Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ПРИКЛАДНАЯ ПОДГОТОВКА СТУДЕНТА ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА К ДЛИТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ НА КОМПЬЮТЕРЕ КАК ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА 15
1.1. Современное представление о прикладной подготовке будущих специалистов 14
1.1.1. Общие положения и понятие прикладной подготовки пользователя персонального компьютера 14
1.1.2. Факторы, определяющие содержание прикладной подготовки пользователя персонального компьютера 28
1.2. Особенности учебной и внеучебной деятельности студентов технического вуза с учетом фактора работы на компьютере 55
1.3. Влияние длительной работы на компьютере на состояние здоровья пользователя 63
Выводы по первой главе 73
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПРИКЛАДНОЙ ПОДГОТОВКИ К ДЛИТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ НА КОМПЬЮТЕРЕ 75
2.1. Методика и результаты опроса студентов технического вуза 76
2.2. Методика и результаты педагогического наблюдения 87
2.3. Анализ показателей изменения вегетативных функций при длительной работе на компьютере 98
2.4. Исследование динамики психомоторных показателей при длительной работе на персональном компьютере 111
Выводы по второй главе 118
ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ И СОДЕРЖАНИЕ ПРИКЛАДНОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ К ДЛИТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ НА КОМПЬЮТЕРЕ 120
3.1. Программные и методические аспекты формирования прикладной готовности студентов к работе на персональном компьютере 120
3.2. Результаты педагогического эксперимента по формированию прикладной готовности к длительной работе на ПК 145
Выводы по третьей главе 151
Заключение 153
Список литературы 163
Приложения 184
- Современное представление о прикладной подготовке будущих специалистов
- Методика и результаты опроса студентов технического вуза
- Программные и методические аспекты формирования прикладной готовности студентов к работе на персональном компьютере
Введение к работе
Актуальность исследования. Современный этап развития общества характеризуется всеобщей компьютеризацией всех сфер жизнедеятельности человека: производственной, бытовой, учебной и др.
По прогнозам учёных [58, 124, 129, 132, 142, 158 и др.], в индустриальном обществе 70% работающих в ближайшие годы будут использовать компьютеры. Это явление можно рассматривать с двух сторон: позитивной, выражающейся в максимальном снижении доли активного физического труда и повышении его производительности [14, 18, 77, 203, 204], и негативной - изменение психологического портрета личности, гиподинамия и снижение уровня здоровья работников [50, 64, 71, 83, 102].
Все шире компьютеры используются при обучении студентов высших учебных заведений [28, 38, 49, 118, 197]. С каждым годом увеличивается количество преподаваемых дисциплин, даже гуманитарных, с применением компьютерных технологий. Эта тенденция в образовании особенно проявляется в технических вузах, где компьютеры используются не только для поиска информации и оформления учебных заданий, но и для программирования, моделирования производственных процессов и курсового проектирования, что значительно увеличивает количество учебного времени, проводимого студентом за экраном монитора.
В режиме свободного времени студентов происходит перераспределение бюджета времени в сторону увеличения доли общения с компьютером. Это - работа в Интернете, компьютерные игры, просмотр видеофильмов и т.п., что значительно увеличивает время работы на персональном компьютере в течение суток.
По мнению медиков, психологов, физиологов, педагогов, длительная работа на компьютере отражается на психическом и физическом здоровье пользователя. Так, по обобщенным данным, по сравнению с людьми, деятельность которых не связана с работой на персональном компьютере, у работающих за монитором от двух до шести часов в сутки функциональные
5 нарушения происходят чаще: центральной нервной системы - в 4,6 раза, болезни сердечно-сосудистой системы - в 2 раза, болезни верхних дыхательных путей - в 1,9 раза, болезни опорно-двигательного аппарата - в 3 раза [34, 35, 48, 50, 56]. С увеличением продолжительности работы на компьютере соотношение здоровых и больных среди пользователей резко возрастает [59, 71, 83, 100]. Многие специалисты сходятся во мнении, что снижение уровня здоровья пользователей вызвано совокупным воздействием таких факторов, как несоблюдение санитарно-гигиенических и эргономических рекомендаций, изменение режима труда и отдыха, резкое снижение двигательной активности и др. Исследования, проведенные М.Ф.Гриненко и Г.Г.Саноян, показали, что следствием гиподинамии в профессиональной деятельности являются повышенная утомляемость и снижение работоспособности [52].
