Niwelowanie przepaści technologicznej w erze COVID-19: wykorzystanie wirtualnego zasięgu do zapoznania uczniów gimnazjów i szkół ponadgimnazjalnych z technologią obrazowania

Kevin D. Phelan; Mohsin Syed; Noor Akhter; Tiffany W. Huitt; Gregory R. Snead; Billy R. Thomas; Karen L. Yanowitz

doi:10.3791/64051

Artykuł metodologiczny

Niwelowanie przepaści technologicznej w erze COVID-19: wykorzystanie wirtualnego zasięgu do zapoznania uczniów gimnazjów i szkół ponadgimnazjalnych z technologią obrazowania

DOI:

10.3791/64051

⸱

28 września 2022

Kevin D. Phelan¹ , Mohsin Syed¹ , Noor Akhter¹ , Tiffany W. Huitt¹ , Gregory R. Snead² , Billy R. Thomas³ , Karen L. Yanowitz⁴

¹Division of Clinical Anatomy, Department of Neurobiology and Developmental Sciences, College of Medicine, University of Arkansas for Medical Sciences, ²Department of Emergency Medicine, College of Medicine, University of Arkansas for Medical Sciences, ³Department of Pediatrics, College of Medicine, University of Arkansas for Medical Sciences, ⁴Department of Psychology and Counseling, Arkansas State University

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ten artykuł przedstawia przegląd tego, jak synchroniczne, wirtualne działania informacyjne mogą być wykorzystane do zapoznania uczniów klas 6-12 z zaawansowanymi technologiami obrazowania, takimi jak ultrasonografia, tomografia komputerowa i elektroencefalografia. W artykule omówiono metody i sprzęt potrzebne do transmisji na żywo zintegrowanych sesji edukacyjnych w celu skutecznego zaangażowania uczniów w STEM.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Zwiększanie różnorodności studentów wybierających karierę w dziedzinach nauki, technologii, inżynierii i matematyki (STEM) jest obszarem intensywnego zainteresowania w całych Stanach Zjednoczonych, szczególnie w programach skoncentrowanych na przedszkolach do 12 klas (K-12) w szkołach medycznych. Zróżnicowana kadra pracownicza STEM przyczynia się do lepszego rozwiązywania problemów i zapewnienia równości w opiece zdrowotnej. Dwie z wielu głównych barier dla uczniów z obszarów wiejskich to brak wystarczających wzorców do naśladowania w zakresie STEM i ograniczony dostęp do technologii w klasie. Szkoły medyczne często służą jako ważne źródło informacji dla studentów w lokalnej społeczności, którzy mogą łatwo uzyskać dostęp do specjalistów STEM i nowoczesnych technologii poprzez sponsorowane wydarzenia na terenie kampusu i działania informacyjne STEM w lokalnych klasach. Jednak uczniowie z niedostatecznie reprezentowanych mniejszości (URM) często mieszkają w zagrożonych społeczno-ekonomicznie częściach stanów wiejskich, takich jak Arkansas, gdzie dostęp do wzorców do naśladowania i technologii STEM jest ograniczony. Wirtualne nauczanie w erze COVID-19 udowodniło, że zasoby technologii obrazowania szkoły medycznej można wykorzystać do dotarcia do szerszego grona odbiorców, zwłaszcza studentów mieszkających na obszarach wiejskich z dala od kampusu szkoły medycznej.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sponsorowane przez szkoły medyczne programy K-12 dla STEM istnieją, ponieważ niska reprezentacja niedostatecznie reprezentowanych mniejszości (URM) w zawodzie medycznym odzwierciedla brak różnorodności w innych dziedzinach STEM. Brak różnorodności wśród naukowców i pracowników służby zdrowia może przyczyniać się do dysproporcji zdrowotnych. Wielu pracowników służby zdrowia nie przypomina pacjentów, którym służą, co może sprawić, że pacjenci poczują się wykluczeni¹. W skali kraju URM reprezentują 37% populacji USA², ale stanowią tylko 7%-10% wydziałów szkół zawodowych³^,⁴^,⁵. Potrzeba zróżnicowanej, kompetentnej kulturowo siły roboczej w służbie zdrowia ma zasadnicze znaczenie dla identyfikacji, rozwiązania i ostatecznie zmniejszenia dysproporcji zdrowotnych. Różnorodność zawodów medycznych może rozwiązać problem nierówności zdrowotnych poprzez badania poświęcone chorobom o nieproporcjonalnym wpływie na mniejszości rasowe i etniczne oraz poprzez pomoc w zwiększeniu liczby lekarzy chętnych do służby w społecznościach o zazwyczaj niedostatecznym dostępie do opieki zdrowotnej⁶.

Istnieje wiele czynników, które utrudniają studentom URM zapisanie się i pomyślne ukończenie studiów STEM. Bariery te obejmują małą pulę kandydatów ze względu na zmniejszone wskaźniki ukończenia szkoły średniej⁷, znacznie niższe wskaźniki ukończenia kierunków STEM na studiach i uzyskanie zaawansowanych stopni magisterskich lub doktoranckich⁸, mniejsza wytrwałość w szkole9^,¹⁰ i niższe ogólne wskaźniki ukończenia szkoły¹¹, zmniejszona ekspozycja na programy nauczania na wysokim poziomie i mniej wykwalifikowani nauczyciele w swoich społecznościach¹², a nawet różnice w preferowanych stylach uczenia się w szkole (np. URM preferują zajęcia praktyczne w małych grupach zamiast wykładów)¹³^,¹⁴. Powszechnie wiadomo, że wczesne spotkania edukacyjne są niezwykle ważne w kształtowaniu długoterminowych doświadczeń edukacyjnych uczniów URM, którzy zazwyczaj pochodzą ze środowisk edukacyjnych, które nie są wspierające, a nawet obojętne wobec uczniów z mniejszości. Większość URM nie ma wzoru do naśladowania w STEM w swojej dalszej rodzinie, a nawet w społeczności lokalnej. Ostatnie badania wykazały, że wczesna ekspozycja na programy popularyzujące STEM jest pozytywnie związana z ustaleniem tożsamości STEM i wydaje się stymulować zainteresowanie uczniów STEM¹⁵^,¹⁶^,¹⁷^,¹⁸.

Jako jedyne alopatyczne akademickie centrum medyczne w wiejskim stanie Arkansas, które ma jeden z najwyższych wskaźników ubóstwa w USA¹⁹, uniwersytet autora i jego Wydział ds. Różnorodności, Równości i Integracji przez lata stworzyły solidny rurociąg K-12, aby wspierać rekrutację URM do swoich programów. Wykazano, że mentoring uczniów w młodym wieku jest skuteczną strategią w wysiłkach związanych z rekrutacją, utrzymaniem i ukończeniem studiów. Programy rurociągowe w szkołach licencjackich w całym kraju wykazały pewne sukcesy w tym zakresie (np. zwiększona populacja URM ubiegająca się o przyjęcie na studia medyczne⁶). Programy rurociągowe skierowane do uczniów szkół średnich i średnich również wykazały pewne wczesne oznaki sukcesu²⁰^,²¹^,²². Działania podejmowane na wczesnym etapie interwencji mające na celu pobudzenie zainteresowania uczniów naukami ścisłymi mogą prowadzić do różnorodności uczniów zainteresowanych dziedzinami i karierami związanymi z naukami ścisłymi, matematyką, technologią, matematyką,

matematyką, matematyką,

COVID-19 spowodował wiele zakłóceń w edukacji K-12, w tym ograniczenia w dostępie do obiektów medycznych dla uczniów gimnazjów i liceów oraz przerwanie osobistych wizyt w lokalnych szkołach. Pandemia zmusiła wielu dostawców usług popularyzatorskich STEM do ponownego wyobrażenia sobie paradygmatu opartego na małych, praktycznych, skoncentrowanych podejściach do takiego, który obejmuje wirtualny zasięg²³^,²⁴^,²⁵. Wyzwania, które towarzyszyły tej zmianie, obejmowały utratę interakcji osobistych, utratę praktycznej interakcji z technologią, brak możliwości osobistego doświadczenia wizyty w kampusie szkoły medycznej i jego obiektach oraz zmęczenie platformami edukacyjnymi online²⁶. Wyzwania te mogą być częściowo zniwelowane przez możliwości zapewnienia wirtualnego zasięgu, które obejmują szansę na poszerzenie uczestnictwa i zniwelowanie przepaści technologicznej poprzez wystawienie uczniów w całym stanie na zaawansowaną technologię obrazowania, która nie jest dostępna w ich salach lekcyjnych.

Szkoły medyczne są ważnym źródłem zaawansowanych technologii obrazowania i innych komercyjnie dostępnych technologii edukacyjnych, które wykraczają poza normalny budżet klas gimnazjalnych i średnich. Ultradźwięki są doskonałą metodą obrazowania dla uczniów szkół gimnazjalnych i ponadgimnazjalnych, ponieważ pozwalają zajrzeć do wnętrza ludzkiego ciała w czasie rzeczywistym. Może to być bardzo angażujące dla uczniów, nawet jeśli prezentacja jest wirtualna. W Stanach Zjednoczonych krajowe standardy naukowe obejmują naukę o właściwościach fal na lekcjach przedmiotów ścisłych w gimnazjum i liceum²⁶. Demonstracja ultradźwięków i ich zastosowania w obrazowaniu medycznym to świetny sposób na powiązanie sesji popularyzatorskiej z lekcjami w klasie. Nic nie jest w stanie przykuć uwagi studentów bardziej niż skanowanie na żywo ciała człowieka, zwłaszcza czegoś, co się porusza - serca, skurczu mięśnia lub perystaltyki przewodu pokarmowego. Dostęp do technologii obrazowania rentgenowskiego i tomografii komputerowej (CT) na potrzeby wydarzeń popularyzatorskich STEM nie jest możliwy ze względu na wysokie koszty sprzętu, napięte harmonogramy zastosowań klinicznych i kwestie bezpieczeństwa.

Na szczęście, istnieją różne tabele obrazowania wizualizacji anatomii, które stają się powszechnie dostępne jako zasób na kampusach szkół medycznych²⁸. Tabele te zawierają bazy danych obrazów CT uzyskanych od prawdziwych pacjentów, które można pokazać studentom, w tym z możliwością rekonstrukcji 3D. Uczniowie gimnazjów i liceów będą również zaznajomieni ze spektrum elektromagnetycznym (np. promieniowanie rentgenowskie, światło, podczerwień), które jest zawarte w krajowych standardach naukowych, więc użycie tego typu technologii obrazowania ponownie całkiem dobrze łączy się z tym, czego uczą się w klasie. Dostęp do sprzętu elektroencefalograficznego (EEG) o jakości medycznej do wykorzystania w wirtualnych wydarzeniach popularyzatorskich STEM jest trudny nawet w środowisku szkoły medycznej i wymagałby wykwalifikowanego personelu do przygotowania przedmiotu do zapisu EEG. Stosunkowo tanie, dostępne na rynku zestawy słuchawkowe mogą nie być dostępne dla poszczególnych klas gimnazjalnych lub średnich, ale z pewnością mieszczą się w budżecie szkoły medycznej na działania popularyzatorskie STEM. Te dostępne na rynku bezprzewodowe zestawy słuchawkowe wymagają minimalnego czasu na konfigurację i oferują pakiety oprogramowania, które pozwalają na wizualne obrazowanie aktywności EEG w mózgu, co jest idealne dla docelowych odbiorców gimnazjów i liceów, którzy nie są zaznajomieni z tą metodą obrazowania aktywności mózgu.

