论文部分内容阅读
摘要：本文从指导教师的角度出发，通过总结上海交通大学医学院的一项大学生创新项目，阐述了大学生创新项目在提高大学生创新能力和严谨的科研作风、培养科研思维和抗挫折的能力以及培养团队分工和协作精神等方面的作用。指导教师在大学生创新项目中应充分承担起把握项目方向、安全执行、有效管理和经费支持的作用，该方式也是一条实验教学改革的探索之路。
关键词：大学生创新项目；科研能力；创新精神；指导心得
中图分类号：G645 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）17-0229-03
大学生创新训练计划项目是由本科学生个人或创新团队，在导师的指导下，自主进行研究性学习，自主进行实验方法的设计，组织设备和材料，实施实验，分析数据，撰写总结报告等工作[1]。创新项目是高校促进本科教学改革工程、技术开发等创新性活动的重要组成部分，基于项目和基于问题的创新性人才培养模式，建立以实际科研问题、技术研发为核心的教学模式。倡导以本科生为主体、教师为辅导的创新性实验改革。它能够有效调动学生的主动性、积极性和创造性，培养学生的创新精神、实践能力、团队精神等，逐渐培养思考问题、解决问题的能力，提高其创新实践的能力[2]。为此，我校开展了与大学生创新训练计划相关的一系列工作，发布了《关于开展上海交通大学医学院第十一期“大学生创新训练计划”立项申报工作的通知》。本文结合我校公共卫生学院预防医学专业的特点，围绕大学生创新项目的申请、指导和结题等，探讨大学生创新实验项目的创新实验设计、科研执行、数据发表等教学内容及方法，总结出在指导该项目实施过程中的体会及感想，以供大家相互交流学习。
一、大学生创新训练计划在学生科研素质培养中的作用
基于基础科学研究的专业性、探索性和创新性，大学生自身专业知识和科研能力不够全面，独立进行科学研究必然会受到限制和挑战。因此，成立由专业教师负责的大学生科研小组，从科研的立项、开展到结题，由专业教师全权指导学生参与。创新项目立项前，专业教师指定研究方向，大学生通过文献查阅设计实验方案，经过开题答辩后，进入项目实施阶段。项目执行过程中，撰写实验报告完成后，参与项目中期答辯。项目结束后，通过撰写论文或申请专利、结题汇报等环节，逐渐提高学生的科研能力。这样不仅加强了学生的团队合作精神，而且激发了学生参与科学研究的主动性。此外，提高学生申请创新实验项目的积极性、项目选题、指导教师指导和监督、创新项目试验的顺利开展等，都是做好大学生创新项目的关键和基础[3]。
1.提高大学生创新能力和严谨的科研作风。基础医学专业重视实践、教学和创新能力，而且大学生创新项目是一个非常好的锻炼平台，通过学生亲身参加科研项目，为学生提供动手实践的训练机会，开阔了学生的视野，学生的科学素质得以增强。
笔者指导的项目组需要大创学生们掌握细胞培养的方法，操作过程比较简单。但是如果其中有些细节，如要求无菌操作、细胞复苏、传代和冻存等方面不注意的话，会导致细胞培养污染或者细胞生长缓慢，严重影响后续的实验进度和实验结果。在项目实施初期，笔者开始经过演示实验和讲解传授给学生细胞培养的方法。但是学生自己实践操作的时候，经常会因为忽视细胞培养细节而导致细胞培养污染。笔者帮助学生分析污染原因后，学生不禁感叹，基础实验不仅需要看，更需要通过实践操作才能掌握其中的细节和关键。此外，学生在培养细胞时，发现细胞生长缓慢，不再不假思索地照搬文献，而是在实验中积极思考，不断改进和摸索培养基的成分、接种密度，调整细胞生长的最佳状态。因此，参与大创项目的学生在严谨的科研作风上都有显著提升。
2.培养大学生的科研思维和抗挫折的能力。笔者在指导大创学生实验的过程中，不仅指导学生完成科研任务所需的基本实验技能，更重要的是培养学生初步掌握科研的基本思路和方法。此外，通过解决遇到的科学难题，引导学生在科研中勇于探索和团队合作的精神，积极发挥他们的主动性和创造性，培养他们的科研能力。同时，大学生思维活跃，好胜心强，但是大创项目不可能一帆风顺。在项目实验失败时，笔者对学生积极进行心理疏导，引导大学生对遭遇的失败保持清醒的认识并进行总结，增强学生抗挫折的能力。
在大学生创新实验的初期，以肺上皮细胞系为实验对象。经过第一轮实验后，由于肺上皮细胞系表达细胞因子相关基因水平过低，重复3次以后，实验结果依旧不理想。学生们自信心备受打击，心情低落。经过分析和指导，学生对不理想的实验结果进行了认真的总结后，第二轮实验更换成合适的肺成纤维细胞系为对象，实验结果非常成功。经历了实验过程中的一系列小挫折后，学生学会了分析和解决问题的方法。
3.培养大学生团队分工和协作精神。大创项目执行的时间大部分在课外和周末，因此是锻炼大学生管理课内外和假期时间能力的好机会，使他们意识到有效利用时间的必要性和重要性，学会提前规划时间做科研。另外，大创学生是个小团队，项目成员明确分工，互相协调配合，使实验顺利进行，才能高效完成科研计划。团队意识是一种主动性的意识，将自己融入整个团体思考遇到的科研和时间分配的问题，最大程度地发挥个人的作用。在我们的团队中，学生们分工负责采集样品、培养细胞、数据处理、文献收集等。他们需要合理安排自己的业余时间，才能既不影响课程学习，又能圆满完成项目。
二、指导教师在大学生创新项目中所起的作用
1.把握项目方向。大学生创新能力的培养过程既强调了学生的主体作用，又注重了教师的指导作用。其中，教师科学合理的指导是项目高效实施的关键，培养学生的科研兴趣是项目顺利执行的基础。因此，在整个项目执行过程中要注重培养学生的科研兴趣和探索精神。笔者所在高校，面向大学生创新项目的申请人一般是大三的学生，由于这些学生的专业知识有限，对学科前沿了解不多，难以提出真正具有创新性的项目。为了解决这个问题，笔者在课余时间指导学生参与自己的科研项目，帮助学生查找研究领域的基本资料，同时鼓励学生开展科研实验，在理论和实践的基础上，引导学生进行深入的科研思考。 在整个指导过程中，当学生取得实验结果后，在教师的引导下，及时进行沟通和总结，并且调整实验方案和计划。这样不断激发学生的科研兴趣和探索精神，能使学生获得预期的成就感和满足感。在笔者指导的大创项目中，学生发现实验结果跟之前预期的结果完全相反，一时不知所措。针对这种情况，笔者立即调整实验方案，同时根据调整的内容，指引学生进行新方向的探索。得到提示后，学生查阅了相关文献，最终顺利完成了新的实验假设。
2.确保项目安全执行。笔者为了推进大创项目安全进行，要求学生进实验室之前，学习实验中心的安全教育和培训。通过实验安全、环保、实验室管理制度和实验习惯的教育，使学生养成科学、良好的实验习惯。另外，要求学生积极参加仪器设备使用培训。通过培训，学生掌握了仪器操作规范，提高了实验效率，减少了仪器设备的损坏率，并且学生经仪器考核通过后，方可独立操作。同时，学校和学院积极支持和鼓励大学生进行大创项目，实验中心为大创实验项目提供了24小时全方位开放运行的实验室，保证了实验室安全有序的开放。完善的运行保障机制可使学院的各种优质资源发挥最大功效，为学生个性发展和创新能力的培养提供了开放环境[4]。
3.促进项目有效管理。笔者指导的大创学生以循序渐进的方式进行培养。第一阶段，大二学年起始阶段，鼓励学生进入实验室，参与指导教师正在进行的科研项目，传授学生基本的实验技能。第二阶段，大二下学期，指定学生们的科研方向，传授查阅文献和收集资料的方法，引导学生进行相关领域的探索。同时，鼓励学生进行大创项目的预实验。第三阶段，大三上学期，在大创项目正式立项前，借鉴研究生的开题模式进行开题预汇报，为正式立项做准备。在这个过程中，指导学生的实验设计和方案，确保具有可行性和创新性。第四阶段，大创项目成功立项后，定时开展课题进展汇报，熟悉國内外最新的研究进展和实验结果的总结。教师根据汇报内容，肯定学生的实验成果，鼓舞学生的科研热情，激发学生浓厚的科研兴趣。针对失败的实验结果，及时调整实验方案。第五阶段，项目结题前，根据学生的实验总体结果，指导学术论文的撰写思路，安排论文撰写的分工方式，积极鼓励学生发表SCI学术论文。学生通过撰写学术论文，既锻炼了实验结果分析、归纳和用所学的理论知识联系实际的能力，也培养和提高了撰写英文科技论文的能力。此外，积极支持大学生参与各种大创项目的比赛，从中得到锻炼和提高。本项目荣获上海交通大学医学院第三届“医帆启航”大学生创新实践大赛论文报告“优秀设计奖”，“大学生创新训练计划”2018年（第十一期）上海市级项目、同济大学医学院第二届本科生创新实践论坛“最佳汇报奖”。在项目实施过程中，学生充分发挥了主动性和积极性，激发了对基础科学研究的热情，同时科研思维和创新意识都得以提高，为今后的深造奠定了较好的基础。
