ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

1.1 Проблема формирования конструкторских способностей

1.2 Психологическая структура процесса конструкторской деятельности

ГЛАВА 2. НАУЧНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОБЛЕМ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКТОРСКИХ СПОСОБНОСТЕЙ

2.1 Обоснование и выбор психолого-аналитических процедур исследования конструкторских способностей

2.2 Педагогические функции персонального компьютера в процессе развития конструкторских способностей

ГЛАВА 3. ШКОЛЬНЫЙ КУРС ЧЕРЧЕНИЕ: ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ ЗАДАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Роль техники, технических приспособлений самого различного назначения в современном развитии нашего общества, в повседневном труде и быту колоссальна - техника сопутствует нам на каждом шагу в прямых проявлениях (машины, станки, приборы, аппаратура и т.д.) или косвенно - являясь «посредником» (продукты питания, одежда, жилища, предметы быта и др. - все это изготовляется и доставляется потребителю с помощью различной техники).

Проблема создания новой техники так или иначе касается многих людей, представителей различных профессий, но прежде всего эта проблема касается конструкторов, проектировщиков. Именно конструктор, изобретатель, рационализатор - творцы новой техники, новой технологии.

Тенденции к усложнению технических устройств, появление принципиально новых машин и приспособлений способствуют возникновению новых проблем, которые невозможно решить только технически. Развитие инженерной психологии, эргономики является своего рода реакцией на указанное явление, попыткой решить вопросы оптимального приспособления техники к возможностям человека. Но и этого уже оказывается мало. На очереди стоит вопрос о создании такого соединения наук, в том числе психологических, которые обеспечили бы проектирование именно новых видов деятельности, а не просто учитывали бы отдельные возможности человека и технического устройства, их статический симбиоз. В числе таких наук, несомненно, видное место будет принадлежать конструированию, которому предстоит совершить новый скачок и стать не просто обогащенным видом прикладной деятельности, а важной частью науки о проектировании деятельности, быта и отдыха людей. Ведь сейчас речь идет уже не только об изучении функционирования и о создании системы человек-машина, а об изучении и создании более сложной системы конструктор - оператор - машина, в которой начальное звено «конструктор» во многом является определяющим, поскольку именно это звено проектирует взаимодействие двух остальных, фактически проектирует деятельность.

Именно поэтому в настоящее время является актуальным развитие конструкторских способностей школьников, знакомство их с основами современного автоматизированного производства, подготовка молодежи к успешному и гармоничному функционированию в информационно и технологически насыщенном мире.

Цель дипломной работы - анализ развития конструкторских способностей посредством компьютерных технологий.

В связи с поставленной целью необходимо выделить следующие задачи:

1. раскрыть понятие «конструирование», определить основные виды конструкторской деятельности и дать их характеристику;

2. выявить проблему формирования конструкторских способностей;

3. определить психологическую структуру процесса конструкторской деятельности и дать характеристику ее составляющих;

4. проанализировать способности конструктора, определяющие его профессиональные качества и профессиональный уровень самого работника.

5. определить возможность и значимость применения компьютерных средств обучения при развитии конструкторских способностей;

6. выявить психолого-педагогические основы восприятия аудиовизуальной информации;

7. показать методическую эффективность использования графических возможностей персонального компьютера (ПК) при обучении черчению для развития конструкторских способностей.

8. разработать мероприятия по совершенствованию и повышению эффективности использования компьютерных технологий при развитии конструкторских способностей в школьном курсе «Черчение».

Предметом моего исследования является содержание курса «Черчение» в 9, 10 классах, анализ программного обеспечения - чертежно-графический редактор КОМПАС.

При написании работы были использованы нормативно-правовые документы, труды отечественных и зарубежных авторов, материалы периодической печати, статистическая отчетность и личные наблюдения автора.

При проведении анализа были применены такие методы как монографический, абстрактно-логический, расчетно-конструктивный, метод сравнения и др.

Выпускная квалификационная работа содержит введение, 3 главы, заключение, список использованной литературы.

ГЛАВА 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

1.1 Проблема формирования конструкторских способностей

Зарождение и развитие инженерной психологии и эргономики связаны с внедрением в производство новой техники - вычислительных машин, сложных пультов управления и т.п.

Перед психологией труда стоят две основные задачи: первая- изучать трудовую деятельность человека на профессиональном уровне, вторая - разрабатывать рекомендации для овладения соответствующими профессиями (профориентация и профотбор, политехническое и производственное обучение). Интенсификация производства, «отмирание» старых и зарождение новых профессий, повышение внимания к качеству продукции, качеству труда - все это привносит в традиционные задачи психологии труда новые аспекты, выдвигает новые проблемы, в том числе и такие важные» как психологическое прогнозирование новых профессий и психологическое проектирование деятельности. С такими задачами психология труда может справиться лишь в комплексе с другими отраслями психологии и другими науками. Нельзя забывать и об аспекте, касающемся и самой трудовой деятельности человека и задач, стоящих перед психологией труда - это аспект формирования, воспитания в труде личности работника, которому в советской психологии уделяется большое внимание. Как отмечал К.М. Гуревич, «отличительная особенность советской психологии труда должна состоять в том, что ее усилия направлены на воспитание человека социалистического общества, а этот прежде всего труженик, созидатель, строитель». Без такой ориентации исследований невозможно решать проблемы трудового обучения и воспитания, которые прямо связаны с тем, что будет достигнуто на уровнях деятельности работников-профессионалов.

Психологическое изучение проектно-конструкторской деятельности на профессиональном уровне на данном этапе развития психологической науки следует проводить, исходя из общих концепций теории деятельности и складывающегося системного подхода. При этом, учитывая перечисленные выше методологические принципы, следует ориентироваться на изучение именно творческой умственной деятельности, как определяющей в данной профессии.

В технической деятельности конструирование можно разделить на два основных автономных этапа: этап оформления конструкции в чертежах и документации и этап материального создания конструкции (изготовление деталей, узлов, их сборка в соответствии с документацией). В практике конструированием принято считать первый этап, а конструкторами называют тех, кто создает машину графически.

Названные выше виды технического творчества тесно взаимосвязаны. Однако существует научно-практическое разделение открытия, изобретения и рационализаторского предложения. Так, под открытием понимается установление ранее неизвестного, объективно существующего свойства и явления; под изобретением - существенно новое решение проблемы, задачи, имеющее положительное значение для производства, культуры; изобретения разделяются на конструктивные (устройства), технологические (способы) и относящиеся к веществам; рационализаторское предложение- это локальное (в отличие от изобретения, имеющего всеобщее значение) решение той или иной задачи по улучшению функционирования уже известной техники в новой конкретной обстановке (например, в цехе завода, а не в масштабах всего завода, а тем более всего производства).

Конструирование характерно для изобретательской и рационализаторской деятельности. Практическое различие между изобретательством, конструированием и рационализацией нужно искать в характере целей, преследуемых каждым из видов деятельности. Изобретательство направлено на решение технической проблемы, задачи в целом; конструирование - на создание конструкции; рационализация - на улучшение использования техники. Таким образом, акценты размещаются следующим образом: изобретательство интересует в первую очередь конечный эффект, функция; конструирование - устройство, выполняющее функцию, а рационализацию- улучшение использования уже существующего устройства или его функции.

Поэтому целесообразно и правомерно рассматривать под конструкторской деятельностью собственно проектно-конструкторскую деятельность по созданию технических устройств в условиях функционирования конструкторских бюро и отделов. Что касается понятия конструктивно-технической деятельности, широко применяемого в литературе, то оно практически совпадает с понятием проектно-конструкторской деятельности, но, как правило, имеет отношение к деятельности учащихся средней школы, а решение конструктивно-технических задач связано со сравнительно простыми формами конструирования. Другими словами, под конструктивно-технической деятельностью следует понимать допрофессиональную форму технического творчества.

Учитывая многообразие конструкторской деятельности, следует подчеркнуть, что в настоящее время нет возможности подробно описать все виды конструирования с учетом конкретной специализации конструкторов. Но важно отметить существование больших различий между тем, что должен делать конструктор, работающий над постоянно сменяющими друг друга (единичными и мелкосерийными) устройствами, и тем, что ежедневно выполняет конструктор, специализирующийся в одной, строго определенной области.

Первой определяющей деятельность конструктора характеристикой является сама конкретная специализация, характер выполняемой работы. Вторая особенность связана с масштабом работы. Третья общая характеристика конструкторской деятельности связана с ролью фактора времени.

Специфической и принципиальной для конструкторской деятельности является особенность, связанная с комплексом требований к продуктам этой деятельности - устройствам, машинам, приборам и т. д. Это функциональные и структурные требования, экономические, технологические, эксплуатационные, эстетические и эргономические.

Если структурные и функциональные требования к продуктам конструкторской деятельности в большинстве случаев определяются техническим заданием, в котором оговариваются параметры устройств, их конкретное назначение и т. д. (это связано и с рассмотренной выше специализацией конструкторов), экономические, технологические, а тем более эстетические и эргономические требования, как правило, учитываются самим конструктором. При этом их учет может зависеть не только от уровня его квалификации, но и от конкретной ситуации. Так, например, материал, который используется для конструируемых частей устройства, приходится заменять на другой (скажем, более дешевый или имеющийся в наличии у будущего изготовителя).

Все более в работе конструкторов приходится учитывать эстетические и эргономические требования и особенности. С ростом культуры производства и эксплуатации средств производства возрастает и уровень требований к изделиям - к их внешнему виду, окраске, гармоническому «вписыванию» в предполагаемый интерьер и т. д. Усложнение технических средств, в свою очередь, предопределяет необходимость учета возможностей человека в их использовании, отсюда - необходимость учета эргономических требований.

Свое решение конструктор должен представить в виде чертежа, оформленного в соответствии со стандартами. Оформление разработки обычно выполняет чертежник. Сущность конструирования - поиск конструкции, устройства. Этот поиск ведется в умственном и графическом планах, может сопровождаться значительным числом расчетов, а в ряде случаев требует построения промежуточных макетов и действующих моделей. Но расчеты, макетирование и моделирование, как и оформление чертежей, не составляют специфики конструкторской деятельности. Психологически она связана именно с построением образа искомого устройства.

Характеризуя историю и научную диалектику изучения проектно-конструкторской деятельности и технического творчества вообще, можно с определенными упрощениями выделить следующие подходы (названия даются в рабочем порядке): предварительный (описательный), логико-процессуальный, психолого-педагогический, технико-методический, системотехнический (с разновидностью - инженерно-психологический) и системно-стратегический.

