Двигательные функции у учащихся, осваивающих рабочие нажимные движения


Изучение физиологических закономерностей развития и совершенствования двигательных навыков раскрывает возможности более полного управления и регулирования деятельностью учащихся в процессе трудового обучения.

Основу многих трудовых навыков составляют нажимные поступательные движения. Поэтому изучение физиологических закономерностей формирования таких движений может лечь в основу методических разработок.

В данной статье изложены результаты изучения двигательных функций у учащихся в процессе опиливания. Среди слесарных операций опиливание занимает одно из ведущих мест. Вместе с тем овладение навыком опиливания является довольно сложным процессом.

Процесс опиливания складывается из следующих основных навыков и умений: 1. Правильно держать инструмент. 2. Поддерживать правильную рабочую позу. 3. Попользовать при работе напильник на всю длину. 4. Правильно сочетать движения рук с движениями корпуса. (При опиливании целесообразно совершать колебания корпусом в такт работе.) 5. Согласовывать работу рук по силе нажатия. (В начале каждого хода основной нажим производится левой рукой. При движении вперед нажим левой руки должен постепенно ослабевать, а правой усиливаться. Благодаря этому обеспечивается движение напильника в одной плоскости, что приводит к отсутствию «завалов» на опиливаемой поверхности. Мышцы правой и левой рук попеременно отдыхают. При обратном, холостом ходе нажим на напильник не производится.) 6. Дозировать усилия в зависимости от характера опиливания (грубой, чистовой опиловки и т. д.). 7. Сохранять при движении напильника правильное направление (например, при крестообразной опиловке - под углом 45° к оси тисков).

Этот перечень основных элементов, из которых складывается навык опиливания, можно объединить в 3 группы. Они примерно соответствуют трем последовательным этапам обучения навыку опиливания.

На 1-м этапе ученики обучаются держать инструмент, сохранять правильную рабочую позу.

На следующем этапе они учатся совершать рабочие движения на всю длину инструмента и небольшие движения корпусом в такт работы.

И наконец, на последнем этапе им предстоит освоить балансировку инструментом, научиться дозировать усилия в зависимости от характера опиливания. Это наиболее сложный для овладения этап.

Следует отметить, что разделение на 3 периода, или этапа, несколько условно, так как процесс овладения элементами опиливания 2-го и 3-го периодов взаимосвязан, может идти параллельно и занимать довольно длительное время. Так, по данным К. С. Точилова и З. А. Алферьевой, даже у учащихся училищ (которые обучаются опиливанию на 1-м году в 6-7 раз больше, чем школьники VI класса) умения правильно распределять усилия правой и левой рук остаются к концу 1-го года несовершенными.

Для получения экспериментальных данных о структуре нажимных опиловочных движений был организован лабораторный эксперимент. Наблюдалось около 70 школьников V, VI, VII, VIII классов.

Применялась методика, с помощью которой у учащихся синхронно регистрировались показатели двигательных функций: 1) усилия нажимных движений, 2) степень подвижности локтевого сустава, 3) пространственная точность и амплитуда рабочих движений.

Эти показатели фиксировались с помощью потенциометрических, тензометрических и пневматических датчиков на чернилопишущем осциллографе. Установка состоит из: 1) двух панелей экрана, по которым движется бумажная лента. На ленте регистрируется движение инструмента во фронтальной и сагиттальной плоскостях; 2) пишущего устройства, закрепляемого на передней части напильника; 3) чернилопишущего осциллографа; 4) датчиков для регистрации нажимных движений. В комплект входит также устройство для регистрации амплитуды движения локтевого сустава.

Все показатели датчиков отмечаются синхронно на одной ленте. Экран для регистрации движений инструмента состоит из двух панелей, размещенных друг к другу под углом 90°. Три прижимных свободно вращающихся валика и направляющие на панелях обеспечивают правильное положение движущейся по экрану ленты. Движение ленты осуществляется лентопротяжным механизмом осциллографа.

На приборе установлены кассета с приспособлением для равномерной размотки ленты и автоматический подмотчик ленты в рулон.

Запись движений напильников осуществляется с помощью специального пишущего устройства, крепящегося на передней части инструмента. Пишущее устройство состоит из крепящегося к напильнику корпуса с двумя обоймами и двух свободно входящих в обоймы стержней от шариковых авторучек. На стержни одеты эластичные пружины, обеспечивающие постоянное соприкосновение стержней с бумажной лентой.

Боковая запись движений позволяет непрерывно регистрировать траекторию рабочего и холостого хода. Фронтальная запись дополнительно к боковой записи фиксирует отклонения напильника от горизонтальной плоскости вверх и вниз, т. е. регистрирует балансировку инструментом.

Для регистрации усилий нажимных движений использован тензометрический датчик. Датчик укреплен под установкой перед тисками.

Такое расположение датчика позволяет регистрировать суммарное усилие нажимных движений, складывающееся из усилия вперед и вниз.

Измерение при опиливании амплитуды движений локтевого сустава осуществляется при помощи потенциометра, который крепится к руке на уровне локтя с помощью двух бравшей. Сигналы с датчика этого устройства подаются на один из каналов осциллографа.

В тех случаях, когда требуется, чтобы ученики работали под задаваемый ритм, звуковые сигналы нужной частоты подаются на крепящийся к уху исследуемого портативный наушник.

В ходе исследований мы стремились по возможности сохранять условия проведения опытов примерно равными.

Ученики работали инструментами, соответствующими по размерам их возрастным особенностям.

