Summary
Den här artikeln presenterar en översikt över hur synkron webbaserad virtuell uppsökande verksamhet kan användas för att exponera elever i årskurs 6-12 för avancerad bildteknik som ultraljud, datortomografi och elektroencefalografi. Uppsatsen diskuterar de metoder och utrustning som behövs för att livestreama integrerade utbildningssessioner för effektivt studentengagemang i STEM.
Abstract
Att öka mångfalden av studenter som väljer karriärer inom vetenskap, teknik, teknik och matematik (STEM) är ett område med intensivt fokus över hela USA, särskilt i dagis till och med 12: e klass (K-12) -fokuserade rörledningsprogram i medicinska skolor. En diversifierad STEM-arbetskraft bidrar till bättre problemlösning och rättvisa i vården. Två av de många stora hindren för landsbygdsstudenter är bristen på tillräckliga STEM-förebilder och begränsad tillgång till teknik i klassrummet. Medicinska skolor fungerar ofta som en viktig resurs för studenter i lokalsamhället som enkelt kan få tillgång till STEM-proffs och modern teknik genom campus, sponsrade evenemang och STEM-uppsökande till de lokala klassrummen. Underrepresenterade minoritetsstudenter (URM) bor dock ofta i socioekonomiskt nödställda delar av landsbygdsstater som Arkansas, där tillgången till STEM-förebilder och teknik är begränsad. Virtuellt lärande under COVID-19-eran har visat att bildteknikresurserna i en medicinsk skola kan utnyttjas för att nå en bredare publik, särskilt studenter som bor på landsbygden långt från medicinska skolans campus.
Introduction
Medicinska skolsponsrade K-12-rörledningsprogram för STEM finns eftersom den låga representationen av underrepresenterade minoriteter (URM) inom läkarkåren speglar bristen på mångfald inom andra STEM-områden. Bristen på mångfald bland forskare och vårdpersonal kan bidra till skillnader i hälsa. Många vårdanställda liknar inte de patienter de betjänar, vilket kan göra att patienterna känner sig exkluderade1. Nationellt representerar URM 37% av den amerikanska befolkningen2 men står bara för 7% -10% av yrkesskolans fakulteter 3,4,5. Behovet av en mångsidig, kulturellt kompetent vårdpersonal är av största vikt för att identifiera, ta itu med och så småningom minska hälsoskillnaderna. Mångfald i hälso- och sjukvårdsyrken kan ta itu med hälsoskillnader genom forskning tillägnad sjukdomar med en oproportionerlig inverkan på ras- och etniska minoriteter och genom att hjälpa till att öka antalet läkare som är villiga att tjäna i typiskt underbetjänade samhällen6.
Det finns ett antal faktorer som hindrar URM-studenter från att anmäla sig till och framgångsrikt slutföra STEM-grader. Dessa hinder inkluderar en liten sökandepool på grund av minskad slutförandegrad av gymnasiet7, betydligt lägre slutförandegrad av STEM-huvudämnen på college och erhållande av avancerade magisterexamen eller doktorsexamen8, mindre uthållighet i skolan 9,10 och lägre övergripande examensfrekvenser 11, minskad exponering för läroplaner på hög nivå och mindre kvalificerade lärare i sina samhällen 12 , och till och med skillnader i föredragna inlärningsstilar i skolan (t.ex. URM föredrar smågruppsaktiviteter, praktiska aktiviteter jämfört med föreläsningar)13,14. Det är välkänt att tidiga utbildningsmöten är oerhört viktiga för att forma de långsiktiga utbildningsupplevelserna hos URM-studenter, som vanligtvis kommer från utbildningsmiljöer som inte stöder och till och med är likgiltiga för minoritetsstudenter. De flesta URM har ingen STEM-förebild i sin utökade familj eller ens sitt lokala samhälle. Nya studier har visat att tidig exponering för STEM-uppsökande program är positivt förknippad med att etablera en STEM-identitet och verkar stimulera studenternas intresse för STEM15,16,17,18.
Som det enda allopatiska akademiska medicinska centret i landsbygdsstaten Arkansas, som har en av de högsta fattigdomsnivåerna i USA19, har författarens universitet och dess division för mångfald, rättvisa och inkludering genom åren etablerat en robust K-12-pipeline för att stödja rekryteringen av URM till sina program. Att handleda studenter i tidig ålder har visat sig vara en effektiv strategi för rekrytering, retention och examensarbete. Pipeline-program vid grundskolor över hela landet har visat vissa framgångar i detta avseende (t.ex. ökade URM-populationer som ansöker om medicinska skolor6). Pipeline-program som riktar sig till mellan- och gymnasieelever har också visat några tidiga tecken på framgång20,21,22. Tidiga insatser för att stimulera studenternas intresse för STEM kan leda till mångfald hos de studenter som är intresserade av STEM-relaterade områden och karriärer, vilket kan leda till en ökning av antalet och mångfalden av gymnasieelever som går in på college, väljer en STEM-huvudämne och bedriver en doktorsexamen i biomedicinsk vetenskap och / eller en hälsoprofessionsexamen.
COVID-19 har orsakat många störningar i K-12-utbildningen, inklusive begränsningar av tillgången till medicinska campusfaciliteter för mellan- och gymnasieelever och ett avbrott i personliga uppsökande besök på lokala skolor. Pandemin har tvingat många STEM-uppsökande leverantörer att föreställa sig från en paradigmdesign baserad på smågrupper, praktiska, fokuserade tillvägagångssätt till en som involverar virtuell uppsökande 23,24,25. Utmaningarna som följde med denna förändring inkluderade förlusten av personliga interaktioner, förlusten av praktisk interaktion med teknik, bristen på studenters förmåga att uppleva ett besök på ett medicinskt skolcampus och dess anläggningar personligen och trötthet med online-inlärningsplattformar26. Dessa utmaningar kan delvis kompenseras av möjligheterna att tillhandahålla virtuell uppsökande verksamhet, som inkluderar en chans att bredda deltagandet och överbrygga den tekniska klyftan genom att utsätta studenter över hela staten för sofistikerad bildteknik som inte finns tillgänglig i deras klassrum.
Medicinska skolor är en viktig resurs för avancerad bildteknik och annan kommersiellt tillgänglig utbildningsteknik som ligger utanför den normala budgeten för mellan- och gymnasieklassrum. Ultraljud är en utmärkt bildmetod för mellan- och gymnasieelever eftersom det möjliggör peering inuti människokroppen i realtid. Detta kan vara mycket engagerande för studenter, även när presentationen är virtuell. I USA inkluderar nationella vetenskapsstandarder att lära sig om vågornas egenskaper i mellan- och gymnasieskolans vetenskapsklasser26. Att demonstrera ultraljud och dess användning vid medicinsk avbildning är ett utmärkt sätt att knyta den uppsökande sessionen till klassrumslektioner. Ingenting kan fånga elevernas uppmärksamhet mer än den levande skanningen av en persons kropp, särskilt något som rör sig - hjärtat, sammandragningen av en muskel eller peristaltik i mag-tarmkanalen. Tillgång till röntgen- och datortomografi (CT) -avbildningsteknik för STEM-uppsökande händelser är inte möjlig på grund av de höga kostnaderna för utrustningen, upptagna kliniska användningsscheman och säkerhetsproblem.
Lyckligtvis finns det olika bildtabeller för anatomivisualisering som blir allmänt tillgängliga som en resurs på medicinska skolcampus28. Dessa tabeller har databaser med CT-bilder som erhållits från verkliga mänskliga patienter som kan visas för studenter, inklusive med 3D-rekonstruktionskapacitet. Mellan- och gymnasieelever kommer också att vara bekanta med det elektromagnetiska spektrumet (t.ex. röntgenstrålar, ljus, infraröd), som ingår i de nationella vetenskapsstandarderna, så användningen av denna typ av bildteknik knyter igen ganska bra till vad de lär sig i klassrummet. Tillgång till medicinsk kvalitet elektroencefalografi (EEG) utrustning för användning i virtuella STEM-uppsökande händelser är svårt även i medicinsk skolmiljö och skulle kräva skicklig personal för att förbereda ämnet för EEG-inspelning. Relativt billiga, kommersiellt tillgängliga headset kanske inte är tillgängliga för enskilda mellan- eller gymnasieklassrum men ligger verkligen inom ramen för en medicinsk skola STEM-uppsökande budget. Dessa kommersiellt tillgängliga trådlösa headset kräver minimal tid för att installera och erbjuda mjukvarupaket som möjliggör visuell avbildning av EEG-aktiviteten i hjärnan, vilket är idealiskt för mellan- och gymnasiemålgruppen som inte känner till denna hjärnaktivitetsavbildningsmodalitet.
Att genomföra effektiva virtuella STEM-uppsökande sessioner kräver mer än en bärbar dator, en kamera och en webbaserad videoplattform. Den grundläggande stationära eller bärbara datorn måste kompletteras med en mängd annan utrustning för att förbättra upplevelsen och ge en högkvalitativ, professionell sändning. Detta dokument beskriver en integrerad trestationsmetod som har använts för att tillhandahålla synkrona, webbaserade, virtuella uppsökande aktiviteter som inkluderar avancerad avbildning som ultraljud och CT-avbildning, samt visualisering av EEG-aktivitetslokalisering i hjärnan.
Protocol
Denna studie godkändes av den institutionella granskningsnämnden som tillhörande en "undantagen" statuskategori, och som sådan krävde programutvärderingsdata som samlats in från eleverna och lärarna inte samtycke. Ultraljuds- och elektroencefalograminspelningarna som beskrivs nedan genomfördes på standardiserade patienter (SPs) med full förståelse för att detta var en del av ett pedagogiskt uppsökande evenemang.
