Implementing the Elements of Course-Based Undergraduate Research Experiences (CUREs) in a First-Year Undergraduate Chemistry Laboratory with Bioremediation Relevance
Implementing the Elements of Course-Based Undergraduate Research Experiences (CUREs) in a First-Year Undergraduate Chemistry Laboratory with Bioremediation Relevance
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在具有生物修复相关性的一年级本科生化学实验室中实施基于课程的本科生研究经验（CURE）的要素
DOI：
10.1021/acs.jchemed.2c00360
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发表时间：
2022
影响因子：
3
通讯作者：
Waynant, Kristopher V.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Silsby, Carson;McCormack, Roslyn;Roll, Mark F.;Moberly, James G.;Waynant, Kristopher V.
通用化学实验室是几乎所有STEM（科学，技术，工程和数学）专业的核心要求，并且在大学的任何STEM课程中具有最广泛的学科和受众。一个生物修复课程为基础的本科生研究经验（CURE）为一年级的本科生开发，捕捉和吸引学生的兴趣，为这个多样化的群体。在这个为期数周的实验室练习中，学生们参加了一个由NSF资助的研究项目，该项目旨在加强氯化脂肪烃的生物修复。学生们探索了各种生物相容性聚合物混合物和交联剂，用于封装，以保护生物修复微生物。在这个“指导研究”模型中，学生构建了测量装置，制备了水凝胶混合物，然后使用定制仪器通过pH值测量来监测酸的扩散。在这里，我们描述了如何治愈元素内实施的生物修复的研究经验，最终在我们大学的本科生研究研讨会的学生团队提出海报。开放式实验室的形式促进了积极的研究小组的经验和复习“小组会议”提供了灵活性，需要时间进行反思和讨论。学生调查数据和课程评估表明，学生看到了这种真正的研究经验的价值，并享受自由和时间来实践和磨练技能，作为一个科学家和队友在实验室设置。
General chemistry laboratories are a core requirement for nearly all STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) majors and have the greatest breadth in disciplines and audience of any STEM course at a university. A bioremediation Course-based Undergraduate Research Experience (CURE) for first-year undergraduate students was developed to capture and engage student interest for this diverse group. In this multiweek laboratory exercise, students joined an NSF-funded research project designed to enhance the bioremediation of chlorinated aliphatic hydrocarbons. Students explored various biocompatible polymer blends and cross-linkers for encapsulation to create protection for bioremediation microbes. In this “guided research” model, students constructed the measurement apparatus, made hydrogel blends, and then monitored the diffusion of acid via pH measurements using a custom instrument. Herein, we describe how CURE elements were implemented within the bioremediation research experience culminating in student teams presenting posters at our university’s undergraduate research symposium. An open-laboratory format facilitated an active research group experience and recitation “group meeting” provided flexibility and needed time for reflection and discussion. Student survey data and course evaluations indicated that students saw value in this genuine research experience and enjoyed the freedom and time to practice and hone skills as both a scientist and teammate in a laboratory setting.
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