大創(chuàng)項目中法醫(yī)學(xué)本科生科研能力培養(yǎng)的探索

黃垂秀，蔡向陽，董 瑩

(華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院法醫(yī)學(xué)系法醫(yī)物證與毒物分析教研室， 武漢 430030； △通訊作者)

法醫(yī)學(xué)是一門利用醫(yī)學(xué)知識和其他自然科學(xué)理論解決法律相關(guān)問題的應(yīng)用學(xué)科。培養(yǎng)具備法醫(yī)學(xué)理論知識和技能，既能從事法醫(yī)實踐工作，又具有基本科研能力的高級人才也是我國法醫(yī)專業(yè)對人才的培養(yǎng)目標。近年來，我國在法醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得了一些新的科研突破和重要成果，但整體水平和技術(shù)能力尚不能滿足當前公正司法的緊迫需求，與發(fā)達國家相比也還存在差距[1]，還需通過高水平科研在關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大創(chuàng)新和突破。因此，要提升我國法醫(yī)學(xué)科的國際競爭力，亟須加強具有科研創(chuàng)新能力人才的培養(yǎng)。

課外科研訓(xùn)練是培養(yǎng)大學(xué)生科研和創(chuàng)新能力的一條有效途徑[2，3]。自2012年教育部發(fā)布《關(guān)于做好“本科教學(xué)工程”國家級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃實施工作的通知》以來，全國各高校都積極開展了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目(以下簡稱“大創(chuàng)”項目)，參與的學(xué)生人數(shù)和項目數(shù)每年都在增加?！按髣?chuàng)”項目分為三種類型：創(chuàng)新訓(xùn)練項目、創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目和創(chuàng)業(yè)實踐項目[2]。高校通過把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入大學(xué)生的培養(yǎng)系統(tǒng)，培養(yǎng)他們獨立思考、善于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的探索精神和利用理論知識解決實際問題的能力。本教研室從2018年開始指導(dǎo)學(xué)生進行“大創(chuàng)”訓(xùn)練，由于法醫(yī)學(xué)專業(yè)特點，目前主要以創(chuàng)新訓(xùn)練項目為主。創(chuàng)新訓(xùn)練項目是在導(dǎo)師指導(dǎo)下，本科生團隊自主完成具有一定創(chuàng)新性的研究項目，包括研究課題的提出與設(shè)計、研究條件的準備與實施、研究成果報告的撰寫與交流等[4]。導(dǎo)師通過提出問題-分析問題-解決問題的課題探討模式，激發(fā)學(xué)生科學(xué)探索熱情，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識，提高其實踐能力。至今，本課題組已經(jīng)指導(dǎo)了20多名法醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生，獲得1項國家級和6項校級“大創(chuàng)”項目資助。在這些項目的實施過程中，本教研室教師經(jīng)過反復(fù)探索、實踐和總結(jié)，形成了一套以提升法醫(yī)專業(yè)本科生科研能力為目標的指導(dǎo)模式，在此作一梳理和分析，以期為其他高校相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識及創(chuàng)造能力的人才提供借鑒。

1 目的與目標

法醫(yī)行業(yè)由于其特殊性，對學(xué)生的動手能力和綜合素質(zhì)要求都很高。培養(yǎng)具有自主學(xué)習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力等綜合能力的法醫(yī)人才也是新時期法醫(yī)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的重要目標[1]。在新時期創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標下，我們培養(yǎng)出來的學(xué)生應(yīng)該是有創(chuàng)新能力的行業(yè)開拓者，而非單純的技術(shù)熟練工或者操作工。因此，讓學(xué)生在積極探索知識的同時提升專業(yè)素養(yǎng)和科研能力，是我們在開展“大創(chuàng)”項目中培養(yǎng)學(xué)生的主要目的。