1. Utrustningens positionering och anslutningar
- Sänd bärbar dator
- Placera den bärbara datorn (bild 1A, tjock röd pil). på ett centralt beläget bord som fungerar som sändningsstudions centralstation. Anslut laddaren på den bärbara datorn till ett överspänningsskydd så att den bärbara datorn är fulladdad för hela uppsökande evenemanget.
- Anslut USB-kabeln (Universal Serial Bus) till en högkvalitativ mikrofonkondensatormikrofon till USB-porten på den bärbara datorn eller använd en USB-förlängare med flera portar om det behövs.
- Videoväxlare för val av videoingång och bild-i-bild (PIP)
- Anslut strömkabeln till videoomkopplaren (bild 1A, tjock grön pil) till ett överspänningsskydd och fäst den andra änden av strömkabeln till "strömkontakten" på videoomkopplaren.
- Anslut USB-kabeln till "USB-utgången" -porten på videoomkopplaren och anslut den andra änden till USB-porten på den bärbara datorn.
OBS: USB-utföraren från videoomkopplaren fungerar i huvudsak som en webbkamera och bör kännas igen som sådan av webbaserade videoplattformar. - Anslut den videoswitcher-levererade Ethernet-kabeln till Ethernet-porten på videoomkopplaren. Anslut den andra änden av kabeln till en USB3.0 till Gigabit Ethernet-adapter och anslut sedan USB-änden på adaptern till en annan USB-port på den bärbara sändningsdatorn eller använd en USB-förlängare med flera portar om det behövs.
- Ladda ner programvaran för videoväxlare på den dedikerade sändningsbärbara datorn med hjälp av länken från företaget.
- Stativ och överliggande rigg för montering av videokameror
- Placera en modulär studiorigg över den anatomiska provstationen med ett stort bord placerat under (figur 1B). Fäst och centrera ett justerbart kamerafäste på den överliggande riggen (bild 1B, röd pil) så att den är centralt placerad över den anatomiska provstationen. Montera en högkvalitativ videokamera utrustad med fjärrkontroll på kamerafästet (bild 1B, blå asterisk). Anslut kamerans strömkabel till kamerans strömport.
- Placera stabila, justerbara stativ strategiskt i sändningsområdet (figur 1A och figur 1C,D, blå pilar). Placera en huvudkamera för vidvinkelvyer vid varje station. Placera eventuella ytterligare kameror för närbildsvyer vid de olika stationerna (t.ex. ultraljudsstation för att visa sondplacering på den standardiserade patienten [SP]).
- Montera en högkvalitativ videokamera på varje stativ (figur 1A och figur 1C,D, blå asterisker). Anslut den kompakta nätadaptern till ett närliggande uttag och den andra änden till kamerans laddningsport. Fäst ett motljusskydd för att blockera ströljus från taklampor.
OBS: Även om de flesta videokameror levereras med batteripaket är det klokare att använda strömkablar så att kameran inte oväntat tappar ström under en sändning. Fjärrkontrollfunktionen hos den överliggande kameran möjliggör enkel justering av zoomfunktionen utan att behöva blockera livevideomatningsvyn genom att stå framför den anatomiska provstationen. Presentatören eller en annan anställd kan justera på avstånd. - Anslut en mini HDMI till HDMI-kabel till mini HDMI-porten på varje kamera. Anslut ena änden av en extra lång HDMI-kabel (t.ex. 15 fot lång) till mini HDMI-kabeln. Placera HDMI-kablarna så att de går mot videoomkopplaren.
- Placera HDMI-kablarna i rummet för att möjliggöra enkel rörelse och tejpa fast dem på golvet för att förhindra att de snubblar. Linda in HDMI- och strömkablarna som är anslutna till kameran monterad på den överliggande riggen runt riggstrukturen så att de inte är synliga för huvudstationskameran och inte faller ner under sändningen.
- Multiport HDMI-omkopplare
- Anslut de videokameror som valts för att tillhandahålla videoflöde för den lilla insatsen i PIP-läge till en HDMI-omkopplare med flera portar som är utrustad med en fjärrkontroll (bild 1A, tunn grön pil).
OBS: En HDMI-omkopplare med flera portar är nödvändig om antalet HDMI-ingångsenheter överstiger det maximala antalet fyra HDMI-portar som finns tillgängliga på videoomkopplaren. - Anslut utgångs-HDMI på multiport HDMI-omkopplaren till en av de fyra huvudsakliga HDMI-ingångarna på videoomkopplaren.
- Anslut de videokameror som valts för att tillhandahålla videoflöde för den lilla insatsen i PIP-läge till en HDMI-omkopplare med flera portar som är utrustad med en fjärrkontroll (bild 1A, tunn grön pil).
- Sekundär bärbar dator för bildpresentationer och fungerar som det trådlösa gränssnittet till EEG-bärbara datorn
- Anslut den sekundära bärbara datorn (bild 1A och bild 1C, tunn röd pil) till dess strömladdare och anslut den till överspänningsskyddet.
- Anslut ena änden av en HDMI-kabel till HDMI-porten på den bärbara datorn och den andra änden till en av HDMI-ingångarna på videoomkopplaren.
- Ladda upp en trådlös fjärrkontroll och anslut USB-mottagaren till en av USB-portarna på den sekundära bärbara datorn.
- Förinstallera alla bildpresentationer på skrivbordet på den bärbara presentationsdatorn.
OBS: Användningen av anpassade "välkomstbilder" kommer att anpassa den virtuella presentationen.
- Sändningsmonitorer
- Placera bärbara datorer strategiskt på en stol/pall nära varje station för att användas som sändningsmonitorer (figur 1A-C, gula pilar). Anslut den bärbara laddaren till överspänningsskyddet.
OBS: Dessa bildskärmar krävs så att presentatören kan observera sändningen precis som alla deltagare. Denna förmåga är särskilt viktig vid den anatomiska provstationen för att kunna justera provernas position på skärmen. - Aktivera den trådlösa internetanslutningen på den bärbara datorn så att den är redo att användas.
- Placera bärbara datorer strategiskt på en stol/pall nära varje station för att användas som sändningsmonitorer (figur 1A-C, gula pilar). Anslut den bärbara laddaren till överspänningsskyddet.
- Inställning av ultraljudsskanningsstation
- Placera en klinisk ultraljudsbärbar enhet och en bärbar datorvagn i en central region på ultraljudsstationen (figur 1A, lila pil). Anslut nätsladden på ultraljudsenheten till ett överspänningsskydd.
- Anslut en HDMI-kabel till HDMI-porten på den bärbara ultraljudsdatorn och den andra änden till HDMI-ingången på en signalomvandlare. Anslut ena änden av en HDMI-kabel till HDMI-utgången på omvandlaren och den andra änden till videoomkopplaren eller HDMI-omkopplaren.
- Ställ in de inbyggda omkopplarna på omvandlaren för att omkonfigurera HDMI-utgången på den bärbara ultraljudsdatorn för att matcha HDMI-ingångskraven för videoomkopplaren. I det här fallet var inställningarna 1,2,3,4,5,7 = På; 6,8 = Av.
OBS: Konverteringsinställningar för specifika märken av ultraljudsbärbara system kan behöva bestämmas genom försök och fel. - Om ett elektrokardiografiskt (EKG) paket är ett tillgängligt alternativ för den bärbara ultraljudsenheten (t.ex. en USB-EKG-enhet med tre ledningar), anslut USB-änden till den bärbara ultraljudsdatorn. Placera de tre EKG-snäppelektroderna nära enheten redo att appliceras på SP.
- Placera strategiskt en patientbår eller bärbart massagebord så att det ligger i en vinkel mot kamerans huvudvy avsedd för ultraljudsstationen (USA) (figur 1A). Lägg ett sängöverdrag på bordet och placera patientkudden med kuddöverdraget i slutet närmast USA-vagnen. Placera en flaska ultraljudsgel och pappershanddukar inom armens räckhåll så att de kan användas för att bekvämt torka av gelén från SP.
- Inställning av 3D-anatomivisualisering tabellstation
- Anslut strömkabeln till anatomivisualiseringsbordet till ett överspänningsskydd och slå på bordet. Anslut Ethernet-kabeln till bordsdatorn för anatomivisualisering till en väggmonterad, aktiv Ethernet-kontakt eller logga in bordet på trådlöst internet.
- Anslut ena änden av en extra lång HDMI-kabel (t.ex. 15 fot) till anatomivisualiseringstabellen och den andra änden till en av HDMI-portarna på videoomkopplaren eller HDMI-omkopplaren.
- Logga in på anatomivisualiseringstabellen med de autentiseringsuppgifter som företaget har angett. Förinstallera ett av de relevanta CT-fallen för den planerade sessionen (t.ex. ett fall av hjärt-bypass-kirurgi) och placera det till höger om mitten så att det inte blockeras av PIP-insatsen.
- Installation av elektroencefalografisk station
- Anslut laddarkabeln som medföljer de trådlösa EEG-headseten till headsetet och anslut den andra änden till USB-porten på en dator för att ladda headsetet helt. Anslut den trådlösa Bluetooth-adaptern till datorns USB-port eller använd en USB-adapter för att passa den bärbara datorn.
- När headsetet är fulladdat, sätt in skumlocken i var och en av de 14 ledningarna på EEG-headsetet och applicera några droppar saltlösning på varje bly. Placera headsetet på SP: s huvud och justera ledningens position enligt anvisningarna i headsetinstruktionerna. Slå på headsetet med knappen på headsetet.
