DOI: https://doi.org/10.3389/feduc.2026.1710077
تاريخ النشر: 2026-02-05
المؤلف: Alise J. Ponsero وآخرون
الموضوع الرئيسي: تعليم العلوم وطرق التدريس
نظرة عامة
تناقش هذه القسم تنفيذ تجربة بحثية قائمة على الدورة الدراسية عبر الإنترنت لمدة 15 أسبوعًا تهدف إلى تعزيز معرفة العلوم المفتوحة والمعلوماتية الحيوية بين طلاب STEM في السنة الأولى. شملت الدورة مشاريع بحثية تعاونية حيث قام الطلاب بتقييم توفر قواعد البيانات البيولوجية على المدى الطويل، مما ساهم في مجموعة بيانات متاحة للجمهور يتم تحديثها سنويًا. كان التركيز الأساسي على غرس المنهجية العلمية والتفكير النقدي، بدلاً من المهارات التقنية فقط، مع معالجة القضايا المعاصرة مثل سوء السلوك البحثي وتحديات القابلية للتكرار.
تضمنت الاستراتيجيات الرئيسية المحددة لتنفيذ الدورة غير المتزامنة بنجاح: (1) تطوير شامل للدورة مع توفير دروس فيديو وبروتوكولات مفصلة مسبقًا؛ (2) مواعيد تسليم مرنة تعزز المسؤولية التعاونية؛ و (3) آليات متعددة للتغذية الراجعة من خلال استبيانات مجهولة الهوية والتواصل المستمر. تشير النتائج إلى أن تجارب البحث القائمة على الدورة يمكن تكييفها بفعالية مع التنسيقات عبر الإنترنت، مما يعزز مشاركة الطلاب، ويعزز المعرفة العلمية، ويستوعب الجداول والالتزامات المتنوعة.
مقدمة
أدى وباء COVID-19 إلى انتقال سريع إلى التعلم عبر الإنترنت في التعليم العالي، وخاصة في مجالات STEM، مما كشف عن كل من الإمكانيات والتحديات التي تواجه التعليم عبر الإنترنت. لقد أبرز هذا التحول أهمية تجارب البحث عبر الإنترنت المنظم جيدًا، مثل تجارب البحث الجامعية القائمة على الدورة، التي تعزز مشاركة الطلاب ومهارات التفكير النقدي. ومع ذلك، فإن تنفيذ هذه التجارب في تنسيقات غير متزامنة يطرح تحديات بيداغوجية فريدة، خاصة في الحفاظ على أصالة البحث وتعزيز التعاون دون تفاعل في الوقت الحقيقي. تركز الأدبيات الحالية بشكل أساسي على التجارب المتزامنة أو التقليدية الشخصية، مما يترك فجوة في الإرشادات لتنفيذات غير متزامنة بالكامل.
تم تطوير دورة “تحليلات الأنظمة البيولوجية والتكنولوجيا باستخدام نهج CURE” (BAT102) كدورة غير متزامنة عبر الإنترنت تركز على العلوم المفتوحة ومبادئ البيانات العادلة في علم الأحياء. شارك الطلاب الجامعيون في السنة الأولى في مشروع بحثي قيم استدامة قواعد البيانات البيولوجية، مما أدى إلى إصدار مجموعة بيانات محدثة. شمل هيكل الدورة وحدات أسبوعية قدمت مواضيع العلوم المفتوحة جنبًا إلى جنب مع معالم البحث، باستخدام منصات مثل نظام إدارة التعلم بجامعة أريزونا وGitHub للتوثيق التعاوني. كان التركيز البيداغوجي على المنهجية العلمية بدلاً من المهارات التقنية، بهدف تنمية التفكير النقدي وقدرات التواصل من خلال تنسيقات تقييم متنوعة. لم تحفز هذه الطريقة الطلاب فحسب، بل أعدتهم أيضًا للمشاركة في النقاشات العلمية والجدل، مما يعزز المعرفة العلمية الضرورية للتنقل في مجتمع يزداد توجهاً نحو العلوم. تشير الاستجابة الإيجابية لهذه المنهجية إلى أن الطلاب قادرون على الانخراط في مناقشات علمية معقدة، بغض النظر عن مساراتهم المهنية المستقبلية.
نقاش
تحدد قسم النقاش في ورقة البحث التحديات والاستراتيجيات المرتبطة بتنفيذ تجربة بحثية قائمة على الدورة غير المتزامنة. تضمنت التحديات الرئيسية الحفاظ على مشاركة الطلاب وتنسيق المشاريع البحثية التعاونية دون اتصال مباشر. أكد المؤلفون على أهمية التواصل الواضح بشأن المواعيد النهائية، مع تأطيرها كمسؤوليات تعاونية بدلاً من متطلبات صارمة. لم تعزز هذه الطريقة بيئة تعليمية داعمة فحسب، بل ساعدت أيضًا الطلاب على فهم تأثير مساهماتهم على زملائهم، مما عزز المساءلة والمشاركة. كانت استخدام الواجبات الأسبوعية بمثابة آلية لمراقبة تقدم الطلاب وتقديم الدعم في الوقت المناسب، مما أثبت فعاليته في مساعدة الطلاب الذين تأخروا على اللحاق بالركب.
