姚靜,周建平
中國藥科大學藥學院 (南京 210009)
“國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃”是由教育部啟動,以本科學生為主體的研究性學習和個性化培養(yǎng)的教學方式,旨在探索并建立以問題和課題為核心的教學模式、調(diào)動學生的主動性、積極性和創(chuàng)造性,激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識,逐漸掌握思考問題、解決問題的方法,提高其創(chuàng)新實踐的能力[1-3]。大學生創(chuàng)新性訓練計劃項目是國家推行素質(zhì)教育的又一有力舉措,在課程教學的基礎上,用于全面培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。通過創(chuàng)新訓練項目,讓學生提早接受科研訓練,并將課堂知識應用于實踐,鞏固知識,多途徑擴展知識面,激發(fā)大學生的創(chuàng)新意識,是提高大學生實踐能力的有效途徑[4-5]。筆者近五年指導完成了3項國家級和省級大學生創(chuàng)新訓練計劃,結合多年大學生創(chuàng)新項目實踐,本文初步總結了大學生創(chuàng)新訓練項目選題與實施過程中的體會與建議。
國家大學生創(chuàng)新課題的選題是科研工作的第一步,也是非常重要的一步,直接決定了大學生能否通過合理的課題設置得到真正的全方位的綜合訓練。針對藥學專業(yè)的本科學生,課題選擇應該兼顧以下幾個方面[6-7]:
選題應該具備充分的立項依據(jù)和科學研究價值,符合自然科學的發(fā)展原則。對于大學生自選課題項目,選題可以是針對某一重大科學問題或某一制劑、劑型的瓶頸問題提出合理的改進措施,并結合文獻研究基礎、前期實驗研究數(shù)據(jù),甚至是結合多學科的理論與思想,提出獨特的、大膽的設想或解決方案;也可結合一些醫(yī)療相關的社會問題,提出更具實用性的課題。而對于導師指導項目,指導教師在選題時應充分考慮大學生現(xiàn)有的科研素質(zhì)與水平,由于部分創(chuàng)新小組成員是大一或大二的學生,暫時還沒有接觸過專業(yè)課程或?qū)I(yè)實踐課程方面的訓練,太前沿、難度過大的課題,不僅不能讓大學生真正體驗科學研究的過程,亦有可能因為大大超出他們的解決能力,而打擊學生的積極性和對科研的熱忱。
大學生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng)是國家大學生創(chuàng)新訓練計劃項目的核心目標之一。在傳統(tǒng)的教育模式下,大學生習慣于死啃書本,或在指導教師設定的程序下獲得知識,創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識相對薄弱,存在缺乏創(chuàng)新思維、創(chuàng)新觀察力、創(chuàng)新毅力和創(chuàng)新興趣等問題[8]。課題的選擇應具有一定的探索精神,不應是指導教師已完成或即將完成的已具有完備解決方案與方法的研究課題,雖然對于本科學生來講,這樣的課題同樣可以讓他們收獲很多實踐經(jīng)驗,亦可使科研思維得到較好地鍛煉,但更多的,他們的工作類似于實驗助手而已,缺乏主動性和能動性,與常規(guī)課程教學無異,對學生的創(chuàng)造性和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有限。因此,在課題選擇時,可以考慮選擇指導教師已獲批準的省部級以上科研項目的子項目,這類項目的立項依據(jù)、研究價值與創(chuàng)新性已經(jīng)被同行專家評估認可,因此,選擇項目中擬解決的關鍵問題之一作為大學生創(chuàng)新課題的研究題目較為適合,一方面課題具有一定的挑戰(zhàn),符合大學生創(chuàng)新訓練計劃的宗旨;另一方面課題可行性在項目立項時已得到初步論證,更有利于保證課題的順利完成,例如,筆者參與指導的2008年國家級大學生創(chuàng)新訓練計劃“三明治式抗腫瘤基因靶向載體技術的研究”即是國家自然科學基金項目的子課題,該創(chuàng)新項目以創(chuàng)新小組成員為第一作者在國內(nèi)核心期刊發(fā)表了1篇研究論文;也可以是在已有的研究基礎上,解決某一或某些頗具爭議的問題,這類課題往往難度較大,不僅需要學生對研究背景和瓶頸問題有充分的了解和認知,而且需要學生能夠通過查閱文獻、結合多學科多領域知識提出自己解決問題的方法或方案,或者為了證明某一假設或理論,創(chuàng)建新的評價手段與方法,這樣的課題能夠最大限度上激發(fā)學生的創(chuàng)造熱情和科研潛力。
