автореферат и диссертация по психологии 19.00.03 для написания научной статьи или работы на тему: Инженерно-психологическое обеспечение творческого процесса в САПР
Автореферат диссертации по теме "Инженерно-психологическое обеспечение творческого процесса в САПР"
КИЕВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Т. Г. ШЕВЧЕНКО
На правах рукописи УДК 154.4
ТРОФИМОВ Юрий Леонидович
ИНЖЕНЕРНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТВОРЧЕСКОГО ПРОЦЕССА В САПР
Специальность 19.00.03 — психология труда;
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора психологических наук
Работа выполнена в Киевском ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции государственном университете им. Т. Г. Шевченко. Официальные оппоненты:
доктор психологических наук, профессор М. К. Тутушкина; доктор психологических паук, старшин научный сотрудник
A. И. Галактионов;
доктор технических наук, профессор, академик АН УССР
Ведущая организация: Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет.
Защита диссертации состоится «_» _ 1989 г.
в_часов на заседании специализированного совета Д 068.18.19
по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора психологических наук при Киевском государственном университете (252017, Киев, ул. Владимирская, 64, ауд. 458).
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Киевского государственного университета им. Т. Г. Шевченко.
Автореферат разослан «_»_ 1989 г.
Ученый секретарь специализированного с кандидат психологических наук, доцент
Задачи перс стройки нашего общества, активизация ^эловеческого фактора я стремительные темпы научно-технического развития современного народного хозяйства настоятельно требуют сокращения периода создания сложных обгег" оперативного учета дост.зэниЯ НТО я снижения срэхов ах проектирования, что возможно за счет использования современны:, технических средств деятельности. Стала очевидной потребность дальчзйз^го развития работ по создании систем ая-тонатизкх данного простстирсвания (САПР), обеспечкващих • кратчайше сроки информационный поиск, подготоысу и проверку проектных роавлий, моделирование различных состояний, услозиЯ
эксплуатация объекта к т.д.
Актуальность разработки данной научно -т еютгсе с к о й проблемы наяла сбо<з отражение в одобренная съездом "Основных наг.рав„сшиях эконоии-теского и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года", где говорится о необходимости сочдпияя и ьне-дрчния аЕюматизирозаЕгсд систем а различные сферы хозяйственной деятзлькостл, в том числе и в проектирование, повышая тем самым роль конструкторских, л .хнологических и др"гих иняенеркых служб в обеспечении научно-технического прогресса и в своевременном ис-пользог -жя достижений . духи и техники.
Создание новых средств интеллектуального тр.да, качественно $._^енирпих производственные условия и отноиенкя, предъявило по-вызенныэ требование к полноте учыта человеческого фактора в ходе проектирования ч эксплуатации автоматизированных си..ем, сбессе-члваицкх определенный вид детальности человека.
Наког энный в инасенэрной психологи" опыт внедрения компьютерной тэхшни в различные ; ,ды деятельности (Д.И.Аг^йкина, В.А.Вавилова, В.Ф.Венды, А.И.Талактионова, \.И.Губинского, В.Г.Евграфова, Г.У.Зараховского, В.П.Зинчзнко, А.А.Крылова, / Ч.Литзака, Г.В.Ложкина, Б.Ф.Ломова, Г.Г.Маньшина, В.М.Мунипова, А.И.Нафтулье-ва, В.В.Павлова. А.И.Половинкина, В.А.Понсмаренко, Г.С.Поспелова, В.И.Скуркхина, Г.В.Суходольского, О.К.Тихог-рова, М.К.Тутуиг той, А.Г.Чачко, М.Грувера, Э.Зиммерса, Д*.К&.1ли, Н.Макворта, Д.МеЛсте-ра и Да.Рабидо, Р.Ияллера, Ы.Моодолена, У.Найс-.'ра к Г.Са?'-ока, 1 .Сакмона, У.lepe ia, ВДац^ра, А.Чапаниса, Т.Шеридана, К.Етейн-буха и др.) езидете. .ствует о той, что эффективность автоматизированных систем зависит не только от еоверпенствования тзхничэ-
ских средств деятельности, но и от полноты учета к развития знаний о человеке и, в частности, - психологических особенностей индивидуальной и групповой деятельности. Неоднозначность влияния компьютерной техники на эффективность проектировочной деятельности челоьека требует исследования особенностей этого процесса, раскрытия его психологического содержания, описания специфических закономерностей и нахождения путей управления самим процессов проектирования в САПР с целью создания условий, способствующих проявлению творческих компонентов деятельности, всестороннему развитию личности, повьшая тем самым производительность труда и качество продукции. Сш же учет знаний о челоЕРке е с$грз производства возможен через систему инженерно-психологического обеспечен;«: (СИЛО), которая дслгка воздействовать на материальный (средства труда) и субъективный (человек, или группа лвдей) аспекты производительных сил по трем основным направлениям: I) совервггнм'вовь-ние технических средств и оптимизация их структуры; 2) подготовка специалиста и профессиональных групп; 3) организация и по,цдорнка взаимодействия в системе "человек-технические средства деятельности".
