尽管大多数行业现在认可模拟训练的优势,但有时很难清晰地说明运动为何至关重要。经过与客户沟通,我们得出自己的调查成果以解释这些观点。
1 – 精神运动反射的发展
Benjamin Bloom 1972 年所作的“Learning Domains Taxonomy”(学习领域分类)就已经涉及基于运动的训练和模拟学习设备的应用。以下因素促成了精神运动反射的发展以及模拟器运动形式的主干。
- 感知 – 使用感官线索引导电机活动。
- 响应 – 通过模仿试验和错误来学习复杂技能;按照指令操作。
- 机制 – 学习到的响应成为一种习惯,自信而熟练地采取行动。
- 复杂的逼真反应 – 执行复杂的运动模式。
- 适应性 – 可以修改或调整运动,以适用于特殊情况。
2 – 多模式训练
教育和训练理论家一致认为,教育需要从一整套情景中实现,以便确保讲师将训练课程有效地传授给学员。
在有效的训练模拟器中,通过以下四种模式来构建核心模拟解决方案并向学员进行传达:
- 可视化:学员能够看到模拟中发生的动作,并且能够相应地调整自身的操作。
- 声音:立体声或环绕音效带来身临其境的感受,学员仿佛置身真实环境,更有效地熟悉设备特定的声音和环境特定的声音。
- 指令:清晰明确、主题专业以及非常详细的训练目标,对于有效的知识传授至关重要。尽管技术是此知识传授的必要媒介,但注重课程定义以及向学员发布清晰明确的指令也同样重要。
- 运动:操作人员需要“感受”记忆。研究表明,多模式训练能够改善各个主题领域的学习成果。建立在听觉和视觉训练以及动觉领域上的指令,是获得学习成功的最佳方式。
提供有效的混合情景训练的唯一方法是将这 4 大因素完美结合起来
3 – 模拟器认证和验证
根据美国建模和模拟协调办公室 (M&SCO) 使用的定义,为了避免消极训练,在模拟器开发和部署过程中必须进行认证和验证。
如 VV&A(认证、验证和鉴定)手册中所述,为了确定在给定情境中应该使用模型还是模拟,抑或两者结合使用,必须通过评估其对于预期用途的适合程度来确立其可靠性。
通过评估模拟与其预期用途相关的性能、精准度、正确性和可用性来确立可靠性。
可靠性取决于以下模拟特征:
- 性能 – 不是绝对意义,而是相对于指定应用所需的功能。
- 精准度 – 不是绝对意义,而是相对于预期用途所必须的精准度
- 正确性 – 对于以下因素的信任水平:模拟的数据和算法可靠、强大且合理实施,并且模拟结果的精准度与期望的精准度无大幅度的意外偏离。
- 可用性 – 与模拟的使用相关的因素,例如操作人员的训练和体验,应用中所用数据的质量和适用性,以及应用于模拟的配置控制过程。
(来源:建模和模拟协调办公室 (M&SCO))
通过观察模拟器的可视化输出即可测量可靠性的许多因素,但是模拟专家只有真正坐在学员座椅上,才能评估虚拟设备的正确性和准确度。
4 – 学员最大限度的参与
最好的训练解决方案能够实现学员最大限度的参与。大多数操作人员是多模式学员—他们在训练过程中通过看、听和感知来更好地学习。此外,当他们“感受”“真实情况”时能够获得更深切的体验。静态的桌面培训应用远不及具有这些训练特征的动态解决方案。
Michael E. McCauley 在 2006 年为行为和社会科学研究机构所作的技术报告 1176 中指出,大量引人注目的结论揭示了构成飞行员最佳运动训练的新观点:
- “与许多模拟器工程师和操作人员的观点相反 (…) 不确定模拟器的价格与收到的训练收益相关。”
- “增加有限运动量很可能使模拟器更受飞行员欢迎。”
报告建议实施有限的运动,以便获得以下优势:
- 提供事件线索(例如着陆颠簸、有效平移升力)。
- 避免固定基赤道无风带。
- 增加飞行员对于模拟器的接受程度。
(来源:行为和社会科学研究机构)
“训练和模拟是教育的高科技分支。” -D-BOX
同样的概念和理论构成了教育、训练和模拟的发展基础。作为变革者,我们来快速浏览一下运动解决方案的发展历程。
先驱者实验方法
从人类开始创造机械以弥补自身运动和技巧的不足伊始,便有了对操作人员进行训练的需求。必须确保他们知道如何操作设备来“完成工作”。训练操作人员,使其熟悉预期应当采取的行动,与这些新机械或设备交互操作时的“感受”,这对于这些模拟实验先驱至关重要。
理论家的新纪元
近代:有关教育需求的决定性结论。
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1972 – Benjamin BloomBloom 创造了“学习领域分类”,他在分类中提出“精神运动领域”,包括:• 感知 – 使用感官线索引导电机活动。• 响应 – 通过模仿试验和错误来学习复杂技能;按照指令操作。• 机制 – 学习到的响应成为一种习惯,自信而熟练地采取行动。• 复杂的逼真反应 – 执行复杂的运动模式。• 适应性 – 可以修改或调整运动,以适用于特殊情况。 |
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1987 – Chickering 和 Gamson他们的“最佳实践七大准则”提出主动学习概念:“学习不是旁观。学生如果只是坐在教室听老师讲课,背诵预先布置的作业,并且回答问题,那么无法学到更多知识。他们必须探讨所学内容,用笔记录,将知识与过去的经验结合起来,应用到日常生活中。必须将所学内容融合为自身的一部分。” Arthur W. Chickering 和 Zelda F. Gamson,“最佳实践的七大准则”,AAHE 期刊 39:3-7,1987 年 3 月 |
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1992 – Fleming, N., 和 Mills, C.提出 VARK(视觉、听觉、阅读、动觉)训练需求的证据之后,Fleming 和 Mills 提出多模式训练概念,并出版了“Not Another Inventory, Rather a Catalyst for Reflection”(不是另一个总结,而是关于反应的催化剂)。Neil Fleming 及其团队倡导多模式训练需求以及动觉线索作为 VARK 方法一部分的重要性。 |
专业知识汇聚
经过围绕模拟器基本特性的多年试验、改进和长期发展演变,创建了与运动相关的最佳实践。各种知识汇聚一起定义了模拟器学员应接受的最佳运动量。下面介绍行为和社会科学研究机构提出的两个观点。
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2006 – Michael E. McCauley“与许多模拟器工程师和操作人员的观点相反 (…) 不确定模拟器的价格与收到的训练收益相关。” |