CC BY
6
Вестник Томского государственного университета. 2023. № 497. С. 254-263 Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta - Tomsk State University Journal. 2023. 497. рр. 254-263
MISCELLANEA
Научная статья
УДК 001.891.55; 631.9; 377.6; 57.084.2 doi: 10.17223/15617793/497/26
Научное волонтерство учащейся молодежи и организация генетических исследований
в сельском хозяйстве
Сергей Владимирович Анцифиров1, Мария Рашитовна Галямова2, Сергей Евгеньевич Седых3, Майя Отузбаевна Гичгелдиева4, Александр Сергеевич Дорошенко5
1 4 Фонд «Поддержка проектов в области образования», Новосибирск, Россия 2 Технопарк новосибирского Академгородка, Новосибирск, Россия 3 Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук,
Новосибирск, Россия
5 Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
1 s.antsifirov@nsu.ru 2 galyamova@academpark.com
3 s.sedykh@nsu.ru 4 fondobrazovania@gmail. com 5 asdor@yandex.ru
Аннотация. Описан опыт по вовлечению учащихся в научные исследования под руководством наставников. На базе механизмов гражданской науки и научного волонтерства разработана оригинальная модель сетевых исследовательских проектов, которая хорошо зарекомендовала себя по опыту применения в общем образовании. Исходя из данного опыта проведена адаптация механизмов гражданской науки к последующим ступеням образования.
Ключевые слова: гражданская наука, научное волонтерство, сетевые исследовательские проекты, образование, генетика
Источник финасирования: работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019-2027 годы (соглашение № 075-15-2021-1401 от 03 ноября 2021 г.).
Для цитирования: Анцифиров С.В., Галямова М.Р., Седых С.Е., Гичгелдиева М.О., Дорошенко А.С. Научное волонтерство учащейся молодежи и организация генетических исследований в сельском хозяйстве // Вестник Томского государственного университета. 2023. № 497. С. 254-263. doi: 10.17223/15617793/497/26
Original article
doi: 10.17223/15617793/497/26
Scientific volunteering of students and organization of genetic research in agriculture
Sergey V. Antsifirov1, Maria R. Galyamova2, Sergey E. Sedykh3, Maya O. Gichgeldieva4, Alexander S. Doroshenko5
1 4Education Foundation, Novosibirsk, Russian Federation 2 Technopark of the Novosibirsk Akademgorodok Foundation, Novosibirsk, Russian Federation 3 Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences,
Novosibirsk, Russian Federation 5 National Research Tomsk State University, Tomsk, Russian Federation 1 s.antsifirov@nsu.ru 2 galyamova@academpark.com
3 s.sedykh@nsu.ru 4 fondobrazovania@gmail. com 5 asdor@yandex.ru
Abstract. The article describes the experience of involving students in scientific research under the guidance of a mentor. The authors developed an original model of a network research project, which is based on the mechanisms of citizen science and scientific volunteering. This model has been proven itself well in the experience of its application in general education. The mechanisms of this model have been adapted to higher and secondary vocational education.
© Анцифиров С.В., Галямова М.Р., Седых С.Е., Гичгелдиева М.О., Дорошенко А.С., 2023
The authors identified and described the key elements and attributes of a potentially successful network research project. These features include: research results that are in demand in science and high-tech companies, uncomplicated technical and technological support, no excessive requirements for mentors and the possibility of implementing variable laboratory work in the format of a sequence, effective training and mutual training of mentors and project participants thanks to the common project and task basis, working mechanisms for assessing the quality of research carried out by student volunteers. Through the participation of trained mentors, the model makes it possible to solve a number of significant problems of scientific volunteering, such as ensuring work safety, data verification, organizational difficulties of remote work with participants, changing generations of volunteers, continuation of successfully conducted experiments, and others. The authors also identified scientific communication between project participants and experts as an integral part of a network research project. The network research project takes into account not only the needs of scientists, volunteer students and mentors, but also the tasks facing educational organizations, whose responsibility is to provide and organize project activities for students, carry out career guidance work with them, and participate in competitions in the education system. The participation of educational organizations (technical schools, colleges, universities) allows using their laboratory facilities and their own scientific consultants, and, most importantly, systematically organizing students' participation. The authors analyzed and described existing practical experience in implementing network research projects. Thus, the all-Russian project Microbe Hunter, which formed the basis of the model, is repeated annually and has a number of spin-off projects in related agro- and biotechnological research. The possibility of adapting the model of network research projects to other levels of education was demonstrated during the successful implementation of the research program Large-Scale Search and Study of Microorganisms and Microbial Communities Associated With Farm Animals and Animal Products, implemented by Tomsk State University. Thus, the authors of the model of network research projects have shown its effectiveness for solving research problems, popularizing science, replenishing scientific personnel, as well as the versatility of this method for solving various problems and working with different groups of scientific volunteers.
Keywords: citizen science, scientific volunteering, network research projects, education, genetics
Financial support: The research was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the Federal Scientific and Technical Program for the Development of Genetic Technologies for 20192027 (Agreement No. 075-15-2021-1401 dated November 3, 2021).
For citation: Antsifirov, S.S., Galyamova, M.R., Sedykh, S.E., Gichgeldieva, M.O. & Doroshenko, A.S. (2023) Scientific volunteering of students and organization of genetic research in agriculture. Vestnik Tomskogo gosudarstven-nogo universiteta - Tomsk State University Journal. 497. pp. 254-263. (In Russian). doi: 10.17223/15617793/497/26
Наукоемкая и высокотехнологичная экономика в России и во всем мире испытывает возрастающую потребность в квалифицированных и мотивированных специалистах, способных вести исследовательскую работу как в фундаментальной науке, так и в разработке научно обеспеченных технологий.
В сфере биотехнологий и, в частности, в генетике востребованность таких специалистов не вызывает сомнений: «Отечественный рынок биотехнологии и медицинской генетики по скорости роста и выводу новых продуктов на рынок практически не уступает зарубежным (рынкам). Существенным ограничением для появления новых стартапов и развития высокотехнологичных компаний является кадровый голод» [1. С. 13].
На правительственном совещании, посвященном развитию генетических технологий, состоявшемся 14 мая 2020 г. под председательством Президента РФ, были обозначены приоритеты по восполнению этой нехватки кадров и по развитию базы генетических исследований. Особое внимание рекомендовалось уделить созданию научных биологических коллекций и обновлению образовательных курсов, ориентированных на передовые знания в области генетики, причем не только для студентов, но и для педагогов1.
Естественным ответом на эти задачи становится реализация образовательных программ, включающих в себя не только освоение отдельных знаний и навыков, необходимых для ученых, но и проведение актуальных
исследований. В ходе таких открытие-ориентированных курсов учащиеся выполняют несложные эксперименты, результаты которых востребованы учеными тем больше, чем больше проводится таких экспериментов, получивших название массовых. Учащиеся, в свою очередь, приобретают исследовательские компетенции и предметные знания, получают комплексное представление о научной деятельности и могут обоснованно выстроить траекторию своего дальнейшего образования для того, чтобы стать профессионалом в выбранной научной области. В ряде случаев учащиеся становятся полноправными членами научных сообществ, а представители науки и экономики получают возможность организовать целевую подготовку интересующих их специалистов.
Гражданская наука как часть современных научных исследований
Научные исследования, связанные с вовлечением широких групп сравнительно неподготовленных участников, с проведением массовых экспериментов, получили наименование «гражданская наука», или «citizen science», и уже становятся признанной частью мировой науки [2. С. 259-261].
Подобные исследования в отличие от так называемых квазинаучных проектов, когда учащиеся просто воспроизводят ранее сделанные открытия и проведенные эксперименты, являются частью системной научной работы и
всегда включают в себя две группы: научных специалистов, действующих ученых и «научных волонтеров».
«Научное волонтерство» как термин можно понимать в двух различных контекстах: как вовлечение неподготовленных участников в научную деятельность, так и неоплачиваемую работу профессиональных ученых. При организации процессов гражданской науки в России и при написании данной статьи мы понимаем под научными волонтерами таких участников, которые, занимаясь научной деятельностью, выходят за рамки своих основных занятий (учебы, преподавания и др.) и действуют на общественных началах.
В условиях, когда эффективность исследований оказывается напрямую связанной с разнообразием и качеством биологических коллекций, помощь таких волонтеров оказывается чрезвычайно важной. В статье академика В.В. Власова «Гражданская наука: охота за антибиотиками» приведен пример разработки новых антибиотиков: «...нужно найти микроорганизм, производящий антибиотик. Для этого ученым приходится исследовать тысячи образцов. Так, чтобы найти стрептомицин, было проанализировано 10 тыс. образцов бактерий, собранных на всех материках планеты. А окситетрацик-лин (террамицин) американской компании Pfizer появился в результате изучения 130 тыс. образцов. Кстати сказать, в ходе этой работы исследователи почти сотню раз переоткрыли стрептомицин» [3. С. 6-24].
Форматы реализации проектов «гражданской науки» и привлечения молодежи к научному волонтер-ству могут быть самыми различными.
В качестве примера приведем движение MILSET. Это крупнейшая в мире неправительственная общественная организация, способствующая популяризации науки и техники в среде молодежи, созданная вначале для франкоязычных стран (отсюда название MILSET - Mouvement International pour le Loisir Scientifique Et Technique), а затем распространившаяся на большую часть мира. Участие в движении происходит через членство общественных организаций, в которые входят индивидуальные участники. Движение было создано в 1987 г. в Канаде и в настоящий момент объединяет почти 150 общественных организаций более чем в 80 странах мира. Россию в движении представляет Межрегиональное объединение творческих педагогов «Исследователь» [4].
Широко известен Международный фестиваль науки в Гётеборге Vetenskapsfestivalen (https://www.vetenska-psfestivalen.se/), проводящийся с 1997 г. и привлекающий десятки тысяч посетителей всех возрастов, среди которых множество школьников, принимающих участие в проведении массовых экспериментов.
В области сельскохозяйственных исследований можно выделить статью «Crop variety management for climate adaptation supported by citizen science» по исследованию адаптации сельскохозяйственных культур к изменению климата [5]. В работе, среди прочего, обращает на себя внимание количество соавторов (их 24), что вполне естественно для гражданской науки.
Для биологической гражданской науки особое значение имеет программа поиска бактериофагов, инициированная профессором университета Питтсбурга
Г. Хатфуллом. Science Education Alliance Phage Hunters Advanced Genomics and Evoluntionary Science и реализуемая под эгидой института Говарда Хьюза. В рамках этой программы «студенты первых курсов ведут исследования бактериофагов, поражающих не опасный для человека штамм микобактерии Mycobacterium smegmatis... Результаты работ по программе имеют и важное практическое значение, поскольку некоторые из бактериофагов, поражающих Mycobacterium smegmatis, способны также уничтожать родственные бактерии, являющиеся возбудителями заболеваний человека. В результате работ по программе накапливается коллекция фагов, потенциально перспективных для терапии» [1. С. 16].
Актуальность механизмов гражданской науки в России была признана в ходе Совместного заседания Государственного Совета и Совета по науке и образованию, где участники подчеркнули значимость центров научного волонтерства [6], затем подтверждена Указом Президента об объявлении в Российской Федерации Десятилетия науки и технологий, поставившего задачу вовлечения талантливой молодежи в сферу исследований и разработок [7] и закреплена в Распоряжении Правительства Российской Федерации от 25 июля 2022 г. № 2036-р о плане проведения Десятилетия науки и технологий, где прежде всего следует отметить такие инициативы, как «Школьники в научно-технической деятельности» и «Научное волонтерство» [8].
Для решения перечисленных задач в России уже проводится целый ряд мероприятий и программ, среди которых можно выделить открытый Всероссийский конкурс юношеских работ им. В.И. Вернадского (проводится с 1993 г.). В рамках конкурса, на сегодня, работает более 30 секций в области естественных и гуманитарных наук, а также организована широкая научно-образовательная программа [9].
Сформирована сеть так называемая кванториумов в количестве 131 в 78 регионах РФ, среди задач которой - «создать систему научно-технического просвещения через привлечение детей и молодежи к изучению и практическому применению наукоемких технологий» [10].
Сетевой исследовательский проект, как практический метод реализации гражданской науки в России
Несмотря на уже сделанные шаги по развитию гражданской науки в России, механизмы вовлечения научных волонтеров в исследования еще только предстоит по-настоящему внедрять в систему образования и научную практику. На сегодня статистика поисковых запросов по темам «научное волонтерство», по данным поисковой системы «Яндекса», ограничена несколькими сотнями запросов в месяц (490 запросов за сентябрь 2022)2.
В этой связи представляется важным практика реализации межрегиональных и всероссийских открытие -ориентированных программ, сформированная в новосибирском Академгородке на основе партнерства ученых СО РАН, Фонда «Образование» и специалистов
институтов развития АСИ, в частности инфраструктурного центра «HealthNet».
В 2019 г. этими партнерами был разработан и апробирован проект «Охотник за микробами», который стал ключевым для развития российских массовых экспериментов в области биотехнологий, и для разработки методологии сетевых исследовательских проектов в других науках3.
Упоминавшаяся выше программа поиска бактериофагов в «Охотнике за микробами» была адаптирована к системе российского общего образования и к задачам почвенных исследований в Сибирском отделении РАН.
«В масштабах Новосибирской области более 200 школьников под руководством педагогов собрали
образцы азотфиксирующих почвенных бактерий. В декабре 2019 года состоялась отчетная конференция участников проекта, на которой были представлены результаты пятидесяти исследовательских работ. Более 200 образцов бактерий рода Azotobacter анализируются в лабораториях ИХБФМ СО РАН, определяется их видовой состав и особенности генов фиксации атмосферного азота» [1. С. 18].
В указанной работе [1. С. 19-20] также приводится описание методики проведения массового эксперимента по поиску и анализу азотфиксирующих бактерий.
На основе «Охотника за микробами» организаторами проекта была разработана универсальная модель сетевого исследовательского проекта (рис. 1).