Решением проблемы эффективной работы на персональном компьютере занимаются специалисты различных областей науки. Эргономы исследуют оптимизацию расположения компьютерного оборудования и организацию рабочего места [90, 184, 196]; гигиенисты разрабатывают нормативы допустимых параметров окружающей пользователя среды [12, 24, 93, 168, 212]; психологи занимаются проблемой психологического обеспечения длительной работы на компьютере [43, 53, 88, 158, 185, 201]. В профессиональной педагогике основным средством подготовки к работе на персональном компьютере являются спецкурсы в рамках предмета «Безопасность жизнедеятельности» [10].
Особое место в профессиональной подготовке студентов принадлежит прикладной подготовке, обеспечивающей формирование у них прикладных умений и навыков и развитие прикладных качеств. Эти задачи решаются в рамках курса «Физическая культура», регламентируемого «Программой по физической культуре для высших учебных заведений» [156]. Данный документ предусматривает организацию прикладной подготовки, но не
содержит четких рекомендаций по ее содержанию, рекомендуя кафедрам самостоятельно разрабатывать данный раздел, исходя из специфики вуза.
В настоящее время общей чертой практически всех профессий, требующих высшего образования, является использование компьютера. Рекомендации же по прикладной подготовке специалистов различного профиля с учетом работы на персональном компьютере не разработаны.
Налицо противоречия между:
- потребностью общества в сохранении высокой работоспособности и
здоровья специалиста - и неразработанностью здоровьесберегающей
технологии длительной работы на компьютере;
потребностью современного производства в расширении использования информационных технологий - и неготовностью будущих специалистов к длительной работе на компьютере;
- необходимостью подготовки в высшем техническом учебном
заведении квалифицированных специалистов с навыками работы на
компьютере - и отсутствием программного и методического обеспечения
прикладной подготовки к длительной работе на нем;
возможностями прикладной подготовки - и отсутствием разработанных педагогических условий ее реализации.
Существование данных противоречий убеждает в актуальности решаемой автором проблемы исследования: при каких педагогических условиях повышается эффективность прикладной подготовки студентов технического вуза к длительной работе на компьютере?
Целью исследования является решение выявленной проблемы, т.е. теоретическое и экспериментальное обоснование педагогических условий прикладной подготовки студентов технического вуза к длительной работе на компьютере.
Объект исследования - прикладная подготовка студентов технического вуза к работе на компьютере.
Предмет исследования - педагогические условия прикладной подготовки студентов технического вуза к длительной работе на компьютере.
В основу проводимого исследования положена ведущая идея о том, что длительная работа на персональном компьютере студентов технического вуза требует прикладной подготовки и разработки педагогических условий ее реализации на занятиях физической культурой.
Гипотеза исследования. Прикладная подготовка студентов технического вуза к длительной работе на компьютере может быть осуществлена на базе спецкурса «Компьютер и здоровье».
Прикладная подготовка студентов технического вуза к длительной работе на компьютере окажется результативной, если будут соблюдены следующие педагогические условия:
1. Подготовка студентов технического вуза к длительной работе на
компьютере выступает целью обеспечения готовности будущего специалиста
как сущностной характеристики профессиональной деятельности.
2. Будут выделены и учтены профессионально важные
психофизиологические и физические качества пользователя персонального
компьютера для разработки методики их совершенствования на учебных
занятиях.
Отбор содержания занятий будет осуществлен с учетом выявленных закономерностей утомления функциональных систем управления движениями и энергообеспечения умственной и физической деятельности пользователя.
Разработан спецкурс «Компьютер и здоровье» в рамках вариативного компонента курса «Физическая культура», программа которого состоит из следующих разделов: теоретического (формирование прикладных знаний), методико-практического (приобретение методических умений и навыков) и практического (развитие прикладных физических и психофизиологических качеств, активация функциональных систем).
