Анализ теоретических исследований и опыта применения биоинформационных технологий в вузе (Т.Г. Коваленко, 2000) показал, что небольшое количество вузов России использует их на практике.

В настоящее время компьютеризация системы образования становится одним из важных самостоятельных направлений в области психолого-педагогических разработок (В.В. Давыдов). Одним из вопросов является неразработанность психолого-педагогических проблем компьютерного обучения. Выделяют три группы стержневых в данной области проблем (С.Д.Неверкович, 2005).

Сегодня назрела необходимость соединить в едином аппаратно-программном комплексе тренажеры, предназначенные для создания мышечной нагрузки, и интеллектуальную работу. Наиболее важными для нас в этом отношении оказались работы Л.А. Калинкина, использовавшего тренажеры как средство реализации идей сопряжения двигательной и интеллектуально-логической деятельности.

Таким образом, расширяющееся использование компьютерных технологий, применение которых становится нормой во всех областях человеческой деятельности, влечет за собой изменение предметного содержания на всех уровнях образования.

В результате анализа научных разработок и исследований нами выявлено, что непременным условием решения вопроса системной оценки личности с позиций физического воспитания является использование информационных технологий в вузе, которые могут принести существенные результаты и оказаться эффективным средством повышения качества подготовки будущих специалистов.

Бурное развитие информационных технологий в различных сферах человеческой деятельности позволяет исследователям более широко взглянуть на эту проблему. Мы сделали попытку привлечь информационные технологии для диагностики, тестирования, управления физической, физиологической, психической активностью личности в целях подготовки студента к профессиональной деятельности.

Во второй главе «Теоретико-методологические аспекты проблемы психофизической подготовленности к профессиональной деятельности» показано, что современная профессиональная деятельность требует от человека не только теоретических знаний, но и специальной психофизической подготовленности. В условиях научно-технического прогресса увеличился объем деятельности, осуществляемой в экстремальных условиях, связанной со значительным эмоциональным напряжением, требующей находчивости и волевых качеств, психической устойчивости. Эффект деятельности в таких условиях определяется не столько уровнем развития физических навыков, сколько способностью (или умением) рационально использовать имеющийся потенциал.

Все это дает основание полагать, что существующий подход к изучению физической подготовленности, при котором физическая сфера человека исследуется в отрыве от сферы психической, не в полной мере отвечает требованиям времени и ограничивает возможность дальнейшего повышения эффективности процесса физического воспитания. Психофизическая подготовленность отражает степень умения рационально реализовывать уровень физической подготовленности при решении психомоторных задач в разнообразных условиях. Поэтому, перспективнее ставить вопрос о психофизической готовности (подготовленности) человека к эффективной трудовой деятельности (И.М. Туревский). Для обеспечения необходимого уровня психофизической подготовленности существует один из разделов физической культуры – «Профессионально-прикладная физическая подготовка» (ППФП).

Изучение особенностей психофизиологических характеристик интеллектуальной деятельности студента, двигательный режим и физическое состояние студентов показало, что перегрузки в учебе, нервное перенапряжение, дефицит времени, отрицательные эмоции, гиподинамия, нарушение режима труда и отдыха являются теми факторами, которые вызывают у студентов психофизиологическое напряжение. В результате у них возникают значительные изменения в организме, что сопровождается постепенным развитием функциональных нарушений и резким снижением работоспособности. Мы отметили, что наблюдаемое в настоящее время существенное увеличение учебного материала, интенсификация учебного процесса при слабом взаимодействии между предметами не привели к ожидаемому росту профессионального мастерства.

Выход из сложившейся негативной практики нам видится в использовании личностно-ориентированной педагогики.

Надо отметить, что в настоящее время необходимы интенсивные, личностно-ориентированные технологии обучения, основывающиеся на достижениях науки и передового опыта. Основными показателями таких технологий должны быть индивидуализация обучения, дифференциация средств управляющего воздействия, диалог, интерактивность в обмене информацией. В связи с этим становится оправданным использование информационных технологий как базы для личностно-ориентированного обучения.

Для оперативного контроля и общей оценки состояния здоровья контингента студентов, их психофизической подготовленности используются компьютерные средства системной диагностики человека.

Анализ принципов классического системного подхода показал, что системная диагностика предполагает достаточно полный учет методологических принципов и компонентов системного подхода (Ю.С. Цагарелли, 2000).