Предварительный (описательный) подход связан с зарождением изучения технического творчества и хронологически соответствует значительному развитию промышленности в начале XX века. Именно в этот период техническая деятельность стала играть существенную роль в развитии промышленности и хозяйства в целом, поэтому существенно возрастает интерес к изучению инженерных профессий, психологических особенностей инженерного труда. Типичными для этого направления являются труды П.К. Энгельмейера, посвященные изучению творческого процесса, творческой личности, философии техники. Сложилась своего рода традиция, согласно которой история развития подходов к изучению изобретательской, конструкторской и конструктивно-технической деятельности представляется по определенному трафарету - излагаются схемы, определяющие структуру процесса творческой технической деятельности. Здесь мы не воспроизводим этих схем (имеются, в виду схемы Т. Рибо, П.К. Энгельмейера, Л. Росмана, П.М. Якобсона, С.М. Василейского, Г.С. Альтшулера и др.). Поскольку они неоднократно анализировались в ряде работ. П.К. Энгельмейер, вслед за Т. Рибо, предлагал «трехактную» схему описания творческого процесса изобретательства (интуиция и желание - происхождение замысла; знание и рассуждение; умение). В структуре, предлагаемой П.К. Энгельмейером, еще проглядывала та «таинственность», которая была популярна при описании творчества в тот период. Впрочем, работы Л.К. Энгельмейера не были психологическими в строгом смысле, хотя и содержали значительное число психологических характеристик.

Психолого-педагогический подход может быть охарактеризован как направленный на изучение конструктивно-технической деятельности на непрофессиональных уровнях (дошкольники, школьники, студенты).

Подход, который мы условно называем технико-методическим, может быть охарактеризован прикладной направленностью. Его «представители (Г.С. Альтшуллер, Г. Буш и др.) разрабатывают «технологию изобретательства», ищут практические методы улучшения поисковой работы изобретателей и конструкторов. Не раскрывая собственно психологической стороны процесса технического творчества, представители данного направления стремятся найти пути оптимизации повседневной работы изобретателей.

С технико-методическим подходом тесно связан системотехнический подход. Здесь речь идет о проектировании систем и сюда же мы относим так называемый инженерно-психологический подход, ориентированный на проектирование систем человек - машина. Разновидности этого подхода возникли как необходимая реакция на скачкообразное усложнение технических заданий (собственно самих технических устройств, которые необходимо проектировать), а также в связи с необходимостью учета человеческих возможностей при использовании создаваемой техники.

1.2 Психологическая структура процесса конструкторской деятельности

Процесс решения новой задачи, сопряженный с поиском, творчеством, всегда имеет реальную картину, не поддающуюся полному повторному воспроизведению; если будет решаться точно такая же, или очень похожая задача, то поведение субъекта может быть в значительной части копией его предыдущего поведения (при решении первой задачи), но не будет точно таким же; если решается новая задача, то субъект ищет новые средства для ее решения. Картина нового решения будет иметь специфику, хотя и в первом и во втором случаях имеется много общего, сходного, что и создает условия для изучения творческой мыслительной деятельности. Это сходство проявляется в понимании условия задачи, построении замысла решения, в сознательном утверждении стратегии решения задачи - в этих трех основных координатах решения, вокруг которых концентрируется собственно творчество и которые, давая в своем итоге результат понимания, замысел, субъективную уверенность в соответствии замысла, являются основными психологическими регуляторами конкретного процесса решения, или, как мы условились его называть, потока решения.

Итак, рассмотрим основные психологические регуляторы процесса решения: понимание, замысел, стратегию и догадку.

Рассмотрение структуры процесса решения конструкторской задачи показывает, насколько важную роль играет понимание самой задачи, проблемы, вытекающее из уяснения условий задания. В целом проблема понимания не осталась в психологии без внимания. Однако проблема эта изучалась мало, особенно в отношении конструкторских задач.

Длительное время термин «понимание» не рассматривался в психологии (да и в философии), как научный и самостоятельный. Объяснение этому можно дать одно: до сих пор отсутствует единая психологическая (и общая) теория понимания, хотя предпосылки для построения такой теории, по нашему мнению, уже созданы.

Так, Г.С. Костюк, сделавший существенный вклад в изучение процесса понимания, как части мыслительного процесса, в обзорной работе по вопросам мышления отмечает, в частности, следующее. Понимание, зарождающееся в самом чувственном восприятии, является опосредованным, аналитико-синтетическим процессом, который включает выделение основных элементов в определенной ситуации, «смысловых вех» и объединяет их в единое целое. Процесс понимания становится особенно сложным при необходимости понять новые объекты, раскрыть смысл текста и т. п. Понимание - это процесс синтезирования через анализ. Отсутствие объединения элементов является одной из главных причин непонимания. Понимание всегда осуществляется на основании накопленных знаний и опыта. Такие явления, как «озарения», инсайт, объясняются завершением именно аналитико-синтетической работы. Очень важным средством понимания является речь, в частности, внутренняя; соотношение между образом, словом и действием в зависимости от того, какой материал необходимо понять, также играет большую роль в процессе понимания.

Н.Д. Левитов рассматривает техническое понимание, как компонент технической деятельности. Под техническим пониманием он имеет в виду правильное и быстрое распознавание структур и функционирования приборов или машин, их применения и способов использования. Чтобы понять структуру механизма, нужно уметь вообразить детали, установить их взаимные связи в действии, сравнить с другими, отнести их к той или иной категории. Элементы распознавания составляют основу понимания структуры целого механизма, найдя который, субъект размышляет о том, для чего он предназначен, как функционирует и т. д.

Н.Д. Левитов подчеркивает важность умения представить механизм и его детали в движении, динамике, отмечая при этом особую роль памяти (припоминания), а также воображения и умения представить предмет в трех измерениях, работу машины в изменяющихся состояниях.

Исследования показывают, что нельзя сводить проблему понимая только к вопросам узнавания, опознания, сличения и т.п. Понимание основывается на установлении существенного в задаче, признаках объектов.