5. Разработана компьютерная программа «Спорт-таймер», учитывающая
индивидуальные особенности утомления и направляющая пользователя на
выполнение специальных профилактических мероприятий непосредственно
в процессе работы на компьютере.
6. Будут разработаны критерии оценки эффективности прикладной
подготовки к длительной работе на компьютере, учитывающие знания,
методические умения, состояние функциональных систем и здоровье
пользователя,
так как указанные условия объединяют прикладную подготовку студентов к длительной работе на компьютере в единый целостный педагогический процесс.
В соответствии с поставленной проблемой и целью исследования, объектом и предметом исследования, а также в соответствии с выдвинутой гипотезой в исследовании решались следующие задачи:
1. Уточнить сущность прикладной подготовки студентов технического
вуза к длительной работе на компьютере.
2. Выявить динамику показателей прикладных физических и
психофизиологических качеств пользователя в процессе длительной работы
на компьютере.
3. Разработать и экспериментально проверить педагогические условия
формирования прикладной подготовки студентов к длительной работе на
компьютере.
Методологическую базу исследования составили: идеи целостного и системного подходов к изучению педагогических систем [13, 51, 81, 107, 108, 175, 176, 216 и др.], в частности, системно-компонентный аспект системного подхода, отвечающий на вопрос, из каких компонентов состоит целое; системно-структурный аспект, показывающий внутреннюю форму системы, представляющий способ взаимосвязи, взаимодействия образующих компонентов; системно-функциональный аспект, показывающий, какие функции выполняют компоненты в системе; личностно-деятельностный
9 подход к изучению психологических и педагогических явлений и процессов [20, 21,22, 98, 110, 111, 122, 170, 188].
Теоретическую базу исследования составили основные положения теории профессионально-прикладной физической культуры [75, 84, 127, 148, 149, 162, 189 и др.], принципы и положения отечественной педагогической науки, а именно, единство обучения и воспитания, принцип деятельностного опосредования развития личности [21, 81, 121, 144, 145, 146] и требования, предъявляемые современным обществом к выпускникам технических вузов.
Научная новизна работы состоит в: - уточнении сущности прикладной подготовки студентов к длительной работе на компьютере как специализированного педагогического процесса, направленного на формирование прикладных знаний, методических умений и навыков, совершенствование прикладных физических и психофизиологических качеств, в совокупности обеспечивающих высокую работоспособность и здоровье пользователя;
- выявлении особенностей реагирования функциональных систем
организма студентов технического вуза в процессе длительной работы на
компьютере: доминирование процессов торможения в центральной нервной
системе, гипотоническая реакция сердечно-сосудистой системы;
- разработке уровней готовности пользователя к длительной работе на
компьютере с учетом знаний, методических умений, практических навыков и
состояния здоровья пользователя.
Теоретическое значение результатов диссертационного исследования заключается в том, что оно вносит существенные изменения в теоретическое представление о содержании и организации прикладной подготовки студентов в техническом вузе. В исследовании представлена теоретическая характеристика прикладной подготовки студентов к длительной работе на компьютере. Исследованы педагогические условия повышения эффективности прикладной подготовки специалистов в техническом вузе на занятиях физической культурой. Выделены факторы, определяющие
10 содержание прикладной подготовки пользователя персонального компьютера. Выявлены корреляционные зависимости между показателями основных функциональных систем при длительной работе на компьютере.
Практическая значимость исследования определяется его направленностью на результативное конструирование педагогического опыта с использованием разработанных:
- спецкурса «Компьютер и здоровье»;
- программы прикладной подготовки студентов технического вуза к
длительной работе на компьютере;
- методических рекомендаций студентам и преподавателям по
рациональной организации работы на компьютере;
- критериев и нормативных оценок сформированности прикладной
готовности студентов - пользователей ПК;
- программы «Спорт-таймер», оптимизирующей длительную работу на
компьютере.
Разработанное содержание прикладной подготовки студентов технического вуза может быть применено в практике других учебных заведений, в том числе и в школе.
Базой исследования стал Калининградский государственный технический университет.
