Преподавание информатики

Материал лекции по теме Компьютер – друг или враг?

Введение <Приложение, слайд 1>

До сих пор среди пользователей персональных компьютеров (ПК), а также производителей компьютерной техники не существует единого мнения о том, вредно ли, и если да, то насколько вредно для человеческого организма общение с компьютером. С одной стороны, в массовой печати периодически появляются статьи, которые предупреждают о том, что ПК едва ли не смертельно опасны. С другой стороны, встречаются подробные отчеты о том, каким образом та или иная компьютерная фирма добивается превращения своей продукции в безопасный для здоровья инструмент.

Задача, которую я ставлю перед собой – с помощью этой лекции дать вам практические рекомендации по уменьшению отрицательных проявлений влияния современных информационных технологий на человека.

В первой части будет рассказано об основных негативных факторах воздействия на здоровье человека, возникающие при работе с компьютером. Вторая часть посвящена ряду общих и практических советов и рекомендаций по организации рабочего места и рабочего процесса, а также стандарты безопасности, которые бы удовлетворяли главным требованиям при работе с компьютером и способствовали бы уменьшению утомления. В третье части будет приведен ряд комплексов оздоровительно-профилактических упражнений, предотвращающих или снижающих утомление работающего за компьютером человека.

1. Негативные факторы воздействия компьютера на здоровье человека. <Приложение, слайд 2>

1.1. Компьютерное излучение

Когда все устройства ПК включены, в районе рабочего места оператора формируется сложное по структуре электромагнитное поле, которое представляет реальную угрозу для пользователя. Как показали результаты многочисленных научных работ, монитор ПК является источником <Приложение, слайд 3>:

• электростатического поля;
• слабых электромагнитных излучений в низкочастотном и высокочастотном диапазонах (2 Гц — 400 кГц);
• рентгеновского излучения;
• ультрафиолетового излучения;
• инфракрасного излучения;
• излучения видимого диапазона.

Влияние их на организм человека изучено недостаточно, однако ясно, что оно не обходится без последствий. Исследования функционального состояния пользователей ПК, проведенные Центром электромагнитной безопасности, показали <Приложение, слайд 4>, что в организме человека под влиянием электромагнитного излучения монитора происходят значительные изменения гормонального состояния, специфические изменения биотоков головного мозга, изменение обмена веществ. Низкочастотные электромагнитные поля при взаимодействии с другими отрицательными факторами могут инициировать раковые заболевания и лейкемию. Пыль, притягиваемая электростатическим полем монитора иногда становится причиной дерматитов лица, обострения астматических симптомов, раздражения слизистых оболочек.

Главную опасность для пользователей представляют электромагнитное излучение монитора в диапазоне частот 20 Гц – 300 МГц и статический электрический заряд на экране. Уровень этих полей в зоне размещения пользователя обычно превышает биологически опасный уровень. Электромагнитное излучение распространяется во всех направлениях и оказывает воздействие не только на пользователя, но и на окружающих в радиусе до 5 м от монитора.

В быту встречается множество источников электромагнитных полей - телевизор, микроволновая печь. Компьютер же является самым опасным из них потому, что человек проводит длительное время в непосредственной близости от него. Еще недавно все говорили, что дистанция между человеком и телевизором должна равняться шести диагоналям кинескопа, но с появлением компьютеров об этом мгновенно забыли.

