使用数字工具追踪接触者以提高学校的COVID-19安全性:探讨学校工作人员的观点和经验的定性研究

简介

背景

世界各地许多政府将关闭学校作为暂时减少COVID-19传播的一种方式。在英国，学校第一次关闭是在2020年3月18日至6月1日，第二次关闭是在2021年1月4日至3月8日。[1］．自2021年3月以来，学校保持开放;然而，在社区传播增加的背景下，学龄儿童中COVID-19的发病率很高[2，3.］．也有强烈迹象表明，与成人相比，年龄较大的儿童(10-16岁)可促进传播，更有可能将感染引入家庭[3.］．先前的研究显示，中学较小学更有可能爆发大规模的疾病[4，5］．

应避免关闭学校，因为这对儿童的社会、身体、教育和心理发展有负面影响，低收入背景的学生受到的影响尤为严重。6］．它们还会影响父母(尤其是女性)的工作能力，导致生产力降低和收入损失[6，7］．支持学校继续开放至关重要，但这需要系统，如检测、接触者追踪、社交距离和其他支持，以减轻感染传播，并让学生、教职员工和家长有信心[8］．

在COVID-19大流行期间，各国为学校发布了各种指导方针[9-11］．这些措施包括社会距离措施(例如，保持不同的学生群体，尽量减少校园内的接触，错开上课和放学时间，保持师生之间和教师之间的距离)，以及使用定期检测、佩戴口罩、追踪接触者，以及对密切接触者进行隔离/检测。指引通常会给予学校一定程度的灵活性，以配合学生的需要和年龄范围、每所学校的实际布局，以及可用的资源，落实这些措施[9］．不过，学校职员对如何在实践中遵守指引表示关注。[12，13］．自这些措施实施以来，很少有关于学校员工如何管理以及他们面临的挑战的报道。

在过去两年中，提出了支持COVID-19管理的多种技术，包括监测、监视、检测和预防[14，15］．在应对COVID-19中，最引人注目的技术应用之一是接触者追踪，这是防止传染病传播的关键措施[16］．接触者追踪包括确定与感染者有过接触的人，并随后对其进行隔离[16］．支持接触追踪的数字技术，如能够精确跟踪位置的GPS芯片，能够感知设备之间距离的蓝牙无线电，以及始终在线的互联网连接，可以比劳动密集型的手工方法提高效率。17，18］．私营公司开发了旨在协助学校和其他企业追踪接触者的系统[19，20.];然而，到目前为止，还没有研究评估它们在学校内用于接触者追踪的用途。多项研究旨在调查学校中的传播模式，发现与自我报告的测量方法相比，无线传感器可以更准确地识别短时间的近距离接触[21，22］．然而，这些研究是在COVID-19大流行之前进行的，他们没有调查学校在现实世界中采用这些系统的情况。

尽管疫情期间接触者追踪工具尚未在学校广泛应用，但监控技术已在英国、美国和澳大利亚的学校普及[23-25］．生物识别技术，例如指纹扫描仪，已被应用于图书馆管理和无现金餐饮[26，27］．配备面部识别技术的系统虽然不太普遍，但已在学校安装，目的是发现性犯罪者或寻找失踪儿童。28]或方便食堂缴费[29］．闭路电视(CCTV)的使用在许多英国学校很普遍，主要用于预防和侦查犯罪[24］．先前关于在学校内接受闭路电视的研究表明，对隐私的感知侵犯取决于许多因素，如摄像机的位置，其理由，以及个人是否被持续监控[26］．研究亦显示，在使用闭路电视与对私隐的影响之间，应取得平衡。[30.］．

最近的研究强调，使用接触追踪技术的意愿可能会受到隐私担忧的负面影响[31，32]，即使对COVID-19的担忧仍然很高[31］．这些技术的使用引起了人们的关注，因为人们认为接触追踪将涉及政府加强监控。30.]，担心第三方会获取他们的个人资料，并对追踪接触者所涉及的内容有误解[30.］．也有一些数字医疗项目因为担心侵犯隐私和保护匿名性而未能赢得公众信任而被放弃。33，34］．