Достоверность и надежность полученных результатов определяется применением методов исследования, адекватных поставленным целям, задачам, объекту, предмету исследования, целостным подходом к проблеме исследования, теоретической разработкой и опытной проверкой основных положений, анализом полученных данных с применением методов математической статистики, обсуждением их с опорой на современную педагогическую методологию и с учетом сведений, полученных другими исследователями.
Основные положения, выносимые на защиту:
Современное представление о прикладной подготовке будущих специалистов
На современном этапе развития общества изменяются требования к методам, средствам, технологиям профессиональной подготовки специалистов для разных отраслей народного хозяйства [1, 5, 27, 29, 57, 95, 109, 118, 128, 144, 145, 164, 175]. Это обусловлено развитием научно-технического прогресса, появлением новых, более мощных, источников энергии и развитием техники, что непрерывно понижает роль мускульной силы человека, тогда как значение его психических функций возрастает. Человеку становится все труднее непосредственно управлять сложными технологическими процессами, протекающими в созданных им же самим технических системах; происходит процесс постепенного превращения рабочей машины в машину-автомат, заменяющую физический труд людей [14,58,91,124,129,132,204].
В то же самое время социально-экономические последствия современной научно-технической революции во многих отношениях противоречивы. С одной стороны, происходит усовершенствование материально-технической производственной базы, облегчается физический труд, что благоприятно сказывается на увеличении производительности труда. С другой стороны, искусственная техническая среда постоянно оказывает неблагоприятное воздействие на жизнедеятельность и здоровье людей [142, 160, 163, 168,186,203]. Рассматривая проблему последствий влияния научно-технического прогресса на организм человека, физиологи, специалисты физической культуры, медики обращают внимание на снижение физических возможностей людей из-за недостатка двигательной активности, на проблему их эмоционального состояния, на последствия воздействия неблагоприятных факторов внешней среды [24, 34, 35, 47, 71, 79, 105, 115, 137, 173]. Объясняется это во многом тем, что человек не в состоянии быстро адаптироваться к изменяющимся условиями жизни, прогрессу производства, объему поступающей информации, последствиям урбанизации и т.п. Отсюда повышенное эмоциональное возбуждение, нервно-психическая усталость и физическое утомление, которые, как известно, являются причинами снижения работоспособности человека и могут опосредовать развитие временной нетрудоспособности. Кроме того, чем больше механизируется труд представителей современных профессий, тем меньше становится общий объем их двигательной активности в течение рабочего дня, а дарованный техническим прогрессом комфорт вносит коррективы и в досуг, делая его слишком пассивным [39, 56, 59, 63,103,104,138,161, 199].
Для повышения производительности труда, укрепления здоровья работающих, профилактики и снижения травматизма на рабочих местах специалисты из различных областей науки разрабатывают рекомендации по оптимизации производственной деятельности и прикладной подготовки применительно к каждой профессии [26, 72, 73, 75, 84, 91, 104, 127, 149, 161, 162,164].
Подготовка специалистов к профессиональной деятельности складывается из профессиональной и прикладной подготовки.
В словаре СИ. Ожегова есть следующая трактовка понятий «профессиональный», «прикладной», «подготовка», «профессия».
Профессия - основной род занятий, трудовой деятельности.
Профессиональный - такой, который полностью отвечает требованиям данного производства, данной области деятельности; занимающийся чем-нибудь, как профессией, а также являющийся профессией.
Прикладной - имеющий практическое значение, применяемый на практике.
Подготовка - полученный кем-либо запас знаний. Предварительные мероприятия для устройства, организации [140].
В словаре русского языка под редакцией А.П.Евгеньевой значение данных понятий толкуется так:
Профессия - род трудовой деятельности, занятий, требующий определенной подготовки.
Профессиональный - относящийся к профессии.
Прикладной - имеющий чисто практическое значение, находящий применение на практике.
Подготовка - определенный запас каких-либо знаний, полученный в процессе обучения, занятий [180].
В научно-педагогическом словаре-справочнике существует понятие прикладной программы, которая предназначена для решения задачи или класса задач в определенной области [151, 152].
Методика и результаты опроса студентов технического вуза
В рамках настоящего исследования в 2002 г. нами было поведено анкетирование студентов Калининградского государственного технического университета 1-3 курсов различных факультетов. Респондентам было предложено анонимно ответить на 18 вопросов (прил. 1). Целью опроса стало выявление отношения студентов к проблеме «Компьютер и здоровье».
