CC BY
63
training of athletes in mas-wrestling", Uchenye zapiski universiteta imeni P.F. Lesgafta, No. 11 (69), pp. 39-42.
3. Zakharov, AA. (2011), Mas-wrestling, publishing center "NEFU", Yakutsk.
4. Nachinskaya S.V. (2005), Sport metrology, Academy, Moscow.
5. Sonkin, V.D. (2010), "Problem of physical working capacity estimation", Vestnik sportivnoy nauki, No. 2, pp. 37-42.
6. Janssen, P. (2001), Lactate threshold training, Human Kinetics. Контактная информация: [email protected]
Статья поступила в редакцию 22.10.2014.
УДК 629.7.072.4
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МЕТОДА ОБУЧЕНИЯ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ НАВЫКА У ПИЛОТОВ ПО ВЕДЕНИЮ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРИЕНТИРОВКИ
Максим Валентинович Барабанов, пилот, ОАО «Авиакомпания «Россия», Санкт-Петербург, Геннадий Владимирович Коваленко, доктор технических наук, профессор,
заведующий кафедрой, Юрий Юрьевич Михальчевский, кандидат технических наук, заведующий кафедрой, Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
Аннотация
Для преодоления недостатков индикации авиагоризонтов (АГ) типа «вид с воздушного судна (ВС)», при использовании которых пилоты нередко допускают ошибки при ведении пространственной ориентировки, авторами предложен метод обучения, в процессе которого, на первом этапе, используются только изображение ВС. На последующих этапах - по изображению ВС и по показаниям АГ. Обучение состояло из пяти упражнений, целью которых было обеспечить наглядность и постепенность процесса обучения данному навыку с одновременным повышением надежности его реализации в полете. Кроме того, был построен вариант математической модели накопления информации в процессе предложенного метода обучения. Построение, структура и результаты апробации математической модели приведены в статье. Результаты эксперимента свидетельствуют об увеличении вероятности безошибочной работы студентов-пилотов, обучавшихся по предложенной методике (экспериментальная группа) до 0,892, в контрольной группе вероятность составляла 0,726. Таким образом, статистически достоверно была повышена надежность ведения пространственной ориентировки у обучавшихся студентов-пилотов по предложенной методике.
Ключевые слова: математическая модель, метод обучения, пространственная ориентировка, пилот, авиагоризонт, эксперимент, информация, надежность.
DOI: 10.5930/issn.1994-4683.2014.10.116.p22-34
METHOD AND MODEL OF SKILL SHAPING BY ATTITUDE ORIENTATION BY USING THE ATTITUDE INDICATOR OF FORMS OUTSIDE-IN
Maksim Valentinovich Barabanov, the pilot, "Russia airlines ", St. Petersburg, Gennady Vladimirovich Kovalenko, the doctor of technical sciences, professor,
department chairman,
Yury Yuryevich Mikhalchevskiy, the candidate of engineering sciences, department chairman, St. Petersburg State University of Civil Aviation
Annotation
To overcome the drawbacks in artificial horizon indication (for example "aircraft type"), using which the pilots often make errors in keeping attitude orientation, the authors offer a method of training.
It's first stage only employs the aircraft image. The following stages employ the aircraft image and artificial horizon data. The training consisted from 5 stages (exercises), the aim of which was to visualize and make the training process gradual of such a difficult skill as keeping attitude orientation and enhancing its reliability in flight. A mathematical model of data accumulation during the proposed training method has been offered in the article. Further on, an experiment has been conducted with a test group of 48 people. The result of the experiment given in the article allowed us to increase the probability of faultless work by the test group student-pilots up to 0.892. Whereas the control group result was 0.726. Thus the reliability of attitude orientation of the trainee students was statistically increased. Moreover, mathematical model has been proved adequate.
Keywords: mathematical model, training method, attitude orientation, pilot, artificial horizon, experiment (test), information, reliability.
ВВЕДЕНИЕ
Процесс формирования образа пространственного положения - сложный элемент обучения пилота. Его формирование требует целенаправленной подготовки, методика которой до настоящего времени недостаточно разработана [5-7].
Многочисленные теоретические исследования [5-8] показывают, что наиболее правильным для использования типом АГ является «вид с земли». Но в настоящее время практически на всех гражданских ВС установлены АГ типа «вид с ВС», которые в сложной ситуации могут приводить к потере пространственной ориентировки [6].
Существует два способа избежать этой проблемы.
Первый состоит в использовании более совершенной индикации, предоставляющей пилоту информацию о положении ВС относительно земной поверхности.
