CC BY
44
Совершенствование процесса подготовки операторов-животноводов с помощью специальных тренажёров
В.Д. Поздняков, д.т.н., профессор, А.П. Козловцев,
к.т.н., В.А. Ротова, к.т.н., Оренбургский ГАУ
Введение прецизионного животноводства (Precision hivestoek Farming — PhF), когда производственные процессы будут рассматриваться не на уровне стада или групп, а на уровне отдельных животных, когда наряду с удовлетворением текущих потребностей будет внедрена профилактическая система с использованием JSO-BUS (Biolott-Universal-Sistem), резко возрастёт роль уровня профессиональной подготовки специалистов зооветеринарного профиля, обслуживающих животных [1]. Это, в первую очередь, младшие веттехники, техники-осеменаторы, ветсанитары, специалисты — ортопеды, зоогинекологи и т.д.
Профессиональная подготовка специалистов такого рода характеризуется тем, что нужен непосредственный живой объект, на котором необходимо отрабатывать отточенные до совершенства действия, навыки, приёмы. В этом случае один объект не может быть имитатором многократного представления тех или иных ситуаций анатомо-морфологического характера, и подготовка специалиста требует длительного периода, а в некоторых случаях на живом объекте нецелесообразна.
Исследования, проводимые в 1995—2005 гг. на базе ветеринарного факультета Оренбургского
государственного аграрного университета, Илек-ского зоотехникума и Сорочинского ССПТУ по подготовке ветфельшеров, свидетельствуют о том, что выпускники не имеют прочных сенсорно-моторных навыков по обслуживанию животных [2].
Так, 30—33% (т.е. каждый третий из 250 выпускников) младших ветспециалистов не могли правильно выполнить отдельные приёмы. Например, вместо введения препарата в подкожный клеточный слой попадали в мышечную ткань. В 17—19% случаев исполнитель неправильно выполнял операцию эвакуации иглы из подкожного слоя, а 20—22% ветсанитаров не проводили механический массаж участка введения инъекции.
При внутривенном введении биопрепаратов или взятии крови из яремной вены у животных обслуживающий персонал более чем в 47—50% случаев не мог с одного действия ввести иглу в строго отведённый участок, а более чем в 12—15% случаев наблюдалось сквозное прокалывание стенок вены, что категорически запрещается.
Совместными исследованиями с кафедрой акушерства и патологической анатомии достоверно установлено, что за отводимый объём часов по этой дисциплине студент может получить только осведомительную информацию и освоить лишь основные положения проведения такого
рода ветеринарно-санитарных мероприятий, а шлифовать навыки ему придётся на практике, непосредственно на животных без достоверного контроля и оценки правильности своих действий.
Тренажёр предназначен для выработки навыков проведения ветеринарных мероприятий, преимущественно введения внутримышечных и внутривенных инъекций и взятия проб крови у животного [3].
Тренажёр (рис. 1) состоит из муляжа частей тела (головы и шеи) животного 1, в котором установлены имитатор яремной вены 2, выполненный из эластичной трубки и соединенный с емкостью 3, которая заполняется прозрачной жидкостью Жо с низкой электропроводностью pо (например, дистиллированной водой), через электромагнитный пульсо-насос 4.
К другому концу имитатора 2 подсоединены: датчик давления 5, преобразующий давление в электрические сигналы; дроссель 6, который позволяет имитировать артериальное давление Р в сердечно-сосудистой системе; датчик электропроводимости 7и трубка 8для визуального контроля цвета жидкости Ж2 (с электропроводностью P2 ), представляющей смесь двух жидкостей — Жо и Жр Электромагнитный пульсо-насос 4, датчик пульсирующего давления 5, датчик электропроводности 7 соединены с первым и вторым выходами блока питания 9 и входами блока задания режима 10.
