Формирование физической культуры студентов технических вузов на основе интегративной технологии информационной обучающей среды 13. 00. 04. Теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры

Вид материала

Автореферат

Содержание Основное содержание диссертации В первой главе Во второй главе В третьей главе Рис. 3. Схема интегративной технологии исследования физической культуры студента Рис.4. Психофункциональная активность студентов на различных занятиях в вузе Таблица 2 Центильные интервалы показателей физической подготовленности учащихся 17 лет (юноши) Таблица 3 Центильные интервалы показателей физической подготовленности студенток 1 курса Рис 6. Динамика изменений показателей (педагогический эксперимент) Рис. 7. Динамика изменений показателей за время сравнительного эксперимента. Рис. 8. Эффекты различной структуры расстановки учебных средств в учебном процессе по физическому воспитанию студентов В четвертой главе В пятой главе

Подобный материал:

• Оздоровительная фитнес-йога в физическом воспитании студентов специальных медицинских, 321.29kb.
• Методика использования подвижных игр в физическом воспитании старших дошкольников, 538.61kb.
• Гуманистический подход в физическом воспитании студентов с учетом их гендерных особенностей, 432.18kb.
• Гуманистический подход в физическом воспитании студентов с учетом их гендерных особенностей, 438.55kb.
• Экологическая информация в проектировании и реализации муниципальной программы развития, 359.63kb.
• Педагогическое внушение как средство повышения эффективности спортивной подготовки, 414.02kb.
• Технико-тактическая подготовка в греко-римской борьбе юных спортсменов в зависимости, 310.76kb.
• Античные олимпийские игры в период упадка олимпии как отражение древнегреческой идеологии, 299.6kb.
• Методика обучения бросковым упражнениям в парной акробатике на этапе начальной специализированной, 1576.7kb.
• Использование компьютерных технологий в подготовке спортсменов в теннисе 13. 00., 453.05kb.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены цель научного поиска, объект, предмет, гипотеза, сформулированы задачи исследования, определены этапы и методы исследования; охарактеризованы научная новизна и практическая значимость исследования; формулируются положения, выносимые на защиту, приводятся сведения об апробации работы и внедрении ее результатов.

В первой главе рассматриваются тенденции сложившейся образовательной практики, направленной преимущественно на формирование знаний, умений, навыков и результирующие оценки учебного труда и характеристики студента.

Прогрессивные тенденции в физическом воспитании определяются нами не в интенсификации учебного процесса, а в использовании интегративной технологии информационного обеспечения психофизической учебной и внеучебной подготовки по физическому воспитанию студентов средствами компьютерных технологий, адекватных современному уровню информатизации. Рассмотрены проблемы, связанные с физическим, психическим и соматическим здоровьем студентов с использованием системно-структурного подхода как фундаментальной основы для организации учебного процесса в вузе. Принятая нами дидактическая система интерактивного сопровождения учебных занятий основана на использовании компьютерных технологий как функционально связанного набора учебно-методического, информационного, обеспечения, предназначенного для оптимизации процесса обучения в диалоговом режиме. С этой точки зрения компьютерные технологии рассматриваются нами как действенные средства интеграции методологических приемов организации познавательной деятельности и дидактических принципов выдачи информации.

Применение информационных технологий в физическом воспитании, не отменяет его классические принципы, а генерирует новые дидактические принципы (индивидуализации, многоканальности, модульности и другие). Возможности информационной обучающей среды, методически проработанная контекстная помощь и доступная в любой момент информация стимулирует мотивацию студента для системного формирования его психофизической подготовленности.

Обобщены основные аспекты личностно-ориентированного подхода к обучению в вузе в связи с совершенствованием качества обучения на лекционных и практических занятиях. Использована автоматизированная система отбора наиболее значимых показателей в многофакторном составе показателей в оперативном формировании персонифицированных моделей подготовки студентов по физической культуре. Описаны новые подходы к организации данного процесса с использованием компьютерных технологий, которые связаны с реализацией адаптивных алгоритмов в личностно-ориентированной стратегии и приобщении студентов к творческой учебной деятельности и самостоятельной теоретической и практической подготовке во внеучебное время.

Совершенствование учебного процесса связывается с применением системно-структурного подхода, фундаментальных исследовательских теорий, а также философского подхода к анализу физической культуры студента.

Спектр упражнений и физических нагрузок, используемых в спорте и физическом воспитании, необычайно широк. Чаще всего используются упражнения, преимущественно связанные со значительной физической нагрузкой. Упражнения с малой физической нагрузкой, требующие, однако, высочайшего психофункционального напряжения, координации, точности движений и тренировочные, психофункциональные эффекты воздействий, связанные с применением информационных технологий в физическом воспитании изучены недостаточно.

Во второй главе представлена интегративная технология физической культуры студентов, которая характеризуется:

1. Интегративной, совокупностью традиционного и инновационного к формированию физической культуры студентов (адаптивностью и неотторгаемостью информационной – образовательный среды с использованием информационных технологий физической культуры существующей системой образования, ненарушаемостью структуры и принципов ее построения);


2. Информационным обеспечением теоретических и практических учебных и внеучебных занятий по физической культуре.

3. Интерактивным, диалоговым обменом информацией на всех этапах формирования физической культуры студента.

