СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИКИ ДВИЖЕНИЙ ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ СПОРТСМЕНОВ С ПОЗИЦИЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ИХ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ Ермаков С.С. Харьковская государственная академия дизайна и искусств Решение проблем повышения качества и эффективности системы "человек-предметная среда" с позиций биомеханики, эргономики, иженерной психологии, безопасности жизнедеятельности во многом подходят и для проведения исследований в спорте. Кроме того, такие подходы имеют и некоторые преимущества перед традиционными схемами построения исследований в спорте, основными из которых является процедуры учета влияния вредных воздействий предметной среды на организм человека с позиций обеспечения безопасности его жизнедеятельности. Ключевые слова: биомеханика, эргономика, иженерная психология, безопасность жизнедеятельности, спорт, педагогический эксперимент. Анотацiя. Ермаков С.С. Удосконалювання технiки рухiв висококвалiфiкованих спортсменiв з позицiй забезпечення безпеки iхньоi життедiяльностi й iнженерноi психологii. Рiшення проблем пiдвищення якостi й ефективностi системи "людина-предметне середовище" з позицiй бiомеханiки, ергономiки, иженерной психологii, безпеки життедiяльностi багато в чому пiдходять i для проведення дослiджень у спортi. Крiм того, такi пiдходи мають i деякi переваги перед традицiйними схемами побудови дослiджень у спортi, основними з яких е процедури облiку впливу шкiдливих впливiв предметного середовища на органiзм людини з позицiй забезпечення безпеки його життедiяльностi. Ключовi слова: бiомеханiка, ергономiка, иженерная психологiя, безпека життедiяльностi, спорт, педагогiчний експеримент. Annotation. Yermakov S.S. Perfecting of engineering of locomotions of the highly qualified sportsmen from positions of a safety control of their vital activity and human engineering. A solution of problems of improvement of the quality and system effectiveness "the person - object medium" from positions of a bodily machinery, ergonomics, иженерной of psychology, safety of vital activity in many respects approach and for holding researches in sports. Such approaches have also some of advantage before the conventional circuits of construction of researches in sports. Main of them the procedure of the count of influencing of ill effects of object medium on an organism of the person is. Keywords: bodily machinery, ergonomics, human engineering, safety of vital activity, sports, pedagogical experiment. Постановка проблемы. Анализ последних исследований и публикаций. Возросший уровень спортивных достижений, жесткая конкуренция на международной спортивной арене с одной стороны и достижение уровня максимальных нагрузок на организм спортсменов, с другой стороны, вынуждают тренеров и спортсменов к поиску других более эффективных путей подготовки. С этих позиций вполне возможно, что информация из других отраслей знаний может оказать положительное и благоприятное влияние на рост спортивного мастерства. Наряду с этим следует предусмотреть решение проблемы травмоопасности в подготовке спортсменов и соревновательной деятельности. В спортивной теории и практике в последние годы достаточно подробно исследованы проблемы подготовки спортсменов с позиций биомеханики на основе новых современных технологий и подходов [1, 2, 20-22], а также в применении законов биомеханики к формированию предметной среды [17]. Нашли свое отражение проблемы подготовки спортсменов на основе анализа биомеханических систем "спортсмен-внешняя предметная среда" [3-7], в том числе и с позиций эргономики [8-11]. Подробно изучены проблемы обеспечения безопасности при проведении занятий и соревновательной деятельности [12-15]. В какой-то мере можно считать, что некоторые проблемы подготовки спортсменов, относящиеся к компетенции инженерной психологии, все же рассматривались в спортивной теории и практике [16, 17, 18]. Вместе с тем, в исследованиях не нашли достаточно полного отражения вопросы оптимального сочетания параметров и характеристик биомеханических систем "спортсмен-предметная среда" с позиций эргономики, инженерной психологии и безопасности жизнедеятельности спортсменов. Работа выполнена в рамках госбюджетной темы "Разработка дизайн-проектов спортивных тренажеров для студентов с ослабленным здоровьем" плана НИР Харьковской государственной академии дизайна и искусств Министерства образования и науки Украины. Цель работы - поиск и анализ информации по проблемам подготовки спортсменов с позиций оптимального сочетания параметров и характеристик биомеханических систем "человек-предметная среда" и "спортсмен-предметная среда" с учетом требований эргономики, инженерной психологии и безопасности жизнедеятельности. Результаты работы. Для более глубокого понимания проблем, рассматриваемых в настоящей работе, необходимо рассмотреть основные положения биомеханики, эргономики, инженерной психологии и безопасности жизнедеятельности человека на примере трудовых процессов. Знание тренером и спортсменом таких положений будет способствовать повышению качества тренировочного процесса. В спортивной практике имеется некоторый опыт разумного сочетания различных аспектов деятельности человека для повышения качества исполнения движений [19]. Это система рукопашного боя А.