Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

FORECASTING THE SUCCESS OF CADETS IN EDUCATION AND PASSING THE FEDERAL GOVERNMENT EXAMS BY GRADING THE PHYSIOLOGICAL AND PSYCHOLOGICAL LEVELS OF THE ORGANISM FUNCTIONAL CONDITION

Borisov A.M. 1 Sysoev V.N. 1 Budko D.Yu. 1 Gusakova E.V. 2
1 Military-medical academy of S.M. Kirov
2 Nahimov military navy college, Military of Defense, Russian Federation
Data was collected from the cadets of the Saint-Petersburg Nahimov military navy college, Military of Defense, Russian Federation, specifically their physiological and psychological levels of functional condition that reflect metabolic energy process, the condition of adaptation mechanisms, vegetate regulation of the cardio-vascular system, psycho emotional tension, condition of the central nerves system and the individual specialty. As an exterior criteria of grading the success in education were used the average grades of the educational results, the amount of consults to the doctor’s office throughout the year, results of the dynamic observation survey and the sum of the federal exam points of four subjects. Analysis of interconnection in between the research parameters and external criteria was done. In dependence of the average grades and the success in the federal government exams the observed cadets were formed into two groups: the first group with excellent performance and the second group with satisfactory performance. On the base of the received results was developed a poly dimensional regression model of forecasting the success in completing the federal government exam by the sum of the average points in passing four exams.
psycho emotional tension.
adaptation mechanisms
physiological level of the functional condition
psychological level of the functional condition
functional condition of the organism

Введение. В условиях реформирования в Российской Федерации системы среднего образования возросла актуальность проблемы оптимизации процесса адаптации к учебной деятельности [1; 5; 7].

О связи функционального состояния (ФС) организма с высокой учебной нагрузкой в процессе адаптации к учебной деятельности, требующей дополнительного напряжения адаптационных возможностей организма, свидетельствуют многочисленные физиолого-гигиенические исследования последнего времени [2; 3].

Определение напряжения адаптационных механизмов позволяет проводить динамическую оценку ФС организма [4]. При этом необходимо комплексное изучение вегетативных и психических особенностей и их роли в изменении состояния организма в течение всего периода обучения в учебном заведении. Этой проблеме посвящено достаточно большое количество работ. Однако все они преимущественно касаются вопросов адаптации студентов к обучению в высших учебных заведениях, как гражданских, так и военных [2; 6; 10]. Аналогичных исследований для средних специальных образовательных учреждений практически нет.

Цель исследования – определить возможность прогнозирования успешности обучения в средних специальных учебных заведениях по показателям физиологического и психологического уровней ФС организма.

Материалы и методы. Обследовано 105 учащихся 6-го и 7-го курсов в СПб Нахимовском военно-морском училище в возрасте 16-17 лет. Исследование проводилось с октября по декабрь 2011 года.

Исходя из анализа руководящих документов и методических указаний по обследованию учащихся в средних специальных образовательных учреждениях МО РФ с набором рекомендованных методик и тестов для оценки ФС организма, были выбраны методики, позволяющие адекватно оценить те характеристики ФС организма, которые в наибольшей степени определяют успешность обучения в средних специальных образовательных учреждениях МО РФ.

Для оценки показателей физиологического уровня ФС организма определяли следующие показатели: возраст (В); длина тела (ДТ); масса тела (МТ); окружность грудной клетки; частота сердечных сокращений (ЧСС); артериальное давление: систолическое (САД), диастолическое (ДАД), пульсовое (ПД). По этим по­казателям рассчитывали физиологические индексы, интегрально характеризующие ФС организма (табл. 1).

Таблица 1

Физиологические индексы

Индекс

Формула

Оцениваемая функция

Старра-I (ИС)

(1)

Ударный объём сердца (УО)

Робинсона (ИР)

(2)

Уровень обменно-энергетических процессов в организме и снабжения миокарда кислородом

Рида (ИРд)

(3)

Уровень основного обмена

Кердо (ВИК)

(4)

Выраженность влияния парасимпатической иннервации на деятельность сердечно-сосудистой системы

Руфье

(ПСД)

ПСД = 4(P1+P2+P3)-200/10 (5)

 

Работоспособность сердца при физической нагрузке

Резервные возможности кардиореспираторной системы оценивали с помощью нагрузочных проб с задержкой дыхания на вдохе (проба Штанге) и на выдохе (проба Генча). Вынесение заключения о функциональном состоянии кардиореспираторной системы (ФСкрс) осуществляли по формуле Богомазова:

(6)

Уровень психоэмоционального напряжения оценивали по результатам спектрального анализа вариабельности ритма сердца (ВРС). Регистрацию показателей производили на аппарате «МИЦАР-ЭЭГ» с последующей обработкой в программе WinHRV для персонального компьютера IBM PC и операционной системой MS Windows 95, Windows 98. Оценивали: значения общей мощности спектра (ТР); значения мощностей волн высокой частоты (НF); значения мощностей волн низкой частоты (LF); значения мощностей волн очень низкой частоты (VLF); коэффициент вагосимпатического баланса (LF/HF).

