主观负荷评估技术和NASA任务负荷指数量表的信度与效度评价

目的对2个脑力负荷评价量表即主观负荷评估技术(SWAT)和NASA任务负荷指数(NASATLX)量表的信度和效度进行验证。方法采用整群随机抽样方法抽取科研、教育、管理、医疗卫生等行业的脑力劳动者共1268例组成样本,采用重测信度、分半信度、Cronbach’sα系数、条目分与总分之间的相关系数对此两量表进行信度验证,采用结构效度评价两量表的效度。结果两量表总分及各条目的重测信度在0.516～0.753之间,差异有统计学意义(P<0.01),具有较好的重测信度;SWAT量表的分半信度为0.645,Cronbach’sα系数>0.80,各条目分与总分之间的相关系数均>0.70,差异有统计学意义(P<0.01);NASATLX量表的分半信度、Cronbach’sα系数均>0.80,各条目(业绩水平除外)与总分之间的相关系数均>0.60,差异亦有统计学意义(P<0.01),两量表的内部一致性较好;两量表总分的Pearson相关系数为0.492,两量表测定结果一致性较好。因子分析结果表明两量表具有较好的结构效度。结论SWAT和NASATLX量表均具有较好的信度与效度,经过适当修订,可作为我国脑力负荷研究的有效工具。

指挥控制系统的人机交互认知负荷评估方法

针对当前因人体生理局限而无法满足指挥控制系统功能复杂化趋势需求的问题,构建了一种面向指挥控制系统的认知负荷评价方法。首先,以美国国家航空航天局任务负荷指数(NASA⁃TLX)量表基础进行拓展,确定了14个指标项与4个准则项;然后,通过层次分析法(AHP)计算获得各项指标权重值,形成人机交互评价方法;最后,测量比较了指挥控制系统界面改版前后认知负荷数值及其可用性。试验结果表明,该方法可用于评估指挥控制系统人机交互界面认知负荷水平,可为系统界面设计与改造提供参考。

基于PSO-SVR的飞行员工作负荷预测

飞行员工作负荷是影响飞机运行安全的重要因素。开展飞行员工作负荷预测是适航审定过程中,验证驾驶舱设计是否符合适航规章的重要手段。本文针对某型民用飞机设计了模拟飞行试验,用于采集飞行员生理指标数据和国家航空航天局任务负荷指数(National Aeronautics and Space Administration task lood index,NASA-TLX)量表评价数据。以飞行员生理指标数据为输入,NASA-TLX量表主观评价数据为输出,建立了基于粒子群算法优化的支持向量回归机(Particle swarm optimization-support vector regression,PSO-SVR)模型的飞行员工作负荷预测模型。对本文建立的PSO-SVR模型与默认参数的支持向量回归机(Support vector regression,SVR)模型的预测精度进行了对比,针对4个不同场景,预测精度分别提高了7.5%、9.5%、7%和5.8%,结果表明基于PSO-SVR的预测模型得到的飞行员工作负荷预测值精度更高。

软件工程课程实践与考核标准一致性研究

我国计算机行业对专业化软件人才的需求十分迫切,因此许多高校都设置了软件工程课程培养相关专业人才。由于不同领域、不同行业对软件工程专业人才的需求具有一定差异性,提升软件工程人才的多元化水平和综合素质非常重要。为此,许多高校的软件工程课程设置了不同方向,尽管这一课程的设置可很好应对多元化的需求,调动学生个人兴趣,发挥授课教师专业背景,但存在课程内容、实践难度、考核标准等不一致的问题。以北京航空航天大学计算机学院2022年春季学期软件工程课程为例,首先对软件工程课程的安排进行概述,介绍软件工程课程互联网软件方向、智能软件方向、嵌入式软件方向的实践内容与考核标准,通过分析3个方向的成绩分布差异、成绩指标差异,根据NASA任务负荷量表,从6个负荷因素对学生在课程3个方向的脑力负荷、工作量等进行理论计算与分析。然后,分析与总结对学生的相关建议,给出3个方向目前存在的突出问题和重点建议。最后,分析课程实践与考核标准出现差异性的原因,提出解决方法,为软件工程课程的科学改革提供思路与建议。

基于脑电功率谱密度的作业人员脑力负荷评估方法

脑力负荷状态的准确识别对减少因作业人员无效脑力负荷导致的人因事故具有重要意义。针对人-机系统中作业人员脑力负荷客观评估问题开展了基于MATB-Ⅱ平台的3种不同脑力负荷水平下的航空情境实验,记录16名被试的NASA任务负荷指数(NASA-TLX)量表数据和脑电(EEG)信号,提出了一种基于脑电功率谱密度(PSD)和支持向量机(SVM)的个体脑力负荷评估方法。结果表明:随着实验设计脑力负荷水平增加,被试的主观脑力负荷得分显著提高(p<0.001),这表明该实验任务设计较好地诱发了低负荷、中负荷和高负荷情境。在此基础上,通过网格搜索法确定个体脑力负荷评估模型的统一优化参数,惩罚系数取3000,核函数参数取0.0001,模型测试正确率达到0.9665±0.0298,宏平均的受试者工作特征曲线下的面积(Macro-AUC)达到0.9910±0.0114。本文为作业人员脑力负荷状态的客观和准确评估提供了一种新的办法,为后期作业人员脑力负荷状态的实时判别提供模型基础。

南昌市中学教师脑力负荷分布规律及其相关因素研究

目的探讨南昌市中学教师脑力负荷的现状及主要影响因素。方法采用随机整群抽样的方法抽取南昌市城、郊区中学教师504名,并用验证了信度效度的脑力负荷评价量表任务负荷指数（NASA-TLX量表）评价其脑力负荷水平。结果南昌市中学教师脑力负荷得分呈近似正态分布;31~35岁组中学教师脑力负荷水平最高,≤35岁时,脑力负荷与年龄呈正相关关系（r=0.146,P〈0.05）,〉35岁时,脑力负荷的变化不大;中学教师脑力负荷水平与文化程度呈负相关关系（r=-0.172,P〈0.05）,文化程度越低的中学教师感到的脑力负荷越大（P〈0.01）;每天工作时间越长,中学教师脑力负荷越大,且对脑力负荷的影响最大（P〈0.001）。结论年龄、学历以及每天工作时间等与南昌市中学教师脑力负荷水平密切相关,每天工作时间过长是影响其脑力负荷水平的重要危险因素,降低每天工作时间特别使其控制在8 h以内可能是减轻该市中学教师脑力负荷的重要有效措施。

50m实艇快速上浮脱险时艇员应激功能的变化

目的 探讨50 m实艇快速上浮脱险时艇员应激功能的变化.方法 结合部队训练进行了4人次50 m实艇快速上浮脱险试验,分别于脱险前后观察艇员血压、心率及唾液中皮质醇、分泌型免疫球蛋白A浓度的变化.参训艇员在脱险后30 min内填写美国国家航空航天局任务负荷指数（NASA-TLX）量表.结果快速上浮脱险后艇员收缩压（138.75±8.77） mm Hg,与脱险前[（125.25±8.92）mm Hg]比较显著升高（P＜0.01）；唾液皮质醇浓度[（5.35±2.16）μg/L]比脱险前[（3.30±1.78）μg/L]显著增加（P＜0.05）；舒张压、心率和唾液分泌型免疫球蛋白A浓度变化无统计学意义.NASATLX量表结果表明,主观心理负荷分值总分和焦虑指数变化趋势基本一致.结论 实艇快速上浮脱险引起机体应激水平增强,可能主要由艇员认知评价导致的焦虑感增高引起.