Вместе с тем, анализ литературных источников показывает, что преобладающее количество работ (Г.С.Альтшуллер, А.Б.Бруклинский, Ч.Ы.Гадгиев, Т.В.Кудрявцев, Е.А.Мчлерян, ВД.Ызляко, Я.А.Поноиа-рев, О.К.Тихомипое, А.Ф.Зсаулов, Дк.Джонс, Дк.Диисон, Е.Кунце, П.Хилл, Ф.Цвикки и др.), посвященных иселедоьгкиы технического творчества, проводились без учета использования ЭВМ в технической дёя^аьности человека. Только в последнее время стали появляться исследования (Г.Я.Буи, А.К.Половишсин, Г.Буль, Т.Зйлоарт и др.), в которых отражается особенности конструктивно-технической деятельности человека при незначительной автоматизации его труда, чего явно недостаточно для разработки инженерно-психологического обеспечение творческого процесса в САПР. Поэтому актуальные и перспективными представляются исследования интеллектуальной деятельности, оснащенной специальными средствам* на базе .;оипьитер-кой техники. Реизние кой проблемы имеет вежное значение и для прикладных задач в области создания и эксплуатации единой системы инхокерно-психологического управления (ЕйСУ) процессом проектирования б САПР, способствушей реализации творческих возможностей человека, актуализации резервов его адаптивного и преобразовательного взаимодействия в системе.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность разработки данной проблемы определена социальным запросом, который обусловлен: пирогой автоматизацией различ-нж видов трудовой деятельности человека, в том числе и интеллектуального труда, г целью сокращения сроков внедрения новейших достижений НГП в народное хозяйство; стремительным обновлением информации в различию: областях научного знанил и потребностью их у^ета в проектируемых объектах; возраставшей сложностью разрабатываемых объектов, разноречивость!) требований проверки их согласованности с другими объектами техносферы, с од! стороны, и низкой производи элькостью автоматизированных систем из-за недо-ътаточногс учета знаний о человеке в процессе их создания;несб->:од7.;/ос?ьэ ул„^2ния характеристик трудового процесса, условий труда, стяцулирукчах тзорчэскую активность человека; потребностью в непрерывном профессиональном обучении специалистов - с гЛругой.
В репэнни отой проблемы необходим комплексный учет достижений различных областей психологического знания (обсоциальной и ихкзпэрной психологии, психологии труда и эргоно! :ки) и кореккая перестройка самого процесса разработки новой техники за счет оптимизации структуры технической системы САПР, подготовки проекти-ров^чксв к распределения функций о системе с целью оптимиз. ,лш зэаи"одейств1!я "человек-техника". При этом САПРы должны выполнять двойную функц.-э, виступая в роли средств повышения производитель-кости труда проект прозаиков и в роли .средств развития человека в деле повышения его профессионртвного мастерства. Эти обстоятельства и'определил:' цель работы.
Цель диссертационной работы - изучение особенностей творческого технического ыкзления при использовании компьютерной техники; разработка принципов и структуры иняенерно-псяхологическо-т обеспечения творческого процесса з САПР на о.лове целенаправленного, разумного использования ЭВМ и ф
_лзания необходимых условий, способств. лцих раскрытию творческих возможностей личности.
Настоящее исследование позволяет рассматривать проолему обеспечения творческого процесса в САПР как новое направление в инженерной психологии, имеющее важное прикладное значение.
Б разработке данной проблемы целесообразно выделить ряд конкретных задач: 1. Изучить особенности те, гичесгсого мышления а условиях применения компьютерной техники и провести системный анализ содеряатвльно-предаеткого взаимодействия в ходе автоматязнровал-ного проектирования технических объектов с целью создания сч^укту-
ры САПР, обеспечивающей эффективную разработку полного проектного решения;
2. Выявить и систематизировать основные психологические факторы, влияющие на эффективность индивидуальной и групповой деятельности в САПР и разработать на этой основе квдели регуляции индивидуальной н гр> пповой деятельности в САПР;
3. Разработать структуру СИПС индивидуальной и групповой деятельности в САПР, способствующих созданию и поддержании творческого процесса в (___ЛР;
4. Провести психологический анализ деятельности оператора ввода данных з ЭВМ, экспериментально исследовать особенности его деятельности и на ?той основе разработать и;зег.ерно-пситологлче-ские рекомендации к организации его деятельности;
5. Провести психологический анализ деятельности оператора, отлаживающего программное обеспечение САПР, экспериментально исследовать особенности его деятельности и разработать предложения по оценке и организации его деятельности.
Предметом исследования являются особенности творческого мышления в деятельности, оснащенной специальным>- средствами (орудиями) кж-ллектуалького труда, в частности, деятельность проектировщике или группы проектировщиков, исп'„ .ьзущих компьютерна технику.
Объектом исследования является организацконно-техническ&я труктура САПР и деятельность проектировщике , а также их взаиг"-действие в этой системе.
¡¿втодологичвекуа основу диссергациок ">го исследования составили сковные положения системного подхода (Б.Г.Анеяьев, В.П.Зи: • ч^чко, А.А.Крылов, Б.Ф.Ломов, В.Ы.МунипоЕ, А.Пономарев, Г.В.Су-ходольский, Ы.Г.Ярошевский), в котором ведущее место отводится проблемно-функциональному анализу.
Научно-технические проблемы возникает в системе производительна сил, отражает специфику определенного этпа их развития, а следовательно и определяют особенности организации и возмогности применения технических средств б различных видах деятельности человека. Уровень необходимого "среза" енэених взаимосвязей проблемы, в * стности, согласование объекта с другая: объектами техносферы, отрази б иерархической структуре САПР.
Согласно разработанной информационной технологии научно-техническая проблема распг-ается ня определенные классы психологиче-
ски однородных проблемных ситуаций, решение которых обеспь лвает соответствующая подсистема САПР. Ксждая из таких подсистем САПР рассматривается ка* реаащая система, состоящая из набора технических средстз и проектировщика или группы проектировщиков, взаимодействие которых способно обеспечить прохождение определенного этапа в хода формирования полного проектного решения. В целом ае виутрэизия ззаиыпггзязь этих подсистем позволяет реалиэовнр пть "архитектуру" САП? любого иерархического уровня, в зависиыости от сложности вознакаеь-ых научно-технических проблем.
Структура деятельности проектировщика представлена в виде системы 2оаш:освязачннх функциональных кошонентов (подсистем психического): когкитизного, гмоциональнс-когг/уникативного и регулятивного, 3 своя очередь, решакцй проблег.!у рассматривается как целостная личность, которая определенным образом сочетает выполнение основных психкческкх функций. Своеобразие их сочетания заз::сит как от особенностей задачи, так и от особенностей ттроявления его умственной зиетега ценностных ориэггтаций. В качестве
чнтеграл^жФ форзд опнсгипл деятельности человека ясшяьзугхгя понятие - стратегия достижения поставленной цели, - в которое ог-раялются внешние средства и внутренние условия взаимодействия в САГ-1.
При совместной деятельности в группе происходит распределение функций (или ролей) нейду членг -и группы по принципу преимущественных возможностей, который основан на сопоставлении эффективности выполнения конкретной личностью основных функций в группе: когнитивной, эмоционально-коммуникативной и регулятивной. Каадый член профессиональной группы выполняет все эти функции, но с различной степенью выраженности и в зависимости от доминирования какой-либо одной из них его можно отнести к "генератору идей", или "коюгуникатору", или "критику". ' :о позволяет осуществлять целенаправленное комплектовали- групп для решения определенных проблем или задач, обеспечивая выполнение основных функций ь группе, способств; тем самки эффективности ее ^ункционирогания.
Методы диссертационного исследования вюгочают: I) теоретический и методологический анализ процесса проектирования технических объектов (в области машиностроения); 2) эмпирическое исследование особенпостей индивидуальных решений творческих задач; 3) ма-тематико-ста^истическая обработка данных и составление корреляционное плеяд, раскрывающих тесноту взаимосвязи психологяческкх факторов, обусловливающих эффективность деятельности; 4) расра-
ботка методов комплектования и подготовки малых творческих групп, ориентированных на решение определенного класса проект з-конструк-торских задач; 5) разработка автоматизированного психодиагностического комплекса по (формирования "портрета" проектировщика;
б) разработка автоматизированного метода интеллектуальной "поддержки" проектировщика, основанного на банке эвристических приемов.
Основной результат диссертационной работы состоит: а) в выяв-т. чии влияния компьютеризированных технических средств на процессуальные и продуктивные характеристики интеллектуальной деятельности проектировщика и разработке на этой основе моделей регуляции индивидуальной и групповой деятельности в САПР; б) в создании новой структуры и состава технической системы САПР и внедрении ее в ходе построения АРМ - конструктора, технолога, испытателя, обеспечивающих разработку проектного решения технических объектов;
в) в разработке системы инженерно-психологического обеспечения деятельности проектировщика (группы проектировщиков) САПР, с целью создания условий, способствующих эффективной реализации его (их) творческого потенциала; г) в разработке и внедрении рекомендаций по оценке и организации деятельности опегчтора подготовки данных ЭЬ:й - "ядра" технической системы САПР; д) в создании авто-ыаткзиров8,-гного рабочего места интеллекту^ .ьной "подагрики" щ. J-ектироЕцика САПР, основанного на использовании банка эвристически приемов; е) в разработке и создании автоматизированного психодиагностического комплекса (на базе персональной ЭВМ), оказывающего содействие в создании психологического "портрета" проектировщика.
На ащиту выносятся следующие положения;
1. Применение компьютерной техники проектировщиком неоднозначно влияет на ход и результат творческого процесса в САПР. Степень этого влияния зависит от полноты учета знаний о человеке в сфере производства;
2. Использование компьютерной техники в де-тельности проектировщика позволяем достичь принципиально нового уровня в организации интеллектуального труда. Наиболее целесообразным является выделение блоков, связанных с информационной технологией разработки проек -Юго решения и, в то хо время, отражающих психологическую "однородность", содержащихся в них проблемных ситуаций. Каждая из таких подсистем САПР, ориентированная на решение опреде-
ленного класса научно-технических проблем, должна тлеть соответствующее компьютерное обеспечение, функционировать и развиваться азтономно, обеспечивать единство, совместимость и инвариантность информационной и технической "стыковки" между соб Я, что позволит реали.зсвквать лвбую "архитек /ру" САПР;
3. Разработка ЕСИПУ процессом проектирования технических объектов в САПР возможна только на основе выявления системы психологических факторов, определяющих эффективность самого процесса, которая может быть отражена в моделях регуляции индивидуальной я групповой деятельности в САПР.' Оптимизацил их влияыя осуществляется через СИГО САПР, которая призвана способствовать возникновению и поддержанию творческого процесса в условиях применения SEM;
4. Для оптимального взаимодействия в САПР проектировщи—' необходимо: - уметь вводить информацию з ЭВМ; - запрашивать необхояи-кые.данные; - задавать определенные роцедуры их обработки. Эффективность деятельности по вводу данных в ЭВМ определяется не только знаниями, опытом и назыками, ко и формой вводимого материала, динамикой работоспособности оператора. Оптимизация влияния данных факторов способствует повышению производительности труда, особенно у непрофессиональных пользователей ЭВМ;
5. о'дним из дорогостоящих и трудоемких этапов всего цикла г--ц-отовки дают.« ЭВМ, как "ядра" технической системы САПР, является процесс отладки программ. Эффективность этсго процесса определяется не столько объективной "длиной" программы количество членов алгоритм), сколько частотой ее контрол. , которая зависит от количества переменных в программе, индивидуально-типологических характеристик личное"» отладчика, ^о квалификации и использовании соответствующих технических средств, в том числе и ЭВМ;
6. Автоматизация процесса проекть^оваг я способствует не только повышению производительности труда, но и ро^ту профессионального мастерства проектировщиков, за счет ус оения им бщэст-венного опыта, совершенствования логических схем решения и создания условий, позволяющих выходить за рамки логических конструкций, обеспечивая тем самым работу интуиции.