1.2. Компьютерный зрительный синдром <Приложение, слайд 5>

Отечественные и зарубежные исследования показывают, что более 90% пользователей компьютеров жалуются на жжение или боли в области глаз, чувство песка под веками, затуманивание зрения и др. Комплекс этих и других характерных недомоганий с недавнего времени получил название “Компьютерный зрительный синдром” (СVS – Computer Vision Syndrome). Причин его возникновения несколько. И прежде всего — сформировавшаяся за миллионы лет эволюции зрительная система человека, которая приспособлена для восприятия объектов в отраженном свете (картин природы, рисунков, печатных текстов и т. п.), а не для работы с дисплеем. Изображение на дисплее принципиально отличается от привычных глазу объектов наблюдения — оно светится; состоит из дискретных точек; оно мерцает, т. е. эти точки с определенной частотой зажигаются и гаснут; цветное компьютерное изображение не соответствует естественным цветам (спектры излучения люминофоров отличаются от спектров поглощения зрительных пигментов в колбочках сетчатки глаза, которые ответственны за наше цветовое зрение). Но не только особенности изображения на экране вызывают зрительное утомление. При работе на компьютере часами у глаз не бывает необходимых фаз расслабления, глаза напрягаются, их работоспособность снижается, Большую нагрузку орган зрения испытывает при вводе информации, так как пользователь вынужден часто переводить взгляд с экрана на текст и клавиатуру, находящиеся на разном расстоянии и по-разному освещенные.

Влияние работы с монитором в значительной степени зависит от возраста пользователя, от состояния зрения, а также от интенсивности работы с дисплеем и организации рабочего места. По данным итальянских ученых, которые обследовали свыше 5 тысяч пользователей, были отмечены следующие симптомы: покраснение глаз – 48 %, зуд – 41%, боли – 9%, потемнение в глазах – 2,5%, двоение – 0,2 %. При этом отмечались объективные изменения: снижение остроты зрения – 34 %, бинокулярного зрения – 49 %. В то же время в результате длительной работы очень велик риск появления, или прогрессивности уже имеющейся, близорукости.

1.3. Проблемы, связанные с мышцами и суставами <Приложение, слайд 6>

У людей, проводящих значительное время за работой на компьютерах, наибольшее число жалоб на здоровье связано с заболеваниями мышц и суставов.

Неподвижная напряженная поза оператора приводит к усталости и возникновению болей в позвоночнике, шее, плечевых суставах, а также развивается мышечная слабость и происходит изменение формы позвоночника. Интенсивная работа с клавиатурой вызывает болевые ощущения в локтевых суставах, предплечьях, запястьях, в кистях и пальцах рук

Часто присутствуют жалобы на онемение шеи, боль в плечах и пояснице или покалывание в ногах. Но бывают, однако, и более серьезные заболевания. Наиболее распространен кистевой туннельный синдром или синдром запястного канала (СЗК), который, по существу, представляет собой травму запястья. Чтобы понять его сущность, необходимо разобраться в физиологии. Запястье – это место соединения лучевой и локтевой костей (костей предплечья) и восьми костей кисти (мелких костей ладони). Через запястный канал проходят срединный нерв и 9 сухожилий мышц кисти. Срединный нерв обеспечивает чувствительность поверхности большого, указательного и среднего пальцев со стороны ладони, поверхности безымянного пальца, обращенной к большому пальцу, а также тыльной стороны кончиков тех же пальцев. Срединный нерв иннервирует мышцы, обеспечивающие движения большого, указательного и среднего пальцев. Патологическое состояние вызывается ущемлением срединного нерва в запястном канале. Оно возникает при распухании срединного нерва и/или сухожилий кисти. Накапливающаяся травма вызывает накопление продуктов распада в области запястного канала. Если пользователь не делает регулярных перерывов и не выполняет даже простые упражнения для кисти, продукты распада вызывают распухание, а затем и развитие СЗК.

1.4. Синдром компьютерного стресса <Приложение, слайд 7>

Есть данные, что постоянные пользователи компьютеров чаще и в большей степени подвергаются психологическим стрессам, функциональным нарушениям центральной нервной системы, болезням сердечно-сосудистой системы. По результатам исследований можно сделать выводы и о вероятности гормональных сдвигов и нарушений иммунного статуса человека.

На фоне этого медицинские круги выявили новый тип заболевания – синдром компьютерного стресса.

Симптомы заболевания разнообразны и многочисленны. Как правило, наличие единственного симптома маловероятно, поскольку все функциональные органы человека взаимосвязаны,

К симптомам синдрома компьютерного стресса относят:

• физические недомогания: сонливость, непреходящая усталость головные боли после работы боли в нижней части спины, в ногах чувство покалывания, онемения, боли в руках напряженность мышц верхней части туловища;
• заболевания глаз: чувство острой боли, жжение, зуд;
• нарушение визуального восприятия: неясность зрения, которая увеличивается в течение дня возникновение двойного зрения;
• ухудшение сосредоточенности и работоспособности: сосредоточенность
  достигается с трудом раздражительность во время и после работы потеря рабочей точки на экране ошибки при печатании.

