移动式战伤救治训练考核系统的研发设计

徐晓莉，花曼曼，刘方斌，韩 超，马明敏，苏 义，周 幸，孔伟栋，苏 皖

0 引 言

根据多数单位机动卫勤分队野外驻训常态开展难、缺乏训练场地、训练手段落后、训练方式单一、综合救治能力不强等问题，利用移动信息化手段研发战创伤模拟训练的手持式训练考核系统，使训练不受时间、地点、气候等条件影响，保证全员协同模拟训练考核的顺利开展，根据机动卫勤分队的工作特点进行分模块研发，为各岗位设置工作流程和知识库［1］。采取仿真战场现场进行实时救治积分式训练考核模式，构建数字化伤病员案例数据库，可自主训练、升级闯关、缺项补漏，训练考核成绩自动存档，对于未掌握的知识可现场查询、反复考核、规范指导，提高训练考核的实战性、实用性和趣味性。建立大批量多批次伤员救治模型，通过模拟仿真，优化战时基地医院大批量多批次伤员快速救治流程，精确控制各个救治环节，提高救治效率和质量，实现战创伤时效救治［2-3］。该战伤训练考核系统能煅炼机动卫勤分队队员岗位适应能力、快速反应能力、协同救治能力和情况处置能力，形成移动式战伤救治训练考核管理系统，实现精准化、便携化、实战化仿真训练。现将系统架构及技术功能介绍如下。

1 移动式战伤救治训练考核系统功能架构

机动卫勤分队移动式战伤救治训练考核系统包括三大模块组：训练模式功能模块组、考核模式功能模块组、查询模式功能模块组。在此基础上下设五大基础模块：训练表现复合评价系统、训练考核成绩记录分析系统、个性化训练方案推送系统、多视图训练成绩汇总系统、智能化人员训练等级管理系统。其中训练表现复合评价系统负责对学员训练表现进行打分；训练考核成绩记录分析系统负责记录学员的训练和考核成绩，并对学员成绩进行多维度深度分析［3］；个性化训练方案推送系统根据学员成绩分析结果，产生个性化训练方案，针对学员训练薄弱环节进行专门查漏补缺，提升训练效能；多视图训练成绩汇总系统从多层次、多角度分析汇总参训学员训练考核成绩等数据，产生面向个人、科（组室）、分队、医院等的汇总表，也可产生各专业科室的人员训练成绩汇总表、各类伤病情的训练成绩汇总表等，从而为训练管理和训练方案制定提供参考和依据；智能化人员训练等级管理系统对所有参训人员表现进行大数据分析，并对人员训练等级进行智能划分，根据人员等级推送相应难度的训练题目，当训练成绩提升至相应等级要求则自动晋级［4］。系统功能构架见图1。

2 移动式战伤救治训练考核系统技术架构

构建基于云平台的机动卫勤分队移动式战伤救治训练考核系统包括战伤救治试题云资源库、战伤救治标准库、参训人员数据库、训练计划库、训练表现评价规则库等，提供用户管理、资源管理、存储管理、负载调度等基本服务［5］。用户管理系统根据用户ID 对用户赋予相应权限，统一登入接口。系统具有跨平台特性。数据汇总显示终端、参训PDA终端、数据管理与系统管理均经过统一登录界面进入系统［6］。机动卫勤分队移动式战伤救治训练考核系统提供3 种模式：训练模式、考核模式、查询模式。训练模式根据用户所处等级对其推送相应训练题目，自动记录训练数据并进行分析，由个性化训练方案推送系统进一步优化训练方案，针对学员弱项短板进行专项训练，短时间内提升训练表现。考核模式对训练学员训练表现进行自动和专家系统复合式评分，并记录数据以供分析汇总。查阅模式针对某特定战伤在云资源库进行检索，提供全面的救治策略辅助［7］。系统针对各级训练管理机构提供专用数据汇总账号，对参训学员进行多维度全要素数据汇总，产生多视图汇总表为训练方案制定和训练效果检验提供依据。系统技术构架见图2。

3 移动信息化战伤训练考核系统的移动端系统研发

对移动信息化战伤训练考核系统的手持式移动终端进行初步试制，对终端防摔及防尘、防水等特性进行了实验，经检测目前样机各项参数符合要求［8］。

3.1 样机参数操作系统安卓4.0，CPU 4 核，运行内存4G，机身存储64G，防水等级IP67 级，防摔等级为1.5m 以下高度自由落体跌至地面无恙，屏幕为5.0 寸电容屏，IPS 全视角、支持多点触控，分辨率1280×720，摄像头为前后双摄像头，最大支持2592×1944 像素照片拍摄，电池容量9000 mAh，支持Micro USB 2.0进行数据传输。

