基于刻意练习理论的飞行训练讲评系统设计初探
海军研究院 潘 华 钱 猛
西北工业大学 仇钰清
本文总结了刻意练习理论的要点，分析了其在美军“王牌训练计划”中的实践应用价值和主要流程，提出了基于该理论的航空兵飞行训练讲评系统的设计思想，据此规划了总体方案，并进行了典型实现案例初探。
1 引言
由于航空兵飞行训练风险大、周期长、成本高，国内外长期致力于研究如何提高飞行训练的效果和安全性。美国陆军、海军、空军相继采用基于AAR（After Action Review，行动后评估或事后评估）的训练系统和训练方法，在应用实践中取得了极大的成功，并总结出了“刻意练习理论”（Deliberate Practice），为我国航空兵组织开展飞行训练、提高飞行员对飞行技战术的学习效率提供了重要借鉴意义。
2 刻意练习理论
美国著名心理学家安德斯·艾利克森在1993年提出了刻意练习理论（汪张平，向“刻意练习”要效益[N].中国国防报，2017,10:1）。有别于其他学习活动，刻意练习是一种为了提高自身能力而进行的持续性的努力活动，本质是创建心理表征、形成长时工作记忆（Cary G.Sauer,Lori R.Newman,Alan M.Leichtner.Training in Endoscopy:Coaching,Deliberate Practice,and Reflection[J].Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition:2018,10）。刻意练习不仅能够提升自身的能力，还会提高工作效率。经过刻意练习的学员其创造性和知识储备也会得到加强。该理论认为，人的大脑和身体都具有适应能力，潜能可以被构筑，学习是开发这种潜力的方式。不论在什么行业或领域，提高技能与能力的最有效方法都遵循着“刻意练习”的普遍规律（蒋丹烈，马爱洁，基于刻意练习理念的环境工程专业英语SPOC翻转课堂教学实践[J].教育现代化，2019，3:209-210；冯鹏，刻意练习与黄金标准[N].解放军报，2018，1:1），具体包括：
2016年后的网络电影呈现出精致发展，如爱奇艺平台播放的《山炮进城》，本片由本山传媒、华谊兄弟共同出品，小沈阳主演，该剧以院线为目标，最后在互联网平台发行，整体水平并不比院线差，明星小沈阳的加入使专业从业者关注网络电影的发展。如优酷播放的《不一样的烟火》从海报上显露这是一部青春片，影片的角色都透露高中生的青涩。
（1）制订明确的目标
据艾利克森统计分析，依据“1万小时理论”，机械重复的练习，不会获得杰出绩效，甚至会降低绩效水平。反复地进行“自我可接受”水平的练习，无论练习多久，也不会有什么进步，必须进行有目的的练习，并且目的要明确具体、可衡量、可达到。
（2）走出练习“舒适区”
2017年8—12月间选取某高职院校共2 342名学生入组调查。参与调查学生均为拥有本校学籍，年龄14～20岁，认知和理解能力正常。剔除标准：未全程参与艾滋病知识主题班会者；中途退学者；问卷填写无效或问卷残损者。有效参与人数共1 045名，其中2015级346名，2016级353名，2017级 346名；男性 517名，女性 528名，年龄（17.5±1.3）岁，最小14岁，最大20岁。
农作物要想高产稳产，必须采取科学有效的施肥措施。施肥的方法和阶段因农作物种类的不同而不同。所以，科学合理的对农作物进行施肥，对促进农业生产和农村经济发展具有举足轻重的作用。
专注练习，指完全把注意力集中在练习任务上。只有专注练习，才能迅速创建心理表征，改变形成知识技能对应的心理结构。保持动机和模拟情景同样也是专注练习的重要要素。
（4）及时精准反馈并改进
量化杰出者的表现水平和范围，找到客观的、可复制的测量指标，监测学习者的绩效和进步，准确辨别不足之处及其原因，及时反馈并改进，针对性重复练习，建立技能与心理表征之间的良性循环，使技能和训练方法共同发展，并保持由训练引起的认知和生理变化。
3 运用刻意练习理论的美军“王牌训练计划”
1968年越南战争期间，美军的F-4明明比越军使用的米格-21性能好，可交换比只有2.3∶1。为此，美国海军设计了著名的“王牌训练计划”，采取了AAR复盘训练方法，对刻意练习主要理论元素进行了尝试。到1970年参加空战时，美国海军飞行员的战损比一度飙升至12.5∶1。从此之后，美国空军也开始全面推广该王牌训练计划。
