本發明涉及計算機輔助技能培訓方案分析,尤其涉及一種維修技術人員培養方案評估方法及系統。
背景技術:
1、維修技術人員指對已投入使用車輛進行故障診斷、狀態恢復與性能保養的技能型人才,培養方案則指規定維修技術人員培養目標、課程體系、教學資源與考核標準的正式計劃文件;現有車輛維修機構中培養方案評估方法主要包括基于理論考試平均分與實操考核通過率的終結性評價、基于學員滿意度問卷與培訓師主觀總結的過程性評價以及基于結業后返修率統計的追蹤性評價三類,上述的方法在標準化培訓場景中是通過量化指標篩選與經驗性判斷,為培養方案的合規性審查與階段性調整提供了基礎支撐。
2、然而,現有評估方法在應對車輛維修技能形成過程中認知結構動態演化規律的量化表征時存在本質缺陷,即評估數據多源自培訓終點的截面式采樣,缺乏對學員從基礎認知到策略自主生成這一連續躍遷過程的細粒度行為數據采集與縱向關聯分析能力,評估指標側重于知識記憶的準確性或操作動作的規范性,無法量化測量培養方案對學員在信息不完備條件下的診斷邏輯構建能力與約束關系推理能力的塑造程度,評估結論依賴于群體平均分的橫向比對,難以剝離學員基線能力差異與車輛技術狀態差異對方案效果的干擾。
3、因此,亟需研究一種面向車輛維修技能認知躍遷規律的培養方案評估方法,以揭示培養方案對學員診斷策略自主生成能力的真實塑造效果。
技術實現思路
1、為了克服診斷思維不可量化的缺點,本發明提供了一種維修技術人員培養方案評估方法及系統。
2、本發明的技術實施方案為,一種維修技術人員培養方案評估方法,包括以下步驟:
3、s1:根據維修技能形成過程中學員認知結構的躍遷特征,將培養方案拆分為n個以能力質變點為邊界的連續階段;
4、s2:在相鄰連續階段的能力質變邊界處,基于邊界所對應基準認知單元對后續連續階段的影響程度,構造作用于單一可觀測參數的數據變異;
5、s3:基于數據變異所涉單一可觀測參數與關聯未變異可觀測參數的約束關系匹配結果,生成作用于學員的邏輯沖突;
6、s4:根據邏輯沖突作用后學員在信息遮蔽條件下的操作行為與無信息遮蔽條件下的操作行為之間的差異,評估培養方案對學員診斷策略自主生成能力的塑造效果。
7、優選地,所述在相鄰連續階段的能力質變邊界處,基于邊界所對應基準認知單元對后續連續階段的影響程度,構造作用于單一可觀測參數的數據變異,包括:
8、獲取邊界所對應基準認知單元在后續連續階段中的調用頻次;
9、根據基準認知單元所描述技術原理與可觀測參數在物理層面的因果對應關系,建立基準認知單元與單一可觀測參數的關聯關系。
10、優選地,所述建立基準認知單元與單一可觀測參數的關聯關系,包括:
11、所述基準認知單元由連續階段中處于能力質變邊界位置且對后續連續階段的學習效果產生基礎性支撐作用的單個認知元素構成;
12、根據基準認知單元在后續連續階段中的調用頻次對單一可觀測參數偏離幅度影響的非線性累積規律,建立調用頻次與單一可觀測參數偏離幅度之間的非線性對應關系;
13、提取邊界所對應的基準認知單元,依據關聯關系確定基準認知單元關聯的單一可觀測參數,依據非線性對應關系確定單一可觀測參數的偏離幅度,對單一可觀測參數進行偏離標準范圍的數值修改,修改后的單一可觀測參數值保持物理可能性。
14、優選地,所述基于數據變異所涉單一可觀測參數與關聯未變異可觀測參數的約束關系匹配結果,生成作用于學員的邏輯沖突,包括:
15、獲取與變異后的單一可觀測參數值存在物理約束關系或系統設計約束關系的k個未變異可觀測參數值,k為大于或等于一的整數;
16、將變異后的單一可觀測參數值與k個未變異可觀測參數值組成參數值組合;
17、將參數值組合與預設標準約束集合進行匹配,預設標準約束集合包含可觀測參數之間物理約束關系與系統設計約束關系所規定的允許數值組合范圍;
18、若參數值組合不屬于預設標準約束集合所規定的允許數值組合范圍,則判定參數值組合違反物理約束關系或系統設計約束關系;
19、若參數值組合屬于預設標準約束集合所規定的允許數值組合范圍,則判定參數值組合不違反物理約束關系且不違反系統設計約束關系;
20、根據參數值組合違反物理約束關系或系統設計約束關系的判定結果,生成第一類邏輯沖突;
21、根據參數約束失配的判定結果,生成第二類邏輯沖突。
22、優選地,所述根據參數約束失配的判定結果,生成第二類邏輯沖突,包括:
23、獲取與第一類邏輯沖突評估任務所用訓練載體具有相同車型標識且技術狀態存在差異的替代訓練載體;