Prowadzenie skutecznych wirtualnych sesji popularyzatorskich STEM wymaga czegoś więcej niż laptopa, kamery i internetowej platformy wideo. Podstawowy komputer stacjonarny lub laptop będzie musiał zostać uzupełniony o wiele innych urządzeń, aby poprawić wrażenia i zapewnić wysokiej jakości, profesjonalnie wyglądającą transmisję. W artykule opisano zintegrowane podejście trójstanowiskowe, które zostało wykorzystane do zapewnienia synchronicznych, internetowych, wirtualnych działań informacyjnych, które obejmują zaawansowane obrazowanie, takie jak obrazowanie ultrasonograficzne i tomografia komputerowa, a także wizualizację lokalizacji aktywności EEG w mózgu.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

To badanie zostało zatwierdzone przez instytucjonalną komisję rewizyjną jako należące do kategorii statusu "zwolnionego", a zatem dane dotyczące oceny programu zebrane od uczniów i nauczycieli nie wymagały zgody. Opisane poniżej nagrania ultrasonograficzne i elektroencefalograficzne zostały przeprowadzone na standaryzowanych pacjentach (SP) z pełnym zrozumieniem, że była to część wydarzenia edukacyjnego.

1. Rozmieszczenie sprzętu i połączenia

Laptop do transmisji
1. Umieść laptopa (Rysunek 1A, gruba czerwona strzałka). na centralnie umieszczonym stole służącym jako centralna stacja studia nadawczego. Podłącz ładowarkę laptopa do listwy przeciwprzepięciowej, aby laptop był w pełni naładowany przez cały czas trwania imprezy.
2. Podłącz uniwersalnej magistrali szeregowej (USB) wysokiej jakości mikrofonowego mikrofonu pojemnościowego do portu USB laptopa lub w razie potrzeby użyj wieloportowego przedłużacza USB.
Przełącznik wideo do wyboru wejścia wideo i funkcji obrazu w obrazie ()
1. Podłącz zasilający przełącznika wideo (Rysunek 1A, gruba zielona strzałka) do listwy przeciwprzepięciowej i podłącz drugi koniec zasilającego do wtyczki "power" w przełączniku wideo.
2. Podłącz USB do portu "Wyjście USB" przełącznika wideo, a drugi koniec podłącz do portu USB laptopa do transmisji.
  UWAGA: Wyjście USB przełącznika wideo zasadniczo działa jak kamera internetowa i powinno być rozpoznawane jako takie przez internetowe platformy wideo.
3. Podłącz Ethernet dostarczony przez przełącznik wideo do portu Ethernet przełącznika wideo. Podłącz drugi koniec do adaptera USB3.0 na Gigabit Ethernet, a następnie podłącz koniec USB adaptera do innego portu USB laptopa nadawczego lub w razie potrzeby użyj wieloportowego przedłużacza USB.
4. Pobierz oprogramowanie do przełączania wideo na dedykowany laptop do transmisji, korzystając z linku dostarczonego przez firmę.
Statywy i zestaw podwieszany do montażu kamery wideo
1. Umieść modułowy zestaw studyjny nad stacją próbek anatomicznych z dużym stołem umieszczonym pod spodem (Rysunek 1B). Przymocuj i wyśrodkuj regulowany uchwyt kamery do zestawu napowietrznego (Rysunek 1B, czerwona strzałka) tak, aby znajdował się centralnie nad stacją próbki anatomicznej. Zamontuj wysokiej jakości kamerę wideo wyposażoną w pilot zdalnego sterowania na uchwycie kamery (Rysunek 1B, niebieska gwiazdka). Podłącz zasilający aparatu do portu zasilania aparatu.
2. Strategicznie rozmieść solidne, regulowane statywy w obszarze transmisji (Rysunek 1A i Rysunek 1C,D, niebieskie strzałki). Ustaw jedną kamerę główną, aby uzyskać szerokokątny widok na każdej stacji. Umieść wszelkie dodatkowe kamery w celu uzyskania zbliżeń na różnych stacjach (np. stacja ultrasonograficzna, aby pokazać umieszczenie sondy na standardowym pacjencie [SP]).
3. Zamontuj wysokiej jakości kamerę wideo na każdym statywie (Rysunek 1A i Rysunek 1C,D, niebieskie gwiazdki). Podłącz kompaktowy zasilacz do pobliskiego gniazdka, a drugi koniec do portu ładowania aparatu. Załóż osłonę obiektywu, aby zablokować rozproszone światło z lamp sufitowych.
  UWAGA: Chociaż większość kamer wideo jest dostarczana z akumulatorami, rozsądniej jest używać zasilających, aby kamera nie straciła nieoczekiwanie zasilania podczas transmisji. Możliwość zdalnego sterowania kamerą górną pozwala na łatwą regulację funkcji zoomu bez konieczności blokowania obrazu wideo na żywo w pozycji wpuszczanej przez stanie przed stacją próbek anatomicznych. Prezenter lub inny członek personelu może dostosować się do ustawień na odległość.
4. Podłącz mini HDMI do HDMI do portu mini HDMI w każdym aparacie. Podłącz jeden koniec bardzo długiego HDMI (np. o długości 15 stóp) do mini HDMI. Ułóż HDMI tak, aby biegły w kierunku przełącznika wideo.
5. Umieść HDMI w pomieszczeniu, aby umożliwić łatwe przemieszczanie i przyklej je do podłogi, aby zapobiec potknięciu. Owiń HDMI i zasilające dołączone do kamery zamontowanej na platformie napowietrznej wokół konstrukcji zestawu tak, aby nie znajdowały się w polu widzenia kamery stacji głównej i nie spadły podczas transmisji.
Wieloportowy przełącznik HDMI
1. Podłącz kamery wideo wybrane do dostarczania obrazu do małej wstawki w trybie do wieloportowego przełącznika HDMI wyposażonego w pilot zdalnego sterowania (Rysunek 1A, cienka zielona strzałka).
  UWAGA: Wieloportowy przełącznik HDMI będzie niezbędny, jeśli liczba urządzeń wejściowych HDMI przekroczy maksymalną liczbę czterech portów HDMI dostępnych w przełączniku wideo.
2. Podłącz wyjście HDMI wieloportowego przełącznika HDMI do jednego z czterech głównych wejść HDMI w przełączniku wideo.
Dodatkowy komputer przenośny do prezentacji slajdów i służący jako bezprzewodowy interfejs do laptopa EEG
1. Podłącz dodatkowy laptop (Rysunek 1A i Rysunek 1C, cienka czerwona strzałka) do ładowarki i podłącz ją do listwy przeciwprzepięciowej.
2. Podłącz jeden koniec HDMI do portu HDMI w laptopie, a drugi koniec do jednego z wejść HDMI w przełączniku wideo.
3. Naładuj bezprzewodowy pilot zdalnego sterowania i podłącz odbiornik USB do jednego z portów USB dodatkowego laptopa.
4. Wstępnie załaduj dowolne prezentacje slajdów na pulpit laptopa do prezentacji.
  UWAGA: Użycie niestandardowych "slajdów powitalnych" spersonalizuje wirtualną prezentację.
Monitory transmisyjne
1. Strategicznie umieść laptopy na krześle/stołku w pobliżu każdej stacji, które będą używane jako monitory transmisyjne (Rysunek 1A-C, żółte strzałki). Podłącz ładowarkę do laptopa do listwy przeciwprzepięciowej.
  UWAGA: Monitory te są wymagane, aby prezenter mógł obserwować transmisję tak samo jak każdy uczestnik. Ta funkcja jest szczególnie ważna w stacji próbek anatomicznych, aby móc dostosować położenie próbek na ekranie.
2. Aktywuj bezprzewodową łączność z Internetem w laptopie, aby był gotowy do użycia.
Konfiguracja stacji skanowania ultrasonograficznego
1. Umieść kliniczny laptop ultrasonograficzny i wózek na laptopa w centralnej części dedykowanej stacji ultrasonograficznej (Rysunek 1A, fioletowa strzałka). Podłącz przewód zasilający urządzenia ultradźwiękowego do listwy przeciwprzepięciowej.
2. Podłącz HDMI do portu HDMI laptopa ultradźwiękowego, a drugi koniec do wejścia HDMI urządzenia konwertującego sygnał. Podłącz jeden koniec HDMI do wyjścia HDMI konwertera, a drugi koniec do przełącznika wideo lub przełącznika HDMI.
3. Ustaw wbudowane przełączniki konwertera, aby ponownie skonfigurować wyjście HDMI laptopa ultradźwiękowego, aby dopasować je do wymagań wejściowych HDMI przełącznika wideo. W tym przypadku ustawienia były następujące: 1,2,3,4,5,7 = Wł.; 6,8 = Wył.
  UWAGA: Może być konieczne określenie ustawień konwertera dla określonych marek ultrasonograficznych systemów laptopowych metodą prób i błędów.
4. Jeśli pakiet elektrokardiograficzny (EKG) jest dostępny jako opcja dla laptopa ultrasonograficznego (np. trzyodprowadzeniowy aparat USB-EKG), podłącz końcówkę USB do laptopa ultrasonograficznego. Umieść trzy elektrody zatrzaskowe EKG w pobliżu urządzenia, gotowe do nałożenia na SP.
5. Strategicznie ustaw nosze pacjenta lub przenośny stół do masażu tak, aby leżały pod kątem do głównego view kamery przeznaczonej do stacji ultrasonograficznej (US) (Rysunek 1A). Połóż narzutę na łóżko na stole i umieść poduszkę pacjenta z poszewką na poduszkę na końcu najbliżej wózka amerykańskiego. Umieść butelkę żelu do ultradźwięków i ręczniki papierowe w zasięgu ręki, aby można było ich użyć do wygodnego wytarcia żelu z SP.
Konfiguracja stacji stołu do wizualizacji anatomii 3D
1. Podłącz zasilający stołu do wizualizacji anatomii do listwy przeciwprzepięciowej i włącz stół. Podłącz Ethernet komputera ze stołem do wizualizacji anatomii do montowanej na ścianie, aktywnej wtyczki Ethernet lub zaloguj stół do bezprzewodowego Internetu.
2. Podłącz jeden koniec bardzo długiego HDMI (np. 15 stóp) do stołu wizualizacji anatomii, a drugi koniec do jednego z portów HDMI przełącznika wideo lub przełącznika HDMI.
3. Zaloguj się do tabeli wizualizacji anatomii, korzystając z danych uwierzytelniających dostarczonych przez firmę. Wstępnie załaduj jeden z odpowiednich przypadków tomografii komputerowej dla planowanej sesji (np. przypadku operacji pomostowania serca) i umieść go po prawej stronie środka, tak aby nie był blokowany przez wkładkę.
Konfiguracja stanowiska elektroencefalograficznego
1. Podłącz ładowarki dostarczony z bezprzewodowymi zestawami słuchawkowymi EEG do zestawu słuchawkowego, a drugi koniec podłącz do portu USB komputera, aby w pełni naładować zestaw słuchawkowy. Podłącz bezprzewodowy adapter Bluetooth do portu USB komputera lub użyj adaptera USB, aby pasował do laptopa.
2. Gdy zestaw słuchawkowy jest w pełni naładowany, włóż piankowe nasadki do każdego z 14 przewodów w zestawie słuchawkowym EEG i nałóż kilka kropli roztworu kropli soli fizjologicznej do każdego przewodu. Umieść zestaw słuchawkowy na głowie SP i wyreguluj położenie przewodów zgodnie z instrukcjami zestawu słuchawkowego. Włącz zestaw słuchawkowy za pomocą przycisku na zestawie słuchawkowym.
3. Włącz komputer dedykowany EEG i aktywuj oprogramowanie bezprzewodowego zestawu słuchawkowego EEG. Wybierz dostępny zestaw słuchawkowy, wybierz opcję Podłącz i postępuj zgodnie z instrukcjami w oprogramowaniu, aż wszystkie kontrolki na obrazie zestawu słuchawkowego zaświecą się na zielono, wskazując prawidłowy kontakt wszystkich 14 przewodów. Kliknij łącze oprogramowania bezprzewodowego zestawu słuchawkowego w lewym górnym rogu okna, aby przełączyć ekrany na zapisy EEG na żywo. Dostosuj ustawienia zgodnie z potrzebami.
4. Aktywuj oprogramowanie do wizualizacji mózgu EEG. Wybierz ten sam dostępny zestaw słuchawkowy i wybierz opcję Połącz. Kliknij ikonę znajdującą się w dolnej ramce okna i wybierz nieruchomy widok mózgu z góry.
5. Zmniejsz rozmiar okien wizualizacji mózgu i oprogramowania EEG tak, aby każde zajmowało połowę pulpitu na ekranie laptopa.
6. Włącz udostępnianie ekranu na laptopie dedykowanym EEG (np. Preferencje systemowe | Udostępnianie | Udostępnianie ekranu WŁĄCZONE [z wybranymi wszystkimi użytkownikami]).
7. Podłącz zarówno laptopy dedykowane EEG, jak i dedykowane do slajdów do tej samej sieci bezprzewodowej. Na laptopie dedykowanym do slajdów zainstaluj i aktywuj oprogramowanie przeglądarki pulpitu zdalnego, klikając odpowiednią ikonę na pulpicie. Połącz się z laptopem dedykowanym EEG, wpisując jego nazwę lub adres IP w polu Zdalny host, a następnie kliknij Połącz. Zaloguj się do laptopa dedykowanego EEG, korzystając z udostępnionego ekranu, który pojawia się na laptopie dedykowanym do slajdów.

