Привет, уважаемые участники сообщества!

В Санкт-Петербурге на днях снова выпал снег, и для летнего вдохновения расскажем о мероприятии, проходившем в июле 2014 года. А именно – летней школе по биоинформатике, организованной Институтом биоинформатики и СПбАУ РАН при поддержке СПбГУ. Про первую школу на Хабре писали тут и тут.

В этой статье речь пойдет об интересном эксперименте — учебно-научных проектах в рамках школы: начиная от идеи и заканчивая тем, что же получилось в итоге.

Пара слов об авторах

Эта статья написана совместными усилиями нескольких авторов, в том числе Тимофея Бондарева, Германа Демидова и Олега Яснева – студентов второго курса магистратуры Санкт-Петербургского Академического университета по направлению «Алгоритмическая биоинформатика». На школе они в качестве волонтеров помогали проводить практики, а Герман и Олег также курировали научные проекты.

Стоит отметить, что дальше в тексте, когда вы встретите слово «мы», речь пойдет не о ком-то отдельно, а о большом и дружном коллективе организаторов и волонтеров ?

Немного о самой школе

Школа проходила в загородном отеле «Райвола» под Санкт-Петербургом и длилась 6 дней, в течение которых проводились лекции и семинары на различные темы в два потока: для биологов и для информатиков/математиков. Кроме того, с докладами выступали и сами участники на мини-конференции и постерной сессии. Из 450 заявок на школу было отобрано 100 студентов и аспирантов физико-математических, компьютерных и биологических специальностей из разных частей России, СНГ и даже дальнего зарубежья.

Занятия вели сотрудники лабораторий и компаний Санкт-Петербурга и Москвы, а также некоторых иностранных университетов. Участники с оживлением встретили Филиппа Хайтовича (Shanghai Institutes for Biological Sciences; Сколтех) и Алексея Кондрашова (University of Michigan; МГУ), запомнившихся многим с первой школы. Выступали также Елена Григоренко (Yale University), Илья Серебрийский (Fox Chase Cancer Center), Алла Лапидус (СПбГУ, СПбАУ РАН) и многие другие. Как и в прошлом году, школу поддержали ОАО «РВК», компании JetBrains и BIOCAD, фонды «Династия» и РФФИ — благодаря этому участие в школе было абсолютно бесплатным для всех. Материалы выложены в открытый доступ.

Помимо учебы было выделено время на развлекающие мероприятия: конкурсы «Чепуховый секвенатор», «Собери геном», вечеринку по случаю окончания школы… А на территории отеля самой большой популярностью пользовались батуты =)

Подробнее о научных проектах

Идея

Как вообще возникла идея проведения научных проектов на летней школе, ведь она длилась всего 6 дней? Разумеется, никакой серьезной науки сделать за такой срок не удастся. Однако, на школу были приглашены участники разного уровня и изначально стоял вопрос: как сделать школу полезной и для тех, кто уже знает материал базовых лекций?

Забегая вперед, скажем, что участники в отзывах отметили проекты как одну из наиболее интересных частей школы и рекомендовали в будущем вовлекать в них все 100 человек.

Как все начиналось: проблемы

Изначально были предложены слишком сложные задачи для 5 дней.
Посовещавшись, мы решили, что стохастическая симуляция, низкоуровневая оптимизация и другие специализированные вещи – это не для летней школы. Участникам в большинстве своем будет скучно и непонятно. Научный проект на школе должен быть образовательным, развлекательным и научным одновременно. Как на хакатоне.

Большинство потенциальных руководителей проектов не разделяло наш энтузиазм.
Даже многие из тех, кто с удовольствием предлагал проекты для научной работы студентам Института биоинформатики, говорили, что 5 дней для работы – это несерьезно. Однако, некоторые откликнулись, и в итоге набралось 6 командных проектов с разным порогом вхождения (желающие могут почитать описания тут).

Как уместить работу над научными проектами в насыщенное расписание.
Проекты были рассчитаны на более опытных участников, которым вводные лекции неинтересны. Работа над ними предполагалась вместо этих занятий и по вечерам в свободное время. Также были предусмотрены утренние встречи с кураторами и еще несколько «слотов» в течение недели. Но времени все равно не хватало. Можно было зайти в 3 часа ночи в бар отеля и увидеть там студентов. Думаете, они веселились и пили пиво? Нет, там был быстрый wi-fi, и они работали над проектами!

Слишком много участников.
Изначально планировалось 15–25 человек на 3–10 проектов. Что получилось? 62 человека на 6 проектов. Все получили описания проектов заранее, поэтому была возможность изучить их и принять решение. Возможно, времени все же было недостаточно или формулировки выглядели устрашающе, но до начала школы записалось менее 20 человек. После презентации проектов улыбающимися руководителями желающих стало в разы больше! Посовещавшись, организаторы и руководители проектов решили поддержать мотивацию и принять всех, что сильно повлияло на процесс.

Ожидания vs. реальность: процесс работы

Кураторы

Итак, на проекты записалось более половины участников школы, а команды получились неравномерные. Как с этим справлялись кураторы?

У Германа (его жизнерадостное фото справа) в работе про популяционную историю полярных медведей оказалось 10 человек, и он решил дать им 5 различных задач в рамках одного проекта. Что из этого вышло: студенты продвигались весьма быстро и куратору тоже приходилось идти вместе с ними в пяти разных направлениях, что занимало много времени.