4. Использованием адаптивных алгоритмов для автоматизированной системы отбора наиболее значимых показателей в многофакторном составе показателей и формирования персонифицированных моделей подготовки студентов по физической культуре.

Компьютерные технологии и отобранные методики позволили осуществлять экспресс–диагностику и предоставлять необходимую информацию в срочном режиме. Для проведения экспресс–диагностики и исследования физической культуры студентов потребовалось прежде всего разработать способ оценки в единой шкале многообразных избирательных и обобщенных показателей физической культуры.

Анализ проблем решения многокритериальных задач в различных отраслях, позволил сделать вывод о целесообразности и возможности разработки «базовой» методики, позволяющей после необходимой адаптации использовать ее для решения задач многокритериальной оценки и оптимизации в физическом воспитании. В работе сформулированы основные методологические проблемы, возникающие при решении многокритериальных задач, связанные с многоуровневостью системы частных критериев, неравноценностью и необходимостью одновременного учета как количественных, так и качественных показателей.

Один из подходов формализации субъективных неопределенностей в многокритериальных задачах был разработан в 1963 году Е.С.Харрингтоном. Для решения многокритериальных задач и описания частных критериев и ограничений им было предложено использовать функцию желательности, значения которой изменяются от 0 до 1. Примеры стандартных оценок с использованием функции желательности приведены в табл. 1.

Таблица 1

Стандартные отметки на шкале желательности

Наименование оценок	Отметки на шкале функции желательности
Очень хорошо	1.00 - 0.80
Хорошо	0.80 - 0.63
Удовлетворительно	0.63 - 0.37
Плохо	0.37 - 0.20
Очень плохо	0.20 - 0.00

Применение интегрального индекса правомочно при сравнении объектов разного масштаба. Принято, что величина обобщенной функции желательности в интервале от 0 до 1 может служить интегральной мерой отклонения состояния системы от нормы.

Включение функции желательности Харрингтона в основу разработанной компьютерной программы, а также использование центильного подхода дало возможность уточнить границы значений, соответствующие практике физического воспитания студентов. В целом это позволило:

• повысить оперативность системно-структурных оценок психофизических показателей студентов;
  
• оценивать в пятибальной (или другой специально задаваемой) шкале измерений персонифицированные избирательные и обобщенные психофизические показатели по отношению к типологическим;
  
• проводить дифференцированные и обобщенные оценки показателей разной размерности, не только объективного, но и субъективного характера.
  
• обеспечить системно-структурный анализ подготовленности студентов непосредственно в учебном процессе по физическому воспитанию.
  

Для системно-структурной оценки показателей физической культуры за основу был взят запатентованный нами способ оценки психического состояния и степени психической адаптации личности (патент №2240031, 2003). Технология оперативных оценок психологических, функциональных и физических показателей была использована в компьютерной программе «Маркс» и паспорте «Физическая культура студента».

В комплексной оценке показателей физической культуры, анализировались причинно-следственные связи между показателями и факторами, отражающими избирательные и обобщенные результаты. Оценка индивидуальных показателей производилась в исходных показателях, баллах и процентах. В компьютерной программе и паспорте показателей физической культуры использовалась 5 балльная оценка.

Типологическая норма – это показатели выборки в процентном коридоре у более 100 испытуемых, статистически наблюдаемых в интервале от 25 до 97% на стандартной шкале распределения. Величина наблюдаемого признака считалась типичной, если она находилась в пределах 25-75 центилей, за типологический норматив принимали 50% всех значений анализируемой выборки.

Компьютерная программа обеспечивала оперативную оценку сформированных уровней показателей физической культуры. Программа предоставляла возможность иметь отчеты с индивидуально-типологическими оценками избирательных и обобщенных, сбалансированных показателей (системы показателей), наблюдаемых в пределах исследуемой выборки. При разнице между показателями не более одного коридора (балла), показатели оценивались как сбалансированные, при разнице в два коридора как дисбалансированные и при разнице в три коридора как резко дисбалансированные.

Индекс подготовленности автоматически рассчитывался компьютерной программой по итогам каждой попытки. В данной работе применена программа с адаптивным использованием интерактивных средств программной поддержки процесса обучения по физическому воспитанию, разработанная на принципах искусственного интеллекта и эволюционной адаптации. Это позволило использовать не только человеческий, но и технологический интеллект для оперативного отбора наиболее значимых показателей в многофакторном составе показателей физической культуры и автоматизировать разработку персонифицированных моделей подготовки. Нами использовались т.н. эволюционные вычисления с адаптивными алгоритмами, что позволяло применять их в нелинейных задачах высокой размерности даже при отсутствии полноты знаний о решаемой проблеме.

С позиций интегративной технологии давались обобщенные и интегративные оценки показателей профессионально-значимой психофизической подготовки студентов вуза, исследовалась возможность перерастания физической подготовленности в психологическую, функциональную, профессионально ориентированную подготовленность. За основу при этом взято представление Н.А.Бернштейна о перерастании физического качества из двигательного в психофункциональное, характерное высшему органу управления, а именно центральной нервной системе.

В третьей главе содержатся основные результаты исследования.

Интегративная технология физической культуры в диссертационной работе представлена совокупностью ее компонентов.

Диагностические средства физической культуры определялись и уточнялись опытным путем, в лабораторных и экспериментальных условиях многократно оценивались и подбирались аппаратурные методики тестирования по критериям экономичности, надежности и достоверности. Интегративная, системно-структурная диагностика показателей физической культуры это комплекс средств, способов, методов диагностики, сбора, хранения, обработки и использования полученной информации.