- Slå på den EEG-dedikerade datorn och aktivera den trådlösa EEG-headsetprogramvaran. Välj den tillgängliga headsetenheten, välj Anslut och följ instruktionerna i programvaran tills alla lampor är gröna på headsetavbildningen, vilket indikerar korrekt kontakt för alla 14 leads. Klicka på länken för trådlös headsetprogramvara längst upp till vänster i fönstret för att byta skärm till live EEG-inspelningar. Justera inställningarna efter behov.
- Aktivera EEG-hjärnvisualiseringsprogramvaran. Välj samma tillgängliga headset och välj anslut. Klicka på ikonen längst ner i fönstret och välj den överliggande stationära vyn av hjärnan.
- Minska storleken på hjärnvisualiserings- och EEG-programvarufönstren så att var och en tar upp hälften av skrivbordet på den bärbara datorns skärm.
- Aktivera skärmdelning för den dedikerade EEG-bärbara datorn (t.ex. Systeminställningar | Dela | Skärmdelning PÅ [med alla användare markerade]).
- Anslut både EEG-dedikerade och bilddedikerade bärbara datorer till samma trådlösa nätverk. På den bild-dedikerade bärbara datorn installerar och aktiverar programvaran för fjärrskrivbordsvisare genom att klicka på lämplig ikon på skrivbordet. Anslut till den EEG-dedikerade bärbara datorn genom att ange dess namn eller IP-adress i rutan Remote Host och klicka sedan på Anslut. Logga in på den EEG-dedikerade bärbara datorn med den delade skärmen som visas på den bilddedikerade bärbara datorn.
2. Testa de webbaserade videoplattformens sändningsinställningar, videoutrustning och programvaruanslutningar
- Sänd bärbar dator
- Öppna det webbaserade videoplattformsprogrammet på den bärbara sändningsdatorn och starta en ny mötessession .
- Klicka på pilen till höger om ikonen Stäng av ljud längst ned till vänster på videoplattformens programskärmsgräns. Under Välj en mikrofon lista väljer du tillbehörsmikrofonen. Tryck på testhögtalaren och mikrofonvalet för att testa ljudet och ljudet i ljudnivåer.
- Klicka på pilen till höger om Stoppa video ikonen längst ner på videoplattformens programskärmsgräns. Under listan Välj en kamera väljer du den videokälla som anges som 1920 x 1080_60,00 fps.
OBS: Videoväxlaringången till den bärbara datorn visas som två separata listor (en vid 60 bilder / s och den andra vid 30 bilder / s). - Välj rullgardinsmenyn Stoppa video | videoinställningar. Under kamerainställningar avmarkerar du spegel min video.
- Klicka på deltagarknappen på den nedre gränsen till videoplattformsprogrammet och klicka sedan på inbjudningsknappen längst ner på den högra panelen. Kopiera ner det 11-siffriga mötesnumret och det 6-siffriga möteslösenordsnumret, som behövs i steg 2.3.1.
- Videokameror
- Testa huvudkameravyerna vid varje station genom att trycka på motsvarande knapp på videoomkopplaren eller HDMI-omkopplaren med flera portar. Se till att allt är centrerat i varje vy.
- Testa PIP-inställningen för varje kamera som betecknas som en PIP-kamera genom att välja kameran på videoomkopplaren och välja PIP-läge på enheten. Tryck på PIP-knappen på videoomkopplaren för att aktivera PIP-läget.
- Testa den trådlösa fjärrkontrollen för att bekräfta enkel växling mellan kamerorna eller andra inmatningsenheter som är anslutna till HDMI-omkopplaren med flera portar.
- Övervaka bärbara datorer
- Aktivera det webbaserade videoplattformsprogrammet på varje bildskärmsbärbar dator. Ange numret på mötesinbjudan och tryck på enter; Ange lösenordsnumret och tryck på Enter. Stäng fönstret som ber om att gå med i ljud men inte gå med i ljud för att undvika ljudåterkoppling.
- Välj rullgardinsmenyn Stoppa video | videoinställningar . Under kamerainställningar avmarkerar du spegel min video.
OBS: Monitorn för den anatomiska provstationen med den överliggande kameran måste ha inställningar som matchar inställningarna för den bärbara videokameran för att säkerställa att provets orientering är densamma för presentatören som för eleverna. - Klicka på bildskärmsikonen i videoplattformsprogrammet och byt namn på bärbara datorer som Monitor # 1 och Monitor # 2 så att deltagarna vet att det inte är en annan deltagare.
- Välj Högtalarvy | Helskärm. Fäst högtalarvyn. Minska insatsen genom att trycka på den första knappen. Flytta detta till sidan av skärmen så att det inte blockerar någon vy.
- Presentation bärbar dator och fjärrkontroll
- Slå på den bild-dedikerade bärbara datorn. Ändra fönsterinställningarna för att duplicera skärmen (dvs. Windows-inställningar | system | flera skärmar | duplicera dessa skärmar).
- Aktivera bildpresentationsprogrammet och ladda en testfil. Välj bildspelsikonen och testa fjärrbildsförskottet för att kontrollera om det fungerar där presentatören kommer att stå under sessionen.
- Inställningar för programvarukontroll för videoväxlare
- Skapa ett flödesschema för sessionen som innehåller en lista med bilder med den angivna kameravyn, dess videoflödeskälla och om den kommer att innehålla PIP-läge. Se till att listan innehåller den exakta placeringen av insatsen beroende på vilken källa som fyller huvuddelen av skärmen (dvs. förskjutning till vänster eller övre vänstra hörnet) (t.ex. se skärmdumparna i figur 2A-I).
- Aktivera programvarukontrollen för videoväxlare på den bärbara datorn. Klicka på rullgardinsmenyn för makron. Flytta popup-fönstret åt sidan (se figur 1D, enkel gul asterisk).
- Klicka på skapa-knappen i popup-fönstret för makro. Klicka på den första tomma platsen i panelen och klicka sedan på + -knappen. Skriv in ett namn för det första skottet och klicka sedan på inspelningsknappen .
- På kontrollpanelen för programvaran för videoväxlare väljer du knappen Program för lämplig kamera (t.ex. CAM1 eller CAM4). Om bilden inte har en PIP, gå till steg 2.5.7.
- Om bilden har PIP-läget aktivt, klicka på ON AIR-knappen i avsnittet Nästa övergång . På höger sida av skärmen, gå till avsnittet Uppströms nyckel 1 och klicka på fliken DVE . Välj kameran i infälld vy av PIP-läget som fyllningskälla.
- Ändra storleken på indragsvyn genom att skriva in positionerna och storlekarna x och y. Bekräfta positionen för insatsen i sändningsfönstret för videoplattformsprogrammet.
OBS: Om du klickar på X eller Y i antingen etikettavsnittet Position eller Storlek och flyttar musen åt vänster eller höger bläddrar du igenom inställningarna. - Klicka på popup-fönstret Makro och tryck på den lilla röda knappen för att stoppa inspelningen.
- Upprepa steg 2.5.3-2.5.7 för att skapa separata makron för varje bild i flödesschemat som skapades i steg 2.5.1 (se t.ex. skärmbilden som visas i figur 1D).
OBS: Videoomkopplaren erbjuder olika videoeffekter för övergångar och lägre tredjedelsalternativ för överlägg. Endast de grundläggande operationerna för PIP-läge beskrivs i detta protokoll. - Klicka på rullgardinsmenyn Arkiv högst upp på skärmen och välj Spara som. Skriv in ett namn för filinställningarna.
- Standardiserad patient
- Placera den skjortlösa, manliga SP på bordet. Placera hjärtultraljudssonden på bröstväggen i det vänstra 3: e eller 4: e interkostala parasternala utrymmet med markören riktad mot höger axel. Justera sonden tills en parasternal långaxelvy av hjärtat erhålls som visar vänster förmak, vänster kammare och aortautflödeskanal och tillhörande ventiler (t.ex. figur 2E).
- Fäst EKG-dynorna på SP (dvs. en ovanför höger nyckelben, en ovanför vänster nyckelben och en på vänster sida av den nedre bagageutrymmet). Fäst EKG-ledningarna på dynorna och testa för att se till att en stabil EKG-vågform visas på den bärbara ultraljudsenheten.
3. Inställning av livevideoplattform för sändningssession
- Kontroll av utrustning
- Starta videoplattformens sändningssession vars länk skickades ut till deltagarna. Kontrollera snabbt mikrofonen som i steg 2.1.2.
- Gör om steg 2.3.1-2.3.4 ovan för att ställa in bildskärmens bärbara datorer.
- Om det finns en anställd som fungerar som chattfältets övervakare, låt dem skicka ett välkomstmeddelande till deltagarna i chattfältet och be dem att skicka anonyma frågor till dem så att de kan dela dem.
OBS: Detta är endast nödvändigt om eleverna är individuellt inloggade på sessionen och kan ställa frågor anonymt. Anonymitet kan hjälpa mellan- till gymnasieelever som kanske inte vill ställa frågor högt i en virtuell miljö. - Råda deltagarna att växla till högtalarläge för att få den bästa upplevelsen.
- Starta kontrollprogrammet för videoväxlare, klicka på rullgardinsmenyn Arkiv | Återställ och välj filnamnet som sparades i steg 2.5.9. Klicka på återställningsknappen längst ner på den nya popup-skärmen. Klicka på rullgardinsmenyn Makro och flytta popup-menyn åt sidan. Klicka på RUN-knappen på makromenyn och välj det första skottet från makromenyn.
- Flytta programvaruskärmen för videoväxlare till botten, men lämna en del av den övre vita kanten tillgänglig att klicka på vid behov (se figur 1D).
OBS: Om du klickar på programvarufönstret för videoplattformssändning försvinner MACRO-popupen , men det kommer att dyka upp igen efter att ha klickat på kontrollfönstret för videoväxlaren. Detta måste utföras när du kontrollerar chattfältets funktion. - Börja spela in på videoplattformsprogrammet för att spela in den uppsökande sessionen. Välj posten till det här datorvalet.
