СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ УСТАЛОСТИ СТУДЕНТА ГУМАНИТАРНОГО ВУЗА Российский патент 2011 года по МПК A61B3/00 A61B5/16 

Изобретение относится к области медицины, а именно к области функциональной диагностики, и может быть использовано при определении оптимальных режимов и условий обучения студентов гуманитарного вуза.

Традиционно учебные занятия в высших учебных заведениях, в том числе и в гуманитарных, построены на использовании парных занятий продолжительностью 90 минут, причем количество указанных парных занятий не должно превышать четырех. Следовательно, общее количество занятий в день для студента, не учитывая времени, затраченного на перерывы между занятиями, составляет не более 6 часов. Однако из практики обучения в высшем учебном заведении известно, что внимание студентов и восприятие ими учебного материала в процессе учебного занятия обычно ослабевают. Следовательно, желательно в процессе проведения занятия определять момент времени, когда внимание студентов ослаблено, и преподаватель напрасно тратит время на изложение нового материала.

Желательно для определения эффективного времени обучения студента гуманитарного вуза разработать экспресс-диагностику, которая легко могла бы быть использована в любом помещении, в котором происходят занятия студентов.

Известен (RU, патент 2191536) способ диагностики утомления. Согласно известному способу определяют пороговую чувствительность сетчатки каждого глаза, рассчитывают среднеарифметическую величину пороговой чувствительности сетчатки обоих глаз, сравнивают среднеарифметическую величину пороговой чувствительности сетчатки обоих глаз с величиной 100 мкА и диагностируют наличие утомления при среднеарифметической величине пороговой чувствительности сетчатки обоих глаз 100 мкА и более.

Недостатком известного способа следует признать его сложность, препятствующую использование известного способа в качестве метода экспресс-диагностики.

Известен (RU, патент 2241377) способ диагностики общего утомления организма. Согласно известному способу определяют продолжительность восприятия камертона с частотой звучания 128 Гц для каждого уха в секундах, производят сложение двух полученных величин, сравнивают суммарную величину продолжительности восприятия камертона со значением 141 с и диагностируют наличие утомления при суммарной продолжительности восприятия камертона 141 с и более.

Хотя известный способ и является технически несложным, он все же непригоден для использования в качестве метода экспресс-диагностики при определении времени утомления пользователя персональным компьютером.

Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать (RU, патент 2196510) способ оценки утомления человека с использованием световых раздражителей. Согласно известному способу генерируют световые мелькания, периодически измеряют критическую частоту слияния световых мельканий, по измеренным значениям вычисляют скорость изменения критической частоты световых мельканий и строят фазовую траекторию динамики критической частоты световых мельканий в координатах "значение критической частоты световых мельканий - скорость изменения критической частоты световых мельканий", при этом абсолютное значение критической частоты световых мельканий в данный момент отображают значением координаты по оси X, скорость изменения критической частоты световых мельканий отображают координатой по оси Y, при этом, если скорость изменения положительна - точка находится над осью X, если отрицательна - под осью X, время наступления утомления и переутомления определяют по изменению направления фазовой траектории.

Недостатком известного способа применительно к определению времени окончания работы пользователя компьютером следует признать его сложность, препятствующую использование известного способа в качестве метода экспресс-диагностики.

Техническая задача, решаемая посредством предлагаемого способа, состоит в оптимизации определения усталости студента гуманитарного вуза.

Технический результат, получаемый при реализации предложенного способа, состоит в определении достижения состояния усталости студента гуманитарного вуза.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ определения состояния усталости студента гуманитарного вуза, включающий изменение условий генерирования светового излучения и регистрацию их студентами, причем периодически, через произвольные промежутки времени, плавно увеличивают интенсивность светового потока, подаваемого от источника на место нахождения студента гуманитарного вуза, не предупреждая студента об этом, при этом регистрируют степень изменения светового потока, при которой студент гуманитарного вуза регистрирует изменение величины светового потока, причем о достижении уровня утомляемости, препятствующей безошибочной работе, судят по уменьшению степени изменения светового потока на величину, превышающую 11% от первоначального значения.

В ходе разработки предлагаемого способа было экспериментально установлено, что студент гуманитарного вуза в зависимости от состояния усталости способен по разному реагировать на изменение освещения в рабочем помещении. В начале учебного дня при отсутствии усталости студент гуманитарного вуза достаточно быстро реагирует на изменения внешних условий в учебном помещении. Наиболее простым и легко реализуемым параметром, который может быть изменен в помещении, в котором происходят учебные занятия, является освещение. Кроме того, освещенность помещения по факту является, вероятно, единственным параметром учебного помещения, на изменение которого здоровые люди реагируют практически одинаково. Если на изменение звуковых или температурных параметров в зависимости от многих факторов люди реагируют по разному, то изменение светового потока для людей с хорошим зрением или зрением, исправленным с использованием очков или контактных линз, приводит к практически одинаковой реакции.

