藥學專業(yè)大學生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究

□惠 子 何興瑞 卓曉韜 王麗薇 張 航 謝 恬 葉向陽

2021年10月12日，國務院辦公廳印發(fā)的“關于進一步支持大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的指導意見”指出，大學生是大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新的主力軍，支持大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)具有重要意義。要提升大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，需將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿人才培養(yǎng)的全過程，同時需要提升教師創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學能力，加強大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)培訓。當前在中國高校人才培養(yǎng)過程中，由于大學生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺與資源匱乏、缺少指導學生科研實踐的課程設置等問題[1]，在一定程度上阻礙了大學生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。藥學專業(yè)本科教育以為社會培養(yǎng)藥學方面的合格專業(yè)人才為首要任務，同時也承擔著大學生的科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)重任，這是我國培養(yǎng)高層次的科研隊伍的基礎和根本?！巴ㄟ^研究進行教學”、“保持教學與研究統(tǒng)一”最早是由德國柏林大學洪堡提出的辦學思想，科學研究與基礎教學并不是孤立存在的，而是相互促進、相輔相成，將二者有機的結合起來有利于藥學人才培養(yǎng)[2]。課題組對國內(nèi)外藥學專業(yè)人才培養(yǎng)情況進行系統(tǒng)分析，并通過對杭師大藥學院學生的前期調(diào)研顯示，很多學生有強烈的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)與求知意愿，但由于缺少針對本科生科研培訓的平臺與培養(yǎng)機制，制約了學生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與發(fā)展，因此課題組開設了針對低年級本科生科研能力早期挖掘的教學實踐探索，調(diào)研早期引導對培養(yǎng)大學生科研創(chuàng)新能力的影響，以尋求解決問題的有效方法。

一、前期分析與調(diào)研統(tǒng)計

(一)國內(nèi)外藥學專業(yè)教育差異分析比較。我國一直很重視藥學專業(yè)教育人才的培養(yǎng)，包括醫(yī)藥研發(fā)人才、高級技術人才和能夠從事一線生產(chǎn)的高素質(zhì)技術人才培養(yǎng)。但是和發(fā)達國家高水平院校的藥學專業(yè)本科教育相比，還是存在著一些差距。申請人對我國藥學專業(yè)本科教育和發(fā)達國家藥學專業(yè)教育現(xiàn)狀作了下比較，發(fā)現(xiàn)有如下幾點不同[3～4]。

1.大學生與導師的互動差距。在我國，大學生一般是等到高年級如大四臨近畢業(yè)時，才開始咨詢導師了解科研。然而，在這期間，準備畢業(yè)的學生又忙于考研或找工作，與導師在科研問題上的溝通十分有限。而在發(fā)達國家，大學生在一入學之后就開始向?qū)熥稍兞私饪蒲?，更利于發(fā)現(xiàn)自身感興趣的研究方向。

2.學生的主動性差異。國外大學生都是積極、主動找導師咨詢，了解科研方面的信息，與科研型的導師一起探討規(guī)劃他們的大學生活及大學畢業(yè)后的職業(yè)規(guī)劃(或繼續(xù)研究生深造)等問題，他們通?？梢赃x擇自己感興趣的畢業(yè)課題。而國內(nèi)則不同，國內(nèi)大學生通常是到大學四年級臨近畢業(yè)時，由導師分配畢業(yè)課題，缺乏積極性與主動性。本項目擬通過組成一個導師團，宣傳，并主動去接觸低年級本科生，以期逐漸改變這個現(xiàn)狀。

3.職業(yè)規(guī)劃不同差距。國外大學生比較早就開始相關的職業(yè)規(guī)劃，學生在這方面有很強的主動性和需求。而國內(nèi)的本科生在這方面就略顯欠缺。本項目的實施將會讓大學生認識到職業(yè)規(guī)劃的重要性。

4.參與科學研究的時間不同。我國藥學專業(yè)課程設置較多，偏重體系化、專業(yè)化或系統(tǒng)化的理論課程的學習，而發(fā)達國家則偏重于實踐課程，能更早地參與實驗室的學習和科研活動。國外大學生在四年大學期間參與科研的時間遠遠超過國內(nèi)學生。主要是他們一般在一、二年級就開始參與科研，而且暑期也是利用課余時間在實驗室從事科研活動。主要是因為他們對科研的興趣比較濃，而且他們堅信大學期間的科研經(jīng)歷對他們的能力培養(yǎng)和今后的繼續(xù)深造或就業(yè)都有極大幫助。

