Актуальность
Повышение эффективности обучения и подготовки специалистов приобретает особую значимость в современных условиях, где возросли требования к уровню профессиональной компетентности выпускников. Эффективность учебной и профессиональной деятельности зависит не только от качества подготовки, но и от состояния физического и нервно-психического здоровья, индивидуальных возможностей студенческой молодежи, наличия у них необходимых профессионально-прикладных качеств. Сохранение здоровья студентов и полноценное развитие личности являются в итоге генеральной целью образования. В современных условиях образовательного процесса отмечаются негативные тенденции в состоянии здоровья студентов, где только незначительная доля обучаемых (3–5%), имеет высокий уровень общесоматического здоровья.
При этом характерными особенностями современной студенческой молодежи являются недостаточная ответственность за собственное здоровье, распространенность факторов риска здоровью (курение, употребление алкоголя, наркотиков и т.д.).
В своей работе мы сделали попытку привлечь информационные технологии для диагностики, тестирования, управления физической, физиологической, психической активностью личности в целях подготовки студента к профессиональной деятельности, сохранения и укрепления его здоровья.
Цель и задачи исследования
Целью нашего исследования было повышение эффективности образовательного процесса студентов Российского государственного профессионально-педагогического университета в области физической культуры.
В задачи входило:
- Теоретически обосновать концепцию использования информационных компьютерных технологий в сохранении и укреплении здоровья студентов;
- Разработать методику использования компьютерного тренажера БОС «Дыхание» в образовательном процессе студентов для сохранения и укрепления их здоровья;
- Формирование навыков правильного дыхания.
Использование информационных компьютерных технологий в образовательном процессе студентов обусловлена социальной потребностью в повышении качества образования, практической потребностью в использовании в высших образовательных учреждениях современных компьютерных программ. Модернизация учебного процесса требует перехода от пассивных, главным образом лекционных, способов освоения учебного материала, к активным групповым и индивидуальным формам работы, организации самостоятельной поисковой деятельности студентов. Это позволяет готовить специалиста с выраженной индивидуальностью и организовать деятельность занимающихся в различных условиях. Этому может способствовать внедрение в учебный процесс информационных компьютерных технологий.
Для решения поставленных задач необходимо:
- проводить дальнейшие научные исследования с целью изучения возможностей информационных компьютерных технологий в подготовке будущих специалистов;
- планомерно осуществлять повышение квалификации профессорско-преподавательского состава по вопросам использования информационных компьютерных технологий в образовании;
- целенаправленно решать вопросы, связанные с оснащением учебных заведений соответствующими техническими средствами и коммуникациями.
Уже сейчас очерчиваются основные направления использования информационных компьютерных технологий в физическом воспитании. К ним можно отнести:
- создание и использование программ контроля и самоконтроля знаний по различным разделам физического воспитания;
- обучающие мультимедиа системы;
- создание и использование баз данных;
- использование информационных технологий в организации и проведении научных исследований;
- автоматизированные методы психодиагностики;
- автоматизированные методы функциональной диагностики;
- организацию дистанционного обучения и д. р.
Физическое воспитание, как и многие другие отрасли социальной сферы, долгие годы отставало в технологическом плане. В тоже время на рубеже ХХI века тесно переплелись между собой два направления развития современной цивилизации: повышение интереса к своему здоровью и тотальная информатизация общества. Не случайно именно оздоровительные и информационные технологии сегодня развиваются наиболее динамично.
Наши исследования состояния здоровья студентов факультета физической культуры Российского государственного профессионально-педагогического университета выявляют крайне неблагополучную ситуацию. Студенты представляют особую группу риска, которая чаще, чем другие социальные группы, страдают различными заболеваниями [5].
Большинство исследователей полагают, что одной из причин снижения уровня здоровья и физической подготовленности является нерешённость проблемы индивидуального подхода, что приводит к низкой эффективности физического воспитания и, как следствие этого объективного фактора, к слабой заинтересованности занятий физическими упражнениями, низкому уровню физкультурной грамотности, неразвитости мотивации и потребностей в освоении ценностей физической культуры [1, 3, 5].
Чтобы решить многие вопросы, связанные со здоровьем, необходимы поиски новых инновационных подходов к физическому воспитанию студентов. На наш взгляд использование информационных компьютерных технологий в физическом воспитании открывает новые перспективы в создании здоровьесберегающей среды образовательного учреждения.
Примером этому могут служить исследования по так называемой биологической обратной связи (БОС), которые в настоящее время бурно развиваются на стыке физиологии и психологии. Биологическая обратная связь — это «…способ использования электронного оборудования для предоставления человеку информации о внутренних психофизиологических событиях, нормальных или анормальных в форме визуального или звукового сигнала с целью научить его манипулировать этими иначе непроизвольными и неощутимыми событиями путем манипулирования предъявляемыми сигналами» [6].
