CN115600063A - 一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，该系统包括学生端平台和教师端平台，学生端平台与教师端平台相连接，学生端平台用于培训人员登录系统进行游戏化学习及测试，教师端平台用于教师登录系统设置培训内容及控制学生端，学生端平台包括学员注册登录模块、角色选择模块、游戏化学习模块、游戏化测试模块和统计分析模块，教师端平台包括教师注册登录模块、任务编辑模块、资料库、成绩查看模块、培训人员分组管理模块和意见反馈模块。本发明还公开了一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的方法，该方法将游戏元素与现场作业培训相结合，采用游戏闯关的形式进行游戏化教学与测试，大幅度提高了培训人员的积极性和培训效果。

Description

一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统及方法
技术领域
本发明涉及企业安全培训与管理领域，具体涉及一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统及方法。
背景技术
随着企业发展需求及信息技术的发展，线上培训已成为安全培训的主流方式，但目前多数线上安全培训只是将线下课堂教学直接转移至线上教学，未能解决原有线上教学存在的学习模式单一、学员学习积极性差的问题，特别是对于现场作业安全培训，单纯通过授课无法帮助学员有效地将知识转化为技能，实操装置的高成本费用也限制了学员对现场作业流程及操作技能的练习，从而导致学员安全培训效果欠佳。
随着游戏产业的发展，在教学过程中穿插教学游戏(严肃游戏)增强培训课程的趣味性已逐渐成为教育培训的趋势，该教育形式在保证教授知识的同时增强了学习过程的趣味性，但是目前使用的部分教育游戏其设计仅是对游戏模式进行了简单的套用，未能将实际培训内容与游戏内容进行深入结合，导致教学游戏的游戏性远大于教育性或者教学游戏的趣味性不足，使得教学游戏失去了用于教授技能的本质，同时，大量教学游戏并没有实现培训数据的有效利用，从而无法促进培训过程中对教学游戏的持续改进。
因此，亟需针对现场作业培训，综合考虑培训过程中的安全性、互助性、竞争性和趣味性，提出一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统及方法，提高现场作业培训系统采集、分析、处理培训数据的能力，增强现场作业培训的培训效果及管理效用。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统及方法，该系统将现场作业培训与教学游戏相结合，采用游戏闯关的形式进行游戏化教学与游戏化测试，既保证了教育培训学习技能的本质又提升了培训过程的趣味性，大幅度提高了培训人员的积极性和培训效果。
本发明具体采用如下技术方案：
一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，包括学生端平台和教师端平台，教师端平台与学生端平台相连接；
所述学生端平台包括学员注册登录模块、角色选择模块、游戏化学习模块、游戏化测试模块和统计分析模块；所述学员注册登录模块，被配置为用于培训人员登录系统；所述角色选择模块，被配置为用于设置培训人员的模拟角色；所述游戏化学习模块，被配置为用于学习现场作业操作；所述游戏化测试模块，被配置为用于检测培训人员的学习效果；所述统计分析模块，被配置为用于统计培训人员的学习或测试成绩、分析培训人员的学习或测试情况、展示培训人员的学习或测试结果；
所述教师端平台包括教师注册登录模块、任务编辑模块、资料库、成绩查看模块、培训人员分组管理模块和意见反馈模块；所述教师登录模块，被配置为用于教师登录系统；所述任务编辑模块用于编辑角色选择模块、游戏化学习模块、游戏化测试模块和资料库；所述资料库，被配置为用于提供现场作业培训资料；所述成绩查看模块，被配置为用于查看培训人员的测试成绩及分析结果；所述培训学员分组管理模块，被配置为用于培训人员的分组管理；所述意见反馈模块，被配置为用于生成反馈意见。
优选地，所述学员注册登录模块用于培训人员登录系统，为培训人员提供学生端的使用权限，培训人员可通过首次登录学员注册登录模块时建立新用户并录入个人信息获取学生端的使用权限，或直接从学员注册登录模块内预设账号内选择用户账号获取学生端的使用权限。
优选地，所述角色选择模块用于培训人员自主选择模拟角色，与教师端的任务编辑模块相连接，教师可以通过任务编辑模块预先设置学生端角色选择模块内培训人员的模拟角色，培训人员既可通过角色选择模块分配获得在游戏化学习模拟或游戏化测试模块中所使用的模拟角色，也可通过在角色选择模块中自主选择获得在游戏化学习模拟或游戏化测试模块中所使用的模拟角色。
