Die Fakultät des Penn State University College fördert Möglichkeiten der MINT-Forschung

Jacqueline S. McLaughlin, außerordentliche Professorin für Biologie und Direktorin von Penn State CHANCE (Mitte), hielt einen internationalen Vortrag über das Penn State CHANCE-Programm und seine globalen Auswirkungen auf die Umwelterziehung und die Interessenvertretung für den Naturschutz in Bolivien. Bildnachweis: Jacqueline S. McLaughlin. Alle Rechte vorbehalten.

28. August 2023

Von Kyle Andrews

UNIVERSITY PARK, Pennsylvania – Die Penn State Commonwealth Campuses bieten eine Fülle von Forschungsprogrammen in den Bereichen Naturwissenschaften, Technik, Ingenieurwesen und Mathematik für Studenten an.

Das University College at Penn State ist der kollektive Verwaltungsdachverband für 14 über das gesamte Commonwealth verteilte Campusgelände der Penn State. Es ist im Büro des Vizepräsidenten für Commonwealth-Campusse untergebracht und umfasst Penn State Beaver, Brandywine, DuBois, Fayette, Greater Allegheny, Hazleton, Lehigh Valley, Mont Alto, New Kensington, Schuylkill, Scranton, Shenango, Wilkes-Barre und York. mit mehr als 8.000 Studenten der Penn State, die Kurse auf dem Campus des University College besuchen.

Zu den Fakultäten, die am University College forschen, gehört Laura Guertin, angesehene Professorin für Geowissenschaften an der Penn State Brandywine, die 2001 begann, Studenten auf ihrem Campus zu betreuen, nachdem sie über 50 studentische Forscher unterstützt hatte.

Sie arbeitet mit Studenten in den ersten beiden Jahren zusammen, die daran interessiert sind, eines der Programme des College of Earth and Mineral Sciences zu belegen. Die Studierenden haben nur Einführungskurse in die Disziplin absolviert, was bedeutet, dass die Art des Projekts entsprechend dem Niveau ihrer spezifischen Kenntnisse in diesem Studienbereich angepasst wird.

Guertin sagte, dass es ihr Spaß macht, mit den Hauptfächern Geowissenschaften/Erd- und Mineralwissenschaften im ersten und zweiten Jahr bei Brandywine zusammenzuarbeiten. Sie sagte, sie verstehe, dass diese Studenten gerade erst damit beginnen, sich die Fachinhalte anzueignen, mit ihnen zusammenzuarbeiten, um ihr Wissen und ihre Fähigkeiten weiterzuentwickeln, und zusätzlich mit ihnen an der Entwicklung eines Projekts zu arbeiten, das zu ihrer Grundlage passt.

„Sechs meiner studentischen Forscher wurden von der Geoscience Division des Council on Undergraduate Research mit einem Award for Excellence in Student Research ausgezeichnet“, sagte Guertin und wies darauf hin, dass es sich um eine nationale Auszeichnung handele. „Ich habe mehrere Studenten mitgenommen, um ihre Forschung auf lokalen bis internationalen Konferenzen vorzustellen. Diese Studenten waren auch Mitautoren von Zeitschriftenartikeln.“

Fast viereinhalb Stunden entfernt im südwestlichen Teil von Pennsylvania sucht Joseph Cuiffi, außerordentlicher Lehrprofessor und Programmkoordinator des Electro-mechanical Engineering Technology (EMET)-Programms der Penn State New Kensington, nach neuen Wegen, um seine Forscher zu beschäftigen. Dort entwickelt er Lernaktivitäten für Studenten zum Thema Smart Manufacturing, bringt Studenten im Grundstudium bei, wie man Geräte baut und Datenlernaktivitäten entwickelt.

„EMET-Studenten waren Teil eines Teams, das Lehrmaterialien für intelligente Fertigung für CESMII, das Smart Manufacturing Institute, entwickelte“, sagte Cuiffi. „Es bot ihnen die Gelegenheit, sich über fortgeschrittene Themen im Ingenieurwesen zu informieren, die sie sonst nicht kennengelernt hätten, wie zum Beispiel das industrielle Internet der Dinge (IIoT) und Datenanalysen für die Fertigung. Sie sahen auch, dass ihre Arbeit Teil eines nationalen Content-Repositorys wurde und die Grundlage für einen neuen Wahlfachkurs für EMET, ihr Hauptfach, bildete. Aus meiner Sicht hat mir ihre Perspektive bei der Entwicklung von Lernübungen geholfen, die Materialien für ein breites Publikum zu gestalten.“

An der Penn State Schuylkill im Nordosten von Pennsylvania forschen 17 % der Bachelor-Studenten unter der Leitung der Fakultät außerhalb des Unterrichts. Koordinator der Bemühungen ist Lee Silverberg, Professor für Chemie, Bereichskoordinator der MINT-Programme des Campus und Vorsitzender des Undergraduate Research Council. Durch den Rat identifizieren Silverberg und andere Fakultätsmitglieder Möglichkeiten, das Engagement in der Bachelor-Forschung zu steigern.

Mehrere Fakultätsmitglieder der MINT-Hauptfächer von Penn State Schuylkill forschen gemeinsam mit Studierenden in Bereichen wie Biologie, Chemie, Physik und Informatik. Die Forschung bei Schuylkill umfasst alle Disziplinen, nicht nur die Naturwissenschaften – andere Forschungsarbeiten umfassen Projekte in den Bereichen Strafjustiz, Psychologie und Geisteswissenschaften. Silverbergs Forschung liegt in der organischen Chemie.