OBS: När inspelningen har stoppats och programmet har avslutats visas ett popup-fönster som indikerar att programvaran konverterar den inspelade videon. Det kan ta lite tid beroende på längden på den virtuella uppsökande sessionen.
- Anatomiskt provspecifikt innehåll
- Hjärtprovstation
- Använd får-, gris- och kohjärtprover för att visa skillnader i hjärtstorlekar och den relativa storleken på det mänskliga hjärtat (dvs. mellan får- och grishjärtan) (se t.ex. figur 1B). Demonstrera perikardialsäcken i ett fårprov och hjärtats ytanatomi med hjälp av grishjärtan.
OBS: Mänskliga kadaverhjärtan kan användas i dessa demonstrationer om de är åldersanpassade för målgruppen (t.ex. gymnasieelever på högre nivå). - Identifiera de viktigaste blodkärlen som kommer in i och lämnar hjärtat med hjälp av en hjärtmodell (figur 3A). Visa placeringen av kranskärlen och diskutera hur blockering kan orsaka hjärtinfarkt.
- Visa hjärtats inre anatomiegenskaper (figur 2B). Peka på de fyra kamrarna och ventilerna och nämn deras envägsfunktion medierad av tryckförändringar som inte är elektrisk aktivitet (figur 3A). Peka ut de inneboende pacemakercellerna i hjärtväggarna med hjälp av en hjärtmodell.
- Nämn de olika tjocklekarna på ventrikulära väggar och prata om hypertrofi i hjärtat när det måste arbeta hårdare (t.ex. under långvarig hypertoni). Peka ut interventrikulärväggen och diskutera barn som föds med ett hål i hjärtat (dvs. i interatrial eller interventrikulär septum).
- Använd får-, gris- och kohjärtprover för att visa skillnader i hjärtstorlekar och den relativa storleken på det mänskliga hjärtat (dvs. mellan får- och grishjärtan) (se t.ex. figur 1B). Demonstrera perikardialsäcken i ett fårprov och hjärtats ytanatomi med hjälp av grishjärtan.
- Hjärnprovstation
- Använd en modell för att diskutera de två huvudsakliga celltyperna som utgör nervvävnaden i hjärnan (t.ex. neuroner och glia). Diskutera dendriters funktion kontra axoner, hur nervceller ansluter till varandra vid en synaps och att detta är en elektrokemisk process, hur glia lindas runt axoner för att bilda myelin och att multipel skleros är en sjukdom som leder till demyelinering.
- Visa de viktigaste delarna av den mänskliga hjärnan (dvs. hjärnhalvor, cerebellum, hjärnstam) och kontrast till ryggmärgen. Peka på de viktigaste sprickorna och gyri- och sulci-landmärkena som kännetecknar ytan på hjärnhalvorna, såsom den längsgående sprickan som skiljer de två hjärnhalvorna (figur 3B, röd pil) och den centrala sulcus som skiljer den primära motorcortexen och sensorisk cortex (Figur 3B, gul pil). Diskutera lokaliseringen av funktion i de olika loberna och det somatotopiska arrangemanget av den primära motoriska och sensoriska cortexen. Diskutera krympningen av gyri i hjärnan hos Alzheimers patienter.
- Visa de viktigaste strukturerna i en mittlinjedel av hjärnan (t.ex. corpus callosum, thalamus, hypotalamus) och i koronala delar av hjärnstammen och framhjärnan. Påpeka det pigmenterade utseendet på substantia nigra och dess betydelse vid Parkinsons sjukdom. Identifiera delar av ventrikelsystemet och relatera detta till en ventrikulär fullgjuten modell.
- Hjärtprovstation
- Ultraljudsstationens innehåll
- Grunderna i ultraljud
- Förklara hur ultraljud har en frekvens som är högre än vad människor kan höra. Förklara hur sonderna är källan till ljudet och att hastigheten bestäms av mediet det färdas genom. Förklara att amerikanska enheter antar att ljudets hastighet i kroppen är 1 540 m/s men att olika strukturer i kroppen har olika ledningshastigheter. Förklara att ett eko i ultraljud produceras när ljud färdas från ett medium till ett annat och möter motstånd.
- Orientera eleverna för att förstå att toppen av ultraljudsbilden är närmast sonden placerad på bröstet. Demonstrera B-lägesavbildning av hjärtat i olika synplan (t.ex. parasternal långaxel och parasternal kortaxel) och peka ut kamrarna och ventilerna. Visa färgläge för att avbilda blodflödet genom hjärtat och förklara att rött betyder rörelse mot sonden och blå rörelse bort från sonden.
- I hjärtats parasternala långaxelvy (t.ex. figur 2E), identifiera mitralventilen, som reglerar blodflödet från vänster förmak till vänster kammare under diastol, och aortaklaffen, som reglerar blodflödet från vänster kammare ut till aortan under systol. Visa hur mitralventilen växlar med aortaklaffen och nämn att den alternativa stängningen av ventilerna ger smörjningen av hjärtslaget som hörs med ett stetoskop.
- I den korta axelvyn av hjärtat, identifiera det cirkulära utseendet på vänster ventrikel och semilunarformen på höger kammare. Vinkla sonden för att visualisera aortaklaffen med den inverterade Mercedes Benz-skylten.
- Grunderna i ultraljud
- Datortomografi (CT) stationsinnehåll
- Förklara hur CT-skannrar skickar röntgenstrålar genom patienten på ett spiralformat sätt som möjliggör 3D-rekonstruktion i vilket plan som helst. Använd ett fodral för att förklara utseendet på ben och metall (dvs. vit) kontra vätska (grå) och luft (svart) på CT-bilder.
- Välj läget multiplanar rekonstruktion (MPR) i anatomivisualiseringstabellen (dvs. klicka på den blå manikonen | MPR) och välj vart och ett av de tre huvudplanen som sedan visas i en panel på vänster sida. Dubbeltryck på bilden för att ladda den till huvudskärmen och dubbeltryck sedan igen för att minska den. Visa hur bilderna skannar genom kroppen i olika synplan (t.ex. korona, sagittal, tvärgående).
- För CT-avbildning av hjärtat, visa den relativa storleken på ett normalstort hjärta jämfört med lungorna (t.ex. tredjedelsregel). Identifiera de fyra kamrarna i hjärtat, följ aortan ut ur vänster kammare och identifiera sedan de viktigaste grenarna i aortabågen. Visa ett exempel på ett förstorat hjärta med en implanterad pacemaker (t.ex. figur 2G). Använd det här fallet för att visa ett förstorat hjärta som upptar det mesta av bröstkorgens vänstra sida.
- Visa ett exempel på en patient som har genomgått öppen hjärtkirurgi, vilket framgår av närvaron av metalltrådar som håller bröstbenet ihop. Välj den sparade ikonen för att visa den ockluderade högra kranskärlen och identifiera och följ kranskärlsbypasstransplantaten (en till höger och två till vänster) som uppstår från aortan och reser till hjärtat (se figur 3C).
- Elektroencefalografistationens innehåll
- Visa det trådlösa headsetet på en SP (infälld, bild 3D, gul asterisk). Peka ut de 14 olika ledningarna (7 på varje sida) som är placerade över specifika lober i hjärnan. Diskutera hur den elektriska aktiviteten hos nervceller och glia i de olika loberna färdas genom benet till ytelektroderna på huden.
- Vrid upp tröskeln på programvaran för att visa att hela hjärnan är aktiv. Minska tröskeln för EEG-vågorna i den trådlösa EEG-programvaran för att demonstrera lokaliseringen av zoner med hög aktivitet inom specifika lober (t.ex. frontallob och parietallob) (figur 3D, vänster panel). Övervaka förändringarna i aktivitet i olika lober för att visa att det finns allmänna aktivitetsmönster men att de inte är repetitiva varje gång.
- Diskutera hur EEG-aktivitet består av olika vågor med specifika frekvenser. Använd skjutreglagen i programvarufönstret för hjärnvisualisering för att isolera specifika vågformer (t.ex. alfavågor och betavågor). Låt SP-tugget demonstrera rörelseartefakter av EEG-inspelning eller stänga ögonen för att visa ökningen av alfavågaktiviteten. Diskutera användningen av EEG-registrering i en klinisk miljö (t.ex. epilepsi eller sömnstudier).
Representative Results
Ett formellt dedikerat utrymme för virtuella sändningar är inte absolut nödvändigt och begränsas av nära tillgång till bildtekniken. Figur 1 visar en provisorisk sändningsstudio med all utrustning som beskrivs i detta protokoll (figur 1A-D). Huvudinställningen är placerad i ett rum som rymmer anatomivisualiseringstabellen (figur 1C) och inkluderar den bärbara ultraljudsenheten (figur 1A), och den intilliggande korridoren används för att ställa in den anatomiska provstationen för att möjliggöra montering av den överliggande kamerariggen (figur 1B).
Figur 2 innehåller exempel på videoramsekvenser från en av de hjärtfokuserade, virtuella uppsökande sessionerna för att demonstrera de typer av skärmformatering som används för att göra presentationen visuellt tilltalande och förbättra inlärningen. Introduktionsinformation (t.ex. en välkomstbild, bidragsstöd, personalintroduktioner, en kort sessionsöversikt) visas i en bild med en livepresentatör infälld placerad åt sidan (t.ex. figur 2A, I). Detta gör att presentationen kan särskiljas från vanliga bildpresentationer men upprätthåller videoplattformens programvarufunktion för att se högtalaren.