А. Кадочникова, на которую автор получил патент от Российского агенства по патентам и товарным знакам за №2159580 ("Способ А.А.Кадочникова самозащиты от нападения"). Система учит умению управлять внешними силами при попадании в критические ситуации, а не сопротивлению им. Автор представил взаимоотношения в рукопашном поединке "человек-человек", как взаимоотношение в системе "человек-машина". Человек обладает собственным источником энергии, рычагами и сочленениями. Значит законы, характерные для взаимодействий "человек-машина" и "машина-машина", применимы и для взаимодействия "человек-человек". Рукопашную схватку можно представить как взаимодействие двух механизмов, имеющих по 258 степеней свободы и позволяющих им осуществлять маневры в пространстве. Взаимодействие этих механизмов подчиняются определенным законам механики и психологии. В основе техники рукопашного боя системы А.А. Кадочникова лежит знание механики человеческого тела, умение применять законы биомеханики для управления своим телом и телом противника, используя его собственную инерцию и силу, вкладываемую им в удар. Система - есть алгоритм универсальных движений, основанных на прочных знаниях биомеханики движений, научное обоснование которых сделано Н.А.Бернштейном. Автор исходит из позиции того, что любое движение имеет логическое обоснование с точки зрения законов механики и любая ситуация имеет десятки правильных решений. В процессе обучения, развивая пространственное мышление, творчество, каждый учится находить именно свои правильные решения. В результате каждый как бы создает свой собственный стиль рукопашного боя, соответствующий особенностям его физического развития, темпераменту, нравственности [19]. Как видим, система А.А. Кадочникова ориентирует не только на знание основ биомеханики, но и на развитие творческого мышления и психологической подготовки. Интересен подход автора к решению проблемы совершенстования техники движений с позиций взаимодействия двух противников как биомеханической системы "человек-человек" с добавлением психологических факторов. Такой подход может оказаться вполне приемлемым и для других видов спорта, действия в которых можно представить как биомеханическую систему "человек-спортивный снаряд-спортивное оборудование-опорная поверхность". Очевидно, что в таких системах обязателен учет психологического фактора. Известно, что в современной супериндустриальной фазе общество остается сверхсложной социотехнической системой. Возникает своего рода "социомегамашина", в которой человек из субъекта активности превращается в ее элемент ("человеческий фактор"). Духовность редуцируется к рассудку и разуму, ценности заменяются информацией, личность - интеллектом. Все проблемы решаются технологически, в том числе и в сфере идеального (применение психотехники, high technology, нейролингвистического программи рования). В отличие от естествознания, ориентированного на развитие опытного знания, в гуманитарных науках представлен человеческий взгляд на мир и сам человек во всем многообразии его связей, его жизнь, деятельность, стремления, помыслы, переживания. Здесь действительно человек предстает истинной мерой всех вещей и предметно-деятельностных отношений к миру (рис. 1.) [22]. Рис. 1. Биомеханика человека и предметной дейтельности (Дмитриев С.В., 2000). В данном случае позиция, излагаемая в работе Дмитриева С.В. [22], вполне оправдана и ее необходимо применять к взаимодействию спортсмена с внешней предметной средой в различных видах спорта. При этом следует найти оптимальное сочетание законов и закономерностей психомоторики спортсмена с использованием методов и средств инженерной биомеханики и эргономики. Своеобразный функциональный и психологический комфорт присутствует или не присутствует при взаимодействии спортсмена с противником или внешней предметной средой. Добиваясь комфортности в соревновательной деятельности спортсмен переходит на новый более качественный уровень состязания. Появляется так называемый "кураж" в его действиях. Например, в волейболе (и в других видах спорта), с такому сопернику очень сложно что-либо противопоставить из-за его более быстрых и неожиданных действий, которые часто