优选地，所述游戏化学习模块分别与学生端的统计分析模块、教师端的任务编辑模块和资料库相连接，游戏化学习模块内设置有多个现场作业模拟场景，各现场作业模拟场景内配套设置有任务规则、操作演示视频和操作提示，任务规则、操作演示视频和操作提示均可通过教师端的任务编辑模块进行编辑；培训人员可以自主选择任意现场作业模拟场景进行学习，根据任务规则和操作演示视频学习现场作业，并在现场作业模拟场景内模拟现场操作；
所述现场作业模拟场景内均设置有多个学习任务，各学习任务内包含多个操作任务，各操作任务均设置有操作数和操作时间，训练过程中游戏化学习模块实时记录培训人员的操作数；若培训人员将现场作业模拟场景内的安全隐患排除，则获得安全值，若培训人员在现场作业模拟场景内操作失误发生事故，则扣除安全值，操作任务练习完成后，游戏化学习模块将培训人员剩余操作数转换为培训人员的游戏积分，并将培训人员的事故数、安全值和游戏积分存储在游戏化学习模块内部至统计分析模块；当培训人员完成所选现场作业模拟场景内的所有学习任务时，游戏化学习模块将培训人员在该现场作业模拟场景内的总事故数、安全值和游戏积分反馈至统计分析模块。
优选地，游戏化学习模块具有历史学习情况关联功能，通过在统计分析模块内获取培训人员以往进行游戏化学习数据，自动调整现场作业模拟场景学习任务中各操作任务的发生概率，当培训人员首次进入游戏化学习模块进行训练时，各现场作业模拟场景内同一学习任务下的各操作任务随机发生，且各操作任务的发生概率均相同，当培训人员非首次进入游戏化学习模块进行训练时，游戏化学习模块将根据培训人员的历史学习数据，自动调整各现场作业模拟场景学习任务内各操作任务的发生概率，学习任务中各操作任务的发生概率计算公式为：
Figure BDA0003135134640000031
其中，
Figure BDA0003135134640000032
式中，n为操作任务数量；ci为第i个操作任务的执行错误数；zi为第i个操作任务的执行正确数；Pi为第i个操作任务在学习任务中发生的概率。
优选地，所述操作演示视频和操作提示均储存于教师端的资料库内，操作演示视频用于向培训人员展示现场作业模拟场景内的任务规则，操作提示用于向培训人员展示与现场作业模拟场景相关的国家标准、行业标准及操作规程。
优选地，所述游戏化测试模块采用逐级测试的形式，若本级测试结果达到测试合格标准，则进入下一级测试任务继续进行测试，若本级测试结果未达到测试合格标准，则退出游戏化测试模块结束测试；所述游戏化测试模块内，培训人员通过在现场作业模拟场景内进行操作，排除现场作业模拟场景内的安全隐患，获得测试结果，根据测试结果生成培训情况分析报告，并发送至培训情况统计模块；
所述测试结果包括培训人员的游戏积分、安全值、测试过程中发生的事故数以及造成的经济损失，测试结果还记录了培训人员针对各测试任务的选择结果。
优选地，所述游戏化测试模块分别与学生端的统计分析模块以及教师端的任务编辑模块、资料库相连接，通过教师端的任务编辑模块编辑游戏化测试模块内的现场作业模拟场景以及设置各现场作业模拟场景的测试任务和测试合格标准，资料库可根据培训人员的测试结果自动向学生端推送培训内容。
优选地，所述统计分析模块用于存储学生端各用户的个人信息、学习情况、测试结果、培训情况分析报告以及教师端发送的反馈意见。
优选地，所述教师注册登录模块用于教师首次登录时建立新用户以及录入新用户的个人信息，获取教师端的使用权限。
优选地，所述任务编辑模块能够对角色选择模块内的模拟角色进行编辑，并结合现场作业实际情况，对游戏化学习模块和游戏化测试模块内的现场作业模拟场景进行编辑，针对游戏化学习模块，设置各现场作业模拟场景内模拟角色的任务规则、操作演示视频和操作提示，针对游戏化测试模块，设置各现场作业模拟场景内模拟角色的测试任务和测试合格标准；所述任务编辑模块还能对资料库进行编辑，通过将游戏化学习模块内的现场作业模拟场景与资料库相关联，向学生端提供适用于现场作业模拟场景的学习资料。
优选地，所述资料库包括学习任务库和学习资源库，学习任务库和学习资源库相连接；所述学习任务库用于储存任务编辑模块所编辑的模拟角色和现场作业模拟场景，包括游戏化学习模块中各现场作业模拟场景内模拟角色的任务规则、操作演示视频和操作提示，以及游戏化测试模块中各现场作业模拟场景内模拟角色的测试任务和测试合格标准；所述学习资源库内储存有与各现场作业模拟场景相关的国家标准、行业标准和操作规程，操作演示视频以及培训课件。
优选地，所述成绩查看模块与统计分析模块相连接，用于查看学生端任意用户的个人信息、测试结果和培训情况分析报告。