2 實施方式

2.1 通過文獻閱讀培養(yǎng)科研思維

多數(shù)學(xué)生都是從大二開始申請進入實驗室為“大創(chuàng)”項目做準備。這個時期的學(xué)生參與熱情很高，但是對科研的認識往往還很模糊，其能力和水平也僅是停留在按照實驗講義做實驗的階段，并不知道如何去開啟課題研究。文獻的調(diào)研和分析則是邁入科學(xué)研究的第一步，科研思維的培養(yǎng)也是從文獻檢索和文獻閱讀能力的培養(yǎng)開始的[5]。學(xué)生通過檢索感興趣領(lǐng)域的相關(guān)文獻并對其中內(nèi)容進行分析，可為科研工作提供思路，解決科研過程中“是什么”“為什么”以及“怎么辦”等問題，其重要性不言而喻。然而，我們通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，雖然大部分學(xué)校圖書館都購買了各類專業(yè)數(shù)據(jù)庫，但多數(shù)學(xué)生并不十分了解，特別是低年級本科學(xué)生，在還未學(xué)習專業(yè)的文獻檢索課程前，面對網(wǎng)絡(luò)上海量的信息資源，經(jīng)常感到無從下手。即使能查閱到相關(guān)文獻，但因文獻閱讀量少，專業(yè)知識有限，往往也不知道該如何從文獻中提取自己需要的信息。因此，很少有學(xué)生能夠通過自己檢索文獻找到研究領(lǐng)域中還沒有解決的問題從而確定選題，或者在項目遇到困難時可以通過分析文獻中的內(nèi)容從而找到解決問題的辦法。針對這種現(xiàn)象，本教研室在“大創(chuàng)”學(xué)生進入實驗室開始課題研究之前，先對他們進行文獻檢索與閱讀的培訓(xùn)，給學(xué)生介紹專業(yè)文獻檢索常用的數(shù)據(jù)庫以及查找相關(guān)文獻的具體方法，例如如何輸入檢索詞才能有效查找到與我們研究相關(guān)度最高的文獻；在文獻閱讀方面，向?qū)W生解析專業(yè)文獻的結(jié)構(gòu)框架，幫助他們可以快速準確地凝練文獻核心內(nèi)容。我們通過這樣的培訓(xùn)，進一步夯實了學(xué)生的理論知識基礎(chǔ)，也拓展了他們掌握知識的廣度和深度，同時讓他們學(xué)習知識的方式從被動接受變?yōu)橹鲃犹剿?，提高了他們在課題研究過程中發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。這對學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和科研創(chuàng)新能力的提升至關(guān)重要。另外，我們要求學(xué)生在閱讀文獻時做好筆記和信息記錄，并在筆記上按照標準格式附上參考文獻的信息，以便在今后工作匯報、撰寫論文時使用，這樣的文獻閱讀訓(xùn)練也使他們的科研過程更加規(guī)范。

2.2 合理選擇課題以樹立科研信心

通常，本科二、三年級的醫(yī)學(xué)生是申報“大創(chuàng)”項目的主力軍，但是多數(shù)本科生在此之前從未進行過科學(xué)研究工作，且專業(yè)基礎(chǔ)薄弱，對一些科學(xué)概念和技術(shù)還比較陌生，很難產(chǎn)生創(chuàng)新觀點[6]。對導(dǎo)師來說，如果確認選題時一味追求高端創(chuàng)新技術(shù)，而不從學(xué)生的實際能力出發(fā)，最終也會因為目標設(shè)立的過高過大，導(dǎo)致課題研究虎頭蛇尾，無法完成。在這種情況下，學(xué)生原有的科研熱情可能會隨著一次次的研究失敗而受到打擊，不少學(xué)生也會產(chǎn)生“自己不適合從事科研工作”的想法，在未來的職業(yè)選擇中也會對“科研”這條路望而生畏，從長遠看反而不利于本科生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，指導(dǎo)教師需要結(jié)合學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)和興趣愛好，指導(dǎo)學(xué)生進行合理選題。選題的來源可以是本科生的專業(yè)課程中引伸出的研究課題，例如我教研室指導(dǎo)的“MIP-SPME與LC/MS聯(lián)用檢測生物檢材中的毒品甲卡西酮”和“MIP-SPE與LC/MS聯(lián)用檢測生物檢材中的抗抑郁藥物濃度”等課題都來源于目前法醫(yī)毒物分析課程和實驗教學(xué)，針對目前法醫(yī)毒物分析實踐中樣品前處理效率低的難題而提出的課題。還可以是學(xué)生出于自身興趣或結(jié)合目前社會關(guān)注熱點而自主尋找的課題，例如有學(xué)生對目前中藥使用問題上公眾關(guān)注的“藥性”和“毒性”的話題很感興趣，進一步結(jié)合指導(dǎo)教師承擔的前沿研究課題，形成了“基于分子印跡技術(shù)去除中藥材中馬兜鈴酸類有毒物質(zhì)的研究”的課題。這樣的課題有一定的創(chuàng)新性，從難度上也與本科生的專業(yè)基礎(chǔ)相匹配，結(jié)合了學(xué)生的專業(yè)方向和研究興趣。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，學(xué)生可以獨立設(shè)計方案并實施完成。雖然在實施過程中會遇到各種各樣的困難或者經(jīng)歷很多失敗，興趣和自信又能激發(fā)他們積極主動地發(fā)現(xiàn)問題并且思考解決方案，在此過程中他們會通過查閱文獻資料產(chǎn)生自己的想法，然后結(jié)合自己的專業(yè)知識和所查找的資料，創(chuàng)新出新的解決問題的辦法。這樣的過程既培養(yǎng)了大學(xué)生的創(chuàng)新思維和研究能力，也樹立了他們對自己所做課題的自信心以及對自身科研能力的自信心，形成一個良性循環(huán)。

