автореферат и диссертация по психологии 19.00.03 для написания научной статьи или работы на тему: Изучение особенностей формирования психического образа нестандартных ситуаций в процессе подготовки операторов АСУ

Автореферат диссертации по теме "Изучение особенностей формирования психического образа нестандартных ситуаций в процессе подготовки операторов АСУ"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ПАУК ИНСТИТУТ ПСИХОЛОГИИ

На правах рукописи

ГРОШЕВ Игорь Васильевич

ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ПСИХИЧЕСКОГО ОБРАЗА НЕСТАНДАРТНЫХ СИТУАЦИЙ В ПРОЦЕССЕ ПОДГОТОВКИ ОПЕРАТОРОВ АСУ

Специальность 19.00.03 — Психология труда; инженерная психология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата психологических наук

Москва 1994

Работа выполнена в Институте психологии Российской Академии Наук.

Научный руководитель:

доктор психологических наук А. И. РАЛАКТИОНОВ

Официальные оппопепты:

доктор психологических наук, ■профессор Г. М. ЗАРАКОВОКИЙ,

кандидат 'психологических наук Ф. Е. ИВАНОВ

Ведущее учреждение: Институт авиационной космической медицины.

Защита диссертации состоится «............»........................1995 года

в ............ часов на заседании специализированного совета

К 002.31.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук при Институте психологии РАН по адресу: 129366, Москва, ул. Ярославская, 13.

С диссертацией можно ознакодмиться в библиотеке Института психологии РАН.

Автореферат разослан «............»........................1994 года.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук

В. Б. РЯБОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Одной из наиболее отчетливо выраженных тевденций развития современной психологической науки является все более активное включение ее в решение задач, которые ставятся практикой. Но, чем больше возрастает многообразие практических задач, адресуемых психологии, тем острее становится необходимость разработки ее теоретических проблем, четкого определения основных принципов и подходов. Положение о единстве теории и практики для развития психологической науки имеет первостепенное значение.

Актуальность исследования Данная диссертационная работа является продолжением тех многих работ (Д.А.Скданйн, 1977; О.А.Коногасин, 1980; Г.Т.Береговой, Н.Д.Завалова, В.Ф.Ломов, В.А.Пономаренко, 1978; Н.Д.Завало-ва, Б.Ф.Ломов, В.А.Пономаренко, 1980, 1981, 1986; А.И.Галактионов, 1978, 1980, 1982; А.А..Гостев, 1979, 1982 и др.), которые посещены применению одного из фундаментальных принципов психологии - принципу отражения в изучении операторской деятельности.

Довольно большое количество работ многих исследователей операторской деятельности (Д.А.Оианин, 1969, 1970, 1973; Г.Т.Береговой, Н.Д.Завалова, Б.Ф.Ломов, В.А.Пономаренко, 1978; Н.Д.За-валова, Б.Ф.ЛЧдов, В.А.Пономаренко, 1986; А.И.Галактионов, 1978, 1982, 1992; В.Н.Янушкин, 1984 и др.) подтвердило законность вывода, что инженерно-психологическое обеспечение надежности и эффективности действий человека-оператора, а также его обучение не могут обходиться без опоры на теоретическую концепцию образного отражения, разработанную в отечественной психологии.

Практика и эксперименты показывают, что одним их факторов, детерминирующих успешность, эффективность действий и надежность

деятельности оператора АСУ, являются его умелые и своевременные действия в возникающих нестандартных (аварийных) ситуациях, вызванных отказами технического оборудования объектов АСУ. Тем более, что аварийные ситуации (АС) не являются для оператора событиями маловероятными.

Известно, что внутренним механизмом, определяющим результативность действий оператора в АС, является сформированный им в процессе профессиональной подготовки (обучения) и опита работы психический образ-эталон, с которым можно было бы сопоставить формирующийся оперативный образ (Н.Д.Заваяова, Б.Ф.Ломов, В.А.Пономаренко, 1986).

1. В результате экспериментальных исследований по изучению образных компонентов деятельности оператора АСУ и проведенного нами обследования в 14 войсковых частях выпускников вуза

с 1987 по 1990 г.г., готовящего специалистов (операторов) по эксплуатации технических объектов АСУ, был выявлен слабый уровень их подготовленности к действиям именно в аварийных (нестандартных) ситуациях, вызванных отказами технического оборудования объектов АСУ. Такое состояние определяется существенными ограничениями тренажно-стендовой базы, дорогой стоимостью опытных образцов реальной техники АСУ и несовершенством методического аппарата, способствующего отрабатыванию навыков действий операторов в АС и позволяющего целенаправленно формировать психический механизм регуляции этих действий.

2. Исследования психологов и опыт деятельности операторов показывают, что степень подготовленности операторов к деятельности в АС во многом определяется уровнем его спег^альных знаний,

формирование и совершенствование которых зависят от качества методов и принципов профессионального обучения и тренировки. Подготовка операторов к действиям в часто происходящих АС в процессе реальной деятельности является весьма сложной задачей практики, так как она связана с освоением большого объема учебного материала и сложностью организации самого процесса обучения, Поэтому для повышения эффективности подготовки операторов необходимо выявить новые научно обоснованные подходы к проектированию процесса освоения деятельности в АС » методы профессионального обучения к действиям в таких ситуациях.