ФОРУМ СЕТЕВЫХ ПРОЕКТОВ
Рис. 1. Обобщенная процессная схема сетевого исследовательского проекта с участием школьников Научная проблема
Научная проблема, которая возникает в данном случае состоит, с одной стороны, в необходимости формального описания сетевого исследовательского проекта как нового практического метода в гражданской науке, а с другой стороны, в определении эффективности этого метода для решения исследовательских задач, популяризации науки и перспективного восполнения ее кадровых потребностей, в определении универсальности метода для различных задач и целевых групп научных волонтеров.
В рамках данной статьи ставится задача описания ключевых элементов и признаков сетевого исследовательского проекта, а также анализ существующего практического опыта по реализации таких проектов и определение задач и перспектив дальнейшего исследования.
Проблемное поле исследования
Проблемное поле формируется вопросами интеграции науки и образования, а также основными объектами исследования - группами наставников и научных волонтеров-учащихся, научными и образовательными организациями, объективными результатами деятельности ученых. Проблемное поле включает в себя, в частности, следующие устойчивые задачи (и связанную с ними проблематику) науки и образования.
- Профориентация и профессиональное самоопределение учащихся.
- Подготовленность учащихся к продолжению профессионального образования и к профессиональной деятельности в сферах, относящихся к сетевому исследовательскому проекту.
- Интеграция норм, процессов и результатов проектного и традиционного образования.
- Преемственность результатов образования как в рамках одной ступени образования, так и между ступенями.
- Обеспечение кадровой устойчивости науки и кадрового пополнения научных организаций.
- Формирование новых организационно-практических методов в проведении научных исследований.
- Формирование научных коллекций как базы научных исследований.
- Реализация практико-ориентированных фундаментальных научных исследований
Универсальные элементы и признаки сетевых исследовательских проектов
Опыт реализации проектов Фонда «Образование» показывает, что сетевой исследовательский проект может быть создан и реализован во множестве научных
областей (как в естественных науках - физика, химия, биология, астрономия, так и в технических комплексно -прикладных сферах (нейротехнологии, новые материалы), и в гуманитарных (история, культурная антропология, археология)). За счет применения данной методологии уже реализуется 12 проектов в перечисленных выше научных направлениях. В основе каждого проекта - актуальная исследовательская задача, поставленная научным руководителем проекта.
При разработке новых сетевых исследовательских проектов особое внимание уделяется тому, чтобы они соответствовали следующим требованиям:
- ставили задачу получения результатов исследований, которые будут востребованы в науке или высокотехнологичных компаниях;
- требовали несложного технического и технологического обеспечения, позволяющего оптимизировать стоимость проекта и сделать его массовым;
- не предъявляли завышенных требований к базовой подготовке наставника и могли быть реализованы даже в формате последовательности вариативных лабораторных работ;
- позволяли вести эффективное обучение и взаимообучение наставников и участников проекта благодаря общей проектной и задачной основе.
В конце цикла исследований участники всех проектов - школьники, наставники, ученые - встречаются на междисциплинарном Форуме сетевых проектов в новосибирском Академгородке.
Универсальный состав участников сетевого проекта включает в себя следующие позиции:
«Научный руководитель проекта - действующий ученый (научные сотрудники институтов РАН). В его функции входит постановка актуальной исследовательской задачи, к решению которой возможно привлечь школьников-волонтеров; дизайн базового эксперимента исследования; организация консультирования участников и экспертизы результатов работ; организация введения результатов проекта в научный оборот.
Наставники проекта, как правило, педагоги или родители школьников. Их задача - руководство исследовательской группой, обеспечение единства образовательных и исследовательских результатов.
Участники проекта - школьники. Именно они выполняют исследовательскую работу, готовят доклад и представляют результаты проекта на конференции и(или) в рамках Форума.
Организатор и координатор проекта - Фонд «Образование». Фонд формирует рабочие группы и в партнерстве с научными организациями выстраивает работу по замысливанию сетевого исследовательского проекта, его детальной проработке (включая механизмы финансирования) и последующей реализации» [11. С. 51].
Ключевым механизмом сетевого исследовательского проекта является работа с учащимися через наставников. В качестве наставников могут выступать педагоги, родители, студенты, аспиранты, специалисты высокотехнологичных компаний и другие лица,
которые готовы собрать исследовательскую группу, пройти образовательную программу для наставников в рамках проекта и затем руководить исследованиями учащихся.
Под наставничеством мы понимаем неформальный процесс обмена знаниями, умениями, социальным опытом, социальным капиталом, приоритетами, профессиональными и жизненными ценностями, а также мотивацией.
За счет участия подготовленных наставников4 становится возможным решить ряд существенных проблем «научного волонтерства», таких как обеспечение безопасности работ, верификация данных, организационные трудности удаленной работы с участниками, смена поколений учащихся, ведущих исследования, продолжение успешно проведенных экспериментов и другие.
Сетевой исследовательский проект учитывает не только потребности ученых и учащихся как волонтеров, не только задачи наставников по повышению своего уровня, но и те задачи, которые стоят перед образовательными организациями, в обязанность которых входит (в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом) обеспечить и организовать проектную деятельность учащихся, проводить с ними профориентационную работу, участвовать в конкурсах системы образования. Благодаря включению участников в сетевые исследовательские проекты эта задача успешно решается.
На рис. 2 в общем виде представлен цикл создания и реализации проекта гражданской науки, учитывающий интересы разных групп участников и необходимость материально-технического обеспечения работ.
Анализ эффективности сетевых исследовательских проектов
Оценка ключевых показателей реализации проектов позволяет получить представление, насколько сетевые исследовательские проекты соответствуют выполнению задач по вовлечению молодежи в научные исследования.
На сегодняшний день в проектах Фонда «Образование» участвуют представители более 70 регионов РФ, что позволяет рассматривать опыт реализации сетевых исследовательских проектов как всероссийский.
В ходе каждого сетевого исследовательского проекта сформировано профильное межрегиональное сообщество наставников. Каждый сетевой проект имеет продолжение в виде нового цикла. Всероссийский «Охотник за микробами» повторяется ежегодно и имеет ряд спин-офф проектов в смежных агро- и биотехнологических исследованиях. Статус этих проектов может меняться от небольшого внутришкольного проекта до регионального.
На момент подготовки статьи в образовательных и исследовательских программах сетевых исследовательских проектов участвовало более 1 000 наставников и 6 000 школьников5.
Рис. 2. Основные этапы проекта гражданской науки
90
80 1 70
Z
ш
5 60
(О t
5 50
6 s
rf SE 40
30
20 10
70
52
18
5 ■
1
2019 г.
2020 г.
2021г.
2022 г. I
I
2022 г.
Рис. 3. Расширение географии сетевых исследовательских проектов с 2019 по 2022 г.
Рис. 4. Динамика6 увеличения числа участников исследовательских программ сетевых проектов биотехнологического направления (наставники и учащиеся)
Более 70% наставников являются участниками не- екта. За счет партнерства Фонда «Образование» с ву-скольких проектов или нескольких циклов одного про- зами и с программами Ассоциации технологических
кружков участники сетевых исследовательских проектов могут получить дополнительные баллы к результату ЕГЭ при поступлении в ряд вузов. В 2022 г. были реализованы первые прецеденты такого сотрудничества.
Помимо количественных оценок, важное значение имеет оценка качества исследований, проводимых по модели сетевых исследовательских проектов: включая борьбу с плагиатированием, повышение корректности экспериментов и верификацией данных и т.п.
Мы считаем важным, чтобы в каждой исследовательской работе учащихся присутствовали следующие элементы:
- Гипотеза (или ясно сформулированная задача).
- План исследовательских работ.
- Описание полевых работ и лабораторных экспериментов, соответствующих требованиям научной корректности.
- Оформленные результаты экспериментов и их интерпретация.
- Выводы, соотнесенные с гипотезой или задачей.
Неотъемлемой частью сетевого исследовательского проекта является научная коммуникация участников проекта с экспертами. Она реализуется в формате консультаций и конференционного доклада и позволяет существенно снизить вероятность того, что исследование выполнено кем-то, кроме самих учащихся.
Из числа групп, вовлеченных в проект, на его старте корректные результаты и качественный итоговый доклад, содержащие все вышеперечисленные элементы, формируют от 64 до 90% исследовательских групп в зависимости от направления. Причем наиболее высокий процент характерен для интересующего нас направления биотехнологических исследований.
Опираясь на эти результаты, модель сетевого исследовательского проекта была внедрена в исследования, проводимые с использованием механизмов гражданской науки в рамках федеральных научно-технических программ.
Сетевой исследовательский проект в среднем профессиональном образовании
Возможна ли адаптация модели сетевого исследовательского проекта к другим ступеням образования, таким как среднее профессиональное и высшее образование? Сохранит ли эта модель свою эффективность при изменении некоторых существенных факторов, таких как целевые показатели деятельности педагогов-наставников, учебная и трудовая загруженность участников и т.д.?
Отвечая на эти вопросы, рассмотрим основные результаты, достигнутые в ходе исследовательской программы «Широкомасштабный поиск и изучение микроорганизмов и микробных сообществ, ассоциированных с сельскохозяйственными животными и продуктами животного происхождения», реализуемой Томским государственным университетом7.
Источником данных для анализа служат:
- «Отчет о выполненных работах по результатам исследовательской программы» (за период с 3 ноября по 31 декабря 2021 г.);
- первичные данные о реализации образовательной и исследовательской программы, предоставленные учреждениями среднего профессионального образования (техникумами и колледжами);
- материалы обсуждения в административных и наставнических фокус-группах, проходивших в период подготовки и реализации программы.