могут противоречить логике поединка. Комфортность в соревновательной и учебно-тренировочной деятельности при взаимодействии с другим спортсменов (спортсменами) или спортивными снарядами (оборудованием) в некоторой степени можно объяснить с позиций эргономики. В наших работах рассматривались проблемы подготовки спортсменов в волейболе именно с позиций эргономики и удобства управления и взаимодействия с мячом и действий на волейбольной площадке [3-6, 8, 9]. Поэтому далее рассмотрим общие положения эргономики, которые могут быть полезны тренерам и спортсменам. Эргономика - пример современной междисциплинарной научной отрасли, объединяющей знания биологические, гуманитарные и технические в целях проектирования оптимальных, безопасных и эффективных видов труда, образцов техники, предметов потребления. Эта дисциплина опирается на точные методы измерения эффективности деятельности людей, цены усилий, которые тратятся работниками для производства продукта труда, методы квалиметрии (для оценки параметров качества продукта и самой деятельности работников). Эргономика использует методы моделирования, эксперимента, статистические приемы обработки данных - это наука, использующая эксперимент, эмпирические данные для оценки параметров труда, продуктов труда и для прогнозирования будущих событий в этой области [23, 24]. Она включает в себя такие понятия, как антропометрия, биомеханика, гигиена труда, физиология труда, техническая эстетика, психология труда, инженерная психология. Спортивна наука традиционно включает в себя такие же понятия, как и эргономика. Это - антропометрия, биомеханика, гигиена, физиология, психология. Очевидно, что такая общность интересов вполне может оказаться приемлемой для поиска новых направлений подготовки спортсменов с учетом разработок, проведенных в эргономике на примерах трудовой деятельности человека. Например, при проектировании или выборе спортивного оборудования или снарядов важно обратить внимание на размеры рукояток для хвата и антропометрические характеристики спортсмена (в том числе и его возраст). Следует отметить такие негативные примеры из спортивной практики, которые встречаются достаточно часто и в которых игнорируются основные положения эргономики, как применение в тренировочном процессе юных спортсменов мячей, не соответствующих размерам кисти детей; несоответствие диаметра перекладин гимнастических снарядов размерам кисти детей; несоответствие размеров пространства спортивной деятельности; несоответствие цветовых композиций и т.д. Примеров достаточно в самых разных видах спорта. И, хотя в ВУЗах спортивного профиля изучается предмет "Спортивные сооружения", по всей видимости этого недостаточно. Например, в программах, которые рассматривают вопросы выбора тренажеров в отдельных видах спорта, нет даже раздела, подробно излагающего подобные проблемы. Имеется лишь незначительная информация общего назначения. Вместе с тем, знания эргономики в некоторой степени, смогут повлиять на расширение кругозора спортсмена и тренера, в первую очередь. Поэтому применительно к спорту можно констатировать, что эргономика - это наука, изучающая различные предметы, находящиеся в непосредственном контакте со спортсменом в процессе его деятельности и ее целью является разработка такой формы спортивного оборудования и такой системы взаимодействия с ним, которые вместе взятые были бы максимально удобными для спортсмена при их взаимодействии. А, если это так, то в первую очередь, необходимо знать основные характеристики спортсмена из таких спортивных дисциплин как антропометрия, биомеханика, гигиена, физиология и психология спорта. На первый взгляд это достаточно сложно. Но, если учесть имеющиеся методики применения их в эргономических исследованиях, то ничего особого изобретать не придется. Необходимо исходить из позиции, что эргономика рассматривает производительность труда с точки зрения оптимального соотношения трудозатрат и состояния здоровья. Последнее характерно и для спорта. Содержание эргономики отражено на рисунке 2 [26]. Рис. 2. Компоненты эргономики и их связи, объединенные в структуру, тесно соприкасающуюся с инженерной психологией [26]. Приведем несколько примеров эргономических исследований в среде обитания человека. Для проведения подобных исследований в спорте препятствий не имеется. Антропометрические основы проектирования [25]. Схема распределения людей по характеристикам роста показывает процент неучитываемых при проектировании изделий людей, чей рост меньше 5 и превышает 95 перцентили. Это женщины рост которых от 115 см и больше 175 и мужчины ростом больше 180 см. При проектировании обязательно используется параметрический анализ тела человека (мужчина, женщина) сидя, стоя, в нормальном, напряженном и расслабленном состоянии (65 к) [25].