优选地，所述培训学员分组管理模块用于对培训人员进行分组，通过选择学生端用户建立培训人员小组，连接统计分析模块获取小组内各用户的测试结果，对小组内各用户进行排名，结合小组内各用户的培训情况分析报告，获取小组内各用户针对各项测试任务的选择结果，统计小组内各用户的正确率及各错误选项的选择率，分析组内用户得分较低的测试任务。
优选地，所述意见反馈模块与学生端相连接，用于教师端回复学生端发送的问题以及用于教师端向学生端发送反馈意见。
一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的方法，采用如上所述的现场作业游戏化培训及分组管理系统，具体包括以下步骤：
步骤1，教师通过教师注册登录模块登录系统，获取教师端使用权限，培训人员通过学生登录模块登录系统，获取学生端使用权限；
步骤2，教师通过教师端的任务编辑模块对学生端的角色选择模块、游戏化学习模块和游戏化测试模块进行编辑，包括设置角色选择模块内的模拟角色以及游戏化学习模块、游戏化测试模块内的现场作业模拟场景，设置游戏化学习模块内各现场作业模拟场景的任务规则、操作演示视频和操作提示，设置游戏化测试模块内各现场作业模拟场景的测试任务和测试合格标准；
步骤3，培训人员通过学生端的角色选择模块获取模拟角色，进入游戏化学习模块采用游戏闯关形式进行学习，通过在各现场作业模拟场景内查阅任务规则、观看操作演示视频，在规定操作时间和操作次数范围内排除现场作业模拟场景内的安全隐患，获取游戏积分并发送至统计分析模块，结束游戏化学习；
步骤4，培训人员进入游戏化测试模块，游戏化测试模块采用游戏闯关的形式进行测试，各关卡设置有不同的现场作业模拟场景，培训人员通过在现场作业模拟场景内完成测试任务，排除现场作业模拟场景内存在的安全隐患；当培训人员测试结果未达到测试合格标准时，退出游戏化测试模块，游戏化测试模块将培训人员的测试结果发送至统计分析模块；当培训人员测试结果达到测试合格标准时，继续进行游戏化测试模块，直至完成对于所有现场作业模拟场景的测试；
步骤5，游戏化测试模块将培训人员的测试结果发送至统计分析模块中，经过处理分析后得到各培训人员的培训情况分析报告；
步骤6，教师利用成绩查看模块查看任意培训人员的测试结果及培训情况分析报告，通过设置培训人员分组管理模块对培训人员进行分组，从统计分析模块内获取组内各培训人员的测试结果和培训情况分析报告，按照测试结果对组内培训人员进行排名，并根据培训情况分析报告确定组内培训人员的失分操作，制定针对培训人员薄弱项的培训内容；
步骤7，教师通过教师端的意见反馈模块向学生端发送反馈意见以及针对薄弱项的培训内容，指导培训人员进行针对性的练习。
优选地，所述步骤2中，编辑完成后的模拟角色及现场作业模拟场景均储存于学习任务库中，若教师非首次对模拟角色及现场作业模拟场景进行编辑，可通过任务编辑模块直接从学习任务库中调用已有的模拟角色及现场作业模拟场景。
优选地，所述步骤3中，若培训人员对于现场作业模拟场景内的操作存在疑问时，可通过查阅操作提示获取资料库中与该任务相对应的国家标准、行业标准、操作规程以及培训课件，并且学习过程中学员可随时访问资料库，从资料库中获取学习资料。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明实现了游戏元素与现场作业实际元素的结合，将现场作业实际场景中有限的精力、安全状态、事故损失、利润分别用操作数、安全值、积分这些游戏元素体现，通过将各游戏元素根据实际情况相互关联，采用游戏闯关的形式进行教学与测试，保证培训过程学习本质的同时增加了培训过程的趣味性。
2、本发明实现了对现场作业模拟场景和任务的编辑，以及对资料库中储存内容的更新，使得游戏化学习模块和游戏化测试模块中的现场作业模拟场景具有多变性，提高了培训人员的注意力和灵活应用知识的能力，同时，本发明还能针对培训人员学习过程中的薄弱环节提供针对性训练，系统通过统计分析各培训人员的错误选项，自动提高对应操作在现场作业模拟环境内出现的概率，提高培训人员的熟练度。
3、本发明实现了对多维数据的统计与分析，实现了对各培训人员学习情况的统计，以及对培训人员总体水平的全面把握，有利于培训教师掌握各培训人员的学习效果，为后续培训制定有效的培训内容。
附图说明
图1为本发明现场作业游戏化培训及分组管理系统的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：
一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，如图1所示，包括学生端平台和教师端平台，教师端平台与学生端平台相连接。