В ходе названной исследовательской программы среди прочих задач было необходимо организовать наполнение «Биобанка сельскохозяйственно-значимых организмов ТГУ» (Биобанк СХЗМ ТГУ) за счет образцов, предоставленных научными волонтерами, и обеспечить в данной части работы по формированию биоресурсной коллекции. Требуемые образцы разделены на три основных вида:
- образцы фекалий сельскохозяйственных животных, включая редких (яки, верблюды и др. );
- образцы животного компоста;
- образцы кисломолочных традиционных заквасок.
Результаты исследовательской программы предполагается использовать при разработке новых антибиотических средств, пищевых технологий и технологий повышения плодородия почв.
Учитывая высокие требования к безопасности работ с биологическим материалом, к участию в исследовательской программе не могли быть привлечены школьники, и целевой аудиторией стали как раз студенты колледжей и техникумов, работающие под руководством своих преподавателей.
В соответствии с ранее описанным циклом реализации сетевого исследовательского проекта на первом этапе, были:
- сформированы группы научных волонтеров -студентов и преподавателей - и организовано взаимодействие с образовательными организациями;
- разработана технология проведения массовых экспериментов в данной сфере, включая определение состава исследовательского набора участников, технологию протокола доставки образцов в биобанк;
- разработана и проведена с помощью технологий дистанционного обучения образовательная программа «Изучение микробиомов и молекулярные основы биорезистентности микроорганизмов»;
- организованы полевые работы по сбору образцов, а также первичный скрининг образцов, пересылаемых в биобанк.
Преподаватели и участники прошли подготовку, состоящую из обучения исследовательским компетенциям, проектным компетенциям, а также обучения основам наставнического метода управления исследованиями. В соответствии с реализацией цикла сетевого исследовательского проекта на первом этапе было обучено 300 человек из 9 образовательных организаций (техникумов и колледжей)8. В ходе полевых работ участники собрали и передали в Биобанк СХЗМ ТГУ 121 корректно атрибутированный образец.
К пересылаемым образцам, помимо атрибутивного описания, прилагались также данные первичного скрининга. Работа велась по сбору образцов двух типов -образцы фекалий сельскохозяйственных животных и образцы животного компоста. Сбор образцов кисломолочных традиционных заквасок был рассмотрен в образовательной программе, но в состав полевых работ первого этапа не вошел.
Участие наставников и образовательных организаций, авторитетных для местных сельскохозяйственных производителей, позволило обеспечить доступ участников к местам сбора образцов, что для самих студентов было бы затруднительно. Также это обеспечило безопасность работ, лабораторную оснащенность первичного скрининга и верификацию собранных образцов.
Таким образом, реализация модели сетевого исследовательского проекта позволила в течение всего лишь двух месяцев: сформировать пул образовательных партнеров проекта, сообщество научных волонтеров, провести их подготовку, методически обеспечить их деятельность и получить первые десятки образцов из различных регионов России через считанные недели с момента начала работ.
Анализ адаптации системы сетевых проектов к системе СПО и вузов требует расширения деятельности и обеспечения повторяемости процесса, а также долговременного и системного сбора численных и качественных показателей. Такой анализ будет проводиться в течение всего срока действия гранта, т.е. до конца 2023 г. В частности, только по прошествии времени может быть объективно оценена эффективность профориентации участников, их успеваемость по профильным дисциплинам, эффективность собранной коллекции для обеспечения научных результатов исследовательской программы и другие существенные характеристики.
Тем не менее некоторые выводы в части вовлечения, обучения и организации деятельности научных волонтеров могут быть сделаны уже по итогам реализации первого этапа гранта.
1. В отличие от работы в системе общего образования, когда основным партнером ученых является наставник, в данном случае к числу основных партнеров добавляются образовательные организации (техникумы, колледжи), участие которых позволяет задействовать их лабораторную базу и собственных научных консультантов, а, главное - системно организовать участие студентов.
2. Интеграция проекта в образовательную деятельность колледжей и техникумов позволяет эффективно решать задачи по дополнительному профессиональному образованию и усиливает в этой части программы СПО.
3. Увеличивается значимость образовательной программы проекта, которая, в отличие от работы в системе общего образования, не имеет ярко выраженного акцента на обучение наставников и направлена почти в равной степени на всех научных волонтеров исследовательской программы независимо от их статуса.
4. При реализации первичного скрининга образцов участники получают исследовательские результаты достаточно хорошего уровня, с которыми становится актуальным их участие в иных значимых мероприятиях системы научно -технического просвещения, образования и профориентации, таких как WorldSkШs по направлению «геномная инженерия». Возникший синергетический эффект укладывается в типовую для сетевого исследовательского проекта схему с доработкой и использованием результатов в конкурсах и конференциях системы среднего профессионального образования.
