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现代时代的决定性特征是技术的指数级增长。在某些方面，技术并没有取代人类的角色，而是从根本上提高了人类绩效技能的价值和重要性。
一个关键原因是人员操作的技术系统的货币价值可能非常高。一个相关的例子是B-2“精神”隐形轰炸机，每架飞机的总生产成本约为20亿美元。昂贵的技术系统的操作员不仅承担着巨大的责任，而且还必须培养极高标准的专业知识，相关培训成本也很高。
面对这样的场景，如何保证重点人员培训的有效性，成为培训行业面临的难题。喷气式飞机飞行员就是一个典型的例子。能力需要突破人类表现的认知和生理障碍。除此之外，专家熟练程度的代价非常高，需要数千小时的飞行经验。然而归根结底，无论培训投资如何，一些飞行员在培训中表现出色，而另一些飞行员却失败了。传统上没有办法正确理解或预测此类结果。
为了应对这一挑战，由神经科学家、模拟训练专家和飞行训练专家组成的多学科联盟试图了解喷气式飞机飞行员在训练期间的真实想法。在一个真正创新的设置中，他们采用了一架 L-29 喷气式飞机，将仪表板与 NeuroTracker 系统集成，然后为飞行员连接了眼动追踪和心电图设备。
目标是研究飞行对实际神经物理训练负荷的实时影响——这在航空领域是世界首创。
使用的一个关键概念是“备用认知能力”，即执行任务时仍然可用的注意力资源。这既与任务的复杂性有关，也与个人的能力有关。例如，开车让一些人有足够的闲置认知能力来打电话，但对另一些人来说，这是一种危险的干扰。
目的是使用 NeuroTracker 测量飞行员实际执行 3 个难度级别的飞行演习时的备用认知能力，并在模拟器中复制测试。然后，这将对特定飞行任务的工作负载影响进行客观评估，揭示这些影响如何影响飞行员的表现和生理指标。
使用认知评估工具集（CATS）评估飞行性能，并要求飞行员主观评估每种飞行条件下经历的工作负载。
总体而言，研究结果表明，飞行操纵越困难，可用于 NeuroTracker 任务的备用认知能力就越少。与模拟飞行相比，实时飞行的这些影响要大得多。
备用认知能力的减少也与飞行技术性能下降相关。
自我评估显示，飞行员大大低估了 NeuroTracker、CATS 和生理测量所确定的真实认知工作量。实际上，飞行员并没有意识到他们的工作负荷能力何时已经超负荷，从而降低了他们的培训效率。
这项研究为精神负荷和生理负荷之间的直接关系及其对训练表现的综合影响提供了新的线索。这些数据可以为定制培训计划以满足个人需求带来直接好处。
例如，它可以用于限制较弱的飞行员进行低难度的实时飞行和中等难度的模拟飞行。或者，为熟练的飞行员设置高难度的飞行。这将通过持续的金发姑娘方法来定制培训需求，确保每次培训课程都针对每个飞行员的培训需求进行优化。
这项研究是多年研究项目的第一年，该项目将继续纳入专业知识的维度，以调查其对工作负载能力的影响。尽管这项研究是针对飞行员的，但评估原则可以转化为涉及高成本和高水平专业知识获取的培训计划。
从根本上来说，这种方法可以与任务绩效指标并行地实时测量学员的工作负载能力。它可以跨训练和作战平台以及跨军事和商业领域使用。因此，它为提高以下领域培训计划有效性的应用铺平了道路：
降低流失率——评估受训者的工作量能力，并根据受训者的培训能力和完成预期筛选受训者以进行项目选择。
定制培训——调整培训以满足每个学员的特定需求，例如根据特定的工作量优势和劣势调整培训任务。
加速学习——通过最佳点方法设计培训难度，根据个人工作负载能力优化培训刺激。
适应性学习——根据每个受训者的技能水平和认知状态实时更改培训内容，因为他们的能力会随着培训时间的变化而调整。
培训设备选择——通过比较一种培训系统与另一种培训系统的工作负载率变化，可以将个别受训者与基于设备的学习效率相匹配，从而降低总体培训成本。
展望未来，很容易想象这种科学研究会改善许多行业的培训成果。在这种情况下，由于科学实验室和商业培训解决方案行业领导者之间的新型合作伙伴关系，这些成果可能会加速实现。
福伯特应用研究中心、蒙特利尔大学、罗克韦尔柯林斯（航空电子和模拟培训公司）和爱荷华大学操作员绩效实验室在各自的专业领域合作，提出了一种评估飞行心理负荷的创新方法。该论文在 2017 年跨服务/行业培训、模拟和教育会议 (I/ITSEC) 上发表，并荣获培训类别最佳论文。
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