Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Смагулов Н.К. 1 Адилбекова А.А. 1 Сабиден Г.С. 1

---

1 ГКП на ПХВ «Карагандинский государственный медицинский университет» МЗСР РК

Специфика вузовского обучения – это сложный многоуровневый педагогический, психологический, физиологический, гигиенический и социальный комплексный процесс, определяющий здоровье и успешность обучения студентов. Необходимо с использованием различных математических методов исследования выявить те критические условия, которые создают психоэмоциональное перенапряжение человека. Работа посвящена математической оценке функционального напряжения организма студентов-медиков в процессе образовательной деятельности. Объектом исследования явились студенты Карагандинского медицинского университета. В работе использованы физиологические и психометрические исследования. Статистическая обработка проводилась с помощью пакета специальных статистических программ. В процессе работы выявлены существенные различия в адаптации студентов к образовательной деятельности в зависимости от пола. Основными факторами, влияющими на уровень функционального состояния организма, является индекс физического состояния, адаптационный потенциал, фактор «время», характеризующий уровень функционирования систем организма в динамике учебного дня. Высокая активность функциональных систем организма студентов в большей степени проявлялась нелинейными реакциями физиологических показателей, что свидетельствует о менее активном прямом воздействии конкретного фактора, скорее речь идет о комбинированном и сочетанном влиянии дополнительных, сопутствующих факторов. Проведенный в дальнейшем многофакторный регрессионный анализ полученных результатов физиологических исследований позволил описать выявленные корреляционные зависимости в виде уравнений регрессий.

Статья в формате PDF

159 KB

студенты-медики

адаптация

функциональное напряжение

математическая оценка

1. Агаджанян Н.А., Баевский Р.М., Берсенева А.П. Проблемы адаптации и учение о здоровье: учебное пособие. – М.: РУДН, 2006. – 284 с.

2. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Введение в донозологическую диагностику. – М.: Фирма «Слово», 2008. – 220 с.

3. Смагулов Н.К., Кулкыбаев Г.А. Оценка и прогнозирование напряженности труда операторов. – Караганда: Алматы Fылым, 1993. – 129 с.

4. Смагулов Н.К., Мухаметжанов А.М. Математическая оценка влияния различных факторов на функциональное напряжение организма военнослужащих // Медицина труда и промэкология. – 2014. – № 11. – С.33-36.

5. Смагулов Н.К., Голобородько Е.А. Математическая оценка влияния экологических факторов на уровень системного взаимодействия в организме школьников // Вестник Тверского государственного университета. – 2009. – № 14. – С.61-70.

Специфика вузовского обучения приводит к тому, что студент оказывается в новых социальных и психофизиологических условиях, а часто и в новой климатической среде. К комплексу новых факторов неизбежно подключаются сложные механизмы адаптации организма. В данном случае – это сложный многоуровневый педагогический, психологический, физиологический, гигиенический и социальный комплексный процесс, определяющий здоровье и успешность обучения студентов [1]. Необходимо выявить те критические условия, которые создают психоэмоциональное перенапряжение человека, а также оптимальный режим деятельности. В этом случае необходимо использование различных математических методов исследования, которые позволяют выбрать наиболее информативный комплекс психофизиологических показателей, уменьшить случайную составляющую и оценить степень связи выделенных параметров с характеристиками жизнедеятельности человека, наметить пути повышения эффективности труда [2].

Цель работы – дать математическую оценку функционального напряжения организма студентов-медиков в процессе обучения.

Материалы и методы исследования. Объектом исследования явились студенты Карагандинского государственного медицинского университета. Всего обследовано 82 студента.

