構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室 提升醫(yī)學(xué)本科生創(chuàng)新能力

程世紅， 馬旭炅， 宋焱峰， 任銀祥, 景玉宏

(1. 蘭州大學(xué) 實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理處， 甘肅 蘭州 730000； 2. 蘭州大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院， 甘肅 蘭州 730000)

研究型大學(xué)的顯著特點(diǎn)是對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提升[1-4]。研究型大學(xué)要求教師具有良好的科研素養(yǎng)，具有把握學(xué)科前沿的能力和科學(xué)探索能力。這一優(yōu)勢在教學(xué)中得到轉(zhuǎn)化和體現(xiàn)，從而促進(jìn)教學(xué)水平的提高[5-6]。研究型大學(xué)的本科教學(xué)，不但要使學(xué)生基礎(chǔ)扎實(shí)，同時(shí)要注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。作為“985工程”綜合性高校的醫(yī)學(xué)生，不但要注重“三基”訓(xùn)練，同時(shí)也要了解學(xué)術(shù)動態(tài)，把握學(xué)術(shù)前沿，學(xué)習(xí)科研方法和思路，培養(yǎng)良好的科研素養(yǎng)[7-8]。

蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院的前身是蘭州醫(yī)學(xué)院，最初作為二本院校，以教學(xué)為主。與蘭州大學(xué)合并后，學(xué)校面向全國招生，招生分?jǐn)?shù)線和蘭州大學(xué)一致，醫(yī)學(xué)定位也從最初的以教學(xué)為主向教學(xué)、科研并重轉(zhuǎn)變，并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)向研究教學(xué)型的跨越。因此，精品化教育、創(chuàng)新能力培養(yǎng)也成為醫(yī)學(xué)教育的宗旨和目標(biāo)。為了加強(qiáng)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院通過以下措施，短期內(nèi)取得了較好的成效。

1 創(chuàng)建本科創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的必要性

(1) 醫(yī)學(xué)發(fā)展的需要。醫(yī)學(xué)院已有的實(shí)驗(yàn)室主要是以學(xué)科為單位，以完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為目的，實(shí)驗(yàn)室的建制和儀器設(shè)備配置參照的是20世紀(jì)80年代的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展日新月異，新概念、新方法不斷涌現(xiàn)，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件依然是30年前的水平。經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)雖然在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教學(xué)中必不可少，但難以體現(xiàn)醫(yī)學(xué)科學(xué)的最新成就，這也是新課程改革必須面對的問題。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。

(2) 醫(yī)學(xué)教育目標(biāo)的需要。醫(yī)學(xué)教育不僅需要臨床技能培訓(xùn)，也需要培養(yǎng)學(xué)生的科研精神和創(chuàng)新能力，不僅僅是繼承，還需要創(chuàng)新。因此，在本科醫(yī)學(xué)教育中，要培養(yǎng)學(xué)生提出問題、解決問題的能力，這也是醫(yī)學(xué)教育的目標(biāo)所在[9-10]。

(3) 創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培育的需要。培養(yǎng)創(chuàng)新思維、創(chuàng)新理念是現(xiàn)代教育的核心思想之一，教育的全部功能是人的智力開發(fā)和全面提升，從而培養(yǎng)出對學(xué)科具有一定推動能力的人[11-12]。醫(yī)學(xué)教育需要提供給學(xué)生創(chuàng)新思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的機(jī)會，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)可以為學(xué)生提供這樣的平臺。

2 本科創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的功能和建設(shè)目標(biāo)

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)目標(biāo)，是在完成傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生的興趣，以項(xiàng)目為載體，由指導(dǎo)教師和學(xué)生共同組建團(tuán)隊(duì)，完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室提供研究場地、實(shí)驗(yàn)儀器，通過完成創(chuàng)新項(xiàng)目，了解學(xué)科前沿、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)、熟悉科研過程。

構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的目的是為了保證本科生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及綜合性實(shí)驗(yàn)的完成。因此，在注重創(chuàng)新、注重前沿科研成果的基礎(chǔ)上，也根據(jù)目前醫(yī)學(xué)研究的主要方法來確定實(shí)驗(yàn)室的功能，并根據(jù)主要研究方法配置實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，提高實(shí)驗(yàn)室使用效率。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)成及布局需要打破學(xué)科界限，以生命科學(xué)研究的主要技術(shù)和方法作為功能區(qū)塊。目前學(xué)院已經(jīng)建成8個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，從動物模型到細(xì)胞模型，從整體行為到分子解析，形成多層次的研究平臺。