Студенты гуманитарного вуза обозначают регистрацию изменения светового потока любым известным способом, допустимым для использования в помещении (нажимают на кнопку регистратора, зажигают лампочку, расположенную перед каждым из студентов, просто поднимают руку). Одновременно проводят с использованием приборов (фотометр, люксметр и т.д.) объективное измерение изменения светового потока. После получения сигнала от студента гуманитарного вуза об обнаружении им изменения светового потока, определяют степень изменения светового потока, вычисляя отношение разности исходного светового потока и светового потока, измеренного в момент обнаружения, к величине исходного светового потока. Указанный расчет может быть легко автоматизирован.

В случае групповых занятий полученные от группы студентов сведения могут быть легко усреднены.

При определении пороговой величины, свидетельствующей о наступлении утомления студента гуманитарного вуза, согласно разработанному способу, использовали параллельные исследования состояния усталости студентов Архангельского государственного педагогического университета по предлагаемому способу и по способу, известному из RU, патент 2191536.

Тестирование согласно разработанному способу проводили следующим образом.

Первоначально состояние утомления для каждого участника эксперимента диагностировали по методике, известной из патента РФ 2191536.

Параллельно участники проверки способа проходили проверку согласно разработанному способу. Для этого периодически через произвольные промежутки времени в аудитории плавно увеличивают (со скоростью 2,0-2,7% увеличения в секунду) интенсивность светового потока, подаваемого от источника на место нахождения студента, не предупреждая студента об этом. Регистрацию степени изменения светового потока, при которой студент отмечает изменение величины светового потока, осуществляли по нажатию студентом на кнопку электрического звонка.

Пример 1. Тестируемая И., 18 лет, первый курс. Согласно известному из патента РФ 2191536 способу состояние усталости, препятствующее полноценной учебе, наступает в начале четвертой лекционной пары занятий. При проверке разработанного способа изменение интенсивности проводили примерно с интервалом в 30 мин, причем скорость изменения интенсивности светового потока составляла 2,25% в секунду. Время регистрации изменения интенсивности светового потока, соответствующей порогу усталости, составило 5 с. Согласно разработанному способу это соответствует регистрации изменения величины светового потока на 11,2%.

Пример 2. Тестируемая О., 19 лет, второй курс. Согласно известному из патента РФ 2191536 способу состояние усталости, препятствующее полноценной учебе, наступает на исходе шестого часа учебы. При проверке разработанного способа использовали те же условия, причем скорость изменения интенсивности светового потока составляла 2,25% в секунду. Время регистрации изменения интенсивности светового потока, соответствующей порогу усталости, составило 5 с. Согласно разработанному способу это соответствует регистрации изменения величины светового потока на 11,0%.

Пример 3. Тестируемая С., 19 лет, третий курс. Согласно известному из патента РФ 2191536 способу состояние усталости, препятствующее полноценной учебе, наступает в начале пятого часа работы. При проверке разработанного способа использовали те же условия, причем скорость изменения интенсивности светового потока составляла 2,25% в секунду. Время регистрации изменения интенсивности светового потока, соответствующей порогу усталости, составило 6 с. Согласно разработанному способу это соответствует регистрации изменения величины светового потока на 13,6%.

Пример 4. Тестируемый А, 20 лет, четвертый курс. Согласно известному из патента РФ 2191536 способу состояние усталости, препятствующее полноценной учебе, наступает на исходе шестого часа работы. При проверке разработанного способа использовали те же условия, причем скорость изменения интенсивности светового потока составляла 2,25% в секунду. Время регистрации изменения интенсивности светового потока, соответствующей порогу усталости, составило 5 с. Согласно разработанному способу это соответствует регистрации изменения величины светового потока на 11,3%.

Результаты, полученные при тестировании аналогичным образом 37 студентов, подтвердили достижение указанного технического результата - определение достижения состояния усталости студента гуманитарного вуза.

Изобретение относится к области медицины, а именно к области функциональной диагностики. Плавно увеличивают интенсивность светового потока, подаваемого от источника на место нахождения студента, не предупреждая студента об этом. Регистрируют степень изменения светового потока, при которой студент гуманитарного вуза регистрирует изменение величины светового потока. При этом о достижении уровня утомляемости судят по увеличению степени изменения светового потока на величину, превышающую 11% от первоначального значения. Способ расширяет арсенал средств для определения состояния усталости студента.

Способ определения состояния усталости студента гуманитарного вуза, включающий изменение условий генерирования светового излучения и регистрацию их студентами, отличающийся тем, что плавно увеличивают интенсивность светового потока, подаваемого от источника на место нахождения студента, не предупреждая студента об этом, при этом регистрируют степень изменения светового потока, при которой студент гуманитарного вуза регистрирует изменение величины светового потока, причем о достижении уровня утомляемости судят по увеличению степени изменения светового потока на величину, превышающую 11% от первоначального значения.