يؤدي تدريب الطيارين النفاثين إلى حلول صناعية جديدة

دور التكنولوجيا في تغيير قواعد اللعبة

السمة المميزة للعصر الحديث هي النمو الهائل للتكنولوجيا. وبدلاً من إزاحة أدوار البشر، أدت التكنولوجيا بطرق معينة إلى زيادة جذرية في قيمة وأهمية مهارات الأداء البشري.

أحد الأسباب الرئيسية هو أن القيمة النقدية لأنظمة التكنولوجيا التي يديرها الموظفون يمكن أن تكون مرتفعة للغاية. ومن الحالات ذات الصلة القاذفة الشبح B-2 Spirit، التي بلغت تكلفة إنتاجها الإجمالية حوالي 2 مليار دولار أمريكي لكل طائرة. لا يتحمل مشغلو أنظمة التكنولوجيا باهظة الثمن مسؤوليات ضخمة فحسب، بل يتعين عليهم أيضًا تطوير معايير عالية للغاية من الخبرة، مع تكاليف تدريب عالية مرتبطة بها.

تحدي صناعة التدريب

مع هذه الأنواع من السيناريوهات، تواجه صناعة التدريب تحديًا يتمثل في كيفية ضمان فعالية برامج التدريب للموظفين ذوي الأولوية العالية. الطيارون النفاثون هم مثال كلاسيكي. تتطلب الكفاءة تجاوز الحواجز المعرفية والفسيولوجية للأداء البشري. إلى جانب ذلك، فإن إتقان الخبراء يأتي بسعر مرتفع للغاية، ويتطلب آلاف الساعات من الخبرة في الطيران. ولكن في نهاية المطاف، وبغض النظر عن الاستثمارات في مجال التدريب، فإن بعض الطيارين يتفوقون في التدريب، بينما يفشل آخرون. تقليديا، لم تكن هناك طريقة لفهم مثل هذه النتائج أو التنبؤ بها بشكل صحيح.

الابتكار في نظم الأداء البشري

ولمواجهة هذا التحدي، حاول تحالف متعدد التخصصات من علماء الأعصاب، وخبراء في التدريب على المحاكاة، ومتخصصين في التدريب على الطيران اكتشاف ما يدور بالفعل في أذهان طياري الطائرات النفاثة أثناء التدريب. وفي إعداد مبتكر حقًا، أخذوا طائرة نفاثة من طراز L-29 ودمجوا لوحة القيادة مع نظام NeuroTracker، ثم قاموا بربط الطيارين بمعدات تتبع العين وتخطيط القلب.

وكان الهدف هو دراسة التأثيرات في الوقت الحقيقي للطيران من حيث أحمال التدريب الفيزيائي العصبي الفعلي - وهو الأول من نوعه في العالم في مجال الطيران.

تحديد حدود عبء العمل

كان المفهوم الرئيسي المستخدم هو "القدرة المعرفية الاحتياطية"، أي موارد الانتباه التي لا تزال متاحة عند أداء مهمة ما. ويرتبط هذا بتعقيد المهمة وقدرات الفرد. على سبيل المثال، تترك القيادة لبعض الأشخاص ما يكفي من القدرة المعرفية للتحدث على الهاتف الخليوي، ولكن بالنسبة للآخرين، يعد هذا إلهاءً خطيرًا.

كان الهدف هو استخدام NeuroTracker لقياس القدرة الإدراكية الاحتياطية للطيارين أثناء أداء 3 مستويات صعوبة في مناورات الطيران، وتكرار الاختبارات في جهاز محاكاة. وهذا من شأنه أن يوفر بعد ذلك تقييمًا موضوعيًا لتأثيرات عبء العمل لمهام طيران محددة، ويكشف عن كيفية تأثيرها على أداء الطيار والمقاييس الفسيولوجية.

نتائج اختبار الطيران

تم تقييم أداء الرحلة باستخدام مجموعة أدوات التقييم المعرفي (CATS)، وطُلب من الطيارين إجراء تقييم شخصي لأعباء العمل التي يواجهونها في كل حالة طيران.

بشكل عام، أظهرت النتائج أنه كلما كانت مناورة الطيران أكثر صعوبة، قلت القدرة المعرفية المتاحة لمهمة NeuroTracker. كانت هذه التأثيرات أكبر بكثير بالنسبة للطيران المباشر مقارنةً بالطيران المحاكاة.

كما ارتبط الانخفاض في القدرة المعرفية الاحتياطية بانخفاض الأداء الفني للطيران.