Новизна дисс ртационно!- исследования состоит в следующем:
- осуществлена разработка нового научного направления на стыке общей, инженерной и социальной психологии, таекщего валюэ прикладное значение - педологическое обеспечение творческого процесса в САПР;
- разработана новая структура проектирования объектов в САШ", основание« для которой служили типы проблемных одуаций и проектировочных задач, решаемых в ходе разработки объекта; технические средства деятельности проектировщика, на базе различного класса ЭВМ; специфика структурных и динамических характеристик взаимодействия в системе;
- на основании анализа экспериментальных данных определена система психологических факторов, в которой выделено два основных комплекса, управляющих функционированием самой систсаш и динамикой развития ее компонентов;
- установлена гчстема психологических факторов, обусловливающих спредвхй.ший вид регуляции поведения человека, который бил описан с поысщыэ различных стратегий деятельности проектировщика;
- разработаны модели регуляции индивидуальной и групповой деятельностью проектировщиков технических объектов, использующих средства авт ¡атизации проектирования;
- предложена структура инженерно-психологического обеспечения индивидуальной и групповой деятельности проектировщиков САПР;
- выдвинут тезис о целесообразности установления соответствия между доминирующим уровнем функционирования личности (при достаточном развитии остальных) специфике решаемых задач, которая,
в свою очередь, предъявляет требования к доминированию одного из компонентов (или их сочетания) действенно-образно-понятийной структуры технического мышления;
- разработаны психологические "портреты" различных типов личности проектировщика: "мыслитель", "собеседник", "практик", которые были положены в ос. )ву комплектования малых производственных групп САПР;
- разработаны различные организационно-технические формы взаимодействия членов групп: дискуссия, консилиум, конструктивный спор, консультирование, "жесткий" диалог;
- определена система тестовых задач к модифицировано техниче- . ское устройство типа "кибернометр", позволяющие осуществлять интенсивную подготовку малых групп по критерию "срабатываемости";
- разработаны кяженер;ю-п_.геологические требования к организация деятельности оператора ввода данных в ЭВМ, в частности, -
структуре исходной информации и я организации режимов труда и отдыха;
- предложен гг кцитшально новый подход к оценке деятельности программиста по отладке программ, который базируется на характеристиках трудности данного процесса, а не (формальной длины алгоритма программ;
- определено направление дальнейших исследований компьютеризованных систем типа САПР, указаны пути разработки общих и частных психологичен ах требований и рекомендаций, составляющих систему психологического обеспечения.
Теорзтичбокая значимость работы заключается в следующем:
1. Разработан концептуальный аппарат теории и методологии психологического обеспечения творческого процесса в САПР, что способствует разработке единой психологической теории компьютеризации проектировочной деятельности сложных технических систем;
2. Дополнена новыми структурными компонентам система проектирования объектов в САПР, которая отражает психологические особенности проектировочных задач в сочетании о необходимым уровнем технического обеспечения и спецификой взаимодействия как ь^утри под'-чете^, тая и ыеяду ними;
3. Раскрытые в исследовании особенности проектирования технических объектов в САПР позволили по-новому подойти к проблеме управления '*м в условиях индивидуальной и групповой деятельности.
С этой целью рр.:
аботаны теоретические мод" та регуляции индивиду-льной и групповой деятельности, а также структура СИЛО творческого процесса в САПР;
4. В работе бн"и применены методические новшества, сг тоящие в подборе специальных задач, отражающих специфику конструктивно-технической деятельности проект ролика, с одной стороны, и "проявляете" доминирувщий уровень функционирования личности -о другой;.
5. Установленные в работе новые экспериментальные факты подтвердили правильность теоретических предпосылок к позволили разработать комплексный показатель оценки психофизиологической "стоимости" деятельности оперстора ввода дак.-сос в ЭВМ;
6. Предложен принципиально новый метод оценки деятельности оператора отладки программ, поз'одяпций оценивать субъективную
трудность этого процесса, дифференцировать его, обосновывая целесообразность использования.в нем ЭВМ;
7. Е ;винутые теоретические положения позволяют разрабатывать психологическое обеспечение широкого спектра автоматизированных систем, даст необходимые для этого концептуальные схемы, операциональные способы и средства анализа.
Практическая ценность и внедрение результатов исследования. Разработанная ЕСИПУ индивидуальной и групповой деятельностью в САПР позволяет повысить эффективность этого виде, систем, а универсальность моделей и СИШ использовать их при создании и других видов автоматизированных систем. Предложены новые принципы комплектования групп и подбора их руководящего аЕена, расширен подход к созданию системы их подготовки по критерию "срабатываемости", что может быть использовано при формировании и подготовке различных производственных групп. Разработаны подходы и количественные показатели оценки деятельности оператора ввода данных в ЭВМ и отладки программ, способствующие организации этих видов труда. Представленные в работе конкретные материалы к методы исследовательской и практической работы используются в процессе преподавания психологии в КГУ им. Т.Г.Шеьченко.
Результаты исследований использовались при выполнении хоздоговорных работ по создании автоматизированных рабочих мест конструктора машиностроения (АРМ-КМ) и исследователя (АРМ-И), автоматизированной системы комплексного испытания объекта (АСКЛО), автоматизированного психодиагностичг -.кого комплекса' (АПК) пользователей САПР, автоматизированного рабочего места психологической, интеллектуальной поддержки (АРМ ПИП) пользователей САПР. Экономический эффект от внедрения разработанной СИЛО составил 111,0 тысяч рублей б год.
Материалы, представленные в диссертации, были внедрены по теме "Разработка критериев комплектования групп ссциотехнических систем" (шифр "РЯДНО-АН"), разрабатываемой Институтом психологии АН СССР и использованы при выполнении НИР: "Проведение работ по формированию банка художественно-конструкторских проектов к дизайнерских идей по новым товарам народного потребления", разрабатываемой Киевским филиалом ВНИИ технической эстетики. Бее подтверждено соответствующими документами.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на
Всесоюзной конференции "Психологические проблемы создания и использования ЭВМ" (Москва, 1985), на 1У Всесоюзной конференции "Автоматизация поискового конструирования и подготовка инженерных кадров" (Волгоград, 1987), на П Всесоюзной конференции по эргономике (Москва, 1988), на межригиональном семинаре "Эргономика и.эффективность систем "человек-техника" (Игналина, 1988), на конференции "Инженерная психология в автоматизированных системах" (Киев, 1988), на методологическом семинаре лаборатории инженерной психологии Института психология АН СССР (Москва, 1985; 1586;
1987), на заседания кафедры психологии труда и инженерной психологии МГУ (Москва, 1987), на заседании кафедры инженерной психологии и эргономики ЛГУ (Леншеград, 1987; 1988), на заседании кафедры общей и инженерной психологии КГУ (Киев, 1Э85; 1986; 1987;
По теме диссертации автором опубликована 21 работа, в том числе монография "Техническое творчество з САПР. Психологические аспекты", объемом 10,0 печ.листов.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Дисеертацич иллюстрирована 16 рисунками и 20 таблицам. Основной текст диссертации иэлояен на 380 страницах.
ВО ВВЕДЕНИИ дано обоснование актуальности изучаемой научной проблемы, определены цель, г ^чи, новизна, теоретическая и практическая значимость, выдвигаемых в диссертации положений.
ПЕРВАЯ ГЛАВА - "Проблема технического творчества в психологической науке" - посвящена описанию основны: подходов и результатов исследования конструктивно-технической деятельности человека.
В цервой части обобщаются результаты исследований технической, проектировочной деятельности человека в ходе решения конструктивно технических задач без иегк ,/ьзоваяия ЭВМ. Проведенный анализ показал, что в бо-ъшинстве исследований интеллектуальной, мыедигель-ной деятельности в качества тестов использовались конструктивно-технические задачи, которые, в свою очередь, составляет основу проектирования технических объектов. При этом, отдельные исследователи (Е.А.Милерян, 1973) предложили рассматривать конетруктизно-техническую деятельность в качестве реаагцего "педе^за умственного развития, конструктивно-технические умения в система позха-
вафельных, организационно-технических, общетрудовых, политехнических и других умений, которые во многом определяют эффективность процесса проектирования. Такого рода положение способствовало исследование особенностей конструктивно-технической деятельностид структуры технического мышления (Т.В.Кудрявцев, 1975). Результаты сопоставлена накопленного опы. а исследования технического творчества с разрабатываемой автором проблемой показ1зают, что на различных этапах проектирования возникают проблемные ситуации, в решении которых ведущим выступает определенный компонент (или их сочз'хакие) понятийж>-образно-действенкой структуры технического мышлэния. В частности, в ходе поиска конструктивно-технического решения ведущим выступает пснятийно-образный компонент. Кроне того, проанализированный научно-исследовательский материал указывает на необходимость учета влияния потребностко-когивациояиых структур на протяжении всей мыслительной деятельности субъекта, начиная от акта "принятия - непринятия" задачи, возникновения и развития дополнительных мотивов в ходе ее решения и кончая отношением к ней субъекта, в зависимости от полученного конечного результата.
Важно подчеркнуть следующее методологическое п ;ожение - мыслительный процесс начинается к заканчивается своеобразным "обращением" к другим людям, да и в самом процессе решения задачи ин-дибид не раз "обращается" к общественному опыту, зафиксированному в различной форме, а е случае совместной деятельности он добывает необходимую ему информацию во взаимодействии с партнерами (Л.П.Буева, А.В.Брушлкнский, А.А.Леонтьев, Б.С.Локов, Н.Н.Обозов, Я.А.Пономарев, М.Г.Ярошевский, Ф.Аллпорт, В.Меде, А.Осборн, Дас.Роттер, Д.Суммерс, В.фроом к др.). Следовательно на всех этапах интеллектуальной работы присутствует общение, особенности которого также необходимо учитывать при исследовании и организации познавательной деятельности.
Анализ психологической литературы показал, что один из наиболее эффективных путей целостного описания деятельности связан с понятием стратегия (Дж.Брунер, Дж.Роттер, Ю.Козелецккй, В.®.Венда, А.И.Галактионов, В.А.Моляко, А.И.Нафгульев). которые во многом личностны, т.е. соотносятся с направленностью личности, ее способностями, особенностями выполнения той или иной деятельности. Формирование их происходит в ходе обучения человека с учетом его кндкекдуьлько-типологичесЕ1гх характеристик.
Во второй части главы описываются особенности взаимодействия человека с компас "рной техникой в ходе проектирования объекта. Анализ динамики развитая тех"чческгас средств деятельности на базе ЭВМ и сопутствугз^гх: психологических проблем отразил различные теории и точки зрения на данную проблему и позволил выявить наиболее актуальные и менее разработанные вопросы. Было отмечено существенное влияние временных характеристик диалога человека с ЭВМ на процесс решения задач. При этом отдельные исследования свидетельствовали о влиянии временного режима взаимодействия человека с ЭВМ не только на эффективность выполнения определенных действий (набора символов, выдачи информации, загрузки системы, сопоставления сведений и т.д.), но и на выбор стратегий решения встасщгсс перед пользователем задач. Анализируя и обобщая результаты исследований по данному направлению (Ю.Д.Бабаева, В.®,Венда, А.И.Галактионов, ЮЛ. Забродин, Г.Г.Маньшин, А.И.Нафтультев, Г.В.Суходольский, О.К.Тихомиров, М.К.Тутушкина, А.Г.Чачко, Дх. Адаме, Р.Ацдерсон, Да.Аткинсон, Дж.Бвдди, Т.Бендер, Д.Давис, С.Фя-не\:ак, Р.Гилберт, К.Гордон, Дж.Гоулд, М.Маркус, К.Шнайдер н др.) шшо с достаточным на го основанием констатировать, что параметры диалогового взаи. ^действия дол
чы соответствовать дсихофязио-лс '.ческа! я личностным характеристикам субт^кта деятельности. Необходим, чтобы характеристики диалогового взаимодействия (пространственно-временные, темпо-ри" -ические, образно-смысловые и эмоциональные) соответствовали стратегиям решения задачи, которые интегратлвно отражают .<ак особенности самой задачи, так и особенности деятельности человека или группы людей. В этой связи представляют интерес те индивидуально-психологические характеристики, свойства и качества проектировщика, которые обеспечивают определенные стратегии его деятельности, и целенаправленное формирование которых поаволяет ему осваив ть высокоэффективные стратегии интеллектуальной деятельности.
В тсетьем разделе анализируются психологические особенности основных ' дов обеспечения автоматизированного проектирования: методическое, информационное, программное, техническое, оргрниэа-ционное. Рассматривается основные вопросы инжонерно-психологичес-аого обеспечения, реагине которых способствует создании функциональных компонентов САПР. Исходя из тенденций развития вычислительной техники, особенностей самого объекта проектирования а, главное, - особенностей деятельности проектировщика я его вгаимо-
действия с другими разработчиками предложена чорарх«
-:гек«.* структура социотехкических систем типа САПР со стыковкой : : с социокультурными 'системами и производством на основе ГАП.
ВТОРАЯ ГЛАВА - "¡.¡угодолоп,веские проблемы разработки единой системы инженерно-психологического управления процессом проектирования в САПР" - посвящена описанию состава и структуры автоматизированного проектирования технических объектов, а такге обоснованию проблеино-функционалького аналяга» используемого наын в исследований, оць.-да и разработке САПР.
Проведенный анализ деятельности проектировщика, использующего компьютерную технику, позволил описать ее структуру в виде системы взаимосвязанных функциональных компонентов - ксгнитигно-го, эмоционально-коммуникативного и регулятивного. Специфика их структуры и взаимосвязей, определив основные свойства системы деятельности, показала, что наиболее эффективна! способом управления процессом проектирования является воздействие на саыкК "динамичный" компонент системы - проектировщика или группу проектировщиков, - по причине его "нестатичности" в силу многообразия ориентация, отношений, знания, опыта, оценок и т ч.
Решение проблемы создания ЕСИПУ процессом проектировал«: в САПР должно базироваться на соответствии структуры к фуккцио..аль-ных возможностей технических средств деятельности информационной . ¿хнологии проектирования, в целях реализации внутре<ших способов деятельности проектировщика или группы проектировщиков. При этг':, достигение определенного уровня соответсиия зависит от полноты учета знаний о человеке и, в частности, г ихологических детерминант ^?ого вида индивидуальной и групповой деятельности, упорьдо че'-ко представленных в моделях регуляции, огтнкизация взаимодействия которых достигается через СИТО САПР.
Вццвинутые положения обусловили и своеобразие систеьяого подхода, ведущее место в котором отведено проблемно-функциональному анализу. В качестве системообразующего начале организации проектировочной деятельности выступает научно-техническая проблемная ситуация, которая конкретизируется до ситуации згдачи или ситуации вопроса, отражающих основные этапы разработки проектного решения. В проце :е решения проблемной ситуации происходит "включение" различных функциональных подсистем психики: когнитивной, коммуникативной и регулятивной, - в организацию поведения субъекта деятельности. Естественно, что чее эти подсистемы психического находятся
в неразрывном единстве и разделение кх обусловлено удобствами гносеологической <sxe:ra анализа. Своеобразие их сочетания зависит как от особенностей проблемной ситуации, так и от особенностей проявлегжя умственной деятельности личности, сис
.мы ее ценностных ориентации, что наиболее пол'Ю отражено в стратегиях достижения промежуточной или конечной цели.
С этой целью весь процесс проектирования технических объектов в САПР был разделен на следующие основные этапы, представителями которых выступают психологически однородные задачи и прохождение которых обеспечивают соответствующие подсистемы CAiiP с аналогичным названием: I. Целеполггание. 2. Поисковое конструирование. 3. Структурно-парачетрк-еская оптимизация. 4. Комплексное испытание объектов. 5. Рабочее проектирование. В'лпуск документации. б. Модержзацая, модификация и развитие объекта. И xc"i методическое, техническое, программное и организационное обеспечения 'лх существенно различается, з Цч .ом же они, построенные на принципах инфор£ациош>го и технического единства, с учетом возможности их развитая, составлают интегрированный комплекс, который позволяет рсализовлать "архитектуру" САПР любого иерархического уровня.
Анализ психологичэс-ой литературы (Б.Г.Ананьев, В.И.Дхутлн В.5.Венда, Л.Л.Гурова, М.С.Егорова, Е.А.Климов, В.А.Колга, Г М.Лебедева, З.С.Керлин, В.А.Моляпо, Э.А.Мирошкина, В,Д.Небыли-цын, А.И.Нафгульев, А.И.Палей, Я.А.Пономарев, Д.В.Сочивно, Б.М.Теплов, И.П.Шкуратова, К.Берне, Ф.Вернон, Р.Гар- юр, И.Гот-тшальдт, Г.Кль-.н, Г Л'осаль, Д.Олсон, Я.Стреляу, И.Струпп и др.) показал, ^то основу формирования индивидуальных стратегий составляют стилевые особенности познавательней деятельности, своеобразие проявлений которых тесно связано с природными свойствами индивида, с особенностями ценносшо-ориентал., .онной направленности личности.
Анализируя совместную деятельность малых щ. -фессиона. ,ных групп в САПР с лезиций проблемно-функционального подхода, мо*но отметить, что в группе происходит распределение функций (или ролей) между членаш группы по принципу преимущественных возможностей, который осно"ан на дом .ировании одной из функцкЯ у дшшого члена группы - когнитивной, ямоционально-коммунккативкой или регулятивной (И.П.Волков, Е.Н.Емельянов, М.А.Иванов, Я.Л.Коломин-ский, Н.Н.Обйзов, Е.С.Кузьмин, Б.Ф ^омов, В.Н.Панфероа, А.В.Пет-
ровский, Л.И.Уманский, А.С.Черньгоав, М.Г.Яроемвский, А.Бронфек-бренкср, К.Гибб, И.Хэрари, В.Бортвэй). В результате проведенного анализа было также показано, что на эффективность групповой деятельности оказывает влияние и достижение определенного уровня со-циально-психологическ.й подготовки группы, которую ецзк;:зг.ют по критериям психологической срабатываемосги иа>; совместимости ее членов (Ф.Д.Горбов, А.Л.Журавлев, и.Н.Обозов, Л.И.УиансккЙ, И.Е.Цыбулевски1, Р.Лакбер, М.Форберг и др.).
Учитывая эти обстоятельства в наиек исследовании стратегии деятельности проектировщика раскрывались через стилобыэ особенности познавательной деятельности (параметры когнитивного стиля -тесты Й.Готпальдта, И.Стругша, Р.Гарднера и личностный комплексный социометрический тест - ЛКСТ, 1563),своеобразие прояЕлеиа" которого обусловлено природными свойствами индигида (тип нервной системы - опросник Я.Стреляу), влиянием ценностно-ыотквациэнкоК направленности личности (структура мотивационноЛ сферы - личностная, коллективистская и деловая направленности), формами ее социальной активности (зависимость, общительность, борьба - методика О-.5°г! ) с подключением таких характеристик, как догматизм (А.Ро-тич, 1956), тревожность (Ф.Тейлор, 1953), логу с контроля (Д.Роттер,' 1956), импульсивность (Г.АЙзенк, 1976). Испол: зовалась таксе методика, определявшая ролевой профиль личности (генератор идей--"мыслитель"; коммуникатор - "собесьджк" и критик - "практик" - Н.Н.Обозов, 1985).
• Перечисленные выше методики составили основу автоматизированного психодиагностического комплекса на базе персональной ЗБ", что существенно сокращало процедуру эксперимента по формированию личностного к социального "профилей" психологического "портрета" проектировщика и способствовало адаптации пользователя к работе с компьютерной техникой.
ТРЕТЬЯ ГЛАВА - "Г-следование и организация ир^видуальноГ. деятельности в САПР" - посвящена обсуждению экспериментальных данных, полученных в ходе исследования психологических особенностей индивидуального решения конструктивно-технических задач; ■ описанию модели психологической регуляции, состава и структуры системы инженерно-психологического обеспечения творческого процесса в САПР.
Проведенный анализ специфики возникавших проблемных ситуаций в ходе проектирования технических обт-ектов в САПР показывает,
что на различных этапах его р зработки создаются ситуации, предъявляющие определенные требования к доминированию одного из компонентов (или их сочетанию) в понятийно-образно-действенной структуре технического ышяения. С другой стороны, у человека также доминирует один и' уровней в структурно-урошзвой организации личности, наряду с другими гармонично развитым. Эти уровни отличается организацией психологического механизма поведения человека, в частности, тьорчоекого поведения (Я.А.Пономарев).
Мокко полагать, что деятельность будет протекать наиболее эффективно, если .зоеоткяэт соответствие "внешни! зоздействий" (тип проблемной иуацки) "внутренней" структуре решающей сис-геш, а у чедсв-ка, наряду с другими гармонично развитыми уровнями ф/нкциок-.рования, будет доминировать именно тот уровень, который соответствует специфике проблемных ситуаций. Исходя из этой гипотезы, на;г' были специально подобраны задачи-тес.-;, модо-лирущие изучаемую психическую реальность и позволяющие не только различать людей, у которых доминирует определивший уровень, творческого поведения, но и определять специфиче, ;иэ психологические механизмы, обеспечивающие эффективность их решения, а следовательно и реальной деятельности.
Научно-исследовательская работа систематически велась ^ про-ектиповарками нескольких конструкторских бюро, начиная с 1955 года. В основном эксперименте приняло участие 68 конструкторов и б профессиональных групп специалистов. Эффективность юс работы сопоставлялась с успешностью'р реальной деятельности, связанно», с автоматизировавши проектированием техни-оских устройств в 5ласти машиностроения.
