Технология контроля психофизического состояния студентов и управления им

Кандидат педагогических наук, доцент О. В. Жбанков, кандидат технических наук, доцент Е.В. Толстой, Московский государственный технический университет им Н.Э. Баумана

Известно, что в течение учебного периода центральная нервная система (ЦНС) студента, в особенности технического вуза, испытывает чрезвычайно большую нагрузку. Помимо учебной нагрузки сказывается также экологическое влияние окружающей среды (большие объемы времени перед экраном компьютерного монитора, нахождение в плохо проветриваемых помещениях, предельная скученность на местах занятий и т.п.). Напряжение усиливают социально-бытовые проблемы (особенно у студентов, живущих в общежитии), проблемы межличностных отношений в быту и в учебной группе, постоянный дефицит времени. Совокупность этих факторов воздействия на ЦНС студента, многие из которых можно определить как стрессовые, дает основание классифицировать структуру его деятельности в учебный период как деятельность человека-оператора.

С точки зрения психологии профессиональной деятельности человеку-оператору необходимо в условиях постоянного лимита времени воспринимать и обрабатывать большой объем информации, анализировать изменение ситуации, принимать конструктивные решения и предпринимать действия (двигательные, управленческие), направленные на эффективное их исполнение. Совершенно очевидно, что такой род деятельности предъявляет чрезвычайно высокие требования к психофизической функции человека-оператора (в рассматриваемом случае студента). Именно высокий уровень функционального состояния психофизической сферы обеспечивает студенту возможность в конкретный отрезок времени качественно реализовать имеющийся в наличии собственный психомоторный и интеллектуальный потенциал, что в конечном итоге определяет эффективность его учебной, а в дальнейшем и профессиональной деятельности.

Между тем высокая нагрузка, обусловленная спецификой учебной и бытовой деятельности студента, вызывает перенапряжение именно психофизической сферы, что может приводить к переутомлению. Итог такого процесса - снижение успеваемости, т.е. возникает как бы "заколдованный круг".

Из сказанного становятся еще более очевидными банальные истины: необходимы рациональное чередование труда и отдыха в режиме дня, активный двигательный режим в каникулярное время и т.п. Однако опыт любого педагога свидетельствует, что донести эти "откровения" до сознания молодого (18-20 лет) человека чрезвычайно трудно. Запас сил молодого организма таков, что, кажется, никогда не исчерпается. Необходимость организации режима собственного отдыха, способствующего рекреационным процессам, стимулирующего реабилитацию психофизической функции, не представляется актуальной для лиц студенческого возраста. Прозрение (и то далеко не всегда) наступает, когда происходит срыв адаптации и юноша или девушка вынуждены обратиться к врачу в стрессовом или, наоборот, депрессивном состоянии.

Поэтому важным профессиональным качеством педагога, работающего в вузе, следует признать способность такого воздействия на рефлекторный аппарат студента, которое могло бы запустить цепочку "рефлексия - интерес - мотив" и вызвать реакцию активного действия. Действия внутреннего, направленного на пересмотр некоторых жизненных установок и привычек студента, и внешних действий, связанных с решением конкретных двигательных задач по реализации идеи, донесенной до его сознания педагогом.

Эффективным средством такого воздействия педагога может стать объективная информация о психофизическом состоянии конкретного студента. Предъявленная студенту в доступной для понимания, удобной для восприятия форме, такая аутоинфор-мация призвана индивидуализировать восприятие тривиальной и, казалось бы, общеизвестной истины, актуализировать ее для конкретной личности. С помощью такой информации преподаватель получает возможность пробудить интерес молодого человека к важной составляющей собственного здоровья, поставить перед ним проблему управления ею. В таком случае эта информация может стать мотивирующим фактором, побуждая студента к целенаправленному действию.

Получение такой информации возможно на основе измерения электрокожного сопротивления (ЭКС) [1]. Известны исследования, устанавливающие взаимосвязь способности человека к произвольному изменению уровня активности ЦНС и готовности его к высокорезультативной профессиональной (учебной) деятельности [З]. В более поздних исследованиях на основе изучения особенностей изменения показателя ЭКС у спортсменов (как модели деятельности человека-оператора) определены как взаимосвязь этой динамики с успешностью спортивной деятельности, так и девять возможных конфигураций этой динамики [4].

Развитие этой темы в исследовании проблемы контроля и управляемой коррекции психофизического состояния (ПФС)

человека-оператора в МГТУ им. Н.Э. Баумана привело к разработке информационно-методической системы (ИМС) "Релакс" для контроля и управления ПФС человека-оператора.

Для оценки ПФС испытуемый выполняет стандартную программу с задачами вначале - релаксации (5 мин), а затем - активации (5 мин). Автоматическое измерение трех значений ЭКС (базового, в конце фазы релаксации и в конце фазы активации) и обработка этих результатов по специальному алгоритму позволяют получить количественную оценку ПФС обследуемого - индекс ПФС. Диапазон оценок выглядит следующим образом: больше 35 - "отлично", 25-35 - "хорошо", 15-25-"удовлетворительно", меньше 15- "неудовлетворительно". Но поскольку ранжирование количественных оценок распространяется в обе стороны от оптимума (в сторону стрессового перевозбуждения и в сторону депрессивного состояния), то ИМС, реализующая технологию, предоставляет наблюдателю также графическую конфигурацию динамики ЭКС (рис. 1). Геометрическая форма этой кривой раскрывает качественную сторону ПФС в рамках теоретически возможных вариантов.