2. Testowanie ustawień transmisji internetowej platformy wideo, sprzętu wideo i połączeń programowych

Laptop do transmisji
1. Otwórz internetowy program platformy wideo na laptopie do transmisji i rozpocznij nową sesję spotkania.
2. Kliknij strzałkę po prawej stronie ikony Wycisz w lewym dolnym rogu obramowania ekranu programu platformy wideo. Z listy Wybierz mikrofon wybierz mikrofon dodatkowy. Naciśnij przycisk testowego głośnika i mikrofonu, aby przetestować wyjście audio i poziomy dźwięku w dźwięku.
3. Kliknij strzałkę po prawej stronie ikony Zatrzymaj wideo u dołu obramowania ekranu programu platformy wideo. Na liście Wybierz kamerę wybierz źródło wideo, które jest wymienione jako 1920 x 1080_60.00fps.
  UWAGA: Wejście przełącznika wideo do laptopa pojawi się jako dwie oddzielne listy (jedna przy 60 klatkach na sekundę, a druga przy 30 klatkach/s).
4. Wybierz menu rozwijane Zatrzymaj wideo | Ustawienia wideo. W ustawieniach aparatu odznacz opcję Odbij kopię lustrzaną mojego filmu.
5. Kliknij przycisk uczestników znajdujący się na dolnej krawędzi programu platformy wideo, a następnie kliknij przycisk zaproszenia na dole prawego panelu. Skopiuj 11-cyfrowy numer spotkania i 6-cyfrowy numer kodu dostępu do spotkania, które będą potrzebne w kroku 2.3.1.
Kamery wideo
1. Przetestuj widok z kamery głównej na każdej stacji, naciskając odpowiedni przycisk na przełączniku wideo lub wieloportowym przełączniku HDMI. Upewnij się, że wszystko jest wyśrodkowane w każdym widoku.
2. Przetestuj konfigurację dla każdej kamery wyznaczonej jako kamera, wybierając kamerę w przełączniku wideo i wybierając tryb w urządzeniu. Naciśnij przycisk na przełączniku wideo, aby aktywować tryb .
3. Przetestuj pilota bezprzewodowego, aby potwierdzić łatwe przełączanie między kamerami lub innymi urządzeniami wejściowymi podłączonymi do wieloportowego przełącznika HDMI.
Monitorowanie laptopów
1. Aktywuj internetowy program platformy wideo na każdym monitorze, laptopie. Wprowadź numer zaproszenia na spotkanie i naciśnij enter; Wprowadź numer kodu dostępu i naciśnij Enter. Zamknij okno z monitem o dołączenie do dźwięku, ale nie dołączaj do dźwięku, aby uniknąć sprzężenia zwrotnego audio.
2. Wybierz menu rozwijane Zatrzymaj wideo | Ustawienia wideo. W ustawieniach aparatu odznacz opcję Mirror my video.
  UWAGA: Monitor stacji próbek anatomicznych z górną kamerą musi mieć ustawienia zgodne z ustawieniami kamery wideo do laptopa z transmisją, aby zapewnić, że orientacja próbki jest taka sama dla prezentera, jak dla uczniów.
3. Kliknij ikonę monitora w programie platformy wideo i zmień nazwy laptopów na Monitor #1 i Monitor #2, aby uczestnicy wiedzieli, że nie jest to kolejny uczestnik.
4. Wybierz pozycję Widok prelegenta | Pełny ekran. Przypnij widok głośnika. Zmniejsz wstawkę, naciskając pierwszy przycisk -. Przesuń to na bok ekranu, aby nie zasłaniało żadnego widoku.
Laptop do prezentacji i pilot zdalnego sterowania
1. Włącz laptopa dedykowanego slajdom. Zmień ustawienia okna, aby zduplikować ekran (np. ustawienia systemu Windows | system | wiele wyświetlaczy | zduplikuj te ekrany).
2. Aktywuj program do prezentacji slajdów i załaduj plik testowy. Wybierz ikonę pokazu slajdów i przetestuj zdalny przewijacz slajdów, aby sprawdzić, czy działa z miejsca, w którym prezenter będzie stał podczas sesji.
Ustawienia sterowania oprogramowaniem przełącznika wideo
1. Skonstruuj schemat blokowy dla sesji, który zawiera listę ujęć z określonym widokiem z kamery, jej źródło sygnału wideo oraz to, czy będzie zawierać tryb. Upewnij się, że lista zawiera dokładne rozmieszczenie wstawki w zależności od tego, jakie źródło wypełnia główną część ekranu (tj. przesunięcie do lewego lub lewego górnego rogu) (np. zobacz zrzuty ekranu w Rysunek 2A-I).
2. Aktywuj sterowanie programowe przełącznika wideo na laptopie do transmisji. Kliknij menu rozwijane Makra. Przesuń wyskakujące okienko na bok (patrz Rysunek 1D, pojedyncza żółta gwiazdka).
3. Kliknij przycisk tworzenia w wyskakującym oknie makra. Kliknij pierwsze puste miejsce w panelu, a następnie kliknij przycisk +. Wpisz nazwę tego pierwszego strzału, a następnie kliknij przycisk nagrywania.
4. Na panelu sterowania oprogramowania przełącznika wideo wybierz przycisk Program dla odpowiedniej kamery (np. CAM1 lub CAM4). Jeśli ujęcie nie ma obrazka, przejdź do kroku 2.5.7.
5. Jeśli ujęcie ma aktywny tryb , kliknij przycisk ON AIR w sekcji Next Transition (Następne przejście). Po prawej stronie ekranu przejdź do sekcji Upstream Key 1 i kliknij kartę DVE. Wybierz kamerę w widoku wbudowanym trybu jako źródło wypełnienia.
6. Zmień rozmiar widoku wstawnego, wpisując pozycje i rozmiary x i y. Potwierdź położenie wstawki w oknie transmisji programu platformy wideo.
  UWAGA: Kliknięcie X lub Y w sekcji Pozycja lub Etykieta rozmiaru i przesunięcie myszy w lewo lub w prawo spowoduje przewinięcie ustawień.
7. Kliknij wyskakujące okienko makra i naciśnij mały czerwony przycisk, aby zatrzymać nagrywanie.
8. Powtórz kroki 2.5.3-2.5.7, aby utworzyć osobne makra dla każdego ujęcia na schemacie blokowym utworzonym w kroku 2.5.1 (np. zobacz zrzut ekranu pokazany w Rysunek 1D).
  UWAGA: Przełącznik wideo oferuje różne efekty wideo dla przejść i opcje dolnych tercji dla nakładek. W tym protokole opisano tylko podstawowe operacje wykonywane w trybie.
9. Kliknij menu rozwijane Plik u góry ekranu i wybierz Zapisz jako. Wpisz nazwę ustawień pliku.
Standaryzowany pacjent
1. Ustaw męskiego SP bez koszulki na stole. Umieść sondę ultrasonograficzną serca na ścianie klatki piersiowej w lewej 3. lub 4. przestrzeni międzyżebrowej przymostkowej ze znacznikiem skierowanym w stronę prawego ramienia. Wyreguluj sondę, aż uzyskasz widok serca w długiej osi przymostkowej, pokazujący lewy przedsionek, lewą komorę i drogę odpływu z aorty oraz związane z nią zastawki (np. Rysunek 2E).
2. Przymocuj podkładki EKG do SP (tj. jedna nad prawym obojczykiem, jedna nad lewym obojczykiem i jedna po lewej stronie dolnej części tułowia). Przymocuj przewody EKG do elektrod i sprawdź, czy na laptopie ultrasonograficznym pojawia się stabilny przebieg EKG.