Целостная структура человека функционирует согласно ряду закономерностей, имеющих существенное значение для понимания сути системной диагностики. Анализируя закономерности системной организации структуры свойств человека, мы отметили, что наблюдаемые уровни играют огромную роль в учебной деятельности студента, отражая ее внешние и внутренние характеристики, связанные с изменениями вегетативных реакций, психомоторики, сенсорики, психических функций, поведения и т.д. Это послужило основанием для определения нами иерархической модели, позволяющей выявить уровни и критерии оценки психофизической подготовленности студентов к профессиональной деятельности. При активизации каждого уровня значительно улучшаются функциональное состояние, познавательная и профессиональная деятельность студентов, что является одним из существенных резервов высшего образования. Таким образом, при написании данной главы мы стремились обратить внимание на основные моменты дальнейшей работы. Во-первых, использование системного, личностно-ориентированного подхода в исследовании сложных биологических объектов. Во-вторых, необходимость разработки иерархической модели, позволяющей оценить уровни и критерии психофизической подготовленности студента к профессиональной деятельности и установления внутренних взаимосвязей между различными исследуемыми показателями.

В третьей главе «Задачи, методы и организация исследования» представляется обзор методов и методик, которые были использованы в исследовании. В главе обосновывается концепция использования информационных систем в личностно-ориентированном и системном подходе.

При разработке концепции мы учитывали, что организм человека является сложной саморегулирующейся системой с достаточно большими резервными возможностями. Организм сам преодолеет негативные изменения в жизнедеятельности при эффективной организации учебного процесса и образа жизни. Главным фактором коррекции негативных изменений, укрепления и сохранения здоровья как базы для успешной учебы и профессиональной психофизической подготовки в вузе является расширение резервных возможностей организма. Это возможно при целенаправленном образовании и самообразовании, креативном совершенствовании личности студента с информационной поддержкой учебного процесса по курсу физического воспитания.

Последовательная постановка и решение ряда дидактических задач с использованием современных информационных технологий явились базой нашей концепции. Для получения объективных научных данных требовалось комплексное использование широкого диапазона методов исследования.

Понимая, что процесс наших исследований будет пополняться новыми фактами, нами использовались базовые принципы и подходы, общепринятые в педагогических исследованиях: методологический принцип системного подхода; личностно-ориентированный подход в педагогике; деятельностный подход; антропологический подход.

За период экспериментальной работы было обследовано свыше 3800 человек. Организация исследования включала три этапа.

На первом этапе исследования (1996–1999 гг.) изучались научные источники, анализировались и выбирались методологические подходы к исследованию, которые позволили определить теоретические положения, на основании которых было предложено решение исследуемой проблемы. Проводилась разработка понятийного аппарата исследования, анализ и осмысление теоретических источников.

На втором этапе (1999–2002 гг.) проводилось анкетирование студентов с целью ранжирования профессионально значимых качеств. Мониторинг соматического здоровья проводился традиционными медицинскими методами в рамках научно-исследовательской работы и с помощью инструментальных методик. Мониторинг психического здоровья осуществлялся психологами с использованием разработанной методики тестирования и программы компьютерной системы «Эксперт +», включающей библиотеку «Когнитивные тесты» и «Личностные тесты»; курс «Антистресс», включающий тест-опросник механизмов психологической защиты.

Анализ психофизиологической активности (ПФА) проводился с помощью методики ПСИ-контроль на приборе «Активациометр» АЦ-9 и специального программного обеспечения у выборки студентов на лекциях, методических занятиях, семинарах, практических занятиях, зачетах и экзаменах по общевузовским предметам, специализируемым в вузе, на занятиях физическим воспитанием, информатике, физическим воспитанием с использованием информационных технологий и тренажерных средств. Анализ психофизической подготовленности проводился по результатам обследования более 3800 человек.

Велась разработка компьютерных программ для студентов разных специальностей, компьютерного паспорта психофизической подготовленности студента. Проведен ряд исследований по выявлению методов оптимизации психофизической активности в учебном процессе на основе использования технических средств оптимизации психофизических состояний.

Третий этап (2002–2005 гг.) исследования был связан с обоснованием концепции использования современных информационных технологий для оценки и управления психофизической подготовленностью студента в организации учебного процесса в вузе. Проводился педагогический эксперимент по выявлению эффективности организации учебных занятий с учётом психофизиологической активности, используя современные информационные технологии. Определялись критерии, обеспечивающие управление учебным процессом, в зависимости от освоенного уровня психофизической подготовленности студента. Разработана методика отбора значимых средств учебного труда и контроля психофизиологических состояний личности.

