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.