Under de senaste nio åren, fler än 8, 800 bakterieinfekterande virus har upptäckts av studenter som utforskar vetenskaplig forskning för första gången - de flesta under deras första år på college.

Dessa student-forskare är en del av en global gemenskap av forskare som arbetar genom Howard Hughes Medical Institutes Science Education Alliance för att isolera och karakterisera bakterieinfekterande virus som kallas bakteriofager. Mer än 16, 000 studenter har bidragit till denna massiva utforskning av mikrobiell mångfald genom en årslång kurs som heter SEA-PHAGES. Enligt en ny analys, erfarenheten har haft en betydande inverkan på hur eleverna tänker om naturvetenskap och sig själva.

Resultaten, rapporterade online veckan den 4 december, 2017, i Proceedings of the National Academy of Sciences , tyder på att studenter som ägnar sig åt autentisk forskning genom program som SEA-PHAGES är mer benägna att stanna kvar i naturvetenskap än studenter som tar traditionella inledande biologikurser. "Jämfört med studenter vid samma institutioner som går traditionella labbkurser, studenter i denna kurs får mycket högre poäng i kategorier som motsvarar uthållighet i naturvetenskap, säger David Asai, HHMI:s senior chef för naturvetenskaplig utbildning.

Mer än 100 högskolor och universitet deltar nu i SEA-PHAGES, som lanserades vid en liten kohort av skolor 2008. HHMI:s Science Education-team och HHMI Professor Graham Hatfulls grupp vid University of Pittsburgh administrerar programmet, utbilda fakulteten och stödja nätverket av deltagare. Denna struktur gör det möjligt för SEA-PHAGES att ta med sin kursbaserade forskningserfarenhet till studenter var som helst, inklusive till institutioner som saknar egen forskningsinfrastruktur.

SEA-PHAGES-teamet anser att programmet är en inkluderande forskarutbildningsgemenskap, eller iREC – en ny modell för naturvetenskaplig utbildning som de säger har potential att vara transformativ. "Det verkar som att den här modellen kan leverera den här typen av upplevelser till studenter oavsett vem de är, var de är, eller var de kommer ifrån, " säger Asai.

För att bedöma SEA-PHAGES effekter, David Hanauer, professor vid Indiana University of Pennsylvania, utvecklat ett bedömningsinstrument som fokuserar på fem aspekter av elevernas attityder som påverkar deras avsikt att fortsätta i naturvetenskap. År av utveckling och validering ligger bakom undersökningen Persistence in the Sciences (PITS), men Hanauer säger att konceptet är enkelt. "Vi undersökte de psykologiska egenskaper som knyter an till identitetsaspekterna av att vara vetenskapsman, " säger han. "Om du har en känsla av att 'det här är mitt verk;' du har en känsla av att 'jag kan göra det här;' du har en känsla av att du skulle kunna vara en vetenskapsman; du tror på värdet av vetenskap; och du pratar med folk om hur du är en vetenskapsman - då kommer du att stanna kvar inom vetenskapen."

Genom att jämföra svar från 2, 850 studenter vid 67 institutioner, Hanauer och kollegor analyserade data och fastställde att SEA-PHAGES är mer framgångsrik än traditionella laboratoriekurser för att utveckla nästan alla dessa egenskaper. Elevernas förtroende för sin förmåga som vetenskapsmän var likvärdig bland de två grupperna, och Asai säger att även detta var betryggande, eftersom verklig vetenskap innebär misslyckanden och frustrationer som eleverna är mindre benägna att möta i en standardkurs.

Viktigt, vinsterna var konsekventa bland alla undergrupper som teamet analyserade:första generationens högskolestudenter, kvinnor, minoriteter som är underrepresenterade inom vetenskapen, och män från underrepresenterade minoritetsgrupper. Likaså, Enkätsvaren var likartade oavsett elevernas kön, etnicitet, eller deras föräldrars socioekonomiska status. Studenter på community colleges, forskningsuniversitet, och liberala konsthögskolor svarade på liknande sätt, också. "Datan visar upplevelsens inkluderande karaktär riktigt bra, " Säger Hatfull.

HHMI fortsätter att expandera SEA-PHAGES, föra in nya institutioner i samhället och engagera ännu fler studenter. SEA-PHAGES administrativa kostnader per elev minskar i takt med att antalet skolor som deltar i programmet växer, säger Hatfull. Det stimulerar till att skala upp programmet, vilket ofta är svårt med andra forskningsbaserade kurser. Med rätt projekt, Att investera i iREC-utveckling har potentialen att både på ett meningsfullt sätt främja en forskningsagenda och avsevärt påverka studenter, han säger.

"Vi har gjort det här i tio år, och vi är mycket glada att ge råd till människor som har idéer om att utveckla sina egna iRECs, " tillägger Asai. "Med den här modellen, vi kan börja tänka på att leverera sådana här upplevelser till alla elever."