Введение: В настоящее время важное значение уделяется вопросам исследования адекватности процесса обучения и здоровья студентов, а также тем физиологическим сдвигам, которые возникают в их организме под влиянием интеллектуальных и эмоциональных нагрузок, сопровождающих процесс обучения, особенно на I курсе.

Работоспособность обучающихся является критерием их адаптации к учебной нагрузке. Исследованию умственной работоспособности обучающихся в связи с учебной нагрузкой посвящено много работ [1]. Однако до сих пор остается недостаточно изученным вопрос об адаптации студентов к различным воздействиям, особенно к учебным нагрузкам в течение дня, недели и учебного года [2]. 

Работоспособность – это уровень функциональных возможностей организма, характеризующийся эффективностью работ, выполняемых за определенный промежуток времени [3]. По видам работоспособность подразделяется на: физическую и умственную. Работоспособность умственная определяется, как количество работы требующей значительной концентрации нервной и психической сферы [4]. Физическая работоспособность человека - это способность выполнять максимально возможное количество физической работы за счет активации опорно-двигательного аппарата [5]. 

Обучение студента – это яркий показатель умственной нагрузки, которая связана с получением, переработкой большого потока информации. При этом задействованы такие психологические процессы, как память, внимание, мышление. Происходит переработка информации, ее усвоение и в дальнейшем применение на практике полученных знаний. При этом задействован сенсорный аппарат. Представленные нагрузки приводят к перенапряжению головного мозга и быстрому утомлению. Через небольшой временной промежуток обучающиеся перестают усваивать учебный материал. Все приведенные выше показатели усиливаются при низкой двигательной активности студентов [6]. Мыслительные процессы во многом предопределяются физической подготовленностью развивающегося организма. На основании многочисленных исследований умственное и физическое развитие тесным образом взаимосвязаны друг с другом [7].

Исходя из этого, в задачу нашего исследования входило изучение умственной работоспособности обучающихся I курса, факультета математики и естественных наук Северо-Казахстанского университета имени Манаша Козыбаева.

Цель работы: проанализировать изменение отдельных показателей умственной работоспособности студентов I курса факультета математики и естественных наук Северо-Казахстанского университета имени Манаша Козыбаева в определенные периоды учебного года.

Методология исследования

Исследование проводилось в течение одного учебного года на одних и тех же студентах первого курса. Под наблюдением находилось 20 юношей и 20 девушек данного факультета в возрасте 17-18 лет. 

Полученные данные обрабатывались общепринятыми методами частотной статистики с расчетом следующих величин: средней арифметической вариационного ряда, ошибки средней величины, среднего квадратичного отклонения. 

В настоящее время широко используются исследования умственной работоспособности при помощи корректурных буквенных проб, которые получили название – таблицы Анфимова. Эти таблицы помогают изучить особенности внимания при действии однообразных раздражителей, какими являются буквы. Относительно различное количество одноименных букв в строках исключает возможность запоминания и одновременно требует большой сосредоточенности внимания. 

Анализ работы проводится в двух направлениях: оценивается качественная и количественная сторона внимания за один и тот же промежуток времени. При обработке данных подсчитывают общее количество просмотренных буквенных знаков, характеризующих объем и скорость выполнения задания; число зачеркнутых знаков заданного качества, содержащихся в общем количестве просмотренных букв; число допущенных ошибок (пропущенных букв). 

Были заранее приготовлены бланки для выполнения корректурной пробы. Предварительно со студентами была проведена беседа о необходимости проведения эксперимента для выявления умственной работоспособности. 

Обучающихся ознакомили с буквенными таблицами и правилами выполнения пробы. Перед началом выполнения задания был проведен инструктаж:

1. Цель работы – по возможности точно и быстро делать задание, т.е. вычеркивать названную букву. 

2. Работать нужно сосредоточенно: нужные знаки не пропускать, не зачеркивать лишние, строки не пропускать. 