Anatomiska provdemonstrationer använder en liten presentatör infälld i det övre vänstra hörnet och den övre kameran som huvudskärm (figur 2B). Detta gör det möjligt för presentatören att prata direkt med publiken samtidigt som han visar specifika strukturer i en närbild. Sammanfattningsbilder med nyckelpunkter visas som en enkel bild ensam, vilket gör det möjligt för personalen att röra sig sömlöst bakom kulisserna från en station till en annan (figur 2C, F, H) och hjälper eleverna att stelna de viktigaste hemmeddelandena. De strategiskt placerade bildskärmarna gör det möjligt för personalen att läsa sammanfattningsbilden under övergången. Den första ultraljudsvyn innehåller endast en vidvinkelvy så att presentatören kan introducera SP, demonstrera ultraljudskonfigurationen för bärbara datorer och introducera ultraljud och hur de amerikanska sonderna fungerar (figur 2D).
En insats som visar en närbild av SP ingår i den levande amerikanska skanningen eftersom det hjälper eleverna att integrera det de ser med var sonden placeras (figur 2E). Detta är avgörande för USA eftersom små rörelser av sonden på SP (t.ex. roterande, glidande eller vinkling av sonden) kommer att ändra den resulterande bilden. En insats används också när anatomivisualiseringstabellen demonstreras eftersom att se tabellmanipulationen är nyckeln till att orientera eleverna och förstå vad som visas på 3D-rekonstruktionerna (figur 2G). Detta är oerhört viktigt när nästan peer-presentatörer (t.ex. gymnasie- och högskolestudenter) används så att mellan- och gymnasieelever kan föreställa sig att de en dag kan manipulera tekniken.
I tabell 1 visas specifikationerna för kontrolltangentinställningen för videoväxlaren som används för att generera de olika bildrutorna som visas i figur 2. Tabellen anger namnen på varje användardefinierad mjuk knapp, vilken kamera som är aktiverad för huvudskärmen, vilken kamera som används för PIP-vyn och storleken och positionen för PIP-insatsen. Dessa inställningar är de som genereras i steg 2.5.1-2.5.8 som anges i protokollet.
Tabell 2 visar produktionsanteckningarna bakom kulisserna som används av den anställde som hanterar sändningen för att veta när man manuellt ska välja rätt kamera och flytta fram bilderna för att göra sig redo för nästa bild. Även om videoomkopplaren möjliggör smidiga övergångar mellan bilder, måste någon fortfarande göra några val bakom kulisserna för att få sändningen att se sömlös ut. Dessutom, även med videoomkopplaren och multiport HDMI-omkopplaren, måste HDMI-ingångarna från HDMI-ingången för ultraljudsbärbar dator och HDMI-ingången för anatomivisualisering bytas manuellt. Detta kan göras när du projicerar en amerikansk sammanfattningsbild.
Om en andra videoomkopplare är tillgänglig kan HDMI-ingångarna för ultraljuds- och anatomivisualiseringstabellen anslutas till den andra videoomkopplaren och dess utgång anslutas till HDMI-porten som normalt delas av de två enheterna på huvudvideoomkopplaren. I det här fallet ändrar en enkel knapptryckning på den andra videoomkopplaren ingången till huvudvideoomkopplaren utan att behöva byta ut HDMI-kablar. Enkelheten i detta arrangemang kanske inte är värt den extra kostnaden om budgeten är begränsad. Alternativt kan en andra multiport HDMI-omkopplare användas.
De sammansatta bilderna som visas i figur 3 ger exempel på användningen av nära-peer-presentatörer i hjärt- och hjärnfokuserade uppsökande sessioner. Användningen av hjärtmodeller och prover (infällda) visas i figur 3A. Användningen av humana kadaveriska hjärnprover och modeller (infälld) visas i figur 3B. Figur 3 visar en 3D-rekonstruktion av en CT-skanning hos en patient med en ockluderad höger kranskärl (figur 3C, röd pil) och ett bypass-transplantat för kranskärl (figur 3C, svart pil). Användningen av trådlös EEG-inspelning av hjärnaktivitet i en SP visas i figur 3D, inklusive de råa EEG-inspelningarna (höger panel) och programvaruvisualiseringen av EEG-aktiviteten i hjärnan (vänster panel). Rekryteringen av nära-peer STEM-förebilder är något som måste beaktas vid sändning till mellan- och gymnasieelever. Nära peer high school-presentatörer som tillhör STEM-uppsökande teamet i denna studie användes för att vara värd för virtuella uppsökande sessioner för barn till personal som arbetar vid en amerikansk federal byrå under deras sponsrade "Take Your Child to Work Day" (en 30 minuters session på hjärtat29 och en 60 min session på hjärnan30).
Det integrerade tillvägagångssättet med tre stationer som användes i de beskrivna uppsökande presentationerna ger variation till sessionerna och upprätthåller studenternas uppmärksamhet när du använder en webbaserad virtuell videoinlärningsplattform. Ännu viktigare är att alla tre bildmetoderna som anges i protokollet kräver att man sätter scenen för eleverna genom att granska några av de grundläggande anatomin i respektive region (dvs. hjärta eller hjärna). Virtuella presentationer kan enkelt skräddarsys efter målgruppens specifika ålder och intresse. Protokollet som beskrivs i detta dokument har använts för att tillhandahålla virtuella teknikfokuserade STEM-uppsökande presentationer för en mängd olika mellan- och gymnasiepubliker, såväl som lärare, över hela staten. Ett exempel på en lista över dessa sessioner finns i tabell 3.
För att utvärdera effektiviteten av de virtuella uppsökande presentationerna ombads lärarna om sina uppfattningar om värdet av sessionerna. De nio lärarna som svarade representerar klasser som tillsammans uppgick till ~150 gymnasieelever. Lärare fick e-postundersökningar och ombads att utvärdera åtta uttalanden om de virtuella uppsökande sessionerna med hjälp av en 5-punkts Likert-skala (se tabell 4). Data samlades in och analyserades statistiskt. Ett t-test med ett prov (tvåsidigt) användes för att avgöra om utvärderingssvaren var signifikant annorlunda än en förväntad neutral punkt på skalan (3, varken håller med eller inte håller med) och för att bestämma signifikansen (p-värdet) för varje uttalande, inklusive övre och nedre 95% konfidensintervall. Svarsfrekvensen anges i tabell 4.
Lärarutvärderingarna indikerade att dessa virtuella sessioner var en värdefull användning av klasstid (p < .05) och att eleverna, enligt lärarnas uppfattning, lärde sig något om STEM eller teknik under de virtuella sessionerna (p < .01). Lärarna instämde starkt i uttalandet att de skulle rekommendera de virtuella uppsökande sessionerna till andra lärare (p < .001) och skulle bjuda in teamet att genomföra ytterligare en virtuell uppsökande session (s < .05). Tillsammans bekräftar uppgifterna från dessa första sex uttalanden att tillvägagångssättet verkar lovande för att ge en positiv inlärningsmiljö för studenter, trots att det är virtuellt. De två sista frågorna ställdes om graden av engagemang från de studenter som deltar i sessionen antingen personligen eller virtuellt.
De neutrala lärarutvärderingsdata (dvs. inget signifikant högre eller lägre svar jämfört med den neutrala punkten) indikerade att eleverna i sina klasser inte var fullt engagerade av de virtuella uppsökande sessionerna. Frånvaron av en betydande ökning av denna kategori av frågor var inte oväntad eftersom praktiska aktiviteter engagerar eleverna mer än någon virtuell aktivitet. Det upplevda värdet av sessionerna av lärarna i kombination med frånvaron av en betydande negativ utvärdering för studentengagemang stöder användningen av dessa typer av virtuella uppsökande sessioner när personliga, praktiska sessioner inte är möjliga.
Tabell 5 visar exempel på kommentarer från studenter i videoplattformens chattfält om vad de lärde sig under de virtuella sessionerna på hjärtat eller hjärnan. Presentatören ber vanligtvis klassen att ge exempel på fem saker som de lärde sig under sessionen som de inte visste innan de loggade in på den virtuella sessionen. Dessa kommentarer indikerade att eleverna var uppmärksamma under uppsökandet och att de lärde sig relevant innehåll och bekräftade de övergripande positiva lärarutvärderingarna.