3. Выбор именно этого вида деятельности для наших исследований не случаен. Предварительный анализ работ Д.А.Ошанина,1973; Г.Т.Верегового, Н.Д.Заваловой, Б.Ш.Ломова, В.А.Пономаренко,1978; В.А.Пономаренко, В.В.Лапа, 1985; З.Гератеволя, 1956; С.С.Иванова, 1977; П.А.Коваленко, 1991; А.А.Обознова, 1975; К.К.Платонова, 197Э; Ю.П.Доброленского, В.А.Пономаренко, Н.Д.Заваловой, В.А.Туваева, 1975; Ю.П.Доброленского, В.А.Пономаренко, 1976; Н.Д.Завалова, Б.Ш.Ломова, В.А.Пономаренко, 1986 и-др. исследователей, занимающихся изучением психических образов, регулирующих деятельность оператора, позволил выявить то обстоятельство, что в инженерной психологии и, в частности, авиационной психологии накоплен богатейший фактический материал и опыт анализа образных компонентов психологической структуры деятельности, который связан с деятельностью летчика. А работ, рассматривающих деятельность оператора наземных служб, обеспечивающих успешность выполнения деятельности летчика, бьио сравнительно немного (В.Е.Андрианова, 1974, 1979; Л.Н.Лучко, 1984 и др.), хотя значимость этого вида деятельности также велика и интересна с точки

_ 4 -

зрения исследования ее психической регуляции.

Функциями АСУ являются прием, переработка и ввдача на системы индикации сигналов, несущих управляющую информацию, фи этом оператор АСУ выполняет целую совокупность основных и дополнительных задач: осуществляет контроль воздушной обстановки, которая отображается в цифровом виде или непосредственно на индикаторах СОЙ; вычисляет координаты летательных аппаратов; выполняет задачу функций технической диагностики объекта АСУ; собирает с помощью ЭШ и анализирует данные воздушной обстановки; руководит экипажем объекта АСУ и т.д. Мы в своем исследовании ограничились лишь рассмотрением одной задачи из всей их совокупности, а именно: задачи технической диагностики объекта АСУ, которая явилась предметом нашего исследования.

В связи с этим, изучение, выявление и дальнейшие исследования особенностей формирования психического образа АС в процессе профессиональной подготовки "операторов АСУ представляются актуальной задачей. И значимость такого рода исследований заключается не только в том, что оно направлено на выявление причин и условий формирования психического образа АС как в процессе реальной деятельности оператора, так и в процессе его профессионального обучения, но и в разработке на основе этого специального методического и организационного аппарата, позволяющего целенапрвленно формировать данный психический образ в процессе операторов АСУ.

Объект исследования Деятельность оператора АСУ при решении задач технической диагностики объекта АСУ и процесс подготовки обучаемых операторов АСУ к деятельности в аварийных ситуациях.

_ 5 -

Цель ' исследования

Экспериментальное изучение особенностей формирования психического образа АС, связанных с отказами технического оборудования объектов АСУ, с целью проектирования адекватных методик обучения в процессе профессиональной подготовки операторов АСУ к действиям в АС.

Научная гипотеза исследования Выявленная при обследовании выпускников училища - командиров-операторов АСУ - низкая эффективность деятельности в аварийных ситуациях, обусловлена неадекватностью методов и средств профессиональной подготовки по формированию образных компонентов деятельности и по отработке навыков их использования при решении задач технической диагностики.

Конкретное содержание исследования, нацеленное на подтверждение данной гипотезы, включало решение следующих задач.

Задачи исследования

1. Анализ и обобщение литературных данных, раскрывающих структуру, содержание и психологические механизмы образных компонентов деятельности в нормальных и аварийных ситуациях.

2. Выявление и экспериментальное исследование зависимости количества ошибок, совершаемых испытуемыми, сформировавшими в процессе обучения и профессиональной деятельности психический образ действий в АС, и теми, у которых этот образ не сформирован, при определении первопричины АС от времени, отводимого на анализ этих ситуаций.

3. Экспериментальное исследование влияния степени ирреле-вантности информации АС на скорость формирования оперативного психического образа, время обнаружения сложного события и вели-

- 6 -

чину ошибок оператора ( испытуемого ).

4. Исследование влияния различных типов мнемосхем на процесс формирования психического образа аварийных ситуаций.

5. Экспериментальное изучение процесса формирования психического образа аварийных ситуаций.

6. Проведение исследования адекватности используемых методов профессиональной подготовки (обучения) реальному процессу формирования психического образа АС обучаемыми.

'Положения, выносимые на защиту

1. Надёжность анализа АС определяется, с одной стороны, совершенством психического образа-эталона ситуаций, с другой - временем формирования оперативного психического образа ситуации.

2. Процесс формирования психического образа является гетерохрон-ным: сравнительно быстро и легко формируются на первых этапах работы оператора верхний и нижний уровни причинно-следственной схемы, а средняя, более сложная её часть является длительной по времени её идеализации.

3. Степень иррелевантности и число иррелевантных сигналов существенным образом ачияют на скорость и эффективность формирова -ния психического образа АС и в целом надёжность решения задач технической диагностики.