Второй предполагает разработку и внедрение новых методов подготовки, которые позволяют формировать у пилотов навыки ведения пространственной ориентировки в штатном полете, особой ситуации, в том числе и за пределами ограничений ВС.
МЕТОДИКА
Основываясь на анализе литературы и собственном опыте, авторы выдвинули предположение, что визуализация, при которой ВС, отображаемое на мониторе тренажера подвижно, объемно и расположено хвостовым оперением к оператору, а «земля» неподвижно (рис. 1), поможет повысить устойчивость навыков пилотирования ВС по АГ «вид с ВС» в сложных условиях.
Исходя из этого был предложен новый метод обучения.
На первом этапе обучения пилотирование осуществляется на тренажере только по изображению ВС на мониторе, а на последующих этапах - одновременно по изображению ВС и по показаниям АГ «вид с ВС» (рис. 1в).
Это, с нашей точки зрения, должно помочь формированию у студентов-пилотов такого образа полета, который обеспечит более устойчивый навык пространственной ориентировки в полете.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Для проверки выдвинутой гипотезы была составлена специальная, основанная на использовании АГ «вид с ВС» программа для экспериментальной группы. Она состояла из пяти упражнений и выполнялась на процедурных тренажерах СПбГУ ГА.
а) б) в)
Рис. 1. Организация эксперимента
В первом упражнении ВС, отображаемое на мониторе тренажера подвижно, объемно и расположено хвостом к оператору, «земля» неподвижна; один полет 10 мин (рис. 1а).
Второе упражнение предполагало управление ВС (отображение аналогично предыдущему) в вертикальной плоскости, т.е. выполнение фигур пилотажа: штопор, бочка, петля; один полет длится 15 мин.
В третьем упражнении дополнительно к отображению силуэта самолета вводятся приборы контроля режима полета (высота и скорость) (см. рис. 1б); один полет 15 мин.
В четвертом упражнении одновременно с отображением силуэта самолета, высотомера и указателя скорости вводятся показания авиагоризонта, совместно (см. рис. 1в); предполагалось три полета по 15 мин.
В пятом упражнении пилотирование выполняется по приборам, отображается только приборная панель ВС, силуэт самолета отсутствует; совершается пять полетов по 15 мин.
Программа подготовки на процедурных тренажерах, принятая в настоящее время, включает наземную подготовку, ознакомительный полет в зону и полеты по маршруту с применением средств навигации. Общее время подготовки составляет 27 ч. Предложенная авторами программа подготовки составляет 2 ч 40 мин и предназначена не для замены существующей программы, а как дополнение к ней.
На основании данных о времени проведения упражнений и объеме предъявляемой информации была построена математическая модель накопления информации при предъявлении информации с перерывами. При этом использовалась терминология, предложенная в [8]. Математическая модель была применена для определения оптимального времени предъявления информации.
Найдем величину уровня, находящейся в памяти пилота информации после каждого упражнения.
Уравнение, описывающее процесс усвоения информации в первом упражнении будет иметь вид: 11 = (1 — е Т1) / Т1 . Вычислим общее количество поступающей информации [10]: 1Е = т^2 —, где т - число предъявляемых приборов; 1 - эффективная Д1
длина шкалы прибора (в градусах); Д1 - ошибка при чтении прибора (в градусах).
30
1Е1 = 1х ^у = 3,33
Рассчитаем темп поступления информации: Я = —, где т - время предъявления
т
информации (в секундах). В данном случае т - это время упражнения (10 мин.), тогда
3 33
Я1 =±£1 = 0,0055. 1 600
Вычислим постоянную времени: Т=—Т =—2,6 ,. =—2,6— = 866,7, где
Я1'1 1 0,0055 0,0033
а=2,6 [8].
Вычислим отношение времени предъявления информации к постоянной времени:
_ т - 600 0 692
т = —; т, =-= 0,692.
Т 1 866,7
Процесс усвоения информации в первом упражнении:
11 = " -е =1^ = 0,721.
1 0,692 0,692
Полученная величина процесса усвоения информации говорит о правильности выбора времени упражнения и количества предъявляемой информации, что соответствует многочисленным экспериментам [8]. Если уменьшить объем предъявляемой информации, то активность оператора понижается, если значительно увеличивать объем предъявляемой информации, то наступает перегруженность оператора. Оба изменения объема информации отрицательно сказываются на восприятии информации оператором.
Теперь рассчитаем забывание полученной информации после первого упражнения.