(1) 行為學(xué)研究室。擁有水迷宮、穿梭箱、跳臺、曠場實(shí)驗(yàn)、疲勞轉(zhuǎn)棒等測定大小鼠學(xué)習(xí)記憶、肌張力、痛敏、條件反射等經(jīng)典行為的測試裝置。

(2) 動物模型制作室。配有小動物呼吸機(jī)、熱板，手術(shù)顯微鏡、腦立體定位儀、微透析系統(tǒng)、小動物腦定向手術(shù)包、小動物灌注手術(shù)包、小動物心臟手術(shù)包、小動物取材裝置，可以滿足大小鼠手術(shù)、模型制作及取材的需要。

(3) 形態(tài)學(xué)研究室。配有石蠟切片機(jī)、振動切片機(jī)、冰凍切片機(jī)、烤片機(jī)、染色臺等。

(4) 圖像處理室。配有正置及倒置普通及熒光顯微鏡、凝膠成像儀、圖像采集系統(tǒng)、圖像分析軟件。

(5) 細(xì)胞室。配有通風(fēng)廚、生物安全柜、倒置顯微鏡、離心機(jī)、二氧化碳培養(yǎng)箱、細(xì)菌培養(yǎng)箱、滅菌儀、純水儀等常用設(shè)備，可以完成細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞常規(guī)實(shí)驗(yàn)的需要。

(6) 分子生物學(xué)研究室。配有酶標(biāo)儀、電泳設(shè)備、PCR儀、各類搖床、不同規(guī)格的離心機(jī)、細(xì)胞轉(zhuǎn)染系統(tǒng)等。

(7) 分離提取實(shí)驗(yàn)室。配有細(xì)胞破碎儀、干燥儀、離心機(jī)、制冰機(jī)、勻漿器等。

(8) 資料室及討論室。保存本科創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)記錄、結(jié)題報(bào)告、儀器的使用登記等，同時(shí)也提供學(xué)生討論的場所，學(xué)生可以翻閱歷屆創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)成果。

3 提升創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理的途徑

3.1 集中管理，開放使用

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室隸屬于醫(yī)學(xué)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，由實(shí)驗(yàn)中心統(tǒng)一管理，開放使用。實(shí)驗(yàn)室盡可能地為全體師生提供教學(xué)、科研和學(xué)習(xí)的方便，提供良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，保障教學(xué)活動正常有序地進(jìn)行，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都由專人負(fù)責(zé)培訓(xùn)及管理。

根據(jù)學(xué)科的特點(diǎn)和項(xiàng)目特點(diǎn)，將實(shí)驗(yàn)室管理和運(yùn)行模式分為實(shí)驗(yàn)場所管理和設(shè)備管理兩個(gè)層次。具體方法是：創(chuàng)新研究小組在使用實(shí)驗(yàn)室的前一學(xué)期末提出使用申請，申請內(nèi)容包括研究內(nèi)容、人數(shù)、需要實(shí)驗(yàn)室數(shù)及所需要的儀器設(shè)備等。教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心依各創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)提出的申請統(tǒng)籌安排，提供實(shí)驗(yàn)場所和常規(guī)儀器設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室使用期間由創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)及指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)管理，使用完畢再移交給教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心。

3.2 以人為本，加強(qiáng)培訓(xùn)

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室儀器的使用者，均需要經(jīng)過培訓(xùn)。由實(shí)驗(yàn)中心的教師根據(jù)項(xiàng)目所涉及的儀器對使用者進(jìn)行培訓(xùn)，使用者操作培訓(xùn)合格后方可單獨(dú)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室工作。

學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章制度，這些制度包括工作人員守則、劇毒物品管理辦法、防火安全規(guī)定、安全保衛(wèi)制度4個(gè)方面。學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前必須認(rèn)真學(xué)習(xí)各項(xiàng)規(guī)定，尤其強(qiáng)調(diào)安全意識，堅(jiān)決杜絕各類事故的隱患，避免事故的發(fā)生。