4. Операторы используют один из двух способов анализа схемы причинно-следственных связей: от нарушения к первопричине и в обратном порядке ( у большинства ). Существующий метод обучения

( по первому способу ) не учитывает этого факта, что снижает скорость и надёжность анализа аварийных ситуаций и увеличивает длительность формирования психического образа ( образа - эталона ).

- 7 -

Научная новизна работы Состоит в полученных теоретических и экспериментальных данных о структуре психических образов, обеспечивающих психическую регуляцию деятельности в АС; в выявлении факторов, обуславливающих процесс формирования психического образа при решении задач технической диагностики; получении углубленного представления о строении, закономерностях функционирования психического образа и его динамике в процессе обучения операторов АСУ; обнаружении факта гетерохронности процесса формирования психического образа; в выявлении факта влияния на надежность и скорость решения задач технической диагностики степени иррелевантности информации и числа иррелевантных сигналов; обнаружении факта несоответствия традиционного способа обучения операторов АСУ реальному процессу формироваяя:* яа психических образов, регулирующих их деятельность в АС.

Практическая значимость работы Разработаны рекомендации по применению различных видов мнемосхем (схем причинно-следственных связей) при построении СОИ, в реальных объектах АСУ, а также и тренажерных СОИ; предложены рекомендации по использованию и учету наличия иррелевантности в процессе профессиональной подготовки к действиям в АС; разработан комплекс методических средств для изучения особенностей формирования психического образа АС; обоснованы и разработаны рекомендации по применению методик, обеспечивающих формирование психических образов АС в профессиональной подготовке операторов АСУ; использование полученных результатов способствует повышению эффективности обучения курсантов в вузе, готовящем операторов АСУ к деятельности в

аварийных ситуациях, при существующих ограничениях в тренажно-стендовой базе.

Полученные в диссертации результаты используются:

- воинскими частями 36793 и 36638 для подготовки младших специалистов - операторов АСУ - к действиям в АС;

- Тамбовским ВВАИУ им.Ф.Э.Дзержинского в процессе подготовки курсантов к профессиональной деятельности в условиях АС;

- Тамбовским техническим университетом в курсе лекций "Системы отображения информации и инженерная психология".

А пробация работы

Результаты работы докладывались на I Международном симпозиуме "Исследования в области проблем человеческого фактора в аэрокосмических системах" (г.Кировоград, 1994); на научно-практическом семинаре "Деятельность человека-оператора в АСУ и проектирование современных АСУ" (г.Тамбов, 1992); заседаниях лабораторий инженерной психологии Института психологии РАН.

Диссертация апробирована на расширенном заседании лаборатории инженерной психологии Института психологии РАН. Публикации

Основное содержание диссертации изложено в 6 печатных работах.

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, выводов, библиографического описания и приложения, изложенных на 201 с. машинописного текста. Работа содержит 39 рисунков и схем, 8 таблиц. Список литературы состоит из 191 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проблемы исследования, определяются цель и задачи исследования особенностей формирования психического образа АС в процессе профессиональной подготовки операторов АСУ, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, формулируются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе - "Роль психических образов в профессиональной деятельности человека-оператора" - в контексте изучения проблемы психической регуляции деятельности, в том числе и в АС, исходя из положений о решающей роли психического образа, рассматривается регулирующая функция образа,(выступающего в различных взаимосвязанных аспектах и списывающегося понятиями -"концептуальная модель", "образ-цель", "оперативный образ", в каждом из которых выражаются различные "сечения" целостного психического образа) в деятельности человека-оператора; обосновывается необходимость изучения особенностей формирования психического образа АС, а также состояние исследований данного вопроса в литературе.

В 5 1.1 рассматривается понятие психического образа и его проблема в психологии. Отечественные психологи и прежде всего И.М.Сеченов (1947, 1952), Б.Г.Ананьев (1960, 1977), С.В.Крав-ков (1948), А.Н.Леонтьев (1979, 1989), С.Л.Рубинштейн (1946),

A. А/Олирнов (1987), В.М.Теплов (1961), Д.А.Оленин (1966, 1970, 1977), В.П.Зинченко (1975, 1979), Н.Д.Завалова, Б.Ф.Ломов,

B.А.Пономаренко (1971, 1978, 1986 и др.), А.И.Галактионов (1965, 1970, 1978, 1985, 1994) и др. обосновали и подтвердили

основополагающую роль категорий отражения в психологии, обосновав теоретическую концепцию образного отражения, которая была положена в основу дальнейших экспериментальных исследований.

В § 1.2 анализируются направления исследований "образа", каждое из которых подразумевает различные уровни психического отражения. Б.Ф.Ломов (1984) выделяет три уровня психического отражения. Л.М.Веккер (1976, 1981),наиболее "образно" проводя границу использования этого термина, ставит перед собой задачу построения единой теории, объединяющей мыслительные процессы с сенсорно-перцептивными в рамках общих закономерностей познавательной деятельности. При этом считает необходимым разделение и дифференциацию образных и речемыслительных познавательных процессов. Другая группа охватывает понятием"образ" все уровни отражения, куда входит и мышление (В.А.Лекторский,1980). Согласно концепции, разрабатываемой С.Д.Смирновым (1985), процесс построения образа - это такой процесс, начальным звеном которого в функциональном плане является система познавательных гипотез, непрерывно генерируемых субъектом относительно внешнего окружения, строящихся на разных уровнях и составляющих образ мира человека, который и вносит главный вклад в процесс формирования образа любого предмета или явления. Д.А.Она-нин (1972) развивает представление о целостности образа.