Физиологические и психометрические исследования включали: 1) измерение роста, массы тела, вычисление индексов массы тела (ИМТ) и физического состояния (ИФС); 2) определение личностной (ЛТ) и реактивной (РТ) тревожности (по методике Ч.Д. Спилбергера, Ю.Л. Ханина; 3) субъективная оценка с помощью теста САН самочувствия, активности и настроения; 4) измерение систолического (САД) и диастолического (ДАД) артериального давления, частоты пульса (ЧП), подсчет индекса Руфье – Диксона; 5) математический анализ сердечного ритма по P.M. Баевскому; 6) измерение показателей функционального состояния умственной работоспособности (корректурная таблица В.Я. Анфимова) с вычислением количества просмотренных (КПЗ) и найденных (КНЗ) знаков, число допущенных ошибок.

Статистическая обработка проводилась с помощью пакета программ Statistica 6. Для нахождения более адекватных корреляционных зависимостей были использованы интегральные уравнения, выражающие тенденции в виде полиномов третьей степени, позволяющие находить S-образные зависимости с двумя и более перегибами [3].

Доля влияния входных факторов (возраст, курс, ЛТ, ИМТ и т.д.) на физиологические показатели оценивались по методике [4]. Полученные коэффициенты парной корреляции оценивались на статистическую значимость (достоверными считались коэффициенты корреляции при Р<0.05).

Результаты и их обсуждение

Как показал анализ результатов, выявлены существенные различия в адаптации студентов к образовательной деятельности в зависимости от пола. Об этом свидетельствует вклад комплекса факторов в общую дисперсию наблюдаемых факторов (ее весомость). А поскольку, общая дисперсия есть сумма квадратов коэффициентов корреляций между аргументами (воздействующими факторами) и наблюдаемыми функциями (физиологическими показателями), это и есть своеобразная величина, определяющая весомость комплексного воздействия факторов, их значимость в формировании уровня функционального напряжения организма. У юношей общая дисперсия составляла 8,88 и девушек 14,2 усл. ед. (рисунок 1). Несмотря на выраженное отличие по вкладам комплекса факторов в общую дисперсию у юношей и девушек, существенных различий в зависимости от половой принадлежности во вкладе каждого фактора не выявлено. Так, корреляционный анализ показал (рис. 2), что основным фактором, влияющим на уровень функционального состояния организма, у студентов является индекс физического состояния, дисперсия которого составляла у юношей – 2,57 усл. ед., у девушек – 3,0 усл. ед. Следовательно, у студентов уровень функционального напряжения в процессе обучения в большей степени обусловлен физическим компонентом.

Рис.1. Показатель общей дисперсии в зависимости от пола студентов

Рис. 2. Абсолютные значения дисперсии факторов и процент вклада каждого из них в общую дисперсию в зависимости от пола студентов

Вторым по значимости был фактор – адаптационный потенциал (2,55 и 2,7 усл. ед., соответственно). Это свидетельствует, что у студентов, после физического компонента, уровень функционирования организма и отдельных его систем обусловлен степенью адаптированности к среде обитания, в том числе и к образовательной среде, т.е. учебному процессу. На третьем месте выступает фактор – «время», характеризующий уровень функционирования систем организма в динамике учебного дня (1,23 и 1,5 усл. ед.). Далее шел фактор «курс», характеризующий продолжительность обучения студентов в вузе (1,05 и 1,0 усл. ед.).

У остальных факторов дисперсия была ниже единицы, вследствие чего статистическая значимость данных факторов существенно снижалась, за исключением фактора личностная тревожность (ЛТ). Здесь отмечались существенные различия во вкладе данного фактора в общую дисперсию в зависимости от половой принадлежности. Так, если у юношей дисперсия составляла 0,63 усл. ед., то у девушек она составляла 2,1 усл. ед. и выходила третьим в градации факторов по значимости их вклада. А поскольку под личностной тревожностью понимается устойчивая склонность воспринимать большой круг ситуаций (в том числе и учебный процесс) как угрожающие, то девушки выраженнее реагируют на такие ситуации состоянием тревоги, чем юноши.

В таблице 1 представлены корреляционные зависимости между воздействующими факторами (аргументами) и ответной реакцией организма в виде изменений отдельных физиологических показателей (функцией).

