故障诊断是复杂工业系统中一种高认知难度的任务,需要一个班组来共同承担参数监视和问题解决工作。由于复杂工业系统中的故障具有发生频率低和事故原因不可预知的特点,因此需要通过培训的方法来提升班组故障诊断所需的知识和技能。心理模拟是一种通过想象来模拟事件发展过程的能力,它在决策过程中发挥情境识别、假设验证、评估行动方案等多种作用。现有研究仍缺少心理模拟训练方法对团队复杂认知任务训练成果有效性的验证。为克服心理模拟训练方法有效性研究的局限性,本研究将探索心理模拟训练方法对班组诊断型任务绩效的影响。本研究在心理模拟训练中引入心理模拟示意图来帮助受训人员将想象的心理模拟过程以线框图的形式描绘出来。此外,本研究设计并开发了共享心理模拟可视化工具,允许班组成员在训练过程中实时共享自己绘制的心理模拟示意图。共享心理模拟的目的在于促进班组成员间相互启发思路,增强团队合作的默契。本研究以模拟电站班组故障诊断任务为原型,招募96名(48组)参试者在仿真培训系统中进行模拟电站故障诊断培训并完成测试任务,记录诊断过程和诊断结果数据,用统计分析方法对比两种培训方法在班组诊断型任务绩效的差异。实验结果显示,使用心理模拟训练方法的班组诊断型任务绩效有显著提升:相比于使用传统训练方法的班组,使用心理模拟训练方法的班组在诊断过程中沟通关键参数的数量更多、首次推断正确假设所用的时间更短、推断假设的成功次数更多以及构建心理模拟的准确性更高。在诊断结果绩效对比中,使用心理模拟训练方法的班组诊断结果的准确性更高、推理过程的准确性更高以及对诊断结果更有自信心。本研究的训练方法设计和实验探索对复杂工业系统团队协作复杂认知任务的训练设计具有借鉴意义。