Блок задания режима 10 обеспечивает имитацию естественного сердечного цикла с параметрами частоты сокращения /с (1/мин), систолического давления Рсист (при сокращении) в пределах 130—160 мм рт.ст., диастолического
Рдиа. (при расслаблении) 107—90 мм рт.ст., разового объема заменителя крови, выталкиваемого за цикл gpa3 — до 580 мм3, интенсивность кровообращения G0 (кровотока) — 30—35 л/мин. Это достигается, во-первых, тем, что генератор прямоугольных импульсов, установленный в блоке задания режима 10, может изменять частоту генерируемых сигналов (f); во-вторых, изменяя ход диафрагмы пульсо-насоса 4, можно изменять параметры gpa3 и G0; в-третьих, при изменяющемся сечении рабочего отверстия дросселя 6 от положения «min» и «max» изменяются и имитируются физиологические параметры: скорость движения жидкости VK от 5—8 до 6—12 м/с; Рсист.; Рдиа.; пульсовое давление Рп, определяемое как
разность Рсист. и Рдиа (Рп Рсист. Рдиа).
Блок 11 позволяет создать у обучаемого ощущение характера действия органов дыхания животного (частоты, глубины), что является одним из моментов контроля его функционального состояния.
Пневмо-механический исполнительный механизм имитатора органов дыхания состоит из преобразователя вакуума (пульсатора) 12, вакуум-метрического датчика давления 13, камеры 14 с глушителями шума 15. Камера 14 установлена в грудной части муляжа 1, а глушитель шума 15 — в его носовой полости. Штрих-пунктирные линии указывают на местонахождение пульсатора 12 и глушителя шума 15 в тренажере.
Для имитации внешних реакций животного (поворот шеи, головы) в тренажёре установлены пневмомеханические исполнительные устройства 16, последовательность работы которых определяется состоянием генератора случайных величин, находящегося в блоке имитации дви-
жений 17 (механических реакций) животного или датчиков раздражений 18, 19 (шума, удара, окрика). Они установлены в соответствующих участках муляжа 1 и срабатывают при грубом обращении обучаемого с тренажёром.
Блоки 10, 11, 17 соединяются в технологической последовательности с блоком 20 оценки и контроля, на котором обучаемому предоставляются сведения о физиологическом состоянии сердечно-сосудистой системы (/с, Оо, Рп),
органов дыхания, электропроводности жидкости Ж2, зависящей от количества (объёма) впрыснутой при помощи шприца 21 жидкости Ж1.
В блок 20 оценки и контроля введены исходные данные, характеризующие изменения характера работы сердца при стрессовых ситуациях (боли, шуме, ударов, окриков и т.д.), реакция на изменение концентрации углекислого газа СО2, а также распределение интенсивности кровотока Оо в основных органах животного (надпочечниках, мозге, щитовидной железе, ткани и т.д.), наличие кровеносного депо в печени, лёгких, селезёнке и т.д. Корректировка параметров функционирования сердечно-сосудистой системы осуществляется как вручную обучающим (инструктором) перед началом работы, так и от блоков имитации 10, 17 автоматически в ходе самого процесса обучения с учётом стрессо-устойчивости животного.
Для определения параметров (ориентации) и характера вхождения иглы шприца 21 в имитатор 2 на первом устанавливаются датчики положения 22 и характера ввода 23, учитывающие угол наклона и число действий (движений) обучаемого при прокалывании стенки имитатора 2. На предлагаемом тренажёре можно освоить навыки и выработать профессиональные приёмы не только введения внутривенных (внутримышечных) лекарственных препаратов (жидкость Ж1), но и взятия крови у животных.
Структурно-функциональная и логическая схемы тренажера предусматривают возможность работы в двух режимах. Первый — «Репетиция», с выдачей оперативной информации на блоке 20 оценки и контроля или расширенной информации на дополнительно устанавливаемом телесинтезаторе 24 (видеомагнитофоне, персональном компьютере), функционально объединенным с блоком 20. Это существенно повышает дидактические возможности тренажёра как обучающего устройства. При работе в режиме «Контроль» после окончания отведённого времени на выработку навыков обучаемому указываются допущенные ошибки и даётся оценка качества отрабатываемых приёмов.