Рис.32. Схема распределения людей по характеристикам роста.Среда - система - человек - машина [25]. Деятельность - это взаимодействие человека со средой в которой он достигает сознательно поставленной цели.Рис. 4. Схема влияния факторов, системы человек - вещь - среда.Схема влияния факторов, системы человек - вещь - среда. Среда обитания подразделяется на естественную, искусственную и смешанную. Предметы взаимодействуют полями. Поля подразделяются на магнитное, электростатическое, электромагнитное, биополя. Равнонаправленное поле имеет форму сферы. Динамичное поле устремлено визуальной массой по одной из осей. По направлению таких осей идет энергетика максимальной силы. Внедрение результатов эргономических исследований в практику дает ощутимый социально-экономический эффект. Как отечественный, так и зарубежный опыт внедрения эргономических требований свидетельствует о том, что приводит к существенному повышению производительности труда. При этом грамотный учет человеческого фактора представляет собой не разовый источник повышения, а постоянный резерв увеличения эффективности общественного производства [25]. Что касается спортивной направленности исследований по этому разделу, то имеются работы, направленные на изучение проблем с использованием методов антропометрии [29, 30]. Чтобы дать возможность человеку наилучшим образом применять свои способности, использовать свои возможности, эргономика опирается на знания строения и размеров человеческого тела, функционирования отдельных систем и организма в целом. Основы эргономики - это анатомия и физиология. В рамках анатомии основами эргономики являются соматография и антропометрия, на которых базируется биомеханика, изучающая закономерности кинематики частей тела, в особенности конечностей, представляющих собой шарнирные механизмы с характерными траекториями звеньев, состоящими из комбинаций дуг. Физиология дает возможность рассматривать энергетическое обеспечение этих движений вообще и рабочих в частности. Рабочие усилия под контролем органов чувств, величина, направление, скорость, мощность, частота - вопросы динамического характера, которые решает биомоторика. Таким образом, эргономика обеспечивает проектирование рабочих процессов с механической стороны, тогда как решение проблем управления и контроля, движения информации в системе "оператор - оборудование" обеспечивает инженерная психология (рис. 5) [26].
Рис. 5. Данные, предназначенные для их использования при проектировании отраслевого оборудования и рабочих мест: а) - размеры тела мужчины, б) - размеры тела женщины, в) - размеры кисти. [26]. Следующим важным моментом в исследовании являются знания из области физиологии человека. Известно, что интенсивные физические нагрузки существенно изменяют функционирование жизненных систем организма человека. Инженерная психология в работе использует следующие методы: 1. опрос (анкетирование); Методы инженерной психологии применяют при организации трудового процесса: рационализации, нормировании, профессиональном отборе, обучении и изучении психологических особенностей труда. Одним из важных направлений психологии труда является подбор, расстановка и обучение кадров. Позитивным моментом здесь является возможность получения объективных методов подбора кадров, позволяющих работодателю опираться на данные исследования психофизиологических особенностей кандидата. Существует множество тестов, которые могут быть использованы при отборе и выдвижении работников. Работодателям целесообразно широко практиковать тесты оценки личностных качеств, тесты продуктивности работы и различные методы интервьюирования. Тестирование применяется не только для подбора кадров, но и для разрешения проблем по распределению работы, для консультаций по выбору профессии или рода занятий, а также в качестве средства клинического обследования для постановки диагноза и поиска средств повышения адаптационных возможностей работника в производственных условиях. Результаты исследований в области психологии труда (инженерной психологии) целесообразно применять в эргономике, технической эстетике и научной организации труда [27]. Следующим важным для спорта вопросом является обеспечение безопасности жизнедеятельности спортсмена и ее эргономические проблемы. Безопасность жизнедеятельности является комплексной дисциплиной, опирающейся на разработки и достижения разных наук. Одной из таких наук является эргономика. Эргономика исследует взаимодействие человека с искусственной (технической) средой. При этом человеку свойственны некоторые ограничения, которые конструктору необходимо принимать во внимание. Сложность исследования связана с особенностями человека и разнообразием проектируемых ситуаций, которые следует учитывать. Конструкции, порождающие