Методика БОС является синтезом многовекового опыта человека и современных технологий, позволяющих добиваться положительного результата в течение 5–10 сеансов там, где раньше требовались годы тренировок. В первую очередь это относится к противостоянию стрессу, избавлению от головной боли, бессонницы, борьбе с усталостью.
Путем неоднократного повторения, то есть путем тренировки, в центральной нервной системе формируется и закрепляется новая стратегия поведения, обеспечивающая вашу защиту, дающая возможность самостоятельно, без помощи лекарственных препаратов справляться с болью, стрессом, страхом, усталостью, а также конкретными заболеваниями и обрести уверенность в себе и в конечном результате улучшить качество жизни.
В последнее время с развитием информационных компьютерных технологий методика применения БОС получила новое развитие: данные о кровяном давлении, частоте сердечных сокращений или о кожно-гальванической реакции превращаются с помощью компьютера в звуковой или зрительный образ, что и позволяет человеку контролировать свое состояние.
Ученым-физиологом А.А. Сметанкиным был создан высокотехнологичный, уникальный тренажер для регистрации дыхательной аритмии сердца. Этот тренажер позволяет вырабатывать такой тип дыхания, при котором дыхательная аритмия сердца является максимальной. Тренажер представляет собой прибор, вобравший в себя мультимедийные возможности и достижения современного компьютера, позволившие превращать дыхательную БОС-гимнастику в увлекательную игру. Пациент не просто вырабатывает новый тип дыхания — он активный участник игры. Игра становится оздоровительным сеансом.
Рассмотрим, как с помощью тренажера БОС происходит управление кардио-респираторной системой человека:
- Педагог закрепляет на груди пациента с помощью эластичного ремня датчик;
- Датчик регистрирует частоту сердечных сокращений (ЧСС) и передает их в прибор (тренажер) БОС;
- Тренажер обрабатывает этот сигнал и передает на компьютер;
- Программа «Дыхание» преобразует ЧСС в световой (амплитуда светового столбика на экране) и звуковой (тональный) сигналы обратной связи. Пациент начинает видеть и слышать, как работает его сердце.
Если он правильно сделал выдох — самое главное в этой тренировке — звучит поощряющий сигнал. Постепенно в центральной нервной системе ребенка формируется и закрепляется навык нового, физиологически правильного типа дыхания, при котором дыхание приходит в гармонию с работой сердца, а в организме нормализуются все физиологические процессы. Использование мультимедиа в программном обеспечении позволяет повысить мотивацию к обучению.
Состав комплекса:
- Измерительный преобразователь электрических, биомеханических и биотемпературных сигналов организма человека для работы с компьютером по методу БОС;
- Программное обеспечение;
- Датчик ЧСС;
- Блок питания;
- Кабель для связи с компьютером.
Компьютерный тренажер предназначен для выработки диафрагмально-релаксационного типа дыхания с максимальной величиной дыхательной аритмией сердца (ДАС) по методу БОС. Разница между максимальной частотой сердечных сокращений на вдохе и минимальной частотой на выдохе называется дыхательной аритмией сердца и является показателем здоровья человека.
ДАС — функциональный показатель, который можно увеличить в ходе занятий на тренажере и по мере освоения диафрагмально-релаксационного типа дыхания. Его рост от занятия к занятию будет свидетельствовать о повышении уровня здоровья. Это будет видно и по изменению самочувствия, исчезновению проявления того или иного расстройства, уменьшению количества принимаемых лекарств и т.д.
Величина ДАС начинает повышаться, как правило, уже на втором-четвертом занятии. Иными словами, человек чувствует положительные изменения еще до окончания основного курса, состоящего из 10–12 сеансов занятий по 15–20 мин каждый. Регулярно определяя на тренажере свой показатель ДАС, человек будет всегда знать показатель своего здоровья, а значит, своевременно избавляться от последствий стресса, предупреждать развитие заболеваний дыхательной, сердечно-сосудистой и нервной систем.
Для того, чтобы апробировать тренажер БОС «Дыхание», мы провели исследование, для чего организовали занятия на тренажере с экспериментальной группой студентов факультета физической культуры. Студентам экспериментальной группы (10 человек) предлагались дополнительные занятия (до 10-12 занятий в течение 1-2 недель) на компьютерном тренажере БОС «Дыхание». Такое же количество студентов входило в контрольную группу, с ними занятия на тренажёре БОС «Дыхание» не проводились.
Наши исследования показали, что на первоначальном этапе показатели функциональных проб у студентов контрольной и экспериментальной групп находились примерно на одном уровне. В ходе первоначального тестирования на тренажере БОС «Дыхание» выяснилось, что большинство студентов факультета физической культуры не имеют правильных навыков дыхания. Компьютерная программа по показаниям величины ДАС определила биологический возраст большинства обследованных студентов на уровне 30-40 лет, причем четко можно было определить спортивную специализацию студентов (табл. 1).