كما أبرز المؤلفون ضرورة معايير توثيق عالية وآليات مراجعة الأقران لضمان جودة البحث في تنسيق غير متزامن. قدموا بروتوكولات مفصلة واستخدموا GitHub لملاحظات المختبر، مما سهل الشفافية وسمح بمراقبة فعالة لعمل الطلاب. تم تنفيذ استراتيجيات بناء المجتمع، مثل مناقشات المنتديات واستطلاعات التغذية الراجعة المجهولة، لمكافحة العزلة وتعزيز شعور الانتماء بين الطلاب. بالإضافة إلى ذلك، تم اعتبار دمج عناصر التنمية المهنية، بما في ذلك الإرشادات حول الاستفادة من تجارب CURE لفرص العمل، أمرًا أساسيًا لتعزيز فهم الطلاب للأهمية المهنية لعملهم الأكاديمي. اختتم المؤلفون بتوصيات عملية لتنفيذات CURE المستقبلية، مؤكدين على الحاجة إلى إعداد الدورة مسبقًا، والمواعيد النهائية المرنة، وآليات التغذية الراجعة المستمرة للحفاظ على مشاركة الطلاب ونجاحهم في بيئات البحث المستقلة.
DOI: https://doi.org/10.3389/feduc.2026.1710077
Publication Date: 2026-02-05
Author(s): Alise J. Ponsero et al.
Primary Topic: Science Education and Pedagogy
Overview
The section discusses the implementation of a 15-week asynchronous online Course-based Undergraduate Research Experience (CURE) aimed at enhancing open science literacy and bioinformatics among first-year STEM students. The course involved collaborative research projects where students evaluated the long-term availability of biological databases, contributing to a publicly accessible dataset that is updated annually. The primary focus was on instilling scientific methodology and critical thinking, rather than solely technical skills, while addressing contemporary issues such as research misconduct and reproducibility challenges.
Key strategies identified for successful asynchronous course implementation included: (1) comprehensive course development with video tutorials and detailed protocols provided upfront; (2) flexible assignment deadlines that promote collaborative responsibility; and (3) multiple feedback mechanisms through anonymous questionnaires and continuous communication. The findings suggest that CUREs can be effectively adapted to online formats, enhancing student engagement, fostering scientific literacy, and accommodating diverse schedules and commitments.
Introduction
The COVID-19 pandemic necessitated a swift transition to online learning in higher education, particularly in STEM fields, revealing both the potential and challenges of online education. This shift has underscored the importance of well-structured online research experiences, such as Course-based Undergraduate Research Experiences (CUREs), which enhance student engagement and critical thinking skills. However, implementing CUREs in asynchronous formats poses unique pedagogical challenges, particularly in maintaining research authenticity and fostering collaboration without real-time interaction. Existing literature primarily focuses on synchronous or traditional in-person CUREs, leaving a gap in guidance for fully asynchronous implementations.
The “Biosystems Analytics & Technology using the CURE Approach” (BAT102) course was developed as an asynchronous online CURE centered on open science and FAIR data principles in biology. The course engaged first-year undergraduate students in a research project that evaluated the sustainability of biological databases, culminating in the release of an updated dataset. The course structure included weekly modules that introduced open science topics alongside research milestones, utilizing platforms like the University of Arizona Learning Management System and GitHub for collaborative documentation. The pedagogical focus was on scientific methodology rather than technical skills, aiming to cultivate critical thinking and communication abilities through diverse assessment formats. This approach not only motivated students but also prepared them to engage with scientific debates and controversies, fostering scientific literacy essential for navigating an increasingly science-oriented society. The positive reception of this methodology indicates that students are capable of engaging with complex scientific discussions, regardless of their future career paths.
Discussion
The discussion section of the research paper outlines the challenges and strategies associated with implementing an asynchronous Course-Based Undergraduate Research Experience (CURE). Key challenges included maintaining student engagement and coordinating collaborative research projects without direct contact. The authors emphasized the importance of clear communication regarding deadlines, framing them as collaborative responsibilities rather than rigid requirements. This approach not only fostered a supportive learning environment but also helped students understand the impact of their contributions on their peers, thereby enhancing accountability and engagement. The use of weekly assignments served as a mechanism for monitoring student progress and providing timely support, which proved effective in helping students who fell behind to catch up.
The authors also highlighted the necessity of high documentation standards and peer review mechanisms to ensure research quality in an asynchronous format. They provided detailed protocols and utilized GitHub for lab notebooks, which facilitated transparency and allowed for effective monitoring of student work. Community-building strategies, such as forum discussions and anonymous feedback surveys, were implemented to combat isolation and foster a sense of belonging among students. Additionally, the integration of professional development elements, including guidance on leveraging CURE experiences for career opportunities, was deemed essential for enhancing students’ understanding of the professional relevance of their academic work. The authors concluded with practical recommendations for future CURE implementations, emphasizing the need for upfront course preparation, flexible deadlines, and continuous feedback mechanisms to sustain student engagement and success in independent research environments.