Рассчитаем темп забывания информации: Я = -*, где т - время забывания информа-
т
ции, то есть время от окончания упражнения до начала следующего (в секундах), тогда 3 33
Я* =^-- = 0,011. 1 300
Вычислим постоянную времени при забывании информации:
Т*=-агг; Т* = —21—¡у = 371,4. Я1,1 1 0,011й
Вычислим отношение времени забывания информации к постоянной времени при
забывании информации: т* = — • т * = 300 = 0 808
Т*' 1 371,4 '
Процесс забывания информации описывается следующим уравнением:
С=1« +(1п -«)Тп.
Величина 1„ (количество информации в памяти по истечении достаточно большого промежутка времени) зависит от длительности перерыва между упражнениями и с каждым упражнением растет, что обусловлено накоплением информации в памяти [8]:
1« = 0,64; 11* = 0,64 + (0,721 - 0,64) е-0,808 = 0,676.
Расчет процесса усвоения информации для следующих упражнений производился
по формуле: 1п =
' 1 - е-~п ^
V "п у
\ - ^ ^
V тп у
т*
х !п-1.
Числовые выражения для последующих упражнений аналогичны выражениям в первом упражнении.
360
Расчеты для второго упражнения: 1£ 2 =1х log2-= 6,17. В данном случае эффективная длина шкалы возросла до 360 градусов, это обусловлено тем, что во втором
упражнении ВС вращается вокруг своей оси на 360 градусов, то есть выполняет фигуры пилотажа.
Я =
6,17
= 0,0069; Т2 = -
2,6
900 0,0069'
Процесс усвоения информации: I =
2,6 0,004
= 650; т2 =
900
С1 — е—1,38 С
1,38
1 —
1 — е
650
-1,38 Л
= 1,38.
1,38
х 0,676 = 0,852.
Рассчитаем забывание полученной информации для второго упражнения:
А 1 7
Я2 = —,-= 0,000036; т* = -
2,6
= 260000; т = 172800 = 0,665.
172800 ' ' 0,0000361Д ' ' 260000
Процесс забывания информации:
1Ю 2= 0,55 [8]; 12* = 0,55 + (0,852 — 0,55)е—0,665 = 0,705.
Расчеты для третьего упражнения. 1£3 = 3 = 12,9.
В третьем и последующих упражнениях эффективной длинной шкалы прибора является средняя длина шкалы по трем предъявляемым приборам.
Я = = 0,014; Т = 2,6
900
3 0,0141Д 0,009
2,6 2ой 9 - 900 3115 = 288,9; т3 =-= 3,115.
Процесс усвоения информации: Т =
С1 — е—3,115 ^ С
V 3,115 У V
1—
1 — е
288,9
3,115
3,115
х 0,705 = 0,796.
Рассчитаем забывание полученной информации:
я;=!М = 0,107; т3* =. 2,6
120
0,1071
— 120 - = 30,6; т3*=-±- = 3,922; 3 30,6
13* =0,65 + (0,796 — 0,65) е—3,922 =0,653. Произведем расчеты для первой части четвертого упражнения.
82 12 16 1^=4^ —= 12,16; Я41 =—-— = 0,01; Е4л 2 10 41 900
Т =■
14.1
2,6
2,6
0,011,1 0,006 Процесс усвоения информации: Т41 =
= 433,3; т41 =
— 900
433,3
= 2,07.
С1 — е—2,07 ^ С
2,07
1—
1 — е
2,07
2,07
х 0,653 = 0,8.
Рассчитаем забывание полученной информации: 10 1 £\
Я41 =—,-= 0,00007; Т* =
2,6
172800 120
■ = 173333,3;
30,6
0,00007 1,1
= 0,9; 141* = 0,57 + (0,8 — 0,57) е—0,9 = 0,664.
Произведем расчеты для второй части четвертого упражнения
82 =12,164; Я42=1216 = 0,006. 10 1800
В данном случае было решено объединить время двух упражнений (30 мин вместо двух упражнений по 15мин), так как они выполнялись последовательно без перерыва и имеют один темп поступления информации.
Т
А Л о
2,6
0,006й 0,003
2,6 866 7 — 207 ■ = 866,7; т, 2 =-= 2,07.
866,7
/
/
/
т,, =
Процесс усвоения информации: Т _ =
(
1 - е
-2,07 Л
V 2,07 у V
1-
1 - е
2,07
2,07
х 0,664 = 0,81.
Рассчитаем забывание полученной информации:
Я* =i2г— = 0,0001; Т* = 2,6 ,, =86666,7т42* = 0,997;
86400
0,00011
30,6
142* =0,59 + (0,81- 0,59) е-0-997 =0,672. Расчеты для первой части пятого упражнения.