Правильное понимание условия технического задания является необходимой основой решения и достижения желаемого результата. Под правильным пониманием следует иметь в виду процесс установления существенных признаков устройства, описываемого в задании, установления существенных связей между этими признаками и имеющимися в знаниях субъекта образцами, эталонами, что позволяет объективно интерпретировать информацию, содержащуюся в техническом задании. В процессе понимания ведущая роль принадлежит мышлению, но в нем весьма существенна роль восприятия, внимания, памяти и других психических функций.

Конечная цель процесса понимания - достичь эффекта понимания исходного условия задания, позволяющего испытуемому уяснить, что требуется выполнить и каковы объективные показатели и характеристики представленных в этом условии механизмов. Чтобы понять условие решаемой задачи, конструктору необходим определенный запас специальных знаний. Скорость и полнота понимания зависят от уровня этих знаний и от умения соотносить их с конкретным условием, а также от индивидуальных качеств мышления конструктора. При этом понимание условия задачи следует отличать от понимания пути решения, стратегии мыслительной деятельности, направленной на решение.

Процесс понимания условия задачи состоит из ряда основных этапов, которые следуют один за другим чаще всего в таком порядке:

v общее ознакомление с условием задачи (чтение текста, глобальное изучение чертежа), первичная оценка условия;

v разделение условия задачи на главную и второстепенную части;

v соотнесение текста и чертежа (внесение общих корректив); перекодировка формы условия (выполнение «своего» чертежа, словесное комментирование исходного чертежа); новый уровень, изучения частей условия задачи;

v выделение квинтэссенции задачи и соотнесение ее со своими знаниями;

v установление аналогий и различий, перенос структур и функций в новое условие;

v интерполяция и экстраполяция условия новой задачи по отношению к имеющимся знаниям;

v момент понимания условия и переход к построению замысла решения задачи.

Конструктор, располагающий к моменту ознакомления с-условием новой задачи определенными знаниями и умениями, должен суметь перестроить эти знания таким образом, чтобы они составили новую установку, позволяющую понять условие. При этом он должен использовать как свои знания о конструкциях и их функциональных качествах вообще, так и новые знания, полученные из нового условия.

Перестройка знаний и усвоение новых знаний осуществляются" благодаря следующим умственным действиям и приемам: перекодированию текстовых данных в зрительно-образные и наоборот, соотнесению образных и понятийных данных условия, разбивке условия на главную и второстепенную части, выделению в условии известных и неизвестных частей, синтетическому сравнению условия с другими задачами, приемами аналогии и противопоставления, переноса отдельных блоков структуры и ее функций.

Все указанные приемы опираются на основные мыслительные операции: сравнение, анализ и синтез, абстрагирование и конкретизацию, классификацию.

Решая предложенные нами задачи, конструкторы в ряде,случаев должны были изучить условия задач в трех формах: текстовой, графической и комбинированной (текст с чертежом).

Конкретную основу понимания условия задачи для субъекта доставляет его уверенность в том, что задаваемые данные не содержат противоречия между структурой конструкции и ее функциями. Первоначально выдвигаются гипотезы относительно такого соответствия. Эти гипотезы относятся ко всей конструкции в целом или к наиболее важным ее частям. Проверка этих гипотез и является фактически процессом понимания, основанным на создании новой установки.

Таким образом, данный цикл процесса решения требует особого внимания в творческих разработках.

Изучение процесса мыслительной деятельности, структуры процесса решения задачи показывает необходимость исследования направленности такого процесса, а также психологических факторов его регулирования. В связи с этим особый интерес представляет изучение замысла решения, поскольку замысел как результат мыслительной деятельности организует и направляет дальнейший процесс решения, содержит в себе предвидение окончательного решения.

Зарождение конструкторского замысла осуществляется по трем путям, связанным с тактиками понимания условия технического задания.

Первый путь - выявление в условии аналога. Конструктор находит в характеристиках устройства такую часть, которая наиболее отвечает имеющемуся в его памяти образцу, эталону. Это хорошо иллюстрирует рассуждение опытного инженера-механика: «Мое внимание первоначально фиксирует те части условия, которые мне наиболее всего знакомы. Например, если я решаю новую задачу, в которой для меня известен только один блок, то я и отталкиваюсь от него. Делаю его чем-то вроде исходной базы для дальнейшего конструирования».

Такое же явление наблюдалось при проведении экспериментов. Часть испытуемых начинала решение с выделения знакомого участка в задаче, например двух смежных валов, типа передачи, отдельного механизма и т. д.

Второй путь - выявление в условии «темного» звена. Он противоположен первому, испытуемые фиксируют внимание прежде всего на наименее известных им частях и в первую очередь им стремятся найти объяснение, тогда полное понимание облегчается приобщением незнакомых частей к уже известным.

Таким образом, пытаясь понять все требования условия, конструктор останавливается на том участке, который, по его мнению, наиболее важен и труден. Когда в задаче все ее части оказываются для испытуемого незнакомыми, выбирается наименее понятное и известное. Испытуемые этой группы начинают с более трудного и идут ж более простому, тогда как представители первой группы движутся от простого к сложному.

Третий путь - путь графической конкретизации элементов устройства. Это уже собственная интерпретация комбинации располагаемых частей. Часто для того, чтобы закрепить условие, лучше понять его, конструкторы самостоятельно выполняют исходный чертеж условия. Иногда при этом они просто копируют прилагаемый к задаче чертеж, а иногда пытаются его видоизменить, интерпретировать согласно тексту по-своему: «Прежде всего я должен по-своему выполнить исходный чертеж. Это начальная фаза моей работы над задачей. Поскольку воображение еще не «разыгралось» и не все детали хорошо «просматриваются» мысленно, то чертеж просто необходим. Он является одновременно и закреплением положений условия и началом решения, так как наглядно отражает, что нужно сделать в данном случае.

