張志遠(yuǎn) 趙世偉/中國(guó)民航大學(xué)

0 引言

國(guó)外飛機(jī)制造廠家在國(guó)際航協(xié)ATA104《飛機(jī)維修培訓(xùn)指南》的基礎(chǔ)上，結(jié)合有效合理的信息化及與之配套的授課方式，開發(fā)了相應(yīng)的機(jī)型培訓(xùn)系統(tǒng)，提倡學(xué)員在教學(xué)平臺(tái)上進(jìn)行主動(dòng)探索和學(xué)習(xí)，形成了完善的機(jī)型維修培訓(xùn)體系。國(guó)內(nèi)CCAR-147 維修培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的機(jī)型維修培訓(xùn)大綱編制及課程開發(fā)大部分都是被動(dòng)全盤接受國(guó)外既定的培訓(xùn)教材和培訓(xùn)方法，尚未形成完整的適合國(guó)產(chǎn)民機(jī)的機(jī)型維修培訓(xùn)大綱開發(fā)體系。

在制定維修培訓(xùn)大綱之前，進(jìn)行培訓(xùn)需求分析（TNA）是判斷培訓(xùn)是否必要和確定培訓(xùn)目標(biāo)的一種常用方法。趙小峰[1]以ARJ21 為例對(duì)機(jī)型培訓(xùn)課程開發(fā)中的TNA 過(guò)程進(jìn)行了闡述。黃俊[2]等在總結(jié)當(dāng)前民航培訓(xùn)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上討論了基于TNA 的民機(jī)機(jī)型維修培訓(xùn)大綱制定方法，包括確定機(jī)型維修任務(wù)，確定受訓(xùn)者進(jìn)入條件，通過(guò)DIF（困難性、重要性和頻繁性）分析篩選任務(wù)，分析任務(wù)的KSA（知識(shí)、技能、意識(shí)），確定培訓(xùn)提綱初稿，專家評(píng)估和內(nèi)部驗(yàn)證共6 個(gè)步驟，并以某機(jī)型氣源系統(tǒng)為分析對(duì)象建立了維修培訓(xùn)大綱。除理論教學(xué)外，實(shí)習(xí)也是機(jī)型維修培訓(xùn)中不可或缺的一部分，高云[3]對(duì)機(jī)型實(shí)習(xí)培訓(xùn)教學(xué)大綱開發(fā)中的實(shí)習(xí)培訓(xùn)項(xiàng)目選取和實(shí)習(xí)培訓(xùn)方式進(jìn)行了探討。此外，對(duì)直升機(jī)的維修培訓(xùn)規(guī)范及大綱制定也多采用TNA 分析方法[4-6]，以上所有的分析方法都是在電子表格上進(jìn)行的。

借助信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，本文設(shè)計(jì)開發(fā)了一個(gè)計(jì)算機(jī)平臺(tái)系統(tǒng)，采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）方式實(shí)現(xiàn)了機(jī)型維修培訓(xùn)TNA 分析的主要功能。

1 平臺(tái)功能模塊與TNA 分析流程

圖1 平臺(tái)功能模塊組成

平臺(tái)采用B/S 模式開發(fā)，前臺(tái)采用bootstrap-table 框架，后臺(tái)采用mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)。功能模塊構(gòu)成如圖1 所示，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、維修任務(wù)分析和培訓(xùn)大綱管理三個(gè)部分。其中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理包括用戶管理、數(shù)據(jù)字典管理和知識(shí)點(diǎn)管理。系統(tǒng)根據(jù)權(quán)限不同將用戶分為三類：管理員、分析人員和普通用戶。管理員擁有所有權(quán)限，分析人員可以進(jìn)行DIF 分析、KSA 分析以及培訓(xùn)大綱的自動(dòng)生成和符合性驗(yàn)證，普通用戶只能瀏覽。數(shù)據(jù)字典采用鍵—值對(duì)方式存放一些特定條目類型的數(shù)據(jù)，如所需知識(shí)（功能、組成、位置等），這些數(shù)據(jù)都可以編輯，系統(tǒng)輸出隨字典內(nèi)容發(fā)生變化，為系統(tǒng)的使用提供了極大的靈活性。知識(shí)點(diǎn)采用ATA100 進(jìn)行編碼，包含編號(hào)（ 如23，23-80，23-81-00，23-81-01）和名稱（如通信、綜合自動(dòng)調(diào)諧、無(wú)線電調(diào)諧系統(tǒng)、調(diào)諧控制板）兩部分，將其組織成樹狀，方便KSA 分析時(shí)的知識(shí)點(diǎn)選擇。

