RU2434580C2

RU2434580C2 - Method of determining state of teacher's fatigue

Info

Publication number: RU2434580C2
Application number: RU2009134098/14A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Николаевич Ежов (RU); Анатолий Николаевич Ежов; Лариса Александровна Ежова (RU); Лариса Александровна Ежова; Анжелика Анатольевна Ежова (RU); Анжелика Анатольевна Ежова; Александр Анатольевич Ежов (RU); Александр Анатольевич Ежов; Сергей Витальевич Щербаков (RU); Сергей Витальевич Щербаков; Владимир Сергеевич Садаков (RU); Владимир Сергеевич Садаков; Игорь Михайлович Циммерман (RU); Игорь Михайлович Циммерман
Original assignee: Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Институт управления"
Priority date: 2009-09-14
Filing date: 2009-09-14
Publication date: 2011-11-27
Also published as: RU2009134098A

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to functional diagnostics. Measured is intensity of light flow, supplied from source to place of personal computer application without warning teacher about it. Registered is degree of change of light flow intensity, at which teacher notices change of light flow intensity value. Level of fatigue is considered achieved when degree of change of light flow intensity increases by value exceeding 6% of initial value.

EFFECT: method extends arsenal of means for determining state of teachers' fatigue.

3 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к области функциональной диагностики, и может быть использовано при определении оптимальных режимов и условий работы преподавательского состава.The invention relates to the field of medicine, namely to the field of functional diagnostics, and can be used to determine the optimal modes and working conditions of the teaching staff.

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.Traditionally, a specialist’s working day is eight hours. However, the practice of the teaching staff of higher educational institutions shows that many of them have a significantly greater workload on a working day. This leads to a significant psychological overload of the teaching staff and, consequently, to a deterioration in the quality of teaching due to the fatigue limit, when the teacher is not able to clearly explain to the students the essence of the taught subject. For various teachers, the indicated fatigue limit occurs at different times. This may be due to the psychotype of the teacher’s personality, the conditions for conducting classes in the room, as well as his preparedness of the audience in the audience.

Желательно для определения эффективного времени работы преподавателя разработать экспресс-диагностику, которая легко могла бы быть использована в любом помещении, в котором происходит работа преподавателя.To determine the effective working time of the teacher, it is advisable to develop express diagnostics, which could easily be used in any room in which the teacher works.

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.Known (RU patent 2191536) a method for the diagnosis of fatigue. According to the known method, the threshold sensitivity of the retina of each eye is determined, the arithmetic mean value of the threshold sensitivity of the retina of both eyes is calculated, the average arithmetic value of the threshold sensitivity of the retina of both eyes is compared with a value of 100 μA and the presence of fatigue is diagnosed with an average arithmetic threshold sensitivity of the retina of both eyes of 100 μA or more.

Недостатком известного следует признать его сложность, препятствующую использованию известного способа в качестве метода экспресс-диагностики.A disadvantage of the known should be recognized as its complexity, which prevents the use of the known method as a method of rapid diagnosis.

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.Known (RU patent 2241377) a method for the diagnosis of general fatigue of the body. According to the known method, the tuning time of the tuning fork with a sound frequency of 128 Hz for each ear in seconds is determined, the two obtained values are added up, the total value of the tuning time of the tuning fork is compared with a value of 141 s, and the presence of fatigue is diagnosed with a total tuning time of tuning of a tuning fork of 141 s or more.

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.Although the known method is not technically complicated, it is still not suitable for use as an express diagnostic method for determining the user's fatigue time by a personal computer.

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.The closest analogue of the developed technical solution can be recognized (RU patent 2196510) a method for assessing human fatigue using light stimuli. According to the known method, light flickers are generated, the critical fusion frequency of light flickers is periodically measured, the rate of change of the critical frequency of light flickers is calculated from the measured values, and the phase path of the dynamics of the critical frequency of light flickers is constructed in coordinates "the value of the critical frequency of light flickers is the rate of change of the critical frequency of light flickers" , while the absolute value of the critical frequency of light flickers is currently displayed by the coordinate value Nata on X axis the rate of change of the critical frequencies of light flashes display coordinate on Y axis, while, if the rate of change is positive - is situated above the axis X, if negative - below the axis X, the onset of fatigue and exhaustion is determined by the change in direction of the phase trajectory.

Недостатком известного способа применительно к определению времени окончания работы пользователя компьютером следует признать его сложность, препятствующую использованию известного способа в качестве метода экспресс-диагностики.A disadvantage of the known method with respect to determining the time when a computer user ends is its complexity, which impedes the use of the known method as an express diagnostic method.

Техническая задача, решаемая посредством предлагаемого способа, состоит в обеспечении возможности определения усталости преподавателя вуза.The technical problem solved by the proposed method is to provide the ability to determine the fatigue of the university teacher.

Технический результат, получаемый при реализации предложенного способа, состоит в определении максимально допустимого времени работы преподавателя вуза и устранения значительного количества ошибок в его работе.The technical result obtained by the implementation of the proposed method consists in determining the maximum allowable working time of the university teacher and eliminate a significant number of errors in his work.

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.To achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed method for determining the state of fatigue of a university teacher by changing the room lighting. When implementing the method, the intensity of the light flux supplied from the source to the place of use of the personal computer is smoothly changed without warning the teacher, while the degree of change in the intensity of the light flux at which the teacher registers the change in the intensity of the light flux is recorded, and the achievement of the level of fatigue is judged by increase the degree of change in the intensity of the light flux by an amount exceeding 6% of the initial value. When implementing the method, the intensity of the light flux can be increased or decreased, increasing or decreasing the current in the electric power supply network of the optical radiation source.

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.During the development of the proposed method, it was experimentally established that the teacher, mainly looking at the audience, depending on the state of fatigue, is able to react differently to changes in lighting in the workroom. At the beginning of the working cycle in the absence of fatigue, the teacher quickly enough responds to changes in external conditions in the workroom. The simplest and most easily implemented parameter that can be changed in the room in which the classes take place is the intensity of the light flux (lighting). In addition, the illumination of the room in fact is probably the only parameter of the working room, on the change of which healthy people react almost identically. If people react differently to changes in sound or temperature parameters depending on many factors, then a change in the luminous flux for people with good vision or eyesight corrected with glasses or contact lenses leads to almost the same reaction.

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.The teacher designates the registration of changes in the intensity of the light flux in any known manner acceptable for indoor use (usually press the registrar button). At the same time, an objective measurement of the change in the intensity of the light flux is carried out using instruments (photometer, light meter, etc.). After receiving a signal from the teacher about his detection of a change in the intensity of the light flux, the degree of change in the intensity of the light flux is determined by calculating the ratio of the difference in the intensities of the initial light flux and the light flux measured at the time of detection to the value of the initial light flux. The specified calculation can be easily automated.

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.When determining the threshold value indicating the onset of teacher fatigue, according to the developed method, parallel studies of the state of fatigue of teachers of the Arkhangelsk State Technical University were used according to the proposed method and the method known from RU patent 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%.Example 1. Teacher V., 42 years old, specialty - higher mathematics, work experience 18 years. According to the known method, a state of fatigue that impedes full-fledged work occurs at the end of the sixth hour of work. When checking the developed method, the rate of change in the intensity of the light flux was 2.25% per second. Registration of changes in the intensity of the light flux was 3 s. According to the developed method, this corresponds to registering a change in the magnitude of the light flux by 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%.Example 2. Lecturer S., 49 years old, specialty - organic chemistry, work experience 24 years. According to the known method, a state of fatigue that impedes full-time work occurs at the end of the eighth hour of work. When checking the developed method, the rate of change of the light flux intensity was 2.3% per second. Registration of changes in the intensity of the light flux was 3 s. According to the developed method, this corresponds to the registration of changes in the magnitude of the light flux by 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%.Example 3. Teacher T., 31 years old, specialty - foreign language, work experience 7 years. According to the known method, a state of fatigue that impedes full-fledged work occurs at the end of the eighth hour of work. When checking the developed method, the rate of change of the light flux intensity was 2.2% per second. Registration of changes in the intensity of the light flux was 4 s. According to the developed method, this corresponds to the registration of changes in the magnitude of the light flux by 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%.Example 4. Teacher Yu., 56 years old, specialty - socio-political sciences. According to the known method, a state of fatigue that impedes full-time work occurs at the end of the fourth hour of work. When checking the developed method, the rate of change in the intensity of the light flux was 2.0% per second. Registration of changes in the intensity of the light flux was 4 s. According to the developed method, this corresponds to registering a change in the magnitude of the light flux by 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.The results obtained during testing in the same way by 17 teachers confirmed the achievement of the indicated technical result - determination of the maximum allowable working time of the teacher and elimination of a significant number of errors in his work.

Claims

1. The method of determining the state of fatigue of a teacher, including changing the conditions for generating light radiation and registering them by the user, characterized in that they smoothly change the intensity of the light flux supplied from the source to the place of use of the personal computer without warning the teacher about it, while recording the degree of change in intensity luminous flux, in which the teacher registers a change in the magnitude of the intensity of the light flux, moreover, on reaching the level of fatigue They are judged by the increase in the degree of change in the intensity of the light flux by an amount exceeding 6% of the initial value.

2. The method according to claim 1, characterized in that the light intensity is increased.

3. The method according to claim 1, characterized in that the light intensity is reduced.