重要的是，为学校开发的任何工具都应与潜在用户和利益相关者共同设计，因为这一过程可确保它们更有可能可用和吸引人。35］．协同设计的第一步是了解潜在用户的观点和需求[36-38］．探讨这些工具将被部署的环境，以及潜在用户的观点，可以帮助确保所开发的任何技术都可能是有用的、吸引人的、可接受的和可行的。[39，40］．学校职员，包括管理人员和班主任，是参与校本科技发展的主要使用者群体[41，42］．学校职员的意见在学校是否成功采用科技方面可发挥关键作用[43，44]，他们也可能做出关键的实施决策，并负责每天使用这些工具。

客观的

在这项研究中，我们探讨了学校工作人员在努力限制COVID-19在校园内传播时遇到的挑战、支持接触者追踪的技术的机会，以及设计此类技术的考虑因素。这项研究是更广泛的学校COVID-19测绘和缓解(CoMMinS;R101587-103)是英国国家卫生研究所(NIHR)和英国研究与创新(UKRI)的一个项目，旨在通过与学校合作开展的积极和响应性研究计划，迭代和评估学校的COVID-19控制和缓解措施。

方法

招聘

本研究的数据来自布里斯托尔(英国)更广泛地区参与了更广泛的CoMMinS项目的中小学的子样本。特殊教育需要学校不包括在内。我们的目标是根据黑人、亚洲人和少数民族(BAME)群体的学生比例招收多样化的学校;接受改善教育成果资助的学生比例(学生溢价);合资格享用免费校餐的学生百分比;多重剥夺指数(IMD)。这些数据来自英国政府网站[45］．学校的选择也是基于他们参与研究的能力和意愿。

如果参与者是担任教学、IT或学校管理职务的工作人员(如校长和副校长)，或在学校内负责管理COVID-19的其他任务，则有资格参加。参与者还需要能够使用视频通话设施，并会说英语。为了招募工作人员，每所学校都确定了一个关键联系人，他与第一作者联系，向工作人员宣传这项研究。这一进程包括向工作人员分发一封邀请信，其中包括与与会者资料表的链接。此外，在线兴趣表达表的链接(通过电子系统REDCap[范德比尔特大学]，这是一个专门为研究设计的安全在线数据捕获系统[46])。在这份意向表上，参与者被要求提供详细的联系方式，并被要求同意研究人员联系他们以提供有关研究的完整信息。

道德的考虑

第一作者联系了对REDCap感兴趣的个人，第一作者确保向他们提供并了解有关研究的所有相关信息。通过REDCap获得同意参与的个人的书面知情同意。参与者获得了20英镑(22.18美元)的代金券作为对参与活动的感谢。所有的程序都得到了布里斯托尔大学生命科学研究伦理委员会的批准。112284)。

数据收集

这种定性研究是以现象学理论为基础的。现象学旨在理解个人或一群人对特定现象的生活经验的意义、结构和本质[47］．在这种情况下，定性研究的主要目的是发展对世界是如何由参与研究情境的个人构建的理解[48］．这项研究的目的是深入了解参与者在努力限制COVID-19在学校内传播时所面临的挑战的经验，以及他们对支持接触者追踪的技术的看法。

第一作者在2021年2月至7月期间通过视频电话进行了半结构化访谈。访谈的好处之一是它能提供丰富的数据。49相比之下，焦点小组更有可能产生态度、观点和第三人称故事[50］．半结构式访谈比完全结构式访谈更受欢迎，因为半结构式访谈能促进对话，让面试官深入探索参与者的思想、观点和经历，而附加的问题可以引出更详细的叙述和故事。51］．由于本研究的重点是一个未被充分研究的领域，目的不是探索预先确定的理论或主题，在访谈中允许参与者有足够的空间分享他们的经验和观点被认为很重要。

研究小组制定了一份主题指南，以涵盖这项研究的主要目标。在半结构化访谈的背景下，主题指南是迭代开发的，并随着访谈的进行而改进和调整(文本框1)．特别是主题指南的最后一部分(即供讨论的数字解决方案)在一次访谈中得到更新，因为数字解决方案要么由参与者提出(数字形式、接近跟踪)，要么由研究人员提出(闭路电视、门禁卡、数字座位计划)，这是基于参与者在试图确定阳性病例的密切接触者时所面临的挑战的描述。在前2次访谈中，主题指南中没有包含任何解决方案。随着研究团队逐渐了解学校如何进行接触者追踪，以及这一过程中的盲点是什么，他们开始制定关于可用于提高准确性的数字工具的建议。参与者还被要求提供他们自己对数字工具的想法。随着访谈的进行，参与者和研究人员建议的工具被添加到主题指南中。访谈平均持续30分钟，并在参与者同意的情况下进行录音。

分析

采访都是逐字逐句记录下来的，笔录都是化名的。专题分析用于分析数据，遵循Braun和Clarke [52］．NVivo 12 (QSR International)协助分析[53］．所有主题都是归纳出来的，并与参与者的叙述密切相关。两位作者独立编写了5个(28%)的访谈。作者就编码框架达成了共识，在细化和最终确定主题和子主题之前，通过讨论解决了任何分歧。

结果

参与者

研究包括5所学校:1所小学(学生年龄范围为5-11岁)和4所中学(学生年龄范围为12-18岁)。5所学校中有3所(60%)采用了多样性措施。样本包括贫困分数非常高到非常低的学校，包括一所独立学校。BAME学生的比例(38%-72%)，符合FSM(12%-36%)的学生，以及获得学生津贴的学生(33%-56%)的比例也存在差异。我们最初的目的是有意从感兴趣的参与者中抽取样本，以实现学校角色的多样性。然而，由于表达兴趣的参与者数量的限制，招募是机会主义的，我们对所有完成了兴趣表达表的参与者进行了抽样。第一作者联系了所有通过REDCap提供联系方式的个人(N=42)。那些回应并同意参与的人都被纳入了研究。当研究小组得出结论，任何新信息对参与者帐户中已经出现的主题影响很小或没有影响，并且认为已达到饱和时，数据收集就结束了[54］．在这6所学校中，招募了18名(42.9%)参与者。在18名参与者中，8名(44.4%)为女性，10名(55.6%)为男性;此外，4名(22.2%)为高级管理人员，12名(66.7%)为教师，1名(5.6%)为助教，1名(5.6%)为行为支持经理。

主题

确定了三个主题，描述了学校工作人员在管理社交距离和接触者追踪方面的努力和挑战，以及他们对可以加强现有规定的数字解决方案的建议。这些主题和子主题以及采访中的引用在表1后面会详细描述。

主题1:采取保持社交距离措施，预防和限制高风险互动;然而，盲点是存在的

小学和中学的工作人员都在努力遵循国家的指导;然而，他们在管理社交距离方面的规定似乎存在重大差异。在小学，学习需要小组合作和互动(尤其是在早期)，关于社交距离的规定和教室里严格的座位安排被认为是不合适的。不过，在可能的情况下，工作人员会选择尽量减少面对面接触的座位安排，比如一排排或马蹄形的座位。每个班级都被认为是一个“泡泡”，学生们只能在这个泡泡里与其他学生和工作人员混在一起。

中学的学校工作人员使用了一些现有的额外制度和规定。在教室里，有严格的座位安排，参与者报告说一直在使用数字座位计划;这些是由一个为教室管理而设计的数字系统生成的。没有使用气泡。课间休息时，学生们只和同年级的同学交往，不期望学生在同年级之间保持社交距离。在教室里，老师们与学生保持2米的距离，他们继续在不同的年级教学。

为了尽量减少不同年级在公共场所的互动，中小学的工作人员都采取了一些措施，如错开休息时间、保持年级分开、分区和单向系统。所有员工都被要求与同事保持至少2米的距离，并对员工房间进行了调整，以防止近距离互动。

参与者报告说，尽管采取了预防措施，但高风险互动似乎仍在发生。工作人员并不总是与他们的同事保持距离，一些教室的空间限制也不总是允许他们与学生保持2米的距离;同年的学生可以在课间休息时，在大厅和餐厅等公共区域自由地近距离互动。在中学，科学课尤其面临挑战，因为有时老师需要离开他们指定的区域，走近学生，帮助他们做实验。一位教授科学的参与者解释说，当他们与学生接近时，被提醒会很有帮助。从数字系统接收警报可能有助于防止漫长而危险的互动。

主题2:学校工作人员使用手工和数字方法支持接触者追踪;然而，更高的准确性是需要的

在小学，每个班的学生和工作人员组成一个泡泡，参与者描述接触追踪是一个相对简单的过程。当发现阳性病例时，同一气泡中的所有学生和工作人员都被认为是密切接触者，并被学校要求隔离。当学生与来自不同气泡的学生分享课程或活动时，所有出现阳性病例的学生都将被隔离。受访者普遍认为，不能相信小学生能识别密切接触者的身份。因此，调查往往不会进行，将同一班级或同一活动中的每个人与阳性病例隔离被认为是一个更实际的选择。

在中学里，许多不同年级的学生聚集在公共区域。教师们也在不同的年级进行教学。因此，追踪接触者需要进行详尽的调查。数字座位表被常规用于识别教室中的密切接触者。学校的高级领导团队还进行了手工调查，如与教师、学生和家长的访谈，以确定社会联系。在1所学校(16.7%)，工作人员定期查看闭路电视录像，以确定公共学校区域的接触者。与会者报告说，保持案件的匿名性并不是接触者追踪调查的优先事项，并强调没有学生、家长或工作人员提出投诉。

但是，与会者对人工调查不准确表示强烈关切。他们承认座位表并不总是及时更新;如果使用不同的座位安排，参与者会忘记或很难更新座位，有时学生在没有事先询问或通知老师的情况下就改变了分配的座位。参与者解释说，他们通常会单独保存文件，或者给教室拍一张快速照片。积极案例对密切接触的回忆并不总是可靠的，参与者也会遇到相互矛盾的描述。再加上缺乏任何亲密互动的物理证据，参与者必须尽其所能地处理这些情况，并严重依赖自己的记忆和判断。

与会者认为，有必要提高教室内外接触者追踪的准确性，而数字解决方案可能会有所帮助。具体来说，允许学生通过扫描座位/桌子上的快速响应(QR)码来更新座位计划，被认为有可能导致更准确的计划和更灵活的座位安排，以及更多的学生遵守。与会者认为，所有学校都安装了闭路电视摄像头，可以帮助识别食堂等场所的密切接触者。可以测量和跟踪学生和教师之间距离的移动系统(即距离跟踪设备)被认为是提高准确性的有价值的方法。如果能提供有关工作人员和学生行踪的准确信息，那么用于监控公共学校区域出入情况的不太互动的技术(包括出入卡)也被认为很有前途。

尽管与会者热情高涨，但他们确实对这些技术解决方案有所保留和担忧。在移动近距离跟踪方面，他们担心侵犯隐私，因为他们认为学生将在学校内不断受到监控。他们还强调了同意的问题，以及学校里每个人都需要使用这个系统。此外，还有人担心虚假的接近警报可能会使工作人员不必要地自我隔离。绝大多数嘉宾都认为手动检视闭路电视录像费时，因此不可行，并担心闭路电视系统的技术限制(例如，学校内没有摄影机覆盖的地方，录像可能不够清晰和详细，无法识别学生)。此外，参与者讨论的大多数学校目前只在特殊情况下使用闭路电视录像来识别涉及严重事件的学生，如打架。因此，一些参与者担心将其扩展到感染控制场景，因为这需要频繁使用系统，他们认为这是侵入性的。审查录像所需时间的技术问题将使其难以成为学校的普遍做法。