В молочном скотоводстве, по нашему мнению, есть ряд нерешённых задач, требующих серьёзного внимания, подготовка специалистов зоогинекологов, акушеров по оказанию ро-
довспоможения при тяжёлых и патологических отёлах, а также техников-осеменаторов [4].
Отсюда напрашивается вывод, что больше всего участников (около 73%) работают визо-тервикальным способом, при котором они осуществляют частичный контроль своих действий, хотя известно, что мано- и ректоцервикальные на практике гораздо эффективнее. В редких случаях (3—5% участников) проходили начальную практическую подготовку на статических моделях «Фантомах», представляющих собой простейшую прозрачную трёхмерную модель тазобедренной части коровы с установленными в ней элементами половоспроизводительной системы. На практике еще сложнее проследить за качеством выполнения этого уникального по своей структуре (сущности) процесса, где человек лишён информации и работает, опираясь лишь на ранее полученные знания и накопленный опыт.
В системе подготовки рабочих массовых профессий для животноводства отсутствует специализация — оператор по обслуживанию коров в родильном отделении, а по имеющимся данным, у первотёлок особенно часто проявляются трудные роды.
Прибегая к помощи зооветспециалистов среднего и более высокого звена, оператор, принимающий роды, не может получить квалифицированную помощь и останавливается на самом простом — механическом извлечении плода с помощью различных технических средств [4, 5, 6].
В настоящее время на животноводческих фермах Оренбургской области только в четырёх-пяти хозяйствах сохранилась должность оператора в родильном отделении по оказанию экстренной помощи при тяжёлых родах у коров.
За последние 8—10 лет в таких хозяйствах не зафиксировано ни одного летального случая как коровы, так и теленка.
Таким образом, зооветспециалисты, наряду с операторами машинного доения, стригалями, чесальщиками пуха, слесарями, обслуживающими основное технологическое оборудование в животноводстве, должны иметь хорошую теоретическую базу и владеть прочными навыками, порой доведёнными до совершенства, чтобы, оперативно вмешиваясь в ход процесса, способствовать повышению его эффективности [7, 8].
Эти проблемы наиболее реально решить только посредством обучения на специальных технических приспособлениях: динамических моделях, муляжах и тренажёрах-имитаторах. Накопленный на кафедре положительный опыт разработки ряда обучающих средств — тренажёров для подготовки операторов-животноводов — позволяет сделать вывод, что проблему внедрения прогрессивных технологий, методов адресного обслуживания животных, новой техники и обо-
рудования невозможно решить без коренного изменения отношения к подготовке специалистов высочайшей квалификации, способных составить конкуренцию на рынке труда.
Литература
1. Образование и наука. Будущее в ретроспективе. Научный метод: сборник / авт.-сост. Е.В. Ткаченко. Екатеринбург: Изд. УрО РАН, 2005. 434 с.
2. Карташов Л.П., Соловьев С А., Поздняков В.Д. Тренажёры // Тренажёры, стенды и муляжи для биотехнической системы. Екатеринбург: Изд. УрО РАН, 2005.
3. Карташов Л.П., Поздняков В.Д., Ревякин Е.Л. Технолошии технические средства обучения операторов животноводства. М.: ФГНУ Росинформагротех, 2007. 88 с.
4. Поздняков В.Д. Повышение функциональной надёжности операторов машинного доения // Техника в сельском хозяйстве. 1995. № 4. С. 22-24.
5. Карташов Л.П., Поздняков В.Д. Тренажёры для операторов // Сельский механизатор. 2003. № 7. С. 20-22.
6. Каскинова Н.Н. Совершенствование конструктивнотехнологических параметров тренажёров для обучения операторов машинного доения коров: автореф. дисс. ... к.т.н. Оренбург, 2002. 19 с.
7. Поздняков В. Д. Повышение надёжности и эффективности функционирования операторов механизированных процессов животноводства: дисс. ... д.т.н. Оренбург, 2006. 360 с.
8. Скворцов А.П. Разработка и исследование тренажёра для подготовки операторов машинного доения коров: автореф. дисс. ... к.т.н. Оренбург, 2007. 21 с.
