Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Особенности профессиональной деятельности операторов сложных систем управления летного профиля 9
1.1. Анализ профессиональной деятельности специалистов-операторов
1.2. Общие подходы к построению профессиограмм операторов сложных систем управления 17
1.3. Требования к физической подготовке операторов в современных условиях профессионального обучения 23
1.4. Особенности физической подготовки летного состава в различные периоды развития авиации 36
ГЛАВА 2. Цель, задачи, методы и организация исследования 42
2.1. Цель, задачи исследования 42
2.2. Методы исследования 42
23. Организация исследования 49
ГЛАВА 3. Исследование труда операторов сложных систем управления в условиях профессиональной деятельности 52
3.1. Анализ действующей программы учебного заведения лётного профиля 52
3.2. Исследование уровня физической подготовленности абитуриентов, поступающих в летный вуз 55
3.3. Исследование трудовой деятельности операторов летного состава в связи с задачами профессиональной деятельности 60
3.4. Профессиограмма летчика-оператора 68
ГЛАВА 4. Разработка экспериментальной программы специальной физической подготовки в учебных заведениях летного профиля в период профессионального обучения 78
4.1. Содержание и методика экспериментальной программы 78
4.1.1. Примерный план занятия по физической подготовке для самостоятельной работы слушателей 101
4.2. Разработка критериев оценки профессионально важных физических качеств, отражающих уровень психофизической устойчивости операторов сложных систем управления 102
ГЛАВА 5. Проверка эффективности экспериментальной программы физической подготовки слушателей академии в условиях профессионального обучения и практической деятельности 109
5.1. Анализ результатов готовности слушателей академии к действиям в условиях профессионального обучения ПО
5.2. Анализ результатов готовности слушателей академии к действиям в условиях практической деятельности 125
Выводы 130
Список литературы 135
Приложения 157
Акты внедрения 183
- Анализ профессиональной деятельности специалистов-операторов
- Анализ действующей программы учебного заведения лётного профиля
- Примерный план занятия по физической подготовке для самостоятельной работы слушателей
- Анализ результатов готовности слушателей академии к действиям в условиях профессионального обучения
Введение к работе
Актуальность. Труд современного летчика характеризуется большими нервно-эмоциональными нагрузками, целеустремленной мотивацией, в основе которой лежат социальные аспекты, а также высоким темпом профессиональной деятельности при жестком лимите и дефиците времени. Кроме того, деятельность летчика-оператора связана с воздействием на организм целого комплекса стресс-факторов, вызванных как условиями полета, так и тактикой и условиями боевого применения авиации.
Анализ состояния безопасности полетов в гражданской и государственной авиации Российской Федерации показал что, в 2007 г. произошло 23 авиационных происшествия, 14 из них по вине летного состава, что составило 61 %. Наибольшее влияние на состояние безопасности полетов оказали ошибочные действия в аварийной ситуации, недостаточное взаимодействие в экипаже и неготовность при дефиците времени принимать правильные и грамотные решения в сложных ситуациях. Такой же показатель за 2006 г. равен 56 %, что свидетельствует об увеличении количества авиационных происшествий, связанных с человеческим фактором.
Анализ и обобщение результатов исследований в области педагогики и психологии за последние десять лет (В.А. Пономаренко, 1995; В.А. Пономаренко, А.А. Ворона, Д.В. Гандер, 1997; Г.П. Ступаков, В.Н. Карлов, О.Ю. Горбачев, 1997; Ю.К. Демьяненко, 1997; В.П. Сорокин, М.Ю. Пестов, 2001; A.M. Рыльцов, 2003; А.О. Егорычев, 2005) показывают, что физическая подготовка как одно из средств, позволяющих человеку эффективно осуществлять сознательный контроль своего психофизиологического состояния и регуляции своих двигательных действий в экстремальных условиях, занимает особое место в подготовке летного состава.
Статистические данные подтверждают, что на протяжении последних десяти лет отмечается ухудшение параметров физического развития и
5 физической подготовленности кандидатов, поступающих в образовательные
учреждения лётного профиля Российской Федерации.
Об этом свидетельствует и ежегодный анализ физического состояния абитуриентов, проводимый в Военно-воздушной академии имени Ю.А. Гагарина кафедрой физической подготовки и спорта.
За последние годы неоднократно проводились научные исследования проблемы совершенствования профессиональной направленности физического воспитания в учебных заведениях различного профиля (С.Н. Зуев, О.В. Каравашкина, В.А. Никишкин, 1987; В.А. Кабачков, 1996; С.С. Коровин, В.А. Кабачков, 1998; В.П. Полянский, 1999).
Научно-технический прогресс существенно преобразует условия жизни и деятельности человека, в связи с чем изменяется и социальный заказ в области физического воспитания. Исследователи говорят также и о психофизической подготовке будущих авиационных специалистов.
Существующая система физического воспитания не в полной мере обеспечивает психофизическую готовность выпускников авиационных вузов к профессиональной деятельности и требует дальнейшего совершенствования (И.М. Туревский, 1998; С.Н. Зуев, О.В. Каравашкина, В.А. Никишкин, 1998; В.И. Ильинич, 1999; В.П. Полянский, 1999; С.Н. Зуев, 2000; Р.Т. Раевский, СМ. Канишевский, А.В. Домашенко, 2002).
Многочисленными исследованиями (Р.Т. Раевский, 1985; Р.Н. Макаров, 1987, 1988, 1990; В.А. Липчанский, 1992; В.Л. Марищук, В.И. Евдокимов, 2001; А.О. Егорычев, 2005) доказано, что недостаточное внимание к любой из сторон подготовки приводит к снижению надежности человеческого фактора в целом.
Таким образом, проведение исследований, связанных с проблемой совершенствования профессиональной подготовки слушателей лётных ВУЗов, становится как никогда актуальным. Основу исследования составила специальная физическая подготовка с целью повышения психофизической
готовности лётного состава в соответствии с их профессиональной ориентацией.
Актуальность исследования обусловлена также особенностями современного периода обучения слушателей лётных вузов:
сокращением срока обучения (с трех лет до двух) и уменьшением количества учебных часов на дисциплину «Физическая подготовка» (со 140 часов до 70) согласно Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования (ГОС ВПО-2000);
необходимостью повышения уровня психофизической подготовки операторов сложных систем управления;
- отсутствием научного обоснования процесса психофизического
совершенствования операторов лётного профиля в соответствии с
требованиями специфики труда.
Учебно-воспитательный процесс по дисциплине «Физическая подготовка» в последние годы становится все более многоплановым и многофакторным, особенно в связи с вводом Государственного образовательного стандарта высшего профессионально образования (ГОС ВПО-2000) и Наставления по физической подготовке и спорту в Вооруженных силах Российской Федерации (НФП-2001).
Таким образом, необходимы целостная, основанная на комплексном системном подходе концепция, новые пути обучения и воспитания, которые предполагают новые подходы, направленность на повышение качества и эффективности процесса физической подготовки операторов летного состава.
Особую актуальность приобретают исследования, направленные на научное обоснование программы специальной физической подготовки, реализация которой позволит обеспечить необходимый уровень развития психофизической устойчивости слушателей ВУЗов операторского профиля обучения, теоретических и технологических подходов к совершенствованию профессиональной направленности физической подготовки операторов летного состава.
7 Цель исследования', формирование психофизической устойчивости
операторов сложных систем управления к профессиональной деятельности
путем использования специально подобранных физических упражнений.
Объект исследования — слушатели летного профиля обучения.
Предмет исследования — учебный процесс по физической подготовке, оказывающий эффективное влияние на уровень психофизической готовности операторов летного состава в профессиональной деятельности.
Рабочая гипотеза исследования предполагает, что выбор эффективных средств формирования психофизической устойчивости, подбор методов и приемов их использования, а также разработка системы контроля и оценки будут способствовать:
повышению психофизической устойчивости слушателей летного профиля обучения;
сознательному контролю и повышению качества управляющих действий в полете, что приведет к уменьшению ошибок в условиях труда;
разработке тестов и нормативов, характеризующих физическую готовность операторов сложных систем управления.
Научная новизна исследования'.
получены новые данные о путях повышения психофизической устойчивости операторов в учебно-воспитательном процессе по физической подготовке;
разработаны и экспериментально подтверждены критерии оценки психофизической устойчивости к профессиональной деятельности летчиков-операторов.
Теоретическая значимость исследования состоит:
- в уточнении целевой установки и задач на этапе профессионального
совершенствования слушателей образовательного учреждения лётного
профиля;
- в выявлении основных элементов и условий, способствующих
совершенствованию специально значимых качеств физической подготовки операторов сложных систем управления;
- в обосновании практических рекомендаций применения специальной
физической подготовки для повышения качества профессиональной
деятельности летчика-оператора.
Практическая значимость работы:
- специально подобранные средства и методы физической культуры из
разделов «Гимнастика и атлетическая подготовка», «Легкая атлетика»,
«Спортивные и подвижные игры», «Плавание» с использованием принципа
вариативности позволят эффективнее воздействовать на формирование
психофизической готовности к обучению в летном вузе по сравнению с
занятиями по физической подготовке по ныне действующей программе;
- практические рекомендации по целенаправленному применению
физических упражнений для развития профессионально важных качеств
оператора летного профиля обучения будут способствовать формированию
психофизической устойчивости.
Положения, выносимые на защиту:
- негативные факторы, отрицательно сказывающиеся на уровне
психофизической готовности летного состава на современном этапе развития
авиации;
- программа формирования психофизической устойчивости операторов
сложных систем управления на примере летного состава;
- анализ влияния специальной физической подготовки на уровень профессиональной готовности в современных условиях летного труда. Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения; пяти глав; выводов; списка используемой литературы, 13 рисунков, 12 таблиц, 13 приложений и акта внедрения.
Анализ профессиональной деятельности специалистов-операторов
В данном разделе рассматриваются условия, определяющие направленность подготовки специалистов-операторов с учетом динамики их работоспособности и требований к профессиональной подготовленности. Однако надо учитывать, что при наличии огромного числа специалистов операторского профиля и дальнейшего их увеличения в будущем разработка конкретных рекомендаций в плане нашего исследования будет осуществляться с учетом классификаций специальностей операторов по признаку целесообразности применения средств физической подготовки.
Операторской деятельностью в широком смысле является управление любой машиной и механизмом: самолетом, автомашиной, кораблем и т.д. Оператор оценивает информацию о работе техники и управляет ею с учетом этой информации. Его труд, как правило, преимущественно умственный, отличается эмоциональным напряжением и минимальной двигательной активностью. Труд оператора имеет свои особенности (Г.М. Зараковский, В.И. Медведев, 1966; В.П. Загрядский, 1972; Ф.З. Меерсон, М.Г. Пшенникова, 1988; В.Л. Марищук, В.И. Евдокимов, 2001).
Во-первых, оператор работает в режиме ожидания сигнала и слежения. В отдельных случаях монотонная (однообразная) работа неизбежно ведет к развитию торможения в центральной нервной системе, вследствие чего оператор может своевременно не отреагировать на появление сигнала. При возникновении особых условий ситуация в корне меняется: оператор должен воспринять и переработать большое количество информации.
Во-вторых, деятельность оператора предъявляет повышенные требования к зрительному и слуховому анализаторам.
В-третьих, операторская деятельность предъявляет высокие требования к вниманию и оперативной памяти.
В-четвертых, специфика труда оператора заключается в быстрых ответных двигательных реакциях, точности движений.
В-пятых, труд оператора в особых условиях проходит на фоне сильного нервно-психического эмоционального напряжения.
В-шестых, у оператора, как правило, наблюдается снижение двигательной активности.
Несмотря на высокую надежность техники и средств обеспечения ее функционирования, попадание оператора в особые условия достаточно велико. Предупредить неблагоприятные воздействия отрицательных факторов возможно путем повышения устойчивости к ним (В.Г. Кузнецов, В.Ф. Жернаков, Р.Н. Макаров, 1973; В.А. Липчанский, 1992).
Существуют различные подходы к классификации труда операторов. В технической литературе прежде всего рассматривается число операторов в системах с разной степенью автоматизации. Так, системы «человек-машина» с несколькими операторами подразделяют по иерархической структуре деятельности операторов (А.Н. Раевский, А.В. Антонов, 1968; Б.А. Иванов, В.М. Якушкин, 1984).
Другие авторы (В.П. Зинченко, Д.Ю. Панов, 1965; B.C. Лукина, 2004) предлагают классификацию операторских систем по функциям.
Классификация систем по их назначению разработана А.А. Крыловым (1972). Автор выделил следующие типы систем «человек-машина»: системы управления движущимися объектами с управлением как с объекта, так и извне; системы управления энергетическими условиями; системы управления энергетическими установками; системы управления технологическим процессом циклического типа; системы диспетчерского типа, управляющие транспортными средствами, распределением энергии и т. п.
Кроме перечисленных используются и другие методы классификации систем «человек-машина», основанные на их делении по характеру деятельности оператора, способу обработки информации и т.п. Эта проблема напрямую связана с вопросами рациональной дифференциации содержания и направленности физической подготовки при разработке специализированных программ для различных специалистов операторской деятельности.
В связи с этим вопросы классификации операторских специальностей по признаку целесообразности применения средств физической подготовки ввиду их большого числа долгое время будут актуальными (Б.А. Шанов, В.М Якушкин, 1984; P.M. Кадыров, Л.Ф. Евсеева, В.И. Боднорук, 1988; В.В. Рябчук, 1995; Л.Р. Правдина, 2001 и др.).
А.В. Меньковым (2005) была проведена классификация различных операторов-специалистов в зависимости от влияния уровня физической подготовленности на эффективность учебно-профессиональной деятельности. Ко второй группе (в которой уровень физической подготовленности оказывает опосредованное влияние на эффективность профессиональной деятельности), он отнес операторов сложных систем управления (ОССУ) (плавсостав, летчики и др.).
Анализ действующей программы учебного заведения лётного профиля
Введение Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ГОС ВПО-2000) существенным образом изменило содержание физической подготовки слушателей летных образовательных учреждений, в частности летного состава. Согласно ГОС ВПО-2000 учебная дисциплина «Физическая подготовка» отнесена к дисциплинам гуманитарного социально-экономического цикла (ГСЭ-08). При этом на два года обучения определено 70 часов учебного времени и 35 часов на самостоятельную подготовку. В табл. 1 представлено распределение учебного времени на физическую подготовку для слушателей летных учебных заведений.
Данные распределения учебного времени по семестрам обучения в лётном вузе, представленные в табл. 1, показывают, что на 1 семестре, а особенно на 4 семестре количество учебных занятий под руководством преподавателя существенно снюкается (16 часов в 1-м семестре и 8 часов в 4-м семестре).
Согласно учебной программе по дисциплине «Физическая подготовка» на самостоятельную работу слушателей отводиться: в первом семестре - 6 часов, во втором - 9 часов, в третьем - 10 часов и в четвертом семестре -10 часов.
До введения в действие государственного образовательного стандарта на дисциплину «Физическая подготовка» приходилось 140 часов на два года обучения. Время, ч течение двух лет обучения (в часах)
Сравнительный анализ распределения учебного времени по темам учебных занятий на два года обучения (рис. I) показывает, что с принятием нового ГОС ВПО существенно сократилось не только общее время обучения на дисциплину «Физическая подготовка», но и время прохождения по темам учебных занятий.
Так, на тему «Гимнастика и атлетическая подготовка», на два года обучения, при 70 часах общего времени на дисциплину выделено только 18 часов, при 140 часах общего времени было 35 часов, наблюдается двукратное
сокращение этого времени. На тему «Легкая атлетика и ускоренное передвижение» при 70 часах выделено 12, соответственно при 140 часах - 32. Такое же сокращение бюджетного учебного времени и с остальными основными темами.
При построении системы занятий допускаются большие перерывы между занятиями, что исключает возможность тренирующего эффекта от выполнения физических упражнений.
Всё это не может не отражаться на уровне физической готовности слушателей лётного вуза, так как нарушаются наиболее важные педагогические правила построения учебно-тренировочного процесса. Это относится к соблюдению принципа систематичности, который обеспечивает непрерывность процесса физической подготовки. Необходимо, чтобы эффект от каждого последующего занятия «наслаивался» на «следы» предыдущих, закрепляя и развивая положительные изменения, вызванные предыдущими занятиями. Общепризнано, что для реализации принципа систематичности необходимо проводить не менее двух-трех занятий в неделю, включая основные и дополнительные формы физической подготовки.
От высокого уровня профессионально важных физических качеств зависит устойчивость организма лётчика к воздействию неблагоприятных факторов полёта, а расширение функциональных возможностей способствует увеличению работоспособности, сохранению здоровья и лётного долголетия. Поддержание на должном уровне функционального состояния и физической подготовленности возможно лишь при регулярных занятиях физическими упражнениями.
Таким образом, профессиональная деятельность лётного состава и факторы, в которых эта деятельность протекает, предъявляют высокие требования к организму. Однако уже на этапе профессионально-психологического отбора возникают проблемные вопросы соответствия двигательных, психофизиологических и функциональных компонентов готовности летчиков-операторов к сложным условиям труда.
Проблемная ситуация вызвана противоречием между высокими требованиями, предъявляемыми к организму лётчика в процессе его обучения, а также требованиями его дальнейшей сложной профессиональной деятельности и низкими возможностями действующей учебной программы по физической подготовке, не обеспечивающей качественной подготовки слушателей в экстремальных условиях.
Это свидетельствует об отсутствии целенаправленной работы по повышению мотивации к занятиям физическими упражнениями.
К основным причинам снижения эффективности действующей программы можно отнести следующее: - низкий уровень физической подготовленности абитуриентов лётчиков; - недостаточное и неравномерное распределение учебного материала по дисциплине «Физическая подготовка» (на два года обучения всего 70 часов в учебного времени и 35 часов на самостоятельные занятия); - недооценку значимости физической подготовки для сложной профессиональной деятельности лётного состава; - отсутствие должной потребностно-мотивационной сферы к физическому совершенствованию; - недостаточная нацеленность на создание условий для перерастания учебного процесса в процесс физического совершенствования.
Это, несомненно, нужно учитывать при проведении исследований, особенно при планировании учебных занятий, так и индивидуальной физической тренировки.
Примерный план занятия по физической подготовке для самостоятельной работы слушателей
Целью самостоятельных занятий по физической подготовке является повышение уровня физической подготовленности, укрепление здоровья и повышение профессиональной работоспособности. Кроме того, она способствует развитию творческой активности слушателей, инициативы и самостоятельности в решении задач физической подготовки личного состава ВВС.
В процессе самостоятельных занятий необходимо использовать методы самоконтроля за оптимальностью физической нагрузки и уровнем функциональной дееспособности. При определении тренировочных программ учитывались сложность каждой темы, уровень физической подготовленности занимающихся и необходимый объем часов для самостоятельной работы по коррегированию того или иного качества. Программа на самоподготовку представлена в прил. 11.
Основные методические рекомендации: 1. Систематичность занятий. 2. Использование упражнений, оказывающих разностороннее влияние на организм. 3. Постепенное увеличение нагрузки в занятии. 4. Подбор упражнений, соответствующих силам, подготовленности занимающихся, и последовательный переход от простых упражнений к сложным. 5. Проведение профориентационных упражнений с использованием принципа вариативности, которые необходимо включать в занятия специальной направленности. Однако при этом следует обращать внимание на то, чтобы у слушателей не было не только резкого повышения эмоционального уровня, а впоследствии такого же резкого его понижения. Иначе этого может способствовать потери интереса к занятиям такого рода, которые являются новыми и непривычными. Так как резкое и моментальное перенасыщение той информацией, которую они будут получать в ходе выполнения упражнений, может негативно сказаться на их профессиональной активности. Это касается, прежде всего, такого построения занятий, когда проведение профориентационных упражнений будет на каждом из них.
Под психофизической устойчивостью мы понимаем наличие необходимых резервных физических, психических и функциональных возможностей организма к быстро меняющимся условиям производственной и внешней среды, объему и интенсивности труда, неблагоприятным факторам профессиональной деятельности, способности к полному контролю своего состояния в заданном лимите времени.
Разработка критериев оценки профессионально важных физических качеств предусматривает рассмотрение проблемы на уровне использования этих материалов в реальном учебно-воспитательном процессе операторов подвижных систем.
При разработке системы оценки оператора необходимо решить, на основании каких критериев будет производиться оценка, иными словами, что именно в деятельности нам надо оценить. Говоря о критерии, мы исходим из следующего определения: критерии — это те показатели, те характеристики (рабочие, поведенческие, личностные), основываясь на которых можно судить, насколько хорошо работник выполняет свою работу.
Для определения критериев оценки любых образовательных ресурсов, мы ориентируемся на группы показателей, относящихся к различным областям это: группа педагогических показателей; группа психофизических показателей; группа эргономических показателей; группа экономических показателей; группа социальных показателей.
При обсуждении поставленной проблемы нам придется ориентироваться на три вида показателей: - показатели педагогической эффективности для слушателя; - показатели педагогической эффективности для преподавателя; - психофизические показатели. Соответственно показатели первого вида включают: - показатели уровня обучения (физической подготовленности); - показатели затрат учебного времени обучающихся; - показатели работоспособности обучающихся (здоровье сберегающие показатели); - показатели мотивационной устойчивости учебной деятельности обучающихся.
Показатели второго вида характеризуют деятельность преподавателя: - показатели рациональности использования той или иной методики обучения, тех или иных педагогических технологий, средств обучения; - показатели затрат времени на передачу, обработку учебной информации; - показатели работоспособности преподавателя;
- показатели мотивационной устойчивости трудовой деятельности преподавателя.
Для определения критериев оценки мы ориентируемся на группы показателей, относящихся к группе психофизических включающую в себя: физическую готовность, психологическую готовность, профессионально значимые качества.
Анализ результатов готовности слушателей академии к действиям в условиях профессионального обучения
На основе комплексного изучения уровня физического развития, определения уровня физической и психологической подготовленности, функционального состояния организма специалистов-операторов, психомоторных показателей и оценку профессиональной подготовленности к действиям в особых (экстремальных) условиях методом парного сравнения были подобраны две группы.
В первой части педагогического эксперимента исследовалось: значение специальной физической тренировки на формирование психофизической устойчивости у операторов сложных систем управления (летный состав); влияние специальных физических качеств на устойчивость к воздействию больших и длительных перегрузок по специально разработанной программе.
Вторая часть педагогического эксперимента состояла в экспериментальном обосновании критериев оценки психофизической устойчивости операторов сложных систем управления, их информативности и надежности в процессе профессиональной деятельности при моделировании полета на комплексном тренажере самолета (КТС) с целью повышения устойчивости организма лётчика к воздействию пилотажных перегрузок. Продолжительность эксперимента— 16 месяцев (1—3 семестр обучения).
Было сделано предположение, что противоречие между дальнейшими перспективами развития авиации и качественно новыми требованиями к уровню психофизической готовности к экстремальной деятельности летчиков-операторов в условиях реформирования высшего профессионального образования можно разрешить при условии увеличения общего объема времени на физическую подготовку за счет более продуктивного использования часов, отводимых на учебные занятия, целенаправленной организации самостоятельных занятий, использования в качестве средств специальной физической тренировки на базе вариативных комплексов двигательных действий для более широкого и рационального формирования двигательных, психологических и функциональных компонентов.
Анализ результатов готовности слушателей академии к действиям в условиях профессионального обучения В процессе педагогического эксперимента возможности ошибочных действий специалистов-операторов рассматривались в двух направлениях:
1) возникновение ошибочных действий зависит от функционального состояния (фактор утомления);
2) качество управляющих движений в полете (структура, количество, продолжительность и т.д.) зависит от уровня развития психомоторных процессов и глубинного воздействия поведенческих реакций.
В табл. 5 приведены показатели психофизической готовности испытуемых до и после педагогического эксперимента.
Как видно из табл. 5, улучшение произошло в показателях сенсомотор-ных реакций, оперативной памяти и дифференцировки мышечных усилий. Так, ошибка дифференцировки уменьшилась только у испытуемых экспериментальной группы. До начала педагогического эксперимента величина ошибки у них составила 4,0 кг, а после него - 3,0 кг. У испытуемых остальных групп эти показатели остались без изменений.
Сравнительный анализ показателей специальной физической подготовленности испытуемых до и после педагогического эксперимента показал, что в экспериментальной группе произошли существенные изменения. Так достоверные сдвиги наблюдались во всех показателях. У испытуемых контрольной группы изменения не имели существенного характера и были недостоверно значимые.
В табл. 6 представлена динамика изменения ошибочных действий специалистов-операторов при выполнении различных локомоций (крупных и мелких) с использованием специальных физических упражнений по предложенной нами программе на фоне неспецифических условий выполнения.