圖2 TNA分析流程

圖3 維修任務(wù)管理界面（所有分析結(jié)果僅用于功能展示，不具參考意義，下同）

平臺(tái)按圖2 所示流程組織TNA 分析，其中左邊灰色框內(nèi)為管理員工作，右邊藍(lán)色框內(nèi)為分析人員工作。管理員負(fù)責(zé)導(dǎo)入維修任務(wù)，分配DIF 分析人員，根據(jù)DIF 分析結(jié)果選擇維修任務(wù)，分配KSA 分析人員，以及設(shè)置培訓(xùn)大綱應(yīng)符合的規(guī)章要求（如學(xué)時(shí)、每個(gè)章節(jié)所要求的等級(jí)等）。分析人員進(jìn)行DIF 分析和KSA 分析以及培訓(xùn)大綱的生成和符合性驗(yàn)證，若驗(yàn)證不通過(guò)，則需重新進(jìn)行KSA 分析。

2 維修任務(wù)分析

管理員通過(guò)AMM 手冊(cè)（XML 格式）將維修任務(wù)導(dǎo)入系統(tǒng)中，選用XML，主要是因?yàn)槠淙菀鬃x取和解析。分析過(guò)程中為方便瀏覽手冊(cè)內(nèi)容，可附加導(dǎo)入pdf 格式的手冊(cè)，系統(tǒng)根據(jù)維修任務(wù)號(hào)自動(dòng)匹配手冊(cè)對(duì)應(yīng)頁(yè)碼，點(diǎn)擊超鏈接即可瀏覽相應(yīng)內(nèi)容，無(wú)需另行打開手冊(cè)人工翻查，使用起來(lái)更加方便。維修任務(wù)按章組織，按維修任務(wù)號(hào)排序，包括任務(wù)編號(hào)、任務(wù)概述、發(fā)布日期、任務(wù)狀態(tài)、頁(yè)碼范圍（點(diǎn)擊該列可打開對(duì)應(yīng)的pdf 手冊(cè)）等，如圖3 所示。若某個(gè)維修任務(wù)的發(fā)布日期晚于數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄，表明該任務(wù)有更新，系統(tǒng)會(huì)用醒目的顏色進(jìn)行標(biāo)注，提示重新分析該任 務(wù)。

DIF 分析界面如圖4 所示，其中困難性依據(jù)、重要性依據(jù)和頻繁性依據(jù)均來(lái)自于可編輯的數(shù)據(jù)字典。與一般DIF分析不同，每條依據(jù)都對(duì)應(yīng)一個(gè)分?jǐn)?shù)，同種依據(jù)下的條目分?jǐn)?shù)之和為1。分析人員選擇不同的依據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算其分?jǐn)?shù)并作為是否困難（重要/頻繁）的值。若所有依據(jù)均不合適，則選擇NA 得零值，以區(qū)分是否進(jìn)行了DIF 分析。對(duì)于同一個(gè)維修任務(wù)，管理員指派多人進(jìn)行DIF 分析，取所有分析人員的平均值作為最后的分析結(jié)果。在數(shù)據(jù)字典中設(shè)定一個(gè)閾值，若平均值超過(guò)此值，則認(rèn)為其是困難（重要/頻繁）的。

圖4 DIF分析示例

所有指派人員均完成DIF 分析后，系統(tǒng)按AC-66-008 所述規(guī)則自動(dòng)進(jìn)行判斷，并將其簡(jiǎn)化為以下程序邏輯：

“if 不重要 then 放棄；

else if 困難 && 不頻繁 then 優(yōu)先選擇；

else 選擇”

例如，圖3 所示任務(wù)滿足困難、重要且不頻繁（閾值均為0），因此優(yōu)先選擇該項(xiàng)維修任務(wù)。對(duì)于放棄的維修任務(wù)，管理員也可酌情手工選擇。

