依托科研項(xiàng)目培養(yǎng)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)本科生科研能力的教學(xué)與實(shí)踐

李小麗

高等院校對(duì)大學(xué)生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是我國本科教育任務(wù)的重要組成部分[1-2]，科學(xué)研究和教育教學(xué)的合理融合是高等院校完成高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的必經(jīng)之路[3-4]。為進(jìn)一步提升醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生科研能力和創(chuàng)新精神，高等醫(yī)學(xué)院校先后開展了多項(xiàng)大學(xué)生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目[5-6]。近年來，重慶醫(yī)科大學(xué)也從多個(gè)方面積極推進(jìn)醫(yī)學(xué)類本科生科研能力的培養(yǎng)，包括鼓勵(lì)學(xué)生參加各級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽項(xiàng)目，設(shè)立校級(jí)本科生科研專項(xiàng)，支持本科生進(jìn)入感興趣的課題組學(xué)習(xí)，跟隨有創(chuàng)造力的導(dǎo)師進(jìn)行科研思維的訓(xùn)練，組織本科生積極參與科研講座等。文章以教師科研課題為依托，指導(dǎo)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生進(jìn)行科學(xué)研究，經(jīng)過完整的科研訓(xùn)練，學(xué)生的科研思維和科研能力均得到了較大的提升。

1 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生科研能力現(xiàn)狀分析

目前，我國高等醫(yī)學(xué)院校主要采用以學(xué)科為中心的臨床醫(yī)學(xué)教育、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育和公共基礎(chǔ)教育三段式教學(xué)模式[7]，專業(yè)性很強(qiáng)，對(duì)學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng)要求較高，而對(duì)于學(xué)生科研能力的要求較低。一方面醫(yī)學(xué)本科生的教育主要以課程教學(xué)為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳授，忽視了能力素質(zhì)培養(yǎng)，使得學(xué)生安于接受現(xiàn)有知識(shí)，缺乏探索性精神，科研能力薄弱，創(chuàng)新能力不足[8-9]；另一方面用人單位在招聘時(shí)更重視診斷檢測能力，這使得醫(yī)學(xué)院校在培養(yǎng)本科生時(shí)，對(duì)其科研能力培養(yǎng)重視性不夠，加之科研經(jīng)費(fèi)不充足等問題，使得醫(yī)學(xué)本科生科研能力培養(yǎng)的體系不完善。

2 結(jié)合基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科特點(diǎn)及科研能力培養(yǎng)的必要性

2.1 專業(yè)特點(diǎn)決定

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具備全面的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)，特別是扎實(shí)的生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)技能，較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，既能夠在高等醫(yī)學(xué)院校和科研機(jī)構(gòu)從事基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)科的教學(xué)及科研，又能在醫(yī)藥衛(wèi)生相關(guān)領(lǐng)域從事基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的醫(yī)學(xué)專業(yè)人才[10]。

基于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)本科生培養(yǎng)的目標(biāo)要求，科研能力的培養(yǎng)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)本科生綜合培養(yǎng)的重要部分。建設(shè)以科研創(chuàng)新能力為核心的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)人才教育是貫徹以學(xué)生為主體的教育模式的必然要求[11]，因此，高等醫(yī)學(xué)教育培養(yǎng)的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)本科生應(yīng)該具有一定的科研能力，才能更好地適應(yīng)社會(huì)需求[12-13]?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生是我國醫(yī)學(xué)科研領(lǐng)域中最重要的后備軍，加強(qiáng)其科研能力的培養(yǎng)是十分必要的。

2.2 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)思想

轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)作為當(dāng)前醫(yī)學(xué)科研模式的熱點(diǎn)方向，其主要目標(biāo)是突破基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域與臨床醫(yī)學(xué)、藥物研發(fā)等之間存在的屏障，將基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究獲得的成果有效轉(zhuǎn)化為臨床治療的新方法[14-15]。轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)思想重點(diǎn)就是將基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)進(jìn)行有效銜接，這對(duì)于當(dāng)今的醫(yī)學(xué)生培養(yǎng)來說具有極其重要的意義。因此，醫(yī)學(xué)生參與早科研，了解基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究過程，熟悉科學(xué)研究工作，為將來轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3 依托教師科研基金項(xiàng)目培養(yǎng)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生科研能力的實(shí)施

3.1 參與學(xué)生的篩選

科研課題的完成離不開一組執(zhí)行力強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)，為了課題的順利展開，團(tuán)隊(duì)的組建成為首要任務(wù)?？紤]到課程設(shè)置進(jìn)度，高年級(jí)學(xué)生課程任務(wù)較多，低年級(jí)學(xué)生有更多課余時(shí)間參與科研項(xiàng)目，故本研究自2022 年8 月—2023 年8 月從重慶醫(yī)科大學(xué)2021 級(jí)（二年級(jí)）基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科班級(jí)挑選學(xué)生。學(xué)生的挑選遵循以下幾個(gè)原則：（1）具有一定的英語閱讀能力，能夠保證簡單英文論文的閱讀和理解；（2）學(xué)有余力且對(duì)科學(xué)研究有著濃厚的興趣；（3）具有較快的學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力，愿意投入一定的時(shí)間及精力從事科學(xué)研究工作。教師通過學(xué)生投送簡歷、中英文自我介紹和敘述對(duì)科學(xué)研究的初步理解等形式了解學(xué)生的情況，最終確定10 名基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生參與到項(xiàng)目中。同時(shí)，需要挑選1 名責(zé)任心較強(qiáng)、綜合素質(zhì)較高以及具備一定領(lǐng)導(dǎo)力的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，協(xié)助指導(dǎo)教師管理團(tuán)隊(duì)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)項(xiàng)目的進(jìn)展，使得團(tuán)隊(duì)成為一個(gè)具有共同追求和價(jià)值理念、做事態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的優(yōu)秀科研團(tuán)隊(duì)。

3.2 項(xiàng)目的實(shí)施

3.2.1 選題階段

科學(xué)研究的選擇需要遵循幾個(gè)基本要素——科學(xué)性、創(chuàng)新性和可行性[16]。新接觸科學(xué)研究的本科生具有想象力豐富、思維敏捷等特點(diǎn)，因此多數(shù)學(xué)生能夠提出具有創(chuàng)新想法的選題，但由于缺乏科研訓(xùn)練和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，他們提出的課題往往可能為了追求熱點(diǎn)而缺乏科學(xué)性和可行性，包括技術(shù)上忽略了課題依托單位是否具備所需的儀器設(shè)備及技術(shù)支持等。因此，這一過程學(xué)生需要在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行。為了讓學(xué)生有較為明確的科研方向，課題依托教師的基金項(xiàng)目開展。首先，教師通過組會(huì)形式向?qū)W生介紹自己研究領(lǐng)域的主要進(jìn)展，本項(xiàng)目實(shí)施的計(jì)劃及注意事項(xiàng)，讓學(xué)生明確項(xiàng)目所研究的主體內(nèi)容。第二，學(xué)生在團(tuán)隊(duì)研究生的指導(dǎo)下，了解中英文文獻(xiàn)檢索，學(xué)習(xí)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫的使用，掌握常用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫的檢索方法，如知網(wǎng)、維普和PubMed 等數(shù)據(jù)庫，同時(shí)通過讓學(xué)生翻譯項(xiàng)目相關(guān)重要文獻(xiàn)的摘要部分，對(duì)其文獻(xiàn)閱讀能力進(jìn)行定期考察。第三，通過查閱文獻(xiàn)對(duì)項(xiàng)目整體有一定了解后，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下學(xué)習(xí)課題設(shè)計(jì)和確定自己研究的小方向。