(二)前期調(diào)研統(tǒng)計。針對這些差距，借鑒國外藥學專業(yè)人才培養(yǎng)的優(yōu)點并結合我國藥學專業(yè)人才培養(yǎng)的實際情況，教育工作者們進行了多方面的嘗試，以期提升大學生科研創(chuàng)新能力，如加強理論教學與科研實踐相結合[5]；為學生搭建科研平臺，提供科研實踐需要的環(huán)境，以項目為導向促進大學生參加科研的積極性等，取得了一定的成績。然而，目前國內(nèi)高校還普遍存在針對大學生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程設置少，科研平臺主要面向研究生及高校教師自身科研開放等問題，本科生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)嚴重匱乏。另外，本科階段難以接觸到真正的科研創(chuàng)新工作，總體上缺少科研創(chuàng)新的氛圍以及其他種種因素等限制了大學生科研創(chuàng)新能力的提升。因此，需要尋找新的解決途徑及培養(yǎng)策略，從多方面著手，循序漸進推動對大學生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)。在教學改革開展的前期，課題組對藥學專業(yè)各年級的學生加入教師科研團隊開展科研實踐與探索的意愿開展調(diào)研，詳細情況見表1，從統(tǒng)計結果來看，多數(shù)學生對加入導師的科研團隊，開展科研實踐有著強烈的好奇心與意愿，為教學改革提供了依據(jù)。

表1 藥學院本科生科研實踐調(diào)查統(tǒng)計

二、大學生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)教學設計與實踐

針對目前存在的這些突出的問題，依托杭州師范大學科技園實驗室這一獨特的地理位置和優(yōu)秀的實驗條件，課題組設計了本科生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)團隊的組建與學生招募、科研平臺的調(diào)整、定期培訓、專業(yè)指導與實踐、以賽促學的教學改革路線，為有興趣的大學生創(chuàng)建科研平臺，讓學生把所掌握的理論知識與具體實踐操作結合，使學生對相關理論知識形成一個立體的認識，并提高學生將理論應用在具體社會實踐中的能力。為在學院推廣并全面開展本科生科研實踐訓練課做前期的探索與準備。

(一)團隊的組建與學生招募。針對藥學專業(yè)本科生的基礎與實際情況，課題組組建了一支由教師和高年級研究生組成的導師團隊開展調(diào)研，并向低年級學生宣傳、介紹藥物化學課題組的基本情況與研究內(nèi)容、研究方向，引導學生積極參與科技創(chuàng)新活動，同時通過自愿報名、導師組面試的形式招募有強烈科研實踐欲望，對藥物化學感興趣的藥學專業(yè)低年級同學擔任科研助理。

(二)調(diào)整現(xiàn)有科研平臺。根據(jù)最終入選的本科生人數(shù)與專業(yè)學習基礎，課題組將本研究方向常用的儀器根據(jù)難易程度及在科研中的應用情況分層次向本科生開放，一些常用的普通儀器設備如反應裝置、選轉蒸發(fā)儀、層析用色譜柱，熔點儀以及玻璃器皿等向本科生全面開放。一些高端的儀器：如快速中壓制備色譜儀，高效液相色譜儀等經(jīng)過培訓取得上崗資格后開放，對一些貴重的儀器，如液相色譜-單四極桿質(zhì)譜儀，則通過教師現(xiàn)場演示與講解的方式讓學生熟悉操作流程及應用。針對本科生情況搭建的逐級開放科研平臺使學生不僅能熟練掌握常規(guī)的、簡單的儀器設備的應用，而且對于一些高端的、復雜且在藥物合成實驗中常用儀器設備的應用也能有較好的掌握，以滿足學生進一步科研探索的需求，激發(fā)學生主動研究與學習熱情。

(三)定期培訓。課題組教師通過講座的形式對本科生進行實驗室安全與實驗操作技能培訓，如HPLC的使用、LC-MS的基本操作，Chemical Office的使用，微波反應器的使用、文獻調(diào)研與檢索等，并通過高年級研究生帶隊組織學生定期開展文獻閱讀與匯報活動，為提升學生的文獻閱讀能力、科研實驗設計能力提供有效的指導與支持。