Figur 1: Provisorisk sändningsstudio med all listad utrustning. (A) Vy av den bärbara datorn (tjock röd pil), bärbar dator med bildpresentation (tunn röd pil), videoomkopplare (tjock grön pil), HDMI-multiport (tunn grön pil), stativ (blå pilar) och monterade videokameror (blå asterisker) och ultraljudsbärbar dator (lila pil). Kameran nära den bärbara datorn är riktad mot korridoren för att fånga presentatören vid den anatomiska provstationen. Stativet och kameran på vänster sida av fotot ger huvudkameravyn för ultraljudsstationen, medan kamerorna placerade vid massagebordets huvud och fot används för att ge närbilder av SP under ultraljudsskanning. Den bärbara datorn betecknad med den gula pilen representerar sändningsmonitorn för ultraljudsstationen. (B) Vy över den anatomiska provstationen med hjärtprover och en hjärtmodell på bordet och den överliggande kamerariggen med kamerafäste (röd pil) och videokamera (blå asterisk) ovanför bordet. Den bärbara datorn som fungerar som bildskärm för denna station betecknas med den gula pilen. (C) Vy av CT-avbildningsstationen med den vertikalt orienterade anatomivisualiseringstabellen (längst till höger om bilden). Stativet (blå pil) och videokameran (blå asterisk) till vänster om bilden är huvudkameravyn för CT-bildstationen. Presentatören på bordsstationen för anatomivisualisering kan helt enkelt titta på den bärbara datorn för huvudsändning (tjock röd pil) eller den bärbara datorn för bildpresentation (tunn röd pil) som ligger på bordet. Den bärbara datorn (gul pil) placerad på avföringen till höger om bilden är bildskärmen för presentatören vid ultraljudsstationen. (D) Skärmdump av den bärbara datorn under en direktsändning av ultraljudsstationen med ett stativ (blå pil) och monterad videokamera (blå asterisk) placerad vid foten av massagebordet. Videoväxlarens programvarukontrollfönster (dubbla gula asterisker) flyttas ur vägen till botten av skärmen. Popup-fönstret för makron (en enda gul asterisk med makroknapparna placerade till höger om skärmen). Förkortningar: SP = standardiserad patient; CT = datortomografi. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Bild 2: Exempel på videobildrutor från en hjärtfokuserad virtuell uppsökande session . (A) Exempel på inledande bilder med liveinfälld vy från kamera #1. (B) Anatomiskt exemplar och modellstation med överliggande kameravy och live infälld vy från kamera #2. Hjärtprovet har öppnats för att visa det inre av höger kammare. (C) Sammanfattning av hjärtanatomins nyckelpunkt. (D) Ultraljudsavbildningsstation med livevy från kamera #3. (E) Ultraljudsstation med live infälld vy från kamera #2 och ultraljud laptop videoutgång. Skanningen är en parasternal långaxelskanning av hjärtat som visar vänster atrium, vänster kammare, höger kammare och aorta. (F) Ultraljudsavbildning nyckelpunkt sammanfattning bild. (G) CT-avbildningsstation med live-infälld vy från kamera # 4 och anatomivisualiseringstabellvideoutgång. Skanningen visar ett förstorat hjärta (gul asterisk) och den minskade storleken på vänster lunga jämfört med höger lunga. (H) CT-avbildning nyckelpunktssammanfattningsbild. (I) Avslutande frågor från publikbilden med live infälld vy från kamera #1. Förkortning: CT = datortomografi; RV = höger kammare; LA = vänster atrium; LV = vänster kammare; RV = höger kammare; A = aorta; LL = vänster lunga; RL = höger lunga. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3: Använda närstående studenter i hjärt- och hjärnpresentationer. Tre närstående studenter visas när de presenterar en virtuell uppsökande session vid anatomistationen (infällda A, B) och anatomivisualisering CT-avbildningsstation (infälld C). En av dessa nästan peer-presentatörer fungerade som SP vid EEG-stationen (infälld D). Huvudbilder: (A) Hjärtmodell som används för att demonstrera de olika delarna av hjärtat, inklusive höger förmak, lungstam, höger kammare, vänster förmak, vänster kammare och aorta. (B) Anatomisk provstation som visar en hel mänsklig kadaverisk bevarad hjärna och platserna för den längsgående sprickan (röd pil), central sulcus (gul pil), frontallob, parietallob och occipitallob. (C) CT-avbildning med hjälp av anatomivisualiseringstabellen som visar ett exempel på en hjärtskanning med kranskärlsbypasskirurgi med en ockluderad höger kranskärl (röd pil) och bypass-transplantatkärlet (svart pil). (D) Sammansatt skärmbild som visar EEG-inspelning i en SP med ett trådlöst EEG-headset (gul asterisk, infälld panel), EEG-inspelningar från headsetets 14 ledningar (höger panel) och rekonstruktion av hjärnvisualiseringsprogramvara med en överlägsen bild av hjärnan som lokaliserar EEG-aktiviteten (vänster panel) i vänster eller höger hjärnhalva. Frontalloben är placerad högst upp på bilden. Förkortningar: CT = datortomografi; EEG = elektroencefalogram; FL = frontallob; SP = standardiserad patient; RA = höger atrium; PT = lungstam; RV = höger kammare; LA = vänster atrium; LV = vänster kammare; A = aorta; FL = frontallob; PL = parietallob; OL = occipitallob. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
| Knappen Makro för den mjuka panelen # | Namn på sparad makroknapp | Nyckelinställningar på ATEM Mini Pro |
| 1 | IntroSlides-infälld | Cam 4; I etern; Cam 2 DVE; X position = -7,3; Y-position = 0,3; X storlek = 0,49; Y-storlek = 0,49 |
| 2 | Anatomi-infälld | Kam 1; I etern; Cam 2 DVE; X-position = -10,2; Y-position = 5; X storlek = 0,38; Y-storlek = 0,38 |
| 3 | Anat-SummarySlide | Cam 4 |
| 4 | US-Intro-noinset | Cam 2 |
| 5 | USA-infällt | Kam 3; I etern; Cam 2 DVE; X-position = -10,2; Y-position = 5; X storlek = 0,38; Y-storlek = 0,38 |
| 6 | US-SummarySlide | Cam 4 |
| 7 | CT-infällt | Kam 3; I etern; Cam 2 DVE; X-position = -10,2; Y-position = 5; X storlek = 0,38; Y-storlek = 0,38 |
| 8 | CT-SammanfattningSlide | Cam 4 |
| 9 | Infällda frågor | Cam 4; I etern; Cam 2 DVE; X-position = -7,3; Y-position = 0,3; X storlek = 0,49; Y-storlek = 0,49s |
Tabell 1: Exempel på inställningar för videoväxlare som används för att skapa hjärtvideoramar som visas i figur 2. I tabellen visas de enskilda makroknapparna för mjuka paneler, motsvarande knappnamn och nyckelinställningarna i den virtuella växlarprogramvaran för att aktivera olika digitala videoeffekter. Förkortningar: CT = datortomografi; USA = ultraljud; DVE = digitala videoeffekter.
| Skott sekvens # | Val av panelen Mjuk knapp | Ytterligare åtgärder för att förbereda dig för nästa skott |
| 1 | Börja med IntroSlides-inset | [Presentatören avancerar bilder med fjärrkontroll] |
| 2 | Byt till anatomi-infälld | Tryck på kamera 2 på fjärr- och förhandsbilder |
| 3 | Växla till Anat-SummarySlide | Tryck på kamera 1 på fjärrkontrollen |
| 4 | Byt till US-Intro-noinset | Avancerade bilder |
| 5 | Byt till USA-infällt | Tryck på kamera 3 på fjärrkontrollen |
| 6 | Byt till US-SummarySlide | tryck på kamera 4 på fjärrkontrollen och byt sedan ut US mot SECTRA HDMI-kabel på ATEM |
| 7 | Växla till CT-infälld | Avancerade bilder |
| 8 | Byt till CT-SummarySlide | Tryck på kamera 1 på fjärrkontrollen |
| 9 | Växla till infällda frågor och avancerade bilder |
Tabell 2: Exempel på sändningsskottrekord för hjärtpresentationen. I tabellen visas skottsekvensen, val av knapp på en mjuk panel och ytterligare åtgärder som krävs för att förbereda nästa bild i den virtuella sändningen. Förkortningar: CT = datortomografi; USA = ultraljud.
| Beskrivning av gruppen # | Betyg för elever | Virtuellt uppsökande ämne | Stationer |
| Mellanstadiet PreAP vetenskapsklass | 8 | Ultraljud och infraröd avbildning | Mätning av ljudets hastighet och infraröd avbildning |
| Sommarvetenskap STEM-mässa | 6:e - 8:e | Skelettdemonstration | Anatomisk provstation |
| Veckans anatomi och teknik interaktiv - Sommarprogram 2020, 2021 | 6:e till 12:e plats | Hjärta | Hjärtats anatomi, hjärtats USA, CT-avbildning av hjärtat |
| Veckans anatomi och teknik interaktiv - Sommarprogram 2020, 2021 | 6:e till 12:e plats | Lunga | Lunganatomi, USA av andningsorganen, CT-avbildning av andningsorganen |
| Veckans anatomi och teknik interaktiv - Sommarprogram 2020, 2021 | 6:e till 12:e plats | Hjärna/CNS | Hjärn- och ryggmärgsanatomi, amerikanska nerver, CT-avbildning av skalle och hjärna. |
| Veckans anatomi och teknik interaktiv - Sommarprogram 2020, 2021 | 6:e till 12:e plats | USA av regioner i hela kroppen | Ultraljudsstation |
| Veckans anatomi och teknik interaktiv - Sommarprogram 2020, 2021 | 6:e till 12:e plats | CT-avbildning av regioner i hela kroppen | SECTRA-station |
| Gymnasiets naturvetenskapliga klass | nionde | Hjärta | Hjärtats anatomi, hjärtats USA, CT-avbildning av hjärtat |
| Gymnasiets naturvetenskapliga klass | nionde | Hjärna | Hjärnans anatomi, CT/MR-avbildning av skalle och hjärna, EEG-inspelning av levande SP |
| Student Athlete STEM Academy (SASA)- Sommarprogram | 9:e - 12:e | Muskler, senor, leder, skelett, hjärta, hjärna, skalle | Modell- och skelettdemonstrationer, amerikansk avbildning av vanliga idrottsskadeställen, CT-avbildning av vanliga MSK-skador, hjärtanatomi |
| Rekryterings- och exponeringsprogram för hälsoyrken (HPREP) | 9:e - 12:e | Hjärta | Hjärtats anatomi, hjärtats USA, CT-avbildning av hjärtat |
| Landsbygdens skoldistrikt gymnasievetenskapliga klasser | 9:e-10:e | Hjärta | Hjärtats anatomi, hjärtats USA, CT-avbildning av hjärtat |
| Landsbygdens skoldistrikt gymnasievetenskapliga klasser | 9:e-10:e | Hjärna och CNS | Hjärnans anatomi, CT-avbildning av skalle och hjärna |
| American Heart Association "Sweethearts" -programmet | 10:e | Hjärta | Hjärtanatomi, live amerikansk skanning av SP-hjärta, EKG-inspelning av hjärtpacemakeraktivitet, CT-avbildning av hjärta |
| Cancerprogram - Sommar (gymnasium och högskola) | 11: e och 12: e och college | Granskning av cancertyper, histologi och patologi | Anatomi av större organ som drabbats av cancer, USA och CT-avbildning av dessa organ, virtuell histopatologi av cancer i dessa organ |
| Arkansas vetenskapsfestival | öppen för alla intresserade betyg | hjärta | anatomi, USA, CT |
Tabell 3: Virtuella STEM-uppsökande presentationer och målgrupp. Tabellen visar beskrivningar av representativa studentgrupper som nåtts genom uppsökande sessioner, deras betygsnivåer, huvudämnet för den uppsökande verksamheten och de olika stationer som ingår i uppsökandet. Förkortningar: CT = datortomografi; USA = ultraljud; STEM = vetenskap, teknik, ingenjörsvetenskap och matematik; CNS = centrala nervsystemet; EEG = elektroencefalogram; MRI = magnetisk resonanstomografi; EKG = elektrokardiogram. # Vissa studentgrupper rekryterades direkt via kända kontakter, medan andra rekryterades via webbplatsinlägg.