選題時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：（1）科學(xué)性：提出的科學(xué)假說要合理，假說的提出是基于大量科研論文的閱讀，因此，前期的文獻(xiàn)調(diào)研和閱讀就顯得非常重要，指導(dǎo)教師可以指定部分項(xiàng)目相關(guān)領(lǐng)域的最新研究論文，讓學(xué)生加強(qiáng)閱讀和理解，有了這些文獻(xiàn)的支撐，提出的假說才更科學(xué)合理。（2）創(chuàng)新性：提出的問題應(yīng)該是前人未研究過的或是存在較大爭議且未解決的問題，避免做重復(fù)的工作。指導(dǎo)教師可以結(jié)合自己研究項(xiàng)目中目前的研究瓶頸提出來，給學(xué)生以啟發(fā)，幫助學(xué)生提出具有創(chuàng)新性的問題。（3）可行性：在提出問題和可能假說后，需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮實(shí)驗(yàn)的可行性，例如，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)條件、實(shí)驗(yàn)技術(shù)的難度、科研經(jīng)費(fèi)支持和項(xiàng)目的時(shí)間計(jì)劃等。

3.2.2 項(xiàng)目運(yùn)行階段

具體課題研究是項(xiàng)目運(yùn)行過程中的核心環(huán)節(jié)。在運(yùn)行過程中，既要堅(jiān)持以學(xué)生為中心，突出自主的創(chuàng)新實(shí)踐效果，又要以指導(dǎo)教師為主導(dǎo)，體現(xiàn)出創(chuàng)新研究的教育意義。由于多數(shù)本科生未接受過科研訓(xùn)練，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備都較為陌生，因此在項(xiàng)目正式開展之前，需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行儀器設(shè)備的使用和實(shí)驗(yàn)室安全細(xì)則培訓(xùn)，在課題組研究生的帶領(lǐng)下完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能的掌握，為項(xiàng)目的順利完成打下基礎(chǔ)。具備一定的實(shí)驗(yàn)技能后，學(xué)生可以正式開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。筆者科研項(xiàng)目的題目是“X-box 結(jié)合蛋白1（X-box binding protein-1，XBP1）通過調(diào)控染色質(zhì)開放性促進(jìn)軟骨發(fā)育的機(jī)制研究”，學(xué)生通過閱讀相關(guān)文獻(xiàn)以及指導(dǎo)教師對(duì)項(xiàng)目的介紹，提出了自己感興趣的子課題，經(jīng)討論最終形成了2 個(gè)成熟的子課題，即：（1）XBP1 基因敲除影響小鼠關(guān)節(jié)軟骨表型的研究；（2）XBP1 基因的敲除對(duì)關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞染色質(zhì)開放性的影響。實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)小組，分別對(duì)應(yīng)以上兩個(gè)子課題。實(shí)驗(yàn)過程分為以下幾個(gè)階段：（1）實(shí)驗(yàn)樣本的獲取。本項(xiàng)目以小鼠關(guān)節(jié)軟骨作為研究對(duì)象，學(xué)生可通過觀察學(xué)習(xí)本課題組研究生的實(shí)驗(yàn)操作，掌握小鼠的飼養(yǎng)和關(guān)節(jié)軟骨的獲??；（2）小鼠關(guān)節(jié)軟骨的染色成像拍照及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；（3）原代細(xì)胞的提取培養(yǎng)以及染色質(zhì)轉(zhuǎn)座酶可及性測序（assay for transposase-accessible chromatin with high-throughput sequencing，ATAC-seq）實(shí)驗(yàn)；（4）學(xué)生學(xué)會(huì)相關(guān)生物信息分析方法和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完成分析，總結(jié)分析報(bào)告。為解決學(xué)生在課題開展過程中可能遇到的問題，指導(dǎo)教師組織學(xué)生每周開展一次例行組會(huì)，讓學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展以及實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，通過討論總結(jié)解決辦法，制定下周的工作計(jì)劃，有條不紊地完成課題的每個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí)，每周組會(huì)輪流請(qǐng)2 名學(xué)生匯報(bào)項(xiàng)目相關(guān)的文獻(xiàn)，學(xué)生通過提問討論的方式明確論文的創(chuàng)新點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路以及研究意義，讓學(xué)生的科研思維得到訓(xùn)練。另外，指導(dǎo)教師應(yīng)注意根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和個(gè)人能力的不同，制定不同的研究計(jì)劃，做到因材施教。與此同時(shí)，指導(dǎo)教師還應(yīng)考慮到學(xué)生的自主性，適當(dāng)給予學(xué)生一定的自由度，發(fā)揮學(xué)生自身的主觀能動(dòng)性積極完成課題。