Всего опрошено 172 человека: 97 (56,4%) юношей и 75 (43,6%) девушек. Из них в возрасте 16-18 лет-118 человек (68,6%) и в возрасте 19-21года-54 человека (31,4%о). На вопрос о наличии компьютера дома положительно ответили 72,7%) опрошенных, остальные 27,3%) работают на ПК только во время учёбы.
На вопрос: «С какого возраста вы начали работать на ПК?» респонденты отметили временной диапазон от 5 до 20 лет, который можно разделить на несколько периодов: 1 период - «Детская игра» (5-11 лет) - компьютер осваивается через игры; 2 период - «Школьная проблематика» (12-16 лет) - к играм прибавляются требования школьной программы, личная заинтересованность в освоении программного, технического и др. видов обеспечения работы на компьютере. Именно на данный период приходится большинство профессиональных выборов, связанных с будущей профессией и уровнем образования; 3 период - «ПК - образ жизни» - без ПК не мыслят своё существование. Пик начала работы на ПК приходится на возрастную группу от 12 до 17 лет, что составляет 77,9%, в которой лидирующее место занимает возраст 14 лет (15 лет) -36% (18, 6%). Рассмотрим особенности работы на ПК в каждой возрастной группе. Возрастная группа 5-11 лет (12,8% ) - общение с компьютером ограничивается освоением компьютерных игр. Безусловно, на начало занятий на ПК влияет фактор наличия компьютера дома, что подтверждается данными анкеты. Для детей 13-15 лет ПК является не только и не столько виртуальной игрушкой, сколько реальным помощником в учёбе, занятия на котором носят четко системный характер. За компьютерными играми дети могут проводить перед монитором целый день, ничуть не заботясь о потраченном времени, усталости, здоровье, о несделанных домашних заданиях и каких-либо других делах. Для родителей ПК является одним из способов ухода от воспитания ребёнка. Погружая ребёнка в компьютерный мир, приобретая новые компьютерные программы, родители высвобождают своё личное время за счёт отведенного на общение с ребёнком. Когда этот процесс затягивается, необходимость в общении отпадает. В результате чего ребенок всё больше и больше времени проводит в виртуальном пространстве, привыкая к обособлению от окружающей его действительности. В этот возрастной период знаний и умений по сохранению здоровья при работе с компьютером дети не получают, а родители не знают и поэтому не могут привить им основные навыки, позволяющие предупредить утомление зрения при работе на компьютере, избежать повреждений рук, связанных с повторяющимися нагрузками, и избавиться от неправильной осанки. Смягчающим является тот фактор, что для детей дошкольного и младшего школьного возраста родители покупают, как правило, последние модели компьютеров, оборудованные жидкокристаллическими дисплеями. Но по результатам последних исследований, при работе ноутбука с жидкокристаллическим дисплеем на расстоянии 40 см от центра экрана при питании от сети электрическая составляющая электро-магнитного излучения превышает экологический стандарт до 10 раз перед экраном и до 12 раз за экраном, при питании от аккумулятора это превышение составляет до 1,6 раз перед экраном и до 2,5 раз за экраном [56, 77, 124, 129].
В результате, даже приобретение новейшего оборудования оказывается недостаточным для сохранения здоровья ребёнка. Из 22 человек, начавших заниматься на компьютере с 5 до 11 лет, нарушение в состоянии здоровья отметили 7 человек, что составляет 31,8% случаев; среди отмеченных заболеваний - сколиоз, остеохондроз, нарушение зрения, вегето-сосудистая дистония.
Статистический анализ анкет студентов, избравших своей профессией работу на компьютере, показал, что из 66 опрошенных 32 имеют нарушения в состоянии здоровья, а 34 - нет, т.е. практически в половине случаев дети поступают в ВУЗ, уже имея "базовые" заболевания. Следовательно, несмотря на улучшение состояния компьютерной техники, количество детей, имеющих различные заболевания, неуклонно растёт. Данную ситуацию можно объяснить двояко: с одной стороны, к такому положению вещей может привести увеличение объёма получаемой школьниками информации и несовершенство компьютерной базы в учебных заведениях и дома, с другой стороны, причина может быть в нарушении режима труда и отдыха.