Проблема психического образа - одна из главных проблем не только общей, но также и инженерной психологии, разработка и изучение этого образа обусловлена предметной спецификой данной науки, а именно, изучением и проектированием операторской деятельности.

- II -

В § 1.3 освещаются основные подходы и концепции изучения деятельности в инженерной психологии (Б.Ф.Ломов, 1966, 1975; Н.Д.Завалова, Б.Ф.Ломов, В.А.Пономаренко, 1971; А.А.Крылов, 1972; В.Ф.Г^бахин,1974; Г.М.Зараковский, 1966; В.Ф.Венда, 1975; В.Д.Шадриков, 1979; Г.В.Оуходольский, 1976, 1988; А.И.Галактионов, - 1978; А.И.Губинский, В.Г.Евграфов, 1965, 1977; В.А.Бодров, 1981; В.Т.г&шкина, 1991; В.М.Козубовский, 1990; Р.В.Габдреев, 1990; В.В.Спасенников, 1992 и др.), а также про-фессиогенетический подход, разрабатываемый в Лаборатории инженерной психологии ИП РАН. Кроме этого анализируется и рассматривается содержание психологических механизмов образного регулирования деятельности. Изучению проблемы психической регуляции деятельности посвящены многочисленные работы. Л.М.Веккер (1981) выделяет следующие основные (необходимые) компоненты общей структуры психических регуляторов действий: мотивационные и це-леобразующие; компоненты, психически отражающие предметную ситуацию, в которой происходит действие, а также компоненты, отображающие динамику .самого действия. Трехкомпонентность структуры процессов психической регуляции подтверждается эмпирическими обобщениями, относящимися к исследованиям Йеркса и Додсона, Л.Фресса, Ж.Нюттена, Н.А.Бернштейна и др. Несомненный интерес в отношении разработки данной проблемы представляет исследование О.А.Конопкина (1980, 1989), поставившего своей задачей построение концептуальной модели, отражающей внутренюю функциональную структуру системы осознанного регулирования сенсорно-моторной деятельности. В представленном им описании звеньев функциональной структуры процесса саморегуляции можно выявить, по нашему мнению, те же три основных компонента общей структуры

- 12 - -

психической регуляции. Что же касается собственно процессуального содержания регулятивной подсистемы психики, его составляют так называемые интегральные психические процессы (А.В.Карпов, 1990).

Регуляция деятельности - это та работа, которую практически выполняет образ, выступающий как системное образование, которое характеризуется многомерностью и многоуровневостью ( Н.Д.Завалова, В.А.Пономаренко, 1980, 1984; Н.Д.Завалова, Б.Ф.Ломов, В.А.Пономаренко, 1986; В.П,Зинченко, Г.М.Зараковс-кий, 1970; О.А.Конопкин, 1977, 1980, 1989; А.А.Крылов, 1972; А.Н.Леонтьев, 1970, 1977; Д.А.Оканин, 1969, 1970, 1973; С.А.Рубинштейн, 1957 и др.). В любой предметной деятельности образ выступает во многих взаимосвязанных аспектах: как концептуальная модель, оперативные образы (соотносящие и соотносимые, эффекторные и афферентные), как перцептивный образ, образ-представление, мнемический образ, как образ-цель и т.д.

Наиболее ёмким понятием является концептуальная модель, как глобальный психический-образ, как<основное внутреннее средство или компонент психологической структуры деятельности, которое более полно раскрывается в работах В.П.Зинченко с сотрудниками ( 1970, 1975 ), рассматривающих концептуальную модель как основное внутреннее средство деятельности, создаваемое в процессе обучения и тренировки и включающее несколько разных регулирующих механизмов (уровней), позволяющих работать оператору более бысто:или более медленно, более точно или приближенно, что показано в работах А.И.Галактионова и его сотрудников (1974, 1978, 1980, 1982, 1987). Как полагает А.А.Крылов, формой внутренней организации входной и выходной

информации как информационной системы,в рамках которой происходит выработка стратегии оперативного управления для решения частных задач деятельности, является образно-понятийная модель деятельности.

Для понимания механизма регуляции предметных действий необходимо обратиться к понятию оперативного образа, предложенного Д.А.Ошаниным в 1969 г. Структурированная, упорядоченная система оперативных образов, каждый из которых занимает в ней определенное место и выполняет определенную функцию при преобразовании информации, играет роль некоторого промежуточного психологического образования, опосредующего связь между текущей информацией и ответными реакциями субъекта. Третьим понятием, раскрывающим психическое отражение в инженерной психологии, является понятие образ-цель, которое выражает отношение психического образа к тому результату, ради которого осуществляется рассматриваемая деятельность. По мнению 0.А.Конопкина (1980) именно цель, принятая субъектом, является ведущим звеном регуляторной функции деятельности. Цель - это образ конечного результата деятельности, то, что должно быть получено в ее итоге (Б.Ш.Ломов, 1975).

Значительные по объему экспериментальные исследования внутренних средств деятельности оператора технологического объекта, проведенные А.И.Галактионовым с сотрудниками (1965, 1966, 1970, 1978, 1982, 1988), позволили выявить психологическую структуру деятельности, а именно, формирование оператором частного психического образа, состоящего из определенных ОЕИ и логических связей между ними , соответствующего определенному концептуальному уровню деятельности оператора (уровню его обу-ченности.