Состояние ЦНС оценивали по анализу биоэлектрической активности головного мозга. Определяли усредненные значения спектра мощности (СМ) в следующих диапазонах: Тета-ритм (4-8 Гц), Альфа-ритм (8-13 Гц), Дельта-ритм (12-15 Гц), Бета 1-ритм (16-20 Гц) и Бета 2-ритм (21-30 Гц).

Личностные особенности и психологический уровень функционального состояния организма оценивали с использованием оригинальной методики оценки когнитивной подвижности «Стрелки»; методика «МЛО» (Адаптивность). Оценивали личностный адаптационный потенциал (ЛАП), нервно-психическую устойчивость (НПУ), коммуникативный потенциал (КП), морально-нравственную нормативность (МН).

В качестве внешнего критерия оценки успешности обучения были использованы средний балл по итогам обучения, количество обращений за медицинской помощью за учебный год, результаты анкет динамического наблюдения (АДН), сумму баллов по результатам ЕГЭ по 4 предметам.

Обработка результатов исследования проведена с использованием программ по статистической обработке данных, имеющихся в составе Excel 8,0 и Statistica for Windows 5,5.

Результаты и их обсуждение. Показатели методик психофизиологического обследования ФС организма представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Показатели методик психофизиологического обследования ФС организма (M±m), n=105

I. Показатели физиологического уровня ФС организма

Проба Штанге, с.

Проба Генча, с.

ФСкрс, усл. ед.

ПСД, усл. ед.

ИР, усл. ед.

ИС, усл. ед.

ВИК, усл. ед.

ИРд, усл. ед.

54,9±2,31

34,9±1,88

99,83±3,69

9,6±0,36

84,0±1,61

79,8±1,34

15,7±1,67

11,7±1,15

II. Личностные особенности и психологический уровень ФС организма

«Стрелки»

Уровень 1, с.

Уровень 2, с.

Уровень 3, с.

Уровень 4, с.

0,47±0,01

0,55±0,01

0,59±0,01

0,81±0,02

« МЛО» (Адаптивность)

НПУ, балл.

КП, балл.

МН, балл.

ЛАП, балл.

17,1±1,5

10,5±0,66

7,9±0,46

35,4±2,24

III. ВРС

Total, мс2

HF, мс2

LF, мс2

VLF, мс2

LF/HF

2564,45±358,44

878,5±143,57

975,45±134,65

710,53±118,23

1,57±0,13

IV. ЭЭГ

Дельта, Гц.

Тета, Гц.

Альфа, Гц.

Бета 1, Гц.

Бета 2, Гц.

Гамма, Гц.

2,51±0,06

5,03±0,13

9,42±0,14

14,43±0,10

20,3±0,11

30,54±0,10

V. Внешний критерий

Средний балл, балл.

Кол-во обращений за мед. помощью, раз.

АДН, балл.

Тестовый балл ЕГЭ по 4 предметам, балл.

4,01±0,05

2,00±0,30

29,42±0,33

234,32±4,48

Анализ психофизиологических характеристик показывает, что значения индексов, интегрально характеризующих состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем, не выходят за пределы нормы.

Уровень нервно-психической устойчивости учащихся (17,1±1,5 баллов) соответствует средним значениям поведенческой регуляции и самооценки.

Коммуникативный потенциал учащихся (10,5±0,66 баллов) соответствует средним значениям коммуникативных способностей (установлению контактов с окружающими, конфликтности).

Показатель моральной нормативности учащихся (7,9±0,46 баллов) соответствует значениям уровня нормальной социализации, адекватной оценке своей роли в коллективе и ориентации на соблюдение общепринятых норм поведения.

Личностный адаптационный потенциал учащихся (35,4±2,24 баллов) свидетельствует о высокой и нормальной адаптации. Лица этих групп достаточно легко адаптируются к новым условиям деятельности, быстро «входят» в новый коллектив, достаточно легко и адекватно ориентируются в ситуации, быстро вырабатывают стратегию своего поведения и социализации, неконфликтны, обладают высокой эмоциональной устойчивостью. ФС организма лиц этих групп в период адаптации остается в пределах нормы, работоспособность сохраняется.