学生端平台包括学员注册登录模块、角色选择模块、游戏化学习模块、游戏化测试模块和统计分析模块，其中，学员注册登录模块被配置为用于培训人员登录系统，角色选择模块被配置为用于设置培训人员的模拟角色，游戏化学习模块被配置为用于学习现场作业操作，游戏化测试模块被配置为用于检测培训人员的学习效果，统计分析模块被配置为用于统计培训人员测试成绩、分析培训人员测试结果。
学员注册登录模块用于培训人员获取学生端的使用权限，培训人员可以在首次登录时自行录入个人信息，注册建立新用户，获得学生端的使用权限，也可直接获取教师端统一分配的注册账号，获得学生端的使用权限。
角色选择模块用于设置培训人员模拟角色，角色选择模块培训人员与教师端的任务编辑模块相连接，培训人员可以自主选择模拟角色，也可以直接使用教师根据现场作业实际情况，利用任务编辑模块预先设置分配的模拟角色。
游戏化学习模块用于培训人员学习现场作业操作，分别与学生端的统计分析模块、教师端的任务编辑模块和资料库相连接，游戏化学习模块采用游戏闯关的形式进行学习，各级游戏关卡对应不同的现场作业模拟场景，各现场作业模拟场景配套设置有任务规则、操作演示视频和操作提示，任务规则、操作演示视频和操作提示均可通过教师端的任务编辑模块进行编辑，培训人员可以自主选择游戏关卡进行游戏化学习，在现场作业模拟场景内，根据任务规则和操作演示视频学习现场作业操作，学习过程中，通过在规定操作事件和操作次数内排除现场作业模拟场景中的安全隐患，系统自动计算培训人员的剩余操作数、剩余时间与安全值，并将剩余操作数、剩余时间、安全值均可转换为游戏积分，若学习过程中培训人员因操作不当引发事故，现场作业模拟场景内将展示事故画面并自动扣除相应积分，游戏化学习模块内还设置有操作提示功能，用于提示培训人员在各现场作业模拟场景需要进行的操作；
游戏化学习模块具有历史学习情况关联功能，通过在统计分析模块内获取培训人员以往进行游戏化学习数据，自动调整现场作业模拟场景学习任务中各操作任务的发生概率，当培训人员首次进入游戏化学习模块进行训练时，各现场作业模拟场景内同一学习任务下的各操作任务随机发生，且各操作任务的发生概率均相同，当培训人员非首次进入游戏化学习模块进行训练时，游戏化学习模块将根据培训人员的历史学习数据，自动调整各现场作业模拟场景学习任务内各操作任务的发生概率。游戏化学习模块中的操作演示视频和操作提示均储存于教师端的资料库内，操作演示视频用于向培训人员展示现场作业模拟场景内的任务规则，各现场作业模拟场景的任务规则配套设置有1～2个操作演示视频，操作提示用于提醒培训人员进行相应操作，并向培训人员展示与现场作业模拟场景相关的国家标准、行业标准及操作规程。
游戏化测试模块用于检测培训人员的学习效果，分别与学生端的统计分析模块以及教师端的任务编辑模块和资料库相连接，采用游戏闯关的形式进行逐级测试，若本级测试结果达到测试合格标准，则进入下一级测试任务继续进行测试，若本级测试结果未达到测试合格标准，则退出游戏化测试模块，结束对培训人员学习情况的测试；游戏化测试模块内，培训人员通过在现场作业模拟场景内进行操作，排除现场作业模拟场景内的安全隐患，获得测试结果，测试结果包括培训人员的游戏积分、安全值、事故发生数量、经济损失以及培训人员针对各测试任务的选择结果，游戏化测试模块中各现场作业模拟场景及各测试任务随机出现，测试结束后系统根据测试结果生成培训情况分析报告，并发送至培训情况统计模块；游戏化测试模块使用前，需要教师通过教师端的任务编辑模块设置游戏化测试模块内的现场作业模拟场景以及各现场作业模拟场景的测试合格标准，设置各现场作业模拟场景内的测试任务，游戏化测试模块使用结束后，资料库可以根据培训人员的测试结果自动向学生端推送培训内容，用于培训人员针对自身薄弱环节进行针对性的练习，提升培训效果。
培训情况统计模块用于储存学生端各用户的个人信息、以往的学习情况和测试结果、培训情况分析报告、系统自动推送的学习资源以及教师端发送的反馈意见。
教师端平台包括教师注册登录模块、任务编辑模块、资料库、成绩查看模块、培训人员分组管理模块和意见反馈模块，其中，教师登录模块被配置为用于教师登录系统，任务编辑模块用于编辑角色选择模块、游戏化学习模块、游戏化测试模块和资料库，资料库被配置为用于提供现场作业培训资料，成绩查看模块被配置为用于查看培训人员的测试成绩及分析结果，培训学员分组管理模块被配置为用于培训人员的分组管理，意见反馈模块被配置为用于生成反馈意见。
教师注册登录模块用于教师首次登录时建立新用户以及录入新用户的个人信息，获取教师端的使用权限，教师还可通过教师注册登录模块批量注册学生端用户，并将已设置的学生端用户直接分配给培训人员，教师可以通过教师注册登录模块设置学生端对于系统内各模块的使用权限。