- 14 -

В 5 1.4 анализируются особенности формирования, свойства и содержание психического образа АС, предметное содержание которых во многом определяется информацией (степенью ее полноты, определенности и уровнем привлекающего эффекта), поступающей в момент и в процессе развития таких ситуаций, представленной инструментальными и неинструментальными сигналами, йленно данные характеристики обеспечивают формирование адекватного оперативного психического образа, который сопоставляется с ранее сформированным психическим образом-эталоном, что и составляет содержание психической регуляции деятельности оператора в АС. Формирование психического образа АС, обладающего определенными специфическими свойствами, иногда длительный по времени процесс. Это образ, регулирующий прежде всего различение (извлечение) релевантной и иррелевантной информации, опознание ситуации, при котором высока вероятность формирования неполноценного и неадекватного психического образа для действий в данных конкретных условиях. Такие ситуации возникают в том случае, когда у оператора не сформирован образ-эталон. Данный образ, способствующий своевременному формированию оперативного психического образа, адекватного задаче оператора в конкретной ситуации, вырабатывается с приобретением опыта реальной деятельности в АС, но может формироваться ив процессе обучения оператора.

Во второй главе - "Теоретико-экспериментальное исследование особенностей формирования психического образа аварийных (нестандартных) ситуаций оператором АСУ" - рассматривается и обосновывается комплексный блок методических средств, позволяющих изучить особенности формирования психического об-

раза АС, а также описание структуры и принципа работы типового технического объекта АСУ.

В 5 2.I рассматриваются и анализируются характерные особенности деятельности оператора АСУ, которые определяются рядом объективных факторов: своеобразием конструкции АСУ и ее управления; размещением органов управления; спецификой решае-емых задач и окружающими условиями.

Мы в своем исследовании ограничились рассмотрением лишь одной задачи из всей их совокупности, выполняемых оператором, а именно, задачи технической диагностики, которая к явилась объектом налего исследования. >

В § 2.2 описываются методы психологического исследования. Для экспериментального исследования в качестве используемого материала была выбрана структурно-функциональная схема технического объекта АСУ, которая изучается в процессе обучения, что не совсем -точно отражало реальные условия деятельности оператора. То есть в реальной системе информация на средствах контроля появляется постепенно. В нашем же случае вся "ситуация", состоящая из определенной комбинации релевантных и ирре-левантных сигналов, предъявляется испытуемым одномоментно и у них нет никаких априорных сведений о характере текущей неисправности. Заметим, что оператор в реальных условиях своей деятельности часто оказывается в идентичных условиях, даже более сложных, когда он по какой-то причине не заметил развития ситуации, а обратился к ней только по предупреждающему сигналу, когда вся"ситуация" уже отображена на СОИ.

По данной функционально-структурной схеме испытуемые обучались перед проведением основных экспериментов.

- 16 -

С целью описания возможных нарушений в работе объекта, психологического обоснования деятельности испытуемых при решении задач контроля и управления, а также удобства проведения исследования данная схема была преобразована в причинно-следственную схему объекта (А.И.Галактионов, 1978). Из этой схемы был ввделен один технический блок со всеми его причинно-следственными связями, как наиболее сложный и интересный для рассмотрения. На основе тщательного анализа этого участка схемы объекта определялся (по возможности) полный перечень нарушений и их причин. В экспериментах предъявлялась подавляющая часть этих нарушений. Процесс проведения эксперимента и методы обучения испытуемых были организованы так, что они научились анализировать некоторые ситуации, но не знали их полного объема и поэтому не всегда были уверены в том, что может появиться еще какая-либо незнакомая для них ситуация.

Ввиду трудоемкости и большой длительности проводимых исследований испытуемые были вынуждены работать в условиях ограниченного числа аварийных (ситуационных) задач. При этом работа осуществлялась с установкой на некоторый дефицит времени и возможную безошибочность решения поставленной задачи.

В процессе исследования ставилось несколько вопросов для рассмотрения. В каждой отдельной серии экспериментов испытуемым предъявлялась (стохастически) примерно с равной вероятностью до 10 отдельных нарушений (неисправностей) в техническом оборудовании блока ДИ объекта АСУ. При этом испытуемые не знали, какое из возможного множества событий предъявлено в данный момент. Кроме полезной (релевантной) информации в ситуациях предъявлялась также и иррелевантная информация, усложняя

тем самым деятельность человека, тан как она часто в реальной обстановке "сбивает" оператора с правильного пути решения предъявленной задачи. В ходе экспериментов варьировалось количество иррелевантных сигналов от I до 3 и степень иррелевант-ности информации, а именно, было три степени иррелевантности. Степень иррелевантности определялась принадлежностью сигналов к группе взаимосвязанных событий и пространственным положением иррелевантного сигнала относительно признаков текущего события.

В экспериментах участвовали испытуемые 3, 4, 5-х курсов учебного заведения, готовящего специалистов по эксплуатации и обслуживанию технического оборудования АСУ. С каждого курса была отобрана одна учебная группа, которая и являлась экспериментальной на данном курсе. Всего в экспериментальные группы было включено 62 человека. Остальные учебные группы этих курсов являлись контрольными. Все испытуемые - мужчины в возрасте от 20 до 23 лет. Выборка испытуемых'была случайной. Средний балл обучения каждого испытуемого в экспериментальных группах варьировался в пределах от 3 до 4,9 балла.