В начале решения задачи, в каждом случае появления первых мыслей, образов, идей наблюдается связь с основными требованиями задачи, с вопросами, которые ставятся задачей. Постановка конструктором определенных вопросов, связанных с конкретными данными задачи, способствует тому, что у него появляются произвольно вызываемые ассоциации, образы, понятия. В результате перебора, выбора.и отсева в сознании конструктора может возникнуть ведущий образ (ведущее понятие», ведущая идея и т. п.), который может стать уже непосредственной, конкретной основой замысла решения задачи или одним из его вариантов.

На основании образов и понятий, которые существенно связаны с условием данной задачи, конструктор принимает решения о своих действиях, как тактического, так и стратегического порядка, составляет план действий и т.п. В каком же направлении конструкторы отбирают образы, понятия, идеи? Установлено, что ориентировка идет прежде всего на функциональные и структурные признаки. После выделения ориентиров, которые становятся своего рода предварительными эталонами для сравнения с ними подбираемых структур и функций, начинается направленная, определяемая, в частности, конкретными техническими характеристиками деятельность.

Анализ формирования замысла (гипотезы или проекта будущей конструкции) позволяет практическим работникам сориентироваться в специфике протекания этого важного цикла, являющегося сердцевиной творческого процесса в целом: ведь замысел, проект - это основа создаваемой в последующем машины, прибора и т.д. При этом важно понимать некоторые особенности протекания неосознаваемых процессов, возникновения догадок в различные моменты процесса решения.

Деятельность конструктора в процессе решения задач, идентичных обычным рабочим заданиям, характеризуется как сознательными, так и неосознанными мыслительными процессами, которые дают в итоге частные или полные решения (промежуточные конечные продукты решения), совпадающие по своим параметрам. Это дает основания предполагать, что неосознанные процессы, по крайней мере часть из них, характеризуются теми же мыслительными механизмами, что и сознательные процессы (сравнение, анализ, синтез и их производные).

Мыслительная деятельность конструкторов на разных стадиях решения задач характеризуется более или менее явными проявлениями неосознанного мышления, в результате которого возникают догадки или ряды догадок, способствующие достижению промежуточных или конечных целей в решении задачи. Догадки, которые мы рассматриваем как следствие процессов интуиции (неосознанного мышления, начиная от его простейших форм), можно на основании полученных данных классифицировать следующим образом:

Ш догадки как следствие неосознанного узнавания, являющегося следствием припоминания;

Ш догадки как результат понимания (ситуации, фрагмента ситуации, структуры, ее части и т. д.);

Ш догадки как результат интерпретации (ситуации, ее части и т. д.), являющейся следствием сравнения, анализа и синтеза и их производных (аналогизирование, комбинаторика, противопоставление и др.);

Ш догадки как результат антиципации (прогнозирования, «предчувствия»), являющейся следствием мысленного эксперимента («проигрывание» структуры или функции «в будущем», в новой ситуации и т. д.).

В свою очередь, все догадки можно подразделить на частичные (фрагментарные), преобладающие, полные - по отношению к конечному итогу (например, к полноте «отгадываемой» структуры конечного технического устройства).

Догадки можно соотносить со временем решения задачи, а именно: они могут возникать в начале решения, в процессе (на той или иной его стадии) и в конце решения. По форме догадки проявляются у конструкторов в виде зрительных образов, вербальных понятий, комбинированно (образы с «сопровождением» словесно определяемого смысла и др.). Все три подвида могут восприниматься как идея решения (план действий), идея структуры механизма (принцип его построения, соединения частей) и в других планах. Догадки можно классифицировать по степени четкости или смутности (скажем, по шкале «очень четкая», «четкая», «средняя», «смутная», «очень смутная» и т. д.).

Все виды интуитивного мышления характеризуются большейили меньшей протяженностью во времени, хотя лица, решающиезадачу, могут воспринимать догадку как мгновенное явление. Быстрое и очень быстрое протекание некоторых интуитивных процессов заставляет предположить, что психика обладает возможностью ускоренного осуществления ряда процессов, протекающихна неосознаваемом уровне. Изучение деятельности изобретателей, ученых, решающих некоторые проблемы в течение длительного времени, дает возможность говорить о связи между интуитивным мышлением и сложностью решаемой задачи.

Интуитивное мышление имеет четко выраженные индивидуализированные проявления как по частоте проявления, так и по-характеру самих интуитивных действий (например, по полноте«отгадываемого» материала). В возникновении догадки у конструкторов особую роль играют различные виды и формы подсказок, которые мы назвалипсихологическими (интуитивными) катализаторами. Последние делятся на два вида: внешние и внутренние. К внешним можно отнести чертеж, макет, слово, жест, действие; к внутренним - образ, понятие, слово.

Продукты интуитивного мышления играют такую же регулирующую роль в процессе решения конструкторской задачи, как ипродукты сознательного решения. Можно предполагать что на.интеллектуальном поведении субъекта интуитивные процессысказываются не только в моменты догадок, осознания продуктовнеосознанной деятельности (не только в плане прекращения решения- внешнего, когда субъект задумался, но и в плане его сознательных действий, их направленности, уверенности в их адекватности и т. д.).

Сказанное дает основание считать интуицию, во-первых, явлением индивидуальным, во-вторых, не только порождаемым мыслительной активностью, но и, по-видимому, стимулируемым другими психическими функциями (вниманием, памятью, волей, восприятием, эмоциями). Можно считать, что человеческая психика обладает еще малоизученными потенциальными возможностями, позволяющими человеку эффективнее приспосабливаться к действительности (в частности, путем решения задач) и предугадывать ситуации, которые могут возникнуть в недалеком и более или менее отдаленном будущем. Одной из таких возможностей является интуиция, характер проявления которой заставляет предполагать, что многие мозговые процессы осуществляются параллельно (а может быть, и не только параллельно, но и по более сложному геометрическому рисунку - плоские и объемные сети и т. д.), ускоренно, а также что человек в состоянии производить оценочную работу на неосознанном уровне.

Кроме того, эти предположения не исключают- и таких явлений « качеств психики, которые, возможно, настолько отличны от уже известных, что их изучение в принципе изменит наши представления об интуиции и мышлении.

Что касается сугубо практического значения того, о чем здесь лила речь, то естественным представляется вывод о необходимости специального изучения каждым конструктором особенностей своего творческого процесса. Хотя речь идет и о сравнительно скромном изучении - всего лишь о систематическом самонаблюдении, в конечном счете оно поможет лучше строить рабочий процесс, в какой-то мере стимулировать появление и проявление догадок, критически относиться к некоторым продуктам неосознаваемой деятельности, хотя и не пренебрегать ими.

Занимаясь изучением процесса решения технических задач профессиональными работниками, мы неизбежно должны были связать процесс понимания конструкторской задачи и процесс формирования замысла решения со стратегией решения в целом.

Стратегия - это система мыслительных действий конструктора, направленная на решение задачи в принципиальном аспекте с учетом ряда обстоятельств объективного и субъективного характера. Мыслительная стратегия конструктора включает подготовительную работу, планирование и проведение решающих действий; к этим трем частям следует относить соответственно изучение условия задачи, формирование и воплощение замысла посредством * специальных тактик и операций. Таким образом, конструкторская стратегия, и это полностью соответствует предшествующим психологическим исследованиям процесса решения различных задач, не выходит за пределы тех структурных схем, которые связывались с процессом решения задачи. Вместе с тем мы не имеем никаких оснований подразумевать под стратегией решения конструкторской задачи лишь отдельные тактики и операции (или методы), как это делают другие авторы. Поскольку речь может идти именно о стратегии, перечислим ее основные этапы:

изучение условия задачи, включающее общее и частное изучение всех технических координат прибора (здесь имеется в, видутакже активизация психических ресурсов испытуемого, выработкау него определенной «предрешательной» установки);

проверка условия конкретными знаниями-соотнесение новой задачи с системой своих знаний и опыта практических действий (не только «чисто» умственного плана);

выбор гипотезы о возможном структурном и функциональном преобразовании заданных составляющих;

«проецирование» гипотезы на все условие в целом и локализация ее по месту конкретного применения (если она относится не ко всему механизму);

проверка гипотезы посредством предусмотренных ею тактики вспомогательных приемов;

детализация, учет общих стандартов и локальных требований.

Таким образом, конкретная стратегия - явление сугубо локальное, относящееся к данной, определенной задаче, но формирующие эту стратегию установки, знания, умения, способности конструктора существуют до начала решения, они и составляют своего рода предстратегию, из которой может развиться реальная стратегия. Поэтому следует говорить о детерминации интеллектуального поведения субъекта при решении задачи, детерминации, которая формирует процесс понимания (при начале функционирования системы человек - задача), а затем и замысел. Но понимание и замысел это еще не стратегия, это только ее часть; стратегия возникает тогда, когда появляется «третья точка опоры, принципиально решающая для поведения субъекта уверенность в правильности выбранного пути - адекватности замысла. Эта уверенность появляется, когда субъект в состоянии оценить свое решение, его качество, его соответствие условию задания и своим знаниям и возможностям. Иногда эта уверенность появляется только при полном достижении решения (эскизного), иногда она не появляется совсем (если конструктор подразумевает какой-то нереализуемый вариант решения.

Следует помнить, что к моменту, когда конструктору необходимо принять решение (собственно, это не внешняя необходимость в полном смысле этого слова, это также и внутренняя обусловленность- такие решения имеют индивидуальную специфику) о правильности выбранного замысла, он уже «сжился» с задачей, сравнительно легко в ней ориентируется; в значительной мере он уже находится в состоянии инерционного мышления, поэтому, если ему приходится убеждаться в неправильности (или малой эффективности) выбранного пути решения, это всегда служит, пусть в разной степени, но значительным толчком для пересмотра всего предыдущего решения, возвращает к месту, где была допущена ошибка или откуда началось малоэффективное движение к решению.

На этом этапе развитие стратегии достигает кульминации, проверяется ее адекватность, эффективность, здесь конструктор, как правило, осознает сущность своего решения, его содержание, направленность, включаемые действия. В этой концентрации умственной деятельности - третьей по счету - решается вопрос о том, состоялась ли стратегия или был только ее проект.

ГЛАВА 2. НАУЧНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОБЛЕМ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКТОРСКИХ СПОСОБНОСТЕЙ

2.1 Обоснование и выбор психолого-аналитических процедур исследования конструкторских способностей

Известный писатель Максим Горький говорил, что все ценным, что в нем есть, он обязан книгам. Действительно, все, что знает и умеет человек, он усваивает прижизненно, извлекая информацию о деятельности из книг и прочих ее источников, к которым он обращается самостоятельно, либо по рекомендации учителя. Часть этого содержания усваивается учащимся стихийно, в результате случайных житейских встреч с людьми и другими, в настоящее время многочисленными источниками информации. Большая же часть человеческого опыта формируется в различных учебных заведениях, в которых каждый современный человек проводит достаточную часть своей не столь уж продолжительной жизни. От того, насколько целесообразно и правильно будет отобрано и организовано содержание обучения каждого человека зависит счастье человека и благоденствие общества.