(四)以賽促學。在國家政策和學校的引導下，越來越多的學生都有強烈的意愿參加科研創(chuàng)新競賽，但多數(shù)學生由于缺乏專業(yè)教師的指導，因而對選題、實驗設計與實施方案、實驗數(shù)據(jù)的采集整理等缺乏基本的認知與必要的積累，在參賽的過程中很容易半途而廢，進一步影響了學生參賽與科研探索的積極性。課題組教師通過全程參與，在比賽的各個階段給予悉心指導與支持，同時有完善的科研平臺為研究工作的開展提供強有力的保障，有效提升了學生申報的成功率，極大提升了學生投身科研實驗的積極性與科研能力，通過參賽也拓寬了學生的視野，為學生在碩士和博士階段的深造做好充分準備。

三、教學改革成果

(一)參與科研創(chuàng)新活動人數(shù)增多。在開展教學改革的兩年內(nèi)，共有23名對本課題組研究方向感興趣的低年級大學生來實驗平臺參觀學習，其中有7人先后正式加入課題組擔任科研助理，在課題組教師與研究生學長的帶領下接受了嚴格的安全培訓及全面的實驗技能培訓，具備了良好的科研能力。

(二)科研成果顯著。依托于完善的科研創(chuàng)新平臺，在導師的悉心指導下，學生的實驗技能得到顯著提升，逐漸由原來的被動學習轉變?yōu)橹鲃訁⑴c。通過學生與學生之間、學生與導師之間的交流探討，逐步形成具有個人特色的科研創(chuàng)新思維方式，明確自己感興趣的研究方向，并在導師的幫助下能夠獨立完成所設計的實驗項目。在兩年時間內(nèi)，加入本課題組的7名大學生作為項目負責人先后申報了多個科研創(chuàng)新項目，共獲得“本科生創(chuàng)新能力提升工程”2項，“星光計劃”4項，“新苗人才計劃”1項，其中3項已結題，4項在研中。學生參與發(fā)明專利申請3項，申報項目的成功率及科研成果獲得率比教學改革前提升顯著。

(三)對未來發(fā)展規(guī)劃能力顯著提升。通過科研訓練，學生在科研實踐與創(chuàng)新能力，科研思維上都有較大的提升，學習的目標感增強，因而能更好規(guī)劃自己未來的發(fā)展方向與實現(xiàn)路徑，進而更好地制定學習與職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，為進一步發(fā)展打下良好的基礎。如本課題組已升至大四的兩名本科生，在科研活動中對所研究方向產(chǎn)生了濃厚的興趣，出色的完成了現(xiàn)階段的實驗內(nèi)容并對下一階段的研究做出計劃，正積極備戰(zhàn)考研，爭取在研究生階段能將自己的科研創(chuàng)新能力提升至一個新的高度。

四、結語

我國是原料藥生產(chǎn)大國，生產(chǎn)規(guī)模僅次于美國居世界第二，但其中95%為仿制藥，新藥研發(fā)水平偏低。而我國人口眾多、藥品消費量大，努力發(fā)展本國制藥能力，研發(fā)更多普通民眾能吃得起的新藥，躋身制藥強國是當前藥學高等教育的重要使命與責任。我國的藥學發(fā)展需要更多的專業(yè)人才，這就使得教育工作者要不斷進行創(chuàng)新，努力培養(yǎng)具有綜合實力的藥學人才。我國藥學教育的未來總體發(fā)展需要嚴格的規(guī)劃，在借鑒發(fā)達國家優(yōu)秀的藥學人才培養(yǎng)模式的基礎上，要找到自身的優(yōu)勢，盡快認清形勢，明確發(fā)展方向，轉變教學觀念，探索教育改革的具體措施，最終培養(yǎng)出被社會廣泛認可的高素質(zhì)藥學人才。因此，高校需對藥學專業(yè)學生的培養(yǎng)提供更多的政策支持與引導，營造良好的科研創(chuàng)新氛圍，激發(fā)學生的主觀能動性，為新時代培養(yǎng)更多的具有綜合實力的藥學人才打下堅實的基礎。

通過本次教學改革與實踐，課題組在挖掘與培養(yǎng)本科生科技創(chuàng)新能力方面積累了較好的經(jīng)驗，今后課題組進一步開設本科生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)選修課，指導更多的本科生參與系統(tǒng)的科技創(chuàng)新訓練，為創(chuàng)新型藥學人才培養(yǎng)提供思路與解決之道。