Общая схема исследования представлена на рис. 1.




















Рисунок 1. Схема проведения исследования

Примечание: ФК- физическая культура; ФКС –физическая культура студента; ИОС- -информационно-образовательная среда; КИП- компьютерная информационная поддержка, ПФ –психофизическая подготовленность


Интегративная, системно-структурная оценка диагностических результатов заключалась в системно-структурном анализе и синтезе, интерпретации полученных данных, с помощью которых, достигается возможность оценивать показатели физической культуры студента по набору параметров, определяемых как количественно, так и качественно.

Основой интегративного тестирования служил тест (Рос.патент №2142308, Калинкин Л.А.), который состоял из психологического, функционального и локомоторного компонентов.

Моделирование психофункционального компонента осуществлялось выполнением компьютерной игровой программы (симулятор спортивной деятельности) различного уровня сложности, для которой имелось стандартное программное обеспечение.

Локомоторный компонент интегративного теста представлял собой ручные двигательные действия, необходимые для выполнения заданий компьютерной программы. Ручные двигательные действия выполнялись одновременно с заданным уровнем физических, психологических и функциональные нагрузок.

Физическая нагрузка в различных зонах мощности задавалась на велотренажере, а уровень функциональной нагрузки контролировался по ЧСС.

Психологическое напряжение создавалось сложностью компьютерной игровой программы и ограничением времени, отпущенного для решения психомоторной задачи.

Функциональные нагрузки регулировались в различных зонах мощности работой на тренажерах сопряженного действия и контролировались по частоте сердечных сокращений с 5 балльной шкалой их оценок.

Локомоторные, психологические и функциональные нагрузки подбирались для программы тестирования по степени их соответствия моделируемым условиям деятельности и сложности психологических, функциональных и локомоторных компонентов заданий. При интегративной оценке условные баллы сложности психического, функционального и локомоторного компонентов суммировались. Интегративный тест характеризовалася пятью основными требованиями. Расчет интегративной подготовленности проводился программой автоматически, исходя из набранного количества баллов, а также с учетом:

• уровня сложности теста;
  
• оценки степени сложности психологического, функционального и моторного компонентов, из возможных сочетаний сложности требований, предъявляемых к психическим, функциональным и двигательным характеристикам.
  

Сумма набранных условных баллов позволяла получить сведения о сложности психологической, функциональной и моторной деятельности в целом. Для программы тестирования выделялись три условные категории сложности: элементарные, относительно сложные и повышенной сложности. Первую категорию сложности составляли простейшие локомоторные движения, выполняемые с малой функциональной нагрузкой. Вторую категорию сложности составляли малоразмерные двигательные действия, выполняемые со средней функциональной нагрузкой, двигательная задача была известна заранее с достаточным временем для ее исполнения. Действия повышенной сложности, выполнялись в неожиданных условиях, функциональная нагрузка задавалась работой на велоэргометре (ЧСС от 180 уд/мин и более).

В интегративной технологии были использованы медицинские, физиологические, психологические показатели, целостно характеризующие психофизическую подготовленность студента. Интегративная технология физической культуры студента рассматривалась нами как целостная технология и многокомпонентная система, которая обеспечивает системный охват факторов, процессов, совмещение и сопряжение отдельных сторон, компонентов, элементов показателей физической культуры с соответствующими подсистемами.

Рис.2.Структура информационной образовательной среды физической культуры студентов


На рисунке 2 представлена структурная схема информационной образовательной среды физической культуры студентов, а на рисунке 3 схема взаимосвязей и взаимодействий компонентов интегративной технологии, совокупность которых определяет системно-структурную, целостную ее направленность. Как видно из схемы, все компоненты представляют значимость для интегративной технологии физической культуры. Вместе с тем для ее эффективного формирования существует необходимость в выделении наиболее важных факторов.

Рис. 3. Схема интегративной технологии исследования физической
культуры студента


Интегративная системно-структурная оценка показателей физической культуры реализована в разработанном компьютерном паспорте показателей физической культуры студента, который используется в качестве программно-педагогического средства. В нем отражаются показатели физической культуры студентов, проводится их анализ и дается информация о путях совершенствования показателей физической культуры студентов.

Мониторинговые и скрининговые исследования, а также экспресс–диагностика в работе проводились с учетом междисциплинарного подхода. Обнаружилось, что скрининг и мониторинг с включением необходимых и достаточно большого круга диагностических методик и характеристик лучше использовать для углубленных исследований. Экспресс – диагностика незаменима для применения ее в повседневной практике в учебном процессе для оперативного контроля за состоянием здоровья студентов.

Анализ показателей физической культуры студентов по данным социологического опроса свидетельствует, что более 65 % студентов нуждается в изменении своего образа жизни. Более 70% студентов нуждается в коррекции неврозов, что является до 57% следствием гиподинамии.

Набор средств физической подготовки для занятий со студентами разнообразен и, как правило, индивидуален. Однако, в настоящее время, крайне ограничен набор учебных средств, которые можно было бы использовать оперативно, комплексно и индивидуально для формирования профессионально значимых качеств личности. Проблема здесь состоит в отсутствии разработанного и обоснованного потенциального набора комплекса средств, программ подготовки, возможных для реализации с использованием компьютерной, интегративной технологии. В ходе предварительного исследования изучалось влияние учебных занятий на психофизиологические характеристики личности. Высокая психофункциональная активность наблюдалась на занятиях по физическому воспитанию, информатике и на специализированных предметах при использовании компьютерных средств.