Obwohl der Campus nicht alle vier Jahre des Chemie-Hauptfachs der Penn State University anbietet, kann Silverberg mit Studenten zusammenarbeiten, die Biologie an der Schuylkill-Universität studieren oder das 2+2-Programm der Universität nutzen. Dies ermöglicht es Silverberg, mit Studenten in den ersten beiden Jahren ihres Grundstudiums zusammenzuarbeiten, um Forschungsarbeiten durchzuführen, bevor sie auf einen anderen Campus der Penn State wechseln.

„Die meisten meiner Studenten haben ein anderes Hauptfach, und viele von ihnen sind nicht nur Studenten, sondern auch Studenten im ersten oder zweiten Studienjahr“, sagte Silverberg. „Sie sind also noch nicht einmal tief im Unterricht. In meinem Labor arbeite ich mit Erstsemesterstudierenden.“ Diese frühe Einführung in die akademische Forschung führe die Studierenden während ihres gesamten Studiums auf den Weg zum Erfolg, einschließlich der Bewerbung und Zulassung zum Graduiertenstudium und zum Medizinstudium, sagte er.

Jacqueline McLaughlin, Professorin für Biologie am Penn State Lehigh Valley, ist vor allem für ihre Leidenschaft für die Lehre und die Betreuung von Studenten und Lehrkräften in der Bachelor-Forschung bekannt. Sie teilte mit, dass auf ihrem Campus zahlreiche Fakultätsmitglieder forschungsbasierte Lernmethoden einsetzen, um Studenten in kreative Forschungsaktivitäten einzubeziehen, z. B. Laborforschung, Feldforschung, Literaturrecherche, Datenanalyse, mathematische und rechnerische Projekte sowie Design- und Ingenieurprojekte.

„Während ‚Forschung‘ Bilder von weißen Laborkitteln und Notizbüchern heraufbeschwört, erweitern kreative und effektive Ansätze jetzt die Definition von Bachelor-Forschung auf die moderne und interdisziplinäre Welt der Hochschulbildung“, sagte sie.

McLaughlin sagte, ihr Lieblingsansatz sei das Course-Based Undergraduate Research Experience (CURE). Es handelt sich um eine Lernarena, in der sich ganze Klassen von Schülern mit einer Forschungsfrage oder einem Problem mit unbekannten Ergebnissen oder Lösungen befassen, die für die Gesellschaft von Interesse sind. CUREs wurden entwickelt, um ein Hauptziel der nationalen Reformbemühungen in der Life-Science-Ausbildung zu erreichen und die Forschung unter Einbeziehung von Studenten auszuweiten.

Sie sagte, dass es ihr nicht nur Spaß macht, neuartige CUREs für ihre Studierenden zu entwickeln und umzusetzen, sondern auch deren Nutzen (Studierendenergebnisse) zu bewerten, wie z. B. den Erwerb von Forschungskompetenzen, Fähigkeiten der Arbeitskräfte, Unabhängigkeit und kritisches Denken. Sie hat außerdem einen „Vier-Schritte-CURE-Pädagogischen Rahmen“ erstellt, um anderen Ausbildern Orientierung zu geben und sie durch den Prozess der Gestaltung und Umsetzung ihres eigenen CURE zu führen.

McLaughlin baut, implementiert und bewertet CUREs auch international – mit dem Start von CHANCE, Connecting Hand and Nature through Conservation Experiences, im Jahr 2004. CHANCE ist ein preisgekröntes, internationales Programm, das mehr als 65 Studenten in ökologischer Nachhaltigkeit und Naturschutzbiologie ausbildet Regierungs-, Nichtregierungs-, akademische und Unternehmenspartner und -mitarbeiter auf der ganzen Welt.

Sie hat kurzfristige Auslandsstudienprogramme nach Alaska, Australien, China, Costa Rica, Kuba, Ecuador, den Galapagosinseln, Panama, Peru, Rumänien und Tansania (und bald auch Griechenland) entwickelt und geleitet, in denen Studierende Fragen im Zusammenhang mit Abholzung und Verlust erforscht haben Artenvielfalt, Eutrophierung und Wasserverschmutzung von Seen, Wüstenbildung, globaler Klimawandel und Korallenbleiche.

„Was ich persönlich von CHANCE gelernt habe, ist Folgendes: Die Ökosysteme unserer Welt sind kaputt oder brechen zusammen“, sagte McLaughlin. „Die Natur sehnt sich nach Nachhaltigkeit; das bedeutet, dass die Menschen in Harmonie mit ihr leben. Bachelor-Forschung in einem globalen Kontext ist wichtig, weil Studenten die Möglichkeit erhalten, die anthropogenen Ursachen des Untergangs eines Ökosystems aufzudecken und dieses Wissen zu nutzen, um effektiv für die Wiederherstellung der Natur zu arbeiten und sich dafür einzusetzen.“ . CHANCE-Teilnehmer geben mir Hoffnung für morgen. Viele sind zu den Akteuren des Wandels geworden, die unsere Welt dringend braucht, und viele werden es auch sein.“

Die Bedeutung der Verknüpfung von Kursen und Bachelor-Forschung im MINT-Bereich sei für den Erfolg der Studierenden von entscheidender Bedeutung, fügte McLaughlin hinzu.

„Sechs meiner studentischen Forscher wurden von der Geoscience Division des Council on Undergraduate Research mit einem Award for Excellence in Student Research ausgezeichnet“, sagte Dr. Guertin und wies darauf hin, dass es sich um eine nationale Auszeichnung handele. „Und ich habe mehrere Studenten mitgenommen, um ihre Forschung auf lokalen bis internationalen Konferenzen vorzustellen. Diese Studenten waren auch Mitautoren von Zeitschriftenartikeln.“

Laura Guertin, angesehene Professorin für Geowissenschaften, Penn State Brandywine

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