与会者还强调了在联系公共卫生当局(特别是现已解散的英格兰公共卫生部)报告阳性病例并在接触者追踪方面获得建议和支持时遇到的挑战。该系统需要拨打多个电话，并向不同的员工重复相同的信息。引入可在学校和公共卫生当局之间共享的数字记录被视为改善他们之间沟通和协作的一种方式。然而，这并不是所有参与者都经历过的挑战，因为那些工作人员有信心管理接触者追踪的学校不需要与当局联系。

主题3:保持社交距离、接触者追踪规定和其他与covid -19有关的措施影响学校运作，并对教职员工和学生提出额外要求

保持社交距离以及其他旨在保障学生和工作人员安全的规定对学校生活产生了深远影响。参加者解释说，更实用的科目的教学尤其困难。在实行分区制的学校里，不同年级的学生呆在学校的不同区域。因此，戏剧、音乐、科学课所需的设备和体育运动(PE)所需的户外设施的房间被限制进入。参与者讲述了他们试图在课堂之间移动设备，但这严重影响了教学质量。体育课程也减少了，以便清洁更衣室。

为了应对这些变化，参与者承担了额外的责任，包括在课间移动设备，调整课程，确保对自己的工作区域消毒，提醒学生戴口罩并保持距离，跟踪检测呈阳性的学生，并管理整个学校的反应。与会者还强调，学校无法控制的因素，如关于学校密切接触的定义的混合信息、学生不强制检测、佩戴口罩和体温测试的规则改变，使他们为教职员工和学生营造安全环境的努力进一步复杂化。

尽管面临这些挑战，但参与者发现学校环境发生了积极的变化。一所学校(16.7%)停止了跨学年欺凌行为，因为年级分组被分开，而加强清洁和坚持卫生措施导致了其他疾病爆发的减少。一些与会者还指出，他们的学校将永久性地实施其中一些变化。

讨论

主要研究结果

在接触者追踪中引入闭路电视、近距离跟踪和门禁卡可以提高接触者追踪的准确性和速度

本研究探讨了学校工作人员在管理COVID-19方面的经验，以及他们对数字解决方案的需求，这些解决方案可以加强他们的努力，改善接触者追踪，限制COVID-19在学生和工作人员中的传播。尽管学校执行了政府的建议，但学校工作人员仍然发现很难限制和适当监测高风险接触者，并强烈认为有必要提高接触者追踪的准确性。中学的教职员面临更严峻的挑战，因为学生在同一年级与其他学生互动和聚集，而同一年级的学生人数可达200、300人或更多[55］．据报道，在小学里，学生与他们的圈子里的其他学生有密切接触，这个圈子平均有30名学生[56］．

研究结果表明，数字系统，特别是门禁卡、近距离跟踪和闭路电视，有机会提高接触追踪的准确性和效率。人工调查(对教师、学生和家长的采访)和座位安排的回顾被认为是不准确的，因为它们依赖于个人回忆互动的能力，并保持他们的记录是最新的。在接触者追踪中引入自动化可以提高调查的速度和准确性，并可能对中学产生更深远的影响。在进行人工调查或在此过程中遗漏了一些密切接触者的情况下，中学生的接触者可能会呈指数级增长。延迟隔离或检测密切接触者，使病毒在学校内传播的空间更大。

在引入新工具之前，需要了解和解决学校各利益相关者对隐私的期望和担忧

引入移动近距离跟踪设备和闭路电视的新用途(主要是为了联系追踪目的而跟踪个人)被认为是有希望的，但引起了员工对隐私的担忧。参与者特别担心这些解决方案的引入会导致学校内部对学生的持续监控。为了解决这些问题，需要更多的概念性工作来分解隐私的概念，我们应该试着理解在学校不同的环境中对隐私的期望是什么。虽然对隐私没有普遍的定义，但"对隐私的合理期望"的概念决定了一个人在哪些地点和活动中可预期享有隐私权[57］．这一概念强调了对隐私的期望在很大程度上取决于环境和环境。为此，我们应该问自己，在学校里对隐私的合理期望是什么?学校须持有学生及其家庭的个人资料[58]，他们被期望监督和监督行为，以支持学生的福利和教育[59］．个人也可以有不同的期望，这取决于他们在学校的位置。教室里可能没有隐私，出勤率和表现受到严格监控，而学校厕所则是一个不希望被观察的地方。