9 9
Е51 -3^2-= 9,9;Я51 =—
Е5Л 10 1800
I
Т«1 =
100 ! 10 2,6 2,6
= 0,005;
0,005й 0,002 Процесс усвоения информации: 151 =
1800 1 38 = 1300; т51 =-= 1,38.
1300
'1 - е-1,38 А (
1,38
1-
1 - е
1,38
1,38
х 0,672 = 0,855.
Рассчитаем забывание полученной информации:
Я,
9,9 172800 172800
= 0,00005; Т51=-
2,6
■ = 260000;
0,00001й = 0,665; 151* = 0,61 + (0,855 - 0,61) е-
260000
Расчеты для второй части пятого упражнения.
100 _ ^ 9,9 1е5.2=3^2 —= 9,9; Я,2= '
= 0,736.
Т =
15.2
10
2,6 2,6
= 0,005;
0,0051Д 0,002 (
1800
1300 — 1800 1 38 = 1300; т„ =-= 1,38.
1300
Процесс усвоения информации: I =
1 - е
1,38
1,38
1-
1 - е
1,38
1,38
х 0,736 = 0,879.
Рассчитаем забывание полученной информации:
Я52 =-
9,9
172800
= 0,00005; Т52 =-
2,6
0,000011
■ = 260000;
т„* =172800 = 0,664; 15.2* =0,63 + (0,879 - 0,63) е-0,664 = 0,767.
260000
Расчеты для третьей части пятого упражнения:
ТЕ5.3=31^:
100 10
= 9,9; Я53 =
9,9 900
= 0,01;
Т
2, 6
. 2,6 — 900
-гг =-= 520; т53 =-= 1,7.
0,01й 0,005 520
Процесс усвоения информации: =
'1 - е-1,7 А '
V 1,7 у
1-
1 - е
1,7
1,7
х 0,767 = 0,88.
у
Схематически процесс накопления информации изображен на рис. 2.
Кроме того были проведены математические расчеты с различными интервалами времени предъявления информации. Они позволили сделать вывод о том, что время упражнения равное 15 мин, является оптимальным, и только в заключительном упражнении имеет смысл незначительно увеличить время предъявления информации или уменьшить объем предъявляемой информации. Уменьшить объем предъявляемой информации
/
/
т,, =
/
можно за счет оптимизации маршрута считывания показаний с приборов.
Рис. 2. Процесс накопления информации
Таким образом, слабый рост усвоения информации на конечном этапе программы обучения является показателем того, что необходимый уровень навыков по ведению пространственной ориентировки достигнут.
Задача эксперимента - получение оценок системы, на основании которых можно сделать заключение об эффективности предложенного метода обучения студентов-пилотов, ведению пространственной ориентировки по АГ типа «вид с ВС».
Из общего количества студентов третьего курса специализации «летная эксплуатация гражданских ВС» (76 человек) были отобраны 61 желающий участвовать в эксперименте. Далее методом лотереи были отобраны 48 исследуемых студентов-пилотов. Исследуемые были выписаны в алфавитном порядке и с помощью таблицы случайных чисел [1, 12] разделены на экспериментальную (ЭГ) и контрольную группы (КГ) по 24 человека.
Первый этап эксперимента заключался в выполнении опытными группами теста «Авиагоризонт» [4, 6]. Цель данного теста - проверка уравнивания опытных групп по способностям. Суть теста «Авиагоризонт» заключается в предъявлении испытуемым 50 слайдов с изображением АГ «вид с ВС» с кренами разного направления и величины (рис. 3). Слайды предъявлялись с интервалом в три секунды. Испытуемым было необходимо определить направление крена (левый или правый) и занести ответ в специальный бланк.
Рис. 3. Пример слайдов теста «Авиагоризонт»
Второй этап эксперимента выполнялся на процедурных тренажерах. Цель: опробовать на экспериментальной группе упражнения по привитию навыков пилотирования ВС по АГ и оценить эффективность этих упражнений.
Содержание второго этапа описано в статье выше.
Экспериментальная группа выполняла полеты по предложенной программе, а контрольная группа выполняла полеты по кругу (25 мин), полеты по маршруту (2 ч. 00 мин.) и полет по приборам (15 мин) с получением информации только с приборов. Общее время программы подготовки на тренажерах каждой из групп составило 2 ч 40 мин.
После завершения программы было выполнено два теста на процедурных тренажерах. Тесты выполнялись с отображением только приборной доски ВС.