AAR复盘训练方法的操作流程一般15分钟到2小时，首先由教官明确期望的目标，然后全员采用可量化数据讨论实际的结果，重点找出实际结果与期望目标产生偏差的原因，最后针对性制定下一步计划。
4 基于刻意练习理论的飞行训练讲评系统设计初探
飞行训练讲评系统是支撑航空兵飞行训练复盘的重要装备，该系统的设计直接关系到航空兵飞行训练的效果和效益。因此，飞行训练讲评的设计应运用刻意练习理论，剔除无效练习架次和时间，提高训练的效率和水平。
4.1 设计思想
根据刻意练习理论及航空兵飞行训练特点，飞行训练讲评系统的设计应遵循以下四方面指导思想：
（1）目标管理
（3）专注练习
3) 微分器的响应速度取决于参数R的大小，取值大时，响应速度快，同时降低噪声的抑制能力，即在满足性能的要求下，R的取值越小越好。
（1）目标管理：能够动态管理目标，进行目标的订立、分解、归零管理以及实训效果的目标偏离分析。
（2）精准反馈：能够多源采集训练数据，以量化手段复盘训练情况，复盘准备时间尽可能短；能够辅助揭示训练问题，准确辨别不足之处及其原因，确保训练问题闭环归零。
（3）绩效评估：能够进行绩效测量，监测训练效果，奖励训练成绩；能够提炼优秀飞行员杰出操纵方法和绩效指标；每次练习都要进行评估，一切动作和结果都要记录在案。
（4）创建心理表征：提供集体研讨教学情境，实景还原训练过程，辅助构建心理表征，营造畅所欲言的讲评氛围，针对性制定下一步训练计划。
4.2 总体方案
我抬起头，将目光投向了与李家庄毗邻的范家庄，那里塔吊林立，正在重复李家庄一年前的经历。自从我的鱼塘被填平后，夜里，我总是反复做同一个梦：我梦见城市变成了一个巨大的河蚌，正在把周边的乡村包裹起来，变成美丽的珍珠。
基于聚合物敏感膜的电位传感器往往用于金属离子的检测，对于生物分子的检测很难在传统聚合物选择性膜上实现，于是众多研究者将目光转移到了具有选择性结合序列的适配体和有特异性结合的小分子上。
图1 基于刻意练习理论的航空兵飞行训练讲评系统架构图
（51）三願九祖盡生天，四願酆都皆罷對。五願二炁無愆伏，六願五穀悉酆登。（《北極真武佑聖真君禮文》，《中华道藏》30/590）
该理论认为，大脑拥有无限的适应能力，对于处在舒适区之外却离得并不太远的“甜蜜点”上的挑战，改变最为迅速。改进几乎各种类型的心理表现，至关重要的是心理结构的构建。这种心理结构与大脑思考相对应，学术上称之为“心理表征”。高效建立长时记忆需要创建高度专业化的心理表征，良性的心理表征可以避免短时记忆的局限，迅速高效地处理大量信息。
根据飞行计划，制定飞行训练目标。按照各飞行员的具体技战术水平，分解制定子目标清单。该清单要素必须是可量化的能力指标，例如特技动作的时机和要领，进入下滑道前的坡度控制，降落过程的油门操纵，接敌及改出的动作和时机等等。子目标设置的原则为问题导向，通常是该飞行员在之前飞行发生的操纵问题或不良习惯、重难点问题或训练焦点。分解得到的子目标越具体，越具有代表性越好。动态管理训练目标，飞行员个人的子目标需生成目标管理数据库，分类分级分人记录管理，具备归零管理以及实训效果的目标偏离分析功能。
（2）精准反馈
围绕精准反馈的指导思想，系统设计一要真实，通过量化手段复盘训练情况。尽可能多源多通道采集测量相关数据，计时员录入准确的基本训练信息，统一量纲、统一时标，剔除毛刺干扰，补齐丢帧丢码，解义数据并提炼关键指标，融合处理的结果和精度要满足分析评估要求，确保以客观的数据和指标反映实际训练情况和飞行员真实技战术水平；二要及时，数据处理分类、分段、分组，关键要点的支撑数据要细，处理时间要快，数据处理及复盘准备时间尽可能缩短；三要精准，确保飞行训练重点片段数据的颗粒度饱满，能够准确辨别不足之处及辅助寻找原因，能够辅助揭示训练问题并协助问题闭环归零；四要可回溯，建立基本信息数据库、测量源数据库、解义数据库，通过索引建立数据间的关联，支撑复盘的智能查找和对比分析功能。
（3）绩效评估
根据上节设计指导思想，按照“目标-测量-复盘-评估-改进”的总体设计思路，基于刻意练习理论的航空兵飞行训练讲评系统架构如图1所示。
