Scoperta farmaceutica dalle comunità microbiche
Il corso a blocchi Pharmaceutical Discovery from Microbial Communities attraversa i campi della chimica e della biologia con progetti personalizzati per dotare gli studenti di competenze traducibili che sosterranno le loro carriere scientifiche.
L'efficacia della strategia pedagogica del corso può essere misurata dal continuo interesse degli studenti per la ricerca sui prodotti naturali e dalla correlazione degli obiettivi di apprendimento con i materiali dei corsi di concetto.
I programmi universitari nelle scienze biologiche sono tradizionalmente incentrati su lezioni e lavori di laboratorio per fornire le basi delle scienze di base che porteranno gli studenti a un apprendimento più specializzato. Grazie al sostegno del Programma internazionale Movetia, abbiamo abbandonato la strategia didattica canonica per offrire un'esperienza educativa interdisciplinare con lezioni che abbracciano diverse aree scientifiche. Il nostro programma, unico nel suo genere, offre agli studenti nuove opportunità per acquisire competenze versatili ed essere in grado di prendere decisioni consapevoli in merito a ulteriori specializzazioni.
Il nostro progetto ha raggiunto i seguenti obiettivi:
1. abbiamo stabilito una partnership internazionale con il Natural Products Discovery Core e il College of Pharmacy dell'Università del Michigan per sviluppare un corso nel campo interdisciplinare della ricerca sui prodotti naturali.
Il nostro modo di insegnare infonde un approccio innovativo alla formazione, con metodi che spaziano dalla microbiologia e dalla genomica alla chimica. Durante un viaggio nella Riserva della Biosfera UNESCO di Entlebuch insegniamo i concetti di base necessari per le raccolte sul campo e coinvolgiamo gli studenti con conoscenze sulla biodiversità unica dell'area. Durante il viaggio, abbiamo anche integrato una lezione di politica scientifica sulla storia della Riserva della Biosfera e sulle implicazioni di questa designazione per la comunità e la Svizzera nel suo complesso. Le escursioni sul campo e le discussioni politiche non hanno precedenti nel Dipartimento di Biologia dell'ETH di Zurigo (D-BIOL) e forniscono un aspetto unicamente svizzero ai progetti di ricerca degli studenti. Tornati al Campus Hönggerberg, le attività di laboratorio sono state aperte da lezioni tenute da ospiti dell'istituto partner.
2. Abbiamo incoraggiato gli studenti dell'ETH D-BIOL a sviluppare domande scientifiche in modo indipendente, a progettare esperimenti per verificare le ipotesi, a eseguire accuratamente gli esperimenti e a interpretare i risultati.
Il corso prevede un'ampia percentuale di insegnamento attivo (tre lezioni e continue esercitazioni di laboratorio supervisionate), bilanciato da un lavoro guidato da ipotesi. Inoltre, abbiamo incluso lezioni di bioetica e di scrittura scientifica per aumentare l'alfabetizzazione scientifica degli studenti, al fine di preparare la prossima generazione di risolutori di problemi ambientali e di pensatori critici ampiamente informati e altamente efficaci.
3. abbiamo diversificato le conversazioni e lo sviluppo intellettuale degli studenti che tradizionalmente non avrebbero avuto l'opportunità di essere coinvolti nella ricerca sul campo.
Il nostro gruppo di studenti target comprendeva studenti del D-BIOL con un background tipicamente sottorappresentato nel lavoro biologico sul campo. In relazione alle priorità generali dell'istruzione in Svizzera, il nostro corso mira a sostenere l'iniziativa delle pari opportunità diversificando la popolazione studentesca nella ricerca sul campo e nella scoperta di prodotti naturali. Oltre alla comunicazione studente-docente che deriva dal processo di apprendimento guidato descritto sopra, incorporiamo anche opportunità di discussione tra studenti nell'analisi e nell'interpretazione dei dati. Abbiamo riscontrato che la diversità di background che gli studenti portano al corso è stata estremamente vantaggiosa per l'ampiezza dei progetti che hanno portato avanti durante il corso a blocchi.