Цель первого теста состояла в проверке гипотезы о том, что экспериментальная группа после прохождения программы упражнений эффективнее справляется с задачей пилотирования по АГ и допускает меньше ошибочных действий при управлении ВС по крену. Тест заключался в следующем. Изображение приборной доски ВС закрывалось щитом, так чтобы исследуемый не видел изображения приборной доски и движения штурвала тренажера. Далее вводился крен по авиагоризонту, и по команде экспериментатора или его помощника «выводи» открывалось изображение приборной доски, и испытуемый выводил «ВС» в горизонтальный полет без крена. Каждому участнику эксперимента предъявлялось десять вариантов кренов. Регистрировалось количество неправильных действий на вывод из крена, т.е. вращение самолета в сторону увеличения крена.
Второй тест выполнялся аналогично первому, но пилоту при его выполнении вводилась дополнительная задача. Недостатки техники (в данном случае «неадекватная» индикация авиагоризонта) проявляются, главным образом, в усложненных условиях деятельности пилота, вызывающих дефицит времени, высокую загруженность, состояние повышенной напряженности [2-4, 9]. Потеря пространственной ориентировки, как правило, происходит в состоянии психофизиологической напряженности [6], которая и была смоделирована при помощи дополнительной задачи.
Целью второго теста являлось получение, по возможности, достоверности различий в результатах контрольной и экспериментальной группах, а также получение дополнительного материала для анализа результатов обучения.
Третий этап эксперимента заключался в выполнении усложненного теста «Авиагоризонт». Тест был проведен в целях сбора дополнительного материала сделанного во втором тесте вывода. Было решено усложнить тест по причине того, что первый тест «Авиагоризонт» не вызвал затруднений у испытуемых. Суть теста заключается в предъявлении испытуемым 50 слайдов с изображением авиагоризонта (вид с ВС) с кренами разного направления и величины. Усложнение заключалось в том, что изображение самого авиагоризонта также могло быть повернуто на величины углов кратные 90 градусам (рис. 4). Слайды предъявлялись с интервалом в три секунды. Испытуемым было необходимо определить направление крена и занести ответ в специальный бланк. В заключение была произведена обработка результатов исследования и их статистический анализ.
Рис. 4. Пример слайдов для усложненного теста «Авиагоризонт»
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА
Обработка результатов теста «Авиагоризонт»
В результате теста «Авиагоризонт» получены следующие данные:
Результаты теста «Авиагоризонт»
Таблица 1
Кол-во ошибок Кол-во человек, допустивших ошибки
КГ ЭГ
0 20 18
1 2 3
2 - 2
4 1 -
13 - 1
28 1 -
При вычислении практически всех критериев (средней арифметической величины (М), среднего квадратического отклонения (с), средней ошибки среднего арифметического (т), средней ошибки разности (1), критерия Уайта, критерия Вилконсона, ранговой корреляции Спирмена, коэффициента корреляции) была получена низкая вероятность достоверности рассчитанных значений, следовательно, можно сделать вывод, что использование метода лотереи и таблицы случайных чисел в основном обеспечили уравнивание групп по способностям.
Обработка результатов теста с дополнительной задачей на тренажере
В результате теста с дополнительной задачей на тренажере получены следующие данные (таблица 2). Расчет числовых выражений второго теста производился аналогично
первому тесту.
Таблица 2
_Количество ошибок в тесте с дополнительной задачей на тренажере_
Кол-во ошибок Кол-во человек, допустивших ошибки
КГ ЭГ
0 - 6
1 4 12
2 10 4
3 1 2
4 4 -
5 4 -
Расчеты к таблице 2:
КГ ЭГ
Среднее арифметическое (М) Мк=2,73 Мэ=1,08
Среднее квадратическое отклонение (с) ск=1,42 !3=0,88
Ошибка среднего(т) тк =±1,42/>/23 =0,29 тэ = ±0,88/л/24 = 0,18
1 Стьюдента: 1 = (2,73 -1,08) / -у/0,084 + 0,032 = 4,85
Р 0,0001.
Полученный результат свидетельствует о том, что отличия в результатах статистически достоверны.
Критерий Уайта. Коэффициент Т равен 470, что больше меньшей суммы рангов Тэ=398. Поэтому можно сделать вывод, что между выборками статистически есть достоверность различия.
Критерий Вилкоксона. Вычислив разницу в количестве ошибок и проведя ранжирование всех показателей, начиная с наименьшего и заканчивая наибольшим значением. При этом учитывая лишь абсолютные значения разницы, т. е. чем больше разность, тем больше должен быть ранг. Вычислив суммы рангов отдельно с отрицательными и положительными знаками. Затем вычислив сумму всех рангов. Общая сумма всех рангов рав-
на 171. Сумма с отрицательными знаками равна 9; Сумма с положительными знаками равна 162. Определив табличный критерий ъ для уровня значимости 0,05 и числа сравниваемых пар (18) по таблице «Значения критерия Вилкоксона» [1]. Для 18 парных наблюдений ъ равен 41. Сравним табличный критерий ъ с меньшей суммой рангов, полученной в исследовании: ъ=41 > 9, следовательно, между выборками статистически есть достоверность различия.
Ранговая корреляция Спирмена. Рассчитанный коэффициент корреляции рангов:
о = 1--6—656— = 0 507 Сравним полученный коэффициент с табличным значени-
20 — (202-1)
ем для 20 пар. Уровень значимости по таблице [11] равен 0,377. Следовательно, полученный коэффициент корреляции рангов превышает Р=0,05 и может считаться значимым с вероятностью ошибки менее 0,05.
Коэффициент корреляции. Подставим найденные значения параметров в формулу: гкэ = 12,8/^40,8 —16 = 0,501. Полученное значение коэффициента корреляции больше
табличного коэффициента [11], который равен 0,444. Следовательно, коэффициент корреляции является значимым. Таким образом, сделать вывод, что полученная разница в результатах контрольной и экспериментальной групп является статистически достоверной.
Обработка результатов усложненного теста «Авиагоризонт»
В результате усложненного теста «Авиагоризонт» получены следующие данные:
Таблица 3
_Количество ошибок в усложненном тесте «Авиагоризонт»_
Кол-во ошибок Кол-во человек, допустивших ошибки
КГ ЭГ
0 6 12
1 4 2
2 - 4
3 - 1
4 - 1
5 2 -
6 2 1
7 2 1
8 - 1
9 2 -
10 - 1
16 1 -
18 1 -
19 1 -
22 1 -
25 1 -
32 1 -
Расчет числовых выражений усложненного теста «Авиагоризонт» производился аналогично первому тесту:_
КГ ЭГ
Среднее арифметическое (М) Мк=8,0 Мэ=2,0
Среднее квадратическое отклонение (о) Ок=9,2 !э=2,9
Ошибка среднего(т) тк = ±1,42/723 =1,88 тэ =±0,88/^24 = 0,59
1 Стьюдента: 1 = (8 - 2)/^3,53 + 0,35 = 3
Р 0,0027
Полученный результат свидетельствует о том, что отличия в результатах статистически достоверны.
Критерий Уайта. Вычислив суммы рангов Тк и Тэ контрольной и экспериментальной групп для рядов Як и Яэ. Получили Тк=702, Тэ=474.
Сравним меньшую сумму рангов Тэ =474 с табличным коэффициентом Т по таблице «Значения критерия Уайта» [7]. Коэффициент Т равен 508, что больше меньшей суммы рангов Тэ = 474. Поэтому можно сделать вывод, что между выборками статистически есть достоверность различия.
Критерий Вилкоксона. Вычислив суммы рангов отдельно с отрицательными и положительными знаками. Затем вычислим сумму всех рангов. Общая сумма всех рангов равна 136; Сумма с отрицательными знаками равна 7; Сумма с положительными знаками равна 129. Определим табличный критерий ъ для уровня значимости 0,05 и числа сравниваемых пар (16) по таблице «Значения критерия Вилкоксона» [1].
Для 16 парных наблюдений ъ равен 31. Сравним табличный критерий ъ с меньшей суммой рангов полученной в исследовании: ъ = 31 > 7, следовательно, между выборками статистически есть достоверность различия.
Ранговая корреляция Спирмена. Рассчитав коэффициент корреляции рангов, полу-6 х 496 5
чаем о = 1----= 0 627 Сравним полученный коэффициент с табличным
20 х (202 -1)
значением для 20 пар. Уровень значимости по таблице [11] равен 0,377. Следовательно, полученный коэффициент корреляции рангов превышает Р=0,05 и Р=0,01 и может считаться значимым с вероятностью ошибки менее 0,01.
Коэффициент корреляции. Подставим найденные значения параметров в формулу:
257,32 П670 г«, = I = 0,672.
^1030 х142,4
Известно, что если парных факторов меньше 100, то оценку достоверности целесообразно производить по таблице критических значений коэффициента корреляции гкэ. Полученное значение коэффициента корреляции больше табличного коэффициента [11], который равен 0,444. Следовательно, коэффициент корреляции является значимым.
