《Journal of Sports Sciences》：Exploring undergraduate students’ perceptions of biomechanics curricula: Are there gender differences?
编辑推荐：
科学、技术、工程和数学（STEM）领域长期存在性别差距，且该差距持续存在于生物力学（Biomechanics）领域中，女性代表性不足。"渗漏管道"（leaky pipeline）一词被用于描述女性从STEM路径中分流，或因缺乏充分支持（inadequate s
科学、技术、工程和数学（STEM）领域长期存在性别差距，且该差距持续存在于生物力学（Biomechanics）领域中，女性代表性不足。"渗漏管道"（leaky pipeline）一词被用于描述女性从STEM路径中分流，或因缺乏充分支持（inadequate scaffolding）而被分流的现象。本研究以三所英国post-92大学运动相关学位项目中的本科生为对象，探索其对生物力学模块的看法，特别关注潜在的性别差异。研究通过在线调查收集了95名学生（25名女性和70名男性）的定性数据，聚焦于生物力学认知。采用反思性主题分析（reflexive thematic analysis），构建了四个关键主题：力学困难、实践经验与应用、教师或课程的作用、职业目标与未来规划。学生普遍重视生物力学的实践和应用方面，尤其是技术使用以及与治疗、执教和表现分析等职业的现实关联性。然而，许多学生报告了显著挑战，特别是数学内容、技术术语和数据分析方面。这些障碍常导致信心和动机下降，尤其在STEM相关技能自我概念（self-concept）较低的学生中。研究未发现感知上存在实质性性别差异，表明挑战和动机因素在学生群体中大致共享。
## 一、研究背景与问题提出
生物力学（Biomechanics）作为融合科学、技术、工程和数学（STEM）的典型交叉学科，其领域的性别差距问题已得到广泛关注。联合国教科文组织（UNESCO, 2024）数据显示，女性仅占STEM毕业生的35%，在科学和工程类职位中占比仅25%。尽管国际运动生物力学学会（International Society of Biomechanics in Sports, ISBS）的学生会员中女性比例达48%，但专业会员中女性仅占32%–41%，且女性在高级职位和 prestigious awards（如Muybridge Award、Geoffrey Dyson Award、Borelli Award）中的稀缺性尤为突出。这种"渗漏管道"现象——即女性从STEM路径中逐渐流失——在英国本土高校同样存在：伦敦城市大学的数据显示，选择生物力学模块的女性比例从第二学年（Level 5）的16.2%骤降至第三学年（Level 6）的7.1%。
已有研究表明，生物力学常被认为比生理学（Physiology）或心理学（Psychology）更抽象、数学要求更高。Felton（2023）发现女性学生的选课决策与自我效能感（self-efficacy）和先前积极经历密切相关，但Hsieh等人（2012）未发现性别与学业表现之间的显著关联。这一矛盾提示：尽管选课行为存在性别差异，但入学后的学习体验是否不同尚不明确。针对此缺口，研究人员聚焦于三所post-92大学运动相关学位学生，旨在深入探究本科生对生物力学模块的感知，并检验性别差异的存在性。
该研究发表于《Journal of Sports Sciences》，对于理解高等体育教育中的性别平等、优化生物力学课程设计以提升学生留任率具有重要的理论和实践意义。
## 二、主要技术方法
研究采用**定性研究设计**，通过**目的性便利抽样**招募三所post-92大学（伦敦城市大学、赫特福德大学、伦敦圣玛丽大学）运动相关学位（运动治疗、运动与锻炼科学、运动教练学、力量与体能训练）的二年级（Level 5）和三年级（Level 6）学生。数据收集工具为**匿名在线问卷**（Microsoft Forms），于2024年9月23日至10月17日期间在课堂上完成。问卷包含人口统计学信息和四个开放式问题（涉及学习享受、挑战障碍、教学改进建议、职业规划相关性），以及关于选课原因的选项题。最终分析纳入95份有效问卷（女性25人，男性70人），响应率为21.1%。
数据分析采用**反思性主题分析**（Braun & Clarke, 2019），以归纳法为主、演绎法为辅。两名分析人员（AA和BH）在前四阶段（熟悉数据、生成编码、构建初始主题、审核候选主题）对性别信息设盲，第五阶段（命名和定义主题）解除设盲以检验性别差异。为确保**可信度**（credibility），研究进行了成员检验（member-checking）；通过多机构采样和详细描述研究过程确保**可迁移性**（transferability）和**可靠性**（dependability）；通过匿名数据收集、研究者反思日志和直接引语确保**可确认性**（confirmability）。
## 三、研究结果
### 3.1 参与者特征
95名参与者年龄19–54岁（均值±标准差：24.6±7.8岁），其中二年级39人（女性11人，男性28人），三年级56人（女性14人，男性42人）。专业分布为：运动与锻炼科学（49人）、运动治疗（25人）、运动教练学（17人）、力量与体能训练（5人）。关于模块选修，17.7%表示生物力学非可选模块，35.4%不选择生物力学，46.9%选择或计划选择。
### 3.2 主题一：力学困难
通过学生对挑战和障碍的回应提炼出该主题。学生普遍将数学、方程和技术语言视为核心障碍，如"最大的挑战是涉及的数学和数字……计算和数据分析时容易失去专注"（学生42，L6）。技术术语的记忆同样构成困难："大量词汇难以记住"（学生29，L5）。非英语母语学生面临额外挑战："太多术语是用不同语言表达的，用非母语学习时很难理解和记忆"（学生57，L6）。
部分学生的自我概念（self-concept）成为隐性障碍："我猜这对我的非技术性思维来说太难了"（学生56，L6），"数学让我焦虑"（学生90，L6）。这种自我感知的能力不足与Felton（2023）发现的自我效能感影响选课决策相一致，可能形成阻碍学习的反馈循环。然而，也有学生表现出积极态度："生物力学背后的数学非常有趣……公式、数学和物理都充满乐趣"（学生96，L6），提示内在动机和早期积极经历可能发挥保护作用。
### 3.3 主题二：实践经验与应用
该主题源于学生对实践环节和技术工具价值的积极反馈。学生认为实践情境能提升参与度和理解力："第一年更多实践应用有助于保持兴趣——有些人觉得数学内容过于集中"（学生66，L5）。技术工具如测力台（force plates）、三维动作分析系统（3D motion analysis）和计算机模拟（computer simulations）的使用被广泛认可："真正享受使用动作捕捉系统、测力台和计算机模拟等先进技术工具"（学生63，L6）。
然而，不熟悉设备和软件也造成困难："数据分析相关软件带来的挑战"（学生8，L5），"学习使用设备需要时间"（学生95，L6）。这反映了Knudson等人（2009）发现的实验室投入与学习效果之间可能存在的逆向关系——专业设备的可获得性未必直接转化为学习收益，关键在于如何整合与支持。
### 3.4 主题三：教师与课程的作用
该主题聚焦于教学结构、传递方式和支持对学生体验的影响。支持性教学显著提升学生信心："我在数学方面有些困难……但 lecturers 和课程流程帮助我变得更加自信！"（学生101，L6）。教师的热情和即时性（immediacy）与动机增强相关（Wilson & Ryan, 2013）。
学生同时强调清晰传递和适当排序的重要性："让解释更简单，用更好的方式将知识与实际联系起来"（学生44，L6）。部分有特殊学习需求的学生提出小组规模问题："作为ADHD和自闭症患者，我知道自己通过小组实践学习效果最好，而讲座规模让我难以投入"（学生97，L6）。虽然小组教学在促进深度学习方面有公认价值，但机构和社会层面的实施障碍仍存（Mills & Alexander, 2013）。
### 3.5 主题四：职业目标与未来规划
该主题涵盖学生对生物力学职业相关性的认知差异。部分学生表示不确定："目前不确定想从事什么角色"（学生79，L6），并将其归因于"缺乏对未来生物力学相关角色的指导"（学生101，L6）。但更多学生看到与治疗、执教和表现分析职业的明确关联："运动治疗中，了解个体步态和形态的生物力学对 injury mechanism 分析帮助很大"（学生47，L6）。
学生也认识到可迁移技能（transferable skills）的价值："进一步发展对数据的理解，以及如何比较数据以发现新信息"（学生6，L5）。这些发现与先前研究一致：感知到与职业的相关性正向影响选课决策和学业成就（Felton, 2023; Hsieh et al., 2012）。
### 3.6 性别一致性的重要发现
研究的核心发现是**未发现男女生在感知上存在实质性差异**。这一结果与先前强调STEM参与性别差异的文献形成对比，提示在本科生物力学模块情境下，不同性别的学生共享相似的经历、挑战和动机。
## 四、研究局限
样本向男性倾斜（70:25），可能限制了检测性别差异的统计效力，但该不平衡反映了运动专业学生的实际性别构成。自愿参与可能导致自我选择偏差。数据收集于学年初期、任何评估完成之前，可能影响学生感知的典型性。研究者的生物力学背景可能潜在影响数据解读，尽管通过反思日志和双研究者独立编码尽力控制。此外，三所post-92大学的特定情境限制了向其他类型机构或国际环境的直接推广。
## 五、讨论与结论总结
研究结论部分指出：学生始终重视生物力学的实践方面，特别是利用技术和设备分析人体运动；许多学生也欣赏生物力学的逻辑结构和现实适用性，尤其是与表现、治疗或执教职业相关联时。然而，学生也表达了对生物力学与其未来职业或持续专业发展相关性的不确定感，常因生物力学相关角色的可见性不足所致。这提示需要更好的职业路径映射或突出课程中培养技能的可迁移性。
挑战方面，数学内容、技术术语和数据分析频繁被报告为常见障碍。重要的是，这些困难不存在性别差异，表明它们在学生群体中被广泛经历。这一发现对课程设计具有直接启示：改进方向应聚焦于全体学生的共同需求——如加强数学和统计的软件教学、提供更多实践机会以增强概念理解、设计低风险评估以减轻考试焦虑、以及建立更清晰的职业关联——而非专门针对某一性别的干预措施。
研究人员强调，虽然社区驱动的倡议（如International Women in Biomechanics、National Biomechanics Day）在支持女性进入生物力学领域方面具有价值，但这些措施往往在研究生或更高层级实施，此时女性可能已从该路径分流。本研究表明，大学层面的课程设计干预可能同样重要，且应关注那些影响所有学生、但可能对保留率产生差异化影响的结构性因素。最终，创造更具包容性、实践导向和职业相关的学习体验，是提升生物力学教育公平性和有效性的关键路径。