Таблица 1

Корреляционная зависимость между физиологическими показателями и входными факторами

Анализ соотношения полученного числа линейных и нелинейных коэффициентов корреляций показал (рисунок 3), что высокая активность функциональных систем организма студентов в большей степени проявлялась нелинейными реакциями физиологических показателей в ответ на воздействие факторов учебного процесса, о чем свидетельствует преобладание числа нелинейных коэффициентов корреляций над линейными. Причем в количественном отношении превалировали девушки. Отмечающиеся преимущественно нелинейные зависимости свидетельствуют о менее активном прямом воздействии конкретного фактора, скорее речь идет о комбинированном и сочетанном влиянии дополнительных, сопутствующих факторов, выявление которых возможно с помощью более сложных математических методов [5].

Рис. 3. Соотношение линейных и нелинейных коэффициентов корреляций у студентов

Проведенный в дальнейшем многофакторный регрессионный анализ полученных результатов физиологических исследований позволил описать выявленные корреляционные зависимости в виде уравнений регрессий.

Для юношей ведущими факторами были: коэффициент вариации полного массива кардиоинтервалов (CV), доминирующий период сверх низкочастотного компонента спектра вариабельности сердечного ритма (VLFt), мощность спектра высокочастотного компонента вариабельности в % от суммарной мощности колебаний – (HF, %), мощность спектра сверх низкочастотного компонента вариабельности в % от суммарной мощности колебаний (VLF, %). Полученное уравнения регрессии имело вид:

Y = 3.85 +0,647 * CV - 0,25 * TVLF - 0,36 * PHF - 0,67 * PVLF (1)

Оценка достоверности полученного уравнения показала высокую ее степень достоверности (коэффициент множественной корреляции = 0,836, P<0.01, критерий Фишера F =17,02, более 99,9 %).

Для девушек ведущими факторами были: коэффициент вариации полного массива кардиоинтервалов (CV), степень напряжения регуляторных систем (SI – Стресс индекс), мощность спектра высокочастотного компонента вариабельности в % от суммарной мощности колебаний (HF, %), мощность спектра низкочастотного компонента вариабельности в % от суммарной мощности колебаний (LF, %). Полученное уравнение регрессии имело вид:

Y = -10,0 + 0,533 * CV + 0,377 * SI + 0,808 * PHF + 1,22 * PLF (2)

(r= 0,811, F = 9,64, P<0.0017, более 99,9%).

В таблице 2 показаны примеры расчета значений интегрального показателя уровня функционального напряжения студентов, в процессе реальной образовательной деятельности. Подставляя значения показателей, входящих в формулу уравнения регрессии, проведя несложные арифметические операции, получаем значение расчетного показателя. Так, при использовании у девушек уравнения 2, если расчетный показатель был меньше 110 усл. ед., то уровень напряженности соответствует норме и оценивается как оптимальный, если в пределах 110–140 усл. ед. – напряжение, и если больше 140 усл. ед., то перенапряжение (неудовлетворительная). Как видно из таблицы 2, полученные количественные значения позволяют количественно оценить напряженность труда студентов в зависимости от исходных значений физиологических показателей и дать его оценку.

Таблица 2

Пример расчета уровня напряженности по уравнению 3 для девушек

Таким образом, использование метода многофакторного корреляционно-регрессионного анализа позволило оценить влияние факторов образовательного процесса на организм студентов.

Выводы

1. Использование метода многофакторного корреляционно-регрессионного анализа позволило расчетным методом получить интегральные показатели, характеризующие уровень функционального напряжения организма студентов в процессе образовательной деятельности.

2. Проведенный линейный и нелинейный корреляционный анализ (полином 3-й степени) позволил выявить как прямые, так и S-образные корреляционные зависимости, а с помощью количественных оценок его внутренних структур выявить скрытые, объективно существующие закономерности.

3. Полученные уравнения регрессии позволяют оперативно оценить и дать прогноз уровня работоспособности студентов, как на момент обследования, так и тех или иных предполагаемых значений.

Библиографическая ссылка