24、在替代訓練載體上執行相同的數據變異操作;
25、若變異后的單一可觀測參數值與k個未變異可觀測參數值之間的數值組合不違反物理約束關系且不違反系統設計約束關系,則獲取同一工況下變異后的單一可觀測參數與k個未變異可觀測參數的時間序列數據;
26、計算變異后的單一可觀測參數時間序列數據與k個未變異可觀測參數時間序列數據之間的互相關函數值;
27、若互相關函數值偏離預設正常范圍,則判定變異后的單一可觀測參數與k個未變異可觀測參數之間存在參數約束失配。
28、優選地,所述根據參數約束失配的判定結果,生成第二類邏輯沖突,包括:
29、將參數約束失配的判定結果映射為第二類邏輯沖突事件;
30、將第二類邏輯沖突與已生成的第一類邏輯沖突分別作用于完成數據變異驗證的學員;其中,第一類邏輯沖突用于驗證學員對物理約束關系與系統設計約束關系的掌握程度,第二類邏輯沖突用于驗證學員在訓練載體技術狀態偏離預設標準約束集合時對多可觀測參數之間約束關系的一致性判斷能力。
31、優選地,所述根據邏輯沖突作用后學員在信息遮蔽條件下的操作行為與無信息遮蔽條件下的操作行為之間的差異,評估培養方案對學員診斷策略自主生成能力的塑造效果,包括:
32、在已生成的第一類邏輯沖突與第二類邏輯沖突作用于完成數據變異驗證的學員后,對學員施加信息遮蔽操作;
33、信息遮蔽操作包括第一類邏輯沖突與第二類邏輯沖突同時作用時段的信息遮蔽,以及第一類邏輯沖突與第二類邏輯沖突間隔作用時段的信息遮蔽;
34、同時作用時段的信息遮蔽指在學員并行處理第一類邏輯沖突與第二類邏輯沖突的過程中,隱藏至少一個可觀測參數的實時數值或隱藏至少一條物理約束關系描述;
35、間隔作用時段的信息遮蔽指在學員完成第一類邏輯沖突驗證后且第二類邏輯沖突驗證開始前,隱藏第二類邏輯沖突所涉及可觀測參數的預設時間段內的歷史時間序列數據;
36、獲取學員在無信息遮蔽條件下處理第一類邏輯沖突與第二類邏輯沖突的操作行為數據,作為基線行為數據;
37、獲取學員在有信息遮蔽條件下處理第一類邏輯沖突與第二類邏輯沖突的操作行為數據,作為對比行為數據;
38、將對比行為數據與基線行為數據進行差異比對,差異比對的內容包括診斷路徑長度差異、診斷耗時差異和診斷結論準確率差異。
39、優選地,所述差異比對的內容包括診斷路徑長度差異、診斷耗時差異和診斷結論準確率差異,包括:
40、診斷路徑長度差異由對比行為數據中的診斷步驟總數減去基線行為數據中的診斷步驟總數得到;
41、診斷耗時差異由對比行為數據中的診斷總時長減去基線行為數據中的診斷總時長得到;
42、診斷結論準確率差異由對比行為數據中的診斷結論正確次數占比減去基線行為數據中的診斷結論正確次數占比得到;
43、根據診斷路徑長度差異、診斷耗時差異和診斷結論準確率差異與預設差異閾值的比較結果判定學員在信息不完備條件下的診斷策略自主生成能力。
44、優選地,所述根據診斷路徑長度差異、診斷耗時差異和診斷結論準確率差異與預設差異閾值的比較結果判定學員在信息不完備條件下的診斷策略自主生成能力,包括:
45、若診斷路徑長度差異小于或等于第一預設閾值且診斷耗時差異小于或等于第二預設閾值且診斷結論準確率差異大于或等于第三預設閾值,則判定學員具備診斷策略自主生成能力;
46、若診斷路徑長度差異大于第一預設閾值或診斷耗時差異大于第二預設閾值或診斷結論準確率差異小于第三預設閾值,則判定學員不具備診斷策略自主生成能力。
47、優選地,一種維修技術人員培養方案評估系統,包括:
48、培養方案特征提取模塊,用于提取連續階段邊界及基準認知單元并構造單一可觀測參數的數據變異;
49、邏輯沖突生成模塊,用于匹配變異參數與未變異參數的約束關系生成邏輯沖突;
50、信息遮蔽與行為采集模塊,用于施加信息遮蔽并采集學員操作行為數據;
51、能力塑造評估模塊,用于比對信息遮蔽與無信息遮蔽條件下的操作行為差異,以評估培養方案塑造效果。
52、有益效果:本發明通過將培養方案拆分為與認知躍遷節律相匹配的連續階段,并在階段邊界處構造與基準認知單元相關聯的數據變異,實現了對學員基礎認知穩固程度的可觀測量化;在此基礎上生成邏輯沖突并引入信息遮蔽對照實驗,以診斷路徑長度、耗時及準確率差異為度量標尺,將內隱的診斷策略自主生成能力轉化為外顯的行為偏差數據;本發明有效克服了維修技能培訓領域中診斷思維難以量化的固有缺陷,顯著提升了培養方案對學員高階思維能力塑造效果的評估精度與歸因可靠性。