學(xué)生必須在實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)導(dǎo)師、技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動，并認(rèn)真撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集記錄、實(shí)驗(yàn)操作過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、收獲與體會等進(jìn)行認(rèn)真總結(jié)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師簽字，作為考核開放實(shí)驗(yàn)室的依據(jù)。

4 本科創(chuàng)新項(xiàng)目的帶動作用

目前學(xué)校已經(jīng)形成了完善的三級項(xiàng)目申報(bào)及扶持體系。學(xué)院每年大約支持20個(gè)創(chuàng)新項(xiàng)目；學(xué)校支持校級創(chuàng)新項(xiàng)目約20個(gè)，支持國家級創(chuàng)新項(xiàng)目10個(gè)左右。

醫(yī)學(xué)本科生可以自己組建團(tuán)隊(duì)，選擇指導(dǎo)教師，確定研究項(xiàng)目及實(shí)施方案。批準(zhǔn)立項(xiàng)的研究項(xiàng)目可以在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室完成。大學(xué)生開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室面向本科生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)開放，進(jìn)行教學(xué)大綱項(xiàng)目以外的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以隨時(shí)了解開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行狀態(tài)，自主申請創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，不受時(shí)空的限制。實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生的科研活動提供了最大的便利，確保創(chuàng)新項(xiàng)目的完成。對于完成出色、有肯定成果的創(chuàng)新項(xiàng)目，鼓勵(lì)申報(bào)專利、撰寫高層次的研究論文，以形成帶動和示范效應(yīng)。

(1) 以項(xiàng)目為依托，積極申報(bào)國家創(chuàng)新項(xiàng)目，培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力。對于有一定前期研究成果的項(xiàng)目，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室支持學(xué)生申報(bào)教育部本科生創(chuàng)新項(xiàng)目，在項(xiàng)目的遴選、項(xiàng)目書的撰寫、可行性分析等方面給予指導(dǎo)意見，并結(jié)合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室條件，對研究方法做出評估和調(diào)整建議。

(2) 積極申報(bào)校級創(chuàng)新項(xiàng)目，培育國家創(chuàng)新項(xiàng)目。對于項(xiàng)目新穎、操作性強(qiáng)、研究目標(biāo)明確的項(xiàng)目，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室支持其申報(bào)校級創(chuàng)新項(xiàng)目。在完成前期工作的基礎(chǔ)上，經(jīng)過選擇，進(jìn)一步培育進(jìn)展好的項(xiàng)目，爭取申報(bào)國家級創(chuàng)新項(xiàng)目。

(3) 積極申報(bào)院級創(chuàng)新項(xiàng)目，培育校級創(chuàng)新項(xiàng)目。對于申報(bào)校級及國家級創(chuàng)新失敗的項(xiàng)目，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室組織教師進(jìn)行遴選，并提出修改意見，申報(bào)院級創(chuàng)新項(xiàng)目。在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室完成初步工作以后，進(jìn)一步培育校級創(chuàng)新項(xiàng)目。

通過三級創(chuàng)新項(xiàng)目支持體系，每年進(jìn)入醫(yī)學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)達(dá)到50多個(gè)，學(xué)生200余人。對于那些有志于研究的學(xué)生，基本都可以獲得這樣的機(jī)會，惠及人群較為廣泛。目前蘭州大學(xué)本科創(chuàng)新項(xiàng)目已經(jīng)成為蘭州大學(xué)本科創(chuàng)新教育的一張“名片”。

5 開設(shè)綜合性、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)

除了創(chuàng)新項(xiàng)目的帶動作用外，近幾年，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院在大學(xué)3年級學(xué)生中開設(shè)了綜合性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)作為選修實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以自己選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、自己組建團(tuán)隊(duì)，每年創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室均公布當(dāng)年開設(shè)的綜合性實(shí)驗(yàn)名稱。每個(gè)研究所每年都可提供若干綜合性實(shí)驗(yàn)，并針對醫(yī)學(xué)3年級學(xué)生公開招募，每年基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院大約可以提供20個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這些實(shí)驗(yàn)均在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室完成。

