Динамика умственной работоспособности как критерий адаптации к учебной нагрузке

У спех обучения студентов определяется состоянием их здоровья, функциональными и адаптивными возможностями организма, уровнем физической и умственной работоспособности.

Под работоспособностью понимается способность человека выполнять максимально возможное количество работы на протяжении заданного времени без снижения ее эффективности [3]. Уровень работоспособности зависит от возраста, состояния здоровья, тренированности, чувства долга, условий и режима труда и отдыха, характера выполняемой работы и т.д.

На показатели умственной работоспособности оказывают влияние: психофизиологические особенности личности, функциональное состояние нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной и других систем организма, развитие специальных знаний, умений и навыков [4].

В.Г. Асеевым [1] выделены критерий оценки успешности адаптации к учебной деятельности в высших учебных заведениях:

• -    стабильность в процессе учебы функционального состояния организма студентов (отсутствие резких сдвигов в соотношении физиологических и психологических функций);

• -    успешность (текущая и экзаменационная успеваемость);

• -    отсутствие ярко выраженных признаков утомления при выполнении учебной деятельности.

М.В. Антроповой, А.О. Навакатикяном и др. установлена динамика умственной работоспособности в течение суток, недели и учебного года у детей и подростков.

Исследованиями А.Н. Пивоварова с соавт. [5], Л.К. Токаевой с соавт. [6] зарегистрировано ухудшение физической и умственной работоспособности от младших курсов к старшим. Л.К. Бу-словской [2] установлено, что напряжение процессов адаптации ведет к снижению интеллектуальной продуктивности и успеваемости студентов.

Литературных данных о динамики умственной работоспособности и ее влияния на успеваемость студентов не достаточно.

Целью работы явилось изучение динамики умственной работоспособности студентов 1-5 курсов в течение учебного года.

Задачи исследования:

• 1.    Изучить показатели умственной работоспособности студентов 1- 5 курсов в начале и в конце учебного года.

• 2.    Изучить взаимосвязь между показателями умственной работоспособности, частотой сердечных сокращении и успеваемостью.

В исследовании приняли участие 89 студентов естественнонаучного факультета. Обследование студентов проводилось в ноябре и июне в первой половине дня. Динамика умственной работоспособности изучалась методом дозирования объема работы во времени с помощью буквенных таблиц В.Я. Анфимова. Вычеркивание букв испытуемые осуществляли в течение двух минут. В результате анализа протоколов получены количественные и качественные показатели умственной работоспособности:

• •    количество просмотренных знаков (S);

• •    общее число допущенных ошибок (n): пропущенные и неправильно зачеркнутые знаки;

• •    количество знаков, которые необходимо вычеркнуть в просмотренном буквенном ряде (N);

• •    число зачеркнутых знаков, содержащихся в общем количестве просмотренных букв (М);

• •    коэффициент точности выполнения задания (А): А = М / N;

• •    скорость (производительность) внимания (С): С = S / T , где Т- время выполнения работы в секундах;

• •    качество работы или ее эффективность (R) = (1-(n / S)) * 100.

Для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы измеряли частоту сердечных сокращений до и после умственной нагрузки.

Успеваемость является одним из критериев адаптации к обучению в университете, поэтому был проведен ее анализ в течение учебного года (зимняя и летняя сессии). Кроме этого, у студентов первого курса были проанализированы данные Единого государственного экзамена (ЕГЭ). Тестовые баллы ЕГЭ были переведены в оценки по пятибалльной системе.

Результаты обрабатывали с использованием программы «Statistica» с оценкой достоверности различий по t-критерию Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Данные умственной работоспособности студентов в начале и конце учебного года представлены в таблице. Их анализ показал, что в начале учебного года количество просмотренных букв у первокурсников достоверно ниже на 68-112 знаков, чем у студентов 2-5 курсов. Количество ошибок у студентов 1-го курса больше, чем у старшекурсников, за исключением 3-го курса. Коэффициент точности выполнения заданий в ноябре достоверно ниже у 1-го курса, чем второго, четвертого и пятого. Производительности внимания в единицу времени ниже на 0,6-0,9 знаков/сек у первокурсников, чем старшекурсников. Качество работы ниже у студентов-первокурсников, чем у 2-го, 4-го и 5-го и, примерно, на одном уровне с третьим курсом.

Таким образом, количественные и качественные показатели умственной работоспособности в начале учебного года ниже у первокурсников, чем их коллег, обучающихся на 2-5 курсах.

Таблица. Показатели умственной работоспособности студентов

К у р с	Д а т а	Показатели
		S	M	n	A	C	R
1	Н	347,74 ± 13,66	88,74 ± 3,00	4,13 ± 0,65	0,96 ± 0,01	2,90 ± 0,11	98,84 ± 0,17
	И	389,73 ± 15,68	107,00 ± 4,73	1,13±0,29	0,99 ± 0,01	3,25 ± 0,13	99,70 ± 0,08
2	Н	416,00±17,20***	112,24±4,61***	1,29 ± 0,25***	0,99±0,01***	3,47±0,14***	99,69±0,06***
	И	368,54 ± 14,66	99,62 ± 4,92	1,31±0,36	0,99 ± 0,01	3,07 ± 0,12	99,66 ± 0,10
3	Н	459,92 ± 44,92***	103,92 ± 5,55*	4,83 ± 0,97	0,95 ± 0,01	3,83 ± 0,37***	98,85±0,25
	И	419,38 ± 9,95	119,92 ± 2,75	1,00±0,29	1,00 ± 0,01	3,49 ± 0,08	99,76 ± 0,09
4	Н	439,54 ± 19,48***	122,38 ± 2,96***	1,92 ± 0,33**	0,98 ± 0,01***	3,66 ± 0,16***	99,53 ± 0,11***
	И	460,89 ± 28,35*	120,33 ± 7,71	1,33±0,41	0,99 ± 0,01	3,84 ± 0,24*	99,70 ± 0,09
5	Н	417,93±4,81***	120,50±2,65***	1,21 ± 0,26**	1,00±0,01***	3,48±0,12***	99,71±0,06***
	И	459,93±16,01***	131,14±3,87***	1,86±0,40	0,99 ± 0,01	3,83±0,13***	99,60±0,08

Примечание: 1. *р<0,05, **р<0,01, ***р<0,005 к величине показателя в группе студентов 1 курса; 2. Н – ноябрь, И – июнь, S - количество просмотренных знаков, М - число зачеркнутых знаков, n - общее число допущенных ошибок, А -коэффициент точности выполнения задания, С - производительность, R - качество работы

В конце учебного года количество просмотренных знаков у студентов первого курса выше, чем у 2-го - на 21 знак и ниже, чем у 3-5-го в среднем на 30-71 знак (таблица). Количество допущенных ошибок, коэффициент точности и качество работы в июне у испытуемых 1-5 курсов находится примерно на одном уровне. Производительность внимания в конце учебного года у первокурсников выше, чем у второкурсников на 0,2 знаков/сек, но ниже чем у 3-5 курсов на 0,20,6 знаков/сек.

Анализ данных, полученных в июне, показал, что умственная работоспособность у первокурсников примерно на одном уровне с испытуемыми 2-3 курсов; количество просмотренных знаков, ошибок, производительность ниже, чем у 4-5 курсов.

Успеваемость студентов - это одна из важнейших характеристик образовательной деятельности. Ее анализ показал, что у студентов-первокурсников она ниже, чем у их коллег, обучающихся на 2-5 курсах, как в зимнюю, так и летнюю сессии. У 1 курса в зимнюю сессию средний балл составил 3,5, что достоверно ниже, чем у 3-го (4 балла, р=0,032) и 5-го (4,4 балла, р=0,000) курсов; в летнюю сессию различия достигают уровня достоверности только с 5 курсом, соответственно 3,6 и 4,2 балла, при р=0,006. Результаты сдачи экзаменационных сессий у первокурсников согласуется с итогами ЕГЭ.

Для выявления зависимости между уровнем умственной работоспособности, частотой сердечных сокращений и успеваемостью студентов был проведен корреляционный анализ.

У студентов 1-го, 3-4 курсов имеются зависимости между показателями умственной работоспособности и частотой сердечных сокращений. У первокурсников: чем выше ЧСС, тем выше производительность внимания (r=0,58); у 3-го и 4го курсов – при высоких значениях ЧСС возрастает количество вычеркнутых знаков (r=0,68 и 0,52, соответственно).

Зарегистрирована зависимость между ЧСС и успеваемостью у студентов 2-го, 3-го, 5-го курсов: при этом если у третьего и пятого она прямая (r=0,85 и 0,65, соответственно), то у второго – обратная (r=-0,56).

Итоги успеваемости студентов 1 курса по окончании первого и второго семестров прямо зависят от результатов Единого государственного экзамена по биологии (соответственно, r=0,63 и 0,64).

У студентов 3-го и 5-го курсов зарегистрирована зависимость между показателями умственной работоспособности (S) и успеваемостью: чем выше работоспособность, тем выше успеваемость (3 курс r=0,77, 5 курс r=0,62).

Анализ полученных данных позволил сформулировать следующие выводы :

• 1.    В начале учебного года показатели, отражающие умственную работоспособность у студентов первого курса ниже, чем у 2-5 курсов.

• 2.    В конце учебного года умственная работоспособность у первокурсников примерно на одном уровне с испытуемыми 2-3 курсов и ниже, чем у студентов 4-5 курса.

• 3.    Показатели умственной работоспособности, частота сердечных сокращений и уровень успеваемости взаимосвязаны между собой. Наиболее типичными являются прямые корреляционные связи между показателями умственной рабо-

• тоспособности и частотой сердечных сокращений (1-й, 3-4 курс); работоспособностью и успеваемостью (3-й, 5-й курс).