在生理学实验创新设计中如何提高大学生科研素质

摘要：当今社会充满了机遇和挑战，深化教育体制改革，务实创新和素质教育，才能使我国在全球处于领先地位。大学生是祖国的栋梁，是建设祖国的骨干力量，培养和造就高素质的创新性人才是我国实现科教兴国战略的重要内容。临床医学离不开科学研究，科学创新研究服务于临床，生理学作为最重要的医学基础课程，生理学实验教学除了要求医学生完成经典的基础试验外，往往会增加医学生进行自主课题实验设计的内容，在生理学创新性实验设计中如何真正做到培养医学生的科研热情，提高医学生的科研创新素质和综合能力，将是生理学实验教学改革中面临的重要课题。本文将结合自身指导大学生创新性设计中的体会，浅谈在生理学创新性实验设计中如何提高医学生的科研创新的一些举措。

关键词：创新；医学；科研；实验设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）11-0111-03

提高大学生创新能力是大学教育改革的重点，深化教育教学改革是提高大学生创新素质的重要途径。教育部在“十二五”期间实施大学生创新创业设计计划，旨在通过大学教育改革培养学生独立思考的习惯，使学生在创新创业设计计划中深刻体会知识和科技创新的乐趣，激发学生分析和解决科学问题的能力，进而提高大学生的创新创造能力。近年来随着医学教育的全球化，医学教育模式的多样化，医学院校教育教学改革的大力进行，创新型国家战略的不断推进，新时代对创新型医学人才的需要更加迫切。创新型能力的培养对医学生基本的科研素质和临床技能，尤其对于国家培养高素质创新医学人才有着重要的时代意义。对医学生创新能力的培养不仅仅是当前我国医学院校教育和培养方式的重要课题，也是推动我国医学科学研究事业不断前进的重要动力。提高医学生科研创新素质能力的培养将是我国未来医学教育的重要任务，这也为当前医学教育模式提出了新的挑战。生理学以医学教育中的重要基础课程，生理学是研究人体正常机能的一门学科，也是后续临床课程的教学实施中的重要基础，生理学同时又是实验性的一门学科，通过生理学实验可以让医学生更加了解机体生理的功能，对于提高医学生动手能力和思考能力有着不可忽视的作用，但不得不承认，传统生理学实验只是让学生按部就班的重复已知道结论的简单实验，很多学生也会把它当做任务一样，只要做出课本上的结论便草草结束实验，很少主动去思考问题，这样的实验教学不利于医学生的科研创新能力和综合素质的培养[1]。生理学自主实验设计可以让医学生通过自己查阅文献，寻找感兴趣的课题方向，并探索解决新课题的思路和方法，使医学生科研创新真正付诸于现实，这一过程对于医学生创新能力培养，素质培养和国家创新型医学人才的培养将起到巨大的推动作用[2]。

一、实验室开放管理和指导教师悉心指导

开放的实验室是医学生展开自主实验设计的必备条件，医学院校生理学专业相关部分应结合自身情况提供相应的实验条件，并给医学生提供良好的自主选择空间。首先，生理学任课教师可通过课堂将自己的科研基本情况告知学生，感兴趣的同学可以结合老师的科研情况，并在指导老师的协助下，进行实验性创新，指导老师可以通过自己的科研经费为学生提供一定的实验条件和基础，学生可以根据自己的兴趣选择指导老师的研究课题进行下一步的深入研究，同时院系应对参加创新实验的学生实行开放性管理。同时学生可以根据自己的想法成立创新小组自主选择创新性课题，并由学院帮助选择相近领域的指导老师，可通过创建医学本科生创新性实验室或充分利用院系已有的机能中心实验室，大力倡导和鼓励学生进行创新性实验研究。医学本科生进行创新性实验设计终究离不开指导老师的协助，但生理学课程是医学最重要的基础课程之一，生理学教师可能面临教学任务繁重的难题，并不能抽出一定的时间指导学生进行创新性实验设计，如果学生仅仅靠自己摸索可能要走不少弯路。也有一些教师没有足够的耐心，加上自己学术水平可能还不够，对学生实验过程遇到的问题和难题不能及时解决，这些都无法成为合格的指导老师。因此如何在教学和科研中寻找平衡，在本科生创新实验过程中如何结合自身科研是指导老师面临的重要问题，指导老师在医学生创新性实验设计中应根据自身科研教学情况和学生的课题循序渐进中安排学生的学习和创新实验[3，4]。

