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医学大学生创新性训练项目的实践

来源:搜集整理   日期:2020-06-02   点击数:

摘要:“大学生创新性训练项目”是高等院校本科科研教学的重要组成部分,旨在打破传统的教育方法,创建以“学生主动发现问题、协商解决问题”为核心的教育模式,充分调动学生的主观能动性,激发其创新意识和团队合作精神,从而全面提升其创新能力与实践能力,为今后的科研之路打下基础。本文根据作者所参加的一项医学校级大学生创新性训练项目———乳酸菌对高脂SD大鼠胆固醇代谢的影响,在总体概括该项目情况的基础上,浅谈了参加大学生创新性训练项目的实践与体会。

关键词:大学生;创新性训练项目;实践体会;创新意识;团队合作精神


1创新性训练项目的情况总结

本创新性训练项目以“乳酸菌对高脂SD大鼠模型胆固醇代谢的影响”为题,成员为5名临床医学本科生和1名指导教师。近几十年来与胆固醇代谢相关的心血管疾病严重威胁着人们的生命安全,有临床研究证实乳酸菌与胆固醇代谢可能有某种关系,但国内外研究尚未得出确切的结论。乳酸菌作为人体肠道正常的益生菌,可参与广泛的生化反应,包括糖类、脂肪、蛋白质及药物等物质的代谢。目前仅有部分乳酸杆菌菌株表现出了能够降低血清胆固醇的作用并经过了动物实验的证明,如嗜酸乳杆菌(ATCC43121)[6]、罗伊士乳杆菌(CRL1098)[5]、鼠李糖乳杆菌(ATCC7469)[6]等,但乳酸菌菌株的降胆固醇的作用机制还未完全阐明。因此,很有必要探究各种乳酸菌菌株与胆固醇代谢的关系,为临床应用中降低血脂起到一定的启示作用。本项目的实验组大鼠(即高脂饲料饲喂+乳酸菌干预)首先使用文献改良配方配制的高脂饲料喂养SD大鼠,以建立高脂SD大鼠模型,而后使用市售的乳酸菌酸奶发酵剂中的两株乳酸菌(保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌)对其灌胃进行人工干预,观察干预前后此两株菌株对大鼠血清胆固醇(包括总胆固醇(totalcho-lesterol,T-CHO)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白(lowdensitylipoprotein,LDL-C)、高密度脂蛋白(highdensitylipoprotein,HDL-C)几项代谢指标的变化,并设置对照组(即正常饲料饲喂+无乳酸菌干预)与高脂模型组(即高脂饲料饲喂+无乳酸菌干预)进行比较,旨在探索此两株乳酸菌是否具有降血脂作用,并评估其有效性与安全性,为进一步的深入研究奠定基础。

2对整个大学生创新性训练项目意义的思考

2.1创新型训练项目培养了学生严谨、求实的科研态度

“严谨”“求实”是科研工作者必备的优良品质。此次大学生创新性训练项目,使我们有幸参与到具体的科研工作中,同时也体会到其中的酸甜苦辣。项目组成员五人都是初次接触动物实验,难免有些手忙脚乱。实验中有需要抽大鼠尾静脉血,然后分离全血得到上清的步骤,由于SD大鼠个头硕大,来回挣扎间,容易导致所抽的全血溶血;这时候,好不容易抽到的已经溶血的血是弃还是留就成了问题。最终,为了实验数据的严谨性、科学性、客观性,我们选择把溶血标本的大鼠重新取血。要想得到可靠的实验结果,严谨、求实的科研态度必不可少,需要每个项目组成员用心对待实验的每个细节。严谨的态度不仅仅是对自己的负责,更是对项目组每个成员的负责。在当下大学课堂中,学生自己动手的机会大大减少,因此在学生中存在“眼高手低”的现象。对于一些看起来“简单”的实验项目,实际操作起来却发现“困难重重”,有各种“失误”。“困难”与“失误”的背后,反映的是研究态度不严谨,而这正是科学研究的大忌。

