Эффективность применения виртуальных технологий для обучения студентов техникам безопасности жизнедеятельности

Гвоздева Анастасия Андреевна Психолог, МГППУ, факультет "Экстремальная психология" 127051, Россия, Москва область, г. Москва, ул. Сретенка, 29 Gvozdeva Anastasiya Andreevna Psychologist, Moscow State University of Psychology and Education, Faculty of Extreme Psychology 127051, Russia, Moscow region, Moscow, Sretenka str., 29 gvozdeva.anastasia2018@yandex.ru

Зинатуллина Азалия Маратовна преподаватель, кафедра научных основ экстремальной психологии, Московский государственный психолого-педагогический университет 127051, Россия, Москва область, г. Москва, ул. Сретенка, 29 Zinatullina Azaliia Maratovna Lecturer, Department of Scientific Basis of Extreme Psychology, Moscow State University of Psychology and Education 127051, Russia, Moscow region, Moscow, Sretenka str., 29 azaliazinatullina@mail.ru

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда, проект № 19-18-00058 П.

Обзор литературы

С каждым годом техническое развитие все больше набирает обороты. Возникают новые приборы, улучшающие жизнь людей. Также создаются технологии, чье применение способствует продвижению науки. В частности, можно отметить, как обширно осуществляется применение виртуальных технологий в различных сферах жизни. Применение симуляции «другого» мира не могло не заинтересовать психологов, которые изучают психику человека, его взаимодействие с окружающим миром и самим собой ^[1;2]. Возможность создания совершенно иных условий, открыло много возможностей для изучения возникающих на них реакций у человека ^{[3; 4]}.

В особенности активно виртуальные технологии используются для изучения реакций человека на экстремальную среду. Ведь создание настоящих экстремальных ситуаций способствуют большому риску обучающихся сотрудников, которые еще не имеют достаточного опыта. Поэтому требуется воссоздание схожих условий, но без риска для жизни и здоровья. Виртуальные технологии помогают осуществить данную задачу. Так, они применяются для приобретения необходимых знаний об опасной среде, ее географической местности, вероятных формах возникновения опасности (пожар, удар током и т.д.) ^[5]. Знания, подкрепленные виртуальной картинкой, звуками, способами виртуального взаимодействия сотрудника с представленной средой, помогают постепенно выработать нужные для адаптации навыки. Наличие программ, посвященных различным видам профессиональной деятельности, многообразным экстремальным ситуациям, требующим быстрого и четкого решения, дает возможность подготовить почти каждого сотрудника в соответствии с его специальностью ^{[6; 7; 8]}.

Особое внимание хотелось бы уделить работе специалистов в области высокого электрического напряжения. Существует необходимость в отработке не только теоретических, но практических навыков в работе с током. Однако подготовка к выполнению данной деятельности усложняется из—за риска получения специалистом электрического удара. Создание учебных ситуаций, которые имитируют реальную деятельность не всегда передают ее особенности, а также ее опасность. Для этого требуются новые варианты обучения, например, погружение в виртуальную реальность^[1] . С помощью виртуальных технологий возможно отработать большое разнообразие ситуаций от самых простых до экстремальных, причем в контролируемых, безопасных условиях. Ведь неопытный специалист может испытывать страх, неуверенность в своих силах, а в случае аварийной ситуации может не решиться на активные действия. А промедление, неверные действия в экстренные моменты могут привести к серьезным потерям и даже смертям людей ^[9]. Специальная подготовка с помощью виртуальных технологий позволяет закрепить имеющиеся теоретические знания и начать актуализировать практические, что в своей совокупности составит те начальные умения, позволяющие сотруднику постепенно переходить на все более сложные и реальные случаи. Причем такая тренировка позволит подготовить специалиста как в области профессиональных навыков, так и в области психологических.

В рамках этого, интересен проект «Виртуальный электрик», реализуемый в филиале АО «Сетевая компания» Нижнекамские электрические сети, который осуществляется через применение виртуальных технологий ^[10]. С помощью виртуальных очков обучаемый смотрит видео, в котором четко отражены этапы действий при выполнениях тех или иных работ, указаны возможные опасности, которые могут возникнуть процессе. Такая подготовка способствует более быстрому обучению электромонтеров, особенно в совокупности в работе начинающего специалиста с более опытным. Программа отражает большое количество важных деталей, которые характерны определенным ситуациям и выполняемым операциям, которые соответствуют реальным. Применение тренажера способствует более крепкому закреплению знаний и практических навыков, к тому же такой формат более интересен в прохождении сотрудниками. Многократная отработка профессионального алгоритма действий с помощью тренажера позволит достичь необходимой профессионально—психологической подготовки электромонтёра.