Был проведен факторный анализ наиболее значимых психофизических качеств студента, отбор средств и методов для занятий на различных этапах подготовки.

Используя инновационные компьютерные технологии в личностно-ориентированном и системном подходах, можно утверждать, что они являются актуальными для объективной и системной диагностики, оценки и интерпретации адаптации студента к профессиональной психофизической подготовке и учебному процессу.

В четвертой главе «Технологические подходы к созданию информационно-технических средств для решения вопросов профессиональной подготовки специалистов технического профиля» показано, что дидактическая система, в которой протекает традиционный образовательный процесс состоит из нескольких взаимосвязанных элементов и это, казалось бы, позволяет проводить его разработку как целостного педагогического явления. Однако, анализ состояния психофизической подготовленности студента в вузе, показывает, что использование дидактической интеграционной поддержки важнейших психофизических показателей, приводит к более высоким уровням сформированности психофизической подготовленности, чем это выражено в традиционном подходе. Информационные технологии являются именно тем средством, которое позволяет расширить творческий потенциал студентов, повысить при этом эффективность обучения за счет использования срочных и кумулятивных эффектов подготовки.

Модель интегрирует следующие дидактические компоненты образовательного процесса:

1.Цель, выраженную в интегративной психофизической подготовке специалиста технического профиля в условиях информационного общества.

2.Подходы, а именно личностно-ориентированный, антропологический, системный и деятельностный.

3.Принципы: 1) преемственности- при использовании информационных технологий в традиционных формах и методах обучения; 2) постепенности - при внедрении информационных технологий по мере разработки их и апробации; 3) усиления обратных связей - обеспечивает получение информации о ходе учебного и тренировочного процесса студентами и преподавателями; 4) систематичности - использование современных информационных технологий в учебном процессе предполагает их внедрение на протяжении всего периода обучения с постепенным усложнением задач.

Mдентами технических вузов необходимого уровня знаний по ППФП. Для контроля психофизической подготовленности разработаны контролирующие программы, базы данных. Разработано учебно-методическое обеспечение информационной компьютерной поддержки теоретических и практических занятий по физическому воспитанию.

5. Инновационные методы. В традиционном обучении методы являются достаточно консервативными элементами методической системы. Однако внедрение ИТ в учебный процесс позволяет качественно изменить возможности применяемых методов обучения. Это игровые формы проведения занятий с компьютерно-информационной поддержкой деятельности.

6. Инновационные с средства. В условиях информатизации образования роль средств обучения многократно возрастает. Появление средств ИТ позволяет усилить наглядность обучения, повысить мотивацию студентов. Использование различных контролирующих программ усиливает обратные связи. Обучающие системы позволяют моделировать учебно-тренировочный процесс, имеют высокую степень адекватности реальной предметной области, обладают встроенными элементами обучения и контроля теоретических знаний, формирования и тестирования профессионально-важных качеств, статистической обработки данных тестирования. К ним мы относим дифференцируемые по своему содержанию компьютерные программы, компьютерный паспорт психофизической подготовленности студента, дидактические материалы на основе информационных систем.

7. Инновационные организационные формы. В дидактике формы организации обучения трактуются как способы управления познавательной деятельностью для решения определенных дидиктических задач. В высшей школе распространение получили лекции, семинары, практические занятия, производственная практика, зачеты, экзамены. В нашем исследовании инновационными организационными формами являются практические занятия с использованием тренажеров сопряженного действия.

8. Дидактические условия. Диагностика и оценка психофизических показателей студентов, объективный контроль и самоконтроль.

9. Результаты. Развитие психофизических качеств студентов, творческого мышления, овладения обучающимися комплекса знаний, умений, навыков, обеспечивающих выполнение психофизической профессиональной деятельности в условиях информатизации общества.

Использование современных компьютерных средств в процессе обучения и совершенствования психофизического состояния студента предоставляло возможность получать в срочном режиме статистический анализ процессов и явлений биоэнергоинформационной системы в удобной и понятной графической форме и моделях. В них представляется возможность просматривать заключения и интерпретации по каждому из предъявленных блоков в форме таблиц, графиков, диаграмм и текстов (табл. 1, рис. 1). Выдаются индивидуальные рекомендации в целях устранения недостатков в психофизической подготовленности студента. Для обработки результатов разработана программа статистической оценки результатов тестирования.

Таблица 1

Типовая таблица программы преобразования оценок