Продолжительность работы с таблицей Анфимова длилась пять минут. Тестовое время поделено на пять периодов с перерывами десять секунд. Использовался секундомер для фиксации времени работы. Секундомер запускался после оглашения буквы. По результатам полученных данных были проанализированы соотношения суммарного числа отмеченных символов за период измерения и суммарного общего количества просмотренных знаков за период работы. Обучающиеся работали самостоятельно и строго индивидуально. Была использована общепринятая методика, по оценке умственной работоспособности.

Основная часть

На основании проведенного исследования, было выявлено, что умственная работоспособность, показывающая степень приспособления учащихся первого курса к процессу обучения меняется неравномерно по дням, по неделям, в семестре. 

В процессе эксперимента было выявлено, что мыслительные процессы у юношей и девушек первого курса снижались в течение учебного дня. 

По данным литературных источников показатели умственной работоспособности меняются следующим образом: в начале недели показатели работоспособности низкие, далее, к середине недели умственная работоспособность имеет тенденцию к повышению и в конце недели умственная работоспособность падает [8]. 

Показатели умственной работоспособности обучающихся исследовались в течение рабочей недели в начале семестра. На основании полученных данных был сделан следующий анализ: у юношей в течении трех учебных дней (понедельник – среда) наблюдалось постепенное повышение коэффициента точности выполнения задания. В четверг – пятницу наблюдалось понижение данного коэффициента, к субботе фиксировалось повышение точности выполнения задания. У девушек отмечена следующая динамика: на протяжении трех учебных дней (понедельник – среда) точность выполнения задания оставалась постоянной, в четверг происходило некоторое повышение коэффициента. В пятницу коэффициента точности выполнения задания понижался. К субботе величина коэффициента точности выполнения задания поднималась. Изменение значений коэффициентов умственной продуктивности студентов на протяжении учебной недели сопоставимы с показателями точности выполнения заданий. Так у юношей наблюдается стабильный рост коэффициента умственной продуктивности на протяжении трех учебных дней достигая максимума в среду. Показатели умственной продуктивности девушек также сопоставимы с показателями точности выполнения заданий. Так умственная продуктивность на протяжении трех учебных дней остается стабильной, а подъем этого показатели приходится на четвертый день учебной недели. Далее наблюдается снижение умственной продуктивности и повышение умственной продуктивности к пятнице. 

По результатам нашего исследования выявлены нарушения динамики умственной работоспособности обучающихся в течении учебной недели. По литературным источникам учебную нагрузку нужно распределять в течении недели так, чтобы больший ее объем приходился на вторник и среду, в этот период работоспособность достигает максимальных значений [9]. Анализируя расписание учебных занятий студентов, следует отметить, что это условие не соблюдалось. Не правильно составленное расписание занятий отразилось на показателях умственной работоспособности обучающихся. Исходя из полученных параметров оценки умственной работоспособности студентов первого курса, можно сделать следующее заключение, что коэффициент точности выполнения задания и коэффициент умственной продуктивности у юношей значительно выше, чем у девушек.

Анализ индивидуальных показателей работоспособности позволяет отметить, что к концу учебного года число случаев ухудшения работоспособности неравномерно увеличивается. Так число случаев с ухудшением комплексного показателя работоспособности к концу первого семестра у мальчиков составило 11%, к концу второго семестра составило 15%. У девочек оно было выше и соответственно к концу первого семестра составило 14%, к концу второго семестра составило 17%. По этим данным можно определить разную степень их усталости. 

Анализируя изменение работоспособности в течение учебного года следует отметить: в начале обучения работоспособность повышается, спустя месяц приобретает наибольшие значения, какое-то время держится на данном уровне, с наступлением периода сдачи экзаменов, работоспособность падает, становится низкой. Свою работоспособность студенты восстанавливают в период каникул. С началом нового семестра динамика изменения работоспособности повторяется. К концу учебного года работоспособность падает до минимальных значений. Летний отдых у обучающихся способствует восстановлению жизненных сил и энергии. Таким образом, следует отметить, что динамика изменения работоспособности протекает циклично.

