问。并在此基础之上，指导学生撰写文献综述[8]，帮助学生系统地归纳总结前人的重要研究成果，发现目前研究领域亟待解决的科学问题，加深对研究内容及前沿的了解，同时巩固文献分析和论文写作的能力。

1.2.2 实验技能训练 除了培养文献阅读和综述撰写能力外，同时安排学生参与导师的研究项目，进一步提高学生的实验动手能力。在实验操作过程中，要求学生以纸质为主、电子形式为辅的方式记录实验过程，获取原始的科研资料。试验记录书写要求规范、清晰而详细，时间、方法、剂量明确[9]。最后，学生通过自主收集、整理和分析实验数据，统计分析并制作图表，并根据实验结果及时调整相应的实验方案。通过该过程培养学生实验操作、结果分析、问题发现和解决、结论总结的能力，为学生自主申请大创项目、设计实验方案、顺利开展实验奠定基础。

1.2.3 实验室安全培训 近年来，实验室安全事故时有发生，各高校都给予高度重视。实验室常见的安全事故包括电气火灾事故、爆燃事故、危化品事故及生物安全事故等[10]。对于实验新手来说，有毒有害试剂、病毒、生物标本、实验动物的安全使用尤为重要，对于如何正确识别实验室潜在危险并及时避免事故发生是学生在进入实验室前培训的重点。

1.3 项目选题和内容的确立

大创项目旨在培养大学生的实践创新能力，所以项目的选题和内容应当符合参与学生团体的专业，研究深度要合理。鉴于参与项目的学生大多为大二的学生，已经学习了部分专业基础课程，如何利用已学的知识解决实际问题，将所学的知识系统化也是大创项目确定选题和内容时所要考虑的重点。比如在进行项目选题时，先让学生自主讨论感兴趣的研究方向，通过查阅相关文献，确定若干选题，最后导师加入确定选题的讨论中，选出合理、可行的题目和内容[11]。比如：结合肿瘤与临床病理学的密切关系、学生对肿瘤研究比较感兴趣等情况，笔者指导临床医学专业学生的国家级大创项目选题最后确定为“脂联素抑制前列腺癌发生发展的在体研究”。

1.4 自主完成大创项目

项目的选题确定了以后，学生自主撰写项目标书和实验方案，并在导师指导下进行实验。在项目实施过程中，定期向导师作实验进展和文献汇报，师生共同讨论所遇到的问题，不断完善实验方案。最后根据实验结果和统计数据，按照科研的思维和术语撰写研究论文，完成项目的结题。经过整个项目过程的训练，不仅提升了学生的综合科研素养，同时增强学生的抗挫折能力。例如在项目开展的初期，以前列腺癌细胞PC3 为例，在进行了首轮多次重复实验后，细胞相关因子蛋白表达量极低，结果很不理想，学生的自信心备受打击。经过指导，学生对不理想的实验结果和各实验环节总结分析后，及时调整实验条件和抗体浓度，实验结果很成功。

1.5 团队合作精神

项目实践和课堂学习最大的不同就是团队合作，团队精神对项目的顺利实施有决定性作用[12]。本科生专业学习占据了大多时间，如果要求学生在短期内学习所有的实验操作技能并不现实，而一项科研项目的开展往往用到多项实验，所以根据不同学生的特长，在实验流程设计和实施的过程中，发挥团队所有成员的主观能动性，相互合作完成项目过程。并且通过项目的开展，使学生意识到科学研究不能单打独斗，只有团队合作才能科学创新。

2 导师把握方向，发挥引导作用

2.1 建立合理的导师队伍

虽然大创项目是以学生为主体，但学生科研素质的培养和能力的提升离不开导师的正确引导[13]。与传统教学不同的是大创项目训练是寓教于实践，因此，需要导师首先自身具有独立承担课题和撰写标书的经验，能够通过指导学生科研项目的开展，把科研创新思维和相关专业知识教授给学生，培养学生的科研兴趣和能力。其次，创业项目的研究内容也应与导师的科研领域相一致，才能够对学生科研实践中出现的问题及时进行分析和指导，这样更容易激发学生的创新意识，提高科研能力和综合素质[14-15]。此外，导师应尽责，引导要合理。一方面，不可过多地干涉学生对科研实验的想法。否则就违背了大创项目的初衷，达不到培养学生科研素养和创新意识的目的。另一方面，也不能放任学生主导实验。导师指导不够，不监督和检查项目的进度，在项目实施过程中没有对学生遇到技术问题提供及时的指导，学生的科研素养同样得不到提升[16]。