По обобщенным данным, у работающих за монитором от 2 до 6 ч в сутки функциональные нарушения центральной нервной системы происходят в среднем в 4,6 раза чаще, чем в контрольных группа.

Одной из основных причин негативного воздействия на психику человека и, как следствие, возникновение СКС является чрезмерное и нерациональное использование Интернет-технологий.

Интернет способен сделать нас социально изолированными, одинокими и способствовать возникновению состояния депрессии - таков неожиданный результат исследования, проведенного учеными Carnegie Mellon University. Несмотря на то, что люди, участвующие в эксперименте, активно пользовались электронной почтой и другими средствами коммуникации Интернет, исследование показало, что увеличение времени, проводимого в Интернет, сопровождалось снижением времени общения между членами семьи, сокращением числа друзей и знакомых, с которыми поддерживалась связь, а также усиления чувства депрессии и одиночества.

2. Методы увеличения безопасности работы за компьютером

<Приложение, слайд 8>

Специалисты различных направлений и специализаций после тщательных исследований пришли к выводу, что причиной отклонений здоровья пользователей являются не столько сами компьютеры, сколько недостаточно строгое соблюдение принципов эргономики. Ученые озабочены тем, чтобы появление и активное применение компьютерных технологий не стало дополнительным фактором ухудшения здоровья. Для этого необходимо, чтобы рабочее место отвечало бы гигиеническим требованиям безопасности

На схеме представлена система взаимодействия человека, машины и окружающей пользователя среды. Исходя из этой системы взаимодействия, сформулируем основные требования к организации рабочих мест и рабочего процесса, которые помогут уменьшить воздействие вредных факторов от ПК.

В помещениях, где используются компьютеры, формируются специфические условия окружающей среды микроклимата. При низких значениях влажности в воздухе накапливаются микрочастицы с высоким электростатическим зарядом, способные адсорбировать частицы пыли и поэтому обладающие аллергизируюшими свойствами. Для поддержания нормальной температуры и относительной влажности в помещении необходимо регулярное проветривание, а так же наличие систем ионизирования и кондиционирования воздуха. Для улучшения микроклимата так же важна грамотная организация освещения.

Другая, не менее серьезная проблема – обеспечение электромагнитной безопасности работающих за компьютером с дополнительными периферийными устройствами. Специалисты предлагают принять во внимание следующее:

• помещение, где эксплуатируются компьютеры и периферия к ним, должно быть удалено от посторонних источников электромагнитных излучений (электрощиты, трансформаторы и т.д.);
• если на окнах помещения имеются металлические решетки, то они должны быть заземлены, т.к. несоблюдение этого правила может привести к резкому локальному повышению уровня полей в какой-либо точке помещения и сбоям в работе компьютера;
• групповые рабочие места желательно размещать на нижних этажах здания, так как вследствие минимального значения сопротивления заземления именно на нижних этажах здания существенно снижается общий электромагнитный фон.

При неверной общей планировке помещения, неоптимальной разводке питающей сети, неэффективном устройстве контура заземления собственный электромагнитный фон помещения может оказаться настолько сильным, что обеспечить на рабочих местах требования санитарных правил в большинстве случаев невозможно.

Чтобы работа была комфортной и безопасной необходимо позаботиться об аппаратном оборудовании компьютера. Как правило, набольший вред здоровью пользователя компьютера наносят устройства ввода-вывода: монитор, клавиатура, мышь.

В наше время, когда проблемы безопасности работы за компьютером стоят как нельзя остро, появляется множество различных стандартов на экологическую безопасность оборудования персонального компьютера. Современный монитор должен соответствовать по крайней мере трем общепринятым стандартам безопасности и эргономике .<Приложение, слайд 9>:

FCC Class B – этот стандарт разработан канадской федеральной комиссией по коммуникациям для обеспечения приемлемой защиты окружающей среды от влияния радиопомех в замкнутом пространстве. Оборудование, соответствующее требованиям FCC Class B, не должно мешать работе теле- и радио аппаратуры.