2.3 明確分工以提高科研效率

對于本科生，他們不能像研究生一樣每天都在實驗室工作，只能利用課程之間的零散時間進入實驗室，并且“大創(chuàng)”項目實施周期短(一般12-18個月)，因此，合理分配時間和任務(wù)是高質(zhì)量完成項目的關(guān)鍵。另外，“大創(chuàng)”項目都是以小組為單位，團隊內(nèi)成員可能來自不同年級甚至不同專業(yè)。分工合作不僅可以提高工作效率，還可實現(xiàn)團隊成員間的知識交流與共享，提升團隊創(chuàng)造力。在項目實施的過程中，指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生專業(yè)、年級以及能力特長分配不同的任務(wù)，保證每名學(xué)生都參與其中。例如，高年級的學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識相對較好，進實驗室時間較長，對實驗設(shè)備的使用也比較熟悉，可作為隊長，負責項目統(tǒng)籌安排，保證各項工作順利開展；擅長文字撰寫的學(xué)生負責項目報告以及論文撰寫；語言表達能力較好的學(xué)生則負責課題匯報；其他學(xué)生則根據(jù)自身興趣分別負責文獻調(diào)研、數(shù)據(jù)分析等工作；需要動手操作的實驗部分也分成不同部分，如有學(xué)生負責采樣，有學(xué)生負責樣品前處理，還有學(xué)生負責對處理好的樣品進行分析檢測以及對檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)一進行拷貝和分析處理，這樣在時間上可由每位隊員按照自己的時間合理安排，極大提高了實驗效率。盡管工作被分解成不同的部分，但在實際過程中，每一項工作都不是由某位學(xué)生單獨完成，而是整個團隊作為一個整體，在實施項目的每個部分互相交流、互相幫助、互相學(xué)習，共同完成任務(wù)。本教研室從團隊協(xié)作出發(fā)，以學(xué)生為主體，讓他們明確職責，各自發(fā)揮所長，優(yōu)勢互補。這樣的實踐方式，不僅提高了項目完成效率，更重要的是加強了學(xué)生的團隊意識，提高了他們的團隊協(xié)作能力，也讓他們深刻體會到“合作共贏”才是未來社會發(fā)展的必然趨勢。

2.4 堅持學(xué)生為主體，全面提升科研素養(yǎng)

