“医学+信息”拔尖创新人才科研训练模式的探索与实践#

胡渝珠* 高祥

（1.四川大学华西临床医学院/华西医院肿瘤中心放疗科，四川 成都 610041；2.四川大学华西临床医学院神经外科，四川 成都 610041）

随着新一轮科技和产业革命，信息学与医学领域的融合势不可挡，大数据、人工智能等信息学工具在医学中具有十分广阔的发展前景。“医学+”和“信息+”也是四川大学等国内众多高校学科发展的新动能。四川大学实施“拔尖计划2.0”以来，贯彻教育部基础学科拔尖人才培养方针，推进“一式三制三化”，把对本科生进行科研训练作为拔尖人才培养的重要方式[1]。为了培养高水平的交叉学科人才，众多高校通过修订新的人才培养方案，改进教学计划、开展课外科研和创新能力培养等，创新性地提出交叉学科人才培养模式。交叉学科人才培养在实际工作中尚存在诸多难点[2,3]。新学科、新专业的人才培养方案不仅仅是将原先两个专业的学习内容简单地叠加，要在基础理论学习的基础上，探索学科共性和连接点，有机整合而形成新的学科基础[4,5]。在实际操作过程中，学生要兼顾原先不同专业的课堂理论知识学习，难以融合不同专业基础理论本文以基于“医学+信息”拔尖创新人才系统性的科研训练模式，将科研训练与课堂理论知识教学有机结合，探索精通新一代信息技术的医学拔尖创新人才的培养模式。

1 以课堂教学为抓手

通过科研活动将课堂教学和科研训练结合起来，有助于构建基于课题或问题的本科生创新人才培养模式[6]。已有实践经验表明，现有课堂教学模式不能满足学生科研训练的需求，应该将科研训练融入课堂理论教学[7]。因此我们尝试在“药理学”、“病理生理学”的课堂理论教学中，将其重点难点如抗癌药、癌症转移分子机制等与科研前沿相结合，让学生在教师指导下，围绕前沿问题结合多种信息学技术进行探究式学习，再通过翻转课堂与其他同学分享。此举可提高同学们参加科研训练的兴趣和热情，培养他们的科研意识和创新能力，为进入实验室参加科研训练打好基础。不仅如此，我们发现同学们的学习效果更好了，分析和解决问题的能力也得到了提高。除了改革课堂教学模式外，科研能力培养专门课程也为学生进入实验室打下坚实的基础。我校课程“科研素养与创新能力培养”是一门着眼于培养本科生科研能力的专门课程。多个针对本科生的学术讲座也开阔了本科生的视野。在英语方面，“基础医学英语”课程以各种科研论文体裁为纲，教授了具体应用中的学术英语。

2 以课题为主

将科研成果转化为本科教学资源，是拔尖人才培养的有效途径，国内很多高校都进行了有益的探索[8]。事实上，这也是美国研究型大学的文化基础和主要特征[9]。他人的研究经验也表明，依托高校重大科研项目团队，可构成积极科研训练环境，实现科研育人的目的[10]。目前拔尖大学生培养中一般都要求早进实验室或课题组，但是对进实验室或课题组后的进展却没有足够关注，造成不少本科生进入实验室后得不到老师的足够指导，或者是对实验室日复一日的日常操作丧失兴趣，或者是投入太多而耽误了课堂学习，甚至被拔尖计划淘汰。我们在实践中发现，仅仅进课题组是不够的，重要的是进入课题，在具体的科研课题中得到提升和成长。仅仅进入实验室可能还是浮于表面，只有进入具体科研课题才能真正开始深入。这个课题可以来源于教师主持的科研项目，或者是和研究生组队参与具体课题，或者是本科生在课堂教学中发现的感兴趣的知识点，依托课题组自有实验室、公共平台等，对医学专业本科生开展科研训练，让本科生实际操作实验仪器，学习大数据、人工智能等技术。让本科生从参与别人的项目，逐步成长为申请自己的大创项目，培养实验设计、实验操作、数据分析和处理能力。他们可以从一个小小的课题出发，逐渐申请大学生创新创业训练计划（简称大创）项目、参与大创、主持大创，发展到以之为基础参与科研竞赛，最后成为自己的毕业设计课题，成长为一名优秀的拔尖学生。

3 通过学术交流增进学生的能力

学术交流能力不仅是科研能力的重要组成部分，也可以对科研创新能力产生显著的正向促进作用[11]。学术交流有利于学生掌握研究方法，了解学科前沿，增强科研意识，激发创新活力。我们在实践中采用多种方式促进拔尖学生的学术交流。以参加组会开始，本科生逐渐从组会的参加者进展为参与者，逐步参与文献汇报、课题设计、课题进展汇报等组会常规项目，培养本科生的科研能力。在适当时候，带领本科生参加国内/国际学术会议，参加学术交流，让本科生了解科研、熟悉科研、爱上科研。

事实证明，在刚参加组会的前两 m，本科生一般会觉得很懵，普遍反映听不懂，但是逐渐地就能听懂，甚至能提出问题。在实验室常规参与组会一年以上的本科生不仅能够独立做文献分享汇报和课题设计，随着课题推进，还能参与课题进展汇报。

4 以比赛为亮点

以赛促学是大学生科研能力培养的新路径，将比赛和学习相结合，能有效激励同学们积极投身科研训练[12]。以互联网+、挑战杯、创新创业计划大赛、药苑论坛等比赛为亮点，可以有效调动本科生的积极性，让本科生在挑战、应战中成长，在准备比赛中提高自己的课题设计、学术写作、学术交流能力。我们指导的“4-氨基喹啉类化合物对α2A-肾上腺素能受体变构效应及变构位点的研究”在第八届全国大学生基础医学创新研究暨实验设计论坛总决赛中获得全国银奖。在实践过程中，我们发现，赛事一届接一届举行，本科生内部可主动形成很好的分享和传帮带。竞赛有时间限制，有标准化的流程和评价指标，有专业性的组织机构，可以对学生产生很好的激励和正反馈作用，学生的科研能力在短时间内可以有显著提升。除了以上大家熟知的竞赛以外，校企合作也产生了不少科技竞赛，如产品设计大赛等[13]。这类大赛尤其特殊性，在准备过程中需要更多地考虑好安全问题、知识产权问题等。但是这类大赛对学生创新意识的培养也有不可忽视的作用。

5 经验总结和凝练

拔尖创新人才应具有创新精神、创新思维和创新能力，未来会成为各行各业的领军人物。而科研训练是拔尖创新人才培养中非常重要的一部分，因此，应针对科研训练制定系统性的培养方案、操作手册和细则，将各个学院、各个专业、各个老师的经验总结起来，针对科研训练中的关键点，结合对每个不同的拔尖培养基地具体情况，制定个性化的科研训练体系，不断提高培养效果。

信息化时代正在蓬勃发展，信息/知识正成为社会的主要财富和发展动力，并为医学发展提供澎湃的动力。在此背景下，四川大学以“医学+”、“信息+”双引擎推进“三中心一平台”为核心任务的“医工融合”大医学发展计划，充分发挥医科引领辐射的战略作用。因此，“医学+信息”的拔尖创新人才培养的重要性越来越不容忽视。通过课堂教学改革、进入具体课题、学术交流和以赛促学等多种方式，可有效提高拔尖创新人才的培养效果，还需要为本科生更好地开展科研训练提供制度保障。