Rattenhirn zum Verständnis der Parkinson-Krankheit. Drohnen zum Aufspüren von Plastiklandminen. Social Media zur Vorhersage von Terrorakten.

Dies sind nur einige potenziell lebensrettende Forschungsprojekte, die Studenten in den letzten Jahren an Universitäten in New York und Maryland durchgeführt haben. Jedes Projekt ist für sich gesehen interessant, aber diese speziellen Forschungsprojekte haben etwas anderes - alle drei wurden von Studenten in ihren ersten Studienjahren durchgeführt.

Das ist insofern bemerkenswert, als die Schüler in der Regel bis zu einem späteren Zeitpunkt ihrer Studienerfahrung warten müssen, um ernsthafte Nachforschungen anzustellen. Während ungefähr einer von fünf Studenten sammeln Forschungserfahrungen, die übrigen erhalten in der Regel nur eine "Kochbuch" In Laboren, in denen die Schüler normalerweise nicht zum Nachdenken aufgefordert werden, sondern lediglich Anweisungen befolgen müssen, um die „richtige“ Antwort zu erhalten.

Das beginnt sich zu ändern durch Research Immersion im ersten Jahr, ein akademisches Modell, das Teil von aufkommender Trend soll Studierenden aussagekräftige Forschungserfahrung vermitteln.

Das First-Year Research Immersion ist eine Abfolge von drei kursbasierten Forschungserfahrungen an drei Universitäten: University of Texas at Austin, University of Maryland und der Binghamton University, an der ich Naturwissenschaften unterrichte.

Als ein Wissenschaftler, Forscher und ProfessorIch sehe Forschungserfahrung als einen entscheidenden Teil der Hochschule. Und als ehemaliger Direktor meiner Universität Eintauchen in die Forschung im ersten Jahr Ich glaube auch, dass diese Forschungserfahrungen die Schüler besser dazu befähigen, das Gelernte in verschiedenen Situationen anzuwenden.

Es gibt Beweise, die diese Ansicht stützen. Zum Beispiel, a 2018 Studie stellten fest, dass die Teilnahme an einem rigorosen Forschungsprogramm für Studierende „zu einem Erfolg in einer Karriere als MINT-Forscher führt“. Dieselbe Studie ergab, dass Studierende, die über Forschungserfahrung verfügen, „eher einen Doktortitel anstreben. im Vergleich zu anderen Studenten deutlich mehr geschätzte Produkte programmieren und generieren. “

Eine genauere Betrachtung

Wie sehen diese Forschungserfahrungen aus?

An der University of Texas ging es darum, Studenten einen neuen Weg zu finden DNA verwalten und reparieren, das Zeug, das unsere Gene ausmacht. Dies liefert wiederum Einblicke in die Prävention genetischer Störungen.

An der University of Maryland untersuchten Studententeams wie soziale Medien den Terrorismus fördern und festgestellt, dass es möglich ist, zu identifizieren, wann Konflikte in sozialen Medien zu physischer Gewalt eskalieren können.

An der Binghamton University verwendeten Studenten mit Schwerpunkt Neurowissenschaften Ratten, um zu lernen, wie Läsionen vom Parkinson-Typ auf das Gehirn kann beeinflussen, wie Menschen denken und sich bewegen. Ein anderes Studententeam verwendete Drohnen, um einen Weg zu entwickeln Erkennen Sie Landminen aus Plastik, wie Tausende, die von Kriegen heimgesuchte Gebiete in Afghanistan verschmutzen. Das Projekt gewann eine Luftfahrt- und Verteidigungspreis.

Wesentliche Elemente

Das Eintauchen in die Forschung im ersten Jahr begann als Experiment an der Universität von Texas in Austin in 2005. Die University of Maryland am College Park und die Binghamton University - SUNY haben das Modell an ihre 2014-Institutionen angepasst.

Das Programm macht Forschungserfahrungen zu einem wesentlichen Bestandteil eines Studiengangs. Diese kursbasierten Forschungserfahrungen haben fünf Elemente. Im Einzelnen:

1. Binden Sie die Schüler in wissenschaftliche Praktiken ein, z. B. wie und warum genaue Messungen durchgeführt werden sollen.
2. Teamarbeit betonen.
3. Untersuchen Sie allgemein relevante Themen wie die Ausbreitung der Lyme-Borreliose.
4. Erforschen Sie Fragen mit unbekannten Antworten, um die Schüler der Prozess der wissenschaftlichen Entdeckung.
5. Wiederholen Sie Messungen oder Experimente, um die Ergebnisse zu überprüfen.

