Titulaire d’un doctorat en sciences infirmières de l’Université de Montréal, Patrick Lavoie détient une expertise en soins critiques et en pédagogie. Ses travaux de recherche se concentrent sur la formation des infirmiers, des infirmières et des autres professionnels de la santé en soins critiques. Il s'intéresse particulièrement à mieux comprendre l'apprentissage de la prise de décision et du jugement clinique dans les situations où la vie des patients est en danger. Il détient une expertise de l'innovation en formation, de l'apprentissage expérientiel et de stratégies pédagogiques diverses (notamment la simulation clinique, le débriefing et la réflexion). Sur le plan méthodologique, il se spécialise dans les méthodes d'évaluation et de mesure, les méthodes mixtes et la synthèse des connaissances.

Patrick dirige le Labo Lavoie depuis 2018. Il est chercheur-boursier à l'Institut de cardiologie de Montréal et au Centre d'innovation en formation infirmière. Grâce à une subvention de la Fondation canadienne pour l'innovation, il a fondé le tout premier laboratoire mobile d'étude des mouvements oculaires pour comprendre les jugements cliniques en soins critiques. Depuis 2022, il est directeur scientifique de l'Équipe FUTUR (Fonds de recherche du Québec - Société et culture, 2013-2025), une infrastructure de recherche sur la formation universitaire centrée sur l'apprentissage des professionnels de la santé.