3. Konfiguracja sesji transmisji na platformie wideo na żywo

Kontrola sprzętu
1. Rozpocznij sesję transmisji na platformie wideo, do której link został wysłany do uczestników. Szybko sprawdź mikrofon, jak w kroku 2.1.2.
2. Powtórz kroki 2.3.1-2.3.4 powyżej, aby skonfigurować laptopy z monitorem.
3. Jeśli jest członek personelu pełniący rolę monitora paska czatu, poproś go, aby wysłał wiadomość powitalną do uczestników na pasku czatu, prosząc ich o przesłanie anonimowych pytań, aby mogli się nimi podzielić.
  UWAGA: Jest to konieczne tylko wtedy, gdy studenci są indywidualnie zalogowani do sesji i mogą anonimowo zadawać pytania. Anonimowość może pomóc uczniom szkół średnich i średnich, którzy mogą nie chcieć zadawać pytań na głos w wirtualnym otoczeniu.
4. Poinformuj uczestników, aby przełączyli się w tryb głośnika, aby uzyskać najlepsze wrażenia.
5. Uruchom program sterujący oprogramowaniem do przełączania wideo, kliknij menu rozwijane Plik | Przywróć i wybierz nazwę pliku zapisaną w kroku 2.5.9. Kliknij przycisk przywracania u dołu nowego wyskakującego ekranu. Kliknij menu rozwijane Makro i przesuń menu kontekstowe na bok. Kliknij przycisk URUCHOM w menu makra i wybierz pierwsze ujęcie z menu makr.
6. Przesuń ekran oprogramowania do przełączania wideo na dół, ale pozostaw część górnej białej ramki, którą możesz kliknąć w razie potrzeby (patrz Rysunek 1D).
  UWAGA: Kliknięcie okna oprogramowania do transmisji platformy wideo spowoduje, że wyskakujące okienko MACRO zniknie, ale pojawi się ponownie po kliknięciu okna sterowania oprogramowaniem do przełączania wideo. Będzie to konieczne podczas sprawdzania funkcji paska czatu.
7. Rozpocznij nagrywanie w oprogramowaniu platformy wideo, aby nagrać sesję informacyjną. Wybierz rekord dla tego wyboru komputera.
  UWAGA: Po zatrzymaniu nagrywania i wyjściu z programu pojawi się wyskakujące okienko wskazujące, że oprogramowanie konwertuje nagrane wideo. Może to zająć trochę czasu w zależności od długości wirtualnej sesji informacyjnej.
Zawartość specyficzna dla próbki anatomicznej
1. Stacja do pobierania próbek serca
  1. Użyj próbek serc owiec, świń i krów, aby zademonstrować różnice w rozmiarach serc i względnej wielkości ludzkiego serca (tj. między sercami owiec i świń) (np. zobacz Rysunek 1B). Zademonstruj worek osierdziowy w próbce owcy i anatomię powierzchni serca za pomocą serc wieprzowych.
    UWAGA: Ludzkie serca zwłok mogą być używane w tych pokazach, jeśli są odpowiednie dla wieku grupy docelowej (np. uczniów szkół średnich wyższego szczebla).
  2. Zidentyfikuj główne naczynia krwionośne wchodzące i wychodzące z serca za pomocą modelu serca (Ryc. 3A). Zademonstruj lokalizację tętnic wieńcowych i omów, w jaki sposób blokada może spowodować zawał serca.
  3. Zademonstruj wewnętrzne cechy anatomiczne serca (Rysunek 2B). Wskaż cztery komory i zawory i wspomnij o ich jednokierunkowej funkcji, w której pośredniczą zmiany ciśnienia, a nie aktywność elektryczna (Rysunek 3A). Wskaż wewnętrzne komórki rozrusznika serca w ścianach serca za pomocą modelu serca.
  4. Wspomnij o różnych grubościach ścian komór i porozmawiaj o przeroscie serca, gdy musi ono pracować ciężej (np. podczas przedłużającego się nadciśnienia). Wskaż ścianę międzykomorową i omów dzieci rodzące się z w sercu (tj. w przegrodzie międzyprzedsionkowej lub międzykomorowej).
2. Stacja pobierania próbek mózgu
  1. Użyj modelu, aby omówić dwa główne typy komórek, które tworzą tkankę nerwową w mózgu (np. neurony i glej). Omów funkcję dendrytów w porównaniu z aksonami, jak neurony łączą się ze sobą w synapsie i że jest to proces elektrochemiczny, jak glej owija się wokół aksonów, tworząc mielinę i że stwardnienie rozsiane jest chorobą, która prowadzi do demielinizacji.
  2. Zademonstruj główne części ludzkiego mózgu (tj. półkule mózgowe, móżdżek, pień mózgu) i porównaj z rdzeniem kręgowym. Wskaż główne szczeliny oraz zakręty i bruzdy, które charakteryzują powierzchnię półkul mózgowych, takie jak podłużna szczelina oddzielająca dwie półkule mózgowe (Rysunek 3B, czerwona strzałka) oraz centralna bruzda oddzielająca pierwotną korę ruchową i korę czuciową (Rysunek 3B, żółta strzałka). Omów lokalizację funkcji w różnych płatach i somatotopowy układ pierwotnej kory motorycznej i czuciowej. Omów kurczenie się zakrętów w mózgach pacjentów z chorobą Alzheimera.
  3. Zademonstruj główne struktury w środkowej części mózgu (np. ciało modzelowate, wzgórze, podwzgórze) oraz w sekcjach czołowych pnia mózgu i przodomózgowia. Zwróć uwagę na pigmentowany wygląd istoty czarnej i jej znaczenie w chorobie Parkinsona. Zidentyfikuj części układu komorowego i odnieś je do pełnego modelu odlewu komorowego.
Zawartość stacji ultrasonograficznej
1. Podstawy ultrasonografii
  1. Wyjaśnij, w jaki sposób ultradźwięki mają częstotliwość wyższą niż to, co ludzie mogą usłyszeć. Wyjaśnij, w jaki sposób sondy są źródłem dźwięku i że prędkość zależy od ośrodka, przez który przepływa. Wyjaśnij, że amerykańskie urządzenia zakładają, że prędkość dźwięku w ciele wynosi 1540 m/s, ale różne struktury w ciele mają różne prędkości przewodzenia. Wyjaśnij, że echo w ultradźwiękach powstaje, gdy dźwięk przemieszcza się z jednego ośrodka do drugiego i napotyka opór.
  2. Ukierunkowaj uczniów tak, aby zrozumieli, że górna część obrazu ultrasonograficznego znajduje się najbliżej sondy umieszczonej na klatce piersiowej. Zademonstruj obrazowanie serca w trybie B w różnych płaszczyznach widzenia (np. długa oś przymostkowa i krótka oś przymostkowa) i wskaż komory i zastawki. Zademonstruj tryb kolorów do obrazowania przepływu krwi przez serce i wyjaśnij, że kolor czerwony oznacza ruch w kierunku sondy, a niebieski ruch w kierunku sondy.
  3. W widoku długiej osi przymostkowej serca (np. Rysunek 2E) zidentyfikuj zastawkę mitralną, która reguluje przepływ krwi z lewego przedsionka do lewej komory podczas rozkurczu, oraz zastawkę aortalną, która reguluje przepływ krwi z lewej komory do aorty podczas skurczu. Pokaż, w jaki sposób zastawka mitralna zmienia się z zastawką aortalną i wspomnij, że naprzemienne zamykanie zastawek wytwarza lub-dub bicia serca słyszanego za pomocą stetoskopu.
  4. W widoku krótkiej osi serca zidentyfikuj okrągły wygląd lewej komory i półksiężycowaty kształt prawej komory. Ustaw sondę pod kątem, aby uwidocznić zastawkę aortalną z odwróconym znakiem Mercedes Benz.
Zawartość stanowiska tomografii komputerowej (CT)
1. Wyjaśnij, w jaki sposób tomografy komputerowe przesyłają promienie rentgenowskie przez pacjenta w sposób spiralny, co pozwala na rekonstrukcję 3D w dowolnej płaszczyźnie. Użyj przypadku, aby wyjaśnić wygląd kości i metalu (tj. białego) w porównaniu z płynem (szarym) i powietrzem (czarnym) na obrazach CT.
2. Wybierz tryb rekonstrukcji wielopłaszczyznowej (MPR) w tabeli wizualizacji anatomii (tj. kliknij ikonę niebieskiego człowieka | MPR) i wybierz każdą z trzech głównych płaszczyzn, które pojawią się w panelu po lewej stronie. Dotknij dwukrotnie obrazu, aby załadować go na ekran główny, a następnie ponownie dotknij dwukrotnie, aby go zmniejszyć. Zademonstruj, w jaki sposób obrazy skanują ciało w różnych płaszczyznach widzenia (np. czołowej, strzałkowej, poprzecznej).
3. W przypadku obrazowania CT serca należy wykazać względną wielkość serca o normalnej wielkości w porównaniu z płucami (np. reguła trójpodziału). Zidentyfikuj cztery komory serca, podążaj za aortą z lewej komory, a następnie zidentyfikuj główne gałęzie łuku aorty. Pokaż przykład powiększonego serca z wszczepionym rozrusznikiem serca (np. Rysunek 2G). Użyj tego przypadku, aby zademonstrować powiększone serce, które zajmuje większość lewej strony klatki piersiowej.
4. Pokażmy przykład pacjenta, który przeszedł operację na otwartym sercu, o czym świadczy obecność metalowych drutów trzymających mostek razem. Wybierz zapisaną ikonę, aby zademonstrować niedrożną prawą tętnicę wieńcową oraz zidentyfikować i śledzić pomostowanie aortalno-wieńcowe (jeden po prawej i dwa po lewej stronie), które wychodzą z aorty i przemieszczają się do serca (patrz Rysunek 3C).
Zawartość stanowiska elektroencefalograficznego
1. Pokaż bezprzewodowy zestaw słuchawkowy na SP (wstawka, Rysunek 3D, żółta gwiazdka). Wskaż 14 różnych przewodów (po 7 z każdej strony), które są umieszczone nad określonymi płatami mózgu. Omów, w jaki sposób aktywność elektryczna neuronów i komórek glejowych w różnych płatach przemieszcza się przez kość do elektrod powierzchniowych na skórze.
2. Podnieś próg w oprogramowaniu, aby zademonstrować, że cały mózg jest aktywny. Zmniejsz próg fal EEG w bezprzewodowym oprogramowaniu EEG, aby zademonstrować lokalizację stref wysokiej aktywności w określonych płatach (np. płacie czołowym i płacie ciemieniowym) (Rysunek 3D, lewy panel). Monitoruj zmiany aktywności w różnych płatach, aby wykazać, że istnieją ogólne wzorce aktywności, ale nie powtarzają się one za każdym razem.
3. Omów, w jaki sposób aktywność EEG składa się z różnych fal o określonych częstotliwościach. Użyj suwaków w oknie oprogramowania do wizualizacji mózgu, aby wyizolować określone przebiegi (np. fale alfa i fale beta). Niech SP przeżuwa, aby zademonstrować artefakty ruchowe zapisu EEG lub zamknąć oczy, aby zademonstrować wzrost aktywności fal alfa. Omów zastosowania zapisu EEG w warunkach klinicznych (np. w badaniach nad padaczką lub snem).

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Formalna dedykowana przestrzeń do wirtualnych transmisji nie jest absolutnie wymagana i jest ograniczona przez bliski dostęp do technologii obrazowania. Rysunek 1 pokazuje prowizoryczne studio nadawcze z całym sprzętem opisanym w tym protokole (Rysunek 1A-D). Główna konfiguracja znajduje się w pomieszczeniu, w którym znajduje się stół do wizualizacji anatomii (Rysunek 1C) i zawiera laptopa ultrasonograficznego (Rysunek 1A), a sąsiedni korytarz służy do ustawiania stacji próbek anatomicznych, aby umożliwić montaż zestawu kamery nad głową (Rysunek 1B).

Rysunek 2 zawiera przykładowe sekwencje klatek wideo z jednej z skoncentrowanych na sercu, wirtualnych sesji informacyjnych, aby zademonstrować rodzaje formatowania ekranu używane do uczynienia prezentacji wizualnie atrakcyjną i wzbogacenia nauki. Informacje wprowadzające (np. slajd powitalny, wsparcie grantowe, przedstawienie personelu, krótki konspekt sesji) są pokazane na slajdzie z wstawką prezentera na żywo umieszczoną z boku (np. Rysunek 2A,I). Pozwala to na odróżnienie prezentacji od zwykłych prezentacji slajdów, ale zachowuje funkcję oprogramowania platformy wideo, która umożliwia widzenie mówcy.

Demonstracje próbek anatomicznych wykorzystują małą wstawkę prezentera w lewym górnym rogu i kamerę nad głową jako główny ekran (Rysunek 2B). Dzięki temu prezenter może mówić bezpośrednio do publiczności, jednocześnie demonstrując konkretne struktury w zbliżeniu. Slajdy podsumowujące kluczowe punkty są wyświetlane jako prosty slajd, który umożliwia personelowi płynne poruszanie się za kulisami z jednej stacji do drugiej (Rysunek 2C, F, H) i pomaga uczniom utrwalić główne przesłania do domu. Strategicznie rozmieszczone monitory umożliwiają personelowi odczytanie slajdu podsumowującego podczas przejścia. Początkowy widok ultrasonograficzny zawiera tylko widok szerokokątny, dzięki czemu prezenter może przedstawić SP, zademonstrować konfigurację laptopa ultrasonograficznego oraz przedstawić ultradźwięki i sposób działania sond amerykańskich (Rysunek 2D).

Wstawienka pokazująca zbliżenie SP jest dołączona do skanowania na żywo w USA, ponieważ pomaga to uczniom zintegrować to, co widzą, z miejscem, w którym sonda jest umieszczana (Rysunek 2E). Ma to kluczowe znaczenie dla USA, ponieważ niewielkie ruchy sondy na SP (np. obracanie, przesuwanie lub pochylanie sondy) zmienią wynikowy obraz. Wstawka jest również używana, gdy demonstrowana jest tabela wizualizacji anatomii, ponieważ obserwowanie manipulacji tabelą jest kluczem do orientacji uczniów i zrozumienia, co jest pokazywane na rekonstrukcjach 3D (Rysunek 2G). Jest to niezwykle ważne, gdy wykorzystuje się prezenterów bliskich rówieśnikom (np. uczniom szkół średnich i studentów), aby uczniowie gimnazjów i szkół średnich mogli wyobrazić sobie, że pewnego dnia będą w stanie manipulować technologią.

Tabela 1 zawiera specyfikację ustawień sterowania oprogramowaniem przełącznika wideo, używanych do generowania różnych klatek pokazanych w Rysunek 2. W tabeli znajdują się nazwy poszczególnych przycisków programowych zdefiniowanych przez użytkownika, kamera aktywowana na ekranie głównym, kamera używana w widoku obrazu w obrazie oraz rozmiar i położenie marginesu obrazu. Te ustawienia są tymi, które zostały wygenerowane w krokach 2.5.1-2.5.8 wymienionych w protokole.

Tabela 2 zawiera informacje o produkcji zza kulis, które są używane przez pracownika zarządzającego transmisją, aby wiedzieć, kiedy ręcznie wybrać odpowiednią kamerę i przejść do kolejnych slajdów, aby przygotować się do następnego ujęcia. Chociaż przełącznik wideo umożliwia płynne przejścia między ujęciami, ktoś nadal musi dokonać pewnych wyborów za kulisami, aby transmisja wyglądała płynnie. Ponadto, nawet w przypadku przełącznika wideo i wieloportowego przełącznika HDMI, wejścia HDMI z wejścia HDMI laptopa ultrasonograficznego i wejścia HDMI tabeli wizualizacji anatomii muszą być ręcznie przełączane. Można to zrobić podczas wyświetlania slajdu podsumowania w USA.

Jeśli dostępny jest drugi przełącznik wideo, wejścia HDMI tabeli wizualizacji ultradźwięków i anatomii można podłączyć do drugiego przełącznika wideo, a jego wyjście podłączyć do portu HDMI, który jest normalnie współdzielony przez dwa urządzenia na głównym przełączniku wideo. W tym przypadku proste naciśnięcie przycisku na drugim przełączniku wideo zmienia wejście na główny przełącznik wideo bez konieczności wymiany HDMI. Łatwość tego rozwiązania może nie być warta dodatkowych kosztów, jeśli budżet jest ograniczony. Alternatywnie można użyć drugiego wieloportowego przełącznika HDMI.

Złożone obrazy pokazane w Rysunek 3 przedstawia przykłady wykorzystania prezenterów bliskich rówieśnikom w sesjach informacyjnych skoncentrowanych na sercu i mózgu. Użycie modeli i próbek serca (wstawka) jest pokazane w Rysunek 3A. Wykorzystanie próbek i modeli ludzkiego mózgu zwłok (wstawka) jest pokazane w Rysunek 3B. Rysunek 3 pokazuje rekonstrukcję 3D tomografii komputerowej u pacjenta z niedrożną prawą tętnicą wieńcową (Rysunek 3C, czerwona strzałka) i pomostowaniem aortalno-wieńcowym (Rysunek 3C, strzałka). Zastosowanie bezprzewodowego zapisu EEG aktywności mózgu w SP pokazano na rysunku Rysunek 3D, w tym surowe zapisy EEG (prawy panel) oraz programową wizualizację aktywności EEG w mózgu (lewy panel). Rekrutacja wzorców do naśladowania w dziedzinie STEM jest czymś, co należy wziąć pod uwagę podczas nadawania dla uczniów szkół średnich i średnich. Prezenterzy ze szkół średnich należący do zespołu zajmującego się popularyzacją STEM w tym badaniu zostali wykorzystani do prowadzenia wirtualnych sesji informacyjnych dla dzieci pracowników amerykańskiej agencji federalnej podczas sponsorowanego przez nich "Dnia Zabierz Swoje Dziecko do Pracy" (30-minutowa sesja na temat serca^{29 i 60-minutowa} sesja na mózgu³⁰).

Zintegrowane podejście oparte na trzech stacjach, które zostało użyte w opisanych prezentacjach zewnętrznych, zapewnia różnorodność sesji i utrzymuje uwagę uczniów podczas korzystania z internetowej wirtualnej platformy do nauki wideo. Co ważniejsze, wszystkie trzy metody obrazowania wymienione w protokole wymagają przygotowania uczniów do nauki poprzez zapoznanie się z podstawową anatomią danego regionu (tj. serca lub mózgu). Wirtualne prezentacje można łatwo dostosować do konkretnego wieku i zainteresowań grupy docelowej. Protokół opisany w tym dokumencie został wykorzystany do zapewnienia wirtualnych prezentacji STEM skoncentrowanych na technologii dla różnych odbiorców gimnazjów i liceów, a także nauczycieli w całym stanie. Przykładowy wykaz tych sesji znajduje się w tabeli 3.

Aby ocenić skuteczność wirtualnych prezentacji, nauczyciele zostali poproszeni o ich postrzeganie wartości sesji. Dziewięcioro nauczycieli, którzy odpowiedzieli, reprezentuje klasy, które łącznie liczyły ~150 uczniów szkół średnich. Nauczyciele otrzymali ankiety wysłane pocztą elektroniczną i zostali poproszeni o ocenę ośmiu stwierdzeń na temat wirtualnych sesji informacyjnych przy użyciu 5-punktowej skali Likerta (patrz Tabela 4). Dane zostały zebrane i poddane analizie statystycznej. Test t dla jednej próby (dwustronny) zastosowano w celu określenia, czy odpowiedzi ewaluacyjne różniły się znacząco od oczekiwanego neutralnego punktu skali (3, ani się zgadzam, ani nie zgadzam się) oraz w celu określenia istotności (wartość p) dla każdego stwierdzenia, w tym górnych i dolnych 95% przedziałów ufności. Częstość udzielania odpowiedzi przedstawiono w Tabeli 4.

Oceny nauczycieli wykazały, że te wirtualne sesje były cennym wykorzystaniem czasu zajęć (p < .05) i że uczniowie, w opinii nauczycieli, nauczyli się czegoś o STEM lub technologii podczas wirtualnych sesji (p < .01). Nauczyciele zdecydowanie zgodzili się ze stwierdzeniem, że poleciliby wirtualne sesje informacyjne innym nauczycielom (p < 0,001) i zaprosiliby zespół do przeprowadzenia kolejnej wirtualnej sesji popularyzatorskiej (p < 0,05). Łącznie dane z tych pierwszych sześciu stwierdzeń potwierdzają, że podejście to wydaje się być obiecujące, jeśli chodzi o zapewnienie uczniom pozytywnego środowiska uczenia się, mimo że jest ono wirtualne. Ostatnie dwa pytania dotyczyły poziomu zaangażowania studentów uczestniczących w sesji osobiście lub wirtualnie.

Neutralne dane oceny nauczycieli (tj. brak znacząco wyższej lub niższej odpowiedzi w porównaniu do neutralnego punktu) wskazywały, że uczniowie w ich klasach nie byli w pełni zaangażowani w wirtualne sesje popularyzatorskie. Brak znaczącego wzrostu w tej kategorii pytań nie był nieoczekiwany, ponieważ zajęcia praktyczne angażują uczniów bardziej niż jakakolwiek aktywność wirtualna. Postrzegana przez nauczycieli wartość sesji w połączeniu z brakiem znaczącej negatywnej oceny zaangażowania uczniów przemawia za korzystaniem z tego typu wirtualnych sesji informacyjnych, gdy nie jest możliwe przeprowadzenie sesji praktycznych osobiście.

Tabela 5 zawiera przykłady komentarzy dostarczonych przez uczniów na pasku czatu platformy wideo na temat tego, czego nauczyli się podczas wirtualnych sesji na temat serca lub mózgu. Prezenter zazwyczaj prosi klasę o podanie przykładów pięciu rzeczy, których nauczyli się podczas sesji, a których nie wiedzieli przed zalogowaniem się do sesji wirtualnej. Komentarze te wskazywały, że uczniowie zwracali uwagę podczas działań informacyjnych i że uczyli się odpowiednich treści, a także potwierdziły ogólnie pozytywne oceny nauczycieli.

figure-results-1
Rysunek 1: Prowizoryczne studio nadawcze ze wszystkimi wymienionymi urządzeniami. (A) Widok laptopa do transmisji (gruba czerwona strzałka), laptopa do prezentacji slajdów (cienka czerwona strzałka), przełącznika wideo (gruba zielona strzałka), wieloportowego HDMI (cienka zielona strzałka), statywów (niebieskie strzałki) i zamontowanych kamer wideo (niebieskie gwiazdki) oraz laptopa ultrasonograficznego (fioletowa strzałka). Kamera znajdująca się w pobliżu laptopa transmisyjnego jest skierowana w stronę korytarza, aby uchwycić prezentera przy stacji próbek anatomicznych. Statyw i kamera po lewej stronie zdjęcia zapewniają widok z głównej kamery dla stanowiska ultrasonograficznego, natomiast kamery umieszczone u wezgłowia i podstawy stołu do masażu służą do zapewnienia zbliżenia SP podczas badania ultrasonograficznego. Laptop oznaczony żółtą strzałką reprezentuje monitor nadawczy dla stacji ultradźwiękowej. (B) Widok stanowiska do pobierania próbek anatomicznych z próbkami serca i modelem serca umieszczonymi na stole oraz zestawu kamery umieszczonej nad stołem z mocowaniem kamery (czerwona strzałka) i kamerą wideo (niebieska gwiazdka). Laptop służący jako monitor dla tej stacji jest oznaczony żółtą strzałką. (C) Widok stanowiska obrazowania CT z pionowo zorientowaną tabelą wizualizacji anatomii (skrajnie prawa strona obrazu). Statyw (niebieska strzałka) i kamera wideo (niebieska gwiazdka) po lewej stronie obrazu to widok głównej kamery dla stacji obrazowania CT. Prezenter na stanowisku do wizualizacji anatomii może po prostu oglądać główny laptop do transmisji (gruba czerwona strzałka) lub laptop do prezentacji slajdów (cienka czerwona strzałka) znajdujący się na stole. Laptop (żółta strzałka) umieszczony na stołku po prawej stronie obrazu to monitor dla prezentera przy stanowisku ultrasonograficznym. (D) Zrzut ekranu laptopa transmisyjnego podczas transmisji na żywo view stacji ultrasonograficznej ze statywem (niebieska strzałka) i zamontowaną kamerą wideo (niebieska gwiazdka) umieszczoną u podnóża stołu do masażu. Okno sterowania oprogramowaniem przełącznika wideo (podwójne żółte gwiazdki) zostanie przesunięte na dół ekranu. Wyskakujące okienko makra (pojedyncza żółta gwiazdka z przyciskami makr umieszczonymi po prawej stronie ekranu). Skróty: SP = standaryzowany pacjent; CT = tomografia komputerowa. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-2
Rysunek 2: Przykładowe klatki wideo z wirtualnej sesji informacyjnej skoncentrowanej na sercu. (A) Przykład slajdów wprowadzających z podglądem na żywo z kamery #1. (B) Próbka anatomiczna i stacja modelarska z widokiem z kamery nad głową i widokiem na żywo z kamery #2. Próbka serca została otwarta w celu uwidocznienia wnętrza prawej komory. (C) Slajd podsumowujący kluczowe punkty anatomii serca. (D) Stacja obrazowania ultrasonograficznego z podglądem na żywo z kamery #3. (E) Stacja ultrasonograficzna z podglądem na żywo z kamery #2 i wyjściem wideo ultrasonograficznego laptopa. Skan jest przymostkowym skanem serca o długiej osi, pokazującym lewy przedsionek, lewą komorę, prawą komorę i aortę. (F) Slajd podsumowujący kluczowe punkty obrazowania ultrasonograficznego. (G) Stacja obrazowania CT z podglądem na żywo z kamery #4 i wyjściem wideo stołu do wizualizacji anatomii. Skan pokazuje powiększone serce (żółta gwiazdka) i zmniejszony rozmiar lewego płuca w porównaniu z prawym płucem. (H) Slajd podsumowujący kluczowe punkty obrazowania CT. (I) Pytania końcowe ze slajdu publiczności z podglądem na żywo z kamery #1. Skrót: CT = tomografia komputerowa; RV = prawa komora; LA = lewe przedsionek; LV = lewa komora; RV = prawa komora; A = aorta; LL = lewe płuco; RL = prawe płuco. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