Высота рабочего места подбиралась в соответствии с ростом учеников. Опиливаемые детали имели одинаковую твердость и ширину. Рабочее место дополнительно освещалось светильником местного освещения.

Прежде чем приступить к основным исследованиям, ученики осваивали правильную хватку инструмента и правильную рабочую позу (на основании инструкции педагога).

В первой серии исследований изучались различные показатели и особенности выполнения операции опиливания в начальный период обучения без активного вмешательства со стороны экспериментатора.

Полученные записи рабочих движений свидетельствуют о том, что у учеников 1-го года обучения траектория основного движения - движение инструмента вперед - имеет вогнутую, волнообразную, а чаще всего выпуклую форму. Отклонение от требуемой горизонтальной плоскости опиливания достигает 5-6° и более. В конечной точке движения нос инструмента или задирается, или чаще опускается, описывая петлю. Это особенно наглядно видно при боковой записи движений. Опиливаемая учениками поверхность в результате этого приобретает непрямолинейную форму с завалами передней или задней, а часто и той и другой граней.

Такая типичная ошибка новичков объясняется неумением их правильно распределять усилия правой и левой рук в зависимости от положения напильника по отношению к опиливаемой детали. Опытный слесарь в начале движения основной нажим производит левой рукой (на короткий рычаг). При движении вперед нажим левой руки должен постепенно ослабевать, а правой - усиливаться. При такой балансировке сил сохраняется горизонтальное положение инструмента. Этот факт хорошо известен, описан во всех руководствах и пособиях по слесарному делу. Ему обучают учащихся, и все же усвоение данного элемента происходит очень медленно.

Если сопоставить длину хода инструмента у мастера и у учеников, то оказывается, что у последних длина рабочего хода значительно короче, составляя 100-150 мм по сравнению 180- 220 мм у мастера (мастер и ученики работали напильником одинаковой длины - 250 мм). Это свидетельствует о том, что ученики не умеют использовать всю рабочую поверхность инструмента, совершают укороченные движения, работают непроизводительно.

Интересные данные получены при регистрации усилий опиловочных движений. Как показывают тензограммы, учащиеся не прикладывают достаточных усилий при опиловке, часто скользят по поверхности металла. Величина усилий на протяжении рабочего хода колеблется. Это особенно наглядно видно при сравнении показателей работы мастера и ученика. Работают учащиеся неритмично. Паузы между движениями неравномерны и не всегда выражены.

Характеристику движений при опиливании дополняют результаты исследований углового перемещения в локтевом суставе. Амплитуда движений в локтевом суставе у ученика 1-го года обучения опиливанию значительно меньше, чем у мастера, и в большой степени вариабельна.

По форме записи движений можно косвенно судить и о скорости рабочих движений. Скорость движений у учеников нарастает и снижается неравномерно. Нередко можно наблюдать снижение скорости до нуля в середине основного движения. Наряду с этим выявлялась тенденция к учащению темпа движений до 90-100 и более.

Все описанные выше факты получены при исследовании учащихся V класса, впервые осваивающих операцию опиливания. Для того чтобы иметь более полное представление о том, как изменяются некоторые характеристики двигательного навыка при опиливании, были также обследованы учащиеся, осваивающие слесарное дело 2, 3 и 4-й год.

Анализ полученных результатов выявил достоверные различия в показателях наблюдаемых функций у учащихся V и VIII классов. Более существенные изменения отмечены в показателях пространственной точности движений. У учеников, осваивающих слесарное дело 4-й год, отклонение инструмента от горизонтальной плоскости примерно вдвое меньше, чем у учеников 1-го года обучения. Но и у восьмиклассников в свою очередь точность движений хуже, чем у мастера, почти в два раза.

Для оценки степени развития навыка опиливания имеют значение характеристики и других показателей двигательных функций: величины мышечных усилий, подвижности суставов рук. Эти показатели более существенно изменяются после 1-го года обучения слесарному делу. В последующий период обучения подвижность локтевого сустава и величина рабочих усилий при опиливании возрастают незначительно.

Интересные данные получены при сопоставлении развертывания наблюдаемых процессов во времени у мастера и у учеников. Так, выяснилось, что у мастера в фазу рабочего хода (перемещение напильника вперед) начало разгибательного движения в локтевом суставе почти совпадает с началом рабочих усилий, опережая последние на 50-150 м/сек.

В фазу холостого хода (перемещение инструмента назад) и в паузу между движениями величина усилий у мастера резко уменьшается почти до нуля, что свидетельствует о полном мышечном расслаблении.

У учеников, осваивающих опиливание, наблюдаются иные соотношения. У них в фазу рабочего хода начало усилий регистрируется тензометрический датчиком только спустя 200-300 м/сек после начала разгибательного движения, т. е. примерно с полпути рабочего хода. Усилия возрастают до первой трети фазы холостого хода. Начавшийся затем период снижения усилий захватывает часть холостого хода, паузу между двумя движениями и заканчивается лишь в первую треть рабочего хода. Такое распределение усилий приводит к быстрому утомлению.

В ходе обучения отмеченные выше соотношения между периодами движений и усилий меняются в сторону их синхронизации, но не достигают показателей, наблюдаемых у мастеров.

Таким образом, результаты проведенных исследований позволили выявить характер изменений некоторых двигательных функций у учащихся, осваивающих рабочие нажимные движения. Эти данные, мы полагаем, могут быть привлечены как для оценки степени развития трудовых навыков, так и поиска путей их совершенствования.


Еще по теме:


Ваше имя:
Защита от автоматических сообщений:
Защита от автоматических сообщений Символы на картинке: