Психология в авиационном проектировании

Сегодня ни одна статья о проблемах авиастроения не обходится без призывов к сохранению потенциала нашей промышленности. Но представим, что ценой неимоверных усилий эта задача решена, потенциал сохранен. Кто его преумножит? На кого будут опираться промышленность, проектные организации,эксплуатанты? Эти вопросы заставляют вспомнить, что одним из забытых ныне подразделений авиапромышленного комплекса была высшая школа. «Забытых» не в смысле отсутствия финансирования или отсталости материальной базы: как и все в стране, мы тоже научились приспосабливаться. Более того, после многих лет бума на экономических и управленческих факультетах вновь стал расти конкурс на факультеты инженерные (во всяком случае, так происходит у нас в КГТУ). Правда, отчасти это достигается за счет добавления к названию инженерной специальности в дипломе модной ныне приставки «менеджер» и переходу от подготовки специалистов-авиационщиков к выпуску специалистов более «приземленных» профилей, например, автодорожников.

Спору нет, в России до сих пор сохраняется перепроизводство инженеров. На одного студента-технаря в американской высшей школе приходится девять гуманитариев. У нас соотношение совсем иное: четыре к шести, причем настоящей инженерной деятельностью – проектированием и изобретательством – реально занимается потом один из этих четверых. Трое приступают к управленческой деятельности на производстве, обучаясь этому «на ходу». Видимо, этому способствует не только организация производства, но и отчасти организация самой системы обучения. Поэтому, если мы хотим позволить себе роскошь подготовки «элитных» технарей (или, по крайней мере, уделить внимание способным молодым людям в техническом вузе), нам придется решать проблему поиска психологических резервов в инженерной деятельности.

От психологов на производстве традиционно ждут практических рекомендаций по организации деятельности в достаточно специфической системе «человек – машина». Однако для психолога предметом пристального профессионального интереса являются сама проектная деятельность и инженерная подготовка. Ряд исследований в этой области выполнен на кафедре инженерной психологии и педагогики КГТУ им. А.Н. Туполева – первой в России психологической кафедре в техническом вузе.

Тема одного из исследований – развитие творческого потенциала студентов авиационных вузов – связана с проблемой соотношения интеллектуальной и творческой одаренности. Эти понятия часто смешивают, хотя их проявление в психике обычно обратно пропорционально: высокий интеллект мешает проявлению творчества и наоборот. Классическое инженерное образование эту тенденцию усиливает. А вот в профессиях с так называемым проектным мышлением (архитекторы, дизайнеры) интеллект и творческая способность хорошо сосуществуют, так построена система обучения. Традиционно эта проблема в профессиональной инженерной подготовке решалась за счет освоения ряда методов технической эвристики, изучаемых самодостаточно, без учета психологических особенностей субъекта. В результате развитие творческого потенциала тормозилось двумя причинами: недостаточной мотивацией на решение творческих инженерных задач * и недостаточным развитием профессионально важных качеств (ПВК).

Обе проблемы можно решать, применив известный в психологии принцип помещения субъекта в условия, близкие реальной инженерной деятельности при решении задач повышенного уровня трудности (ЗПУТ). Среди критериев, по которым инженерные задачи относят к данной категории, можно выделить высокую степень информационной энтропии в заданном условии и разрешение противоречия на уровне над- или подсистем технического объекта. Вместе с тем, эти критерии не самодостаточны, они зависят от возможностей субъекта. В отличие от экспериментальных психологических задач, реальные инженерные задачи имеют ряд особенностей:

– они почти всегда имеют очевидное (или компромиссное) решение, часто принимаемое субъектом, не настроенным на глубокий анализ задачи;

– в инженерных задачах часто более приемлемым становится не изобретательское, а преемственное решение, позволяющее сохранить в объекте большинство освоенных в производстве узлов;

– при решении инженерных задачах результатом следует считать найденный (или усовершенствованный) способ взаимодействия узлов и агрегатов гипотетического технического объекта. Если цель в инженерной задаче задается как функция объекта, то результат формируется в виде его структуры. Следовательно, от субъекта требуется способность мыслить структурно.