figure-results-3
Rysunek 3: Wykorzystanie uczniów bliskich rówieśnikom w prezentacjach serca i mózgu. Pokazano trzech studentów z bliska rówieśników, którzy prezentują wirtualną sesję informacyjną przy stanowisku anatomicznym (wstawki A, B) i stanowisku obrazowania CT do wizualizacji anatomii (wstawka C). Jeden z tych prawie równorzędnych prezenterów służył jako SP w stacji EEG (wstawka D). Główne obrazy: (A) Model serca używany do demonstracji różnych części serca, w tym prawego przedsionka, pnia płucnego, prawej komory, lewego przedsionka, lewej komory i aorty. (B) Stacja próbki anatomicznej pokazująca cały zachowany mózg zwłok ludzkich oraz lokalizacje szczeliny podłużnej (czerwona strzałka), bruzdy środkowej (żółta strzałka), płata czołowego, płata ciemieniowego i płata potylicznego. (C) Obrazowanie TK z wykorzystaniem tabeli wizualizacji anatomii przedstawiającej przykład skanu serca z operacją pomostowania aortalno-wieńcowego z niedrożną prawą tętnicą wieńcową (czerwona strzałka) i naczyniem pomostowym (strzałka). (D) Złożony obraz ekranu przedstawiający zapis EEG w SP za pomocą bezprzewodowego zestawu słuchawkowego EEG (żółta gwiazdka, panel wstawkowy), zapisy EEG z 14 odprowadzeń zestawu słuchawkowego (prawy panel) oraz rekonstrukcję oprogramowania do wizualizacji mózgu z lepszym widokiem mózgu lokalizującego aktywność EEG (lewy panel) w lewej lub prawej połowie mózgu. Płat czołowy znajduje się w górnej części obrazu. Skróty: CT = tomografia komputerowa; EEG = elektroencefalogram; FL = płat czołowy; SP = pacjent standaryzowany; RA = prawe przedsionek; PT = pień płucny; RV = prawa komora; LA = lewe przedsionek; LV = lewa komora; A = aorta; FL = płat czołowy; PL = płat ciemieniowy; OL = płat potyliczny. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Przycisk miękkiego panelu makro #	Zapisana nazwa przycisku makra	Kluczowe ustawienia w ATEM Mini Pro
1	IntroSlides-wkładka	Krzywka 4; Na antenie; Krzywka 2 DVE; Pozycja X=-7,3; Pozycja Y = 0,3; Rozmiar X = 0,49; Rozmiar Y = 0,49
cyfra arabska	Anatomia-wstawka	Krzywka 1; Na antenie; Krzywka 2 DVE; Pozycja X = -10,2; Pozycja Y = 5; Rozmiar X = 0,38; Rozmiar Y = 0,38
3	Anat-PodsumowanieSlajd	Krzywka 4
4	US-Intro-noinset	Krzywka 2
5	Wstawka amerykańska	Krzywka 3; Na antenie; Krzywka 2 DVE; Pozycja X = -10,2; Pozycja Y = 5; Rozmiar X = 0,38; Rozmiar Y = 0,38
6	Podsumowanie w USASlajd	Krzywka 4
7	Wkładka CT	Krzywka 3; Na antenie; Krzywka 2 DVE; Pozycja X = -10,2; Pozycja Y = 5; Rozmiar X = 0,38; Rozmiar Y = 0,38
8	CT-PodsumowanieSlajd	Krzywka 4
9	Wstawka z pytaniami	Krzywka 4; Na antenie; Krzywka 2 DVE; Pozycja X = -7,3; Pozycja Y = 0,3; Rozmiar X = 0,49; Rozmiar Y = 0,49 s

Tabela 1: Przykładowe ustawienia sterowania oprogramowaniem do przełączania wideo używane do tworzenia klatek wideo w kształcie serca pokazane w Rysunek 2. W tabeli wymieniono poszczególne przyciski miękkiego panelu makr, odpowiadające im nazwy przycisków oraz kluczowe ustawienia w oprogramowaniu wirtualnego przełącznika, które umożliwiają włączanie różnych cyfrowych efektów wideo. Skróty: CT = tomografia komputerowa; US = ultradźwięki; DVE = cyfrowe efekty wideo.

Sekwencja ujęć #	Wybór panelu miękkich przycisków	Dodatkowa akcja w celu przygotowania się do następnego strzału
1	Zacznij od wstawki IntroSlides	[Prezenter przesuwa slajdy za pomocą pilota]
cyfra arabska	Przełącz na wkładkę anatomiczną	Naciśnij przycisk Camera 2 na slajdach Remote i Advance
3	Przełącz na Anat-SummarySlide	Naciśnij przycisk Camera 1 na pilocie
4	Przełącz na US-Intro-noinset	Slajdy z wyprzedzeniem
5	Przełącz na wstawienkę amerykańską	Naciśnij przycisk Camera 3 na pilocie
6	Przełącz się na US-SummarySlajd	naciśnij kamerę 4 na pilocie, a następnie zamień US na SECTRA HDMI w ATEM
7	Przełącz na wkładkę CT	Slajdy z wyprzedzeniem
8	Przełącz na CT-SummarySlajd	Naciśnij przycisk Camera 1 na pilocie
9	Przełączanie na slajdy z pytaniami i przesuwanie

Tabela 2: Przykładowy zapis ujęcia transmisji dla prezentacji serca. W tabeli wymieniono sekwencję ujęć, wybór przycisków na panelu programowym oraz dodatkowe działania wymagane do przygotowania się do następnego ujęcia w transmisji wirtualnej. Skróty: CT = tomografia komputerowa; US = ultradźwięki.

miejsce miejsce miejsce miejsce miejsce

Opis grupy #	Ocena ucznia	Temat wirtualnego zasięgu	Stacje
Klasa przyrodnicza PreAP w gimnazjum	8	Obrazowanie ultrasonograficzne i w podczerwieni	Pomiar prędkości dźwięku i obrazowanie w podczerwieni
Letnie targi Science STEM	6 - 8 miejsce	Demonstracja szkieletu	Stacja próbek anatomicznych
Tygodnik Anatomii i Technologii Interaktywny - Program Letni 2020, 2021	Od 6 do 12	serce	Anatomia serca, USG serca, tomografia komputerowa serca
Tygodnik Anatomii i Technologii Interaktywny - Program Letni 2020, 2021	Od 6 do 12	płuco	Anatomia płuc, USG układu oddechowego, tomografia komputerowa układu oddechowego
Tygodnik Anatomii i Technologii Interaktywny - Program Letni 2020, 2021	Od 6 do 12	Mózg/OUN	Anatomia mózgu i rdzenia kręgowego, nerwy USG, tomografia komputerowa czaszki i mózgu.
Tygodnik Anatomii i Technologii Interaktywny - Program Letni 2020, 2021	Od 6 do 12	US regionów w całym ciele	Stacja ultrasonograficzna
Tygodnik Anatomii i Technologii Interaktywny - Program Letni 2020, 2021	Od 6 do 12	Obrazowanie CT obszarów w całym ciele	Stacja SECTRA
Klasa przyrodnicza w szkole średniej	dziewiąty	serce	Anatomia serca, USG serca, tomografia komputerowa serca
Klasa przyrodnicza w szkole średniej	dziewiąty	mózg	Anatomia mózgu, obrazowanie CT/MRI czaszki i mózgu, zapis EEG SP na żywo
Studencka Akademia Sportowca STEM (SASA) - Program Letni	9 - 12	Mięśnie, ścięgna, stawy, szkielet, serce, mózg, czaszka	Pokazy modeli i szkieletów, obrazowanie USG najczęstszych miejsc urazów sportowych, obrazowanie CT częstych urazów MSK, anatomia serca
Program rekrutacji i narażenia zawodów medycznych (HPREP)	9 - 12	serce	Anatomia serca, USG serca, tomografia komputerowa serca
Wiejski okręg szkolny klasy przyrodnicze w liceum	9-10	serce	Anatomia serca, USG serca, tomografia komputerowa serca
Wiejski okręg szkolny klasy przyrodnicze w liceum	9-10	Mózg i OUN	Anatomia mózgu, tomografia komputerowa czaszki i mózgu
Program "Sweethearts" Amerykańskiego Towarzystwa Kardiologicznego	10.	serce	Anatomia serca, skanowanie serca SP na żywo w USA, zapis EKG aktywności rozrusznika serca, obrazowanie CT serca
Program walki z rakiem – Lato (szkoła średnia i studia wyższe)	11 i 12 i college	Przegląd rodzajów nowotworów, histologii i patologii	Anatomia głównych narządów dotkniętych nowotworem, obrazowanie USG i TK tych narządów, wirtualna histopatologia raka w tych narządach
Festiwal Nauki w Arkansas	otwarte dla wszystkich zainteresowanych stopni	serce	anatomia, Stany Zjednoczone, CT

Tabela 3: Wirtualne prezentacje popularyzatorskie STEM i grupa docelowa. W tabeli znajdują się opisy reprezentatywnych grup studenckich, do których udało się dotrzeć w ramach sesji informacyjnych, ich poziomy ocen, główny temat działań informacyjnych oraz różne stacje objęte działaniami informacyjnymi. Skróty: CT = tomografia komputerowa; US = ultradźwięki; STEM = nauka, technologia, inżynieria i matematyka; OUN = ośrodkowy układ nerwowy; EEG = elektroencefalogram; MRI = obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego; EKG = elektrokardiogram. # Niektóre grupy studenckie były rekrutowane bezpośrednio przez znane kontakty, podczas gdy inne były rekrutowane za pośrednictwem ogłoszeń na stronie internetowej.

. TGL pkt. pkt. pkt. pkt. . TGL pkt. pkt. pkt.

					Test t dla jednej próbki (dwustronny)
	Odpowiedź Likerta (częstotliwość)#	Średnia ocena	odchylenie standardowe	t	Df	Wartość p	95% CI (dolny, górny)
Wierzę, że ta wizyta w wirtualnej klasie była cennym wykorzystaniem czasu zajęć	1(0), 2(2), 3(0), 4(0), 5(7)	Godzina 4,33	1,32	Rejon 3,024	8	0,017 *	3.316, 5.350
Temat został przedstawiony na odpowiednim poziomie dla moich uczniów	1(0), 2(0), 3(0), 4(4), 5(5)	Z godziny 4,56	0,53	8,854	8	0,000***	4.150, 4.961
Polecam tę sesję innym nauczycielom	1(0), 2(0), 3(2), 4(1), 5(6)	Godzina 4,44	0,88	4,913	8	0,001 **	3,767, 5,122
Z chęcią powitam zespół ArkanSONO do przeprowadzenia wirtualnych sesji informacyjnych w przyszłym roku na moich zajęciach	1(0), 2(2), 3(0), 4(0), 5(7)	Godzina 4,33	1,32	Rejon 3,024	8	0,017 *	3.316, 5.350
Wierzę, że moi uczniowie nauczyli się nowych treści STEM podczas tej sesji	1(0), 2(0), 3(2), 4(2), 5(5)	Godzina 4,33	0,87	Z numerem 4,619	8	0,002 **	3,668, 4,999
Wierzę, że moi uczniowie nauczyli się czegoś o technologii podczas tej sesji	1(0), 2(0), 3(2), 4(2), 5(5)	Godzina 4,33	0,87	Z numerem 4,619	8	0,002 **	3,668, 4,999
Moi uczniowie byli zaangażowani w to ćwiczenie	1(0), 2(4), 3(0), 4(3), 5(2)	Klasa 3,33	1,32	0,756	8	.471	2.316, 4.350
Moi studenci online byli zaangażowani w tę aktywność	art. 1 ust. 2, art. 2 ust. 2, art. 3 ust. 1, art. 4 ust. 2, art. 5 ust. 2	Godzina 3.00	Wynik 1,58	0,000	8	godz. 1.00	1,784, 4,215
	# 5-punktowa skala Likerta					* P<.05
						** p<,01
						p<.001

Tabela 4: Ocena nauczycieli podczas wirtualnych sesji informacyjnych. W tabeli przedstawiono odpowiedzi nauczycieli na osiem różnych pytań oceniających program przy użyciu 5-punktowej skali Likerta i analizy statystycznej odpowiedzi. Skróty: STEM = nauka, technologia, inżynieria i matematyka; df = stopnie swobody; CI = przedział ufności.

. . . . .

