王海英，孫昊天，朱寶亮，路 海，劉文彥，亞白柳

(濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室，山東 濟(jì)寧 272067)

建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，科技是關(guān)鍵，人才是核心，教育是基礎(chǔ)[1]。在以“人工智能”為代表的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命背景下，教育部提出加快實(shí)施“六卓越一拔尖2.0”計(jì)劃[2]，強(qiáng)調(diào)“新醫(yī)科”建設(shè)是服務(wù)于創(chuàng)新型國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措之一。面對(duì)我國(guó)醫(yī)療人才創(chuàng)新能力尚有待提高的現(xiàn)狀，如何在“新醫(yī)科”背景下，迎合現(xiàn)代科技發(fā)展需求，在本科教育階段培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，為醫(yī)學(xué)創(chuàng)新型復(fù)合人才的培養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，是擺在醫(yī)學(xué)高等院校面前的一項(xiàng)重要課題[3]。隨著醫(yī)學(xué)教學(xué)改革地不斷推進(jìn)，為提高大學(xué)生的科研創(chuàng)新能力、鼓勵(lì)大學(xué)生參與科研課題的研究工作，醫(yī)學(xué)高等院校著手研究具體的實(shí)施手段，其中，“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”是近幾年脫穎而出的一種簡(jiǎn)單、有效的方法，主要包括：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、技能訓(xùn)練項(xiàng)目、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和科學(xué)研究項(xiàng)目[4]。它的實(shí)施為醫(yī)學(xué)生提供參與各類科研項(xiàng)目的平臺(tái)和機(jī)會(huì)[5]，同時(shí)成了醫(yī)學(xué)院校常用的、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生科研創(chuàng)新能力的一種重要手段[6]。

本科生參與傳統(tǒng)的“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”存在很多問(wèn)題，比如：科研實(shí)踐能力較差、科研項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路不全面、科研經(jīng)費(fèi)不足、缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)等等[7]。為了讓更多醫(yī)學(xué)生參與科研活動(dòng)，使醫(yī)學(xué)生真正從科研創(chuàng)新訓(xùn)練中受益，我們針對(duì)傳統(tǒng)的“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”弊端，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行改革創(chuàng)新，探索性地開(kāi)展了“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”試點(diǎn)工作。在參與“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的過(guò)程中，通過(guò)指導(dǎo)教師有計(jì)劃地安排學(xué)生在不同階段參與不同層次的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，從傳授學(xué)生基本的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)開(kāi)始，逐步深入到參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目中。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

在2015-2018級(jí)臨床醫(yī)學(xué)本科學(xué)生中抽取500名學(xué)生參與遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,各組250人。其中，已完成項(xiàng)目的2015-2017級(jí)學(xué)生共400人，其中實(shí)驗(yàn)組200人，對(duì)照組200人。

1.2 實(shí)施方法

校園網(wǎng)于學(xué)期初公布“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”，通知學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)選課。具體實(shí)施方案如下：

對(duì)照組采用傳統(tǒng)“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的教學(xué)方法，學(xué)生以個(gè)人興趣為導(dǎo)向自愿參與到四類“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”中。

實(shí)驗(yàn)組學(xué)生按培訓(xùn)計(jì)劃參與到“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”，實(shí)施步驟如下：