те или иные ситуации, могут быть как относительно простые (рукоятки инструментов, вспомогательные приспособления), так и чрезвычайно сложные (щиты управления блоками электростанции, приборные панели самолета) [27]. Психофизиологические особенности человека при проектировании и эксплуатации оборудования учитываются в инженерной психологии. Инженерная психология (психология труда) - это область психологической науки, изучающая деятельность человека в системах управления и контроля, его информационное взаимодействие с техническими системами. Целью инженерной психологии является использование полученных знаний при проектировании, создании и эксплуатации систем "человек - машина". Человек, взаимодействуя с окружающей средой, постоянно подвергается риску воздействия опасностей. В процессе жизненного опыта, для успешной борьбы с опасностями, вырабатываются условные рефлексы. Благодаря условным рефлексам, человек, организуя свою защиту, предупреждает воздействие опасности. В охране труда широко применяют световую, звуковую, цветовую информацию, которая позволяет выработать условные рефлексы. При конструировании органов управления машинами и механизмами, а также различных защитных устройств, кроме физиологических особенностей нервной системы необходимо учитывать возможности двигательного аппарата человека. Так, например, сила сокращения мышц человека колеблется в широких пределах, а номинальная величина силы кисти составляет 450-650 ньютонов (Н). Тренированная кисть может показать силу до 900 Н. Сила сжатия в среднем составляет 450-500 Н. Ниже приведены некоторые значения усилий, применяемые для органов управления машинами и механизмами [27]. Таблица 1 Значения оптимальных усилий для некоторых органов управления [27].
Следует учитывать и другие параметры человека, такие как пороги восприятия звука. Таблица 2 Пороги восприятия звука человеком: восприятие звука по частоте[27].
Таблица 3 Восприятие звука по частоте: восприятие звука по интенсивности (громкости) [27].
Спортивные исследования изучают различные психофизиологические составляющие подготовки спортсменов. В них решаются и вопросы снижения или исключения негативного воздействия нагрузок на организм спортсмена. Обычно, в таких случаях отмечают, что педагогический эксперимент показал незначительный рост каких-то показателей или их снижение. При этом не обосновывается такой фактор, как грамотность построения педагогического эксперимента. Ведь, любая идея требует первоначальной проверки ее на каких-то моделях или в модельных условиях и только затем уже на спортсменах. К сожалению, с этих позиций научные исследования в спорте уступают по качеству предварительной подготовки и проведения экспериментов и расчетов решениям, проводимых с позиций инженерной психологии в других видах деятельности человека. Последняя имеет такие преимущества перед аналогичными спортивными исследованиями, как создание математической модели взаимодействия системы "человек-предметная среда" и ее анализ, проведение натурных экспериментов без участия человека и др. Поэтому подходы к решению задач взаимодействия биомеханических систем "спортсмен-предметная среда" должны хотя бы в какой-то мере решаться с позиций инженерной психологии. Особенно вредными для организма участников педагогического эксперимента, который является обязательным условием проведения исследований в спорте, следует признать низкую квалификацию авторов, когда вопросы вредного воздействия тех или иных аспектов и идей автора сразу же проверяются на спортсменах, а не на моделях. И что характерно - большинство исследований последнего времени в спорте, проводимых без предварительного эксперимента, всегда, по заключению авторов заканчивались успешно. Такая успешность совпровождается количественными данными роста мастерства спортсменов. Но, нигде или практически нигде мы не находим описание процедуры, которая бы предусматривала оценку степени риска или оценку степени "вредности" воздействий на организм участников педагогических экспериментов идей и предложений авторов экспериментов. Выводы. Таким образом, решение проблем повышения качества и эффективности системы "человек-предметная среда" с позиций биомеханики, эргономики, иженерной психологии, безопасности жизнедеятельности во многом подходят и для проведения исследований в спорте. Кроме того, такие подходы имеют и некоторые преимущества перед традиционными схемами построения исследований в спорте, основными из которых является процедуры учета влияния вредных воздействий предметной среды на организм человека с позиций обеспечения безопасности его жизнедеятельности. Литература
Поступила в редакцию 20.04.2004г. |
На главную В библиотеку Обсудить в форуме При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна! |