Современные подходы при разработке гигиенических требований к предъявлению учебной информации на экранах компьютеров

СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К ПРЕДЬЯВЛЕНИЮ УЧЕБНОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНАХ КОМПЬЮТЕРОВ

Л.М. Текшева, А.Я. Дадонова НИИ гигиены и охраны здоровья детей и подростков ГУ НЦЗД РАМН, Москва

В настоящее время электронные учебники, а более правильно - компьютерные средства обучения (КСО), представляют обширный класс средств, относящихся к информационным технологиям, которые отличаются рядом преимуществ по сравнению с традиционными учебно-мето-дическими средствами. Такими преимуществами являются:

создание условий для самостоятельной проработки учебного материала; возможность самостоятельного выбора учащимися места и времени работы с КСО;

возможность самостоятельного выбора темпа учебного процесса; возможность использовать КСО в соответствии с уровнем подготовки учащихся - индивидуализация обучения (адаптивная структура КСО);

возможность представления в мультимедийной форме уникальных информационных материалов (картин, рукописей, видеофрагментов, звукозаписей);

возможность удобного и оперативного доступа к информации; мобильность системы образования - простота обновления и развития КСО, легкость их тиражирования и более простое распространение; снижение затрат на обучение.

Вышесказанное свидетельствует о том, что в современной системе образования при возникновении потребности в определенных учебно-мето-дических средствах при прочих равных условиях КСО будет отдаваться предпочтение перед традиционными средствами.

Однако КСО имеют и недостатки. К основным из них относятся: зрительная сложность восприятия информации с экрана компьютера, обусловленная спецификой экрана и повышенными требованиями к организации световой среды;

отсутствие непосредственного и регулярного контроля за режимом работы с КСО;

отсутствие специальных требований, регламентирующих оформление информации на экране компьютера и способы ее предъявления.

Отмеченные принципиальные недостатки КСО носят гигиенический характер, так как регламентация способов оформления и предъявления информации, разработанная с позиций удобочитаемости, значимо ослабит негативную выраженность КСО.

Таким образом, разработка гигиенических требований к предъявлению информации на экране персонального компьютера (ПК), направленная на

профилактику заболеваний органов зрения, опорно-двигательного аппарата, сердечно-сосудистой системы организма, а также нарушений психоэмоционального статуса организма детей и подростков, является актуальной задачей настоящего времени.

Внедрение в учебный процесс ПК поставило перед специалистами в области гигиены детей и подростков и возрастной физиологии целый ряд проблем.

Однако в литературе гигиенические аспекты, непосредственно связанные с предъявлением информации на экранах компьютеров, практически не рассматривались. Лишь в отдельных работах идет речь о необходимости контроля за яркостью знака и его угловым размером [1, 3, 7].

Основные исследования, посвященные определению оптимальных значений параметров и характеристик шрифтового оформления, ведутся по трем направлениям: размер знака (кегль шрифта), рисунок шрифтов (гарнитура) и использование цвета фона и знака.

Анализ сводных данных свидетельствует о том, что рекомендованные размеры шрифта к использованию на экране находятся в пределах от 10 до 14 пунктов. Большинство авторов [2, 3, 8] отдают предпочтение кеглю размером 12 пунктов, при этом рекомендуется использовать, как правило, рубленые гарнитуры типа «Arial», «Helvetica», «Verdana». Лишь отдельные авторы допускают использование шрифтов с засечками, так называемых «сериф-ных» шрифтов, например «Times».

10-пунктовые шрифты рекомендуется выводить на экран при использовании рубленой гарнитуры «Verdana», для которой характерна низкая емкость шрифта (широкий знак), или при увеличении интерлиньяжа (межстрочного расстояния) до 2 пунктов [8].

В свое время исследования гигиенистов и физиологов по изучению зрительной работоспособности [5,7] выявили минимально допустимый угловой размер знака, который определяется как 6 стерадиан, т. е. 6 пунктов для строчных знаков.

В СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы» в качестве предельно допустимого указан угловой размер знака 16 стерадиан (12-пунктовый шрифт).

Таким образом, ужесточение требований по предельно допустимому размеру знака определяется коэффициентом 2,7 при переходе от бумажного носителя к экрану.

Необходимо отметить, что коэффициент пересчета 2,7 получен для взрослых пользователей. Неустойчивость зрительной системы детей и подростков может обусловить еще более высокий коэффициент пересчета, что, несомненно, приведет к дальнейшему снижению объема текстовой информации и практически к невозможности использования экрана для учебных изданий.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод о необходимости решения задачи по удобочитаемости электронных учебников одновременно двумя путями: увеличением кегля шрифта по сравнению с традиционными учебниками и ограничением объемов текстов единовременного прочтения в пределах пороговых величин времени развития утомления школьников различного возраста.