Применение новых технологий также осуществляется и в области обучения тушения пожаров. Исследование «The Evaluation of Virtual Reality Fire Extinguisher Training» проведенное в 2020 г. в Норвегии ^[11] было направлено на то, чтобы узнать, как стажеры оценивают свое обучение обращению с огнетушителем в виртуальной реальности. Результаты показали, что более половины слушателей положительно оценили VR—тренировку и сообщили о положительных эмоциях во время тренировки. Однако большинство предпочитало традиционное обучение или относилось к нему нейтрально. Две основные темы, которые участники оценивали по—разному, — реалистичность обучения и их эмоциональные переживания во время сеанса виртуальной реальности. В то время как обучение в виртуальной реальности на этом этапе рассматривалось как хорошее дополнение к реальному обучению, его отсутствие реализма было серьезным недостатком, но преимущества для здоровья и безопасности, а также эффективность и удобство этого обучения были очевидными преимуществами по сравнению с реальным обучением.

В исследовании «Understanding VR—Based Construction Safety Training Effectiveness: The Role of Telepresence, Risk Perception, and Training Satisfaction», проведенного в Корее 2022 году ^[12], были проанализированы данные опроса 248 строителей, прошедших обучение технике безопасности при строительстве с использованием виртуальной реальности. По полученным результатам было отмечено, что применение виртуальных технологий, их наглядность и интерактивность оказало большое влияние на результаты обучения техник безопасности. Так же важно отметить и то, что строители сами отмечали удовлетворенность после прошедших занятий, они сами чувствовали положительный эффект от оказанного воздействия.

В связи с обилием исследований ^[13;14] выявляется актуальность профессионально—психологической подготовки специалистов для эффективного осуществления рабочей деятельности в экстремальной деятельности. А актуальность темы является причиной проведения данного исследования.

Организация исследования

Цель исследования заключается в изучении эффективности применения виртуальных технологий для осуществления профессионально—психологической подготовки студентов к деятельности в экстремальных условиях.

Объект исследования: профессионально—психологическая подготовка к деятельности.

Предмет исследования: применение VR—технологий для профессионально-психологической подготовки к деятельности в экстремальных условиях. Исследование было осуществлено с помощью применения теоретических и эмпирических методов: эксперимент, тестирование, анализ и синтез, сравнение, обобщение.

Гипотезой является предположение о том, что применение виртуальных технологий, нацеленных на развитие навыков деятельности в опасных ситуациях, способствует повышению профессионально—психологической подготовки сотрудников к деятельности в экстремальных условиях и оптимизации у них показателей самочувствия, настроения и общей активности.

Методы исследования:

1.Опросник «Самочувствие, активность, настроение» (САН). Авторы: В. А. Доскин, Н. А. Лаврентьева, В. Б. Шарай, М. П. Мирошников, Карелин А.

2.Личностная готовность к риску. Автор: А.М. Шуберт.

3.Измерение психофизиологической составляющей функционального состояния. Измерение ЧСС (частоты сердечных сокращений).

4.Тест достижений. «Оказание первой помощи при поражении электрическим током». Авторская разработка.

Также моделировалась экстремальная ситуация посредством технологий виртуальной реальности. С помощью программы ARPort SafetyVR в режиме «Оказание первой помощи при ударе током» испытуемым предлагалось пройти обучение по работе в условиях высокого напряжения, а также выполнить поставленную цель и спасти пострадавшего, который находится под воздействием электрического тока, и при этом не попасть самому в смертельную опасность. Экстремальное воздействие оказывалось в рамках 10 минут.

В процессе обучения испытуемые учились обращать внимание на обстановку, оценивать возможные риски, выстраивать алгоритм поведения, который позволил устранить или избежать, обнаруженную опасность, а также затратить на это оптимальное количество времени. Участники больше обращали внимание на сложившуюся ситуацию, где высока вероятность получения ударом тока. Знакомились с особенностями распространения и проведения тока через пространство и материалы, узнавали про верный алгоритм действий при нахождении в поле шагового напряжения. Принимали участие в эвакуации пострадавшего. Узнавали, как обесточить человека, как верно его после этого можно взять, за какие части тела, как далеко необходимо оттащить человека от зоны поражения электрическим током, какие биологические процессы необходимо проверить, как оказать первую помощь и т.д.