可行性是所選課題需要兼顧的重要指標之一,所選課題不能天馬行空,要符合實際情況,尤其對于藥學類的大學生創(chuàng)新課題,需要進行實際的實驗研究過程,這需要首先考慮現(xiàn)有實驗條件、實驗經(jīng)費是否能夠滿足實驗研究的要求。例如,有些缺少先進設備或前沿技術較弱的醫(yī)藥院校,若設置課題時選擇需要專門設備或技術的課題,或者在經(jīng)費不足的條件下,選擇試劑或檢測費用昂貴的課題,則即使課題具有重要的研究意義,在現(xiàn)有條件下也是無法完成,所以就不具備立項的基本條件。另外,所選課題的難度要適當,除了要考慮到學生的綜合能力外,也要考慮到研究的周期,一般大學生創(chuàng)新課題的周期是一年,故應盡量避免選擇需要時間長,在課題實施期間根本無法完成的課題。指導教師立項的課題往往與教師的研究方向密切相關或依托于已獲批的各種類型的科研項目,課題的立項依據(jù)通常更充分、合理,導師亦可能夠提供實驗所需的場地、儀器設備等實驗條件,同時,在指導教師更熟悉的領域,也能夠更好地指導學生完成課題;另外,由于通常國家或省級大學生創(chuàng)新課題經(jīng)費支持有限,這類課題通常需有其他來源的經(jīng)費支持,從而有條件進行一些更前沿的課題研究。
總之,選擇課題前,應該對醫(yī)藥研究背景、國家政策、社會需要有一定的了解,所選課題才能更有實際意義和研究價值,同時,課題選擇要綜合考慮多方面的因素,揚長避短,緊密結合自身專業(yè)和學科的特點,選擇更合適的題目。
藥學研究涉及多學科交叉,尤其對于藥劑學科,除了基礎藥劑學科的相關知識,也涉及材料學、藥物分析、藥理學,甚至涉及諸多生物學評價等多個方面,同時,創(chuàng)新課題的實施過程也涉及到文獻檢索、課題答辯、數(shù)據(jù)處理等不同方面,既需要動手能力強、具有較好計算機應用背景的學生,也需要表達、組織能力突出的學生,因此,需要不同特長和專業(yè)背景的學生來共同完成??紤]到大部分國家級或省級大學生創(chuàng)新訓練計劃的完成指標通常需要公開發(fā)表論文,因此,在人員選擇時最好有寫作能力較強的學生加入,否則若要學生獨立完成這一指標將會很困難,而且即使有教師的指導與幫助,沒有較好的寫作基礎的學生也很難在短期內(nèi)具備從事科研論文撰寫的能力。例如,在筆者近三年指導的4個省級以上大學生創(chuàng)新訓練計劃中,只有2個項目的成員以第一作者公開發(fā)表了論文。在人員選擇過程中,最不可取的是單一以學習成績、獎勵等硬性指標篩選成員,要多方面評價和分析學生的綜合素質(zhì),有些學生雖然學習成績不是最突出的,但動手能力強、思維活躍,這類學生解決問題時可能更富有創(chuàng)新精神,往往能提出更具創(chuàng)造力的解決方法與方案。此外,越來越多的大學生開始關注各類型創(chuàng)新課題,因此,有些志趣相投的、各有擅長的學生,自發(fā)組成團隊,這樣的團隊非常具有競爭力,團隊成員間比較熟悉,不需要磨合期,更利于溝通和合理安排分工。為保證創(chuàng)新課題的順利完成,團隊合作至關重要,團隊成員互相支持、協(xié)調(diào)一致,能夠大大提高工作效率。藥學類大學生創(chuàng)新課題的科研實踐任務相對較重,因此參與人員不宜過少,團隊的人數(shù)3~5人為宜,人數(shù)過多,會導致分工設置過細。由于各分支的實驗工作不是同時進行的,分工過細會導致部分學生在特定工作時間無事可做,影響整體的工作效率,而且分工過細也大大消減了每個學生多方面鍛煉與實踐的機會,可能導致學生無法掌控課題進度,若某些學生臨時缺席,可能會耽誤實驗的進行或者影響效率和結果,因此,既不利于課題高效順利進行,也不利于人才的培養(yǎng)。