Счастье отдельного человека состоит в том, что его учили и научили тому, к чему у него есть природная склонность и естественные задатки к высокому качеству усвоения. Только в этом случае можно в конечном итоге образования воспитать творца. Во всех остальных случаях, когда задатки и склонности учащегося не учитываются, а он безо всякого отбора просто заваливается всевозможной научной информацией, что у педагогических невежд до сих пор считается единственно правильным подходом к образованию, учащийся не может достигнуть высоких результатов.

Определим способности конструктора, определяющие его профессиональные качества и профессиональный уровень самого работника.

В.М. Теплов определял способности, как «индивидуально-психологические особенности, отличающие одного человека от другого», причем к способностям относил только те индивидуальные особенности, «которые имеют отношение к успешности выполнения какой-либо деятельности, от которых зависит возможность осуществления и степень успешности какой-либо деятельности или многих деятельностей». Они «не сводятся к наличным навыкам, умениям, или знаниям, но … могут объяснить легкость и быстроту приобретения этих знаний и навыков»

А.Н.Леонтьев обращал внимание на то, что специфические человеческие способности «складываются в процессе овладения индивидом миром технических предметов и явлений»

Г.С Костюк рассматривает способности как стойкие особенности человека, которые выявляются в его учебной, производственной или другой деятельности и представляют собой необходимое условие успеха этой деятельности.

А.Г. Ковалев и В.Н. Мясищев также выделяют связь способностей с человеческим трудом: особенно авторы развивают тезис о количественно-качественных показателях труда, как о ведущем признаке способностей.

Таким образом, способности человека представляют собой психологические основы успешности освоения им любой деятельности. Способности - это относительно устойчивые психические свойства, которые проявляются в индивидуальном своеобразии психических средств, реализующих ту или иную деятельность. Способности проявляются в скорости, прочности и точности приобретаемых знаний и выработке умений и навыков.

Каковы основные способности, характеризующие деятельность конструктора? Прежде всего это способность к структурно-функциональным и элементно-системным преобразованиям соответствующих объектов. Она проявляется в соотносительной деятельности с последующими совмещениями и разъединениями частей механизмов, когда субъект производит в форме пространственных зрительных образов разнообразные манипуляции с элементами, а также малыми и большими подсистемами деталей и узлов; конечной целью такой деятельности является создание технического объекта с требуемой функцией.

С этой способностью тесно связана способность к перекодированию зрительных пространственных образов в условные графические изображения и, наоборот, условные двухмерные изображения - в объемные зрительные образцы. Речь идет о пространственных представлениях, о пространственном изображении, без чего работа конструктора невозможна. Эта способность развивается в процессе овладения курсами начертательной геометрии в школе, при овладении соответствующими разделами геометрии, когда вырабатываются умения к конкретному перекодированию.

Способность к комбинированию во многом зависит от способности мыслить по аналогии и контрасту, когда решающий находит сходные и противоположные признаки в структуре и функциях разнообразных механизмов. Эта способность вытекает из общей способности производить сравнения во многом сходных объектов, а также объектов, очень разных по внешним и внутренним свойствам, и находить при этом аналогии или извлекать конструктивную пользу из различий.

Такого рода способности составляют основу процесса конструирования.

Другой характерной особенностью каждого учащегося является скорость освоения. Поскольку скорость усвоения является индивидуальной характеристикой каждого учащегося, то очевидно, что группы должны формироваться не только по характеру задатков и направленности учащихся, но и по индивидуальному темпу их деятельности. Скорость усвоения, если прислушаться к словам известного английского психолога, исследователя интеллектуальных способностей человека, Г. Айзенка, является признаком, по которому можно определять степень одаренности человека к тому или иному виду деятельности. Определить же степень усвоения, присущую данному учащемуся, можно только экспериментально, потому что никаких педагогических спидометров пока не создано.

Почему это важно? Деятельность конструктора в реальных условиях часто связана с необходимостью оперативного принятия решения в условиях ограниченного времени, с необходимостью перестраивать свои действия из-за значительных и порой неожиданных изменений в исходном техническом задании и.т.д. Нами сделана попытка промоделировать некоторые особенности именно такого экстремального характера и выяснить их влияние на протекание решения задачи.

Было проведено исследование, задача которого состояла в том, чтобы изучить влияние временных ограничений на процесс решения конструкторской задачи. Каждый испытуемый решал три задачи по каждой из трех инструкций. В первой инструкции не оговаривалось время на решение задачи; согласно второй инструкции время ограничивалось, но при этом в среднем было немного больше, чем нужно на решение конкретной задачи; по третьей инструкции время ограничивалось, его было несколько меньше среднего времени, необходимого для решения задачи.

В результате многие испытуемые, которые понизили показатели по скорости, темпу действий, соответственно и сужали диапазон поиска, больше внимания фиксировали на знакомых им конструкциях, оказывались от рассмотрения другого варианта, если уже был найден какой-либо вариант.

Но некоторые испытуемые, ускорив свою деятельность, одновременно сохраняли максимальный для себя диапазон творческого поиска, а иногда даже. Чему есть косвенное доказательство, и превышали его, т.е. оригинальнее решали задачи при временных ограничений, чем без них; таких испытуемых было немного.