“大創(chuàng)”項目的基本要求是大學(xué)生自主構(gòu)想、實行有創(chuàng)新的實驗或?qū)嵺`。因此，該項目的實施主體為大學(xué)生。然而，根據(jù)對醫(yī)學(xué)本科生科研素養(yǎng)的調(diào)查顯示[7，8]，在已參加過科研活動的學(xué)生中，僅有約五分之一的學(xué)生是自己獨立設(shè)計課題并申請立項，而超過一半的學(xué)生的課題是由教師設(shè)計指導(dǎo)的，不少學(xué)生的項目書直接來源于教師自身的科研課題，甚至在項目選題與設(shè)計、條件的準備以及項目實施等過程均由指導(dǎo)教師或其研究生完成。此方法看似省時省力，實際上學(xué)生在項目中僅接觸一些無需思考加工的基礎(chǔ)性工作，實際參與度較低，很難真正了解科研本身，各方面能力也很難得到明顯提升，難以產(chǎn)生創(chuàng)新獨立的科學(xué)思想。并且，這樣的培養(yǎng)方式也容易使學(xué)生過分依賴指導(dǎo)教師，產(chǎn)生“不思考也可做科研”的懶惰心理，無法形成嚴謹?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度，也違背了培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力的初衷。因此，在項目的整個過程中，指導(dǎo)教師應(yīng)時刻明確自己的輔助作用，以學(xué)生為主體，注重學(xué)生自主思考和分析解決問題能力的培養(yǎng)。例如，在立項時，指導(dǎo)教師在指導(dǎo)學(xué)生選擇了合適的選題后，就應(yīng)適當放手讓學(xué)生自己通過廣泛查閱文獻了解國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)后，獨立撰寫申報書。很多學(xué)生在撰寫申報書時會出現(xiàn)各種問題，如不能正確提出擬解決的科學(xué)問題、研究方法和技術(shù)路線缺乏科學(xué)性與合理性等，此時教師再與學(xué)生一起，針對出現(xiàn)的問題展開分析，以啟發(fā)式的方式進行引導(dǎo)，最終得出具體解決方案。項目實施過程中，教師鼓勵學(xué)生自我管理、主動探索和發(fā)現(xiàn)有意義的科學(xué)現(xiàn)象和結(jié)論，但在遇到困難時，則與學(xué)生共同進入復(fù)盤與反思，改進工作方法。例如，在一個項目實驗過程中，由于學(xué)生實驗藥物用量不當，導(dǎo)致實驗動物全部死亡。此時指導(dǎo)教師并未立刻進行批評教育，而是首先帶領(lǐng)學(xué)生舉辦動物的默哀儀式，由于法醫(yī)職業(yè)經(jīng)常要面對已經(jīng)逝去的生命，通過這種方式引導(dǎo)學(xué)生思考在未來的法醫(yī)工作中如何對待生命；然后，與學(xué)生共同回顧和分析整個實驗過程，檢討問題環(huán)節(jié)，讓學(xué)生明白應(yīng)以端正嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度來進行實驗設(shè)計，對沒有把握的操作應(yīng)進行預(yù)實驗；最后，總結(jié)需要汲取的經(jīng)驗和教訓(xùn)，提高再次實驗的可行性。這次的實驗過程雖然曲折，但讓學(xué)生對自己的職業(yè)屬性又有了新的認識，也培養(yǎng)了學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)作風和規(guī)范細致的操作習慣，這比完成項目本身更具有價值。在后期相關(guān)科研成果的撰寫時，學(xué)生先自主撰寫，再由導(dǎo)師分析和總結(jié)學(xué)生寫作中存在的問題。這樣不但可以提高學(xué)生科技論文寫作的規(guī)范和水平，也不會讓學(xué)生有自己只是操作工的感覺，科研參與度和科研熱情也極大提高?？茖W(xué)研究本身充滿了不確定性，因此，在項目過程中，學(xué)生必定會經(jīng)歷多次實驗失敗，也會抱怨做實驗的枯燥無聊，并產(chǎn)生放棄的想法，在論文的寫作過程中，也必定會體驗到無數(shù)次的痛苦。此時指導(dǎo)教師不能因為要加快成果產(chǎn)出和論文發(fā)表就全權(quán)代勞，對于出現(xiàn)的困難和挫折，只有適時的指導(dǎo)和有效的思想溝通，協(xié)助學(xué)生克服困難，才能提高學(xué)生應(yīng)對挫折和困難的綜合素質(zhì)。這也是一個科研工作者必須具備的素養(yǎng)。

3 實施效果

目前，本教研室采用以上實施方式已經(jīng)培養(yǎng)了20多名本科“大創(chuàng)”隊員，無論是在育人、還是科研產(chǎn)出上都取得了一定的效果。其中，以“大創(chuàng)”本科生為第一作者在國際權(quán)威期刊JournalofChromatographyA上發(fā)表論文1篇，并以“大創(chuàng)”項目為依托背景獲得校級科研創(chuàng)新類競賽獎2項。學(xué)生通過這樣的科研項目訓(xùn)練，提高了自身的科研水平，產(chǎn)生了對科研的熱情。不少學(xué)生在完成項目后也立志未來要繼續(xù)從事科研事業(yè)，為我國法醫(yī)學(xué)專業(yè)的發(fā)展貢獻力量。自2018年，在本教研室完成“大創(chuàng)”項目的學(xué)生中已有4名保送研究生，2名考上研究生。在訪談中，學(xué)生表示，在教師的指導(dǎo)下通過“大創(chuàng)”項目，提前了解了科研，自己各方面的能力都得到了明顯提升，更重要的是在此過程中感受到科學(xué)研究的樂趣，也明確了自己未來的科研方向。由于這些學(xué)生在本科畢業(yè)時已經(jīng)具備了一定的科研能力，在談及未來研究生階段的科研工作時，他們也顯得更有自信。

