способ определения усталости профессорско-преподавательского состава

Формула изобретения

Способ определения усталости профессорско-преподавательского состава, включающий генерирование акустических колебаний в помещении проведения занятий и регистрацию их тестируемым, отличающийся тем, что дополнительно проводят регистрацию частоты дыхания и частоты сердечных сокращений тестируемого в момент регистрации тестируемым звуковых колебаний, при этом звуковые колебания в диапазоне от 0,005 до 0,008 кГц генерируют периодически с величиной звукового давления, не более чем на 5% превышающей порог слышимости, рассчитывают процент увеличения частоты дыхания, частоты сердечных сокращений и времени реакции на включение генератора звуковых колебаний относительно величин указанных параметров, измеренных в начале занятий, и высчитывают суммарный процент увеличения, при этом о достижении тестируемым уровня утомляемости, препятствующем полноценной работе, судят по величине суммарного процента увеличения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к области функциональной диагностики, и может быть использовано при определении оптимальных режимов и условий труда профессорско-преподавательского состава учебных заведений.

Известен (RU, патент 2196510) способ оценки утомления человека путем периодического измерения критической частоты слияния световых мельканий. Согласно известному способу 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 профессорско-преподавательского состава следует признать его сложность, препятствующую использование известного способа в качестве метода экспресс-диагностики.

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 способа применительно к определению времени окончания занятий профессорско-преподавательского состава следует признать его сложность, препятствующую использование известного способа в качестве метода экспресс-диагностики.

Наиболее близким аналогом настоящего изобретения можно признать (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 несложным, он все же не пригоден для использования в качестве метода экспресс-диагностики при определении времени утомления профессорско-преподавательского состава и соответственно времени прекращения преподавания.

Техническая задача, решаемая посредством предлагаемого способа, состоит в оптимизации выбора длительности работы профессорско-преподавательского состава.

Технический результат, получаемый при реализации предложенного способа, состоит в получении объективной оценки усталости профессорско-преподавательского состава.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать способ определения усталости профессорско-преподавательского состава, включающий генерирование в рабочем помещении, где происходит занятие, звуковых колебаний и регистрацию их тестируемым (с одновременным отключением генерирования указанных акустических колебаний) с определением в момент регистрации частоты дыхания и частоты сердечных сокращений, при этом звуковые колебания в диапазоне от 0,005 до 0,008 кГц генерируют периодически с величиной звукового давления, не более чем на 5% превышающей порог слышимости, рассчитывают процент увеличения частоты дыхания, частоты сердечных сокращений и времени реакции на включение генератора звуковых колебаний относительно величин указанных параметров, измеренных в начале занятий, и высчитывают суммарный процент увеличения, при этом о достижении тестируемым уровня утомляемости, препятствующем полноценной работе, судят по величине суммарного процента увеличения.

В ходе разработки предлагаемого способа было экспериментально установлено, что при генерировании в помещении, в котором происходят занятия, акустических колебаний в диапазоне 0,005-0,008 кГц происходит увеличение величин частоты сердечных сокращений и частоты дыхания, причем указанное увеличение пропорционально времени воздействия на тестируемого указанных акустических колебаний, а также усталости тестируемого и величины звукового давления акустических колебаний. Также экспериментально было установлено, что оптимальным для осуществления эксперимента является увеличение величины звукового давления не свыше 5% порога слышимости. Указанная величина обеспечивает быструю регистрацию тестируемым акустических колебаний, не приводящую к значительному увеличению частоты сердечных сокращений и частоты дыхания.

Использование диапазона частот ниже 0,005 кГц и выше 0,008 кГц значительно увеличивает время распознавания звука.

Тестируемые обозначают регистрацию любым известным способом, допустимым для использования в рабочем помещении (нажимают на кнопку регистратора, зажигают лампочку, расположенную перед каждым из пользователей, просто поднимают руку), предпочтительно регистрация обозначается отключением генератора акустических колебаний.

Для регистрации частоты сердечных сокращений и частоты дыхания было использовано стандартное оборудование на основе тензо- или пьезодатчиков.

Для обоснования работоспособности предлагаемого способа были проведены параллельные исследования состояния усталости преподавателя кафедры переработки древесины Архангельского технического государственного университета по предлагаемому способу и по способу, использованному в качестве ближайшего аналога - прототипа.

Пример 1. Обследуемый профессор А., 52 года. В начале 8-часового рабочего дня продолжительность восприятия камертона с частотой звучания 128 Гц при воздушной проводимости звука составила: правым ухом 60 с, левым ухом - 58 с. Суммарная продолжительность восприятия 118 с. Общего утомления организма нет. Время регистрации акустического сигнала 0,006 кГц при величине звукового давления 90 дБ, превышении предел слышимости на 3,1%, составило 3,2 с. Частота дыхания - 27, частота сердечных сокращений - 72. Усталость отсутствует. Количество ошибок при наборе под диктовку текста на 100 знаков - 6. Через два часа при тех же условиях продолжительность восприятия правым ухом составила 64 с, левым ухом - 62 с, суммарно 126 с, регистрация акустического сигнала - 4,5 с. Частота дыхания - 29, частота сердечных сокращений - 78. Усталость практически отсутствует. Количество ошибок при наборе под диктовку текста на 100 знаков - 8. Суммарный процент 56. Через четыре часа соответственно 70 с, 68 с, 138 с и 6,0 с. Частота дыхания - 34, частота сердечных сокращений - 86. Усталость практически отсутствует. Количество ошибок при наборе под диктовку текста той же степени сложности на 100 знаков - 12. Суммарный процент 132. Через шесть часов соответственно 76 с, 70 с, 146 с и 8,2 с. Частота дыхания - 39, частота сердечных сокращений - 93. Усталость значительна, количество ошибок при наборе под диктовку текста той же степени сложности на 100 знаков - 18. Суммарный процент 229. К окончанию рабочего дня (семь часов тридцать минут) продолжительность восприятия камертона составила: правым ухом 78 с, левым ухом - 74 с. Суммарная продолжительность восприятия 152 с.Восприятие сигнала - 10,8 с. Частота дыхания - 41, частота сердечных сокращений - 101. Диагноз: Общее утомление организма. Количество ошибок при наборе под диктовку текста той же степени сложности на 100 знаков - 29%. Суммарный процент 330.

Можно предположить, что при достижении суммарного процента величины свыше 200 работу следует прекратить.

Результаты предлагаемого способа полностью коррелируют с результатами способа-прототипа.

Применение способа позволяет мотивированно определить продолжительность работы профессорско-преподавательского состава учебных заведений.