二、生理学自主创新实验设计的要求

科研是医学生从事医学研究的必备素质，科研服务于临床，临床需要科研的支撑，生理学作为基础的医学课程，医学生在基础生理学课程学习中培养科研热情是非常必要的。医学生自主创新性实验设计之前要针对一个生理学现象提出科学假设，并根据假设制定完整的研究计划。在课题实施前，医学生要在指导老师协助下，通过阅读文献，对自己研究领域的已有成果进行总结，储备一定的理论知识，认真分析和鉴别文献，才能提出科学的假说。指导老师要鼓励医学生进行大胆想象，追求奇思妙想，真正做到思维创新。在创新性实验设计中要根据课题关键点实施全面细致的实验计划，对可能出现的问题要有一定的预防性措施，充分考虑实验过程中的混杂因素，实验误差来源和控制，全面把握整个实验过程。医学研究终究离不开临床，生理学研究也要服务于临床问题，因此在实验设计中要把临床问题和基础研究充分结合起来，这也是未来转化医学发展的需要，也能培养临床医学生对未来职业的自豪感。实验设计应围绕器官疾病展开，从整体-器官-组织-细胞-分子-基因水平等多层次对这一问题展开可行性实验方案。实验设计还要注重不同学科的交叉结合，生理学研究不仅仅是机体的研究，还可通过与生物化学、细胞生物学、分子生物学，基因功能等学科进行有机结合，从不同角度不同层次实现对科学问题的深入研究[5]。

三、重视经典生理学研究，优化生理学实验内容

经典的传统生理学实验如期前收缩、代偿间歇、蛙心灌流、泌尿呼吸实验和神经干动作电话传导等，这些经典的实验可以让医学生具备一定的实验操作技能，并对生理学有进一步的了解，以便向下一阶段的临床综合楼医学实验过渡。同时生理学实验教学可通过整合药理学、病理学实验等实现综合性实验项目，通过观察病理学模型的生理学指标，并通过药理学来进行干预，充分培养医学生综合分析解决问题的能力，实现在实验教学中联系临床知识的可能性。在实现综合性实验目标后，生理学实验指导老师可通过估计学生进行创新性实验设计弥补传统教学的不足，要在创新性实验设计中以学生为主体，老师应避免事必躬亲，使学生将实验技术和理论知识相结合，基础科学研究和临床教育有机结合，实现生理学实验教学从灌知识到培养学生创新能力的转变。教育部是“十二五”期间实施“部级大学生创新创业训练计划”项目，旨在培养高水平创新人才，以满足创新性国家建设的需要。因此充分利用生理学机能实验条件鼓励学生申报“部级大学生创新创业训练计划”项目，在提高学生科研热情的同时，也可通过完成创新性实验训练提高医学生的创新创造能力。

四、让学生亲历实验过程，体验探索新知识的乐趣

自主创新设计实验是培养学生动脑、动眼和动手的过程，通过亲历实验过程，可以培养学生的好奇心，发掘学生的潜能，激发学生的求知欲，通过自主实验提高学生的动手实践能力，全面提高医学生的科研创新素质。亲身经历创新实验设计过程，在感知实验的过程中通过手脑结合，形成自己的科学探索能力，让学生通过多种感官器官参与整个实验过程，充分体会物质的多样性，多角度认识实验的本质，这样有助于以后科研实验中形成良好的科研品质[6]。实验教学过程中教师通过向学生介绍实验的思路、设计流程、实验设备仪器的使用以及注意事项等，以科学的态度向学生展示科学研究的基本素质，启发学生由实验现象上升到抽象的思维。医学生通过亲历实验过程可以接触到课本以外的知识，有利于扩展学生的视野和开阔学生的思维，因此尽量让学生在自主创新实验过程中亲历每一个实验过程。科研意识、创新意识和科研能力的培养是创新型人才的重要热荩医学生通过亲历实验过程养成探索、思考和解决难题的能力，形成自己的科研思路，为以后的临床和科研创新打下坚实的基础。

五、加强生理学专业实验教学的建设

医学院校应注重教师对医学生实验教学的指导，加大对生理学实验室的资金投入，使生理学实验室设备得以更新，跟上时代的需要，让学生充分了解生理学的研究内容，利用本专业实验室的优势，不断进行实验教学改革和创新，总结过去经验，创造出具有特色和高水平的生理学教研室，吸引医学生来本专业实验室进行科研创新训练，形成教研一体化的实践园地，为创新实践的学生提供良好的硬件设备和软实力。利用自身专业优势，设置医学生创新实践基地，并有自主实验设计的一套流程，通过开展科研设计讲座，科研如何选题、立项、文献查阅技术训练，以及实验项目可行性分析等培训使医学生了解科研和创新，并鼓励本专业老师指导学生进行科研实践创新，使老师和学生在科研教学训练中各自发挥优势，充分提高学生的科研创新能力。