任务编辑模块能够对角色选择模块内的模拟角色进行编辑，并结合现场作业实际情况，对游戏化学习模块和游戏化测试模块内的现场作业模拟场景进行编辑，针对游戏化学习模块，设置各现场作业模拟场景内模拟角色的任务规则、操作演示视频和操作提示，针对游戏化测试模块，设置各现场作业模拟场景内模拟角色的测试任务和测试合格标准，同时，任务编辑模块还能对培训人员的测试结果进行分析，根据教师设定的筛选范围，筛选出错误率低于设定值的测试任务，以及错误率高于设定值的测试任务，教师可根据筛选结果，核对错误率较低的测试任务是否过于简单或不重要，决定是否需要删除或者更新该测试任务，并对错误率较高的测试任务进行核对，检查该测试任务答案是否有误，若有误则对该测试任务答案进行修改和完善，同时，任务编辑模块还能对资料库进行编辑，通过将游戏化学习模块内的现场作业模拟场景与资料库相关联，向学生端提供适用于现场作业模拟场景的学习资料。
资料库包括学习任务库和学习资源库，学习任务库和学习资源库相连接，学习任务库用于储存任务编辑模块所编辑的模拟角色和现场作业模拟场景，包括游戏化学习模块中各现场作业模拟场景内模拟角色的任务规则、操作演示视频和操作提示，以及游戏化测试模块中各现场作业模拟场景内模拟角色的测试任务和测试合格标准；学习资源库内储存有与各现场作业模拟场景相关的国家标准、行业标准和操作规程，操作演示视频以及培训课件，教师可直接通过教师端对学习资源库进行更新，补充或更新学习资源库中的培训资料。
成绩查看模块用于查看学生端任意用户的个人信息、测试结果和培训情况分析报告，成绩查看模块与统计分析模块相连接，教师可以根据培训人员的注册用户信息进入成绩查看模块查询任意培训人员的个人信息、测试结果和培训情况分析报告，了解任意培训人员的测试情况。
培训学员分组管理模块用于对培训人员进行分组，培训学员分组管理模块与培训情况统计模块相连接，教师可通过选择学生端用户建立培训人员小组，将同一企业或同一部门的培训人员置于同一小组内，直接从培训情况统计模块内调取该小组中各培训人员的测试结果并进行排名，根据小组内各培训人员的培训情况分析报告，获取小组内各培训人员针对每项测试任务的选择结果，统计小组内各用户的正确率及各错误选项的选择率，分析组内用户得分较低的测试任务。
意见反馈模块与学生端相连接，用于回复学生端发送的问题以及向学生端发送反馈意见，教师还可根据培训人员的测试结果和培训情况分析报告，通过意见反馈模块向学生端发送针对该培训人员的反馈意见。
一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的方法，采用本发明提出的一种现场作业游戏化培训及分组管理系统，具体包括以下步骤：
步骤1，教师通过教师注册登录模块登录系统，完善个人信息后获得教师端的使用权限，培训人员通过学生登录模块登录系统，完善个人信息后获取学生端的使用权限。
步骤2，教师通过教师端的任务编辑模块对学生端的角色选择模块、游戏化学习模块和游戏化测试模块进行编辑，包括设置角色选择模块内的模拟角色以及游戏化学习模块、游戏化测试模块内的现场作业模拟场景，设置游戏化学习模块内各现场作业模拟场景的任务规则、操作演示视频和操作提示，设置游戏化测试模块内各现场作业模拟场景的测试任务和测试合格标准。
步骤3，培训人员通过学生端的角色选择模块进行选择，确定现场作业模拟环境内的模拟角色，培训人员通过选择进入游戏化学习模块进行学习，学习过程采用游戏闯关的形式，培训人员通过在游戏化学习模块内选择关卡，选择后游戏化学习模块将展示与现场作业环境相同的现场作业模拟场景，培训人员通过阅读任务规则以及观看与该现场作业模拟场景作业流程相关的操作演示视频，学习针对该现场作业模拟场景的作业操作，游戏化学习过程中，培训人员在规定时间和操作次数范围内排除现场作业模拟场景内的安全隐患，获取游戏积分，当培训人员在现场作业模拟场景内因操作不当发生事故时，现场作业模拟场景将自动展示事故画面，系统将自动根据测试合格标准扣除培训人员的安全值和游戏积分，并计算本次错误操作所导致的经济损失，游戏化学习结束后，游戏化学习模块自动将培训人员的游戏分数发送至统计分析模块，结束游戏化学习。
步骤4，培训人员通过在系统内选择测试模式进入游戏化测试模块，对培训人员的学习效果进行测试，游戏化测试模块采用游戏闯关的形式进行测试，各关卡设置有不同的现场作业模拟场景，培训人员按照关卡设置顺序逐关进行测试，通过在现场作业模拟场景内，在规定的操作次数和时间内排除现场作业模拟场景内存在的安全隐患，获得游戏积分，当培训人员因操作错误导致现场发生事故时，现场作业模拟场景内将显示事故发生场景，系统将自动减少培训人员的安全值，扣除培训人员的游戏积分，当前测试游戏关卡结束时，若培训人员测试结果未达到测试合格标准时，培训人员将自动退出游戏化测试模块，结束游戏化测试，游戏化测试模块将培训人员的测试结果发送至统计分析模块，若培训人员测试结果达到测试合格标准时，培训人员将进入游戏化测试模块内的下一个测试游戏关卡进行测试，直至完成对于所有现场作业模拟场景的测试。