В начале обучающей программы озвучивается цель занятия, а в его процессе отмечается, какой шаг необходимо выполнить в данный момент и на что стоит обратить внимание, чтобы его успешно завершить. Ошибки влекут за собой потерю баллов, а смертельные ошибки, следовательно, смерть спасателя. Причем она сопровождается внезапной и сильной вибрацией в джойстиках (имитация удара током), а также отображением, как управляемый игроком спасатель падает на землю. Затем озвучивалось, что послужило результатом подобного исхода, в чем была совершена ошибка. Для некоторых испытуемых совокупность вышеописанных элементов вызывала испуг. После каждой фатальной ошибки участники вновь начинали обучение с самого начала. Через получение теоретических и практических знаний они успешно обучились оказанию первой помощи пострадавшему при ударе током.

Используемое оборудование: Vive Focus Plus.

Методики математической статистики: Среднее значение, стандартное отклонение, U—Критерий Манна —Уитни, ANOVA.

Выборку составили 32 человека, студенты, проходящие обучение по направлению «Экстремальная психология» в МГППУ.

Результаты исследования и их анализ

Изначально были проведены тестирования и замеры (САН, готовность к риску, Тест достижений. «Оказание первой помощи при поражении электрическим током», ЧСС) у 32 студентов с кафедры «Экстремальная психология». Была осуществлена диагностика уровня обучения деятельности в зоне высокого напряжения. После, по результатам было отобрано 20 человек. 10 из них вошли в экспериментальную группу, а 10 других вошли в контрольную группу. Экспериментальная группа принимала участие в обучающей программе с помощью виртуальных технологий. Контрольная группа не подвергалась никакому воздействию. По успешному завершению профессионально—психологической подготовки, с экспериментальной группы снова собиралась информация по тестированиям. У контрольной группы также проходило тестирование во второй раз.

Было проведено исследование самочувствия, настроения, активности, уровня готовности к риску, результатов тестировании по оказанию первой помощи в результате удара тока, а также измерение пульса всех 32 исследуемых до выделения групп и проведения экспериментального воздействия. Анализ дал следующие результаты.

Таблица 1 — Показатели всей выборки до выделения групп и проведения экспериментального воздействия

По таблице 1 можно понять, что «Тестирование» (Тест достижений. «Оказание первой помощи при поражении электрическим током»), пройденное 32 испытуемыми в среднем было оценено в 5 из 10 баллов, что показывает средний уровень знаний по оказанию первой помощи при получении удара электрическим током. Самочувствие в среднем по выборке набрало 44,94 баллов, что говорит о благоприятном состоянии испытуемых. Активность в среднем набрало 39,78 баллов, данные показатели отражают несколько пониженные значения по активности. Настроение по средним значениям набрало 47,84 баллов, что также отражает благоприятное настроение испытуемых. Готовность к риску в среднем проявляется на уровне -1,69, что говорит о средних значениях склонности к риску среди опрашиваемых. Пульс по средним значениям составляет 77 ударов в минуту, что отражает показатели в рамках нормы.

На следующем этапе, из 32 человек было отобрано 20 человек с самыми низкими значениями по Тесту достижений. «Оказание первой помощи при поражении электрическим током для участия в эксперименте». Эти 20 человек были разделены на 2 группы: экспериментальную группу (ЭП) и контрольную группу (КГ).

Для того, чтобы узнать есть ли различия в показателях КГ и ЭГ на первом замере был применен непараметрический критерий U—Критерий Манна—Уитни.

Таблица 2 — Сравнение показателей КГ и ЭГ на первом замере, до воздействия

В таблице 2 можно увидеть, что значимых различий в показателях КГ и ЭГ нет. Это означает, что группы значимо не различаются по результатам методик. Но можно выделить результаты по «Настроению» и «готовности к риску», значимость которых проявляется на уровне тенденций U=27,5 и U=25 при p≥ 0,05.

На следующем этапе было оказано стрессовое воздействие через VR- очки. На ЭГ было оказано экспериментальное воздействие, а на КГ нет. Чтобы определить наличие каких-либо изменений был применен однофакторный дисперсионный анализ ANOVA.

Таблица 3 — Сравнение показателей 1 и 2 замера у КГ

Как видно из таблицы 3, значимых результатов не имеется. Показатели при прохождении методик в первый и во второй раз значимо не различаются. Результаты по Тесту достижений. «Оказание первой помощи при поражении электрическим током», САН, готовности к риску, ЧСС не имеют между первым и вторым замером достоверных различий.