4.经费支持。在项目实施过程中，项目组成员需要经常往返医学院和实验中心。鉴于笔者所在学院的特殊性，实验中心与医学院的距离较远，需要乘坐地铁才能到达。为了减轻学生们的交通负担和压力，笔者从自己申请到的科研经费中拿出一部分专门用于支付学生们的交通费用。如果学生实验晚归，为了保证他们的安全，鼓励他们乘坐出租车返回宿舍，并且报销此部分交通费用。同时，按照学生的实际工作量，每月给他们发放一部分劳务费作为生活补贴，以减轻大创学生的生活压力。另外，在大创项目的科研过程中，需要购买实验试剂耗材并有一定的检测费用，只要支出必要且合理，笔者全部予以支持和购买。因此，需要笔者有充足的科研经费保证大创项目的有效实施。
三、结语
通过大学生创新实验项目，能够有效地提高大学生的科研兴趣，提高大学生的专业水平和知识面，培养学生的创新思维和实践能力，对学生创新能力的培养有着积极的作用。在创新项目实施过程中，既锻炼和提高了学生的科研实践能力和科研论文的写作水平，又提高了学生分析和解决问题的能力，还增强了学生抗挫折的能力[5]。大学生创新实验项目也是一条实验教学改革的探索之路，提高大学生的创新能力是一件任重而道远的事，需要学校大力支持和鼓励教师积极参与到带教大学生创新实验项目中，将培养学生的创新能力落到实处。
参考文献：
[1]戴锡玲，曹建国，王全喜.大学生创新项目是本科生创新能力培养的有效载体[J].高教论坛，2016，（5）：20-22.
[2]刘达，董金香，金叶.大学生创新实验项目对中药类学生创新能力培养的作用[J].中国教育技术装备，2017，（18）：133-135.
[3]张向文.大学生创新性实验项目的实践与创新人才培养的思考[J].高教论坛，2012，（9）：26-20.
[4]李丽洁，施瑞，陈树森.大学生创新实验项目中的实验教学[J].实验技术与管理，2011，（3）：162-164.
[5]初铭畅，李晓梅，高薇欣.大学生创新创业训练计划项目的实践与探索[J].辽宁工业大学学报，2014，（16）：104-106.
关键词：大学生创新项目；科研能力；创新精神；指导心得
中图分类号：G645 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）17-0229-03
大学生创新训练计划项目是由本科学生个人或创新团队，在导师的指导下，自主进行研究性学习，自主进行实验方法的设计，组织设备和材料，实施实验，分析数据，撰写总结报告等工作[1]。创新项目是高校促进本科教学改革工程、技术开发等创新性活动的重要组成部分，基于项目和基于问题的创新性人才培养模式，建立以实际科研问题、技术研发为核心的教学模式。倡导以本科生为主体、教师为辅导的创新性实验改革。它能够有效调动学生的主动性、积极性和创造性，培养学生的创新精神、实践能力、团队精神等，逐渐培养思考问题、解决问题的能力，提高其创新实践的能力[2]。为此，我校开展了与大学生创新训练计划相关的一系列工作，发布了《关于开展上海交通大学医学院第十一期“大学生创新训练计划”立项申报工作的通知》。本文结合我校公共卫生学院预防医学专业的特点，围绕大学生创新项目的申请、指导和结题等，探讨大学生创新实验项目的创新实验设计、科研执行、数据发表等教学内容及方法，总结出在指导该项目实施过程中的体会及感想，以供大家相互交流学习。
一、大学生创新训练计划在学生科研素质培养中的作用
基于基础科学研究的专业性、探索性和创新性，大学生自身专业知识和科研能力不够全面，独立进行科学研究必然会受到限制和挑战。因此，成立由专业教师负责的大学生科研小组，从科研的立项、开展到结题，由专业教师全权指导学生参与。创新项目立项前，专业教师指定研究方向，大学生通过文献查阅设计实验方案，经过开题答辩后，进入项目实施阶段。项目执行过程中，撰写实验报告完成后，参与项目中期答辯。项目结束后，通过撰写论文或申请专利、结题汇报等环节，逐渐提高学生的科研能力。这样不仅加强了学生的团队合作精神，而且激发了学生参与科学研究的主动性。此外，提高学生申请创新实验项目的积极性、项目选题、指导教师指导和监督、创新项目试验的顺利开展等，都是做好大学生创新项目的关键和基础[3]。