步骤5，游戏化测试过程结束后，游戏化测试模块将培训人员的测试结果发送至统计分析模块中，测试结果中包括培训人员的游戏积分、安全值、事故发生数量、经济损失以及培训人员针对各测试任务的选择结果，计算游戏积分时系统将综合考虑培训人员的安全值、事故发生数量、操作数以及经济损失，各培训人员的测试结果经统计分析模块处理分析后生成培训情况分析报告，并将各培训人员的培训情况分析报告储存在统计分析模块中，供教师端调取使用。
步骤6，教师为了查看某位培训人员的测试结果及培训测试分析报告时，可以利用成绩查看模块从统计分析模块中调用该培训人员的测试结果及培训情况分析报告，为了便于教师掌握培训人员的培训效果，便于对来自同一企业或同一部门的培训人员进行管理，对于特定培训人员群体提供针对性的培训内容，教师可通过设置培训人员分组管理模块对培训人员进行分组，从培训情况统计模块内获取组内各培训人员的测试结果和培训情况分析报告，按照测试结果对组内培训人员进行排名，并根据培训情况分析报告确定组内培训人员的失分操作，制定针对培训人员薄弱项的培训内容。
步骤7，教师制定好针对培训人员后续学习的针对性培训内容后，可通过教师端的意见反馈模块向学生端发送针对薄弱项的培训内容，同时，教师还可通过教师端的意见反馈模块回复学生端发送的问题，解答培训人员在培训过程中提出的问题，指导培训人员进行针对性的练习，熟练掌握培训内容。
本发明提出的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的方法，具有较强的实用性，培训人员使用该方法进行现场作业培训时可在任何情况下直接退出系统，并且该方法将游戏元素与现场作业培训内容融为一体，既保证了现场作业培训技能训练本质，又提高了现场作业培训过程的趣味性，大幅度提高了培训人员学习的积极性和培训效果。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，包括学生端平台和教师端平台，教师端平台与学生端平台相连接；
所述学生端平台包括学员注册登录模块、角色选择模块、游戏化学习模块、游戏化测试模块和统计分析模块；所述学员注册登录模块，被配置为用于培训人员登录系统；所述角色选择模块，被配置为用于设置培训人员的模拟角色；所述游戏化学习模块，被配置为用于学习现场作业操作；所述游戏化测试模块，被配置为用于检测培训人员的学习效果；所述统计分析模块，被配置为用于统计培训人员的学习或测试成绩、分析培训人员的学习或测试情况、展示培训人员的学习或测试结果；
所述教师端平台包括教师注册登录模块、任务编辑模块、资料库、成绩查看模块、培训人员分组管理模块和意见反馈模块；所述教师登录模块，被配置为用于教师登录系统；所述任务编辑模块用于编辑角色选择模块、游戏化学习模块、游戏化测试模块和资料库；所述资料库，被配置为用于提供现场作业培训资料；所述成绩查看模块，被配置为用于查看培训人员的测试成绩及分析结果；所述培训学员分组管理模块，被配置为用于培训人员的分组管理；所述意见反馈模块，被配置为用于生成反馈意见。
2.根据权利要求1所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，所述学员注册登录模块用于培训人员登录系统，为培训人员提供学生端的使用权限，培训人员可通过首次登录学员注册登录模块时建立新用户并录入个人信息获取学生端的使用权限，或直接从学员注册登录模块内预设账号内选择用户账号获取学生端的使用权限。
3.根据权利要求1所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，所述角色选择模块用于培训人员自主选择模拟角色，与教师端的任务编辑模块相连接，教师可以通过任务编辑模块预先设置学生端角色选择模块内培训人员的模拟角色，培训人员既可通过角色选择模块分配获得在游戏化学习模拟或游戏化测试模块中所使用的模拟角色，也可通过在角色选择模块中自主选择获得在游戏化学习模拟或游戏化测试模块中所使用的模拟角色。
4.根据权利要求1所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，所述游戏化学习模块分别与学生端的统计分析模块、教师端的任务编辑模块和资料库相连接，游戏化学习模块内设置有多个现场作业模拟场景，各现场作业模拟场景内配套设置有任务规则、操作演示视频和操作提示，任务规则、操作演示视频和操作提示均可通过教师端的任务编辑模块进行编辑；培训人员可以自主选择任意现场作业模拟场景进行学习，根据任务规则和操作演示视频学习现场作业，并在现场作业模拟场景内模拟现场操作；