3.2.3 項(xiàng)目結(jié)題階段

在完成項(xiàng)目研究后，要求學(xué)生完成項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告。結(jié)題報(bào)告作為展現(xiàn)科研成果的主要形式，是科研工作的總結(jié)。學(xué)生需要及時(shí)完成項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告，指導(dǎo)教師對(duì)結(jié)題報(bào)告進(jìn)行評(píng)價(jià)，這是對(duì)學(xué)生階段性創(chuàng)新能力的結(jié)論性評(píng)價(jià)，有助于促進(jìn)學(xué)生科研能力的進(jìn)一步發(fā)展。2 個(gè)小組學(xué)生均能夠順利完成自己的子課題，子課題（1）XBP1 基因敲除影響小鼠關(guān)節(jié)軟骨表型的研究中，學(xué)生完成了XBP1 敲除小鼠和對(duì)照小鼠的飼養(yǎng)，不同周齡小鼠關(guān)節(jié)軟骨組織的收集，對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的蘇木精—伊紅染色法（hematoxylin-eosin staining，HE staining）和番紅固綠染色及拍照，順利拿到了XBP1 敲除小鼠和對(duì)照小鼠關(guān)節(jié)軟骨不同發(fā)育階段的染色圖片，通過對(duì)比敲除小鼠和對(duì)照小鼠關(guān)節(jié)腿骨的長度、重量和關(guān)節(jié)軟骨的染色圖片，發(fā)現(xiàn)XBP1 敲除小鼠的關(guān)節(jié)腿骨發(fā)育更遲緩，關(guān)節(jié)軟骨發(fā)育受到較大影響。子課題（2）XBP1 基因的敲除對(duì)關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞染色質(zhì)開放性的影響中，學(xué)生通過收集小鼠關(guān)節(jié)軟骨組織，從組織中分離軟骨細(xì)胞進(jìn)行原代培養(yǎng)，完成ATAC-seq 實(shí)驗(yàn)，用生物信息學(xué)方法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，XBP1 敲除小鼠軟骨細(xì)胞的染色質(zhì)開放性發(fā)生了顯著變化，部分區(qū)域染色質(zhì)開放性增加。學(xué)生整理以上結(jié)果，撰寫結(jié)題報(bào)告。指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生提交的結(jié)題報(bào)告，對(duì)團(tuán)隊(duì)成員綜合評(píng)價(jià)。

4 依托教師科研基金項(xiàng)目培養(yǎng)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生科研能力的成效

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)本科生通過參與教師的科研課題，科研思維和科學(xué)創(chuàng)新能力得到顯著提升。

4.1 了解了科學(xué)研究的流程

通過參與教師的科研項(xiàng)目，學(xué)生基本了解了科學(xué)研究的流程。高校很多教師都承擔(dān)了一定的科研項(xiàng)目，獲得資助的項(xiàng)目一般都具有可行性較高，項(xiàng)目設(shè)計(jì)成熟等特點(diǎn)，本科生若能參與其中，對(duì)其科研能力的培養(yǎng)有積極的作用。從查閱下載文獻(xiàn)，關(guān)注最新研究進(jìn)展，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，總結(jié)分析實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，到最終解決問題和撰寫結(jié)題報(bào)告等多個(gè)環(huán)節(jié)，使得學(xué)生對(duì)科學(xué)研究有了更深入的認(rèn)識(shí)。在學(xué)生的個(gè)人總結(jié)中，10 名學(xué)生都認(rèn)為，通過參與教師的科研項(xiàng)目，激發(fā)了自己對(duì)科學(xué)研究的熱情，提升了自身的科研素質(zhì)。