Таблица 4 — Сравнение показателей 1 и 2 замера, до и после экспериментального воздействия у ЭК

График 1 — Показатель «Тест» - результат прохождения Теста достижений. «Оказание первой помощи при поражении электрическим током ЭГ до и после экспериментального воздействия

График 2 — Показатель «Активность» - результат ЭГ по шкале из методики САН до и после экспериментального воздействия

Расчеты по однофакторному дисперсионному анализу ANOVA показали в таблице 4 значимые результаты в показателях Теста достижений. «Оказание первой помощи при поражении электрическим током» на уровне высокой значимости F=28,562 при p⩽0,001. Также интересны показатели по «Активность» из методики САН, которые проявляют значимость на уровне тенденций F= 3.162 при p≥ 0,05.

Показатели испытуемых экспериментальной группы по всем методикам после прохождения обучающей программы значимо повысились, что можно увидеть в таблице 4, а также графиках 1-2. Улучшились результаты по тестированию. Показатели по «Настроение» лишь слегка повысились, хотя они изначально были высокими, такими же высокими и остались. «Самочувствие» улучшилось до высоких показателей, что отражает позитивные изменения в самоощущении студентов. Также высоких значений почти достигли показатели по «Активности». Важно отметить, что показатели по пульсу находятся в рамках нормы, в том числе и уровень риска. Что говорит о эффективности проведенного экстремального воздействия и успешному осуществлению профессионально—психологической подготовки, которая выражается в оптимальных значениях по готовности к риску, пульсу, самочувствии, активности, настроении.

Обсуждение результатов

Показатели испытуемых экспериментальной группы по всем методикам после прохождения обучающей программы значимо повысились, что можно увидеть в таблице, а также графиках № 1-2. Улучшились результаты по тестированию «Оказание первой помощи при поражении электрическим током». Показатели по «Настроение» лишь слегка повысились, хотя они изначально были высокими, такими же и остались. «Самочувствие» улучшилось до высоких показателей, что отражает позитивные изменения в самоощущении студентов. Также высоких значений почти достигли показатели по «Активности». Важно отметить, что показатели по пульсу находятся в рамках нормы, в том числе и уровень риска. Что говорит о эффективности проведенного экстремального воздействия и успешному осуществлению профессионально-психологической подготовки, которая выражается в оптимальных значениях по готовности к риску, пульсу, самочувствии, активности, настроении.

Для сравнения показателей КГ, на которую не было оказано экспериментальное воздействие. Было проведено исследование показателей контрольной группы при первом и втором замере.

Подводя итоги по проанализированным данным можно сказать следующее:

Результаты по всей выборке из 32 человек находятся в рамках нормы.

Показатели контрольной группы во втором замере в сравнении с первым значимо не отличаются. Значимых результатов нет.

Результаты экспериментальной группы значимо отличаются в показателях по «Тест» (Тест достижений. «Оказание первой помощи при поражении электрическим током») и имеют высокий уровень значимости при p⩽0,001. Что говорит о большом влиянии, которое было оказано на экспериментальную группу с помощью обучающей программы. Также выделяется показатель "Активность" на уровне тенденций.

Сравнивая средние показатели по КГ и средние показатели по ЭГ по каждому замеру, можно увидеть большую разницу, которая проявляется в значительном повышении показателей при втором замере в сравнении с первым. Это наблюдается у экспериментальной группы, которая проходила обучающую программу. А у контрольной группы, которая не подвергалась никакому воздействию, никаких значимых изменений не имеется.

Заключение

Анализируя результаты, можно сказать, что воздействия оказанное на экспериментальную группу было эффективно, что подтверждает выдвинутую гипотезу о том, что применение виртуальных технологий, нацеленных на развитие навыков деятельности в опасных ситуациях, способствует повышению профессионально—психологической подготовки студентов к деятельности в экстремальных условиях и оптимизации у них показателей самочувствия, настроения и общей активности.

Изучая литературу и полученные данные можно сказать, что современные виртуальные технологии могут успешно использоваться в психологической работе. Ускоренный темп развития таких технологий предполагает и поспевающий за ними психологический взгляд, который способствует применению таких технологий в работе психолога. Для развития и усовершенствования работы с виртуальными технологиями требуются дополнительные теоретические и практические исследования об эффективности оказываемого психологического влияния в рамках различных сфер и целях психологической работы. Помимо этого, важно осуществлять информирование о полученных научно доказанных результатах научное сообщество и внедрять новые методы в свою работу и развивать их применения в рамках психологии.

Данные исследования можно использовать в качестве основы для разработки специальных тренингов с применением технологий виртуальной реальности для представителей профессий особого риска или для подготовки специалистов к деятельности в экстремальных условиях.

Благодарности: Особую благодарность хочу выразить Березиной Т. Н., Бузанову К.Э и ООО "АРПорт".

^[1] ARPort. VR тренажеры по охране труда и ПТМ. URL: https://www.arport.ru/vr-safety (дата обращения:31.07.2023).