所述现场作业模拟场景内均设置有多个学习任务，各学习任务内包含多个操作任务，各操作任务均设置有操作数和操作时间，训练过程中游戏化学习模块实时记录培训人员的操作数；若培训人员将现场作业模拟场景内的安全隐患排除，则获得安全值，若培训人员在现场作业模拟场景内操作失误发生事故，则扣除安全值，操作任务练习完成后，游戏化学习模块将培训人员剩余操作数转换为培训人员的游戏积分，并将培训人员的事故数、安全值和游戏积分存储在游戏化学习模块内部至统计分析模块；当培训人员完成所选现场作业模拟场景内的所有学习任务时，游戏化学习模块将培训人员在该现场作业模拟场景内的总事故数、安全值和游戏积分反馈至统计分析模块。
5.根据权利要求4所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，游戏化学习模块具有历史学习情况关联功能，通过在统计分析模块内获取培训人员以往进行游戏化学习数据，自动调整现场作业模拟场景学习任务中各操作任务的发生概率，当培训人员首次进入游戏化学习模块进行训练时，各现场作业模拟场景内同一学习任务下的各操作任务随机发生，且各操作任务的发生概率均相同，当培训人员非首次进入游戏化学习模块进行训练时，游戏化学习模块将根据培训人员的历史学习数据，自动调整各现场作业模拟场景学习任务内各操作任务的发生概率，学习任务中各操作任务的发生概率计算公式为：
Figure FDA0003135134630000021
其中，
Figure FDA0003135134630000022
式中，n为操作任务数量；ci为第i个操作任务的执行错误数；zi为第i个操作任务的执行正确数；Pi为第i个操作任务在学习任务中发生的概率。
6.根据权利要求4所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，所述操作演示视频和操作提示均储存于教师端的资料库内，操作演示视频用于向培训人员展示现场作业模拟场景内的任务规则，操作提示用于向培训人员展示与现场作业模拟场景相关的国家标准、行业标准及操作规程。
7.根据权利要求1所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，所述游戏化测试模块采用逐级测试的形式，若本级测试结果达到测试合格标准，则进入下一级测试任务继续进行测试，若本级测试结果未达到测试合格标准，则退出游戏化测试模块结束测试；所述游戏化测试模块内，培训人员通过在现场作业模拟场景内进行操作，排除现场作业模拟场景内的安全隐患，获得测试结果，根据测试结果生成培训情况分析报告，并发送至培训情况统计模块；
所述测试结果包括培训人员的游戏积分、安全值、测试过程中发生的事故数以及造成的经济损失，测试结果还记录了培训人员针对各测试任务的选择结果。
8.根据权利要求7所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，所述游戏化测试模块分别与学生端的统计分析模块以及教师端的任务编辑模块、资料库相连接，通过教师端的任务编辑模块编辑游戏化测试模块内的现场作业模拟场景以及设置各现场作业模拟场景的测试任务和测试合格标准，资料库可根据培训人员的测试结果自动向学生端推送培训内容。
9.根据权利要求1所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，所述统计分析模块用于存储学生端各用户的个人信息、学习情况、测试结果、培训情况分析报告以及教师端发送的反馈意见。
10.根据权利要求1所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，所述教师注册登录模块用于教师首次登录时建立新用户以及录入新用户的个人信息，获取教师端的使用权限。
11.根据权利要求1所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，所述任务编辑模块能够对角色选择模块内的模拟角色进行编辑，并结合现场作业实际情况，对游戏化学习模块和游戏化测试模块内的现场作业模拟场景进行编辑，针对游戏化学习模块，设置各现场作业模拟场景内模拟角色的任务规则、操作演示视频和操作提示，针对游戏化测试模块，设置各现场作业模拟场景内模拟角色的测试任务和测试合格标准；所述任务编辑模块还能对资料库进行编辑，通过将游戏化学习模块内的现场作业模拟场景与资料库相关联，向学生端提供适用于现场作业模拟场景的学习资料。