以《神經(jīng)生物學(xué)》“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”作為試點(diǎn)，簡(jiǎn)單介紹項(xiàng)目遞進(jìn)式開(kāi)展的步驟：①針對(duì)《神經(jīng)生物學(xué)》專業(yè)特點(diǎn)及研究對(duì)象，于第一學(xué)期開(kāi)展“大鼠頸部手術(shù)”“家兔頸、腹部手術(shù)”等“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”。經(jīng)培訓(xùn)，學(xué)生基本掌握大鼠及家兔頸、腹部手術(shù)的操作方法，為后續(xù)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)打下良好基礎(chǔ)。②于第二學(xué)期開(kāi)展“細(xì)胞培養(yǎng)”“PCR擴(kuò)增目的基因”“免疫組織化學(xué)染色切片制作與觀察”等“技能訓(xùn)練項(xiàng)目”，使學(xué)生逐步了解和掌握實(shí)驗(yàn)室常用方法，為后續(xù)參與科研項(xiàng)目奠定基礎(chǔ)。③在具備一定的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室常用實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，于第三學(xué)期參與“影響大鼠短暫性局灶性腦缺血再灌注動(dòng)物模型穩(wěn)定性的因素”和“利用SH-SY5Y細(xì)胞制備缺血缺氧細(xì)胞模型及HIF-1α的檢測(cè)”等“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”以及指導(dǎo)教師的“科學(xué)研究項(xiàng)目”中，使實(shí)驗(yàn)組學(xué)生能更加全面地了解分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)范，掌握大鼠腦缺血再灌注模型的制備方法和相關(guān)背景知識(shí)，進(jìn)而明確研究方向、培養(yǎng)科研興趣及良好的科研思維能力。④在項(xiàng)目進(jìn)行的各個(gè)階段，完成錄制動(dòng)物實(shí)驗(yàn)基本技術(shù)微課、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)微課以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析微課，并且采用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和“實(shí)驗(yàn)微課”的方式，將基于“實(shí)驗(yàn)微課”的翻轉(zhuǎn)課堂融入“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”中；通過(guò)觀看虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和“實(shí)驗(yàn)微課”，提前預(yù)習(xí)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；同時(shí)，我們提出并實(shí)施了“老帶新”的學(xué)生互動(dòng)方式，完成了實(shí)驗(yàn)技術(shù)在新、老學(xué)生中的傳遞，既提高了學(xué)習(xí)效率又促進(jìn)了學(xué)生間的溝通和交流。通過(guò)積極探索及項(xiàng)目的陸續(xù)實(shí)施，收到了良好的教學(xué)效果，讓基于“實(shí)驗(yàn)微課”的翻轉(zhuǎn)課堂真正走進(jìn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研能力培訓(xùn)。

結(jié)束“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的相關(guān)培訓(xùn)后，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生參與申請(qǐng)國(guó)家級(jí)、省級(jí)及校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，并報(bào)名參加各級(jí)“大學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”。

1.3 效果評(píng)價(jià)

問(wèn)卷調(diào)查。為了更好地了解學(xué)生對(duì)“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的滿意度，我們?cè)O(shè)計(jì)了問(wèn)卷調(diào)查表，對(duì)參與實(shí)驗(yàn)的2015-2018級(jí)500名學(xué)生在問(wèn)卷星平臺(tái)以及發(fā)放電子版調(diào)查問(wèn)卷的形式，以不記名的方式進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。

培訓(xùn)成果?！斑f進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的培訓(xùn)內(nèi)容全部結(jié)束后，我們對(duì)已完成項(xiàng)目的2015-2017級(jí)參與實(shí)驗(yàn)的400名學(xué)生取得的培訓(xùn)成果作了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，包括：申請(qǐng)到國(guó)家級(jí)、省級(jí)及校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目的學(xué)生人數(shù)和在各級(jí)“大學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”獲獎(jiǎng)的學(xué)生數(shù)量。

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用卡方檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果

不記名發(fā)放給參與實(shí)驗(yàn)的2015-2018級(jí)學(xué)生調(diào)查問(wèn)卷500份，收回問(wèn)卷500份，有效率為100%，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 “遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果(n)

2.2 獲得大創(chuàng)課題人數(shù)及獲獎(jiǎng)人數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

對(duì)于已經(jīng)完成相關(guān)培訓(xùn)的2015-2017級(jí)400名學(xué)生(其中包括實(shí)驗(yàn)組200人和對(duì)照組200人)，將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組學(xué)生隨機(jī)各分為5個(gè)小組，每組40人，對(duì)其獲得大創(chuàng)的人數(shù)及獲獎(jiǎng)人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 科研成果比較組)

3 討論

3.1 系統(tǒng)性、漸進(jìn)式的開(kāi)展“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的必要性