對(duì)于選擇的維修任務(wù)（含手工選擇），管理員指派分析人員進(jìn)行KSA 分析。與DIF 分析不同，同一個(gè)維修任務(wù)KSA 分析僅指派一人。KSA 分析界面如圖5 所示，由多個(gè)面板組成，每個(gè)面板包含知識(shí)點(diǎn)以及知識(shí)、技能、意識(shí)三個(gè)板塊，每個(gè)板塊中又包含學(xué)時(shí)（分鐘）和等級(jí)。知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容來(lái)源于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊，使用bootstrap-treeview 插件按三級(jí)編碼組織成樹狀圖形，如圖6所示。手工輸入知識(shí)點(diǎn)前幾位編碼，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢索對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，使知識(shí)點(diǎn)的選擇更加快捷。知識(shí)、技能和意識(shí)的內(nèi)容均來(lái)自數(shù)據(jù)字典。等級(jí)是指AC-147-04R2 中所述培訓(xùn)目標(biāo)的等級(jí)，如等級(jí)1 是指“了解 AMM 手冊(cè)的系統(tǒng)描述部分中關(guān)于飛機(jī)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)和動(dòng)力裝置的概要知識(shí)”。等級(jí)包含0、1、2、3 共四級(jí)，其中等級(jí)0 表示不適用于該類機(jī)型。“分鐘”是指講授該知識(shí)點(diǎn)或技能點(diǎn)所需的時(shí)間。一個(gè)維修任務(wù)的KSA分析中可包含多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，點(diǎn)擊“增加知識(shí)點(diǎn)”按鈕后，系統(tǒng)提供一個(gè)新的面板供用戶輸入，若不需要，可點(diǎn)擊面板右上角的“×”號(hào)將其刪除。DIF 和KSA 分析的結(jié)果都可以在維修任務(wù)管理中看到，方便管理員掌握任務(wù)分析進(jìn) 度。

圖5 KSA分析界面

3 培訓(xùn)大綱管理

AC-147-04R2 中規(guī)定了機(jī)型維修培訓(xùn)大綱必須滿足的條件，如對(duì)ME 專業(yè)I 類培訓(xùn)必須達(dá)到120 學(xué)時(shí)，另外，對(duì)各章節(jié)的理論培訓(xùn)需要達(dá)到的等級(jí)和實(shí)習(xí)培訓(xùn)必須覆蓋的內(nèi)容也有相應(yīng)的規(guī)定。平臺(tái)設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)模塊來(lái)管理以上規(guī)章制度，顯示界面和規(guī)章一致，方便用戶使用。由于新的執(zhí)照管理規(guī)定將取消專業(yè)劃分，特別設(shè)計(jì)了一列“不分專業(yè)”，以增強(qiáng)平臺(tái)的可擴(kuò)展性。

針對(duì)KSA 分析得出的知識(shí)、技能等內(nèi)容，按照ATA 章節(jié)重新組織自動(dòng)生成培訓(xùn)大綱初稿，如圖7 所示。取每章所有知識(shí)點(diǎn)的分鐘數(shù)之和作為本章培訓(xùn)所需的時(shí)間，并將其轉(zhuǎn)換為學(xué)時(shí)。所有章節(jié)的培訓(xùn)學(xué)時(shí)之和就是培訓(xùn)大綱的總學(xué)時(shí)，該值需滿足規(guī)章要求。取每章所有知識(shí)點(diǎn)的等級(jí)最小值作為本章培訓(xùn)的等級(jí)要求，該值也需滿足規(guī)章要求。取每章所有技能點(diǎn)的并集作為本章培訓(xùn)所覆蓋的技能點(diǎn)，該值同樣也需滿足規(guī)章要 求。

圖6 知識(shí)點(diǎn)樹形選擇控件

圖7 培訓(xùn)大綱生成與驗(yàn)證界面

圖8 培訓(xùn)大綱導(dǎo)出為EXCEL格式

圖7 分別展示了驗(yàn)證過(guò)程中學(xué)時(shí)不滿足要求、等級(jí)不滿足要求及技能點(diǎn)不滿足要求三種情況。對(duì)于不滿足規(guī)章要求的章節(jié)，分析人員需要重新進(jìn)行KSA分析，然后點(diǎn)擊圖7 中的“重新生成培訓(xùn)大綱”按鈕，得到新的培訓(xùn)大綱，再點(diǎn)擊“符合性驗(yàn)證”按鈕，重新驗(yàn)證其是否符合規(guī)章要求。每章的教學(xué)目標(biāo)和題量可以點(diǎn)擊“修改”按鈕進(jìn)行設(shè)置。需要注意的是，每次重新生成培訓(xùn)大綱后，系統(tǒng)對(duì)于上一次修改的教學(xué)目標(biāo)和題量等內(nèi)容都會(huì)予以保留，使用更加人性化。為方便用戶對(duì)培訓(xùn)大綱的管理，點(diǎn)擊“導(dǎo)出至EXCEL”按鈕可將培訓(xùn)大綱的詳細(xì)內(nèi)容導(dǎo)出為EXCEL 格式，方便用戶打印后供教學(xué)使用，如圖8 所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

依據(jù)TNA 分析過(guò)程，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于B/S 模式的機(jī)型維修培訓(xùn)需求分析及大綱制定平臺(tái)，具有維修任務(wù)導(dǎo)入、DIF 分析、KSA 分析、自動(dòng)生成培訓(xùn)大綱及符合性驗(yàn)證等功能，界面簡(jiǎn)潔，使用方便。