Обсуждение

Исходя из наблюдений и опроса студентов следует, что учебные занятия состоят из большого количества умственных нагрузок, стрессов они в свою очередь оказывают влияние на общее состояние здоровья студентов. Но работоспособность необходима для усвоения учебного материала, что сказывается на успеваемости обучающихся. Двигательная активность является уникальным средством для адаптации организма подрастающего поколения к тяжелому, психически-напряженному учебному процессу [10]. Для того чтобы повысить умственную работоспособность в период экзаменационной сессии крайне необходимо обучающимся повысить двигательную активность. Смена видов деятельности в течении дня будет способствовать выработке «иммунитета» к переутомлению, утомлению, повышению работоспособности и как следствие – успеваемости. А самое главное это сохранение здоровья всего организма.

Средствами физической культуры и спорта можно восстановить функциональное состояние органов и систем организма.

При низкой двигательной активности и высоких учебных нагрузках развиваются заболевания, прежде всего нервной системы (неврозы), а это сказывается на состоянии сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной системах. 

Выводы

Учебный процесс в высшем учебном заведении очень сложный, сопровождается повышенной трудовой активностью в течении всего периода обучения. Это сильно влияет на психику обучающихся, его функциональное состояние, работоспособность. Смена места жительства, изменение привычного образа жизни для многих является стрессирующим фактором, организм студентов особо чувствителен к вышеперечисленным жизненным изменениям. Они попадают в зону риска и все это приводит к перенапряжению молодого организма.

Следует отметить, что учебный процесс проходит при низкой двигательной активности, это приводит к развитию процессов торможения в головном мозге, и как следствие возникают условия для утомления организма, при этом падает работоспособность и нарушается общее самочувствие. Это весьма опасно для развивающегося организма студентов. Происходит сбой в работе иммунной системы, нарушается адаптация к учебному процессу.

Для того чтобы снять умственное напряжение крайне необходима физическая нагрузка, для смены вида деятельности. В нашем случае у студентов на 66% присутствует статический компонент, т.е. не удовлетворяется биологическая потребность организма в движении. То количество часов по дисциплине «Физическая культура», которую они посещают по учебной программе, не достаточно для снятия статического напряжения. 

В качестве рекомендации для студентов, как повысить работоспособность в учебном процессе: организовать свой режим дня, больше двигательной активности, по возможности посещать дополнительные секции по направлению физической культуры. Все это уберет эмоциональное напряжение, повысит работоспособность организма и будет способствовать качественному усвоению учебного материала.

Принцип И.М Сеченова о том, что смена работы одних мышц работой других лучше способствует восстановлению сил, чем полное бездействие, стал основой организации отдыха в сфере умственной деятельности. 

Правильно организованные физические нагрузки, чередующиеся с умственным трудом оказывают достаточно хороший эффект в поддержании умственной работоспособности [11]. 

Важно самостоятельно, ежедневно заниматься физической культурой. Студентам необходимо прививать эту потребность. При выполнении физических упражнений в головном мозге возникает очаг возбуждения «доминанта» которая оказывает благотворное воздействие на функциональное состояние всего организма. Улучшается работа сердечно-сосудистой, дыхательной систем и как следствие, обратная взаимосвязь, улучшается кровоснабжение клеток мозга, все перечисленное снижает стрессовое влияние на организм. Повышается тонус организма, происходят восстановительные процессы. В заключении хочется отметить необходимость смены видов деятельности в течении дня, для восстановления работоспособности, для повышения качества обучения [12]. 

Но двигательная активность, занятия физической культурой, спортом не дают гарантии высокой работоспособности в учебном процессе. Следует учитывать и другие факторы, в том числе правильно организованный режим труда и отдыха, достаточный сон, полноценное питание, оптимизация учебного процесса. 

Со стороны руководства вуза важно правильно составлять расписание учебных занятий, с учетом динамики изменения работоспособности организма студентов. Основная нагрузка, с учетом количества дисциплин и их сложности, должна приходиться на вторник и среду. Все это будет способствовать лучшему усвоению учебного материала и сохранению здоровья подрастающего поколения.