Ярким примером решения такой задачи повышенной трудности явилось проектирование вертолета В-12. Здесь общая оригинальная схема сочеталась с применением отработанных на Ми-6 и Ми-10 двигателей, главных редукторов, втулок и автоматов перекоса. В то же время габариты машины потребовали дополнительной проработки системы управления из-за возможных деформаций конструкции, протяженности проводки, увеличения усилий, необходимых на преодоление сил трения. Проблема была решена усложнением подсистемы проводки управления, которую сделали двухкаскадной. Первый каскад в фюзеляже состоит из обычных вертолетных органов управления. Далее после агрегата-сумматора система проводки становится тросовой, а в мотогондолах тросовая проводка вновь сменяется жесткой. Таким образом, были приняты во внимание различные факторы, влияющие на элементы конструкции (управление, прочность, усилия пилота и др.), и разработаны структуры, позволяющие обеспечить работу всей системы. Решение подобных нестандартных задач формирует у будущего специалиста необходимые творческие способности как составляющую профессионально важных качеств.

На базе анализа этой и других подобных задач нами составлена психограмма их решения. Не станем приводить ее – это объемный и скучноватый для непрофессионального взгляда документ. Укажем лишь на типичные психические процессы, происходящие в инженерном мышлении:

• осмысление задачи, формирование ее психического образа. Попытки применения известных решений на психологическом уровне вызывают отрицательную эмоциональную реакцию. Работает понятийно-образный механизм мышления, инженерная эрудиция;

• переформулирование задачи. Образуется поисковая доминанта – устойчивый очаг возбуждения в коре головного мозга. Процесс решения уходит на уровень бессознательного. Этот момент опасен тем, что образовавшийся психологический барьер, отсутствие намеков на решение могут привести к отказу от поиска, принятию слабого, компромиссного решения;

• озарение, интуитивная догадка о возможных путях решения, которые возникают в ходе скрытого этапа осмысления. Высокая чувствительность психики к подсознательным образованиям делает интуитивный образ узнаваемым, готовым к переходу на сознательный уровень;

• связь между ощущением ясности представления задачи и правильностью ее решения. О.К. Тихомиров отмечает механизм эмоционального предвосхищения результата. Острота эмоционального ощущения – подсознательный критерий ценности решения. Оно поддерживает и подсказывает мышлению правильный выбор для вербализации интуитивного образа.

Таким образом, мы можем представить минимизированную модель профессионально важных качеств, необходимых (хотя и недостаточных!) для успешной творческой деятельности инженера. Существует и используется на практике разработанная автором методика построения личностного профиля ПВК испытуемого (рис. 1). Фиксируя результаты тестирования на четырех взаимоперпендикулярных полуосях, мы получим ромбовидную фигуру, относительная площадь и конфигурация которой позволяют прогнозировать творческий потенциал и индивидуальный стиль мышления при решении сложных задач, т.е. диагностируют творческие способности к инженерной деятельности.

Итак, опишем и охарактеризуем некоторые методики диагностики профессионально важных качеств испытуемого. На нижней оси откладывается показатель интеллектуального развития (IQ). Интеллект и творческие способности связывают сложные зависимости. Вместе с тем, большинство исследователей сходятся во мнении, что определенный уровень развития интеллекта необходим для успешной творческой деятельности субъекта. Для диагностики интеллекта в психологии существует широкий набор методик.