1.提高大学生创新能力和严谨的科研作风。基础医学专业重视实践、教学和创新能力，而且大学生创新项目是一个非常好的锻炼平台，通过学生亲身参加科研项目，为学生提供动手实践的训练机会，开阔了学生的视野，学生的科学素质得以增强。
笔者指导的项目组需要大创学生们掌握细胞培养的方法，操作过程比较简单。但是如果其中有些细节，如要求无菌操作、细胞复苏、传代和冻存等方面不注意的话，会导致细胞培养污染或者细胞生长缓慢，严重影响后续的实验进度和实验结果。在项目实施初期，笔者开始经过演示实验和讲解传授给学生细胞培养的方法。但是学生自己实践操作的时候，经常会因为忽视细胞培养细节而导致细胞培养污染。笔者帮助学生分析污染原因后，学生不禁感叹，基础实验不仅需要看，更需要通过实践操作才能掌握其中的细节和关键。此外，学生在培养细胞时，发现细胞生长缓慢，不再不假思索地照搬文献，而是在实验中积极思考，不断改进和摸索培养基的成分、接种密度，调整细胞生长的最佳状态。因此，参与大创项目的学生在严谨的科研作风上都有显著提升。
2.培养大学生的科研思维和抗挫折的能力。笔者在指导大创学生实验的过程中，不仅指导学生完成科研任务所需的基本实验技能，更重要的是培养学生初步掌握科研的基本思路和方法。此外，通过解决遇到的科学难题，引导学生在科研中勇于探索和团队合作的精神，积极发挥他们的主动性和创造性，培养他们的科研能力。同时，大学生思维活跃，好胜心强，但是大创项目不可能一帆风顺。在项目实验失败时，笔者对学生积极进行心理疏导，引导大学生对遭遇的失败保持清醒的认识并进行总结，增强学生抗挫折的能力。
在大学生创新实验的初期，以肺上皮细胞系为实验对象。经过第一轮实验后，由于肺上皮细胞系表达细胞因子相关基因水平过低，重复3次以后，实验结果依旧不理想。学生们自信心备受打击，心情低落。经过分析和指导，学生对不理想的实验结果进行了认真的总结后，第二轮实验更换成合适的肺成纤维细胞系为对象，实验结果非常成功。经历了实验过程中的一系列小挫折后，学生学会了分析和解决问题的方法。
3.培养大学生团队分工和协作精神。大创项目执行的时间大部分在课外和周末，因此是锻炼大学生管理课内外和假期时间能力的好机会，使他们意识到有效利用时间的必要性和重要性，学会提前规划时间做科研。另外，大创学生是个小团队，项目成员明确分工，互相协调配合，使实验顺利进行，才能高效完成科研计划。团队意识是一种主动性的意识，将自己融入整个团体思考遇到的科研和时间分配的问题，最大程度地发挥个人的作用。在我们的团队中，学生们分工负责采集样品、培养细胞、数据处理、文献收集等。他们需要合理安排自己的业余时间，才能既不影响课程学习，又能圆满完成项目。
二、指导教师在大学生创新项目中所起的作用
1.把握项目方向。大学生创新能力的培养过程既强调了学生的主体作用，又注重了教师的指导作用。其中，教师科学合理的指导是项目高效实施的关键，培养学生的科研兴趣是项目顺利执行的基础。因此，在整个项目执行过程中要注重培养学生的科研兴趣和探索精神。笔者所在高校，面向大学生创新项目的申请人一般是大三的学生，由于这些学生的专业知识有限，对学科前沿了解不多，难以提出真正具有创新性的项目。为了解决这个问题，笔者在课余时间指导学生参与自己的科研项目，帮助学生查找研究领域的基本资料，同时鼓励学生开展科研实验，在理论和实践的基础上，引导学生进行深入的科研思考。 在整个指导过程中，当学生取得实验结果后，在教师的引导下，及时进行沟通和总结，并且调整实验方案和计划。这样不断激发学生的科研兴趣和探索精神，能使学生获得预期的成就感和满足感。在笔者指导的大创项目中，学生发现实验结果跟之前预期的结果完全相反，一时不知所措。针对这种情况，笔者立即调整实验方案，同时根据调整的内容，指引学生进行新方向的探索。得到提示后，学生查阅了相关文献，最终顺利完成了新的实验假设。
