智能化機(jī)考系統(tǒng)在鐵路機(jī)車司機(jī)培訓(xùn)中的應(yīng)用

白 晉 生

(大秦鐵路股份有限公司太原機(jī)務(wù)段，山西 太原 030045)

智能化機(jī)考系統(tǒng)在鐵路機(jī)車司機(jī)培訓(xùn)中的應(yīng)用

白 晉 生

(大秦鐵路股份有限公司太原機(jī)務(wù)段，山西 太原 030045)

根據(jù)項(xiàng)目反應(yīng)理論，提出了開發(fā)“智能化計(jì)算機(jī)考試管理信息系統(tǒng)”，對該系統(tǒng)的試題與知識結(jié)構(gòu)、參數(shù)估算、自適應(yīng)計(jì)算機(jī)考試等功能作了闡述，以通過該系統(tǒng)把低素質(zhì)的員工篩選出來，對其強(qiáng)化培訓(xùn)直到達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)整體職工素質(zhì)的提高。

鐵路，安全，機(jī)車司機(jī)，智能化，考試

根據(jù)最近10年來(2002年1月1日～2012年1月1日)中國鐵路發(fā)生重大鐵路行車事故的案例分析，事故發(fā)生的主要原因如圖1所示。從圖1可以看出，人為因素是造成事故的主要原因。從圖1可知，一半以上的事故為人為事故，并與機(jī)車司機(jī)有直接或間接關(guān)系。出事故的機(jī)車司機(jī)，都是經(jīng)考試合格持證上崗的。出現(xiàn)這一問題的原因?yàn)椋簜鹘y(tǒng)的書面考試存在考試成績失真的弊端。不能將安全素質(zhì)差的職工篩選出來。因此，有必要對考試這個測量職工素質(zhì)的工具進(jìn)行改革。項(xiàng)目反應(yīng)理論是一種新興的現(xiàn)代教育與心理測驗(yàn)理論。項(xiàng)目反應(yīng)理論在測試中應(yīng)用最廣的是自適應(yīng)測驗(yàn)，就是測驗(yàn)本身自動地適應(yīng)被試的具體情況，能選出與被試水平相匹配的試題進(jìn)行測試。自適應(yīng)測驗(yàn)分兩步進(jìn)行：1)試探性探查被試能力水平；2)精確被試能力水平。猶如到一座高樓大廈找人，先坐電梯到某層，然后再找房間號即可找到。根據(jù)項(xiàng)目反應(yīng)理論，提出開發(fā)“智能化計(jì)算機(jī)考試管理信息系統(tǒng)”(以下簡稱“智能化機(jī)考系統(tǒng)”)的命題。

1 事故頻發(fā)原因分析

20世紀(jì)80年代初期，太原北機(jī)務(wù)段制定了對機(jī)車司機(jī)違章違紀(jì)相應(yīng)經(jīng)濟(jì)考核制度。按危險(xiǎn)程度劃分為隱患、未隧及事故，對應(yīng)核發(fā)白、黃、紅牌，罰款3元，6元，9元。該“白黃紅牌”制度簡稱“三六九”。“三六九”作為安全管理經(jīng)驗(yàn)曾在全路推廣。隨著時(shí)間的推移，“三六九”衍生出許多考核機(jī)制。行車管理越來越細(xì)化，考核力度越來越加大，安全壓力并未減輕。用系統(tǒng)思考的

觀點(diǎn)來分析，我們現(xiàn)行的安全管理模式正是“舍本逐末”的結(jié)構(gòu)。圖2左由兩個一路環(huán)路調(diào)節(jié)環(huán)路構(gòu)成，兩個環(huán)路都試圖解決問題。上面的環(huán)路代表快速見效的癥狀解，它迅速解決問題癥狀，但只是暫時(shí)的。下面的環(huán)路包含了時(shí)間滯延，它代表較根本的解決方式，但其效果要較長的時(shí)間才會顯現(xiàn)出來。在圖2中多出一個由癥狀解所帶來的副作用所形成另一個“增強(qiáng)環(huán)路”。1)癥狀解：安全問題↑→經(jīng)濟(jì)考核↑→安全問題↓。2)根本解：安全問題↑→延時(shí)→素質(zhì)提高↑→安全問題↓。3)副作用：安全問題↑→經(jīng)濟(jì)考核↑→抵觸情緒↑→素質(zhì)提高↓→安全問題↑↑。4)高杠桿解在哪里。增強(qiáng)治本的反應(yīng)與減弱治標(biāo)的反應(yīng)是不二之選。增強(qiáng)職工安全素質(zhì)，減少經(jīng)濟(jì)考核力度，使管理向人性化回歸是該基模的高杠桿解。