3.2 系统研发系统具有三大核心功能。一是卫勤分队训练功能。提供按照伤病员案例数据库组织的分类训练系统，用户可根据伤病员种类和创伤级别进行分类训练，训练中答错的题目将保存在单独菜单中，方便使用者进行反复学习和记忆。 二是卫勤分队积分式考核功能。采用闯关式设计，分为三大主要关卡，包括基础性伤情处理，高层次伤情灵活处理和复杂综合性创伤处理。系统对每种伤情处置策略设置相应积分。当使用者基础性伤情处理能力达到一定积分值，则可进入高层次伤情灵活处理关卡，以此类推。三是查阅检索功能。可根据病种和伤情进行伤病员数据库检索，帮助使用人员快速获得伤情处置策略，指导战创伤伤员救治训练，提升战时实时指导救治技术［9］。

图1 机动卫勤分队移动式战伤救治训练考核系统架构Figure 1 System architecture of mobile assessment for combat-injury treatment training

图2 基于便携式PDA的机动卫勤分队战伤救治训练考核系统解决方案Figure 2 Medical service unit combat injury treatment training assessment system solution based on portable PDA

4 移动数据工作站的选配

考虑到该训练系统的可移动和便携特性，工作站采用移动数据工作站，要求运行稳定，重量小于2 kg、厚度小于20 mm，带指纹识别和防水键盘，具备一定防摔能力，固态+机械盘架构［10］。综合对比现有各种移动工作站参数，决定采用ThinkPad P52S作为本项目数据工作站。所有数据存储、备份、处理及统计分析均通过本工作站进行。

工作站各项性能参数如下：CPU 为英特尔酷睿i7-8550U ，1.8GHZ 支持睿频至4.0GHZ，四核八线程，CPU 缓存8M；内存16G DDR4 2400MHz；显卡Nvidia Quadro P500；硬盘为512G 固态硬盘+1T 机械硬盘；屏幕尺寸为15.6 英寸FHD IPS LED 背光显示屏，分辨率1920×1080；指纹识别方式为按压式指纹识别；键盘为防泼水键盘，重量1.9 kg，厚度19 mm。

5 数据存储及分析处理系统

本系统具有两大核心功能：基于权限管理的移动信息化战伤训练考核系统数据存储、管理及备份；基于多视图的移动信息化战伤训练考核系统数据分析汇总［11］。

5.1 系统权限设置基于权限管理的移动信息化战伤训练考核系统数据存储、管理及备份根据不同的访问权限［12］。本系统将用户分为以下几类：一是管理员账户，具有最高访问权限，可对数据库所有数据进行读写、编辑、备份等操作；二是高级用户，可查看数据库中所有数据，但不能进行写入、编辑和备份，普通用户可根据其身份设置仅可查看数据库中特定部分数据，不能进行写入、编辑和备份，也不可以完成导出、打印等操作；三是数据维护员，仅可进行数据写入操作，以便同步移动终端与服务器中的数据。

5.2 系统数据分析根据不同需求，本系统可在权限管理规则下对用户提供不同视图，以便对训练成绩进行可视化及训练考核管理［13］。单兵视图：可以查看本人历史训练成绩及分析报表，针对个人短板进行针对性训练；小组视图：可以组（室）、科、部门为一个小组，在小组范围内提供本组所有成员的训练成绩汇总及排名，针对本小组的重点科目或重点个人进行针对性训练；总体视图：提供全体成员的训练成绩汇总，以便在总体上把握训练成果及进度，并为制定针对性训练方案提供数据支撑［14］；岗位视图：提供同一岗位或同一职责的人员训练成绩汇总，便于对专业专职人员进行训练考核管理；科目视图：提供某一训练科目下，所有受训人员的成绩汇总，便于对某些重点科目进行考核并针对性训练。

5.3 数据库结构设计本项目数据库包含人员库、试题库和成绩库3部分。其中人员库包括普通训练学员、教官、系统管理员，通过人员权限解锁不同的系统功能；试题库包括所有训练题目；成绩库包括个人成绩和团体成绩，其中团体成绩为某一部门所有参训人员成绩汇总。人员库数据结构设计重要表包括学员表、教官表、系统管理员表；试题库中重要表包括题目表和答案表；成绩库主要包括个人成绩表和团体成绩表。

6 应用展望

移动式战伤救治训练考核系统的研发和应用改变机动卫勤分队以往的训练模式，提升训练装备的便携化程度，进而使机动卫勤分队训练不再受时间、地点、气候条件等制约，有效促进训练效能和综合救治能力提升。训练表现复核评价模块可提升考核评价的客观性与严谨性，准确反映学员受训成绩；训练考核成绩记录分析模块可全面获取考核成绩与受训效果，并为个性化训练方案模块信息的推送提供基础数据；多视图训练成绩汇总模块与智能化人员训练等级管理模块的联合促进了查询模式功能的发挥。利用高度整合的平台架构提升了系统的便利性，将多项功能、技术融入小型化的设备方案；启用传感识别与防水、防摔性能等方式提升了系统整体的安全性，保证了设备在恶劣与极端条件下的稳定运行；运用通关模式的考核方法增加了系统应用的趣味性，提升了项目的认可度与接受力。各模块功能互补、衔接紧凑，为有效提高训练效能、改善训练条件提供了强有力的保证。