По верхней полуоси откладывается уровень эмпатийности (способности субъекта к сопереживанию) по отношению к техническому объекту. Дело в том, что в работе классного конструктора на подсознательном уровне происходит отождествление себя с проектируемым объектом, инженер как бы своим телом ощущает перетекание усилий и напряжений в узле или агрегате. В наших исследованиях испытуемым предлагалось представить себя поршнем в цилиндре двигателя и описать свои физические ощущения. Но при этом требовалось не спешить, вжиться в образ. Ведь у поршня нет глаз, он не видит вспышек, ему не больно, он создан для этой работы. В результате по степени углубления ответы распределяются следующим образом:

1 ранг. Поверхностное, неглубокое описание. Сохраняются моральные оценки (тяжело, ответственно) и описания несуществующих у объекта ощущений (вижу вспышку). Описано только механическое перемещение;

2 ранг. Описываются общие силовые воздействия. Упоминается перетекание потоков тепла. Сохраняются элементы «внешнего» взгляда;

3 ранг. Упомянуты молекулярные взаимодействия, упругие деформации тела поршня, вибрации, нагар на донышке и другие подробности. Глубокое вхождение в образ.

На левой полуоси откладывается показатель способности к структурно-функциональному анализу технического объекта, сопряженный с интеллектуальной инициативой. Это – тоже важнейшее профессиональное качество инженера.

Последняя, правая полуось показывает дивергентности мышления. Дивергентность – это гибкость, разветвляемость мышления, способность построения все новых ассоциаций, уходящих все дальше от исходных. Инженер, обладающий высокой дивергентностью, способен рассмотреть большее количество вариантов, увидеть неожиданные связи и выйти за пределы очевидного. Автором разработана методика, позволяющая на базе словесной цепочки ассоциаций надежно диагностировать дивергентность.

Соединив точки на четырех осях, мы получаем личностный профиль. Творческая деятельность субъектов, чей профиль имеет большую относительную площадь, четырехстороннюю симметрию, будет достаточно успешной. Другой вариант – профиль, хорошо развитый по горизонтали, – при невысоких интеллектуальных качествах и слабой эмпатийности, тоже характерен для творческих инженеров. Встречается вариант, когда единственная развитая ось – интеллект. Он и компенсирует недостаточное развитии трех остальных профессионально важных качеств. Интересны варианты асимметричных, смещенных профилей.

Так, смещение профиля в сторону зоны А (рис. 1) характеризует стиль решения задач, отличающийся техническим практицизмом. Он характерен для студентов-моделистов и людей, знакомых с реальной техникой. Смещение профиля в зону Б характерно для инженеров логического типа. Они тщательно уточняют условия задачи, ссылаются на их некорректность, редко предлагают нетривиальные решения. Субъекты, чей профиль смещен в зону В, более раскованны в выдвижении идей, однако часто оторваны от структурной реальности задачи.

Интересно, что автору никогда не встречались смещения в зону Г. Возможно, потому, что такой вариант считается уже диагнозом.

Рис. 1

Построение профиля позволяет сделать вывод о том, какие качества недостаточно развиты у субъекта. Развивать их можно специальными упражнениями, но самое главное – индивидуализированным подходом в преподавании технических предметов. Сохраняя их объем и содержание без изменений, мы можем создавать новые методики обучения, направленные на развитие недостающих у будущего инженера качеств. Это станет неожиданным аспектом гуманитаризации инженерного образования. Не только в дополнении профессиональной подготовки гуманитарными курсами, но и в учете особенностей психики обучаемого, компенсации ее недостатков заключена высшая степень гуманитаризации и, возможно, один из мощнейших резервов инженерного образования.

* Эта мотивация в техническом вузе не только не поддерживается, но и снижается в период первых двух лет обучения. Бытует мнение, что сначала следует освоить общеинженерные предметы, а потом начать развивать творческую активность. Нехватка на младших курсах дисциплин, поддерживающих и развивающих интерес к профессии (история техники, дискуссионные семинары, обзорные лекции по проблемам и перспективам отрасли), делает студента равнодушным к своему творческому становлению.

Сергей НОВИКОВ, канд. психолог. наук, КГТУ им. А.Н. Туполева

АВИАСАЛОН