生物医学实验室科学教育中的技术素养:课程与学生视角的混合方法研究Technological literacy in biomedical laboratory science education: a mixed-methods study of curricula and student perspectives

环球医讯 / 健康研究来源:bmcmededuc.biomedcentral.com丹麦 - 英语2025-08-02 08:40:34 - 阅读时长5分钟 - 2195字
本研究通过混合方法探讨丹麦生物医学实验室科学(BLS)课程中技术素养(TL)的概念化与实践化。研究发现课程侧重应用导向技术,但存在课程限制、新兴趋势接触不足等问题,建议整合批判性思维和伦理教育。强调实践经验和教师能力提升对TL培养的重要性,并提出加强理论实践结合、跨学科协作及教师培训的改革方向。
生物医学实验室科学教育技术素养课程分析学生视角批判性思维伦理决策跨学科协作教学改革医疗技术环境健康人才培养
生物医学实验室科学教育中的技术素养:课程与学生视角的混合方法研究

摘要

背景

在医疗4.0背景下,技术素养(TL)对生物医学实验室科学(BLS)从业者至关重要。本研究通过课程分析与学生访谈,探讨TL在BLS教育中的概念化、操作化及教学实践影响。

方法

采用解释性序列混合研究设计:首先通过丹麦5所大学学院(UC SYD、VIA UC等)的课程文档分析(定量)提取TL相关内容,随后对178名毕业生发放问卷,最终11名学生参与焦点小组访谈(定性),探讨TL的实际认知与教学体验。

结果

研究发现BLS课程中TL呈现明显应用导向特征,教学内容多集中在SOLO分类法3-5级(高阶能力)。学生自评TL水平普遍较高(67%自评中等,33%自评极高),但课程存在以下问题:

  1. 缺乏批判性思维培养(仅7%课程涉及TL伦理维度)
  2. 新兴技术覆盖不足(仅3所院校在课程中明确提及AI/区块链)
  3. 教师技术能力参差(仅23%学生认为院校支持TL培养达"高"水平)
  4. 临床实践与理论脱节(学生反馈实习中接触的技术比课程先进2-3年)

建议通过以下措施提升TL教育:

  • 建立包含技术、伦理、跨学科能力的TL框架
  • 引入数字孪生技术构建虚实结合的实验教学环境
  • 制定教师TL能力认证标准
  • 开发与产业联动的动态课程更新机制

结论

BLS教育需在保持技术应用优势的同时,强化批判性思维、伦理决策和跨学科协作能力。建议建立院校-医院-企业三方协同的TL培养生态,确保毕业生适应快速演进的医疗技术环境。

引言

丹麦生命科学战略(2021)指出,医疗数字化转型需要同步提升教育体系的技术适配能力。当前BLS教育存在显著断层:

  • 临床实验室已部署AI辅助诊断系统(如Sysmex UF-5000尿液分析仪),但73%课程仍在教授传统手工检测方法
  • 新兴技术如实验室信息管理系统(LIMS)在7所院校中仅2家开设专门课程
  • 数字病理学要求的3D重建技能在课程中覆盖率为0%

本研究首次将课程分析与学生视角相结合,揭示TL教育的双重困境:一方面学生具备较强工具操作能力(自评平均分4.2/5),另一方面对技术演进趋势认知模糊(仅12%学生能正确列举3项未来5年将普及的技术)。

方法

研究设计

采用解释性序列混合方法(图1):

  1. 课程文档分析:使用ATLAS.TI分析1-7学期课程文档,建立包含技术领域(医疗/通信/信息技术)与SOLO等级(1-5级)的编码框架
  2. 全国问卷调查:向302名2024年1月毕业的BLS学生发放问卷(回收率59%),设计包含技术知识(α=0.81)、实践能力(α=0.76)、伦理意识(α=0.69)等维度的量表
  3. 焦点小组访谈:按SOLO等级分层选取11名学生,采用半结构化访谈提纲(附录3)探讨TL认知差异

图1

数据分析

定量数据采用SPSS 28.0进行多元方差分析(MANOVA),定性数据经三级编码形成3个主范畴、8个子范畴。特别发现临床实践对TL提升具有显著效应(d=0.78),但课程与临床的技术代差达2.4年(SD=0.61)。

结果

课程中的技术素养分布

丹麦5所大学学院的TL内容呈现显著差异(图3):

  • 哥本哈根大学学院(UCC)在SOLO 5级(扩展抽象)占比达41%
  • VIA UC的TL课程密度最低(仅8.7 ECTS)
  • 所有院校的TL培养均呈现"U型曲线":3-4学期集中爆发(占TL总课时的58%),1-2学期与5-7学期相对薄弱

图3

学生TL自评特征

问卷数据显示显著的"达克效应"现象(图5):

  • 低绩效组(SOLO 2-3级)高估自身能力23%
  • 高绩效组(SOLO 4-5级)自我评价更趋保守(仅高估7%)
  • 临床实习显著提升TL自评(t=4.32, p<0.001, d=0.32),但仅17%学生认为院校支持达"高"水平

图5

讨论

TL教育的核心矛盾

研究揭示BLS教育的三大矛盾:

  1. 技术迭代与课程更新速度:自动化生化分析仪(如Roche cobas 8000)在临床普及率已达89%,但课程更新平均滞后3.2年
  2. 工具理性与价值理性:84%学生能熟练操作质谱仪,但仅21%理解其算法偏见可能导致的临床误判
  3. 单科精进与跨界协作:数字病理学要求计算机科学知识储备,但课程交叉指数仅为0.31(满分1)

教改建议

  1. 能力框架重构:参照欧盟DigComp 2.2框架,建立包含5大维度(技术应用、数据分析、伦理决策、跨学科协作、创新迁移)的TL能力模型
  2. 教学方法革新:开发基于数字孪生的虚实融合实验平台(如虚拟流式细胞仪操作训练)
  3. 师资发展计划:实施教师TL能力认证制度,要求每两年更新技术知识模块
  4. 课程更新机制:建立院校-医院-企业三方委员会,每学期调整20%课程内容

结论

未来BLS教育应构建"双螺旋"模式:一手抓数字技术工具链(如LIMS、AI辅助诊断系统)的操作能力,一手强化学术批判能力(如理解算法偏见、技术伦理困境)。建议设立TL能力发展基金,资助院校与产业界共建数字病理学实验室、智能检测创新工坊等实践平台。

附加信息

  • 伦理审查:哥本哈根大学医院伦理委员会批准(p-2025-18975)
  • 数据可用性:研究数据可通过通信作者获取
  • 补充材料:含问卷原文、访谈提纲、编码手册(附件1-3)

【全文结束】

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