По результатам усложненного теста «Авиагоризонт» можно сделать вывод, что полученная разница в результатах контрольной и экспериментальной групп является статистически достоверной.
ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
Результаты теста «Авиагоризонт» позволяют утверждать, что использование метода лотереи и таблицы случайных чисел в основном обеспечили уравнивание групп по способностям. При вычислении средней ошибки разности и критерия Уайта в тесте на тренажере была получена низкая вероятность достоверности рассчитанных значений. Это говорит о том, что отличие между количеством ошибок в контрольной и экспериментальной группах в тесте на тренажере не имеет высокой достоверности. В тесте с дополнительной задачей выявлена статистическая достоверность по всем критериям. Поэтому можно утверждать, что в данном тесте отличие между количеством ошибок в контрольной и экспериментальной группах имеет высокую вероятность достоверности.
Разница в результатах контрольной и экспериментальной групп в усложненном тесте «Авиагоризонт» является статистически достоверной. Как известно [5], основным умственным действием, выполняемым пилотом в процессе формирования образа пространственного положения ВС, является зрительная ротация элементов образа, которая и была воспроизведена в данном тесте. Таким образом, можно утверждать, что навык ведения пространственной ориентировки повысился. Вероятность безошибочной работы студентов-пилотов контрольной и экспериментальной групп соответственно составила 0,726 и 0,892, что является показателем повышения надежности ведения пространственной ориентировки в полете по АГ типа «вид с ВС».
ВЫВОДЫ
Обработка экспериментальных данных показывает, что вероятность безошибочной работы студентов-пилотов повысилась до 0,892, следовательно, можно утверждать, что повысилась надежность ведения пространственной ориентировки по АГ типа «вид с ВС».
Результаты обработки усложненного теста «Авиагоризонт» позволяют утверждать, что навык ведения пространственной ориентировки улучшился. Таким образом, можно утверждать, что метод обучения ведению пространственной ориентировки, предложенный авторами позволяет повысить надежность пилотирования ВС по АГ типа «вид с ВС» в сложных условиях полета. Предложенная математическая модель хорошо согласуется с результатами эксперимента, проведенного на кафедре летной эксплуатации и профессионального обучения авиационного персонала СПбГУ ГА.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ашмарин, Б.А. Теория и методика педагогических исследований в физическом воспитании / Б. А. Ашмарин. - М. : Физкультура и спорт, 1978. - 224 с.
2. Бодров, В.А. Информационный стресс : учебное пособие для вузов / В.А. Бодров. - М. : ПЕР СЭ, 2000. - 352 с.
3. Методы инженерно-психологических исследований в авиации / Ю.П. Доброленский [и др.]. - М. : Машиностроение, 1975. - 280 с.
4. Гандер, Д.В. Профессиональная психопедагогика / Д.В. Гендер. - М. : Воентехиниздат, 2007. - 336 с.
5. Коваленко, П.А. Пространственная ориентировка пилотов. Психологические особенности / П.А. Коваленко. - М. : Транспорт, 1989. - 230 с.
6. Коваленко, П.А. Учение об иллюзиях полёта. Основы авиационной делиологии / П.А. Коваленко, В.А. Пономаренко, А.В. Чунтул. - М. : Изд-во Ин-та психологии РАН, 2006. - 461 с.
7. Завалова, Н.Д. Образ в системе психической регуляции деятельности / Н.Д. Завалова, Б.Ф. Ломов, В. А. Пономаренко. - М. : Наука, 1986. - 174 с.
8. Присняков, В.Ф. Математическое моделирование переработки информации оператором человеко-машинных систем / В.Ф. Присняков, Л.М. Приснякова. - М. : Машиностроение, 1990. -248 с.
9. Пономаренко, В. А Психология поведения летчика в аварийной ситуации / В. А Пономаренко, Н.Д. Завалова. - М. : Воениздат, 1975. - 23 с.
10. Проблемы инженерной психологии / под ред. Б.Ф. Ломова. - М. : Наука, 1967. - 196 с.
11. Справочник по прикладной статистике : в 2 т. : пер. с англ. Т. 2 / под ред. Э. Ллойда, У. Ледермана, С.А. Айвазяна, Ю.Н. Тюрина. - М. : Финансы и статистика, 1990. - 526 с.
12. Фадеев, М.А. Элементарная обработка результатов эксперимента / М.А. Фадеев. - СПб. : Лань, 2008. - 128 с.
REFERENCES
1. Ashmarin, B.A. (1978), Theory and methodology for pedagogical research in physical education, publishing house "Physical Education and Sport", Moscow.