МРR - II – этот стандарт был выпущен Шведским национальным департаментом. MPR – II налагает ограничения на излучения от компьютерных мониторов и промышленной техники, используемой в офисе.

ТСО’99 – рекомендация, разработанная Шведской конференцией профсоюзов и Национальным советом индустриального и технического развития Швеции (NUTEK), регламентирует взаимодействие с окружающей средой. Она требует уменьшения электрического и магнитного полей до технически возможного уровня с целью защиты пользователя. Для того, чтобы получить сертификат ТСО’99, монитор должен отвечать стандартам низкого излучения (Low Radiation), т.е. иметь низкий уровень электромагнитного поля, обеспечивать автоматическое обеспечивать автоматическое снижение энергопотребления при долгом не использовании, отвечать европейским стандартам пожарной и электрической безопасности.

EPA Energy Star VESA DPMS – согласно этому стандарту монитор должен поддерживать три энергосберегающих режима - ожидание (stand-by), приостановку (suspend) и “сон” (off). Такой монитор при долгом простое компьютера переводится в соответствующий режим, с низким энергопотреблением.

Необходимо также чтобы монитор имел возможность регулировки параметров изображения (яркость, контраст и т.д.). Рекомендуется, чтобы при работе с компьютером частота вертикальной развертки монитора была не ниже 75Гц (при этом пользователь перестает замечать мерцание изображения, которое ведет к быстрому уставанию глаз).

В отличие от мониторов для компьютерных устройств ввода клавиатуры и мыши в настоящее время не имеется общепринятых и широко распространенных стандартов. В тоже время многие производители данного оборудования рекламируя свою продукцию, описывают различные конструктивные решения, повышающие эргономичность ее использования: клавиатура с возможностью регулирования расположение клавиш, мышь с формой, уменьшающей усталость кисти при длительной работе. Хотя некоторые из них стоит рассматривать только как броскую рекламу, многие модели действительно являются своеобразным технологическим скачком вперед с точки зрения безопасности работы за компьютером.

Даже самое эргономичное оборудование в мире не поможет вам избежать заболеваний, если использовать его неправильно. Следуя простым советам по эргономичной организации рабочего места, можно предотвратить дальнейшее развитие заболеваний. <Приложение, слайд 10>.

2.1. Рабочее пространство

Научная организация рабочего пространства базируется на данных о средней зоне охвата рук человека – 35–40 см. Ближней зоне соответствует область, охватываемая рукой с прижатым к туловищу локтем, дальней зоне – область вытянутой руки.

2.2. Работа с клавиатурой

Неправильное положение рук при печати на клавиатуре приводит к хроническим растяжениям кисти. Важно не столько отодвинуть клавиатуру от края стола и опереть кисти о специальную площадку, сколько держать локти параллельно поверхности стола и под прямым углом к плечу. Поэтому клавиатура должна располагаться в 10–15 см (в зависимости от длины локтя) от края стола. В этом случае нагрузка приходится не на кисть, в которой вены и сухожилия находятся близко к поверхности кожи, а на более мясистую часть локтя. Современные эргономичные модели имеют оптимальную площадь для клавиатуры за счет расположения монитора в самой широкой части стола. Глубина стола должна позволяет полностью положить локти на стол, отодвинув клавиатуру к монитору.

2.3. Расположение монитора

Монитор, как правило, располагается чрезмерно близко. Существует несколько научных теорий, по-разному определяющих значимые факторы и оптимальные расстояния от глаза до монитора. Согласно СанПиН, это расстояние не менее 50 см, оптимально 60–70 см.

Нижний уровень экрана должен находиться на 20 см ниже уровня глаз, уровень верхней кромки экрана должен быть на высоте лба.

2.4. Внутренний объем

Значимым фактором является пространство под столешницей - пространства под креслом и столом должно быть достаточно, чтобы было удобно сгибать и разгибать колени.