4.2 培養(yǎng)了學(xué)生科研文獻(xiàn)的閱讀和理解能力

論文的閱讀理解能力是開展科學(xué)研究的前提，通過文獻(xiàn)閱讀，才能夠了解本領(lǐng)域最新的研究進(jìn)展和研究熱點(diǎn)，因此應(yīng)特別重視學(xué)生英文文獻(xiàn)閱讀能力的培養(yǎng)?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的本科生在參與教師的科研項(xiàng)目中，通過每周例行組會(huì)輪流完成文獻(xiàn)匯報(bào)、學(xué)習(xí)討論并提交重要相關(guān)論文的摘要翻譯作業(yè)，學(xué)生的英語文獻(xiàn)閱讀能力和語言的表達(dá)能力均有了極大的提高。所有參與的學(xué)生都表示，從最開始感覺文獻(xiàn)閱讀難度很大，需要不斷利用查詞軟件查閱翻譯，讀懂1 篇英文文獻(xiàn)需要1 周以上的時(shí)間，到隨后的閱讀速度不斷加快，對(duì)文獻(xiàn)的理解能力不斷加強(qiáng)，閱讀能力得到顯著提高。

4.3 培養(yǎng)了學(xué)生科研協(xié)作能力和團(tuán)隊(duì)精神

具有創(chuàng)新型的科學(xué)研究往往具有一定難度，很多科學(xué)研究課題都需要多人甚至多單位合作才能夠較為高效地完成，不同的研究人員擅長的領(lǐng)域不同，僅一人很多時(shí)候不能夠勝任科研項(xiàng)目中的所有工作，通過多個(gè)研究者聯(lián)合，整合其專長，會(huì)更容易做出好的成果。因此，在參與科學(xué)研究的過程中應(yīng)該特別注重科研的協(xié)作。學(xué)生在參與教師科研項(xiàng)目的過程中，教師通過將研究項(xiàng)目分成若干的小任務(wù)分配給學(xué)生，明確實(shí)驗(yàn)分工，使學(xué)生更清楚自己的研究內(nèi)容，學(xué)生能夠快速進(jìn)入自己的角色，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能和操作，在學(xué)習(xí)過程中，積極與指導(dǎo)教師、課題組研究生和同班級(jí)的學(xué)生溝通實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和進(jìn)展，對(duì)學(xué)生的科研協(xié)作能力和團(tuán)隊(duì)溝通能力有極大的提升。

4.4 培養(yǎng)了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力

以教師科研項(xiàng)目為依托，為學(xué)生提供了較好的科研環(huán)境，學(xué)生經(jīng)歷了整個(gè)科研過程的培養(yǎng)，在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過自主提出子課題，自主開展實(shí)驗(yàn)，自主分析數(shù)據(jù)，自主撰寫研究報(bào)告等，學(xué)生的科研素質(zhì)得到提升。學(xué)生在參與教師科研課題的實(shí)踐中，高度調(diào)動(dòng)了學(xué)生的自主性，學(xué)生積極進(jìn)入研究角色，有了一定的科研思維，從開始的跟隨學(xué)習(xí)，到后來的發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中可能存在的問題，并妥善解決問題，同時(shí)，能夠根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)課題，提出新的可能的科研課題，建立了初步的科研創(chuàng)新思維。

醫(yī)學(xué)本科生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是未來推動(dòng)醫(yī)學(xué)發(fā)展進(jìn)步的重要因素之一。本研究以教師科研項(xiàng)目為依托，對(duì)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生科研創(chuàng)新能力進(jìn)行了實(shí)踐研究。本研究的實(shí)施結(jié)果表明，依托教師科研項(xiàng)目進(jìn)行科研訓(xùn)練是培養(yǎng)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生的科研能力和科研素質(zhì)的有效途徑。同時(shí)也應(yīng)該注意到，醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)日新月異，與之對(duì)應(yīng)的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育模式也在不斷發(fā)展，這對(duì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育工作有了更高的要求。醫(yī)學(xué)高等教育要不斷適應(yīng)時(shí)代的需求，需要加快相關(guān)教學(xué)改革步伐，才能夠不斷培養(yǎng)出高層次創(chuàng)新型基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)人才，為我國醫(yī)學(xué)科研領(lǐng)域輸送更多優(yōu)秀的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)接班人。