2.2 培养和引导学生

按照循序渐进的方式对大创项目学生进行培养。第一阶段为兴趣引导阶段，时间为大一下学期开学初，由学生工作部门组织学生和导师开展科研双选会，导师对所从事科研领域进行宣讲，鼓励有兴趣的学生进入实验室，参与导师正在进行的科研项目。第二阶段为实验技术学习阶段，时间为大一下学期到大二上学期，主要包括科研态度、实验安全、文献阅读、综述写作、思维方法和实验技术的学习，为后期大创项目的申报和顺利开展奠定扎实的基础。第三阶段为创新实践阶段，时间为大二下学期到大三上学期，这是大创项目实施的关键阶段，主要是学生利用课余时间进行创新实践，通过导师指导、学生自主管理的方式，切实从实践活动中提高学生创新意识、分析问题和解决问题的能力。参与这个阶段实践的学生必须较好地完成前面两个阶段的学习，经评估合格后进行大创项目创新实践阶段的学习[17]。在这个过程中，导师指导学生的实验设计和方案，定时听取学生对实验进展、实验结果和国内外最新研究进展的汇报，导师根据汇报内容，对于成功的实验结果给予肯定，针对失败的实验结果，师生共同讨论，及时调整实验方案，鼓舞学生的科研热情，激发学生的科研兴趣[18-19]。第四阶段为成果总结阶段，在导师指导下进行相关成果总结，根据学生实验的总体结果，指导学术论文的撰写思路，在学生团体内按不同的分工方式安排论文的撰写，积极鼓励学生发表SCI、中文核心论文和申请专利[20-21]。通过该阶段的学习，既锻炼了学生对实验结果的分析、归纳能力，也提高了论文的写作能力[4]。

2.3 确保项目安全实施

为了保证大创项目安全进行，要求学生进实验室之前参加基础科研平台的安全教育和仪器设备使用培训。通过实验安全、管理制度和实验操作的教育，使学生养成科学、良好的实验习惯。并且学生经仪器考核通过后，方可独立操作[4]。对于存在安全隐患的仪器，例如高压灭菌锅，则由平台工作人员每天统一进行高压灭菌。平台完善的运行机制可使学校的各种资源充分发挥其功能，也为学生科研素养的培养提供了安全开放的科研环境。

3 学院多方面助力，保证项目实施

3.1 相关科研课程的开展

将开展的系列科研创新课程与医学基础课程有机配合，形成全方位、多层次的课程体系[22]。学校通过开设医学科研方法、病理检验技术基本理论与实践、分子诊断学前沿技术理论与实践等多门科研课程，培养学生认真的科研态度、良好的科研道德、基础的实验技能和系统的科研过程，使科研不再神秘，并在兴趣引导下提高学生科研创新意识。

3.2 科研平台的开放

科研平台是提高大学生创新训练质量的有效载体，也是创新科研训练顺利实施的前提和保障。本科生大创项目具有项目周期短、实验时间零散的特点，因此尽可能选择具有独立运转模式、实验设施较完备的实验室，能够承担一定科学研究工作，支撑学生在短期内完成研究项目[23-24]。良好的科研平台有助于大学生科研活动的运行和激励，笔者所在的基础医学部机能与临床转化福建省高校重点实验室为大创科研项目提供了24 h 全方位开放运行的实验室，该实验室具有良好的科研条件和师资队伍，先后指导完成多项国家级、省级和校级大学生创新实验项目，保证了实验室安全有序的开放。

3.3 奖励制度的实施

通过设立一定的规章制度，规范了项目申请、实施、过程检查和项目验收考核程序，制订了项目管理和经费使用制度，并将项目申报和成果作为导师年终考核、职称评聘和学生奖学金评定的一部分，使科研创新真正地融入大学教育中[23]。

4 小结

通过对大创项目“学生-导师-学校”三位一体模式的实践，我校学生已分别发表科研论文2 篇[25-28]，其中国家级大创项目负责人也已被福建医科大学研究生学院录取和进行专硕阶段的学习深造。“学生-导师-学校”三位一体模式从激发学生科研兴趣、引导学生参与实验过程，到学生在大创过程中发现和提出问题、分析解决问题，直至最终论文发表，在此过程中，不仅提升了本科生的创新思维能力和实践能力，还培养了学生严谨的科学态度和团队合作意识，同时也提升了学生报考知名医学院校研究生的竞争力及毕业生就业岗位的适应能力，更有利于大学生未来的职业发展。