Ingénierie du génome
Le cours Ingénierie du génome a été fondé sur trois principes :
I. Au cours de la dernière décennie, nous avons assisté à une révolution dans les sciences biomédicales en raison de l'avènement des technologies d'édition du génome. La maîtrise de ce domaine est essentielle pour comprendre de nombreux outils couramment utilisés dans la recherche biomédicale d'aujourd'hui et permettra également d'autonomiser la prochaine génération de scientifiques biomédicaux.
II. les étudiants ont accès à une information illimitée et les structures éducatives classiques orientées vers la mémorisation doivent être mises à jour pour faciliter la maîtrise non seulement des fondamentaux, mais aussi de la pensée critique, de l'innovation et de la capacité à évaluer rapidement de nouvelles informations.
III Les compétences essentielles des scientifiques de demain vont bien au-delà de la maîtrise d'un sujet ou d'une discipline unique. Les compétences nécessaires comprennent la capacité de travailler en équipes disciplinaires ainsi que de discuter et de communiquer des concepts et des résultats à divers publics en utilisant divers médias. Les objectifs de Genome Engineering sont de :
1) enseigner les principes fondamentaux de l'ingénierie des génomes au niveau moléculaire et cellulaire et fournir des exemples du monde réel de la façon dont ils sont utilisés en biomédecine ;
2) formellement, enseigner et encadrer les étudiants sur la manière de lire, d'évaluer de manière critique, de questionner et de discuter de nouvelles informations scientifiques dans le contexte de la littérature de recherche primaire ; et 3) consolider le contenu du cours ainsi que la pratique et affiner les compétences nécessaires pour un scientifique transdisciplinaire. Pour atteindre ces objectifs, Genome Engineering intègre trois éléments : des cours, des discussions et un projet.
Mise en œuvre du cours pendant la période d'apprentissage à distance
Lectures
Les cours d'ingénierie du génome sont de 1-1.5 heures par semaine et incorporent :
1) contexte historique pour décrire le processus d'innovation et la manière dont les besoins scientifiques non satisfaits sont identifiés, 2) méthodes pour découvrir, caractériser et évaluer les technologies moléculaires innovantes,
3) la génétique, la biologie moléculaire/cellulaire et la biologie synthétique/systémique des technologies d'édition du génome;et
4) leurs applications dans la recherche fondamentale et appliquée. En raison de l'apprentissage à distance, les cours ont été enregistrés et téléchargés sur le site web du cours, permettant aux étudiants de réviser le contenu couvrant des concepts difficiles et de mieux consolider le matériel du cours.
Discussions
Les discussions sur l'ingénierie du génome impliquent que chaque étudiant lise la littérature de recherche primaire avant la classe, puis discute stratégiquement de plusieurs éléments de la littérature en classe pendant 1,5 à 2 heures. Avant la pandémie, les discussions impliquaient toute la classe assise en cercle, suivie d'un passage systématique en revue et d'une discussion de chaque élément d'affichage, hypothèse, résultat et concept. Les types de questions posées par chaque étudiant étaient les suivants : quelles étaient les hypothèses et quelle était l'hypothèse, quelle était la conception expérimentale et qu'a-t-elle été contrôlée de manière appropriée, que disent les données et les auteurs parviennent-ils à la conclusion appropriée, et quels ont été les manquements et l'impact. Le rôle de l'instructeur était de faciliter la discussion, de maintenir le timing, de répondre aux questions et d'assurer une participation active. Bien qu'il s'agisse d'une méthode extrêmement efficace pour réaliser les trois principes de cours décrits ci-dessus, l'approche manquait d'extensibilité. Paradoxalement, les contraintes de l'apprentissage à distance ont offert une nouvelle opportunité d'adapter l'approche d'enseignement à une large échelle.
En raison de l'apprentissage à distance, les discussions ont été mises en œuvre virtuellement comme des salles de pause zoom où chaque salle contenait ~5 étudiants. Chaque groupe avait un "leader de discussion étudiant" qui remplissait les fonctions mécaniques de l'instructeur comme décrit ci-dessus. Le leader de la discussion était associé à un thème approprié sur la base d'une enquête. Dans ce format virtuel parallèle, l'instructeur tourne à travers les groupes de discussion à intervalles réguliers et peut être appelé à n'importe quel sous-groupe à tout moment pour aborder des questions spécifiques et fournir un contexte supplémentaire. Une fois les discussions terminées, l'ensemble de la classe se réunit et le formateur concentre les questions non résolues et fournit un résumé général.