藥學類大學生創(chuàng)新訓練項目多數(shù)是科研項目,但項目的實施過程中不是單一從事實驗研究,而是需要涉及到完成科研項目的整個過程,這樣才能更多地鍛煉學生的科研思維和培養(yǎng)學生獨立開展科研工作的能力。一個科研項目的順利完成與課題背景資料的調(diào)研和課題相關準備工作密切相關,因此,開展工作的第一步是項目組成員需要在導師的指導下查閱文獻,進行立項方向相關的背景調(diào)查,既包括與項目直接相關的具體工藝過程或?qū)嶒灧桨概c方法的相關信息資料,也包括項目的立項依據(jù)、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、項目可能產(chǎn)生的社會或經(jīng)濟價值以及研究意義等,只有了解了這些背景資料,學生才能更好地理解整個項目,在實施實驗研究時,也才能有效地開展實驗工作,準確地分析數(shù)據(jù),在遇到問題時及時找出問題、提出合適的解決方案。例如,在筆者指導的2012年國家級大學生創(chuàng)新訓練計劃“環(huán)孢素A口服高聚物納米膠束的研究”項目中,前期調(diào)研內(nèi)容就應涉及環(huán)孢素A制劑的研究現(xiàn)狀、口服給藥時存在的問題,高聚物納米粒的特性與優(yōu)勢,高聚物納米粒用于環(huán)孢素A口服給藥時可以解決哪些問題、有何意義,高聚物納米粒的制備方法、質(zhì)量評價與控制指標,環(huán)孢素A的檢測方法,藥物口服吸收體內(nèi)外評價手段等多個方面??傊?,充分的資料調(diào)研將會為項目順利實施奠定理論基礎。
因為參與課題研究的是在讀的本科學生,自身學習任務繁重,完成課題研究只能利用課余時間和寒暑假,而藥學相關實驗研究大多需要相對集中的時間,尤其是個別實驗工序多、持續(xù)時間較長,因此,課題分工非常重要,需要根據(jù)組員的空余時間合理設計實驗安排,以免影響實驗進程與結果。在實驗研究階段,指導教師需要安排組員進行階段性匯報,匯報頻率可根據(jù)實際情況安排。例如,在寒暑假期間,實驗研究時間比較集中,可以安排每周匯報,并與組員討論與分析實驗結果。階段匯報有幾方面的好處:(1)導師能夠掌握課題研究進展,及時解決學生在科研過程中遇到的問題,指引正確的研究方向,避免走更多彎路;(2)對學生的科研工作進行有效督促,增加緊迫感,提高工作效率;(3)有助于提高學生的自信心和科研熱情。對于科研經(jīng)驗不多的學生而言,實驗研究過程中的難度可想而知,若不能及時解決其科研過程中問題、并給予適當?shù)囊龑?,長期下來必然產(chǎn)生很大的挫敗感,甚至影響其對科研的態(tài)度。(4)階段匯報也可鍛煉學生的實驗總結能力、科研報告書寫能力和語言表達能力[9]。此外,開始每個單元實驗研究前,均應進行詳盡的實驗方法與方案設計,并與指導教師一起評估實驗的可能性和合理性,盡可能把可能存在的問題提前考慮到。例如,環(huán)孢素A納米膠束的制備中,粒度、載藥量和包封率是幾個重要的評價指標,應考慮到影響這些指標的處方與工藝因素有哪些,然后分別進行考察,最后才能確定最佳處方與工藝;再如進行藥效學評價時,應就動物模型的選擇、給藥劑量、給藥周期以及數(shù)據(jù)采集等進行合理設計。此外,更重要的是,指導教師應密切關注學生在實驗研究過程中的科研態(tài)度,幫助他們樹立嚴謹、求實、端正的科研作風。創(chuàng)新訓練計劃課題的主旨不僅是讓學生在專業(yè)方面得到鍛煉,也應讓學生了解到什么是科研精神以及正確的科研態(tài)度等。
總之,通過大學生創(chuàng)新訓練計劃,學生的科研素質(zhì)得到全面的提高,科研思維、實踐動手能力、團隊協(xié)作、資料檢索以及論文寫作能力等多方面均獲得較好地鍛煉,其不失為一個培養(yǎng)創(chuàng)新型專業(yè)技術性人才的有效途徑。但創(chuàng)新項目的實施不可避免會面臨諸多困難,若想真正達到上述訓練目的,還需要指導教師和學生的共同努力。
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