本研究探讨了教师的经验和看法，但不同的利益相关者，包括学校社区的不同成员(教师、家长、学生)，可能对隐私有不同的期望。许多家长希望学校能告知他们孩子的行为，而学生可能不希望学校观察或报告他们的行为，并保持他们的行为隐私。总的来说，为学校设计的联系人追踪数字解决方案应该优先考虑安全措施，以解决对隐私的担忧。在与学校社区的沟通中，应该强调这些措施，以及关于如何使用这些措施和用于什么目的的明确解释。共同设计解决方案，探索不同利益相关者对隐私的关注和期望，将增加任何解决方案被广泛接受的可能性。

人们特别关注使用闭路电视进行接触追踪的技术要求。面部识别技术将捕捉到的图像与系统中已有的个人身份图像数据库进行比较，这应该会使识别个人变得更容易、更快。60］．然而，这项技术可能被认为是侵入性的，它的应用遇到了阻力[25，29］．探讨学校社区成员对面部识别应用的意见，可以更清楚地了解他们是否认为使用面部识别是合适的。

接触者追踪工具应该给学校、员工和学生带来最小的负担

与会者担心任何接触者追踪系统对学校预算的要求。购买、修理和更换设备对学校来说是极其困难的，还有人担心移动近距离跟踪可能会产生虚假警报，并使工作人员不必要地处于隔离状态。这可能导致人员短缺，并需要引入临时员工，这对学校来说是一个巨大的成本。任何为学校设计的数字解决方案都应提供可用的技术支持，因为学校不太可能应对维护这样一个系统的持续需求。这项研究进一步表明，准确性(包括避免误报，这将不必要地需要学生和工作人员进行隔离)应该是系统的关键特征之一。此外，减少工作人员和学生参与任何数字解决方案的应用和使用的需求似乎至关重要。工作人员已经承担了很多责任，增加繁重的工作量会给他们带来额外的压力。考虑到这一人群的成熟度水平不同，期望学生作为用户发挥积极作用可能会产生额外的障碍[61］．因此，数字解决方案的设计应符合学校的工作流程和日常工作，并要求与个人的互动最小化。

限制

这项研究集中在英格兰西南部的学校。我们选择了这种集中的方法，因为在该领域缺乏研究，并希望深入探索学校员工的经验。在我们的研究结果的基础上，一个更大的英国范围的定量研究可以使更广泛的普遍性。该主题指南没有进行试点测试，因为COVID-19大流行的发展速度要求研究团队快速提供结果和见解，从而造成了额外的时间限制。

虽然这项研究在学校层面实现了有目的的抽样，但在参与者层面是不可能的。这项研究只包括了数量相对较少的高级学校工作人员(管理人员和教师)，主要原因是学校应对大流行影响的工作量很大。由于高级成员的任务是管理整个学校的响应，他们本可以就数字解决方案的影响和适用性提供更多的见解。我们未能招聘到接待人员、其他行政人员和清洁工等工作人员，而这些工作人员本可以为学校的COVID-19管理提供有价值的见解。

结论

这项定性研究发现，学校工作人员报告需要更好的COVID-19缓解措施，特别是在中学，而闭路电视和移动近距离跟踪和门禁卡等数字工具被认为是潜在的解决方案。重要的是要确保为学校设计的任何工具都优先考虑隐私问题，并将对教职员工、学生和日常管理的影响降到最低。进一步的定性工作将能够探索可接受性、可行性，并与已经出现的具体数字解决方案进行互动，并探索其他关键利益相关者(如学生、家长和决策者)的观点。

本研究探讨了学校工作人员在实施COVID-19措施时面临的挑战，以及中小学之间的不同规定，以确定合适的数字工具。总的来说，研究结果可以帮助在不同环境和环境中工作的研究人员和从业人员了解学校员工面临的特殊挑战，并为进一步研究数字解决方案的设计和应用提供信息。