ДАС в уд./мин | Биологический возраст в годах | Уровень здоровья в баллах |
37 > | 0–9 | 91–100 |
33 –36 | 10–19 | 81–90 |
29–32 | 20–29 | 71–80 |
25–28 | 30–39 | 61–70 |
21–24 | 40–49 | 51–60 |
17–20 | 50–59 | 41–50 |
13–16 | 60–69 | 31–40 |
9–12 | 70–79 | 21–30 |
5–8 | 80–89 | 11–20 |
0–4 | 90> | 0–10 |
Студенты, специализирующиеся в видах спорта развивающих выносливость (бег на длинные дистанции, плавание, лыжные гонки) показали лучшие результаты, примерно соответствующие их фактическому возрасту.
Уже первое тестирование на тренажере БОС «Дыхание» позволило выявить студентов, имеющих хронические заболевания, плохое самочувствие на момент обследования, их вредные привычки (курение, постоянное нарушение режима) и недостаточную физическую подготовку (учащенная ЧСС в покое и после нагрузки, повышенное АД).
Мы выявили, что даже после первого занятия на тренажере БОС «Дыхание» показатели функциональных проб у всех испытуемых улучшились (ЧСС и АД, частота дыхания). Это можно объяснить тем что, используя диафрагмальное дыхание и поступающие сигналы от тренажера, испытуемые оптимизировали свое функциональное состояние.
Как показали наши исследования, для овладения навыком диафрагмального дыхания и достижения лечебно-оздоровительного эффекта большинству студентов достаточно провести с тренажером БОС «Дыхание» 5–7 занятий по 15–25 мин. каждое.
Полный курс рассчитан на 10–12 сеансов. При необходимости через 3–4 месяца занятия можно повторить. В результате человек получает навык правильного дыхания, что, несомненно, положительно влияет на его здоровье.
Об эффективности педагогического воздействия предлагаемой методики проведения занятий с тренажером БОС «Дыхание» можно судить по сравнительному анализу результатов в физиологических тестах у студентов, до проведения и после окончания эксперимента (табл. 2).
Группа | Период обследования | Физиологические показатели () | ||||
Частота дыхания в мин. | ЧСС в покое | ДАС | Проба Штанге | Проба Генче | ||
Экспериментальная n=10 | до эксперимента | 16,4±4,2 | 72,5±2,2 | 18,8±1,9 | 70,8±2,8 | 33,2±1,4 |
после эксперимента | 10,3±2,1 | 67,4±1,7 | 25,8±1,6 | 90,2±2.6 | 48,2±1,6 | |
Достоверность различий | t = 1,86 P< 0,05 | t = 3,25 P< 0,01 | t = 3,20 P< 0,01 | t = 3,26 P< 0,01 | t = 3,33 P< 0,01 | |
Контрольная n=10 | до эксперимента | 15,0±5,3 | 72,2±1,6 | 18,4±1,2 | 70,2±1,8 | 32,4±1,2 |
после эксперимента | 15,6±4,6 | 71,3±1,4 | 18,3±1,2 | 77,8±1,6 | 35,5±1,3 | |
Достоверность различий | t = 1,63 P< 0,05 | t = 1,85 P< 0,05 | t = 1,70 P< 0,05 | t = 2,33 P< 0,01 | t = 1,72 P< 0,05 | |
Достоверность различий экспериментальной и контрольной группы после эксперимента | t = 0,2 P> 0,05 | t = 2,68 P< 0,05 | t = 3,20 P< 0,01 | t = 3,13 P< 0,01 | t = 2,33 P< 0,01 | |
Заключение
В ходе наших исследований выявились преимущества использования компьютерного тренажера БОС «Дыхание» перед традиционным подходом в оздоровлении и профилактики заболеваний у студентов:
- быстрая и надежная диагностика функционального состояния кардиореспираторной системы и организма в целом;
- постоянный мониторинг показателей пульса, дыхания во время тренинга;
- выработка навыка диафрагмально-релаксационного дыхания с максимальной ДАС со зрительной, звуковой и игровой обратной связью, что обеспечивает согласованную деятельность дыхательной и сердечно-сосудистой систем;
- использование увлекательных игровых компьютерных сюжетов, повышающих интерес к БОС-сеансам;
- мягкая коррекция нарушенной функции; индивидуальный подход.
Помимо сознательного управления дыханием метод БОС опосредованно воздействует на сердечный ритм, в результате восстанавливаются межсистемные связи в значительной степени из-за нормализации вегетативной регуляции, что ведет к активации внутренних резервов организма.