Das Modell besteht aus drei Kursen. Im ersten Kurs identifizieren die Studierenden ein interessantes Problem, bestimmen, was bekannt und unbekannt ist, und erarbeiten gemeinsam einen vorläufigen Projektvorschlag.

Im zweiten Kurs entwickeln die Studenten Laborforschungsfähigkeiten, beginnen ihr Teamprojekt und verwenden die Ergebnisse, um einen vollständigen Forschungsvorschlag zu verfassen.

Im dritten Kurs, im zweiten Jahr, führen die Studierenden ihre Forschungsvorschläge durch, erstellen einen Bericht und ein Forschungsplakat.

Dieser Reihenfolge der Kurse soll allen Studierenden - unabhängig von ihren akademischen Vorkenntnissen - die Zeit und Unterstützung geben, die sie benötigen, um erfolgreich zu sein.

Funktioniert es?

Das Forschungs-Immersionsprogramm für das erste Jahr zeigt vielversprechende Ergebnisse. Beispielsweise ergab eine Umfrage in Binghamton, wo 300-Studenten, die Ingenieurwissenschaften und Naturwissenschaften studieren möchten, eine um 14% höhere Forschungserfahrung als Studenten in herkömmlichen Laborkursen.

An der University of Maryland, wo 600-Neulinge am Programm teilnehmen, berichteten die Studenten, dass sie gemacht haben erhebliche Gewinne in Kommunikation, Zeitmanagement, Zusammenarbeit und Problemlösung.

An der Universität von Texas in Austin, wo etwa 900-Studienanfänger am naturwissenschaftlichen Immersionsprogramm für Studienanfänger im ersten Studienjahr teilnehmen, stellten Pädagogen fest, dass die Programmteilnehmer ein zeigten 23% höhere Abschlussquote als ähnliche Studenten, die nicht im Programm waren. Und dies geschah unabhängig von Geschlecht, Rasse oder ethnischer Zugehörigkeit der Schüler oder davon, ob sie als erste in ihrer Familie das College besuchten oder nicht.

In allen drei Programmen ist die Zahl der Studenten aus Minderheitengruppen signifikant höher als auf dem Campus insgesamt. Zum Beispiel gibt es an der Binghamton University 22% mehr Studenten aus unterrepräsentierten Minderheitengruppen als auf dem Campus insgesamt, berichteten Universitätsbeamte. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die Vielfalt, weil Forschung zeigt, dass längere, gründlichere Forschungserfahrungen - solche, an denen die Fakultät beteiligt ist - Schülern aus Minderheitengruppen und Schülern mit niedrigem Einkommen helfen, am College festzuhalten.

Studierende, die Forschungserfahrung sammeln, entwickeln sich beruflich und persönlich weiter. In Online-Umfragen und schriftlichen Kommentaren geben die Studierenden regelmäßig an, dass sie ihr Selbstvertrauen und ihre Fähigkeiten zum Karriereaufbau wie Kommunikation, Projektmanagement und Teamwork dramatisch verbessert haben.

Die Studenten berichten auch, dass sie aufgrund ihrer Forschungserfahrung im Grundstudium ein Praktikum oder eine Graduiertenschule erhalten haben.

Forschungserfahrungen breiter verfügbar machen

Die Herausforderung besteht weiterhin darin, mehr Studenten die Möglichkeit zu geben, mehr Forschungserfahrungen für Studenten zu sammeln.

Das Studienbeginn-Immersionsprogramm ist nicht das einzige Studienbeginn-Forschungsprogramm, das mit der Fakultätsforschung verbunden ist.

Nach meinem besten Wissen sind die Studienprogramme für das erste Studienjahr an meiner Universität sowie in Texas und Maryland die einzigen Programme für Studienanfänger, die von einem Wissenschaftler betreut werden und drei Kurse in einem der folgenden Studiengänge umfassen Reihe. Diese Drei-Gänge-Sequenz ermöglicht es den Schülerteams, sich eingehend mit echten Problemen zu befassen.

Weitere Hochschulen könnten leicht folgen. Beispielsweise könnten traditionelle Einführungslaborkurse in forschungsbasierte Kurse umgewandelt werden Keine zusätzlichen Kosten. Fortgeschrittene Laborkurse könnten in Forschungserfahrungen umgewandelt werden, die auf diesen forschungsbasierten Kursen aufbauen. Auf diese Weise konnten die Studenten die Forschungsprojekte, die sie in ihrem ersten und zweiten Studienjahr begonnen hatten, noch weiter vertiefen.

Autor: Nancy Stamp, Professor, Binghamton Universität, Staatliche Universität von New York

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