В данной главе приводится общая схема эксперимента, который включал в себя 5 этапов. Для реализации нашего исследования были отобраны, адаптированы и частично доработаны следующие методики изучения образных компонентов деятельности, а именно:

- методика анализа данных наблюдений и самонаблюдений;

- методика "активного испытуемого";

- методика анализа кривых обучения;

- методика-вопросник самоотчетов испытуемых о способах реше-

ния ими задач;

- метод "рассуждения вслух";

- методы хронометрирования, анкетирования, наблюдения за действиями испытуемых;

- собеседование с испытуемыми и опрос о смысле и способе выполнения тех или иных действий, внутренних причинах конкретных затруднений, ошибок и т.п.;

- количественные критерии оценки деятельности: время .решения задач, процент ошибочных решений и время формирования психологической структуры деятельности.

Испытуемые давали письменные и устные ответы, как после, так и в процессе решения некоторых задач, определяемых нами. По каждому пункту исследования от испытуемых требовалось выполнение контрольных заданий.

Деятельность испытуемых состояла в решении задач диагностики и прогноза: экспериментатором задавался отказ или подавался сигнал об отклонении параметров в технической цепи за допустимые значения, и испытуемым требовалось провести анализ работы технического объекта АСУ, установить, имеется ли нарушение в технологическом процессе или неисправность в работе технического оборудования, а также определить место, характер нарушения и его причину. Регистрировалось время решения задач и количество ошибочных решений.

Для выявления и построения графической зависимости количества ошибок, совершаемых испытуемыми,при определении первопричины АС от времени, отводимого на анализ этой ситуации, все испытуемые были разбиты на две группы. В первую группу входили испытуемые, уже сформировавшие в процессе обучения психический

образ действий в АС» Во вторую группу были включены те испытуемые, у которых данный образ не сформировал. Время, отводимое" на зарисовку действий испытуемых, Не было константным, а варьировалось в пределах от I до 5 минут. Ниже I минуты время не фиксировалось, так как в этом случае начинала оказывать влияние ограниченность пропускной способности испытуемых. Кроме этого в данной серии экспериментов также выяснялось, для какой сложности задач (типа сложности)»сколько требуется времени. Для этого сложность отыскания отказавшего элемента с каждой экспериментальной серией увеличивалась, а время, отводимое испытуемым на зарисовку участка причинно-следственной схемы было константным. Параллельно исследовались эмоциональная напряженность и степень адаптации к АС испытуемых, критерием которых было функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, определяемое по частоте пульса.

Для исследования влияния методов представления информации на формирование психического образа испытуемым было представлено три типа мнемосхем, построенных по технологическому, функциональному и функционально-алгоритмическому принципам.

Для выявления факта соответствия способа обучения испытуемых реальному процессу формирования психического образа им было сообщено о первопричине отказа и требовалось точно обнаружить не только отказавший блок, но и сигнализатор этого отказа. Результаты (время, количество ошибок и устное объяснение логического хода своих действий) испытуемых на данном этапе исследования сравнивались с результатами исследования действий испытуемых от сигнализатора до первопричины.

Как нет универсального принципа, так нет и универсального

метода. Любой метод относителен, а, следовательно, и применяться различные методы должны в комплексе, что'мы и старались реализовать в нашем исследовании.

В третьей главе - "Результаты эксперкыента,-льных исследований и их обсуждение" - излагаются и обсуждаются результаты экспериментального исследования особенностей формирования психического образа АС; влияния различных типов мнемосхем, степени иррелевантности и числа иррелевантных сигналов на процесс формирования психического образа АС; анализируются адекватность традиционного способа обучения реальному процессу формирования психического образа АС, а также даётся анализ и оценка существующих способов обучения операторов, с практическими рекомендациями, вытекающих из этого исследования.

В результате проведённых обследований (опросов) на начальном этапе исследования удалось выдвинуть гипотезу о несформи-рованности психического образа (образа-эталона) действий операторов в возникающих АС, что обусловлено методической неадекватностью процесса их профессиональной подготовки.

В 8б£ всех опрошенных листов были отмечены типичные недостатки для всех выпускников, связанные с неумелыми действиями в АС. Кроме того результаты тестирований обучаемых 3, 4 и 5 курсов вуза показали, что у 93& респоцдентов отсутствует психологический механизм регуляции действий в АС. Это подтвердилось и в беседах с профессорско-преподавательским составом.

Результаты предварительного исследования подтвердили выдвинутую нами гипотезу о несформированности у операторов в процессе обучения психического образа действий в различных АС.

Таким образом в процессе обучения оператор не формирует адекватный психический образ наиболее целесообразного процесса контроля и управления, то есть методика подготовки операторов не соответствует содержанию процесса формирования адекватного психического образа-эталона тех задач, которые реально решает оператор объекта АСУ. Именно этими обстоятельствами и объясняется расхождение традиционных методов обучения к действиям в АС и реально выполняемыми действиями. Б процессе профессиональной подготовки игнорируется то, что прежде чем выполнить двигательные операции, оператор должен опознать АС, извлечь информацию о событии, ввделить информативный (релевантный) сигнал из общего потока воспринимаемых (релевантных и иррелевантных) им сигналов, что как раз и не учитывается в состаачении различных методических указаний по действиям в АС.