К Олегу Ясневу на анализ данных ChIP-seq (задача была предложена компанией UniPro), записалось 16 студентов, а к Михаилу Райко на поиск патогенных участков – 13. Олег и Михаил разбили ребят на примерно сбалансированные группы, чтобы каждая делала один проект независимо. В итоге работа над проектами велась, главным образом, в свободное время, и ребята группировались по ситуации. К концу школы все участники, фактически, объединились обратно, что не входило в изначальный план. Павел Добрынин не стал разбивать студентов на группы, работал сразу со всеми на трех проектах и при этом остался в трезвом уме =)

Как показал опыт, разбивать студентов в одном проекте на подгруппы и давать им одинаковое задание не очень эффективно. Лучше всего сработал вариант, когда каждой подгруппе выдано индивидуальное задание, подзадача большой задачи. Но тут стоит рассчитывать свои силы.

Студенты

Работать приходилось в условиях проблем с интернетом, так как сто человек местный wi-fi не выдерживал. Если попадалась группа студентов, работающих в не самом подходящем месте, можно было быть уверенным – там есть интернет.
Участники терпеливо трудились и активно осваивали новые знания, в том числе и полученные на занятиях школы. Например, студент-биолог на утреннем семинаре написал первые в жизни скрипты на Python и тут же воспользовался их результатами в проекте. Как и задумывалось, лекции, практика и работа над научными задачами дополняли друг друга. В этом направлении есть, куда расти, теснее переплетая программы лекций и проектов.

Однако, приходилось следить, чтобы студенты не слишком увлекались и не пропускали полезные занятия — участники погрузились в проект настолько, что готовы были ради него не пойти на интересную, по их же словам, лекцию известного ученого. Приятно осознавать, что проекты оказались настолько увлекательными и выдерживали даже такую серьезную конкуренцию, но хотелось, конечно, чтобы они проходили не в ущерб полезным лекциям.

Полезные советы

В этом разделе хочется собрать несколько простых, но полезных вещей, которые очень помогли в организации работы над проектами.

Важно добиться, чтобы студенты выучили git и коммитили как код, так и результаты (отчеты, графики, статистику и прочее). Это не только полезно, это необходимо! Только ведение репозитория и отслеживание изменений спасло Германа с его пятью подпроектами от состояния зомби к концу школы.

Также очень помогли предварительно подготовленные инструкции. Заранее их почти никто не читает, но в процессе работы они точно пригодятся. Когда у вас 10–20 человек, каждый из которых движется в своем темпе, невозможно быть одновременно со всеми.

Специально для школы мы составили инструкцию по git, ориентируясь по степени понятности на студентов-биологов. В ней были прописаны ровно те сценарии, которые должны были возникнуть в работе над проектом. В крайнем случае, подойдет и руководство из интернета, главное, чтобы оно было достаточно кратким и ориентированным на правильную аудиторию. Дав студенту такую справку, можно быстро подсказать нужный абзац или обучить человека буквально за пять минут.

Методичка по проекту тоже очень выручит. У студентов всегда будет, что делать дальше, и они не будут простаивать, если куратора нет рядом. В первые пару дней, когда приходилось решать еще много других вопросов, методичка была спасением.

Кроме того, предварительное прохождение проекта по шагам убережет от неприятных сюрпризов. Конечно, проблемые ситуации приближают проект к реальной жизни, но все же нежелательны в условиях сжатого времени.

Наконец, студенты с удовольствием помогают и объясняют друг другу сами. Научив чему-то одного человека, вы фактически научите еще человек пять; а те, кто продвинулись по проекту дальше, смогут подсказать «отстающим».

Выводы

Очень быстро стало понятно — проекты пользуются большой популярностью, поскольку дают возможность попробовать себя в решении реальных задач в формате полного погружения. Обстановка на школе самая благоприятная: тебя не уволят с работы, не поставят плохую оценку и готовы помочь в любое время дня и ночи. Участники не стеснялись задавать вопросы, просить помощи и работали в удовольствие, что и дало хороший результат. К тому же, это удобный и более индивидуальный формат обучения, чем лекции и общие практики.

Кстати, как вы думаете, сколько дошло до конца? Честно говоря, когда записалось 60 человек, были подозрения, что через пару дней это число серьезно сократится. Но передумавших студентов можно пересчитать по пальцам одной руки. Те же, кто дошли до конца, – действительно молодцы.

Итог

В последний день школы прошли презентации результатов работы над проектами перед всеми участниками и жюри. Приятно видеть, что все команды добились очень неплохих результатов и им действительно было, что рассказать.

Кто же победил? Как сказала Алла Лапидус, по русской традиции победил медведь (проект, посвященный изучению истории популяции полярных медведей). Но главная победа была в том, что все ребята не побоялись окунуться в неизвестное и сложное и дошли до конца. Они многое узнали, заметно прогрессировали, а также были полны энтузиазма и планов на будущее. И это здорово!

Послесловие

Что дала школа авторам? По их словам, самое главное — это бесценный опыт и много интересных знакомств.

Тимофей так успешно ассистировал на занятиях, что получил предложение вести курс по Python в Институте биоинформатики, и сейчас читает уже второй семестр. Герман вдохновился и стал руководителем проектов для двух студентов Института в осеннем семестре. Олегу летняя школа помогла найти подходящую интересную тему для магистерской работы, отсутствие которой его беспокоило. Надеемся, что и для каждого участника школа была полезной!

Если вы тоже заинтересовались, то в этом году снова будет проходить летняя школа по биоинформатике, на этот раз 20-25 июля в Москве. Заявку подать можно до 25 мая. А если вы чувствуете в себе силы и желание изучать биоинформатику, то вас будут рады видеть на собеседованиях в Институт биоинформатики и Санкт-Петербургский Академический университет (где помимо биоинформатики набирают также по направлениям Software Engineering и Theoretical Computer Science).

До встречи!