Gli studenti ricevono un feedback per il corso a blocchi basato su tre valutazioni principali. FIRST, ci si aspetta che partecipino attivamente all'escursione sul campo, al lavoro di laboratorio e alle discussioni. La loro conoscenza accumulata è misurata dalla capacità di presentare le loro ipotesi e i risultati della ricerca in una presentazione orale e in una relazione scritta. Il formato di questo corso arma gli studenti con adeguate capacità pratiche e di alfabetizzazione per realizzare le loro aspirazioni in qualsiasi area delle scienze naturali.
LET:
Quali strumenti e strategie avete utilizzato per incoraggiare il coinvolgimento degli studenti?
Gruppo di progetto:
Incoraggiamo il coinvolgimento degli studenti adattando i progetti individuali agli interessi di ogni studente della classe. Con una gamma di metodologie che attraversano l'intera pipeline della ricerca sui prodotti naturali, copriamo argomenti che vanno dalla microbiologia alla chimica. Sotto una solida guida, gli studenti acquisiscono capacità di pensiero critico e imparano a progettare i propri obiettivi di ricerca e le proprie ipotesi sulla base dei risultati iniziali (ad esempio, su quali piste chimiche seguire a partire dalle schermate iniziali). Questo senso di responsabilità e controllo sul progetto porta a un impegno mirato nel corso.
LET:
Quali elementi innovativi offre il vostro corso?
Gruppo di progetto:
Gli elementi innovativi del corso includono un'escursione sul campo nella Riserva della Biosfera dell'UNESCO di Entlebuch, dove gli studenti possono raccogliere i propri campioni da analizzare, ascoltare un seminario sulla politica scientifica riguardante la regione e imparare come i loro progetti di ricerca influenzino la comunità vicina e gli sforzi di conservazione in Svizzera nel suo complesso.
Il corso offre anche uno sviluppo sostenibile di competenze interdisciplinari che sono traducibili nei corsi di concetto (e viceversa). Il formato didattico stesso è applicabile a diversi livelli di età, come dimostra la nostra conversione dei materiali in una scuola estiva di dottorato di una settimana sulla Meta-Omica Applicata nel giugno 2023.
Questi elementi portano le implicazioni del mondo reale del lavoro in prima linea, fornendo una direzione per i progetti e motivando gli studenti a cercare metaboliti con il potenziale impatto sulla salute umana e sull'ambiente.
LET:
Come vi assicurate di ottenere un feedback continuo sul processo di apprendimento?
Gruppo di progetto:
Abbiamo ricevuto un feedback continuo sull'apprendimento degli studenti anche dopo la fine del corso perché abbiamo comunicato chiaramente agli studenti che si tratta di un processo di apprendimento da entrambe le parti. Apprezziamo il loro apporto in classe e apprezziamo il loro contributo intellettuale ai progetti. Per questo motivo, i nostri studenti si sentono a proprio agio nel partecipare e nel porre domande in classe, e hanno persino mantenuto un interesse costante per i progetti dal punto di vista della letteratura dopo il completamento del corso. Questa preziosa forma di apprendimento è sostenibile e può persino orientare i futuri interessi di ricerca degli studenti (ad esempio, tutti gli studenti della classe stanno attualmente portando avanti progetti di MSc nella ricerca sui prodotti naturali).
LET:
Quali sono i vostri consigli per altri corsi?
Gruppo di progetto:
Raccomanderei vivamente di collegare i contenuti del corso con argomenti relativi ed elementi culturalmente significativi. Le escursioni sul campo forniscono esperienze fuori dall'aula e l'opportunità di vedere l'impatto reale del lavoro trattato nel corso. Questo dà un significato al materiale che non si può ottenere da una lezione tradizionale o da un corso pratico.
Team del progetto
Cattedra di Chimica dei Medicinali
Vladimir-Prelog-Weg 1-5/10
8093 Zurigo
Svizzera
Vice capo dell'Istituto di microbiologia
Istituto di microbiologia
Vladimir-Prelog-Weg 1-5/10
8093 Zurigo
Svizzera
Ist. f. Ecosistemi terrestri
Strada universitaria 16
8092 Zurigo
Svizzera