2.5. Кресло

Казалось бы, требования к нему сформулировать предельно просто, – оно должно быть удобным. Но это еще не все. Кресло должно обеспечивать физиологически рациональную рабочую позу, при которой не нарушается циркуляция крови и не происходит других вредных воздействий. Кресло обязательно должно быть с подлокотниками и иметь возможность поворота, изменения высоты и угла наклона сиденья и спинки. Желательно иметь возможность регулировки высоты и расстояния между подлокотниками, расстояния от спинки до переднего края сиденья. Важно, чтобы все регулировки были независимыми, легко осуществимыми и имели надежную фиксацию Кресло должно быть регулируемым, с возможность вращения, чтобы дотянуться до далеко расположенных предметов. электромагнитных излучений соседних компьютеров.

3. Оздоровительно-профилактические упражнения.

<Приложение, слайд 11>

3.1. Комплекс упражнений для глаз. <Приложение, слайд 12, слайд 13>

3.2. Комплекс упражнений для мышц тела. <Приложение, слайд 14>

3.3. Комплексы упражнений для снятия симптомов СКС. <Приложение, слайд 15, слайд 16>

4. Здоровьесберегающие информационные технологии

<Приложение, слайд 12, слайд 17>

На рынке информационных технологий России появился ряд программных продуктов как зарубежных, так и отечественных производителей, направленных на поддержку оптимального режима труда пользователей компьютеров в течение рабочего дня и для обеспечения мотивации двигательной активности пользователя.

Программы, как правило, делают это, позволяя гибко настраивать периоды работы и продолжительности пауз, степень блокирования и уровни защиты.

К основным функциям таких программ можно отнести:

• прерывание работы пользователя компьютера в установленное им время;
• ограничение доступа к другим программам во время пауз и микропауз;
• возможность прерывания паузы или микропаузы по паролю в некоторых уровнях защиты.

Заключение.

Любой прогресс в науке или технике, наряду с ярко выраженными безусловно положительными явлениями, неизбежно влечет за собой и отрицательные стороны. Вопросы компьютеризации общества сейчас стоят в ряду множества факторов, влияющих на здоровье людей. Именно поэтому так важно оценить степень влияния информационных технологий на здоровье человека.

Последнее время часто приходится слышать о вредном воздействии компьютера как одного из средств современных информационных технологий на организм пользователя. Степень безопасности пользователя компьютерной техникой регулируется множеством различных международных стандартов, которые год от года становятся все строже и строже. Последние исследования ученых показали, что не столько сама компьютерная техника является непосредственным фактором негативного воздействия на организм человека, сколько неправильное ее расположение, несоблюдение элементарных гигиенических норм, касающихся труда и отдыха.

Литература и источники

1. Демирчоглян Г.Г. Компьютер и здоровье. – М.: Издательство Лукоморье, Темп МБ, Новый Центр, 1997. – 256 с.
2. Степанова М. Как обеспечить безопасное общение с компьютером. // Народное образование. – 2003, № 2. – С.145–151.
3. Морозов А.А. Экология человека, компьютерные технологии и безопасность оператора. // Вестник экологического образования в России. – 2003, № 1. – С. 13–17.
4. Жураковская А.Л. Влияние компьютерных технологий на здоровье пользователя. // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2002, № 2. – С. 169–173.
5. Ушаков И.Б. и др. Оценка физических характеристик мониторов современных персональных компьютеров с позиций стандартов безопасности и характера деятельности. // Безопасность жизнедеятельности. – 2002, № 7. – С. 19–22.
6. Материалы ErgAerobics, Inc., https://metodic-school.ru/?link=11540.5
7. Сейдлер, Д. (Seidler, D.), Бономо П., (Bonomo P.). "Руководство по эргономике", https://metodic-school.ru/?link=11540.6
8. Материалы Ergonomic Design ™, http://www.ergonomic.ru
9. Литвак И., "Эргономика - заботливая наука" https://metodic-school.ru/?link=11540.8 http://www.osp.ru/school/1999/5/16.htm
10. Волошин В. "Эргономика должна быть эргономной" https://metodic-school.ru/?link=11540.10
11. Материалы журнала "The Lancet", http://www.thelancet.com