以往傳統(tǒng)式的“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室”項(xiàng)目一直沿用的方式是學(xué)生盲目地、沒(méi)有計(jì)劃性地選擇參與，因此，如何提高“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室”項(xiàng)目在培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生科研能力方面的作用效果，是迫切需要解決的問(wèn)題。目前開(kāi)展的“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)抓起，計(jì)劃用一年半的時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)組學(xué)生進(jìn)行遞進(jìn)式的科研能力培訓(xùn)，在夯實(shí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)的基礎(chǔ)上逐步開(kāi)展細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)以及常用動(dòng)物模型的建立，再逐步擴(kuò)展到實(shí)驗(yàn)室常規(guī)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)習(xí)?！斑f進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的開(kāi)展根據(jù)指導(dǎo)教師提前設(shè)定的實(shí)施路線，讓學(xué)生有計(jì)劃地參與到項(xiàng)目中，它不僅避免了學(xué)生的盲目性、無(wú)序性、完全以興趣為導(dǎo)向的參與方式，同時(shí)又對(duì)參與的學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的、遞進(jìn)式的能力培養(yǎng)，最終目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生良好的科研思維能力以及幫助學(xué)生明確研究方向。在這種新型模式的培養(yǎng)下，學(xué)生更加明確了在每個(gè)階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)和需要掌握的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，有針對(duì)性地查閱相關(guān)資料和最新研究進(jìn)展；同時(shí)，學(xué)生也能更好地建立系統(tǒng)的科研思路，為新醫(yī)科背景下的醫(yī)學(xué)院校培養(yǎng)創(chuàng)新型卓越人才提供了新的模式和平臺(tái)。

3.2 “遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的開(kāi)展取得了良好的教學(xué)效果

研究結(jié)果顯示，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)培訓(xùn)的實(shí)驗(yàn)組學(xué)生認(rèn)為“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的開(kāi)展，可以幫助學(xué)生系統(tǒng)了解科研過(guò)程、掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)、提升科研興趣、培養(yǎng)科研思維以及提高分析和解決問(wèn)題的能力，與對(duì)照組相比有顯著差異(P<0.01)；并且實(shí)驗(yàn)組學(xué)生無(wú)論是申請(qǐng)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目的人數(shù)還是校級(jí)“大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比賽”獲獎(jiǎng)人數(shù)都顯著高于對(duì)照組(P<0.01)?？梢?jiàn)，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生經(jīng)過(guò)“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的培訓(xùn)，建立了良好的科研思維和實(shí)驗(yàn)操作技能，大部分學(xué)生能順利的申請(qǐng)到科研課題，并且部分學(xué)生還在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比賽中獲得了好成績(jī)。對(duì)比傳統(tǒng)“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室”項(xiàng)目，無(wú)論是申請(qǐng)大創(chuàng)課題學(xué)生數(shù)量及獲獎(jiǎng)人數(shù)都有了明顯的提高，說(shuō)明了“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”通過(guò)系統(tǒng)的、有計(jì)劃地開(kāi)展，能夠幫助醫(yī)學(xué)生建立良好的科研思維、找到適合自己的科研思路、提高科研創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的開(kāi)展受到了參與學(xué)生的廣泛認(rèn)可，在醫(yī)學(xué)生的科研培訓(xùn)中收到良好的效果，值得進(jìn)一步探索和推廣。

3.3 對(duì)開(kāi)展“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的思考

“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”要得到理想的教學(xué)效果，至少應(yīng)注意以下3點(diǎn)。

做好項(xiàng)目宣傳。醫(yī)學(xué)生對(duì)科研的興趣既是開(kāi)展“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的前提，又是項(xiàng)目開(kāi)展的目標(biāo)之一，醫(yī)學(xué)生對(duì)未知領(lǐng)域探索的興趣對(duì)項(xiàng)目的順利實(shí)施至關(guān)重要。項(xiàng)目實(shí)施前的宣傳能夠讓學(xué)生更好地了解項(xiàng)目實(shí)施方案以及提高學(xué)生對(duì)科研項(xiàng)目及未知領(lǐng)域的興趣，促進(jìn)項(xiàng)目順利開(kāi)展。

針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)出符合專業(yè)特點(diǎn)的培養(yǎng)方案。針對(duì)醫(yī)學(xué)專業(yè)類別較多的特點(diǎn)，就不同專業(yè)可以預(yù)先通過(guò)各院系教師集體討論，設(shè)定不同的培養(yǎng)實(shí)施方案，在大的培養(yǎng)方向不變的前提下，就不同專業(yè)的具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)做出調(diào)整，以適合學(xué)生的專業(yè)方向并取得良好的教學(xué)效果。