Программные и методические аспекты формирования прикладной готовности студентов к работе на персональном компьютере
Анализ бюджета учебного времени студентов технического вуза выявил большой объем компьютерной внеучебной нагрузки на всех курсах обучения с тенденцией к увеличению на старших курсах. При этом следует отметить, что к концу обучения большинство студентов начинают совмещать учебу с работой по профильной специальности. В итоге увеличивается общая нагрузка на организм и суммарное время, проводимое студентами перед экраном монитора. Проанализировав данные литературных источников мы не нашли ни программ, ни рациональных методик адаптации студентов к длительной работе на персональном компьютере.
Согласно исследованиям А.А.Зайцева [75] любая программа по физической культуре должна состоять из 4 модулей: мотивационного, целеполагающего, процедурно-методического, критериально-нормативного, что является необходимым и достаточным условием полноценности программы. Рассмотрим содержание программы для прикладной подготовки студентов к длительной работе на ПК в рамках курса «Физическая культура».
Мотивационный модуль. Теоретические и экспериментальные исследования выявили:
- высокую потребность студентов в использовании ПК (учебную и внеучебную);
- низкий уровень прикладных знаний о поддержании высокой работоспособности при длительной работе на ПК и способах сохранения здоровья (по результатам опроса);
отсутствие у студентов умений и навыков проведения профилактических мероприятий в процессе работы на ПК.
Целеполагающий модуль. Одной из целей педагогического процесса должно стать формирование физической и психофизиологической готовности студентов к длительной работе на ПК. Эта цель может быть реализована при решении следующих задач:
1. Освоение специальных знаний по применению профилактических приемов в процессе длительной работы на ПК.
2. Обучение умениям и навыкам проведения и выполнения профилактических мероприятий в процессе работы на ПК.
3. Активация функциональных систем, несущих основную нагрузку в процессе пользования ПК (вестибулярный анализатор, зрительный анализатор, кинестетическая система, дыхательная система).
4. Повышение функциональной устойчивости организма к неблагоприятному воздействию специфических условий труда на ПК.
Процедурно-методический модуль
В этом модуле дается содержание теоретических, методико-практических и практических занятий со студентами.
В теоретический раздел входит необходимый минимум по вопросам влияния ПК на организм пользователя, изменения работоспособности при длительной работе на компьютере, теоретических основ по проведению профилактических мероприятий.
В методико-практический раздел следует включать самостоятельное составление студентами различных комплексов упражнений для снятия утомления и профилактики негативных последствий при различных видах выполняемых на компьютере работ.
В практическом разделе подбор упражнений следует осуществлять с целью активации основных функциональных систем, подверженных наибольшему негативному воздействию при длительной работе на ПК и развитию основных психофизиологических качеств.
Рассмотрим подробнее содержание процедурно-методического модуля.
Систематизация имеющихся данных по проблеме позволила выделить 3 темы, удовлетворяющие требованию необходимости и достаточности читаемого материала, которые были преподнесены студентам в течение трех академических занятий, используя наиболее эффективные способы подачи учебного материала.
Тема 1. «Влияние ПК на здоровье» -2 ч.
План лекций: неблагоприятные факторы при работе на ПК (краткий обзор наиболее значительных для здоровья пользователя неблагоприятных факторов); гигиенический, социально-психологический (хакерство, общение в режиме ОН-ЛАЙН, игромания) аспекты проблемы; неизбежность всеобщей компьютеризации.
Выбор темы осуществлен на основе результатов проведенного анкетирования, которое выявило низкий уровень знаний по данным вопросам с одной стороны, и высокую потребность в них, с другой. Некоторые аспекты могут встретиться и в курсах по охране труда, и по специальным предметам. Однако эти сведения студенты получают на старших курсах, в то время как интенсивно пользоваться компьютером они начинают с самого начала обучения в ВУЗе. Получив знания по данным вопросам, они смогут более осознанно подходить к организации рабочего места, к качеству и количеству работы на компьютере.