Из анализа выявленных экспериментальным путем и построенных наш "кривых ошибок" можно сделать вывод, что адекватность формирования и полнота психического образа АС обусловлена временем, отводимым на устранение этой ситуации. "Кривые ошибок" наглядно показали преимущество и эффективность действий в АС тех испытуемых, у которых'психический образ действий в данных ситуациях сформирован, а также то, что процесс формирования психического образа является постепенным, с каждым этапом (курсом) обучения количество ошибок и время анализа причинно-следственных связей уменьшается. .

Обработка результатов исследований влияния иррелевантной информации на формирование психического образа АС показала, что нерелевантная информация (число иррелевантных сигналов) увеличивает время обнаружения события, то есть увеличивает

время формирования оперативного психического образа. При этом было выявлено три группы иррелевантной информации, в разной мере оказывающей влияние на время обнаружения сложных событий. Кроме того, результаты экспершентов показали, что с увеличением иррелевантных сигналов ошибки растут. Наличие иррелевантной информации, пространственно совпадающей с "полезной", также увеличивает количество ошибок, соверщаемых испытуемыми. Степень иррелевантности информации оказывает влияние на формирование и полноту психического образа, увеличивая время его формирования, в большей мере - I степень, в меньшей - 3 степень иррелевантности сигналов. Это, наверное, объясняется тем, что при поиске выпедших из норм параметров (неисправностей), выход из работоспособного состояния другого блока отвлекает оператора, на что требуется значительно больше времени, чем для случая, когда имеются признаки другой ГВСС, но расположенные в одном месте причинно-следственной схемы (в месте размещения "полезных" сигналов). Кроме того экспериментальные данные показывают, что влияние иррелевантности на формирование психического образа по мере повышения уровня тренированности испытуемых уменьшается.

Анализ результатов использования различных типов мнемосхем испытуемыми при формировании ими психического образа действий в АС позволяет сделать следующий вывод, что испытуемые показывают лучшие результаты (время обнаружения первопричины отказа и количество ошибок, допускаемых при этом) при использовании ими мнемосхемы третьего типа, построенной по функционально-алгоритмическому принципу, является наиболее адекватной психической структуре их деятельности. Степень обученности

испытуемых оказывает влияние на использование годи типа мнемосхемы, а это в свою очередь сказывается на скорости и полноте формирования психического образа. Функционально-алгоритмический метод построения мнемосхем является графическим изображением оптимального алгоритма работы оператора при обнаружении сложных событий, ввиду того, что он интуитивно понятен человеку, легко запоминается, а, следовательно, более оптимален для формирования психического образа-эталона, его содержания. Этот тип мнемосхем и метод обучения по нему позволяет перейти обучаемому к использованию более крупной оперативной единицы восприятия (к"образу" события, изображенного в вице отдельной ветви структурной схемы). Он разделяет все собятия по ГВСС (группам причин, определяющих одну неисправность). Пространственное расположение отдельных блоков, систем (ветвей) облегчает испытуемым запоминание названий отдельных событий, а также нивелирует влияние иррелевантной информации.

В результате исследования процесса формирования психического образа АС было выявлено, что на эффективность этого процесса оказывает существенное влияние сложность структуры' функциональной, а, следовательно, и причинно-следственной схемы. Процесс формирования психического образа причинно-следственной схемы связан со сложностью ее оптимизации (идеализации) для испытуемых, чем и объясняется наличие "провала" наиболее сложной части схемы. Экспериментально выявлен факт, что разные участки причинно-следственной (структурной) схемы являются гетерохронными, в частности, формируются по времени в зависимости от сложности. В начале формируются более легкие участки схемы, в данном случае верхние и нижние урозни, а затем -

более сложные. Применение метода "дробления" сложных участков структурной схемы на отдельные функциональные элементы (части) в процессе профессиональной подготовки позволяет повысить скорость и надежность формирования психического образа и в целом эффективность подготовки операторов АСУ.

В ходе экспериментальных исследований проверки адекватности традиционного способа обучения операторов процессу формирования психического образа было выявлено следующее. Наилучшие значения показателей среднего времени решения данной задачи, процента допущенных при этом ошибок и правильности логического хода действий испытуемых наблюдались.в том случае.и тех экспериментальных группах, где требовалось фиксировать свои действия от первопричины, наихудшие - когда задача решалась традиционным способом. Из этого можно заключить, что время формирования психического образа и полнота его сформированное-ти у обучаемых определяется еще и методом обучения.

В качестве методики обучения операторов к действиям в АС нами была апробирована следующая система обучения, заключающаяся в отработке приемов замены привычного порядка изменения в цепи отказов на прямо противоположные; сокращении интервалов времени между некоторыми последовательными изменениями состояний технической системы; прослеживания вдоль всей цепи отказавшего элемента технической системы; постановки обучаемого в активную позицию, отождествляя его с блоками технической системы и устанавливая внутриблочные связи (метод игрового моделирования в реальной обстановке) и т.п. На основании совокупности результатов данного эксперимента можно заключить, что у обучаемых формируется более полноценный психический образ дей-

ствий в АС. Это проявляется в развитии способности воспринимать более широкий круг информационных признаков, учитывая при этом воздействие иррелевантной информации, в уменьшении количества ошибок, допускаемых ими в среднем на сокращении времени нахождения первопричины отказа на 41$. Использование данной методики повышает точность и надежность действий испытуемых экспериментальных групп и при этом одновременно облегчает выполнение этих действий. Конечным результатом обучения по данной методике явилось наиболее быстрое и полноценное формирование психического образа действий испытуемых в АС по сравнению с остальным контингентом обучаемых.