六、鼓励学生申报国家大学生创新性实验计划

教育部2007年6月正式启动“国家大学生创新性训练计划”旨在培养大学生的创新能力，激发大学生的创新动力，调动学生的创造性、积极性和能动性，使大学生掌握独立思考解决问题的能力，提高大学生的创新实践能力[7]。指导教师可引导学生自主选择感兴趣的课题并成立研究小组，通过查阅文献，制作幻灯片，指导老师补充意见，充分体会学生的主体性，以学生为核心的团体小组将创新性研究课题作为申报材料去申请“国家大学生创新性训练计划”项目。课题小组成员在申报该项目前后通过自主查阅有关资料，找出要解决的问题，并经过充分论证，反复修改等过程，倡导了以医学本科生为主体的创新性实验改革。我院几个大学生科研小组先后获得了“国家大学生创新性训练计划”项目的资助，这对学生来讲不仅仅是自信心的提升，还是科研兴趣培养的重要催化剂。重要的是，在项目实施过程中，课题小组成员在时间人员安排、实验资源和平台以及团队合作等真实的科研环境中，运用所掌握的专业知识，寻找解决实验过程中遇到难题的解决办法，也是大学生实现创新性训练的重要举措。

总之，生理学对医学生来说是非常重要的基础课程，生理学的研究是对生命现象的客观观察的过程。缜密的实验设计以及逻辑巧妙的创新是生理学或医学实现新发明新发现的重要素质。在生理学实验教学过程中加以各种有效举措培养医学生的思考能力、动手能力和科研创新能力对我国未来创新型医学人才的培养有着重要的作用。在生理学教研过程中结合学生自主创新实验设计可以提高学生对科研创新的兴趣，调动学生的主观能动性，使学生自主思考问题，培养学生严谨的科学态度和科研热情，利于学生形成创新型科研思路。当然在生理学教研过程中如何提高医学生的科研创新实践能力可能还需要很多更有效的措施，这就需要广大生理学教研工作者深刻认识医学生自主实验设计的重要性，并进行大胆的改革和创新。

参考文献：

[1]秦伟，陈远寿，刘爱东，等.基于大学生创新能力培养为导向的机能学实验教学改革[J].西北医学教育，2014，22（4）：704-706.

[2]吴金星，王晓，王保东，等.教师科研项目是强化实践教学和培养创新能力的良好平台[J].大学教育，2014，（1）：97-100

[3]孙月明，秦丽娟，张红云，等.医学生在创新性实验计划中的“二次成长”[J].教育教学论坛，2015，（24）：193-194.

[4]宋囡，王莹，李宁，等.开放实验室对大学生科研创新能力培养的探讨[J].基础医学教育，2016，18（4）：296-298.

[5]冯娜，胡玉珍，张海锋，等.自己设计生理学实验，培养创新性科研思路[J].山西医科大学学报：基础医学教育版，2008，10（3）：300-302.

[6]周红，周业波.在大学生实践创新训练计划中如何进行医学实验设计[J].南京医科大学学报（社会科学版），2015，（67）：155-157.

[7]何玉玲，王岚，李莉，等.国家大学生创新课题学生创新理念培养初探[J].中国高等医学教育，2011，（4）：35-36.

How to Improve College Students' Scientific Research Quality in the Creative Design of Physiology Experiment

SUN Hai-jian，CAI Wei-wei，QIU Li-ying

（Wuxi Medical College， Jiangnan University， Wuxi， Jiangsu 214122，China）

Abstract：College students are the pillars of the motherland， and are the backbone of the construction of the motherland. Cultivation of high-quality creative talents is an important task to realize the strategy of rejuvenating our country. Clinical medicine is closely associated with scientific research， scientific innovation research is servicedfor clinical practice.Physiology is one of the most important basic medical courses， physiology experiment teaching process not only completed the basic test classic， the students autonomous subject of experimental design in medicine will be also added. It is an important issue facing the reform of experimental teaching of physiology with regard to cultivate the students' enthusiasm in scientific research the innovative design of experimental physiology， and to improve medical students' scientific research quality and comprehensive ability.

Key words：innovation； medicine； scientific research； experimental design