Величины коэффициентов корреляции между исследуемыми параметрами и внешними критериями приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Коэффициенты корреляции

Внешний критерий

Проба

Генча

Проба Штанге

ФСкрс

ПСД

ИР

ИС

ВИК

Тестовый бал ЕГЭ по 4 предметам

0,16

0,13

0,21

-0,34

-0,47

-0,03

-0,31

Средний балл

-0,14

0,02

-0,04

-0,17

-0,44

-0,31

-0,13

Количество обращений за медицинской помощью за учебный год

-0,16

-0,16

-0,21

0,12

0,01

-0,03

0,19

АДН

-0,02

-0,05

-0,06

-0,02

0,01

0,07

0,07

 

Внешний критерий

ИРд

Дельта

Тета

Альфа

Бета 1

Бета 2

Гамма

Тестовый бал ЕГЭ по 4 предметам

-0,48

0,14

0,16

-0,05

-0,04

-0,11

0,11

Средний балл

-0,44

0,21

0,04

-0,33

-0,03

-0,14

-0,05

Количество обращений за медицинской помощью за учебный год

0,04

-0,06

-0,08

-0,17

0,07

-0,22

-0,06

АДН

-0,01

-0,06

0,08

-0,07

-0,03

-0,10

0,10

 

Внешний критерий

TOTAL

VLF

LF

HF

LF/HF

1 уровень

 

Тестовый бал ЕГЭ по 4 предметам

0,14

0,21

0,10

0,10

-0,004

0,22

 

Средний балл

-0,05

-0,04

-0,10

0,01

-0,19

0,15

 

Количество обращений за медицинской помощью за учебный год

-0,10

-0,14

-0,13

-0,03

-0,16

-0,07

 

АДН

-0,06

-0,13

-0,03

-0,02

0,04

-0,06

 

 

Внешний критерий

2 уровкнь

3 уровень

4 уровень

ЛАП

НПУ

МН

КП

Тестовый бал ЕГЭ по 4 предметам

-0,01

0,15

-0,11

0,03

0,05

-0,24

0,18

Средний балл

0,19

0,24

0,09

-0,20

-0,21

-0,12

-0,24

Количество обращений за медицинской помощью за учебный год

0,09

0,04

-0,06

-0,12

-0,12

-0,09

-0,15

АДН

-0,06

-0,06

-0,02

-0,04

0,02

0,01

-0,08

Показатели результатов среднего балла и успешность сдачи ЕГЭ позволила нам разделить обследуемых на две группы: 1-я группа с отличной успеваемостью (n=10) и 2-я группа с удовлетворительной успеваемостью (n=46).

На основании полученных результатов разработана многомерная регрессионная модель прогнозирования успешности сдачи ЕГЭ по сумме баллов 4-х предметов и успешности обучения по итоговому среднему баллу. Между психофизиологическими показателями с количеством обращений за медицинской помощью и АДН прослеживаются низкие корреляционные связи (0,01 – 0,18). После проведения математического моделирования разработанное регрессионное уравнение имеет вид:

Формула № 1.

где: СРб – прогнозируемый показатель итогового среднего балла за период обучения; ИР, ИС, ИРд, Дельта, Альфа, LF/HF, 3уровень, ЛАП, НПУ и КП – показатели методик психофизиологического обследования в сырых баллах.

Коэффициент множественной корреляции, рассчитанный регрессионным методом значения СРб с реальным СРб учащихся, составляет 0,32; коэффициент детерминации – R2=0,508 (p<0,05). Коэффициент детерминации, равный квадрату индекса (коэффициента) корреляции и измеренный в процентах, оценивает долю вариации результативного признака, обусловленную факторными признаками, включенными в модель, которая описывает поведение рассматриваемого показателя в зависимости от других показателей. R2=0,508 (p<0,05) означает совпадение прогнозируемой модели с реальными значениями примерно в 51% случаев.

 

Формула № 2.

где: ЕГЭ – прогнозируемый показатель суммы баллов по 4 предметам сдачи ЕГЭ; ПСД, ИР, ИРд, ВИК, VLF, 1уровень и МН – показатели методик психофизиологического обследования в сырых баллах.

Коэффициент множественной корреляции, рассчитанный регрессионным методом значения ЕГЭ с реальной сдачей ЕГЭ учащихся, составляет 0,31; коэффициент детерминации – R2=0,43 (p<0,05).

 

Вывод. Предложенные методики оценки физиологического и психологического уровней ФС организма позволяют прогнозировать результат сдачи ЕГЭ – успешность обучения в средних специальных учебных заведениях.

Рецензенты:

Баранцевич Е.Р. д.м.н., профессор, главный невролог Северо-Западного Федерального округа, г. Санкт-Петербург.

Голубев В.Н. д.м.н., профессор, профессор кафедры нормальной физиологии Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург.