Введение к работе
Актуальность. Решение достаточно серьезной в настоящее время проблемы профилактики и лечения нарушений осанки среди детей младшего школьного возраста во многом связано с использованием специализированной одежды, к которой относят эластичные корректоры осанки, призванные возвращать позвоночнику правильное физиологическое положение и формировать тем самым устойчивый статико-динамический стереотип ребенка.
Однако на практике у детей эффективность профилактики с помощью корректоров сравнительно невысока из-за ряда присущих им недостатков: чрезмерного давления на плечи и в области подмышечных впадин, ограничения дыхательной экскурсии грудной клетки, невозможности самостоятельного надевания и снятия, излишней толщины. Внешний вид эластичных корректоров осанки служит своеобразным индикатором ущербности здоровья ребенка, нередко вызывая у него психологическую травму. Все это приводит к невозможности использования таких изделий во время учебных занятий.
Поскольку специалисты одним из главных мест профилактики нарушений осанки считают школу, где из-за резкого снижения двигательной активности детей интенсивно, особенно в первый год обучения, прогрессируют различные нарушения опорно-двигательного аппарата (c 25% до 75%), потребность в школьной одежде, представляющей комбинацию обычной и профилактической, приобретает особую значимость.
Решение данной проблемы в настоящее время сдерживается недостаточностью научных исследований в области проектирования профилактической одежды для школьников. А.А. Бикбулатовой разработан метод проектирования бытовой одежды, формирующей нормальную осанку у детей дошкольного возраста. В работах ряда авторов: Дикуновой Е.А., Хохаевой Э.З., Суконцевой Н.Ю., Мациевской Ю.А., Ушаковой Л.В. решаются частные задачи проектирования одежды для школы без рассмотрения вопросов коррекции осанки.
Перспективным представляется поиск новых подходов в создании одежды для профилактики нарушений осанки, использующих возможности организма как саморегулируемой управляемой системы, аналогично проектированию медико-реабилитационной одежды, разработанной на основе использования в качестве внешних стимулов специфических медицинских технологий и ряда технических средств, способных управлять функциональной пластичностью двигательного аппарата.
В области проектирования лечебно-профилактической одежды известна работа Е.А. Захватовой (2009), предложившей методику проектирования специализированной мужской и женской одежды для получения оздоравливающего эффекта путем внешнего воздействия раздражителя на кожу вмонтированными точечными массажными элементами.
Отсутствие теоретических и экспериментальных исследований по проектированию принципиально нового ассортимента детской одежды, совмещающей функции обычной школьной формы и корректора осанки, профилактическое действие которого основано на принципах управления, явились основанием для выполнения диссертационной работы.
Работа выполнена по заявке МУЗ «Детская городская клиническая больница» г. Благовещенска в соответствии с договором о творческом сотрудничестве.
Целью диссертационной работы является разработка процесса проектирования детской одежды для профилактики нарушений осанки на основе теории управления.
Задачи диссертационной работы. Для достижения цели исследования решены следующие задачи:
исследованы функции и разработана система требований к школьной форменной одежде для профилактики нарушений осанки и способы обеспечения требуемого уровня показателей качества на этапах проектно–конструкторских работ;
обоснована возможность использования принципов теории управления в проектировании школьной одежды, формирующей правильную осанку ребенка;
теоретически обоснованы способы целенаправленного воздействия элементов одежды на объект управления;
разработаны математические модели определения параметров корригирующих элементов профилактической детской одежды;
разработано конструктивно-технологическое решение школьной одежды для профилактики нарушений осанки на основе создания алгоритмического и программного обеспечения;
выполнена комплексная оценка опытных образцов школьного жилета для профилактики нарушений осанки с целью установления соответствия требуемому уровню показателей качества.
Объект исследования. Объектом исследования является процесс проектирования школьной одежды для профилактики нарушений осанки.
Методы и средства исследований.
Методологическую основу исследований составили положения теории управления сложными динамическими системами. В работе использованы теоретические основы системно-структурного анализа, сопротивления материалов, антропологии и физиологии, методы и средства эргономической биомеханики, методы социологических исследований, экспертной оценки, стандартные методы исследования свойств материалов.
Научная новизна исследования:
разработана структура показателей качества школьной одежды для профилактики нарушений осанки у детей;
сформулирован концептуальный подход к проектированию одежды с заданными профилактическими свойствами на основе принципов теории управления и положений биомеханики;
обоснована номенклатура входных и выходных параметров для обеспечения управления по принципу обратной связи саморегулируемой системы организма ребенка;
получены математические модели процесса проектирования корригирующих элементов профилактической одежды.
Практическая значимость результатов работы:
разработана номенклатура единичных специфических показателей качества детской одежды, позволяющих обеспечить требуемый профилактический уровень;
разработан способ расчета параметров корригирующих элементов;
разработаны конструктивные и технологические решения элементов и специфических узлов школьной одежды для профилактики нарушений осанки;
сформированы практические рекомендации по выбору пакета материалов для детской одежды с учетом специфики школьных занятий;
разработан алгоритм программы для параметров корригирующих элементов и расчета координат конструктивных отрезков модельной конструкции плечевой одежды детей младшего школьного возраста (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012617141);
разработан и изготовлен комплект профилактической школьной одежды, на который поданы 2 заявки на изобретение и 1 заявка на промышленный образец в Федеральный институт промышленной собственности;
получен оздоравливающий эффект в ходе экспериментальной проверки разработанных образцов детской одежды.
Образцы моделей комплекта школьной одежды рекомендованы к внедрению в производство на ООО «Швейная фабрика медицинской одежды» г. Благовещенска Амурской области. Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс подготовки студентов по специальности 260902 «Конструирование швейных изделий» ФГБОУ ВПО «Амурский государственный университет».
Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на международной научно-технической конференции «Инновации и перспективы сервиса» (Уфа, 2009), всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения» (Димитровград, 2010), международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых исследователей «Интеллектуальный потенциал вузов - на развитие Дальневосточного региона России и стран АТР» (Владивосток, 2011), международной научно-практической конференции «Текстиль, одежда, обувь, средства индивидуальной защиты в XXI веке» (Шахты, 2012), международном научно-техническом форуме «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» ПРОГРЕСС-2012 (Иваново, 2012), межвузовской научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности и экономике» (Санкт-Петербург, 2012), международной научно-практической конференции «Искусство и технологии в современном социокультурном пространстве» (Благовещенск, 2012), а также доложены и получили одобрение на заседаниях кафедры КиТО АмГУ и кафедры СТ ВГУЭС.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 16 работ, включая 6 статей, 1 свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Материалы исследования используются в учебном процессе АмГУ в лекционных курсах, курсовом и дипломном проектировании, при выполнении НИР и НИРС.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, приложений. Диссертация изложена на 145 страницах основного текста, включающего 45 рисунков, 10 таблиц. Библиографический список включает 143 наименования.
