การฝึกอบรมนักบินเครื่องบินเจ็ท นำไปสู่โซลูชันใหม่ ๆ ในอุตสาหกรรม

บทบาทพลิกเกมของเทคโนโลยี

ลักษณะเด่นของยุคสมัยใหม่คือการเติบโตอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยี แทนที่จะเข้ามาแทนที่บทบาทของมนุษย์ เทคโนโลยีกลับเพิ่มคุณค่าและความสำคัญของทักษะการทำงานของมนุษย์อย่างมากในบางแง่มุม.

เหตุผลสำคัญประการหนึ่งคือ มูลค่าทางการเงินของระบบเทคโนโลยีที่บุคลากรเป็นผู้ใช้งานนั้นอาจสูงมาก ตัวอย่างที่เกี่ยวข้องคือ เครื่องบินทิ้งระเบิดล่องหน B-2 Spirit ซึ่งมีต้นทุนการผลิตรวมประมาณ 2 พันล้านดอลลาร์สหรัฐต่อลำ ไม่เพียงแต่ผู้ใช้งานระบบเทคโนโลยีราคาแพงจะต้องแบกรับความรับผิดชอบอันใหญ่หลวงเท่านั้น แต่พวกเขายังต้องพัฒนามาตรฐานความเชี่ยวชาญที่สูงมาก ซึ่งมีค่าใช้จ่ายด้านการฝึกอบรมที่สูงเช่นกัน.

ความท้าทายของอุตสาหกรรมการฝึกอบรม

ในสถานการณ์เช่นนี้ อุตสาหกรรมการฝึกอบรมจึงเผชิญกับความท้าทายในการหาวิธีที่จะทำให้โปรแกรมการฝึกอบรมสำหรับบุคลากรที่มีความสำคัญสูงนั้นมีประสิทธิภาพ นักบินเครื่องบินเจ็ตเป็นตัวอย่างคลาสสิก ความสามารถนั้นต้องอาศัยการผลักดันขีดจำกัดทางด้านสติปัญญาและสรีรวิทยาของสมรรถภาพมนุษย์ นอกจากนี้ ความเชี่ยวชาญระดับสูงยังมาพร้อมกับต้นทุนที่สูงมาก โดยต้องใช้ประสบการณ์การบินหลายพันชั่วโมง แต่สุดท้ายแล้ว ไม่ว่าจะมีเงินลงทุนในการฝึกอบรมมากแค่ไหน นักบินบางคนก็ประสบความสำเร็จในการฝึกอบรม ในขณะที่บางคนก็ล้มเหลว โดยทั่วไปแล้ว ไม่มีวิธีใดที่จะเข้าใจหรือคาดการณ์ผลลัพธ์ดังกล่าวได้อย่างถูกต้อง.

นวัตกรรมในระบบพัฒนาประสิทธิภาพของมนุษย์

เพื่อรับมือกับความท้าทายนี้ กลุ่มผู้เชี่ยวชาญจากหลากหลายสาขา ทั้งนักประสาทวิทยา ผู้เชี่ยวชาญด้านการฝึกอบรมจำลองสถานการณ์ และผู้เชี่ยวชาญด้านการฝึกบิน ได้พยายามค้นหาว่าอะไรเกิดขึ้นในจิตใจของนักบินเครื่องบินเจ็ตในระหว่างการฝึกอบรม ในการจัดเตรียมที่ล้ำสมัยอย่างแท้จริง พวกเขาได้นำเครื่องบินเจ็ต L-29 มาดัดแปลง โดยบูรณาการแผงควบคุมเข้ากับระบบ NeuroTracker จากนั้นจึงเชื่อมต่อนักบินกับอุปกรณ์ติดตามการเคลื่อนไหวของดวงตาและ ECG.

เป้าหมายคือการศึกษาผลกระทบของการบินแบบเรียลไทม์ในแง่ของภาระการฝึกฝนทางระบบประสาทและร่างกายที่เกิดขึ้นจริง ซึ่งถือเป็นครั้งแรกของโลกในวงการการบิน.