5. Первоначально образовательная программа ре-ализовывалась в формате онлайн-конференций. Группы студентов совместно с преподавателями слушали дистанционные лекции и затем обсуждали их, разрабатывая собственные планы полевых работ по сбору образцов и последующих лабораторных исследований. На втором этапе, когда предстоит обучить 1 500 участников программы и увеличить приток новых образцов в биобанк до 3 000, становится актуальным введение в состав сетевого проекта специального электронного курса. Этот курс, создаваемый на основе ранее разработанной программы, должен расширить как возможность участия студентов, так и возможности обучения наставников.
В заключении следует отметить, что в связи с приоритетами государственной политики в сфере поддержки гражданской науки, участие в подобных проектах в ближайшее время станет доступно значительному количеству молодежи на всех ступенях образования. Для того чтобы обеспечить механизмы гражданской науки, необходимо закрепить позицию наставника исследовательских проектов в системе образования, развивать надежные инструменты дистанционной коммуникации в больших группах, а также добиться преемственности образовательных результатов между ступенями образования.
Примечания
1 См.: URL: http://kremlin.ru/events/president/news/63350
2 По данным поисковой системы «Яндекс». URL: https://wordstat.yandex.ru/#!/?words=научное%20волонтерство
3 См.: Охотник за микробами. URL: https://microbehunters.ru (дата обращения: 06.10.2022).
4 Подготовка наставников в сетевых образовательных проектах сфокусирована на соблюдении пяти принципов: 1. Обязательное практическое обучение (все обучаемые являются действующими наставниками). 2. Планирование исследовательской работы и умение корректировать планы. 3. Этика исследований, включая неприемлемость плагиата. 4. Передача учащимся навыков, необходимых для исследований, и делегирование им всех основных функций в исследовательском проекте. 5. Формирование контекста исследований, включая соотнесение с другими исследованиями, анализ прикладного значения результатов, выстраивание дальнейшей образовательной траектории учащихся и развитие проекта.
5 В статистике учтены наставники и школьники, ставшие реальными активными задействованными волонтерами исследований, количество же наставников, прошедших обучение в рамках образовательных программ, окажется заметно больше. Так, на 50 обученных наставников в рамках первого «Охотника за микробами» пришлось 42 корректно подготовленных проекта от наставников, указанных в статистике - 84%.
6 Данные за 2022 г. ограничиваются первым полугодием.
7 Программа реализуется в рамках отдельных мероприятий Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019-2027 гг., утвержденных Постановлением Правительства Российской Федерации от 28 декабря 2019 г. № 1930 (в ред. Постановления Правительства Российской Федерации от 3 марта 2021 г. № 310).
8 В число образовательных организаций - участников проекта входят Томский аграрный колледж, Омский аграрно-технологический колледж, Острогожский многопрофильный техникум, Глазуновский сельскохозяйственный техникум, Увинский профессиональный колледж, Грязо-вецкий политехнический техникум, Коломенский аграрный колледж им. Н.Т. Козлова, Краснослободский аграрный техникум, Аксеновский агропромышленный колледж им. Н.М. Сибирцева.
Список источников
1. Власов В.В., Воронина Е.Н., Галямова М.Р., Седых С.Е. Привлечение школьников и студентов к исследованиям окружающей среды, акту-
альным для фундаментальной и прикладной науки: иностранный и российский опыт // Исследователь. Научно-методический журнал. 2020. № 2. С. 12-20.
2. Gura T. Citizen science: Amateur experts // Nature. 2019. № 496 (7444). P. 259-261.
3. Власов В.В. Гражданская наука: охота за антибиотиками // Наука из первых рук. 2022. № 5/6 (93). С. 6-24.
4. About // MILSET. URL: https://milset.org/milset/web/about (дата обращения: 04.10.2022).
5. Jacob van Etten, Kaue de Sousa, Amilcar Aguilar and other. Crop variety management for climate adaptation supported by citizen science // Pro-
ceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2019. № 116(10). P. 4194-4199. URL: https://pub-med.ncbi.nlm.nih.gov/30782795/ (дата обращения: 15.12.2022).
6. Совместное заседание Государственного Совета и Совета по науке и образованию // Президент России. URL:
http://kremlin.ru/events/president/news/67448 (дата обращения: 06.10.2022).
7. Указ Президента РФ от 25.04.2022 № 231 // Президент России. URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/47771
8. Распоряжение от 25 июля 2022 г. № 2036-р // Правительство Российской Федерации. http://static.government.ru/media/files/
YEA0RP13TXUnHadIrmsTUe6ZgQZxBBiQ.pdf
9. Конкурс им. В.И. Вернадского. URL: https://vernadsky.info/ (дата обращения: 05.10.2022).
10. Карта // Кванториум. URL: https://roskvantorium.ru/kvantorium/map/ (дата обращения: 04.10.2022).
11. Анцифиров С.В. Сетевой исследовательский проект, как инструмент наставничества в исследовательской деятельности школьников // Профильное образование и специализированное обучение: эффективные практики в условиях трансформации образовательного пространства. Новосибирск : НГУ, 2021. С. 49-53.