Повысить удобочитаемость текстов с экранов ПК возможно и за счет цветовой поддержки, так как известно психоэмоциональное воздействие цветовой среды на физиологическое состояние организма детей и подростков. Следует заметить, что оптимальными с точки зрения удобочитаемости большинство авторов считают высококонтрастные сочетания, причем контрастность обеспечивается двумя параметрами - яркостью и цветом, а также негативные изображения (светлые знаки на темном фоне). Наиболее часто оптимальными признаются конкретные сочетания: черные знаки на белом фоне, белые знаки на черном и желтые на синем фоне.

Обобщая выводы различных авторов о наихудших цветовых сочетаниях, следует отметить высокую степень сопоставимости полученных результатов. Низкой удобочитаемостью отличаются изображения с отсутствием яркостного или цветового контраста между знаком и фоном. Ряд авторов [2, 4, 6] указывают на недопустимость использования для фона черного цвета, а также насыщенных цветов, близких к границе цветового локуса, красного, синего, зеленого и пурпурного.

Вместе с тем описание экспериментальных исследований вызывает много вопросов, так как в каждом отдельном случае изучалась различная функциональная нагрузка, состояние зрительного анализатора до и после функциональной нагрузки оценивалось различными методами. Эксперименты до середины 90-х годов прошлого века проводили на компьютерах с недостаточно развитым цветовым полем.

В качестве функциональной нагрузки добровольцам, принимавшим участие в эксперименте, предлагалось чтение отрывков из художественной литературы. Выходные показатели эксперимента (скорость или время чтения) в этом случае находятся в сильной зависимости от квалификации читателя, которая превалирует над условиями чтения [5].

В ряде случаев тестирование добровольцев проводилось через Internet, что не позволило осуществить контроль за световыми параметрами среды пользователя и состоянием здоровья участника, в том числе его зрительной системы.

Обращает внимание, что у ряда авторов, несмотря на многочисленность групп испытуемых, спорные результаты могли быть получены за счет аморфности группы. Например, более 30 испытуемых были в возрасте от 16 до 50 лет [6]. В этом контингенте с позиции физиологии зрительной системы можно выделить три группы: подростки 16 и 17 лет, взрослые 18-40 лет и

взрослые старше 40 лет, когда начинают проявляться физиологические изменения зрения.

Основная часть экспериментальных исследований была проведена при участии взрослых пользователей ПК, только в двух случаях - учеников 9 и 10 классов и в одном - 6-летних детей.

В экспериментах, проводимых по классической схеме (исследование функций глаза и организма в целом до и после эксперимента с определением степени утомления по спаду функций), наиболее часто применялись методики по изучению объема аккомодации, скорости зрительно-двигательной реакции, контрастной чувствительности зрения и адаптационных возможностей зрительной системы. Функциональной нагрузкой служила, как правило, работа корректорского типа на экране ПК по адаптированным таблицам Анфимова.

Таким образом, при разработке гигиенических требований к предъявлению информации на экране дисплея требуется проведение специальных исследований с участием школьников различных классов по единой методике, которая на интегральном уровне свидетельствовала бы о состоянии зрения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баранов А.А., Володарский В.Я., Гуменер П.И. и др. Актуальные проблемы гигиенической сертификации компьютеров //Вестник Российской академии медицинских наук. 1998. № 4. С. 55-57.

2. Зазнобина Л.С., Журин А.А. Концепция информационно обучающих систем нового поколения //Стандарты и мониторинг в образовании. 2001. № 2. С. 1-2.

3. Литвак И.И. //Проблемы информатизации. 1996. Вып. 3. С. 3-17.

4. Соснова Т.Л., Лосева Е.И., Бухарева Е.А. Цветовые сочетания фонов и символов на экране компьютера //Гигиена и санитария. 2001. № 4. С. 31-34.

5. Текшева Л.М. Гигиеническая классификация издательской продукции //Гигиена и санитария. 2001. № 1. С. 47-50.

6. Brian J. Lewis. Computer Screen Readability of Foreground/Background Color Combinations and Font Types. http://blewis.dydndns.org/psych/readability study.pdf. 2001.

7. Rea M.S. Towards a Model of Visual Performance: A Review of Methodologies //J. of Ilium. Eng. Soc. Winter 1987. P. 128-142.

8. Stayce Williams and Dr. Lauren Scharff. The Effects of Font Size and Line Spacing on Readability of Computer Displays. - http://hubel.sfasu.edu/research/SWExp.html. 2001.