2 項(xiàng)目反應(yīng)理論

項(xiàng)目反應(yīng)理論也稱項(xiàng)目特征曲線理論，它以模型為測量基礎(chǔ)，其特質(zhì)水平的估計(jì)取決于個體的反應(yīng)行為和所測項(xiàng)目本身的屬性。項(xiàng)目反應(yīng)理論建立在潛在特質(zhì)理論的基礎(chǔ)之上。一個人所擁有的潛在特質(zhì)必須從他在一項(xiàng)測量任務(wù)中所表現(xiàn)出的行為反應(yīng)中推斷出來。因此我們就需要以一個模型來描述個人的潛在特質(zhì)結(jié)構(gòu)是如何與其行為相關(guān)聯(lián)的。項(xiàng)目反應(yīng)理論認(rèn)為，個體的某個潛在特質(zhì)與其在測量該特質(zhì)的項(xiàng)目反應(yīng)之間存在這樣的關(guān)系：假設(shè)隨著潛在特質(zhì)θ的提高，正確反映該項(xiàng)目的概率P(θ)也隨著提高。計(jì)算機(jī)自適應(yīng)測驗(yàn)的運(yùn)行原理就是項(xiàng)目反應(yīng)理論。項(xiàng)目反應(yīng)理論的一個特點(diǎn)就是在項(xiàng)目水平上對被試水平進(jìn)行評估，而經(jīng)典測驗(yàn)理論對被試水平的評估是在測驗(yàn)水平上的。測驗(yàn)水平上的評估一般要計(jì)算測驗(yàn)總分，根據(jù)測驗(yàn)總分才對被試水平做出評估。這種評估往往在測驗(yàn)完成以后，而且是一次性的，測量精度無法控制。而項(xiàng)目水平的評估是在被試每完成一道題后就馬上進(jìn)行，評估的結(jié)果又是選擇下一道題的依據(jù)，因?yàn)樽赃m應(yīng)測驗(yàn)要求試題難度與被試能力相適應(yīng)。這種評估是不斷進(jìn)行的，一次比一次精確，直至誤差小于預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。

3 智能化機(jī)考系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)

智能化機(jī)考系統(tǒng)功能見圖3。

1)試題與知識結(jié)構(gòu)。一名合格機(jī)車司機(jī)需要掌握的知識很多。在編制試題時(shí)，專業(yè)教師必須在完全掌握所編課程內(nèi)容外，還必須吃透相關(guān)的內(nèi)容，使所編試題不致產(chǎn)生歧義。題型除文體類題的填空、選擇、判斷、分類等外，還可利用計(jì)算機(jī)特點(diǎn)，編制多媒體類題型的試題，如語音題——車機(jī)聯(lián)控的應(yīng)答、音響信號的鳴示等，圖形的拖拽題——響墩的放置及防護(hù)人員位置，仿真題——監(jiān)控裝置設(shè)定或操作、列尾裝置的操作等。當(dāng)然要發(fā)揮專業(yè)教師的能動性，開發(fā)出多種形式的試題。試題知識點(diǎn)按知識、領(lǐng)會、運(yùn)用、分析、綜合、評價(jià)分類，后一種類別包括前一種類別。2)參數(shù)估算。項(xiàng)目反應(yīng)理論作為考試測量工具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是其被試特質(zhì)(能力)參數(shù)θ、項(xiàng)目難度參數(shù)b、項(xiàng)目區(qū)分度參數(shù)a、項(xiàng)目的偽隨機(jī)水平參數(shù)(習(xí)慣稱猜測參數(shù))c，從已獲得N個被試對m個項(xiàng)目作答的一組數(shù)據(jù)代入最大似然估計(jì)法估算項(xiàng)目參數(shù)。參數(shù)估算的基本思路為：實(shí)測數(shù)據(jù)(被試的得分矩陣)→選擇合適的項(xiàng)目反應(yīng)模型→運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法估算項(xiàng)目參數(shù)和被試特質(zhì)參數(shù)。3)自適應(yīng)計(jì)算機(jī)考試。被試通過指紋識別后進(jìn)入系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)考生級別從題庫選擇相應(yīng)試題，系統(tǒng)根據(jù)被試作答情況再次調(diào)取相應(yīng)試題，直至測試信息函數(shù)值符合設(shè)定的精度為止。自適應(yīng)測驗(yàn)的基本實(shí)現(xiàn)方法狀態(tài)圖見圖4。以上是對“智能化計(jì)算機(jī)考試管理信息系統(tǒng)”的用戶要求的表述，因?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件開發(fā)的過程是認(rèn)識逐漸深入、需求適當(dāng)修改和補(bǔ)充、系統(tǒng)逐漸完善的螺旋上升的過程，是漸增、循環(huán)、重復(fù)地完成的。

4 結(jié)語

從個別低素質(zhì)職工因工作的失誤釀成的一起起重、特大事故來看，對提高職工安全素質(zhì)是非常必要的。職工素質(zhì)滑坡，是因?yàn)樵谖覀児芾碇小爸貎杉o(jì)輕素質(zhì)”常年累積的結(jié)果，是由量變到質(zhì)變的過程。職工素質(zhì)提高不能一蹴而就。為防患于未然，當(dāng)務(wù)之急是把低素質(zhì)的職工找出來，避免其危害鐵路行車安全。然后才是對其進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)教育，直至考試合格重新上崗。沒有一個人公開承認(rèn)自己素質(zhì)低，其他人也無權(quán)對別人的素質(zhì)高低妄下結(jié)論。事故成為檢驗(yàn)一個人素質(zhì)高低的試金石。我們迫切需要一種公平、公正、科學(xué)、合理的測試工具，從職工集體中找出素質(zhì)低的個體來。“智能化機(jī)考系統(tǒng)”正是為此目的設(shè)計(jì)的。“智能化機(jī)考系統(tǒng)”是建立在計(jì)算機(jī)自適應(yīng)測驗(yàn)即項(xiàng)目反應(yīng)理論基礎(chǔ)上的。“智能化機(jī)考系統(tǒng)”如果能開發(fā)成功，與“培訓(xùn)—考核—使用—待遇”機(jī)制相配合，建立和完善提高職工素質(zhì)的長效機(jī)制，調(diào)動職工學(xué)技術(shù)、練硬功的主動性和積極性，安全素質(zhì)成為職工的潛意識，遵章守紀(jì)成為職工的本能，鐵路跳出“事故—反思—整改—平穩(wěn)……平穩(wěn)—麻痹—事故”的怪圈，實(shí)現(xiàn)長治久安。開發(fā)“智能化機(jī)考系統(tǒng)”，從鐵路發(fā)展對職工素質(zhì)要求的角度上分析是必要的，項(xiàng)目反應(yīng)理論測量技術(shù)是成熟的，計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上是可行的。

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[3] 于紅光.Visual Basic程序設(shè)計(jì)教程[M].上海：上海交通大學(xué)出版社,2006.

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[5] 張博主.現(xiàn)代幼兒教育觀念研究[M].長春：東北師范大學(xué)出版社,2003.

On application of intellectualized computer-based test in trainings of railway locomotion drivers

BAI Jin-sheng

(TaiyuanLocomotiveDepot,Datong-QinhuangdaoRailwayCo.,Ltd,Taiyuan030045,China)

According to the item response theory, the paper points out the development of “Intellectualized Computer-based Test Management Information System”, illustrates the tests and knowledge structure, parameter evaluation, and self-adaption computer tests, so as to select out the staff with lower competence, enhance the training and realize the improvement of the competence of the whole staff.

railway, safety, locomotive driver, intellectualization, test

1009-6825(2014)30-0255-02

2014-08-13

白晉生(1958- )，男，工程師

G726

A