2.确保项目安全执行。笔者为了推进大创项目安全进行，要求学生进实验室之前，学习实验中心的安全教育和培训。通过实验安全、环保、实验室管理制度和实验习惯的教育，使学生养成科学、良好的实验习惯。另外，要求学生积极参加仪器设备使用培训。通过培训，学生掌握了仪器操作规范，提高了实验效率，减少了仪器设备的损坏率，并且学生经仪器考核通过后，方可独立操作。同时，学校和学院积极支持和鼓励大学生进行大创项目，实验中心为大创实验项目提供了24小时全方位开放运行的实验室，保证了实验室安全有序的开放。完善的运行保障机制可使学院的各种优质资源发挥最大功效，为学生个性发展和创新能力的培养提供了开放环境[4]。
3.促进项目有效管理。笔者指导的大创学生以循序渐进的方式进行培养。第一阶段，大二学年起始阶段，鼓励学生进入实验室，参与指导教师正在进行的科研项目，传授学生基本的实验技能。第二阶段，大二下学期，指定学生们的科研方向，传授查阅文献和收集资料的方法，引导学生进行相关领域的探索。同时，鼓励学生进行大创项目的预实验。第三阶段，大三上学期，在大创项目正式立项前，借鉴研究生的开题模式进行开题预汇报，为正式立项做准备。在这个过程中，指导学生的实验设计和方案，确保具有可行性和创新性。第四阶段，大创项目成功立项后，定时开展课题进展汇报，熟悉國内外最新的研究进展和实验结果的总结。教师根据汇报内容，肯定学生的实验成果，鼓舞学生的科研热情，激发学生浓厚的科研兴趣。针对失败的实验结果，及时调整实验方案。第五阶段，项目结题前，根据学生的实验总体结果，指导学术论文的撰写思路，安排论文撰写的分工方式，积极鼓励学生发表SCI学术论文。学生通过撰写学术论文，既锻炼了实验结果分析、归纳和用所学的理论知识联系实际的能力，也培养和提高了撰写英文科技论文的能力。此外，积极支持大学生参与各种大创项目的比赛，从中得到锻炼和提高。本项目荣获上海交通大学医学院第三届“医帆启航”大学生创新实践大赛论文报告“优秀设计奖”，“大学生创新训练计划”2018年（第十一期）上海市级项目、同济大学医学院第二届本科生创新实践论坛“最佳汇报奖”。在项目实施过程中，学生充分发挥了主动性和积极性，激发了对基础科学研究的热情，同时科研思维和创新意识都得以提高，为今后的深造奠定了较好的基础。
4.经费支持。在项目实施过程中，项目组成员需要经常往返医学院和实验中心。鉴于笔者所在学院的特殊性，实验中心与医学院的距离较远，需要乘坐地铁才能到达。为了减轻学生们的交通负担和压力，笔者从自己申请到的科研经费中拿出一部分专门用于支付学生们的交通费用。如果学生实验晚归，为了保证他们的安全，鼓励他们乘坐出租车返回宿舍，并且报销此部分交通费用。同时，按照学生的实际工作量，每月给他们发放一部分劳务费作为生活补贴，以减轻大创学生的生活压力。另外，在大创项目的科研过程中，需要购买实验试剂耗材并有一定的检测费用，只要支出必要且合理，笔者全部予以支持和购买。因此，需要笔者有充足的科研经费保证大创项目的有效实施。
三、结语
通过大学生创新实验项目，能够有效地提高大学生的科研兴趣，提高大学生的专业水平和知识面，培养学生的创新思维和实践能力，对学生创新能力的培养有着积极的作用。在创新项目实施过程中，既锻炼和提高了学生的科研实践能力和科研论文的写作水平，又提高了学生分析和解决问题的能力，还增强了学生抗挫折的能力[5]。大学生创新实验项目也是一条实验教学改革的探索之路，提高大学生的创新能力是一件任重而道远的事，需要学校大力支持和鼓励教师积极参与到带教大学生创新实验项目中，将培养学生的创新能力落到实处。
参考文献：
[1]戴锡玲，曹建国，王全喜.大学生创新项目是本科生创新能力培养的有效载体[J].高教论坛，2016，（5）：20-22.
[2]刘达，董金香，金叶.大学生创新实验项目对中药类学生创新能力培养的作用[J].中国教育技术装备，2017，（18）：133-135.
[3]张向文.大学生创新性实验项目的实践与创新人才培养的思考[J].高教论坛，2012，（9）：26-20.
[4]李丽洁，施瑞，陈树森.大学生创新实验项目中的实验教学[J].实验技术与管理，2011，（3）：162-164.
[5]初铭畅，李晓梅，高薇欣.大学生创新创业训练计划项目的实践与探索[J].辽宁工业大学学报，2014，（16）：104-106.