Avant la première discussion, les rôles et les attentes des animateurs et des participants sont clairement décrits. Afin de garantir que chaque étudiant se prépare et s'engage dans la discussion, les discussions sont obligatoires et classées comme des évaluations continues des performances. Le format de discussion a également prévu un mécanisme de soutien et de feed-back permanents. Par exemple, si un étudiant ne comprenait pas un concept qu'il était censé commenter, il devait le faire savoir, ce qui sollicitait le soutien et le feedback des autres étudiants ou du professeur. Le format de discussion est la composante innovante et le point fort de Genome Engineering, qui reçoit un retour très positif de la part des étudiants. Les avantages de cette approche d'enseignement non standard sont qu'elle exige des étudiants qu'ils préparent de manière indépendante et réfléchissent de manière critique ; qu'ils comprennent le contenu de manière approfondie afin de pouvoir l'expliquer à leurs pairs ; qu'ils pratiquent la construction d'arguments et la discussion de la science en groupe ; qu'ils réfléchissent au-delà du contenu lui-même, y compris en identifiant les failles, les lacunes dans la logique, et les perspectives futures ; et qu'en passant plusieurs fois sur le contenu, les étudiants consolident leurs connaissances.
Projet
Le projet de cours est conçu pour atteindre deux objectifs clés : 1) consolider le contenu du cours et encourager une maîtrise plus approfondie ; et 2) mimer le processus par lequel les scientifiques arrivent avec de nouvelles idées, élaborent un plan expérimental, et proposent leur plan. Le projet comprend plusieurs étapes fixées tout au long du semestre, notamment : la formation de l'équipe, l'exploration des thèmes, l'examen de la littérature primaire, le développement du projet et les réunions de feedback avec le professeur. Les résultats du projet sont une présentation en classe et une proposition de projet. En raison de l'apprentissage à distance,Les groupes d'étudiants ont pu se rencontrer entre eux et avec le professeur à une fréquence plus élevée, ce qui leur a offert des possibilités supplémentaires d'apprentissage, de soutien et de feedback.
Description du cours
Concept général du cours avant la pandémie - pendant - après
Avant la pandémie, l'ingénierie des génomes intégrait trois éléments : des conférences, des discussions et un
projet.
Lectures
Les objectifs de ces cours sont d'enseigner les principes fondamentaux de l'ingénierie des génomes au niveau moléculaire et cellulaire et de fournir des exemples du monde réel de la manière dont ils sont utilisés en biomédecine. Les cours d'ingénierie du génome intègrent : 1) le contexte historique pour décrire le processus d'innovation et comment les besoins scientifiques non satisfaits sont identifiés ; 2) les méthodes pour découvrir, caractériser et évaluer les technologies moléculaires ; et 3) la génétique, la biologie moléculaire/cellulaire, et la biologie synthétique/systémique des technologies d'édition du génome et leurs applications en recherche fondamentale et appliquée.
Discussions
Les objectifs des discussions sont d'enseigner formellement et de mentorer les étudiants sur la manière de lire, d'évaluer de manière critique, de questionner et de discuter de nouvelles informations scientifiques dans le contexte de la littérature de recherche primaire. Après la lecture de documents de recherche primaire, les étudiants viennent en classe, s'assoient en cercle, et discutent systématiquement de chaque élément d'affichage et de chaque concept.
Ce format garantit que chaque étudiant fait l'effort de comprendre le contenu en profondeur, ce qui donne lieu à des discussions très productives et approfondies. Pour tenir compte des différents profils d'étudiants, le formateur identifie les concepts ou les hypothèses difficiles dans chaque document et intègre ces éléments dans les cours.
Projet
The course project is designed to accomplish two key goals : 1) enforce the consolidation of course content and encourage deeper mastering through the process of devising a new genome engineering technology or application, and 2) mimic the process by which scientists come up with new ideas, develop an experimental plan, and propose this plan in written and oral form. Plusieurs événements, jalons et livrables sont fixés tout au long du semestre pour faciliter ce processus, notamment : un exercice de constitution/formation d'équipe, l'exploration et la définition d'un domaine thématique, une recherche/revue bibliographique primaire, la soumission d'un résumé et de diapositives de présentation orale suivie d'un feedback de l'instructeur, et des réunions de développement de projet entre chaque équipe et l'instructeur. le projet.