| Ett prov t-test (tvåsidigt) | ||||||||||
| Likert-svar (frekvens) # | Genomsnittlig utvärdering | Standardavvikelse | t | Df | p-värde | 95% KI (nedre, övre) | ||||
| Jag tror att detta virtuella klassrumsbesök var en värdefull användning av klasstiden | 1(0), 2(2), 3(0), 4(0), 5(7) | 4.33 | 1.32 | 3.024 | 8 | .017 * | 3.316, 5.350 | |||
| Ämnet presenterades på en lämplig nivå för mina elever | 1(0), 2(0), 3(0), 4(4), 5(5) | 4.56 | 0.53 | 8.854 | 8 | .000*** | 4.150, 4.961 | |||
| Jag skulle rekommendera denna uppsökande session till andra lärare | 1(0), 2(0), 3(2), 4(1), 5(6) | 4.44 | 0.88 | 4.913 | 8 | .001 ** | 3.767, 5.122 | |||
| Jag skulle välkomna ArkanSONO-teamet att genomföra virtuella uppsökande sessioner nästa år i mina klasser | 1(0), 2(2), 3(0), 4(0), 5(7) | 4.33 | 1.32 | 3.024 | 8 | .017 * | 3.316, 5.350 | |||
| Jag tror att mina elever lärde sig nytt STEM-innehåll under den här sessionen | 1(0), 2(0), 3(2), 4(2), 5(5) | 4.33 | 0.87 | 4.619 | 8 | .002 ** | 3.668, 4.999 | |||
| Jag tror att mina elever lärde sig något om teknik under den här sessionen | 1(0), 2(0), 3(2), 4(2), 5(5) | 4.33 | 0.87 | 4.619 | 8 | .002 ** | 3.668, 4.999 | |||
| Mina elever i klassen var engagerade i den här aktiviteten | 1(0), 2(4), 3(0), 4(3), 5(2) | 3.33 | 1.32 | 0.756 | 8 | .471 | 2.316, 4.350 | |||
| Mina onlinestudenter var engagerade i den här aktiviteten | 1(2), 2(2), 3(1), 4(2), 5(2) | 3.00 | 1.58 | 0.000 | 8 | 1.00 | 1.784, 4.215 | |||
| # 5-punkts Likert-skala | * s<.05 | |||||||||
| ** s<.01 | ||||||||||
| s<.001 | ||||||||||
Tabell 4: Lärarutvärdering av de virtuella uppsökande sessionerna. Tabellen listar lärarnas svar på åtta olika programutvärderingsfrågor med hjälp av en 5-gradig Likert-skala och den statistiska analysen av svaren. Förkortningar: STEM = vetenskap, teknik, teknik och matematik; df = frihetsgrader; CI = konfidensintervall.
| Heart Session Kommentarer | Jag lärde mig om hjärtats olika kamrar, även om ventriklar, också jag lärde mig hur ett ultraljud fungerar. | |||||
| Jag lärde mig hur man identifierar perikardialsäcken med ultraljud och eventuellt vad man kan förvänta sig med blödning | ||||||
| Jag visste inte att ultraljud kunde användas på andra delar av kroppen än bukhålan | ||||||
| Jag lärde mig att ljudet av ditt hjärta som slår är ventilerna som öppnas och stängs | ||||||
| Jag visste inte hur urinen gick genom urinblåsan | ||||||
| Ultraljud använder ljudvågor för att se strukturer i kroppen, jag trodde det var som en röntgen. | ||||||
| Jag lärde mig vad jag skulle leta efter och vad saker som faktiskt såg ut med ett ultraljud. | ||||||
| Jag visste inte att man kunde se hur alla muskler rör sig på ultraljudet | ||||||
| Hur benet ser ut på ett ultraljud och att ett ultraljud använder ljudvågor. | ||||||
| Innan denna zoom visste jag inte syftet med gelén | ||||||
| Jag visste att röntgen inte var säkert, men jag visste inte att ultraljud är säkra! | ||||||
| Brain Session Kommentarer | Jag lärde mig hur annorlunda en Alzheimers patients hjärna ser ut än vår | |||||
| Jag visste inte att strokesymtomen varierar beroende på vilken del av hjärnan som påverkas. | ||||||
| Jag visste inte att man kunde sätta ett EEG på huvudet och se hjärnaktiviteten! Det var superhäftigt! | ||||||
| Jag visste inte att frontal cortex inte utvecklades fullt ut förrän en person är i slutet av 20-talet | ||||||
| Jag visste inte att vi kunde se hjärnans aktivitet med ett headset, jag tycker det är riktigt coolt att tänka på att Alzheimers får gyri att krympa | ||||||
| Jag insåg inte att bebisars dödskallar inte smälte ihop helt förrän de växte upp. | ||||||
| Jag lärde mig om effekterna av aneurismer | ||||||
| Jag lärde mig att hjärnan har två lager som skyddar den | ||||||
| Din hjärna kan se annorlunda ut och ha en massa spår från vissa sjukdomar hjärnor och vissa funktioner de har | ||||||
| Jag lärde mig hur elektroderna läser av rörelsen i hjärnan. | ||||||
| Jag lärde mig att CT är en 3D-modal för att se mer information | ||||||
| Jag lärde mig att om du är högerhänt dominant så använder du din vänstra hjärna | ||||||
Tabell 5: Elevkommentarer - Vad lärde du dig idag? Tabellen ger representativa studentkommentarer om vad de lärde sig i separat genomförda hjärn- och hjärtuppsökande sessioner. Studentkommentarerna kopierades från chattfältet i slutet av den virtuella uppsökande sessionen.
Discussion
Federala bidragsfinansierade STEM-uppsökande aktiviteter som använder bärbara bildteknikresurser som finns tillgängliga vid författarens universitet användes för att tillhandahålla personliga, smågruppiga, praktiska STEM-sessioner för mellan- och gymnasieelever. Dessa ansträngningar överensstämmer med och stärker de redan rika, universitetssponsrade K-12 STEM-pipelineaktiviteterna som är utformade för att öka mångfalden av studenter som går in i STEM-fält i Arkansas. Begränsningarna för tillgång till campus som uppstod som svar på COVID-19-pandemin tvingade alla att föreställa sig praktiska STEM-aktiviteter som virtuella uppsökande evenemang. Även om smågrupps, praktisk interaktion med teknik alltid bör vara målet för att rekrytera studenter till STEM-områden, kan användningen av virtuella uppsökande sessioner hjälpa till att bredda deltagandet och överbrygga klyftan i tillgång till bildteknik. Forskargruppen i denna studie rekryterade helt enkelt studenter och lärare genom online-inlägg, befintliga samhällskontakter och genom att arbeta med universitetets mångfaldskontor.
Att bredda deltagandet är särskilt viktigt i en landsbygdsstat som Arkansas. Medicinska skolor är en viktig resurs för modern bildteknik som kan användas i virtuella uppsökande miljöer för att öka lärarens och studenternas kunskaper om STEM-koncept. STEM-uppsökande teamet i detta projekt gynnades av universitetsinvesteringar av betydande medel för att få toppmodern ultraljuds- och CT-bildutrustning (t.ex. anatomivisualiseringstabellen) avsedd för utbildningsaktiviteter. Ett federalt finansierat bidrag kompletterade dessa tekniker med inköp av trådlösa EEG-headset och tillhörande programvarupaket som möjliggör avbildning av lokalisering av EEG-aktivitet. Modeller och anatomiska prover införlivades i varje session eftersom de anatomiska vetenskaperna utgör grunden för att förstå de bilder som erhållits med hjälp av moderna bildmetoder som ultraljud och CT-avbildning. Protokollet som beskrivs i detta dokument ger detaljer om hur en minimal investering i någon viktig, ytterligare, sändningsrelaterad utrustning kommer att möjliggöra professionell livestreaming av dessa bildteknikresurser i virtuella, STEM-fokuserade uppsökande evenemang som kommer att fängsla och engagera studenter.
Inköp av högkvalitativa videokameror, vissa växlare och tillbehörsartiklar och tillgången på andra bärbara datorer gjorde det möjligt för teamet att tillhandahålla högkvalitativa videoflöden för virtuella uppsökande sessioner. I protokollet som beskrivs i detta dokument användes sex separata kameror i de uppsökande sessionerna (tre för ultraljudsskanning, två för det anatomiska provet och modellstationen och en för anatomivisualiseringens CT-avbildningsstation). En högkvalitativ överföring är viktig för att upprätthålla elevernas intresse, särskilt eftersom eleverna sannolikt kommer att titta på presentationen på sin klassrums smartboard eller projektorskärm, som båda sannolikt kommer att resultera i en minskning av den totala bildkvaliteten. Belysning är viktigt, men högkvalitativa kameror kan undanröja behovet av ytterligare fotografiska lampor.