4 目前存在的問題

在高校中開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，目的是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性和批判性思維，激發(fā)他們的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)靈感。但從本教研室近年來指導(dǎo)“大創(chuàng)”項目的經(jīng)驗以及查閱近十年來關(guān)于“大創(chuàng)”項目的文獻和調(diào)研報告來看，我國高校的“大創(chuàng)”項目在實施過程中仍存在著各種問題。

從學(xué)生層面來看，部分學(xué)生參與項目的功利化現(xiàn)象嚴重。有調(diào)研顯示[2,9，10]，超過三分之一的學(xué)生參與項目是為了獲得獎項或?qū)W分，而不是出于提升自身的綜合能力，因此不少學(xué)生在得到相關(guān)獎勵后就不再進行深入的行動與實踐，從而使項目的進一步開展受到阻礙。另外，大創(chuàng)團隊中有些學(xué)生本身興趣不足，存在“渾水摸魚”的想法，不能積極參與整個項目的實施過程；還有些學(xué)生擔心把較多精力放在課外的科研工作上會影響考試成績，患得患失，不愿努力付出。這樣的學(xué)生在最后都很難真正有所收獲。

從指導(dǎo)教師層面來看，雖然高校教師科研水平和科研平臺較好，但若脫離實際需求去做科研，則是閉門造車，沒有實際意義。而法醫(yī)學(xué)又是一門應(yīng)用性很強的學(xué)科，通過“大創(chuàng)”項目除了讓學(xué)生提升科研能力，還有一個目的就是讓他們通過項目實踐，提升法醫(yī)學(xué)本科生的職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。法醫(yī)的一線人員如各公安系統(tǒng)和司法鑒定機構(gòu)的技術(shù)人員由于長年從事法醫(yī)檢案實踐，對目前檢案工作中面臨的困難以及現(xiàn)行技術(shù)方法的不足比較了解，但他們工作繁重，而且未經(jīng)過系統(tǒng)專業(yè)的科研思維和科研方法訓(xùn)練，很難準確抓住科研前沿的熱點和重點[11]。因此，高校指導(dǎo)教師應(yīng)與一線人員互相取長補短，通過講座交流、學(xué)生聯(lián)合培養(yǎng)等多種形式在科研領(lǐng)域加強交流和合作，不斷提高高校教師教學(xué)研究和指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐的水平。

從高校管理層面來看，現(xiàn)階段大部分高校還未出臺系統(tǒng)的科研訓(xùn)練培養(yǎng)方案，也未制定合理的本科生創(chuàng)新能力考量方法和標準[12]，且“大創(chuàng)”項目在進行過程中沒有完善的項目過程管理實施辦法[13]，缺乏實質(zhì)性監(jiān)督，導(dǎo)致項目實際執(zhí)行率低。

如今，“大創(chuàng)”項目計劃在我國實施已經(jīng)10年，很多高校也在實施的過程中逐步轉(zhuǎn)變了教育理念，改革了人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)出很多面向國家建設(shè)需要的高水平創(chuàng)新人才。參與了“大創(chuàng)”項目的學(xué)生也提早感受了科研過程，培養(yǎng)了科研思維，提高了綜合素質(zhì)，為今后的科研工作以及就業(yè)打下基礎(chǔ)。但目前我國高校的創(chuàng)新和科研人才培養(yǎng)模式尚未形成完善的體系。本文基于本教研室?guī)啄陙淼摹按髣?chuàng)”指導(dǎo)經(jīng)驗，探索出以提升法醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生科研能力為導(dǎo)向的指導(dǎo)模式，在一定程度上有助于培養(yǎng)和鍛煉法醫(yī)專業(yè)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力。今后，本教研室將不斷完善該指導(dǎo)模式，希望為社會培養(yǎng)出更多高素質(zhì)、綜合性法醫(yī)學(xué)拔尖創(chuàng)新人才。