MOTIVATION AND BACKGROUND
In the education strategy from the Faculty of Mathematics and Natural sciences, a clear aim is to enable students to succeed both academically and professionally. This means that teaching should be given by active researchers and that students should be exposed to ongoing research (http://www.mn.uio.no/om/strategi/utdanningsstrategi/). It is nevertheless a fact that undergraduate students largely meet traditional teaching with lectures, seminars and laboratory work with limited opportunities to get involved in ongoing research.
The bachelor laboratory course BIO2020 (biological methods) has recently been reorganized to be an inquiry based research project. The intention is to bring the biological methods in a functional context and to give the students insight into ongoing research. The aim of this reorganization is to motivate the students to become more engaged, and to challenge them both academically and professionally. This is completely in line with the education strategy of the Faculty.
In this course the students get involved in the research collaboration described in the LOOP application between the Magic factory and the Department of Biosciences. The students will become researchers and contribute to increased knowledge about biodiversity in compost and soil. In this process the students are exposed to creative innovation processes, fieldwork, laboratory work to analysis. The course is unique in its form at the Department and will be a pioneer model for how different laboratory courses at the Department will be organized in the future.
We therefore want to investigate how student-based research at the undergraduate level affects students' learning of nature of science including scientific method, social scientific issues and innovative and creative thinking. Research on this course will ensure a synergy between ongoing scientific research, biology education and science education research. Our aim is further to develop a model for how student-based research can be implemented in Bachelor as well as Master education at the Department. The research project will be led by the resource center for biological education (The school laboratory) and Associate Professor Tone F. Gregers.
DESCRIPTION OF THE COURSE (NORWEGIAN)
I verden i dag står vi overfor store utfordringer som klima- og miljøproblemer, stadig befolkningsøkning, avfallshåndtering, matmangel og enerigbehov. Den magiske fabrikken forsøker å løse noen av disse problemene ved å produsere biogass fra matavfall og kugjødsel. Samtidig vil fabrikken bruke restene av biogassen som substrat for planteproduksjon, slik at næringsstoffene bindes opp i plantene. Normalt er kugjødsel en stor kilde til metan som slippes ut i atmosfæren, men her vil det brukes til å produsere biogass. Biproduktet CO2 fra biogassproduksjonen vil føres inn i drivhusanlegg som brukes til å dyrke mat slik at plantene vokser bedre og slik at klimagassen CO2 blir bundet opp av plantene.
I utgangspunktet klarer man ikke å dyrke planter i kompost fordi plantene ikke klarer å ta opp næringsstoffene som er der ettersom molekylene er for store. Allikevel viser det seg i prosjektet at plantene klarer å ta opp de nødvendige næringsstoffene. Grunnen er mikrober i jorda som bryter ned og dermed tilgjengeliggjør næringsstoffene for plantene. Det som er uvisst er både hvilke mikrober som er tilstede, og hvordan de bryter ned molekylene. Hvis vi forstår økosystemet i komposten, kan vi gjøre optimalisere sammensetningen av mikrober og andre organismer slik at planteproduksjonen blir mer robust og forutsigbar, og vi kan hindre vekst av patogene organismer som ødelegger avlingene. Målet med BIO2020-kurset er å kartlegge diversiteten i fire ulike prøver: vermikompost (matavfall), hageavfall, kompostjorde og konvensjonelt jorde.
Diversiteten i disse fire jordprøvene kan i framtiden sammenlignes med planteavlingene som de gir, og kunnskapen kan brukes for å optimalisere sammensetning for jordbruksproduksjon. Det vil bane ny vei for miljøvennlig planteproduksjon i drivhus, og bidra til mer miljøvennlig og bærekraftig jordbruksproduksjon. For å gjøre dette skal både tradisjonelle metoder slik som lupebruk og mikroskopering, og miljøsekvensering med molekylære metoder tas i bruk. Målet med miljøsekvenseringen er å kartlegge alt av organismer som er i jordprøvene, både mikrober som ønskes for å bryte ned plantenæringsstoffer, og oppdage uønskede patogene organismer.