Способ определения состояния усталости преподавателя

Изобретение относится к области медицины, а именно к области функциональной диагностики, и может быть использовано при определении оптимальных режимов и условий работы преподавательского состава.

Традиционно рабочий день специалиста составляет восемь часов. Однако практика работы преподавательского состава высших учебных заведений показывает, что многие из них в рабочий день имеют значительно большую нагрузку. Это приводит к значительной психологической перегрузке преподавательского состава и, следовательно, ухудшению качества преподавания из-за наступления предела утомляемости, когда преподаватель не способен доходчиво объяснить слушателям сущность преподаваемого предмета. Для различных преподавателей указанный предел утомляемости наступает в различное время. Это может быть обусловлено психотипом личности преподавателя, условиями проведения занятий в помещении, а также его подготовленностью слушателей в аудитории.

Желательно для определения эффективного времени работы преподавателя разработать экспресс-диагностику, которая легко могла бы быть использована в любом помещении, в котором происходит работа преподавателя.

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 следует признать его сложность, препятствующую использованию 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 не сложным, он все же не пригоден 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 использованию известного способа в качестве метода экспресс-диагностики.

Техническая задача, решаемая посредством предлагаемого способа, состоит в обеспечении возможности определения усталости преподавателя вуза.

Технический результат, получаемый при реализации предложенного способа, состоит в определении максимально допустимого времени работы преподавателя вуза и устранения значительного количества ошибок в его работе.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ определения состояния усталости преподавателя вуза по изменению освещенности помещения. При реализации способа плавно изменяют интенсивность светового потока, подаваемого от источника на место использования персонального компьютера, не предупреждая об этом преподавателя, при этом регистрируют степень изменения интенсивности светового потока, при которой преподаватель регистрирует изменение величины интенсивности светового потока, причем о достижении уровня утомляемости судят по увеличению степени изменения интенсивности светового потока на величину, превышающую 6% от первоначального значения. При реализации способа интенсивность светового потока могут увеличивать или уменьшать, увеличивая или уменьшая ток в сети электрического питания источника оптического излучения.

В ходе разработки предлагаемого способа было экспериментально установлено, что преподаватель, в основном, смотрящий на аудиторию, в зависимости от состояния усталости способен по разному реагировать на изменение освещения в рабочем помещении. В начале рабочего цикла при отсутствии усталости преподаватель достаточно быстро реагирует на изменения внешних условий в рабочем помещении. Наиболее простым и легко реализуемым параметром, который может быть изменен в помещении, в котором происходят занятия, является интенсивность светового потока (освещение). Кроме того, освещенность помещения по факту является, вероятно, единственным параметром рабочего 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.

Преподаватель обозначает регистрацию изменения интенсивности светового потока любым известным способом, допустимым для использования в помещении (обычно нажимают на кнопку регистратора). Одновременно проводят с использованием приборов (фотометр, люксметр и т.д.) объективное измерение изменения интенсивности светового потока. После получения сигнала от преподавателя об обнаружении им изменения интенсивности светового потока, определяют степень изменения интенсивности светового потока, вычисляя отношении разности интенсивностей исходного светового потока и светового потока, измеренного в момент обнаружения к величине исходного светового потока. Указанный расчет может быть легко автоматизирован.

При определении пороговой величины, свидетельствующей о наступлении утомления преподавателя, согласно разработанному способу, использовали параллельные исследования состояния усталости преподавателей Архангельского государственного технического университета по предлагаемому способу и по способу, известному из RU патент 2191536.

Пример 1. Преподаватель В., 42 лет, специальность - высшая математика, стаж работы 18 лет. Согласно известному способу состояние усталости, препятствующее полноценной работе, наступает на исходе шестого часа работы. При проверке разработанного способа скорость изменения интенсивности светового потока составляла 2,25% в секунду. Регистрация изменения интенсивности светового потока составила 3 с. Согласно разработанному способу это соответствует регистрации изменения величины светового потока на 6,3%.

Пример 2. Преподаватель С., 49 года, специальность - органическая химия, стаж работы 24 года. Согласно известному способу состояние усталости, препятствующее полноценной работе, наступает на исходе восьмого часа работы. При проверке разработанного способа скорость изменения интенсивности светового потока составляла 2,3% в секунду. Регистрация изменения интенсивности светового потока составила 3 с. Согласно разработанному способу это соответствует регистрации изменения величины светового потока на 6,9%.

Пример 3. Преподаватель Т., 31 год, специальность - иностранный язык, стаж работы 7 лет. Согласно известному способу состояние усталости, препятствующее полноценной работе, наступает в конце восьмого часа работы. При проверке разработанного способа скорость изменения интенсивности светового потока составляла 2,2% в секунду. Регистрация изменения интенсивности светового потока составила 4 с. Согласно разработанному способу это соответствует регистрации изменения величины светового потока на 8,8%.

Пример 4. Преподаватель Ю., 56 лет, специальность - общественно-политические науки. Согласно известному способу состояние усталости, препятствующее полноценной работе, наступает на исходе четвертого часа работы. При проверке разработанного способа скорость изменения интенсивности светового потока составляла 2,0% в секунду. Регистрация изменения интенсивности светового потока составила 4 с. Согласно разработанному способу это соответствует регистрации изменения величины светового потока на 8,0%.

Результаты, полученные при тестировании аналогичным образом 17 преподавателей, подтвердили достижение указанного технического результата - определение максимально допустимого времени работы преподавателя и устранения значительного количества ошибок в его работе.

1. Способ определения состояния усталости преподавателя, включающий изменение условий генерирования светового излучения и регистрацию их пользователем, отличающийся тем, что плавно изменяют интенсивность светового потока, подаваемого от источника на место использования персонального компьютера, не предупреждая об этом преподавателя, при этом регистрируют степень изменения интенсивности светового потока, при которой преподаватель регистрирует изменение величины интенсивности светового потока, причем о достижении уровня утомляемости судят по увеличению степени изменения интенсивности светового потока на величину, превышающую 6% от первоначального значения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что интенсивность светового потока увеличивают.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что интенсивность светового потока уменьшают.