12.根据权利要求1所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，所述资料库包括学习任务库和学习资源库，学习任务库和学习资源库相连接；所述学习任务库用于储存任务编辑模块所编辑的模拟角色和现场作业模拟场景，包括游戏化学习模块中各现场作业模拟场景内模拟角色的任务规则、操作演示视频和操作提示，以及游戏化测试模块中各现场作业模拟场景内模拟角色的测试任务和测试合格标准；所述学习资源库内储存有与各现场作业模拟场景相关的国家标准、行业标准和操作规程，操作演示视频以及培训课件。
13.根据权利要求1所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，所述成绩查看模块与统计分析模块相连接，用于查看学生端任意用户的个人信息、测试结果和培训情况分析报告。
14.根据权利要求1所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，所述培训学员分组管理模块用于对培训人员进行分组，通过选择学生端用户建立培训人员小组，连接统计分析模块获取小组内各用户的测试结果，对小组内各用户进行排名，结合小组内各用户的培训情况分析报告，获取小组内各用户针对各项测试任务的选择结果，统计小组内各用户的正确率及各错误选项的选择率，分析组内用户得分较低的测试任务。
15.根据权利要求1所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的系统，其特征在于，所述意见反馈模块与学生端相连接，用于教师端回复学生端发送的问题以及用于教师端向学生端发送反馈意见。
16.一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的方法，使用权利要求1～15任意一项所述的现场作业游戏化培训及分组管理系统，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤1，教师通过教师注册登录模块登录系统，获取教师端使用权限，培训人员通过学生登录模块登录系统，获取学生端使用权限；
步骤2，教师通过教师端的任务编辑模块对学生端的角色选择模块、游戏化学习模块和游戏化测试模块进行编辑，包括设置角色选择模块内的模拟角色以及游戏化学习模块、游戏化测试模块内的现场作业模拟场景，设置游戏化学习模块内各现场作业模拟场景的任务规则、操作演示视频和操作提示，设置游戏化测试模块内各现场作业模拟场景的测试任务和测试合格标准；
步骤3，培训人员通过学生端的角色选择模块获取模拟角色，进入游戏化学习模块采用游戏闯关形式进行学习，通过在各现场作业模拟场景内查阅任务规则、观看操作演示视频，在规定操作时间和操作次数范围内排除现场作业模拟场景内的安全隐患，获取游戏积分并发送至统计分析模块，结束游戏化学习；
步骤4，培训人员进入游戏化测试模块，游戏化测试模块采用游戏闯关的形式进行测试，各关卡设置有不同的现场作业模拟场景，培训人员通过在现场作业模拟场景内完成测试任务，排除现场作业模拟场景内存在的安全隐患；当培训人员测试结果未达到测试合格标准时，退出游戏化测试模块，游戏化测试模块将培训人员的测试结果发送至统计分析模块；当培训人员测试结果达到测试合格标准时，继续进行游戏化测试模块，直至完成对于所有现场作业模拟场景的测试；
步骤5，游戏化测试模块将培训人员的测试结果发送至统计分析模块中，经过处理分析后得到各培训人员的培训情况分析报告；
步骤6，教师利用成绩查看模块查看任意培训人员的测试结果及培训情况分析报告，通过设置培训人员分组管理模块对培训人员进行分组，从统计分析模块内获取组内各培训人员的测试结果和培训情况分析报告，按照测试结果对组内培训人员进行排名，并根据培训情况分析报告确定组内培训人员的失分操作，制定针对培训人员薄弱项的培训内容；
步骤7，教师通过教师端的意见反馈模块向学生端发送反馈意见以及针对薄弱项的培训内容，指导培训人员进行针对性的练习。
17.根据权利要求16所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的方法，其特征在于，所述步骤2中，编辑完成后的模拟角色及现场作业模拟场景均储存于学习任务库中，若教师非首次对模拟角色及现场作业模拟场景进行编辑，可通过任务编辑模块直接从学习任务库中调用已有的模拟角色及现场作业模拟场景。
18.根据权利要求16所述的一种用于现场作业游戏化培训及分组管理的方法，所述步骤3中，若培训人员对于现场作业模拟场景内的操作存在疑问时，可通过查阅操作提示获取资料库中与该任务相对应的国家标准、行业标准、操作规程以及培训课件，并且学习过程中学员可随时访问资料库，从资料库中获取学习资料。
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