2. Bodrov, VA. (2000), Information stress: Study guide for higher education institutions, publishing house "PER SE", Moscow.
3. Dobrolenskiy, Y.P. (and colleagues), (1975), Methods of engineering-psychological researches in aviation, publishing house "Engineering technology", Moscow
4. Gander, D.V. (2007), Professional psychopedagogy, publishing house "Military Technical Publishing", Moscow.
5. Kovalenko, Р.А. (1989), Spatial orientation by pilots. Psychological special aspects, publishing house "Transport", Moscow.
6. Kovalenko, Р.А., Ponomarenko V.A. and Chuntul A.V. (2006), Flight illusions theory. Aviationdeliology basics, Psychology Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow.
7. Zavalova, N.D., Lomov, B.F. and Ponomarenko, V.A. (1986), Image in the system of psychological activity regulation, publishing house "Science" , Moscow.
8. Prisnyakov, V.F., Prisnyakova, L.M. (1990), Mathematical modeling of information
processing by operator of man-machine systems, publishing house "Engineering technology", Moscow.
9. Ponomarenko, V.A. and Zavalova, N.D. (1975), Psychology of pilot's behavior in emergency situation, publishing house "VVS_Voenizdat", Moscow.
10. Ed. Lomov, B.F. (1967), Problems of engineering psychology, publishing house "Science", Moscow.
11. Ed. Lloyd A., Lederman W., Ayvazyan, S.A. and Tyurina, Y.N. (1990), Applied statistics reference book, 2 volumes, V. 2: English translation, publishing house "Finances and Statistics", Moscow.
12. Fadeev, М.А. (2008), Elementary processing of experiment outcome, publishing house "Fallow Deer", Saint-Petersburg, pp. 128.
Контактная информация: [email protected]
Статья поступила в редакцию 12.10.2014.
УДК 796.82
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ДЕЙСТВИЙ ЮНЫХ БОРЦОВ ГРЕКО-РИМСКОГО СТИЛЯ НА ОСНОВЕ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРОЦЕССЕ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЙ ТЕХНИКО-ТАКТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ
Дмитрий Владимирович Белых-Силаев, преподаватель, Военный университет Министерства обороны России (ВУМО), г. Москва; Геннадий Николаевич Германов, профессор, доктор педагогических наук, Чингис Тагирович Иванков, профессор, доктор педагогических наук, Педагогический институт физической культуры и спорта (ПИФКИС) Московского городского педагогического университета, г. Москва
Аннотация
Тренировочный процесс юношей-борцов греко-римского стиля должен опираться на широкое использование мультимедийных технологий, компьютерное моделирование, интерактивные методы, использование которых актуализирует на новом витке научного осмысления проблему наглядных методов в современной системе обучения и тренировки. Использование мультимедийных средств признается необходимым и востребованным в тренировочном процессе юных спортсменов, и хотя они полностью не могут, да и не должны заменить тренера, вместе с тем их использование в обучении позволяет представить элементы осваиваемой техники более детально, увидеть собственные ошибки исполнения на экране, соотнести свою технику с техникой эталонной группы. Цель проведенного исследования - обоснование возможности и эффективности использования мультимедийных средств для визуализации действий юных борцов греко-римского стиля в процессе выполнения заданий по технико-тактической подготовке с помощью разработанного авторского программно-методического мультимедийного комплекса «Wrestling multimedia (Борьба мультимедиа)».
Ключевые слова: юношеский спорт, греко-римская борьба, технико-тактическая подготовка, интерактивные задания, визуализация, мультимедийные средства.
DOI: 10.5930/issn.1994-4683.2014.10.116.p34-39
VISUALIZATION OF THE ACTIONS OF THE YOUNG GREEK-ROMAN STYLE WRESTLERS ON THE BASIS OF THE MULTIMEDIA TECHNOLOGIES IN THE COURSE OF PERFORMANCE OF THE TECHNICAL AND TACTICAL PREPARATION TASKS
Dmitry Vladimirovich Belykh-Silayev, the teacher, Military University of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Moscow; Gennady Nikolaevich Germanov, the doctor ofpedagogical sciences, professor, Chingis Tagirovich Ivankov, the doctor of pedagogical sciences, professor, Teacher Training Institute of Physical Culture and Sport Moscow City Teacher
Training University, Moscow
Annotation
Training process of the young wrestlers of the Greek-Roman style has to rely on the wide use of the multimedia technologies, computer modeling, interactive methods which use makes actual the problem