Komentarze do sesji serca	Dowiedziałem się o różnych komorach serca, a także o komorach, a także dowiedziałem się, jak działa ultrasonografia.
	Nauczyłem się, jak rozpoznać worek osierdziowy za pomocą USG i ewentualnie czego się spodziewać w przypadku krwawienia
	Nie wiedziałem, że ultradźwięki mogą być stosowane na różnych częściach ciała poza jamą brzuszną
	Dowiedziałem się, że dźwięk bicia twojego serca to otwieranie i zamykanie zaworów
	Nie wiedziałem, jak mocz przechodzi przez pęcherz
	Ultradźwięki wykorzystują fale dźwiękowe do oglądania struktur ciała, myślałem, że to jak zdjęcie rentgenowskie.
	Nauczyłem się, czego szukać i co faktycznie wygląda za pomocą ultradźwięków.
	Nie wiedziałem, że na USG można zobaczyć, jak poruszają się wszystkie mięśnie
	Jak wygląda kość na USG i że USG wykorzystuje fale dźwiękowe.
	Przed tym powiększeniem nie znałem celu żelu
	Wiedziałem, że promieniowanie rentgenowskie nie jest bezpieczne, ale nie wiedziałem, że ultradźwięki są bezpieczne!
Komentarze do sesji mózgu	Dowiedziałem się, jak inaczej wygląda mózg pacjenta z chorobą Alzheimera od naszego
	Nie wiedziałem, że objawy udaru różnią się w zależności od tego, która część mózgu jest dotknięta.
	Nie wiedziałem, że możesz wykonać EEG na swojej głowie i zobaczyć aktywność mózgu! To było super fajne!
	Nie wiedziałem, że kora czołowa nie rozwija się w pełni aż do późnych 20 lat
	Nie wiedziałem, że możemy zobaczyć aktywność mózgu za pomocą zestawu słuchawkowego, myślę, że naprawdę fajnie jest myśleć o chorobie Alzheimera, która sprawia, że zakręty się kurczą
	Nie zdawałem sobie sprawy, że czaszki niemowląt nie zrastają się w pełni, dopóki nie dorosną.
	Dowiedziałem się o skutkach tętniaków
	Dowiedziałem się, że mózg ma dwie warstwy, które go chronią
	Twój mózg może wyglądać inaczej i mieć mnóstwo bruzd po niektórych chorobach mózgów i niektórych funkcjach, które mają
	Nauczyłem się, jak elektrody odczytują ruch w mózgu.
	Dowiedziałem się, że CT to modal 3D, aby zobaczyć więcej szczegółów
	Dowiedziałem się, że jeśli dominuje prawa ręka, to używasz lewej półkuli mózgu

Tabela 5: Komentarze uczniów-Czego się dzisiaj nauczyłeś? Tabela zawiera reprezentatywne komentarze uczniów na temat tego, czego nauczyli się podczas oddzielnie prowadzonych sesji popularyzatorskich dotyczących mózgu i serca. Komentarze uczniów zostały skopiowane z paska czatu po zakończeniu wirtualnej sesji informacyjnej.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Finansowane z grantów federalnych działania popularyzatorskie STEM wykorzystujące zasoby przenośnej technologii obrazowania dostępne na uniwersytecie autora zostały wykorzystane do zapewnienia osobistych, praktycznych sesji STEM w małych grupach dla uczniów szkół średnich i średnich. Wysiłki te są zgodne z i tak już bogatymi, sponsorowanymi przez uniwersytet działaniami K-12 STEM, które mają na celu zwiększenie różnorodności studentów rozpoczynających naukę w dziedzinach STEM w Arkansas. Ograniczenia w dostępie do kampusu, które pojawiły się w odpowiedzi na pandemię COVID-19, zmusiły wszystkich do ponownego wyobrażenia sobie praktycznych działań STEM jako wirtualnych wydarzeń popularyzatorskich. Chociaż praktyczna interakcja z technologią w małych grupach powinna zawsze być celem rekrutacji studentów do dziedzin STEM, wykorzystanie wirtualnych sesji informacyjnych może pomóc w poszerzeniu uczestnictwa i zniwelowaniu przepaści w dostępie do technologii obrazowania. Zespół badawczy w tym badaniu po prostu rekrutował studentów i nauczycieli poprzez posty online, istniejące kontakty ze społecznością oraz poprzez współpracę z uniwersyteckim biurem ds. różnorodności.

Poszerzenie partycypacji jest szczególnie ważne w stanie wiejskim, takim jak Arkansas. Szkoły medyczne są ważnym zasobem nowoczesnej technologii obrazowania, która może być wykorzystywana w wirtualnych placówkach informacyjnych w celu zwiększenia wiedzy nauczycieli i studentów na temat pojęć STEM. Zespół popularyzatorski STEM w tym projekcie skorzystał z inwestycji uczelni w postaci znacznych środków na zakup najnowocześniejszego sprzętu do obrazowania ultrasonograficznego i tomografii komputerowej (np. stołu do wizualizacji anatomii) przeznaczonego do działań edukacyjnych. Grant finansowany przez rząd federalny uzupełnił te technologie o zakup bezprzewodowych zestawów słuchawkowych EEG i powiązanych pakietów oprogramowania, które pozwalają na obrazowanie lokalizacji aktywności EEG. Modele i próbki anatomiczne zostały włączone do każdej sesji, ponieważ nauki anatomiczne stanowią podstawę do zrozumienia obrazów uzyskanych przy użyciu nowoczesnych metod obrazowania, takich jak ultrasonografia i tomografia komputerowa. Protokół przedstawiony w tym dokumencie zawiera szczegółowe informacje na temat tego, w jaki sposób minimalna inwestycja w kluczowy, dodatkowy sprzęt związany z transmisją pozwoli na profesjonalnie wyglądającą transmisję na żywo tych zasobów technologii obrazowania podczas wirtualnych, skoncentrowanych na STEM wydarzeniach popularyzatorskich, które przyciągną i zaangażują studentów.

Zakup wysokiej jakości kamer wideo, niektórych przełączników i akcesoriów oraz dostępność innych laptopów pozwoliły zespołowi zapewnić wysokiej jakości transmisje wideo na potrzeby wirtualnych sesji informacyjnych. W protokole opisanym w niniejszej pracy w sesjach informacyjnych wykorzystano sześć oddzielnych kamer (trzy do badania ultrasonograficznego, dwie do stanowiska anatomicznego i modelarskiego oraz jedna do stanowiska obrazowania tomografii komputerowej do wizualizacji anatomii). Wysokiej jakości transmisja jest ważna dla utrzymania zainteresowania uczniów, zwłaszcza że uczniowie prawdopodobnie będą oglądać prezentację na inteligentnej tablicy w klasie lub ekranie projektora, co prawdopodobnie spowoduje pogorszenie ogólnej jakości obrazu. Oświetlenie jest ważne, ale wysokiej jakości aparaty mogą wyeliminować potrzebę stosowania dodatkowych lamp fotograficznych.

Przełącznik wideo i wiele kamer są najważniejszymi elementami systemu, ponieważ umożliwiają korzystanie z funkcji. Zastąpienie wbudowanej kamery wideo w laptopie wejściem przełącznika wideo ma tę zaletę, że większa część ekranu jest wykorzystywana do transmisji na żywo, niż miałoby to miejsce, gdyby oprogramowanie do prezentacji wideo było po prostu udostępniane na ekranie w wejściu na żywo z tych technologii wraz z kamerą prezentera. Badania wykazały, że wykłady wideo na żywo, w których obraz wykładowcy jest połączony ze slajdami lub innymi treściami, skutkują lepszym subiektywnym doświadczeniem dla studentów^31,32. Oddzielny mikrofon mobilny wysokiej jakości poprawi wrażenia słuchowe i będzie wymagany, jeśli prezenter przemieszcza się ze stacji do stacji podczas sesji w odległości odległej od rzeczywistego laptopa używanego do transmisji wirtualnej sesji.

Medyczny laptop ultrasonograficzny z wyjściem HDMI jest wymagany do zapewnienia wysokiej jakości obrazu do transmisji na wirtualnej platformie wideo. Dostępne na rynku tabele obrazowania anatomii 3D, takie jak ta używana w niniejszym protokole, są doskonałym zasobem, który jest dostępny w wielu szkołach medycznych, ale jest poza zasięgiem większości gimnazjów i szkół średnich. Tabela używana w tym protokole zawiera wirtualny program do dyssektorowania VH (nieopisany w tym artykule), który pozwala na uzyskanie 3D i przekrojowych widoków anatomii, które są przydatne w zapewnieniu studentom punktu odniesienia do zrozumienia anatomii, która zostanie pokazana za pomocą obrazowania ultrasonograficznego i CT. Tabela wizualizacji anatomii jest połączona z portalem edukacyjnym zawierającym setki przypadków skanów CT i MRI od prawdziwych pacjentów, co stanowi doskonałe skupienie kliniczne dla studentów. Dzięki temu prezenterzy mogą powiązać obrazowanie tomografii komputerowej narządów ciała z obrazowaniem amerykańskim i demonstracjami próbek anatomicznych tych samych narządów. Na przykład wykorzystanie widoków serca z tomografii komputerowej na różnych płaszczyznach pomoże uczniom mentalnie skonstruować obraz 3D serca i jego związku z innymi narządami, takimi jak płuca. Zapewnienie studentom dostępu do opatrzonej adnotacjami listy bezpłatnych, internetowych zasobów obrazowania CT zapewni im sposób na ponowne samodzielne zaangażowanie się w technologię po sesji.

Jednym z ważniejszych zasobów szkoły medycznej są jej wykładowcy i studenci, którzy mogą służyć jako profesjonalne wzorce do naśladowania w STEM. Dostępność wydziału na wydarzenia popularyzujące STEM jest zawsze problemem, biorąc pod uwagę ciągłe konkurencyjne potrzeby w kampusie szkoły medycznej. Kadra głównego wydziału stanowi podstawę zespołu ds. popularyzacji STEM, ale czasami w skład tego zespołu wchodzą również prezenterzy prawie rówieśnicy, jeśli to możliwe (np. Rysunek 3). Chociaż jedna osoba może potencjalnie obsłużyć całą wirtualną transmisję z przerywanymi przerwami w celu zmiany kątów kamery i ustawień przełącznika wideo, lepiej jest mieć jednego dedykowanego członka personelu do obsługi przełącznika wideo i programu transmisji platformy wideo, co pozwala prezenterowi skupić się na treści wirtualnego zasięgu. Zamiana ról jest łatwa do zrealizowania za kulisami, gdy slajdy podsumowujące są transmitowane do uczestników. Zdecydowanie zaleca się, aby trzecia osoba monitorowała pasek czatu, jeśli uczniowie indywidualnie logują się do sesji informacyjnej. Posiadanie kogoś, kogo rolą jest po prostu monitorowanie paska czatu i odpowiadanie na poszczególne pytania lub przerywanie transmisji w celu zadawania anonimowych pytań, jest bardzo pomocne w angażowaniu cichych uczniów. W szczególności uczniowie gimnazjów i szkół ponadgimnazjalnych mogą nie chcieć zadawać pytań w dużych grupach, zwłaszcza w tym, co może być bezosobowym środowiskiem wirtualnym. Przyjazna wiadomość wysłana do wszystkich uczestników na początku sesji przez monitor paska czatu ustanawia bezpieczne miejsce, w którym uczniowie mogą zadawać pytania. Monitor paska czatu może nawet logować się zdalnie, aby zmniejszyć zatory w pokoju transmisji.

Jednym z głównych wyzwań związanych z pomyślnym przeprowadzeniem wirtualnej sesji informacyjnej jest brak interakcji osobistych i możliwości oceny zainteresowania uczniów poprzez zobaczenie ich twarzy. Prezenter potrzebuje czasu, aby przyzwyczaić się do tego, że nie widzi uczestników, ponieważ monitory są po to, aby zapewnić prezenterowi transmitowany obraz, a nie grupie uczestników oglądających. Prezenter musi polegać na zakulisowym personelu, który będzie monitorował sesję, aby wyczuć poziom zaangażowania uczniów i to, co może wymagać zmian następnym razem. Sukces w przyciągnięciu uwagi uczniów jest widoczny, gdy pochylają się do przodu na krzesłach, aby pozornie uzyskać lepszy widok. Sporadyczne zadawanie pytań publiczności (np. tuż po slajdach podsumowujących stację) daje uczniom czas na przetworzenie i zastanowienie się nad tym, czego właśnie się nauczyli. Komentarze uczniów i dane dotyczące oceny nauczycieli przedstawione w tym artykule potwierdzają wniosek, że tego typu wirtualne sesje informacyjne skutecznie zapoznają uczniów z nowymi treściami z zakresu STEM i technologii obrazowania oraz zapewniają uczniom pozytywne środowisko uczenia się. Wyniki te są zgodne z wynikami innych badań, które donoszą, że wirtualne programy informacyjne prowadzone podczas pandemii mogą angażować uczniów w takim samym stopniu, jak zajęcia osobiste, umożliwiać większy udział uczniów w programach wzbogacających STEM i zapewniać możliwość budowania relacji między profesjonalistami STEM a uczniami 33,34,35.

W niniejszym artykule przedstawiono zarys sprzętu potrzebnego do korzystania z technologii zasobów obrazowania, które mogą być dostępne w środowisku szkoły medycznej w celu zapewnienia wirtualnych działań informacyjnych skoncentrowanych na technologii w celu pobudzenia zainteresowania uczniów dziedzinami STEM. Niewielka inwestycja w sprzęt, taki jak kilka wysokiej jakości kamer 4K i inne akcesoria, takie jak przełącznik transmisji wideo, może skutecznie zwiększyć interaktywny charakter prezentacji i doprowadzić do przyjemnych wizualnie prezentacji wirtualnych, które promują zaangażowanie uczniów. Demonstrowanie na żywo skanowania ultrasonograficznego osoby, obrotowe rekonstrukcje ciała za pomocą tomografii komputerowej 3D oraz rejestrowanie aktywności mózgu w czasie rzeczywistym pomagają stymulować zainteresowania STEM uczniów szkół średnich i średnich. Zapewniają one również sposoby przeciwdziałania różnicom w dostępie, jakie mogą mieć studenci z obszarów wiejskich do zasobów regionalnej szkoły medycznej oraz utracie dostępu przez wszystkich studentów podczas ograniczeń związanych z pandemią COVID-19.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

To badanie zostało wsparte grantem Science Education Partnership Award (SEPA) z National Institute for General Medical Sciences (NIGMS) w National Institute of Health (NIH) w ramach nagrody # R25GM129617. Wyłączną odpowiedzialność za treść ponoszą autorzy i nie muszą one reprezentować oficjalnych poglądów National Institutes of Health. Fundusze UAMS College of Medicine zostały wykorzystane na zakup części sprzętu wykorzystywanego w tym badaniu (np. stołu do wizualizacji anatomii i klinicznego laptopa ultrasonograficznego).

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
4-portowy przełącznik HDMI	Iogear	IOGHDSW4K4	https://www.bhphotovideo.com
kamera wideo 4K	Canon VIXIA HDG50	CAHFG50	Wysokiej jakości kamera wideo o rozdzielczości 4K
Mikrofon akcesoryjny	Samson Meteor Mic
ATEM Mini Pro przełącznik wideo	Black Magic	BLSWATEMMP	https://www.blackmagicdesign.com
Ball mocowanie kamery na głowę	Glide Gear	GG-33	https://www.bhphotovideo.com
oprogramowanie Brain Viz	Emotiv		https://www.emotiv.com
Laptop Dell	Dell	13" Laptop
Emotiv Pro oprogramowanie	Emotiv		https://www.emotiv.com
Excel (dla MAC)	Microsoft	v. 16.16.27	Analiza danych
HDMI High Speed z Ethernetem-15 stóp	Pearstone	PEHDA-15	https://www.bhphotovideo.com
MacBook Air	Apple	13", 1,8 GHz Intel Core i5, 8 GB 1600 MHz DDR3	Konwerter https://www.apple.com/macbook-air/
Mini UpDownCross	BlackMagicDesign	BLMCUDCHD	https://www.blackmagicdesign.com
mini konwerter HDMI na HDMI	Liberty AV Solutions	AR-MCHM-HDF
Kamera sufitowa/oświetlana platforma studyjna	Proaim	P-OHLR-01	https://www.bhphotovideo.com
Laptop PC	Dell		https://www.dell.com
Stół do masażu ProTeam	Hausmann	7650
R, Studio	R Studio, PBC	2021.09.0	Analiza danych
: Zdalny postęp slajdów	zdalny		Logitech
	Technologie		https://www.toltech.net; Przypadki [S003, 2099, U010)
serca owiec, świń i krów	Carolina Biological	Perfect Solution zachowane	https://www.carolina.com
TVN Viewer Software	GlavSoft LLC		Część TightVNC
Ultrasonograficzny laptop	GE	NextGen LOGIQe	https://logiq.gehealthcare.com
Uniwersalny regulowany statyw	Magnus	MAVT300
Przejściówka z USB3.0 na Gigabit Ethernet	Kontroler bezprzewodowy Insignia
	Canon	WL-D89
Bezprzewodowy zestaw słuchawkowy EEG	Emotiv	EPOC X	https://www.emotiv.com
Pakiet EKG	GE	3-odprowadzeniowy aparat
Oprogramowanie ZOOM		Zoom w wersji 5.10.1	Zoom.us

Dell XPS https://www.bhphotovideo.com : , , stół do prezentacji Spotlight, Touch of Life USB-EKG

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sullivan, L. W. Missing persons: Minorities in the health professions, a report of the Sullivan Commission on Diversity in the Health Workforce. Digital repository at the University of Maryland. , (2004).
QuickFacts, United States. United States Census Bureau. , Available from: https://www.census.gov/quickfacts/US (2022).
Diversity Facts and Figures 2019. The Association of American Medical Colleges. , Available from: https://www.aamc.org/data-reports/workforce/report/diversity-facts-figures (2019).
Institute of Medicine (US) Committee on Institutional and Policy-Level Strategies for Increasing the Diversity of the U.S. Healthcare Workforce. In the Nation's Compelling Interest: Ensuring Diversity in the Health-Care Workforce. Smedley, B. D., Butler, A. S., Bristow, L. R. , National Academies Press. Washington, DC. (2004).
IHS Markit Ltd. The complexities of physician supply and demand: Projections from 2018 to 2033. Association of American Medical Colleges. , Washington, DC. Available from: https://www.aamc.org/media/45976/download (2020).
Diversity in Medical Education: AAMC Facts & Figures 2016. American Association of Medical Colleges. , Washington, DC. Available from: https://www.aamcdiversityfactsandfigures2016.org (2016).
2010 Census Urban and Rural Classification and Urban Area Criteria. United States Census Bureau. , Available from: https://www.census.gov/programs-surveys/geography/guidance/geo-areas/urban-rural/2010-urban-rural.html (2021).
Kim, Y. Minorities in higher education. Twenty-fourth status report. 2011 supplement. American Council on Education. , Washington, DC. Available from: https://www.acenet.edu/Documents/Minorities-in-Higher-Education-Twenty-Fourth-Status-Report-2011-Supplement.pdf (2011).
Degrees of success: Bachelor's degree completion rates among initial STEM majors. Higher Education Research Institute. , Los Angeles, CA. Available from: https://heri.ucla.edu/nih/downloads/2010-Degrees-of-Success.pdf (2010).
Smith, T. Y. 1999-2000 SMET retention report: The retention and graduation rates of 1992-98 entering science, mathematics, engineering and technology majors in 119 colleges and universities. University of Oklahoma. , Norman, OK. Available from: https://www.worldcat.org/title/1999-2000-smet-retention-report-the-retention-and-graduation-rates-of-1992-98-entering-science-mathematics-engineering-and-technology-majors-in-119-colleges-and-universities/oclc/47033104 (2000).
Anderson, E., Kim, D. Increasing the success of minority students in science and technology. American Council on Education. , Washington, DC. Available from: https://www.acenet.edu/Documents/Increasing-the-Success-of-Minority-Students-in-Science-and-Technology-2006.pdf (2006).
Adelman, C. Answers in the Tool Box. Academic Intensity, Attendance Patterns, and Bachelor's Degree Attainment. U.S. Department of Education. , Washington, DC. (1999).
Bediako, M. R., McDermott, B. A., Bleich, M. E., Colliver, J. A. Ventures in education: A pipeline to medical education for minority and economically disadvantaged students. Academic Medicine. 71 (2), 190-192 (1996).
Taylor, V., Rust, G. S. The needs of students from diverse cultures. Academic Medicine. 74 (4), 302-304 (1999).
Cohen, S. M., Hazari, Z., Mahadeo, J., Sonnert, G., Sadler, P. M. Examining the effect of early STEM experiences as a form of STEM capital and identity capital on STEM identity: A gender study. Science Education. 105 (6), 1126-1150 (2021).
Garcia, J., et al. Building opportunities and overtures in science and technology: Establishing an early intervention, multi-level, continuous STEM pathway program. Journal of STEM Outreach. 4 (1), 1-10 (2021).
Maiorca, C. T., et al. Informal learning environments and impact on interest in STEM careers. International Journal of Science and Mathematics Education. 19, 45-64 (2020).
Roncoroni, J., Hernandez-Julian, R., Hendrix, T., Whitaker, S. W. Breaking barriers: Evaluating a pilot STEM intervention for Latinx children of Spanish-speaking families. Journal of Science Education and Technology. 30, 719-731 (2021).
Talk Poverty: Arkansas 2018. Center for American Progress. , Available from: https://talkpoverty.org/state-year-report/arkansas-2018-report/ (2018).
Chiappinelli, K. B., et al. Evaluation to improve a high school summer science outreach program. Journal of Microbiology & Biology Education. 17 (2), 225-236 (2016).
Danner, O. K., et al. Hospital-based, multidisciplinary, youth mentoring and medical exposure program positively influences and reinforces health care career choice: "The Reach One Each One Program early Experience". American Journal of Surgery. 213 (4), 611-616 (2017).
Derck, J., Zahn, K., Finks, J. F., Mand, S., Sandhu, G. Doctors of tomorrow: An innovative curriculum connecting underrepresented minority high school students to medical school. Education for Health. 29 (3), 259-265 (2016).
Fung, E. B., et al. Success of distance learning 2020 COVID-19 restrictions: A report from five STEM training programs for underrepresented high school and undergraduate learners. Journal of STEM Outreach. 4 (3), 1-11 (2021).
Selveraj, A., Vishnu, R., Nithin, K. A., Benson, N., Mathew, A. J. Effect of pandemic based online education on teaching and learning system. International Journal of Education Development. 85, 102444(2021).
Ufnar, J., Shepherd, V. L., Chester, A. A survey of STEM outreach programs during COVID-19 pandemic. Journal of STEM Outreach. 4 (2), 1-13 (2021).
Fauville, G., Luo, M., Queiroz, A. C. M., Ballenson, J. N., Hancock, J. Zoom exhaustion & fatigue scale. Computers in Human Behavior Reports. 4, 100119(2021).
Next Generation Science Standards. , Available from: https://www.nextgenscience.org (2022).
SECTRA table. First-class touch and visualization. SECTRA. , Available from: https://medical.sectra.com/product/sectra-terminals/ (2022).
34;Take Your Child to Work Day - Are you Moving Fast Enough?", "Heart presentation". National Institute of General Medical Sciences. YouTube. , Available from: https://youtu.be/3JcZs4vsgW8 (2021).
34;Take Your Child to Work Day - Are you Moving Fast Enough?", "Brain presentation". National Institute of General Medical Sciences. YouTube. , Available from: https://youtu.be/p1zFfzzEqqQ (2021).
Rosenthal, S., Walker, Z. Experiencing live composite video lectures: Comparison with traditional lectures and common video lecture methods. International Journal for the Scholarship of Teaching and Learning. 14 (1), 8(2020).
Pi, Z., Hong, J., Yang, J. Does Instructor's image size in video lectures affect learning outcomes. Journal of Computer Assisted Learning. 33 (4), 347-354 (2017).
Padma, T. V. How COVID changed schools outreach. Nature. 594, 289-291 (2021).
Moreno, N. P., et al. What the pandemic experience taught us about STEM higher education-school partnerships. Journal of STEM Outreach. 4 (2), 1-8 (2021).
Michel, B. C., Fulp, S., Drayton, D., White, K. B. Best practices to support early-stage career URM students with virtual enhancements to in-person experiential learning. Journal of STEM Outreach. 4 (3), 1-12 (2021).

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Wirtualna edukacja STEM uczniowie szk podstawowych dost p do technologii edukacja na obszarach wiejskich zapis EEG obrazowanie ultrad wi kowe obrazowanie TK wizualizacja anatomii

Niwelowanie przepaści technologicznej w erze COVID-19: wykorzystanie wirtualnego zasięgu do zapoznania uczniów gimnazjów i szkół ponadgimnazjalnych z technologią obrazowania

W tym artykule

Podsumowanie

Streszczenie

Wprowadzenie

Protokół

Wyniki

Dyskusja

Oświadczenia

Podziękowania

Materiały

Bibliografia

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Powiązane artykuły