2.2创新性训练项目提高了学生的实验技能

项目不仅要求我们具有严谨、求实的科研态度,良好的科研能力,还要求我们具有扎实的基础知识和良好的实验技能。通过参加大学生创新性训练项目,把书本上的理论运用到实践中,不仅加深了对知识的理解,同时也提高了实践能力。首先,在实验开展的前期阶段,需要从图书馆和网络数据库收集资料,因此需要具备文献检索、信息整理和筛选的能力。其次,实验用到的每一样仪器都有其使用条件和适用范围,在使用这些仪器的过程中不仅复习了理论知识,也锻炼了动手能力。结合实验中的具体情况,我们总结出了以下几点实验技能或经验:①实验测定结果应当重复至少三次,得出其平均值及标准差(实际实验中我们有一次仅测量了一次结果,后来分析结果时才发现有的数据为负值,最终造成了数据缺失);②“当日事当日毕”,有一次我们因为做完实验太晚就偷懒留了一次数据没有计算,结果第二次计算的时候发现上一次的数据有问题,然而样本已经倒掉,不能再次测量;③实验过程中大鼠的马克笔标记易脱落,补充标记时可能出现错误,导致实验数据不够准确;因此,寻找一种行之有效的动物标记方法十分必要。

2.3创新性训练项目提高了学生的自我学习能力

与传统的大学课堂相比,创新性训练项目更具探究性,要求我们具有严谨求实的科研态度和扎实的基础知识,以及更高标准的自学能力。在申报课题之初,我们全组同学就进行了5~6场集体在图书馆查阅期刊、书籍资料以及网络信息的会议,在这些会议中,逐步确定了自己的研究方向。实验开展期间,每周也会开一次交流会,总结一周的所得、所悟、所感。项目组所有成员的实验能力得到提升,自学能力也在不断提高。除此之外,向老师请教也是获取信息的一大来源。由于专业知识的欠缺,我们很难完全理解文献中各实验步骤的意义及做法。以本实验为例,实验之初预实验所需要用到的“平板涂布”的实验方法,实验过程中的各种问题以及后期实验数据分析的方法,均是在指导老师的帮助下将所学的数理统计学知识与实际应用相结合,使我们的科学研究实践运行在科学理论的指导下。除了老师,师兄师姐也给我们提供了很多的帮助和支持。

2.4创新性训练项目提高了学生的团队协作精神

与实验课相比,创新性训练项目更具长期性,对于只能抓住课余时间去做实验的大学生而言,所有项目成员均完整地完成整个实验流程显然是不可能的,因此,团队协作就显得尤为重要。以我们的项目为例,饲养动物需要至少两个月,而我们需要饲养3箱SD大鼠,每天都需要更换垫料、添加饲料和饮用水,不可能每次全组同学都去,因此,我们排了值班表,每天都有相应的人员前去值班。高度的团队协作精神减少了实验过程中的遗漏与失误。后期经过协商,我们最终确定了“分组行动、合作完成”的行动纲领。为了确保各小组成员都能掌握实验流程,我们安排已经完成具体操作的组别专门召开了专题报告会,争取做到项目组所有成员对实验的各部分都“心中有数”。

2.5创新性训练项目提高了学生对生命的敬畏之心

在本创新性项目开展的过程中,项目组成员与饲养的SD大鼠产生了浓厚的感情,实验结束时需要处死大鼠时,大家都很不忍心。敬畏生命的意识悄无声息地成为了本项目组的一种必备意识。指导老师也常向我们讲述动物实验的重要性,以及要尊重动物、爱护动物、保证动物实验的“3R原则(therulesof3R)”:减量化(reducing)、再利用(reu-sing)和再循环(recycling)。要怀揣一颗敬畏之心去做动物实验,要永远保持科研工作者对于生命的敬畏与敬仰之心[7]。

3目前医学大学生创新性训练项目存在的问题及对策

3.1创新型训练项目管理中存在的问题及对策

当前的大学生创新型训练项目比较重视前期的申报、评审与结题验收,而对于过程的监管相对松散;这种“两头紧中间松”的管理模式,很容易造成以“结果”为导向的创新性训练目标价值体系[8]。这样的价值体系,优点在于便于管理,操作方法简单,成果便于量化,而缺点也很明确:有些看似优秀的标书来自于老师或者学长、学姐现有的课题成果,而非学生实际的实验结果。“优秀成果”却带着虚假的面孔,这与大学生创新性训练项目的“兴趣驱动、自主实验、重在过程”的原则背道而驰。其次,某些项目组的学生虽然认真、独立地完成了实验,但却因为实验技能不够到位或者实验误差等原因未能得到理想的实验结果,他们所学到的有关实验技能及其他各方面的知识不一定比那些得到理想结果的同学少,因此,只凭实验结果的优劣来评定整个项目显得不够客观。上述问题启示我们目前大学生创新性训练项目的管理仍需进一步改进,不应只以实验结果的优劣来评价整个项目,而应将实验之初课题小组所做的研究计划,实验过程中定期进行的实验过程考核与中期考核,实验结束后的实验报告或实验论文质量以及指导教师对整个实验团队与课题的评价结合起来综合评估,尽可能优化创新训练项目的管理与评价模式。