建立绩效数据库，设置动态绩效标准（可完善、可扩展、可升级），全域监测飞行员飞行训练情况，对飞行员的每次飞行训练都进行效果评估和成绩评定。一是将形成的训练成果纳入绩效记录和考核体系，在子目标清单中标识完成，记录入库并能随时调取，维持并增强学员的学习动机，同时，提炼优秀飞行员杰出操纵方法和绩效指标，能够可视化展示给受训学员；二是参照子目标清单和绩效标准，识别并逐条列出训练偏差及偏差程度，辅助分析产生偏差的原因以及可采用的改进方法；三是调取历史绩效开展趋势分析，进一步判断出现的训练问题性质，针对性地提出改进途径。
（4）创建心理表征
二是做好对接工作。做好研究项目与生产实践、研究人员与基层现场、成果与应用单位等科研活动几大关联界面的有效对接，保证做出高水平、高质量，提交的成果既要有针对性，还要有用能用。
采用教员台及多屏显示的架构，支持教、学员集体研讨，充分运用可视化技术，以三维、图表、模型、曲线、视频、语音等多种显示手段还原训练全过程和突出技术要点，以对事不对人的方式，讲评训练的成果和偏差，多角度展现绩效案例及方法，让学员能够将自己代入到绩优的飞行情景中反复迭代训练，自我找准训练重点和技能体验，突出训练问题导向，构建绩优心理表征，有目标、针对性地制定下一步训练计划。
4.3 实现案例初探
4.3.1 硬件实现
盐胁迫下，植物体内离子失衡，盐离子在细胞内的大量积累会对生物膜造成损害，进一步影响细胞的正常代谢，进而严重影响植物的生长发育。Na＋是盐胁迫的主要毒害离子，高盐浓度下，Na＋与K＋竞争从而引起植物体内K＋的亏缺［16］。因此，提高植物体内的K＋／Na＋比，对提高植物耐盐性至关重要。植物主要通过钾离子运输系统和离子区隔化来调节K＋／Na＋比。
采用“专用操纵台+多屏显示”的硬件环境架构，专用操纵台集数据服务器、高性能工作站、图形处理计算机于一体，组成千兆局域网；多屏综合同步显示，画面可切换控制，架构如图2所示。
图2 系统硬件环境架构图
4.3.2 软件实现
目标：量化飞行计划，结合训练大纲的技能要点和标准，将目标各要素提炼并储存进入数据库，采用XML技术设计目标动态管理组件，字段可扩展，接口可读写。
测量：系统能够以网络传输、事后下载等手段获取飞机机载采集数据、机场雷达、卫星、光电、影像等测量数据，以及相关指挥监控、场务环境、训练组管、人机信息等“人-机-环”足够精度和频率的数据，经过坐标转换、时统对准、量纲统一、数据融合、特征提取等处理，换算成用户能够理解的表义数据和技术指标。
全国有200多种常用药材已开展人工种植[21]。规范中药材的种植，建立健全的中药材种植质量控制标准可确保从源头控制质量。尽可能固定药材基原、产地、种植条件、采收期等影响药材质量的各种因素，可在一定程度上保证中药材质量均一稳定[22]。
复盘：通过图表、话音、视频、态势等各种可视化形式，采用面向对象的可配置显示组件技术设计三维模态识别视景图、交互式多参数对比技术曲线图、全航迹地理态势图、关键技术识别分析组件、机舱飞行员视角视频、指挥及应答语音组件、锁位单点数据全参数挖掘表格、飞行员生理心理指标曲线等组件提供智能多维画面显示手段，以时间索引提供交互式回放与分析手段，提供跨点定位、单帧分析、同步匹配、同类技点对比等功能，提炼绩效飞行架次的量化操纵方法，使学员获得尽量逼真情景的代入感，促进心理表征的构建。
评估：采用基于认知规律飞行训练技战术质量评估，建立飞行训练绩效数据库，设置绩效标准模型，开展飞行员飞行技术趋势分析，锁定目标偏差，分析其程度、频次和性质，基于历史数据和绩效进行评估。
改进：通过数据滤波和畸点分析，识别训练问题性质，判断出现的训练问题是痼弊习惯导致的高频问题、未举一反三导致的交叉问题、还是认知技能盲区下的新生问题，最后根据问题性质和专家知识库提出改进措施建议，包括采用理论知识补训、单项技能矫正训练、模拟器沉浸训练、实装飞行训练或其组合方式。
5 总结
飞行训练是航空兵作战的实践基础，训练时间更是人力、物力、财力等资源得以发挥功能的载体，倍显弥足珍贵。基于刻意练习理论的航空兵飞行训练讲评系统，旨在让官兵在有限的训练时间内练就未来战场上过硬的技战术本领，组织官兵走出“舒适区”，及时精准讲评问题，反思得失不足、剖析存在差距，找准单位和个人的努力方向，并督促在下一步训练中加以改进，切实形成飞行训练良性发展的闭合回路，如此，才能真正提高训练效益，促进战斗力跃升。