對(duì)指導(dǎo)教師做好培訓(xùn)。教師的科研能力和綜合素質(zhì)是保障項(xiàng)目實(shí)施效果的關(guān)鍵因素。承擔(dān)“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的教師經(jīng)過(guò)層層篩選和培訓(xùn)，選擇了科研能力強(qiáng)、有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師。在項(xiàng)目管理上，定期進(jìn)行集體備課、明確教學(xué)目標(biāo)和實(shí)施方法，為保障項(xiàng)目的順利實(shí)施打下良好的教學(xué)基礎(chǔ)。

4 展望

“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的開(kāi)展是連續(xù)的，受新冠疫情影響，2019級(jí)及后續(xù)年級(jí)的項(xiàng)目將在疫情穩(wěn)定后逐步啟動(dòng)。項(xiàng)目的開(kāi)展與培養(yǎng)大學(xué)生科研創(chuàng)新能力相結(jié)合，增強(qiáng)了醫(yī)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通能力，既提高了醫(yī)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)[8]；同時(shí)也促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，特別是各實(shí)驗(yàn)室面向師生的進(jìn)一步開(kāi)放。它有利于完善醫(yī)學(xué)生科研創(chuàng)新能力的遞進(jìn)式培養(yǎng)模式，是培養(yǎng)高素質(zhì)、強(qiáng)科研、能溝通、重團(tuán)隊(duì)的醫(yī)學(xué)人才的重要方法和途徑[9]。項(xiàng)目的實(shí)施，使學(xué)生能夠充分利用課余時(shí)間，參與科研課題和實(shí)驗(yàn)的積極性明顯提高，實(shí)驗(yàn)氛圍也變得活躍[10]；同時(shí)能夠激發(fā)學(xué)生探索未知領(lǐng)域的欲望，通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式使學(xué)習(xí)效率得到了很大的提升[11]。這不僅有利于學(xué)生間的交流，也在掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)的同時(shí)更加全面地了解科研過(guò)程、培養(yǎng)科研思維[12]。

“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的開(kāi)展仍然存在很多問(wèn)題和不足，比如：參與改革的“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”數(shù)量不多，目前尚未在全校范圍內(nèi)開(kāi)展，導(dǎo)致“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”無(wú)法在全校層面上統(tǒng)籌安排及篩選出面向不同專業(yè)的項(xiàng)目實(shí)施方案；由于受到經(jīng)費(fèi)的限制，目前“實(shí)驗(yàn)微課”的錄制內(nèi)容較少，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)及“實(shí)驗(yàn)微課”的應(yīng)用受到影響；學(xué)生參與“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的積極性很高，但由于實(shí)施范圍受限，導(dǎo)致很多學(xué)生無(wú)法參與等。針對(duì)項(xiàng)目存在的問(wèn)題和不足，我們希望能夠?qū)ⅰ斑f進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”在全校范圍內(nèi)推廣，設(shè)計(jì)適合不同專業(yè)學(xué)生的“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”實(shí)施方案，并且加大資金投入，制作經(jīng)典“實(shí)驗(yàn)微課”及虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，真正將“實(shí)驗(yàn)微課”及虛擬仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)生科研培訓(xùn)中。

未來(lái)，我們將進(jìn)一步推動(dòng)“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”的開(kāi)展，擴(kuò)大參與“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”學(xué)生的數(shù)量和范圍、擴(kuò)展項(xiàng)目涉及的領(lǐng)域和專業(yè)、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理、調(diào)動(dòng)學(xué)生和帶教教師參與的積極性以及完善項(xiàng)目監(jiān)督機(jī)制，保證項(xiàng)目順利實(shí)施。相信在未來(lái)的日子里，“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”能夠?qū)︶t(yī)學(xué)生科研創(chuàng)新能力的提高和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)發(fā)揮更加積極的作用，希望有更多的醫(yī)學(xué)生受益于“遞進(jìn)式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目”。