3.2医学专业学生作为创新性训练项目的承担者存在诸多问题

学生是创新训练项目的承担者,其创新能力与专业素质关系到项目的成败。笔者作为该创新性项目组的组长亲身经历了项目的全过程,对其中存在的问题有深刻的体会。首先是知识储备不足,时间与精力有限。课题标书的书#、实验项目的设计及论文的撰#均建立在大量文献阅读的基础上才能更好地完成,实验开展后(尤其是动物实验)极其耗时耗力,而且医学生课业负担较其它专业而言相对较重,因此,如何平衡创新实验与专业学习之间的矛盾成为一个问题。国外目前普遍的做法是将创新性训练项目纳入学分制,这样不仅可以减轻学生的学业负担,且相比目前的自主报名能够促进更多学生参加到创新性实验中来,有助于提高本科生整体的科研能力与创新意识。另外,学生也可以利用寒暑假的时间集中精力完成试验,但前提是能够合理安排休假与学习的时间,做到劳逸结合。其次,初次参加创新性训练项目的学生创新能力与经验均不足,容易出现由于“闭门造车”导致方向错误或者过度依赖指导教师而丧失自主创新能力的问题。项目的指导教师及学生的师兄师姐均拥有丰富的科研经验,学生应当在自主探索的基础上去请教老师与师兄姐,在借鉴前人经验的同时保持独立思考,最大程度地在实验过程中锤炼能力、增长知识。

3.3承担项目的高校在实验平台与学术交流平台方面存在的问题

缺乏足够的实验平台是阻碍高校创新性训练项目进一步发展的重要因素。目前高校普遍缺乏公共实验平台,创新性训练项目有可能需要多个学科的研究设备,而指导教师的实验室有可能不能满足项目的全部设备需求;国外高校一般会配备公共实验平台且全天开放,在实验设备方面为学生提供最大的便利,且有利于学生合理安排实验与课业时间,我们可以借鉴。另外,如今医学领域的多学科交叉成为一种必然趋势,创新性训练项目对学术交流平台的需求日益增高,但目前高校普遍存在各学科间联系不够紧密,学术交流平台不够完善的问题,而医学院校内各学科以及医学院校与其他理工科院校的创新实验缺乏足够的交流与合作会影响创新型实验的开展与实施。对此医学院校对内应当充分利用学科间联系紧密的优势开展学术交流活动,而对外应努力与其他学科间建立联系,搭建交流平台,鼓励学生拓宽研究思路,培养其多学科交叉创新的能力与意识。

3.4国家资助大学生创新项目的资金有限

国家对创新性实验的投入资金不足,导致医学生不能充分发挥其创新能力、培养其科研能力,不利于创新性实验的开展。以笔者所参加的创新性项目为例,实验经费的不足极大地影响了本实验的实施[9]。本实验的高脂饲料饲喂组大鼠在血胆固醇等各项指标的表现与正常饲料组大鼠相比无显著差异,这一结果值得深入探究;但由于项目经费有限,本实验不能进一步对高脂饲料饲喂组大鼠做各重要器官的病理学观察,由此限制了该项目的深入研究。此外,实验结果提示本实验所采用的两株乳酸菌具有降低血清胆固醇的作用,这与预期的结果相符,但其降胆固醇作用的有效性与安全性仍需进一步考量,也是由于资金问题而导致其无法进行。因此,亟需国家加大对医学大学生创新性实验的投资力度,进行相关的政策调整,呼吁全社会重视学生创新能力的培养。综上所述,大学生创新性训练项目对于培养、提高大学生的综合素质具有重要意义,不仅可以培养学生求真、务实的科研态度,也提高了学生的动手能力、自学能力及团队协作能力。一方面,虽然目前大学生创新性训练项目存在很多问题,但是作为医学生,仍应该积极申报大学生创新性训练项目,以此锻炼、提高自己的各方面能力。另一方面,作为医学高等院校的管理者,也应积极响应国家政策,深化高校创新创业教育改革,鼓励学生积极申报各级大学生创新项目,营造全校支持创新实践教育和学生创新实践活动的良好氛围。相信在国家、高校与学生的通力合作下,大学生创新性训练项目能够发挥出更大的作用。

作者:张青青 陈坤婷 徐婵 向飞宇 张瑶 杜忆华 单位:西安交通大学基础医学院

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