Таким образом, качественная оценка (график) иллюстрирует индивидуальные особенности динамики ПФС конкретного обследуемого, отличающие ее от гармоничного оптимума, а количественная (индекс ПФС) показывает глубину, силу процесса. База данных, создаваемая системой, дает возможность отслеживать индивидуальную динамику процесса на этапе реабилитации, а также заблаговременно на ранних стадиях диагностировать пограничные состояния ЦНС, предшествующие срыву адаптации (рис. 2).

На основе апробирования предложенной методики контроля на большом статистическом материале (более 120 чел. - спортсменов высокой квалификации и студентов) в настоящее время разработаны шкала количественных оценок ПФС, развернутые характеристики текущего состояния психофизической сферы и рекомендации по коррекции этого состояния. Характеристики-рекомендации составляют специализированную базу данных в виде страниц электронного блокнота. Распечатку такой страницы получает каждый испытуемый в соответствии с результатами тестирования (рис. 3).

Опыт организации контроля ПФС среди студентов специализированного учебного центра по работе с инвалидами по слуху в МГТУ им. Н.Э. Баумана показывает, что возможность получения информации с количественной оценкой собственного состояния и анализа его динамики (в течение семестра она, как правило, отрицательная) вызывает живой интерес к средствам и методам парирования неудовлетворительной ситуации. Для примера приведем описание эксперимента по определению качества отдыха с точки зрения реабилитации психофизической функции, проведенного в период зимних каникул 1995/96 учебного года.

Изменение индекса ПФС у студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, культивирующих разные виды отдыха во время зимних каникул

В период сессии (январь 1996 г.) было обследовано 38 студентов с целью определения индекса ПФС. Зимние каникулы 16 студентов из этой группы провели на базе отдыха в Подмосковье. На протяжении этого времени у них ежедневно определялся индекс ПФС. Остальная часть обследуемых отдыхала произвольно, без промежуточного наблюдения. В начале весеннего семестра (10-12 февраля 1996 г.) у всех участвующих в эксперименте (30 чел.) вновь был замерен индекс ПФС. Как видно из таблицы, у студентов, отдыхавших в домашних условиях, какой-либо достоверной динамики индекса ПФС не отмечено.

Что касается участников эксперимента, отдыхавших на базе отдыха, то необходимо отметить, что в режим их дня была включена утренняя разминка на воздухе (40-45 мин). При этом шесть человек (из 16) отказались от участия в этих занятиях. Мотивы были названы одного плана: я - "сова", мне надо отоспаться после сессии и т.п. Поскольку в остальном условия жизни участников эксперимента, отдыхавших на базе, не различались, то при обработке результатов это позволило разделить выборку на две подгруппы по этому признаку. Результаты такого дополнительного эксперимента показывают (см. таблицу), что у студентов, проведших каникулы на базе отдыха, индекс ПФС увеличился в среднем на 34,09%. При этом интересно, что у "сов" достоверной динамики не отмечено, а весь групповой прирост "обеспечили" те студенты, которые не пренебрегли утренней разминкой на воздухе. Получив графическую аутоинформацию о собственном ПФС и его динамике в процессе отдыха, каждый из участников эксперимента мог оценить его также в сравнении с общей (групповой) картиной (рис. 4).

Такой подход к проблеме оценки ПФС не только дает возможность преподавателю самому убедиться, насколько качественно был организован им отдых группы, но и продемонстрировать любому члену этой группы содержание его собственного отдыха (индивидуальную траекторию коррекции ПФС). Неудивительно, что восприятие такой аутоинформации вызывает вопросы к преподавателю: а что делать, если..?, а как..? Поэтому распечатки интерпретаций ПФС с рекомендацями по его коррекции (см. рис. 3), полученные каждым студентом, также становятся в этом случае средством индивидуального воздействия, логически завершая эту часть технологической цепочки.

Другой важной функцией ИМС является возможность ее работы в режиме тренажера. Пациент проводит сеанс по специальной программе, включающей фазы релаксации и активации. При этом по каналу обратной связи (аудио- и/или визуальному) он может контролировать качество осуществления обоих процессов. Формируемый при этом устойчивый навык саморегуляции может быть использован в учебной, профессиональной деятельности и в быту. Таким образом, контролирующий блок ИМС наряду с управляющим (аутотренинг с обратной связью и информация, содержащаяся на страницах электронного блокнота) образует фрагмент информационного пространства, обладающего функциями "обучающей среды" в сфере психофизической регуляции.

Подобные фрагменты с подобными же функциями, несомненно, могут быть сформированы с ориентацией на другие составляющие процесса физического воспитания в вузе (образовательные, развития физических качеств и двигательных навыков). Таким образом, реальностью становится формирование информационного пространства процесса физического воспитания, обладающего функциями обучающей среды.

Разработка методологии формирования такого пространства позволит говорить о компьютерной педагогике в физическом воспитании. При этом помимо выполнения отвлеченно-информационных функций система должна способствовать решению педагогических задач, представлявшихся ранее проблемами. Прежде всего это проблема индивидуализации процесса физического воспитания на основе реализации активного обучения.

Список литературы

1. Андерсон А.А. Механизм электродерматических реакций. - Рига, 1985.

2. Жбанков О.В., Лебяжьев А.Н. Компьютеризованная система как средство, управления психофизическим состоянием спортсмена//Теор. и практ. физ. культ., 1994, № 11, с. 46-48.

3. Резанов В.И., Киселев А.И. и др. Тез. докл. Всесоюзн. научн. симпоз. "Проблемы психических состояний в спорте". Цахкад-зор, 1987, с. 202.

4. Резанов В.И., Киселев А.И. и др. В кн.: Диагностика и регуляция эмоциональных состояний. - М.: АН СССР, 1990, с. 170.