Анализ результатов проведенного экспериментального исследования подтвердил прапильность принятого положения, что инте" чирую-¡цую функцию в деятельности человека выпо. 1яет проблемная ситуация, в нашем случае - ситуация экспе:"тме. гальной задачп-теста. Шла подтверждала также правильность выбора задач, как представителей разных типов пробле:жых ситуаций. Вид и степень корреляционных связей ырхду ними свидетельствует о том, что решение конструктивно-технических задач в значительной степени обусловлено развитием понятийного (X
0,705; р^. 0,001) и образно-действенного ('£ = 0,631; р 0,001) компонентов, и в . ^ньпгей степени - образного (1 = 0,461; р 4 0,001). В своп очередь, специфика проблемных
ситуаций выявила структуру и интенсивность сглзей между исследуемыми характеристиками личности, отражая тем салим зкачккые пзихо-логичесг-е факторы, обусловь..лающие особенности фукшу'.онировакия системы и возмогшие пути ее управления. При этоы пока.?сло, что не только тип экспериментальных задач-тестов задает определенную структуру и характер связей ¡гезду психологическими секторами, но и тип творческого поведения личности. СопостЕЕ.'.тельный анализ эффективности решения творческих задач с особенностями динамики достижения цели позволил нам все схегда поведения решающих объединить в четыре основные группы, которые могут быть представлены следующими стратегиями: I) неупорядоченная; 2) формально-алгоритмическая; 3) содераательно-адаптивная; 4) свернутая.
Углубленный анализ полученных корреляционных связей позволил автору выделить два основных ко:лплекса психологических свойств, управляющих функционированием самой системы и динамикой развития ее компонентов. Эти комплексы обеспечивают также формирование необходимой функциональной стругтуры системы в зависимости от поставленных перед не» задач и условий их реЕенш.
Первый комплекс обеспечивает оптимизацию эь:епго-кнформацкон-ного взаимодействия кээду структурными компонентами б системе к стремление ее к саморазвитию, за счет увеличения циркулирующей в ней информации, расширения пространства возможна решений, повышения профессиональной готовности проектировщика. В качестве частных критериев оценки степени реализации этих потребностей могут быть использованы характеристич-и энергетического и информационного баланса диалоговых процедур, с учетом отражения в них эмоциональных компонентов общения, а также возможности оперативного контроля реализации решений и информационной помощи партнеру. Данный комплекс, в общей системе управления творческим процессом, был определен как процессуально-типологический.
Второй комплекс психологических факторов - ценностно-ориекта-ционк-'й - направлен на стимуляцию и активизацию умственной работоспособности за счет воздействия на мотивационно-потребностную сферу личности, ее ценностно-ориентационкую направленность, формируя тем самым устойчивый интерес, волевую целеустремленность, создавая положительный эмоциональный тонус, т.е. необходимые условия выхода за нормативный уровень протекания мыслительного процесса, за счет проявления высокой интеллектуальной активности, мотивированной большей часты изнутри. Б качестве частных критериев оценки
психологических механизмов социальной регуляции творческим поведением в САПР могут бить использованы характеристики ценностно-нормативного регулирования, мотивационной направленности и социальной зрелости личности п" отношению к объектам внешнего тра, В таблице I представлены основные факторы и степень их влияния (коэффициент корреляция) на эффективность решения различных задач-тостов, а таете данные, характеризующие тип психологической регуляции - стратегии решения конструктивно-технических задач.
Самая высокая стапень влияния приходится на класс понятийно-образных задач, т.е. задач наиболее адекватно моделирующих кон-структнвно-технпческуэ деятельность.
Для оперативности понимания и применения полученных данных предлагается использовать нагляднее, графическое, интегративное изображение, которое относительно радачи было определено гак паспорт задачи, а применительно к чс ?вску как - психологический поюгоет личности. Согласно используемого нами подхода мы условно -.'ыдоляем три оскозных типа личности: "мыслитель", "собеседник" и "практик", в калдом из которых доминирует соответствующая социальная функция (роль): когнитивная; эмоционально-коммуникативная или регулятивная, своеобразие проявлений которой детерминировано личностным профилем. Описание "портретов" базируется на основных характеристиках информационной, коммуникативной и регулятивной сфер субъекта деятельности. ■
С целью систематизации е зго многообразия влияние психологических факторов на эффективность конструктивно-технической деятельности в САПР нами была построена модель регуляции индивидуальной деятельности з САПР. Модель состоит з трех контуров регулирования, в которые вопши субъектные и объектные факторы, оказывающие влияние на эффективность индивидуальной деятельности в САПР. Контур I отражает особенности и эффективность предметно-ин-фо^.лационного взаимодействия :з системе, обеспечивая соответствие внешних (объектк-сс) и внутренних (субъектных) средств деятельности человека в ходе информационного обмена при выполнении конкретной деятельности. Контур П обеспечивает змоционально-мотивацион-ноо регулирование деятельности, учитывая специфику проявления умственной активности, отношение личности к деятельности, отражая тем самым характер интеллектуальной активности типологические различия ее щ явлений. Контур Ш - социально-ценностной регуляции
Значимые коэ&Ьшиенть' корреляции, обеспечпбаетие:
Психологические характеристики Эффективность решения задач-тестов Эффективность решения попя?ийнй-обра.знж задач-£ 3, прл различных страте- 1 гиях деятельности
субъекта деятельности образных, «I образно-действенных, а2 п01ш-ткйно-образных, «3 понятийных, а 4 неупоч рядо-че;:-ной «Ор- нздь ной, адап-■ т иглой, 5а свернутой, Л'с ■
Параметры когнитивного стиля:
гибкость; 0,318 0,316 0,513 0,434 0,476 - - -
поленезависи-аюсть; 0,362 0,558 0,749 0,573 0,630 _ 0,637 0,274
преобладание вербального способа контроля. 0,239 0,323 0,351 0,405 0,235 0,335
когнитивный ("мыслитель"); 0,296 0,403 0,681 0,596 -0,354 _ 0,384
ашфективный ("собеседник"); -0,235 -0,367 -0,564 -0,509 „ _ -0,653