《Applied Ergonomics》：Advancing safety training for nuclear decommissioning and dismantling: Integrating MX-based approaches for improved competency development
编辑推荐：
核电厂退役与拆除（D&D）是一项高度复杂的变革过程，需要技术、组织及人员层面的重大转型。为有效应对这些变化，管理人员与员工须获得充分准备与支持。尽管该背景下培训需求已获认可，但现有培训项目往往缺乏科学基础或系统性评估。本研究旨在填补这一空白，通过开发与评估一项
核电厂退役与拆除（D&D）是一项高度复杂的变革过程，需要技术、组织及人员层面的重大转型。为有效应对这些变化，管理人员与员工须获得充分准备与支持。尽管该背景下培训需求已获认可，但现有培训项目往往缺乏科学基础或系统性评估。本研究旨在填补这一空白，通过开发与评估一项以科学为基础的安全培训项目，支持D&D过程中管理人员与员工在职业安全方面的胜任力发展。该培训基于全面的培训需求评估（包括安全事件分析与主题专家访谈），采用 enriched with 混合现实（MX）元素的问题导向式培训方法实施。研究对来自德国和瑞士的两个试点组（N=15）进行了多阶段评估。结果显示，受训者对培训设计、相关性及MX环境的可用性反应积极，模拟器不适（simulator sickness）得分较低。然而，客观知识增益不一致，培训后立即出现暂时性下降，而随访结果表明趋于稳定。研究发现表明，基于MX的培训在参与者中接受度良好，对D&D及其他高风险社会技术系统中的安全培训具有应用潜力，同时强调需进一步研究其对客观绩效及长期学习成果的影响。
本研究发表于《Applied Ergonomics》，聚焦于核电厂退役与拆除（Decommissioning and Dismantling, D&D）这一高风险社会技术系统中的安全培训问题。随着全球核电设施退役浪潮的来临，D&D作业已从稳定的常规运营转向动态、非结构化的项目制组织形态，作业环境的复杂性和不确定性急剧攀升。国际原子能机构（IAEA）多次强调该领域科学培训的重要性，但现有培训项目普遍缺乏实证基础与系统评估，尤其在融合新兴技术方面尚处空白。研究人员为此开展了一项开创性工作：通过系统性的培训需求评估，开发并验证了一套模块化、基于混合现实（Mixed Reality, MX）技术的职业安全培训方案，为D&D及其他高风险行业提供了可迁移的技术增强型培训范式。
研究背景与问题方面，核电厂从运营期转入D&D阶段意味着工作性质的根本转变。运营期以稳定性和 routine 为特征，而D&D则要求持续适应组织变革、技术更新与人员重组。在德国等国家，组织架构需从层级式直线制转为项目制，最终达成"绿地"（green field）目标——即完全去污与场地清空。IAEA数据显示，截至2023年12月全球已有116座核电机组进入退役流程，而当前运行的约420座机组中预计到2050年有多达50%将关闭。D&D作业涉及多工种协作、外部承包商管理、动态风险评估等复杂情境，对从业人员的认知灵活性、情境意识与团队协作提出了极高要求。然而，受辐射防护和操作安全限制，许多关键作业无法在真实场景中实地演练，传统课堂讲授和纸质规程培训难以提供充分的体验式学习机会，导致"惰性知识"（inert knowledge）问题——受训者无法将所学迁移至实际工作情境。此外，财务与时间约束进一步加剧了决策压力，使高效、沉浸式的培训需求尤为迫切。
研究人员开展的研究工作围绕教学系统设计（Instructional System Design, ISD）框架展开，整合了梅里尔（Merrill）首要教学原理与MX技术，形成"需求驱动-理论嵌入-技术赋能"的三位一体开发路径。培训需求评估阶段采用组织分析、胜任力分析和人员分析三维方法，通过60次半结构化专家访谈（含10位德方管理者及50位德瑞双方管理人员与员工）与2012至2020年间28座德国核电厂的安全事件文档分析，识别出9项员工胜任力领域和3项管理者专属领域，涵盖团队合作、共享理解、行动与决策、意识与感知等核心维度。基于这些实证发现，研究人员开发了涵盖通用模块与管理模块的培训体系，其中5个模块嵌入MX实践练习：工作场所安全与自信举止、团队合作、共享理解、行动与决策、意识与感知。
培训设计严格遵循梅里尔首要教学原理的五个维度：问题导向学习（以真实安全警示案例导入）、激活（advance organizer与学员经验联结）、示证（理论讲授结合D&D实例）、应用（MX环境中的协作演练）、整合（知识迁移反思）。MX环境采用Unity引擎开发，支持VR头显、PC和平板多模态接入，实现多用户协同训练。场景设置包括控制室、工具仓库、汽轮机大厅等关键区域，训练者可作为化身（avatar）在虚拟核电厂中执行任务，培训师则通过"隐身模式"进行观察与反馈。培训为期两天，在德国模拟器培训中心GfS及瑞士核电厂运营商处实施。
研究结论显示：反应层（Kirkpatrick第一层）方面，受训者对培训设计、相关性与MX环境可用性评价积极（均值≥4.17/5），模拟器不适得分极低（首日M=9.23，次日M=8.23），表明技术耐受性良好；但"临场感"（presence）评分偏低（7分量表M≈2.8），可能源于MX设计中虚实交互导致注意力分散。学习层方面，主观知识增益评分极高（M=4.5/5），但客观情境判断测验（SJT）显示培训后立即出现暂时性绩效下降（MP4较基线MP1降低2.34分，p<0.001），7-9周后随访（MP5）恢复至基线水平，提示认知疲劳效应而非真正能力衰减。行为层方面，培训迁移气候评分良好（M=5.69/7），但管理者样本量过小（MP5仅2人）限制结论可靠性。研究的重要意义在于：首次验证了MX增强型培训在核D&D领域的可行性，证实其能提升培训参与度与情境真实性，同时揭示了主观评价与客观绩效分离的现象，为高风险行业安全培训的技术整合提供了循证依据与方法学警示。
关键技术方法方面，样本队列来源于德国与瑞士两家核电厂运营商的15名D&D从业人员（10名员工，5名管理者），通过目的性抽样招募。研究采用Kirkpatrick四级评估模型中的反应、学习、行为三层（结果层因时间限制未纳入），结合标准化量表与自编工具进行多时点测量：培训评估量表（Training Evaluation Inventory, TEI）用于反应层评价；自编情境判断测验（SJT）基于真实安全警示案例编制14个多选题场景，采用0-1部分计分法评估客观知识变化；模拟器不适问卷（Simulator Sickness Questionnaire）与临场感量表（Presence Questionnaire）评估MX体验；培训迁移气候问卷（Training Transfer Climate Questionnaire）测量7-9周后行为迁移情况。满意度与MX体验在培训结束日（MP4）通过平板实时采集，SJT在培训前（MP1）、培训后即刻（MP4）及随访（MP5）三个时点施测。数据分析采用描述性统计、线性混合模型及非参数检验，以匹配小样本特征。
研究结果部分按评估层次展开。"反应层：态度与感知"显示，通用培训的主观享受度（M=4.25）、感知难度适宜性（M=4.75）与培训态度（ω
t=0.33）均呈积极态势；MX环境态度评分达M=4.54，其中瑞士组显著高于德国组（W=30.00, p=0.012）。属性评估中，"增加多样性"（72.7%）、"生动性"（63.6%）和"真实性"（63.6%）为MX环境最受认可特征。"反应层：培训设计"表明，示证维度评分最高（M=4.38），问题导向学习相对略低（M=3.58）；德国组对示证和应用的评价显著高于瑞士组，管理者对MX可用性的评分显著高于员工（W=27.5, p=0.048）。"反应层：相关性"方面，通用培训相关性M=4.17，德国组显著高于瑞士组（W=1.5, p=0.015）；MX环境相关性M=3.92，瑞士组反向更高（W=28, p=0.033）。"学习层"呈现主观与客观的显著分离：主观知识增益达 ceiling 水平（M=4.5，管理者全部满分），而SJT显示MP4较MP1显著下降（估计值-2.343, p<0.001），MP5恢复（与MP1差异不显著）。"行为层"的培训迁移气候评分M=5.69，但管理者样本仅2人。
讨论与结论部分，研究人员指出MX培训在D&D情境中的接受度良好，能有效支持主动学习原则，低模拟器不适得分印证技术设计的成熟度。瑞士与德国受训者的评价差异可能反映组织文化对技术增强型培训开放度的影响；管理者与员工的差异则提示需关注不同岗位的技术准备度。主观客观绩效的分离现象被重点讨论：SJT的暂时性下降可能源于高强度培训后的认知疲劳，而非能力衰减；平行题项设计虽避免记忆效应但引入测量变异；小样本加剧结果波动性。低临场感评分被视为MX设计的固有限制——虚实交互任务结构天然分割注意力焦点，未来可通过集成语音聊天等功能减少现实干扰。研究承认样本量小、无对照组、自陈测量偏差及随访期较短等局限，建议未来采用等待名单对照设计并延长观察周期。最终结论认为，MX增强型安全培训在核D&D领域展现应用前景，但其对客观绩效的长期效用需更严格的纵向设计验证，该培训模式亦具有向其他高风险社会技术系统迁移的潜力。