Оказалось, что традиционные формы проведения учебных занятий не вызывают значимую для профессиональной и личной подготовленности активность высшей нервной деятельности студентов (рис.4). Исследование влияния организации средств воздействия на мотивационную сферу показало, что на первом месте были средства, в которых использовался диалоговый режим работы и модели использующие компьютерные информационные программы, стимулирующие самостоятельность подготовки студента.



Рис.4. Психофункциональная активность студентов на различных
занятиях в вузе


Технология паспортизации индивидуальных показателей включала, как обязательное условие, установление критериальных типологических уровней оценок, которые устанавливались опытным путем с использованием центильного метода непараметрической статистики. Была проведена диагностика показателей физической культуры у школьников и студентов. Критериально-типологические оценки избирательных, обобщенных и интегративных показателей проводились с использованием компьютерной программы. Применение центильных таблиц позволило верифицировать состояние гиподинамии, наступающее после 14 лет у 75% учащихся, выпускников школ. Лишь студенты 1 курса, занимающиеся спортом и имеющие исходно высокие показатели (свыше 90 перцентиля), продолжали улучшать свои показатели во время учебы в вузе. Характеристика сбалансированности показателей физической подготовленности студентов 1 курса представлена в табл. 1.


Таблица 1

Характеристика сформированности (сбалансированности показателей)
физической подготовленности студентов

Характеристика сформированности показателей физической подготовленности	Процент студентов в выборке	Показатели ранговых оценок
Высокий уровень сформированных (сбалансированных) показателей физической подготовленности студентов	0,54	Все показатели оценены на 5 баллов
Уровень выше среднего сформированных показателей физической подготовленности	12,35	Показатели оценены в диапазоне от 4 до 5 баллов
Средний уровень сформированных показателей физической подготовленности студентов	52,4	Все показатели находятся в диапазоне от 3 до 4 баллов
Низкий уровень сформированных показателей физической подготовленности студентов	35,62	Все показатели ниже 3 баллов

В обследуемой выборке студентов высокий уровень физической подготовленности диагностирован нами в 0,54% случаев. При традиционном подходе к оценке физического развития и физической подготовленности эти факты остаются не замеченными. Подтверждение статистически значимой и достоверной связи между отдельными показателями физического подготовленности позволяет программу подготовки рассчитывать по наилучшему показателю для данного студента. Подобный подход позволяет разрабатывать индивидуальные занятия физической культурой для студентов и рекомендации по самостоятельным занятиям физическими упражнениями.

Для оценки показателей физической подготовленности юношей и девушек 17-ти лет, не адаптированных, зачастую, к физическим нагрузкам использовался протокол тестирования, который предусматривал:

Тестирование силовой выносливости мышц спины, брюшного пресса, плечевого пояса, ног, а также определялась гибкость, быстрота и ловкость;

Оценку физической подготовленности неадаптированных к физической нагрузке студентов – первокурсников.

Результаты распределения оценок состояния здоровья, психофизической подготовленности у 1680 студентов 1 курса, полученных в результате обследования, представлены в табл. 2,3, 4 и рис.5.

Таблица 2

Центильные интервалы показателей физической
подготовленности учащихся 17 лет (юноши)

Тесты	Центили
	3	10	25	50	75	90	97
1.Силовая выносливость мышц спины, сек.	30,0	47,0	63,0	83,0	116,0	132,0	172,0
2.Силовая выносливость мышц брюшного пресса, сек.	1,0	3,0	11,0	21,0	35,0	49,0	67,3
3.Силовая выносливость мышц плечевого пояса, сек.	10,0	19,0	21,0	30,0	41,0	90,0	100,0
4.Силовая выносливость мышц ног, сек	26,0	44,0	70,0	120,0	236,0	325,0	470,0
5. Быстрота, теппинг-тест, количество точек	32,0	32,0	35,0	40,0	45,0	50,0	55,0
6. Гибкость, см	3,0	5,0	9,0	11,0	17,0	18,0	23,0
7. Челночный бег, 3 по 10 сек.	10,6	10,4	9,7	9,5	8,9	8,6	8,0

Таблица 3

Центильные интервалы показателей физической подготовленности студенток 1 курса

Тесты	Центили
	3	10	25	50	75	90	97
1. Силовая выносливость мышц спины, сек.	15,0	35,0	72,5	97,0	127,0	174,0	197,0
2. Силовая выносливость мышц брюшного пресса, сек.	3,0	6,0	11,0	22,0	37,0	59,0	81,0
3. Силовая выносливость мышц плечевого пояса, сек.	8,0	13,0	20,5	29,0	43,0	54,0	60,0
4. Силовая выносливость мышц ног, сек	10,0	17,0	33,5	68,0	109,0	134,0	148,0
5. Быстрота, теппинг-тест, количество точек	24,0	27,5	30,0	36,0	40,0	42,0	45,0
6. Гибкость, см	2,0	5,0	10,0	14,0	19,5	23,0	25,0
7. Челночный бег, 3 по 10 сек.	10,5	9,9	9,6	9,1	8,7	8,1	8,0

Разработанный способ критериально – типологических оценок показателей физической культуры студента и компьютерная программа позволили оперативно проводить интегративную диагностику и осуществлять скрининг и мониторинг показателей физической культуры студента студентов вуза.

Скрининговые и мониторинговые исследования показателей физической культуры студента были проведены в 2003-2004; 2004-2005, 2004- 2005 и 2006 учебных годах. Статистическая обработка результатов, проведенных лабораторных и экспериментальных исследований выявила, что сбалансированность является важнейшим показателем для оценки физической подготовленности студента. Введение центильного метода в компьютерную программу позволяет оперативно обрабатывать большой масссив информации. Критериальные оценки показателей физической культуры студента были использованы для определения соответствия индивидуальных уровней типологическим нормам и отклонений от них у исследуемой выборки студентов. Подход был применен для оперативного контроля за состоянием физической подготовленности студентов.

Таблица 4

Уровни сбалансированности показателей физической
подготовленности студента (в % от общего числа обследованных студентов)




Обозначения: МГИУ – Московский государственный индустриальный университет; ПГАСУ – Пензенский государственный архитектурно-строительный университет;




Рис.5.

Сформированность физической культуры студента проявилась взаимосвязями показателей не только физической, но и психофункциональной подготовленности студентов в вузе (рис.4.).

Интегративное исследование показателей физической культуры студента в динамике учебного процесса при различных видах контроля за состоянием здоровья и физической подготовленности было проведено в констатирующем исследовании и педагогическом эксперименте.

В эксперименте приняло участие 112 студентов МГИУ и ПГУАиС. Сформировано 4 экспериментальных группы. В контрольной группе (КГ) из 24 студентов 1 курса на протяжении 2004-2005 учебного года использовался традиционный подход в организации учебного процесса по физическому воспитанию, осуществлялся контроль физической подготовленности по нормативам рекомендованным министерством образования Российской Федерации. Врачебный контроль, осуществлялся по справкам 096. В экспериментальной группе 1 (ЭГ1) участвовало 24 студента – первокурсника. Отличие от КГ состояло в психолого-педагогическом и врачебном обследовании, проведенным в течение учебного года, сформулированным рекомендациям по состоянию здоровья и физической подготовленности студентов, проведенному психолого-педагогическому тренингу студентов.

В экспериментальных группах 2 (ЭГ2) и 3 (ЭГ3) приняло участие по 24 студента 1 курса. На протяжении всего 2004-2005 учебного года один раз в неделю в осеннем и весеннем семестрах, в сессиях и каникулах проводилась интегративная диагностика показателей физической культуры студента, осуществлялся оперативный контроль с использованием интегративной технологии диагностики и оценки и нормирования учебной и внеучебной нагрузок (соответственно 2 и 2 занятия в неделю). Отличие ЭГ 4 от ЭГ 3 состояло в том, что со студентами ЭГ4 осуществлялся еженедельно не только контроль за показателями физической культуры студента, а также срочный контроль, самоконтроль и управление учебными и внеучебными нагрузками с использованием КИП на каждом занятии. Учебные и внеучебные, самостоятельные занятия проводились по 2 раза в неделю. В каждом семестре предусматривалось по 4 месячных цикла подготовки с втягивающим, базовым, интенсивным и предзачетным циклами подготовки. В течение первой недели использовался неизменный характер физических нагрузок, а затем предусматривалось ступенчатое повышение нагрузок. Динамика изменений показателей за время эксперимента показана на рисунке 6.




Рис 6. Динамика изменений показателей (педагогический эксперимент)

Результаты данного эксперимента подтвердили (выявленные ранее в пилотном констатирующем исследовании особенности структуры подготовленности студентов), что сопряженность и сбалансированность показателей психофизической подготовленности студента с использованием компьютерной обучающей среды являются важнейшими системообразующими факторами достижения сформированности физической культуры индивида, его интегративной психофизической подготовленности.

Сформированность интегративной физической культуры студента (в корреляционном отношении) проявилась взаимосвязями показателей не только физической и психофункциональной подготовленности, но и с успеваемостью студентов ЭГ3 в вузе. В целом наиболее эффективным оказался подход с достоверными различиями от других КГ и ЭГ у студентов ЭГ 3, в которой использовался не только оперативная экспресс диагностика и учебные и внеучебные занятия по физическому воспитанию, но и нормирование и коррекция нагрузок на основе использования оперативной, компьютерной информационной технологии. В проведенном сравнительном эксперименте проверялись эффекты различных дозировок и соотношений различных тренировочных упражнений и средств психофизической подготовки студентов с использованием компьютерной обучающей среды.

Известно, что тренировочный результат во многом зависит от объема выполненной тренировочной нагрузки, дозирования и соотношений каждого из используемого тренировочного упражнения. Может это относится и к тренировочным упражнениям с использованием компьютерной обучающей среды ? Чтобы выяснить это был проведен эксперимент с 4 группами студентов (всего 48 студентов 1 курса).

Общим в контрольной и экспериментальной группах была сумма (объем) и интенсивность выполненных упражнений. В неделю проводились под руководством преподавателя 2 учебных занятия и 2 внеучебных, самостоятельно проводимых занятия (всего 4 занятия по 2 академических часа в каждом). Еженедельно проводились экспресс диагностика. На каждом учебном и внеучебном занятии использовались мониторы сердечного ритма (модель – Полар) и интегративная технология контроля показателей физической культуры студента. Отличия между экспериментальными группами состояли в том, что на учебных занятиях нагрузка создавалась различными дозировками и соотношениями беговых упражнений и игры в минифутбол,.

Критериями сравнения служили уровни сформированности показателей физической культуры студента (физической подготовленности, психофункциональной активности, индекса здоровья, сбалансированности физических и психофункциональных качеств, успеваемости, интегративной оценки физической культуры студента. Динамика изменений показателей за время эксперимента показана на рис.7. Существенный тренировочный эффект получен за время эксперимента во всех экспериментальных группах. Достоверные различия между группами (по Стьюденту) по определяющим факторам произошли в группах 1 и 2, что выявлено при сравнении динамики показателей студентов 3 и 4 группы. Дозировки и соотношения беговых и игровых упражнений оказались более эффективными, по сравнению с нагрузкой экспериментальных групп применявших только бег, либо игру по минифутболу.





Рис. 7. Динамика изменений показателей за время сравнительного эксперимента.


В формирующем эксперименте исследовались эффекты различной структуры расстановки учебных средств в учебном процессе по физическому воспитанию студентов, эффективность модели психофизической подготовки студентов с использованием компьютерной обучающей среды.

В спорте известно, что положительный эффект тренировки зависит не только от дозировки и соотношений используемых средств и методов, но и от способа (структуры) их расстановки во времени (Матвеев Л.П., 1956, Аросьев Д.А, 1969,Чубаров М.М, 1972). В физическом воспитании структура расстановки учебных средств (дозировка тренировочных упражнений и заданий) может иметь существенное значение для формирования критериальных уровней показателей психофизической физической подготовленности студента. Для выяснения этого нами в 2006-2007 г. был проведен эксперимент с 2 группами студентов, в которых сумма, дозировка всех тренировочных упражнений и заданий была одинакова, проводилось 2 учебных занятия и 2 самостоятельных занятия в неделю по 2 академических часа в каждом. Различие состояло в способах, структуре расстановки тренировочных упражнениях в семестре.

В контрольной группе использовался традиционный способ расстановки средств, а в экспериментальной группе расстановка по принципу маятника «ПМ» (Аросьев Д.А., 1969, Чубаров М.М., 1972). В традиционном подходе предусматривалось по мере приближения к сдаче контрольных нормативов (соревнованиям) постепенное уменьшение объема и возрастание интенсивности выполняемых тренировочных упражнений. В структуре по «принципу маятника» предусматривалось ритмичное чередование микроциклов специализированных (МЦс) и микроциклов контрастных (МЦк), причем степень специализированности МЦс по мере приближения к сдаче контрольных нормативов (соревнованиям) повышалась, а МЦк – уменьшалась.

Главным итогом проведенного эксперимента явилось подтверждение того, что расстановка одной и той же суммы средств и методов по разному с использованием традиционного подхода в контрольной группе и по принципу «маятника» в экспериментальной группе привела к существенным различиям в эффектах подготовки (рис.8).

Установлено, что в экспериментах положительные сдвиги результатов у студентов явились следствием использования структуры подготовки по принципу «маятника». Системно-образующее (наиболее важное) влияние, проявилось в росте сбалансированности соматических показателей (методика диагностики АМСАТ). В экспериментальной группе она выросла на 57±16% по отношению к исходным результатам. Положительные изменения обнаружились также в динамике показателей физической культуры, служивших критериями сравнения.

Результаты тестов студентов экспериментальной группы, использовавших структуру подготовку по принципу «маятника» в сравнении с традиционным подходом существенно и достоверно улучшились (Р- 0,92, при р < 0,001). Во всех экспериментальных парах преимущество получили студенты экспериментальной группы, применявших интегративную технологию формирования физической культуры со структурой расстановки учебных средств в семестре по принципу «маятника».

Сбалансированность показателей физической культуры и сопряженность физической и психофункциональной подготовленности, а также общеуниверситетская успеваемость студентов обеих групп существенно возросли.




Рис. 8. Эффекты различной структуры расстановки учебных средств
в учебном процессе по физическому воспитанию студентов


Закономерным следствием использования технологии компьютерной обучающей среды стали итоговые и этапные результаты тестирования студентов в обеих экспериментальных группах, что проявилось в их срочных, кумулятивных и отсроченном эффектах подготовки.

Отсроченный эффект составил в среднем 97±0,75 от результатов итоговой оценки (непосредственно после эксперимента), который наблюдался по результатам повторного тестирования даже через 3 месяца после окончания эксперимента.

В четвертой главе в качестве эффективной модели для формирования информационного обеспечения занятий студента физической культурой и методом управления, позволяющим в вузе реализовать свою стратегию, в конкретные действия по физическому воспитанию использована система сбалансированных показателей физического воспитания студентов в вузе. Был выбран один из системных методов — система сбалансированных показателей — Balanced ScoreCardC), разработанная профессором Harvard Business School Робертом Капланом и основателем и президентом компании Balanced Scorecard Collaborative Дэвидом Нортоном в 1992 г. Вуз получает возможность перевести сформулированные стратегические цели и задачи в качественно новое состояние. Интегративная технология информационного обеспечения формирования физической культуры студентов при использовании сбалансированных аспектов ее дальнейшего развития получает интегративную технологию реализации намеченного.