Videoomkopplaren och flera kameror är de viktigaste delarna av systemet eftersom de möjliggör PIP-kapaciteten. Att ersätta den inbyggda bärbara datorns videokamera med videoomkopplarens ingång ger fördelen att en större del av skärmen används för livestreaming än vad som skulle inträffa om videopresentationsprogramvaran helt enkelt delades på skärmen i en liveinmatning från dessa tekniker tillsammans med presentatörskameran. Studier har visat att live-sammansatta videoföreläsningar där föreläsarens bild kombineras med bilder eller annat innehåll resulterar i en bättre subjektiv upplevelse för studenterna31,32. En separat mobil mikrofon av hög kvalitet kommer att förbättra hörselupplevelsen och kommer att krävas om presentatören flyttar från station till station under sessionen på avstånd från den faktiska bärbara datorn som används för att sända den virtuella sessionen.
En medicinsk ultraljudsbärbar dator med HDMI-utgång krävs för att ge en högkvalitativ bild för den virtuella videoplattformssändningen. Kommersiellt tillgängliga 3D-anatomiavbildningstabeller som den som används i det nuvarande protokollet är en stor resurs som finns på många medicinska skolor men är utom räckhåll för de flesta mellanstadier och gymnasier. Tabellen som används i detta protokoll har ett virtuellt VH-dissektorprogram (som inte beskrivs i detta dokument) som möjliggör 3D- och tvärsnittsvyer av anatomi, vilket är användbart för att ge eleverna en referenspunkt för att förstå anatomin som kommer att visas genom ultraljud och CT-avbildning. Anatomivisualiseringstabellen är ansluten till en utbildningsportal som innehåller hundratals fall av CT- och MR-skanningar från riktiga patienter, vilket ger ett perfekt kliniskt fokus för studenter. Detta gör det möjligt för presentatörerna att knyta CT-avbildning av kroppsorganen med den amerikanska avbildningen och anatomiska provdemonstrationer av samma organ. Till exempel, med hjälp av CT-vyer av hjärtat i olika plan kommer att hjälpa eleverna att mentalt konstruera en 3D-bild av hjärtat och dess förhållande till andra organ som lungorna. Att ge eleverna tillgång till en kommenterad lista över gratis CT-bildresurser online ger dem ett sätt att återengagera sig på egen hand med tekniken efter sessionen.
En av de viktigare resurserna för en medicinsk skola är dess fakultet och studenter, som kan fungera som professionella STEM-förebilder. Fakultetens tillgänglighet för STEM-uppsökande evenemang är alltid ett problem med tanke på de pågående konkurrerande behoven på ett medicinskt skolcampus. En kader av kärnfakulteten utgör grunden för STEM-uppsökande team, men detta team inkluderar ibland också nästan peer-presentatörer när det är möjligt (t.ex. figur 3). Även om en person potentiellt kan hantera hela den virtuella sändningen med intermittenta avbrott för att ändra kameravinklarna och inställningarna för videoomkopplare, är det att föredra att ha en dedikerad anställd för att hantera videoväxlaren och videoplattformens sändningsprogram, vilket gör att presentatören kan fokusera på det virtuella uppsökande innehållet. Rollbytet är lätt att åstadkomma bakom kulisserna när de sammanfattande bilderna sänds till deltagarna. Det rekommenderas starkt att en tredje person övervakar chattfältet om eleverna loggar in individuellt på den uppsökande sessionen. Att ha någon vars roll helt enkelt är att övervaka chattfältet och svara på enskilda frågor eller avbryta sändningen för att ställa anonyma frågor är till stor hjälp för att engagera tysta studenter. I synnerhet mellan- och gymnasieelever kanske inte vill ställa frågor i stora gruppinställningar, särskilt i vad som kan vara en opersonlig virtuell miljö. Ett vänligt meddelande som skickas till alla deltagare i början av sessionen av chattfältets bildskärm skapar en säker plats för studenter att ställa frågor. Chattfältets bildskärm kan till och med logga in på distans för att minska trängseln i sändningsrummet.
En av de största utmaningarna för att framgångsrikt genomföra en virtuell uppsökande session är bristen på personliga interaktioner och förmågan att mäta studenternas intresse genom att se deras ansikten. Det tar tid för presentatören att vänja sig vid att inte se deltagarna eftersom bildskärmarna är där för att ge presentatören sändningsbilden och inte gruppen av deltagare. Presentatören måste lita på personalen bakom kulisserna för att övervaka sessionen för att få en känsla för nivån på studentengagemang och vad som kan behöva ändras till nästa gång. Framgången med att fånga elevernas uppmärksamhet är uppenbar när de lutar sig framåt i sina stolar för att till synes få en bättre bild. Att ibland be om frågor från publiken (t.ex. strax efter stationens sammanfattningsbilder) ger eleverna tid att bearbeta och reflektera över vad de just lärt sig. Studentkommentarerna och lärarutvärderingsdata som tillhandahålls i detta dokument stöder slutsatsen att dessa typer av virtuella uppsökande sessioner är effektiva för att utsätta eleverna för nytt STEM- och bildteknikinnehåll och ge eleverna en positiv inlärningsmiljö. Dessa resultat överensstämmer med resultaten från andra studier, som rapporterar att virtuella uppsökande program som genomförs under pandemin kan engagera studenter lika mycket som personliga aktiviteter, möjliggöra större deltagande av studenter i STEM-berikningsprogram och ge en väg för att bygga relationer mellan STEM-proffs och studenter33,34,35.
Detta dokument har gett en översikt över den utrustning som behövs för att använda bildresursteknik som kan vara tillgänglig i en medicinsk skolmiljö för att tillhandahålla virtuella teknikfokuserade uppsökande aktiviteter för att stimulera studenternas intresse för STEM-områden. En liten investering i utrustning, till exempel några högkvalitativa 4K-kameror, och andra tillbehör, till exempel videosändningsomkopplaren, kan effektivt öka den interaktiva känslan av presentationerna och leda till visuellt tilltalande virtuella presentationer som främjar studentengagemang. Att demonstrera live ultraljudsskanning av en person, rotera 3D CT-rekonstruktioner av kroppen och tillhandahålla EEG-inspelning i realtid av hjärnaktivitet hjälper till att stimulera STEM-intressen hos mellan- och gymnasieelever. De ger också sätt att motverka skillnader i tillgång som landsbygdsstudenter kan ha för resurser på en regional medicinsk skola och för förlust av tillgång för alla studenter under COVID-19-pandemirelaterade restriktioner.
Disclosures
Författarna har inga intressekonflikter att avslöja.
Acknowledgments
Denna forskning stöddes av ett SEPA-bidrag (Science Education Partnership Award) från National Institute for General Medical Sciences (NIGMS) vid National Institute of Health (NIH) under utmärkelse # R25GM129617. Innehållet är enbart författarnas ansvar och representerar inte nödvändigtvis de officiella åsikterna från National Institutes of Health. UAMS College of Medicine-medel användes för att köpa en del av den utrustning som används i denna studie (t.ex. anatomivisualiseringstabellen och den kliniska ultraljudsbärbara enheten).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 4-port HDMI switcher | Iogear | IOGHDSW4K4 | https://www.bhphotovideo.com |
| 4K video camera | Canon VIXIA HDG50 | CAHFG50 | High quality 4K resolution video camera |
| Accessory microphone | Samson Meteor Mic | ||
| ATEM Mini Pro video switcher | Black Magic | BLSWATEMMP | https://www.blackmagicdesign.com |
| Ball head camera mount | Glide Gear | GG-33 | https://www.bhphotovideo.com |
| Brain Viz software | Emotiv | https://www.emotiv.com | |
| Dell laptop computer | Dell | 13” Dell XPS laptop | |
| Emotiv Pro software | Emotiv | https://www.emotiv.com | |
| Excel (for MAC) | Microsoft | v. 16.16.27 | Data analysis |
| High Speed HDMI cable with ethernet-15 foot | Pearstone | PEHDA-15 | https://www.bhphotovideo.com |
| MacBook Air | Apple | 13", 1.8 GHz Intel Core i5, 8 GB 1600 MHz DDR3 | https://www.apple.com/macbook-air/ |
| Mini UpDownCross converter | BlackMagicDesign | BLMCUDCHD | https://www.blackmagicdesign.com |
| mini HDMI to HDMI converter | Liberty AV Solutions | AR-MCHM-HDF | https://www.bhphotovideo.com |
| Overhead camera/light studio rig | Proaim | P-OHLR-01 | https://www.bhphotovideo.com |
| PC laptop | Dell | https://www.dell.com | |
| ProTeam massage table | Hausmann | 7650 | |
| R Studio | R Studio PBC | 2021.09.0 | Data analysis |
| Remote slide advancer | Logitech | Spotlight presentation remote | |
| SECTRA table | Touch of Life Technologies | https://www.toltech.net; Cases [S003, 2099, U010) | |
| sheep, pig, and cow hearts | Carolina Biological | Perfect Solution Preserved | https://www.carolina.com |
| TVN Viewer Software | GlavSoft LLC | Part of TightVNC | |
| Ultrasound laptop device | GE | NextGen LOGIQe laptop/cart | https://logiq.gehealthcare.com |
| Universal adjustable tripod | Magnus | MAVT300 | |
| USB3.0 to Gigabit Ethernet adapter | Insignia | ||
| wireless controller | Canon | WL-D89 | |
| Wireless EEG headset | Emotiv | EPOC X | https://www.emotiv.com |
| ECG package | GE | 3 lead USB-ECG unit | |
| ZOOM software | Zoom | version 5.10.1 | Zoom.us |
References
- 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).