การกำหนดขีดจำกัดปริมาณงาน

แนวคิดสำคัญที่ใช้คือ 'ความสามารถในการรับรู้ที่เหลืออยู่' ซึ่งหมายถึงทรัพยากรด้านความสนใจที่ยังคงเหลืออยู่เมื่อปฏิบัติงาน สิ่งนี้สัมพันธ์กับความซับซ้อนของงานและความสามารถของแต่ละบุคคล ตัวอย่างเช่น การขับรถทำให้บางคนยังมีศักยภาพในการรับรู้เหลือเฟือที่จะคุยโทรศัพท์มือถือได้ แต่สำหรับคนอื่น การคุยโทรศัพท์อาจเป็นสิ่งรบกวนสมาธิที่อันตราย.

เป้าหมายคือการใช้ NeuroTracker เพื่อวัดความสามารถทางปัญญาสำรองของนักบินขณะทำการบินผาดโผน 3 ระดับความยาก และจำลองการทดสอบในเครื่องจำลองการบิน เพื่อให้ได้การประเมินที่เป็นกลางเกี่ยวกับผลกระทบของภาระงานต่อภารกิจการบินเฉพาะด้าน ซึ่งจะเผยให้เห็นว่าสิ่งเหล่านี้ส่งผลต่อประสิทธิภาพการบินและตัวชี้วัดทางสรีรวิทยาของนักบินอย่างไร.

ผลการทดสอบการบิน

ประสิทธิภาพการบินได้รับการประเมินโดยใช้ชุดเครื่องมือประเมินความรู้ความเข้าใจ (CATS) และนักบินถูกขอให้ประเมินภาระงานที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะการบินแต่ละแบบด้วยตนเอง.

โดยสรุป ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ยิ่งการควบคุมการบินยากขึ้นเท่าใด ความสามารถทางปัญญาที่เหลืออยู่สำหรับการทำภารกิจ NeuroTracker ก็ยิ่งน้อยลงเท่านั้น ผลกระทบเหล่านี้มีมากกว่าอย่างเห็นได้ชัดในการบินจริงเมื่อเทียบกับการบินจำลอง.

การลดลงของความสามารถในการคิดสำรองยังมีความสัมพันธ์กับประสิทธิภาพทางเทคนิคในการบินที่ลดลงด้วย.

การประเมินตนเองเผยให้เห็นว่านักบินประเมินภาระงานทางปัญญาที่แท้จริงต่ำกว่าความเป็นจริงอย่างมาก เมื่อเทียบกับที่วัดได้จาก NeuroTracker, CATS และการวัดทางสรีรวิทยา ส่งผลให้นักบินไม่รู้ตัวว่าเมื่อใดที่ขีดความสามารถในการรับภาระงานของตนเองเกินขีดจำกัด ทำให้ประสิทธิภาพการฝึกอบรมลดลง.

การฝึกอบรมแบบปรับตัวได้

งานวิจัยนี้ได้ให้ความกระจ่างใหม่เกี่ยวกับความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างภาระงานทางจิตใจและทางกายภาพ และอิทธิพลร่วมกันของทั้งสองอย่างต่อประสิทธิภาพการฝึกซ้อม ข้อมูลที่ได้สามารถนำไปใช้ประโยชน์โดยตรงในการปรับแต่งโปรแกรมการฝึกซ้อมให้เหมาะสมกับความต้องการของแต่ละบุคคลได้.

ตัวอย่างเช่น อาจใช้เพื่อจำกัดนักบินที่อ่อนกว่าให้ทำการบินจริงในระดับความยากต่ำ และการบินจำลองในระดับความยากปานกลาง หรืออีกทางหนึ่ง อาจกำหนดการบินในระดับความยากสูงสำหรับนักบินที่มีความเชี่ยวชาญสูง วิธีนี้จะช่วยปรับระดับความต้องการของการฝึกอบรมอย่างต่อเนื่อง โดยใช้แนวทางแบบ "โกลดิล็อกส์" (Goldilocks) เพื่อให้มั่นใจว่าการฝึกอบรมแต่ละครั้งได้รับการปรับให้เหมาะสมกับความต้องการในการฝึกอบรมของนักบินแต่ละคน.

ประโยชน์ของอุตสาหกรรมการฝึกอบรม

การศึกษาครั้งนี้เป็นการศึกษาปีแรกของโครงการวิจัยระยะยาว ซึ่งจะขยายผลไปสู่มิติของความเชี่ยวชาญเพื่อตรวจสอบอิทธิพลที่มีต่อขีดความสามารถในการรับภาระงาน แม้ว่าการวิจัยนี้จะเจาะจงไปที่นักบิน แต่หลักการประเมินสามารถนำไปปรับใช้กับโปรแกรมฝึกอบรมที่มีต้นทุนสูงและต้องการความเชี่ยวชาญในระดับสูงได้.

โดยพื้นฐานแล้ว แนวทางนี้จะวัดความสามารถในการรับภาระงานของผู้เข้ารับการฝึกอบรมแบบเรียลไทม์ ควบคู่ไปกับตัวชี้วัดประสิทธิภาพการทำงาน สามารถนำไปใช้ได้ทั้งในแพลตฟอร์มการฝึกอบรมและการปฏิบัติงาน รวมถึงในด้านการทหารและเชิงพาณิชย์ ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นการปูทางไปสู่การประยุกต์ใช้ที่จะช่วยปรับปรุงประสิทธิผลของโปรแกรมการฝึกอบรมในด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้:

ลดอัตราการลาออก – ประเมินความสามารถในการรับภาระงานของผู้เข้ารับการฝึกอบรม และคัดกรองผู้เข้ารับการฝึกอบรมเพื่อคัดเลือกเข้าสู่โปรแกรม โดยพิจารณาจากความสามารถในการฝึกอบรมและความคาดหวังในการสำเร็จการศึกษา

การฝึกอบรมแบบเฉพาะบุคคล – ปรับการฝึกอบรมให้ตรงกับความต้องการเฉพาะของผู้เข้ารับการฝึกอบรมแต่ละคน เช่น ปรับภารกิจการฝึกอบรมให้เข้ากับจุดแข็งและจุดอ่อนของปริมาณงานเฉพาะบุคคล

การเรียนรู้แบบเร่งรัด – ออกแบบหลักสูตรฝึกอบรมด้านวิศวกรรมโดยกำหนดระดับความยากที่เหมาะสมที่สุด ปรับการกระตุ้นการฝึกอบรมให้เข้ากับขีดความสามารถในการทำงานของแต่ละบุคคล

การเรียนรู้แบบปรับตัวได้ – การปรับเปลี่ยนเนื้อหาการฝึกอบรมแบบเรียลไทม์ให้เหมาะสมกับระดับทักษะและสภาวะทางปัญญาของผู้เข้ารับการฝึกอบรมแต่ละคน โดยความสามารถของพวกเขาก็จะเปลี่ยนแปลงไปตามระยะเวลาที่ใช้ในการฝึกอบรม

การเลือกอุปกรณ์ฝึกอบรม – โดยการเปรียบเทียบความแตกต่างของอัตราภาระงานระหว่างระบบฝึกอบรมหนึ่งกับอีกระบบหนึ่ง ผู้เข้ารับการฝึกอบรมแต่ละคนสามารถเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมกับประสิทธิภาพการเรียนรู้ของตนเองได้ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการฝึกอบรมโดยรวม

ในอนาคต เราสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนว่างานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ประเภทนี้จะนำไปสู่ผลลัพธ์ด้านการฝึกอบรมที่ดีขึ้นในหลายอุตสาหกรรม ในกรณีนี้ ผลลัพธ์เหล่านั้นมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นเร็วขึ้น เนื่องจากความร่วมมือครั้งใหม่ระหว่างห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์และผู้นำในอุตสาหกรรมด้านโซลูชันการฝึกอบรมเชิงพาณิชย์.

เกี่ยวกับงานวิจัยนี้

ศูนย์วิจัย ประยุกต์ Faubertมหาวิทยาลัย มอนทรีออลบริษัท Rockwell Collins (บริษัทด้านการบินและฝึกอบรมจำลองสถานการณ์) และ ห้องปฏิบัติการ Operator Performance Lab ของมหาวิทยาลัยไอโอวาได้ผนึกกำลังความเชี่ยวชาญของตนเพื่อคิดค้นวิธีการใหม่ในการประเมินภาระทางจิตใจของการบิน บทความนี้ได้รับการนำเสนอในการประชุม Interservice/Industry Training, Simulation and Education Conference (I/ITSEC) ปี 2017 และได้รับรางวัล บทความยอดเยี่ยมในหมวดการฝึกอบรม

การประเมินประสิทธิผลของการฝึกอบรมด้านการรับรู้ ความรู้ความเข้าใจ และสรีรวิทยา

‍