綜合性實(shí)驗(yàn)的開展對教師提出了更高的要求，對教師綜合素質(zhì)的提高有明顯的促動作用。特別是對實(shí)驗(yàn)中心的技術(shù)人員，以前僅僅做一些教學(xué)服務(wù)和保障工作，現(xiàn)在則獨(dú)立承擔(dān)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理論的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。所以，教師必須知曉創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的重要性和意義，明確教學(xué)目標(biāo)，掌握現(xiàn)代化的教學(xué)手段，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和邏輯性。在教學(xué)準(zhǔn)備上除了熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、進(jìn)行反復(fù)的預(yù)實(shí)驗(yàn)、熟悉相關(guān)學(xué)科的理論知識外，對可能出現(xiàn)的問題還要提出解決方案。

實(shí)驗(yàn)前，教師要逐項(xiàng)檢查實(shí)驗(yàn)器材是否齊全、性能是否良好、實(shí)驗(yàn)試劑是否擺放到位以及多媒體設(shè)備運(yùn)行是否正常等，以確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過程中，教師還必需綜合多方面因素，給定學(xué)生實(shí)驗(yàn)題目和研究方向，讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的步驟和方法等進(jìn)行設(shè)計(jì)。在自主性實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中必然涉及到多個(gè)學(xué)科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和相關(guān)的理論知識，這就要求教師必須不斷學(xué)習(xí)新知識，勤于查閱國內(nèi)外的最新文獻(xiàn)，特別是對跨學(xué)科、跨領(lǐng)域知識的學(xué)習(xí)。教師只有用豐富深蘊(yùn)的知識來武裝自己，提高自身的知識水平和業(yè)務(wù)素質(zhì)，提高科研能力和水平，才能勝任培養(yǎng)高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才的任務(wù)。

6 結(jié)束語

近年，蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院本科創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)投資大約有500萬元。借助于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室這一平臺，以項(xiàng)目為依托，為醫(yī)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了一條切實(shí)可行的途徑。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行過程中不斷改進(jìn)教學(xué)和管理方法，儀器使用率均達(dá)到了較高的水平，申報(bào)國家級創(chuàng)新項(xiàng)目的成功率也在逐年增加。

[1] 張樂平，黃躍雄.研究型大學(xué)教育科技創(chuàng)新能力體系結(jié)構(gòu)及創(chuàng)新戰(zhàn)略[J].科技進(jìn)步與對策,2006,6(3):151-153.

[2] 趙敏.創(chuàng)新能力與現(xiàn)代大學(xué)教育[J].中國高教研究,1999,5(5):27-28.

[3] 劉開云.大學(xué)教育中哪些因素扼殺了我們的科學(xué)創(chuàng)造力[J].社會科學(xué)評論,2009,3(3):31-36.

[4] 潘求真.提高教師素質(zhì)，培養(yǎng)合格人才[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，2(4)：60-61.

[5] 莫日根，邢萬金，王瀟.以高水平科學(xué)研究促進(jìn)遺傳學(xué)教學(xué)[J].高校生物學(xué)教學(xué)研究,2012，2(1)：33-35.

[6] 楊方,王獻(xiàn)華,宋旭東,等.科學(xué)研究對本科教學(xué)水平提高的促進(jìn)作用[J].華北煤炭醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，9(5)：723-724.

[7] 毛煜，張曉冬，鄭杰民，等.淺談科研素養(yǎng)培養(yǎng)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育中的作用[J].西北醫(yī)學(xué)教育，2011，19(3)：454-457.

[8] 劉熒，余秋波.培養(yǎng)醫(yī)學(xué)本科生科研素養(yǎng)的體會[J].重慶醫(yī)學(xué)，2012，41(24)：2550-2552.

[9] 蘭陽軍,黃建軍,郭光金，等.高等醫(yī)學(xué)教育增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)及能力培養(yǎng)的探討[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育，2009，11(11)：37-38.

[10] 張鳴.轉(zhuǎn)換中的醫(yī)學(xué)教育范式:從弗萊克斯尼爾革命到能力培養(yǎng)[J].復(fù)旦教育論壇，2004，2(5)：93-96.

[11] 沙洪成.構(gòu)建大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式[J].中國高教研究，2004，8(8)：76-77.

[12] 徐紅梅,于益芝,王瑩.研究型醫(yī)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào):基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版，2007，9(5)：601-603.