Выбор системы сбалансированных показателей был обусловлен тем, что он позволяет одновременно:

• связать стратегические цели с оперативными действиями, позволяющими реализовать стратегию подготовки;
  
• учесть все входящие избирательные показатели, что необходимо для оперативной оценки информации; освоения индивидуально-типологических уровней психофизической подготовленности студента;
  
• своевременного реагировать на несоответствующие изменения в процессах посредством различия показателей, которые характеризуют достигнутые результаты и показатели, которые отображают процессы по достижению этих результатов.
  

В пятой главе проведено общее обсуждение основных результатов исследования. Анализ спортивно-методической литературы по физической культуре послужил основанием для проведения комплексных лабораторных и экспериментальных исследований для изучения причинно-следственных связей между параметрами, целями и факторами отражающими их результаты.

По результатам диагностических и экспериментальных исследований было доказано, что традиционные результирующие, внешние показатели в физическом воспитании, давали незаконченную и нецелостную оценку физической культуры студентов, важнейшие ее аспекты не обнаруживались. Это мешало созданию долгосрочных перспектив. Было предложено дополнить внешние показатели данными, отражающими, внутренние процессы, обеспечивающие способность личности к развитию.

Воможность оперативно измерять показатели и предоставлять значимую информацию в режиме «он лайн» о физической культуре целостно, позволило студентам на основе учебных занятий и самоподготовки обеспечивать более высокий уровень формирования показателей психофизической подготовленности, таких ее сторон как локомоторной, психо-функциональной, соматической и теоретической. Тем самым, идеи Каплана и Нортона нашли применение не только в экономике, менеджменте, в различных областях науки и техники, но и в физическом воспитании студентов. Ключевое значение в интегративной информационной технологии отдается концепции, согласно которой приоритет имеют не отдельно взятые показатели, сколько их взаимодействие и сбалансированность, а также интегральные, обобщенные и целостные показатели.

Возможность целенаправленного изменения психофункциональной активности личности с целью повышения уровня устойчивости организма, характерной для уровня успешной учебы и формирования сбалансированной системы психофизических показателей студента с использованием средств и методов физической культуры и спорта является чрезвычайно важной проблемой. Установлено, что чрезмерная интенсификация, прежде всего психофункциональных нагрузок приводит к дисбалансам показателей психофизической подготовленности студента, проявляемых кумулятивно в их гетерохронном снижении относительно ранее достигнутого уровня.

Следует отметить, что применение личностно ориентированной технологии с использованием персонифицированной информационной поддержки занятий физической культурой создает необходимые условия для реализации личностно-ориентированного и индивидуального подхода в работе по физическому воспитанию со студентами вуза. Особенностью совместной работы преподавателя и студента по формированию физически культурной личности становиться достижение и развитие способностей к самоуправлению, самоорганизации, самоконтролю. Таким образом, процесс обучения и воспитания трансформируется в процесс саморазвития и самовоспитания. Экспериментальная проверка технологического обеспечения формирования физической культуры личности подтвердила ее надежность, педагогическую эффективность и прогностичность.

Реализация в учебном процессе по физическому воспитанию выводов исследования сформулированных в положениях, выносимых на защиту, и заявленных методик свидетельствует о том, что выдвинутая нами гипотеза подтвердилась. По результатам диссертационного исследования сделаны выводы.

ВЫВОДЫ:

1. Аналитико-содержательный анализ физической культуры студентов технических вузов позволил сделать заключение о том, что в формировании «персонифициро­ванно-результативной стороны физической культуры студентов традиционно применяется преимущественно дифференцированный подход. Целостный подход в формировании информационной образовательной среды физической культуры студентов в физическом воспитании в вузе используется недостаточно. Полученные результаты исследования, сформулированные в положениях, выносимых на защиту, получены с использованием заявленных методик. Результаты исследования свидетельствует о возможности системного формирования физической культуры студентов при использовании информационной образовательной среды, создаваемой разработанной интегративной технологией. Выдвинутые нами гипотеза и задачи исследования в целом подтвердились.

2. Разработанная интегративная технология компьютерного сопровождения преподавания учебного курса, является средством эффективной организации саморазвития студентов вуза по физической культуре, отвечающим духу времени и включает следующую совокупность компонентов:

– методику системно-структурной диагностики физических, функциональных и психических показателей студентов с использованием традиционного подхода и компьютерной информационной технологии поддержки;

– методику системно-структурных, субъективных и объективных оценок в единой шкале показателей физической культуры студента;

– педагогическую методику формирования системы сбалансированных показателей физической культуры студентов с компьютерной информационной поддержкой теоретической и практической подготовки студентов по физическому воспитанию, реализуемых с использованием интеллектуальной информационной технологии моделирования персонифицированной психофизической деятельности с формированием управляющих воздействий в зависимости от критериально освоенного уровня и текущего состояния обучаемого.

3. Для интегративной технологии разработаны компьютерные программа, база данных, паспорт показателей физической культуры студента, методика системно-структурного исследования физической культуры студента и интерактивная технология информационного обеспечения теоретических и практических занятий по физическому воспитанию.

4. Выявлено, что существенной частью в интегративной технологии явилась разработанная программа интеллектуальной обучающей системы, представляющую собой персонифицированную модель обучаемого, процесса обучения, предметной области физического воспитания студентов, на основе которых для каждого обучаемого оперативно формируется рациональная стратегия обучения. Адаптивные информационные технологии обеспечивают интеллектуальную поддержку процессов принятия управленческих решений, что происходит за счет использования алгоритмических, математических и структурных методов. В компьютерной программе реализована система логистики знаний и подготовленности студентов по физической культуре, построенных на многоаспектной технологии, методах искусственного интеллекта, стандартах открытых информационных систем. При разработке программного обеспечения эффективными оказались: унифицированный язык моделирования, технология личностно-ориентированного программирования и язык структурированных запросов к реляционной базе данных по физической культуре.

5. Обнаружено, что при использовании обратной алгоритмической связи уменьшается неопределенность в оценках дифференцированных и обобщенных показателей физической культуры студента. При оперативном анализе текущего состояния показателей физической культуры студента повышается эффективность выбора способов формирования управляющих воздействий. Интеллектуальная (адаптивная) обучающая система позволяет не просто обучать студента и контролировать его знания, но и определять, какие знания недостаточны или ошибочны и вернуть обучаемого на соответствующий раздел теории или практики, либо дать студенту дополнительные разъяснения. Интеллектуальная обучающая система позволяет адаптировать процесс обучения под особенности каждого конкретного обучаемого, работающего с системой. На основе интеллектуальной информационной технологии моделируется персонифицированная психофизическая деятельность с управляющими воздействиями в зависимости от сформированного уровня подготовленности обучаемого.

6. Подтверждена возможность формирования теоретической и практической подготовленности за счет тщательной проработки системы информационных показателей физической культуры с использованием информационной обучающей среды. Интегративная технология физической культуры студентов характеризуется:

– интеграцией традиционной и инновационной организации занятий по физическому воспитанию студентов;

– информационным обеспечением теоретических и практических учебных и внеучебных занятий по физической культуре;

– интерактивным, диалоговым информационным обменом при формировании системы сбалансированных показателей физической культуры студентов с компьютерной информационной поддержкой теоретической и практической подготовки студентов по физическому воспитанию;

– применением адаптивных алгоритмов интеллектуальной образовательной среды с автоматизированной системой отбора наиболее значимых показателей в многофакторном составе показателей при формировании в режиме «on line» персонифицированных моделей подготовки студентов по физической культуре.

7. Осуществлен скрининг и мониторинг показателей физической культуры студентов в процессе физического воспитания студентов в вузе и определены информативные показатели физической культуры студентов на основе использования системно-структурной технологии диагностики. Выделение «Физической культуры», как фундаментальной основы профессионально-ориентированной психофизической подготовленности, обусловило основное направление совершенствования системы информационной поддержки преподавания «Физической культуры» – единство методологического подхода на протяжении всего курса с позиции внутренней целостности теоретических знаний и практической подготовленности студентов по «Физической культуре».

8. Установлено, что наиболее информативными показателями, характеризующими физическую культуру студента, является сбалансированность показателей психофизической подготовленности студента, а также сформированный критериальный уровень интегративной подготовленности и психофункциональной активности. По результатам системно-структурного исследования показателей физической культуры студентов для интегративной технологии разработаны:

– модель сбалансированной системы показателей, в основании которой положены критериальные уровни избирательных и обобщенных показателей физической культуры студентов в вузе;

– программа тестирования и оценки физического и психологического, функционального состояния и математический аппарат для анализа результатов тестирования;

– методика интегративной оценки показателей состояния физической культуры студентов, которая позволяет определить уровень отклонений и недостатки психофизической подготовленности студентов;

– компьютерная информационная технология диагностики показателей физической культуры с возможностью предупредить отклонения в психофизической подготовленности и обеспечить коррекцию неблагоприятных психофизических состояний студента в учебном процессе.

9. Выявлены общие особенности структуры показателей физической культуры, обусловленные процессами ее интеграции, дифференциации и стабилизации, в основе которых лежит взаимовлияние компонентов психофизической подготовленности студента. Психофизическая подготовленность проявляется интегративно по трем взаимосвязанным компонентам – локомоторному, психологическому и функциональному.

10. Разработана технология междисциплинарной скрининг-диагностики физической подготовленности, состояния здоровья студентов младших курсов, психологических механизмов адаптации индивидуума к изменившимся условиям и показана высокая прогностическая значимость показателей физической подготовленности, здоровья и физического развития для адаптации выпускников школ к обучению в вузе. По итогам скрининг-диагностики физической подготовленности разработаны программы, обеспечивающие компьютерную информационную поддержку формирования модельных характеристик психофизической подготовленности студентов разных учебных отделений и уровня подготовленности, в основу которых положены наиболее значимые средства учебного труда и внеучебной психофизической подготовки студента.

11. Предложены практические рекомендации по использованию авторской технологии с информационной обучающей средой формирования физической культуры студентов технических вузов Показано, что интегративная информационная технология обеспечивает развитие психофизических способностей, активное самообразование студентов, как на учебных занятиях, так и в режиме удаленного доступа. Интегративная технология рекомендуется для системной, профессионально-ориентированной информационной поддержки формирования сбалансированной системы показателей психофизической подготовленности студентов разных учебных отделений, в основу которых положены наиболее значимые средства учебного труда и внеучебной психофизической подготовки студента.