References
1. Vlasov, V.V. et al. (2020) Privlechenie shkol'nikov i studentov k issledovaniyam okruzhayushchey sredy, aktual'nym dlya fundamental'noy i
prikladnoy nauki: inostrannyy i rossiyskiy opyt [Involving schoolchildren and students in environmental research relevant to fundamental and applied science: foreign and Russian experience]. Issledovatel'. Nauchno-metodicheskiy zhurnal. 2. pp. 12-20.
2. Gura, T. (2019) Citizen science: Amateur experts. Nature. 496 (7444). pp. 259-261.
3. Vlasov, V.V. (2022) Grazhdanskaya nauka: okhota za antibiotikami [Citizen science: the hunt for antibiotics]. Nauka izpervykh ruk. 5/6 (93). pp. 6-
24.
4. MILSET. (n.d.) About. [Online] Available from: https://milset.org/milset/web/about (Accessed: 04.10.2022).
5. van Etten, J. et al. (2019) Crop variety management for climate adaptation supported by citizen science. Proceedings of the National Academy of
Sciences of the United States of America. 116 (10). pp. 4194-4199. [Online] Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30782795/ (Accessed: 15.12.2022).
6. President of Russia. (2021) Sovmestnoe zasedanie Gosudarstvennogo Soveta i Soveta po nauke i obrazovaniyu [Joint meeting of the State Council
and the Council for Science and Education]. [Online] Available from: http://kremlin.ru/events/president/news/67448 (Accessed: 06.10.2022).
7. President of Russia. (2022) Ukaz Prezidenta RF ot 25.04.2022 № 231 [Decree of the President of the Russian Federation No. 231 of April 25, 2022].
[Online] Available from: http://www.kremlin.ru/acts/bank/47771
8. The Russian Government. (2022) Rasporyazhenie ot 25 iyulya 2022 g. № 2036-r [Order No. 2036-r of July 25, 2022]. [Online] Available from:
http://static.government.ru/media/files/YEA0RP13TXUnHadIrmsTUe6ZgQZxBBiQ.pdf
9. Konkurs im. V.I. Vernadskogo [Vernadsky Contest]. (n.d.) [Online] Available from: https://vernadsky.info/ (Accessed: 05.10.2022).
10. Kvantorium. (n.d.) Karta [Map]. [Online] Available from: https://roskvantorium.ru/kvantorium/map/ (Accessed: 04.10.2022).
11. Antsifirov, S.V. (2021) [Network research project as a mentoring tool in the research activities of schoolchildren]. Profil'noe obrazovanie i spetsializirovannoe obuchenie: effektivnye praktiki v usloviyakh transformatsii obrazovatel 'nogo prostranstva [Profile Education and Specialized Training: Effective practices in the conditions of transformation of the educational space]. Proceedings of the All-Russian Conference. Novosibirsk. 11-12 December 2021. Novosibirsk: Novosibirsk State University. pp. 49-53. (In Russian).
Информация об авторах:
Анцифиров С.В. - эксперт Фонда "Поддержка проектов в области образования" (Новосибирск, Россия). E-mail: s.antsifirov@nsu. ru
Галямова М.Р. - директор проектов Национальной технологической инициативы по направлению Хелснет Фонда, Технопарк новосибирского Академгородка (Новосибирск, Россия). E-mail: galyamova@academpark.com
Седых С.Е. - канд. биол. наук, научный сотрудник Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (Новосибирск, Россия). E-mail: s.sedykh@nsu.ru
Гичгелдиева М.О. - директор Фонда "Поддержка проектов в области образования" (Новосибирск, Россия). E-mail: fondobrazovania@gmail.com
Дорошенко А.С. - научный сотрудник лаборатории биохимии и молекулярной биологии Национального исследовательского Томского государственного университета (Томск, Россия). E-mail: asdor@yandex.ru
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Information about the authors:
S.V. Antsifirov, expert, Education Foundation (Novosibirsk, Russian Federation). E-mail: s.antsifirov@nsu.ru M.R. Galyamova, director of projects, Technopark of the Novosibirsk Akademgorodok Foundation (Novosibirsk, Russian Federation). E-mail: galyamova@academpark.com
S.E. Sedykh, Cand. Sci. (Biology), research fellow, Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (Novosibirsk, Russian Federation). E-mail: s.sedykh@nsu.ru
M.O. Gichgeldieva, director, Education Foundation (Novosibirsk, Russian Federation). E-mail: fondobrazovania@gmail.com A.S. Doroshenko, research fellow, National Research Tomsk State University (Tomsk, Russian Federation). E-mail: asdor@yandex.ru
The authors declare no conflicts of interests.
Статья поступила в редакцию 17.10.2022; одобрена после рецензирования 15.11.2023; принята к публикации 29.12.2023.
The article was submitted 17.10.2022; approved after reviewing 15.11.2023; accepted for publication 29.12.2023.