كشفت التقييمات الذاتية أن الطيارين قللوا إلى حد كبير من حجم العمل المعرفي الحقيقي، كما حددته NeuroTracker، وCATS، والمقاييس الفسيولوجية. في الواقع، لم يكن الطيارون على علم عندما أصبحت قدراتهم على العمل مثقلة، مما أدى إلى انخفاض فعالية تدريبهم.

التدريب التكيفي

تلقي هذه الدراسة ضوءًا جديدًا على العلاقات المباشرة بين أعباء العمل العقلية والفسيولوجية وتأثيرها المشترك على أداء التدريب. يمكن أن تكون البيانات ذات فائدة مباشرة لتخصيص برامج التدريب لتناسب الاحتياجات الفردية.

على سبيل المثال، يمكن استخدامه لتقييد الطيار الأضعف برحلات جوية حية منخفضة الصعوبة ورحلات محاكاة متوسطة الصعوبة. أو بدلاً من ذلك، تعيين رحلات جوية عالية الصعوبة لطيار ذو كفاءة عالية. وهذا من شأنه أن يصمم متطلبات التدريب من خلال منهج Goldilocks المستمر، مما يضمن تحسين كل جلسة تدريبية بما يتوافق مع الاحتياجات التدريبية لكل طيار.

فوائد صناعة التدريب

تمثل هذه الدراسة السنة الأولى من مشروع بحثي متعدد السنوات، والذي سيستمر ليشمل بُعد الخبرة لدراسة تأثيرها على قدرات عبء العمل. على الرغم من أن هذا البحث خاص بالطيارين، إلا أن مبادئ التقييم تترجم إلى برامج تدريبية تنطوي على تكلفة عالية مقترنة بمستويات عالية من اكتساب الخبرة.

بشكل أساسي، يقيس هذا النهج قدرات عبء عمل المتدربين في الوقت الفعلي، بالتوازي مع مقاييس أداء المهام. ويمكن استخدامه عبر منصات التدريب والتشغيل، وعبر المجالات العسكرية والتجارية. وعلى هذا النحو فإنه يمهد الطريق للتطبيقات التي من شأنها تحسين فعالية برامج التدريب في المجالات التالية:

انخفاض معدلات الاستنزاف - تقييم قدرات عبء عمل المتدربين وتصفية المتدربين لاختيار البرامج بناءً على كفاءتهم التدريبية وتوقعات الإنجاز.

التدريب المخصص – تكييف التدريب لتلبية الاحتياجات المحددة لكل متدرب، مثل تعديل مهام التدريب لتناسب نقاط القوة والضعف المحددة في عبء العمل.

التعلم السريع - هندسة صعوبة التدريب من خلال نهج النقاط الجيدة، وتحسين تحفيز التدريب لقدرات عبء العمل الفردي.

التعلم التكيفي – تغيير محتوى التدريب في الوقت الفعلي وفقًا لمستوى مهارات كل متدرب وحالته المعرفية حيث تتكيف قدراته كدالة للوقت الذي يقضيه في التدريب.

اختيار جهاز التدريب - من خلال مقارنة الاختلافات في معدلات عبء العمل لنظام تدريب واحد مقارنة بآخر، يمكن مطابقة المتدربين الأفراد مع كفاءة التعلم القائمة على الأجهزة، مما يقلل من تكاليف التدريب الإجمالية.

وبالنظر إلى المستقبل، فمن السهل تصور هذا النوع من البحث العلمي الذي يؤدي إلى تحسين نتائج التدريب في العديد من الصناعات. وفي هذه الحالة، من المرجح أن يتم تسريع هذه النتائج، وذلك بسبب الشراكة الجديدة بين المختبرات العلمية وقادة الصناعة في حلول التدريب التجاري.

حول الدراسة

فوبيرت للأبحاث التطبيقية ، وجامعة مونتريال ، وروكويل كولينز (شركة تدريب إلكترونيات الطيران والمحاكاة)، ومختبر أداء المشغلين بجامعة أيوا ، في مجالات خبرتهم للتوصل إلى طريقة مبتكرة لتقييم الأحمال العقلية للطيران. تم تقديم هذه الورقة في مؤتمر التدريب والمحاكاة والتعليم بين الخدمات/الصناعة (I/ITSEC) لعام 2017 وحصلت على أفضل ورقة عن فئة التدريب .

التقييم الإدراكي والمعرفي والفسيولوجي لفعالية التدريب

‍