В целом, рассматривая функционирование мыслительных стратегий во временных ограничений, можно отметить следующее. От временных ограничений наименее зависят стратегии поиска аналогов. Более уязвимы стратегии комбинированного характера и особенно стратегии реконструкций; они деформируются во все основные моменты проявления стратегии и, как правило, при понимании условия и планирования действий испытуемые допускают существенные ошибки, которые не всегда сознаются, а если и сознаются, то часто лишь при попытке эскизного закрепления замысла. Заметно увеличивается число стратегий случайных подстановок, и при этом отмечено, что испытуемые при ограниченном времени меньше увязывали между собой структурные и функциональные параметры механизмов и отдельных элементов и пытались вводить в контекст решения малообоснованные конструкции и их составные части или же наделяли неадекватными функциями определенные механизмы.

Не вдаваясь в подробный анализ структуры процесса решения конструкторской задачи при лимите времени у решающего, можно сказать, что характеризующие этот процесс пики решений, пики концентрации умственной деятельности - понимание задачи, формирование замысла, принятие решения об окончательном выборе варианта решения - остаются главными индикаторами интеллектуальных действий испытуемого, при этом хорошо просматривается тенденция к сворачиванию проверочных действий в каждом из промежутков времени, связанных с этими пиками, соответственно уменьшалась субъективная уверенность в правильности своих действий во все эти моменты; испытуемым, как правило, труднее было обосновать те или иные шаги в направлении решения.

Не следует забывать и ту часть творчества, которая связывается с произвольностью, легкостью, незаданностью, игровой стороной. Деятельность профессионального конструктора - решение задач, выполнение технических заданий - все это влияет на процесс конструирования, сказывается и на продукции. В этом есть элементы отчуждения конструктора от проблемы и от создаваемого устройства. Иначе обстоит дело с изобретателем - он сам находит проблему, ищет решение, сам же часто старается построить нужную конструкцию или по крайней мере изготовит ее чертежи, дать описание. Такие проявления могут переплетаться, заданное извне для конструктора может стать полностью его заданием, он может сделать изобретение. Здесь важен элемент заинтересованности, увлечения, эмоционального настроя, т.е. личностного участия. Большую роль при этом играют и моменты субъективного принятия или неприятия, целые иерархии субъективных предпочтений, отклонений и т.д.

Понятие «субъективные предпочтения» довольно точно определяет то отношение субъекта к формам и продуктам решения, с которыми он сталкивается в процессе поиска.

Субъективные предпочтения можно рассматривать в двух планах. Первый касается выбора какого-либо качества, элемента, системы среди других качеств, элементов, систем. Второй план - это собственное отношение конструктора к тем или иным качествам, элементам и системам, отношение, которое часто носит эмоционально-эстетический оттенок, а порой и не поддается расшифровке. Решение конструкторских задач связано с тем и с другим планом. Влияние субъективных предпочтений при решении конструкторской задачи весьма велико, оно сказывается как на течение самого процесса, так и на достижение конечного успеха.

Что представляет собой субъективное предпочтение по психологической сущности? Под ним следует понимать оценку, которую дает субъект признакам, структурам, объектам в целом. Эта оценка основывается на личностном отношении, на общей структуре личности, ее знаниях, опыте, интеллектуальных и эмоционально-волевых качествах и т.д., вплоть до общей культуры и мировоззрения личности, если говорить о конструкторской деятельности в широком смысле этого слова. Само понятие субъективные предпочтения говорит о том, что данный субъект предпочитает выбрать что-то определенное и его субъективный выбор не совпадает с объективной оценкой ситуации другими, с общепринятой. Мы сталкиваемся с такими предпочтениями на каждом шагу: одним нравятся яркие цвета, другим - неяркие, таково же отношение к формам, произведениям искусства, зданиям, техническим продуктам и т.д. В конечном итоге субъективные предпочтения свидетельствуют об определенном вкусе. Вкусы и составляющие их субъективные предпочтения играют важную роль в профессиональной деятельности человека. Но этот существенный вопрос исследован мало, особенно в плане конструкторской деятельности.

Определенную группу субъективных предпочтений составляют те, которые характеризуют отношение к формам представления условий заданий, к формам представления информации. Мы уже неоднократно подчеркивали, что конструирование можно определить как графическое и умственные преобразования, которые основываются на зрительных образах, поэтому от конструктора требуется активное участие именно зрительного анализатора в его работе. Однако не все конструкторы отличаются преобладающей деятельностью зрительной сферы восприятия или даже гармоничностью ее развития с другими сферами (прежде всего, конечно, слуховой). Некоторые отличаются лучшими показателями слуховой сферы, предпочитают получать информацию на слух, в том числе условия задач, консультации и др.

Условия задач предъявляли в нескольких формах, прежде всего в текстовой, графической и комбинированной. Естественно предположить, что предпочтение будет отдано комбинированной форме условия. Действительно, ее предпочитает большинство, но немало конструкторов (5-!5%) предпочитали начинать с текстового условия; другие же - с графического условия (7-15%). В первом случае конструктор получает возможность проверить условие своим чертежом, построить свою исходную конструкцию; во втором - задается определенный фундамент устройства, его конфигурация, взаиморасположение частей и т.п. По нашему мнению, предпочтение текстового условия свидетельствует о более творческом подходе, такое условие оставляет большую свободу для построения контуров объекта в пространстве; предпочтение графического условия связано с ориентацией на максимальную заданность начальных координат.