Проведенный анализ существующих методик избирательного воздействия на обучаемого (Н.Д.Завалова, В.А.Пономаренко, В.Н.Келасьев, А.И.Галактионов и др.) позволяют высказать положение о том, что обучение оператора следует рассматривать, как целенаправленное формирование в его сознании психологической структуры деятельности.

В Приложении I дается анализ некоторых способов подготовки обеспечивающих формирование соответствующих внутренних механизмов регуляции деятельности, которые можно и целесообразно применять в процессе подготовки операторов АСУ к деятельности в реальных условиях, в том числе и в АС.

В заключении диссертации обобщены полученные результаты, сформулированы некоторые практические рекомендации по формированию образных компонентов психологической регуляции деятельности в АС и сделаны выводы:

I. В работе исследованы особенности формирования психического образа АС при решении сложного класса задач технической диагностики (обнаружение сложноструктурных событий и их

причинно-следственных связей), в процессе профессиональной подготовки операторов АСУ.

2. Проведены обследования выпускников и качества их подготовки, позволившие сформулировать цель и задачи диссертационного исследования.

3. Выявлена и построена графическая зависимость количества ошибок, совершаемых испытуемыми при определении первопричины АС, от времени, отводимого на анализ этой ситуации ("кривая ошибок") у двух групп испытуемых (со сформированным и несформи-рованным психическим образом). Данная зависимость нацелена на подтверждение гипотезы, а именно: успешность деятельности оператора в АС обусловлена сформированностью у него концептуальной модели (образа-эталона), адекватностью симультанного формирования оперативного психического образа и наличием у оператора навыка сопоставления данных психических образов между собой.

4. Исследования "кривой ошибок" показывают эффективность работы операторов со сформированным психическим образом, выражающейся в количестве ошибок при устранении АС,и времени, необходимом для этого, по отношению к операторам, у которых не сформирован психический образ. Кроме того, данные результаты показывают и подтверждают то, что на разных этапах (курсах, стадиях) профессиональной подготовки оператора идет постепенное формирование психического образа. "Кривая ошибок" подтвердила предположение о существовании для каждого испытуемого зависимости ошибочных решений от интервала времени решения, которая опосредуется сформированностью или несформированностью у испытуемого психического образа-эталона, симультанностью или несимуль-танностью процесса формирования оперативного психического обра-

за или отсутствием у него навыка сопоставления симультанного оперативного образа со сформированным образом-эталоном.

5. Проведен анализ факторов в профессиональной подготовке операторов АСУ, влияющих, на процесс формирования психического образа АС, который показал, что на скорость формирования оперативного психического образа АС существенное влияние оказывают такие факторы, как: сложность структуры причинно-следственных связей схемы технического объекта АСУ; время предъявления АС; форма отображения информации о данной ситуации.

6. Экспериментально исследовано влияние числа иррелевант-ных сигналов и степени иррелевантности на скорость и эффективность формирования психического образа АС и в целом надежность решения задач технической диагностики.

7. Процесс формирования психического образа АС является поэтапно-последовательным, то есть гетерохронным: на первых этапах работы (обучения) оператора сравнительно быстро и легко формируются вначале верхний и нижний уровни причинно-следственной схемы, а средняя, более сложная ее часть, окалывается длительной по времени ее формирования (идеализации - по А. И. Га-лактионову).

8. Экспериментально показано, что применение метода "дробления" сложных участков функционально-структурных схем объектов АСУ на отдельные ее части повышает скорость и надежность формирования психического образа.

9. Экспериментальные результаты, полученные наш в данном исследовании, показали, что методы и средства отображения информации не учитывают особенностей психических образов, форми-

руемых оператором при анализе АС в различных конкретных условиях работы.

10. Процесс формирования психического образа и эффективность деятельности оператора АСУ опосредуется типом предъявляемых и используемых мнемосхем. Интегральные мнемосхемы, построенные по функционально-алгоритмическому принципу, белее эффективны, чем мнемосхемы, построенные по функциональному или техническому принципу.

11. Предложены рекомендации по использованию способов представления оператору информации на СОИ в процессе его деятельности, при возникновении и устранении АС.

12. Высказана и экспериментально подтверждена гипотеза

о неадекватности средств и методов профессиональной подготовки, о несоответствии традиционного способа обучения и'формирования образных компонентов деятельности оператора, реальному процессу формирования им образных компонентов психической регуляции деятельности при решении задач технической диагностики.

13. Полученные результаты позволили обосновать и дать род практидеских рекомендаций по разработке комплекса методик, обеспечивающих формирование психического образа АС в профессиональном обучении операторов АСУ.

14. Экспериментально оценен и проведен сравнительный анализ традиционного способа обучения и способа обучения, основанного на целенаправленном формировании психических механизмов регуляции деятельности в АС. Данные анализа подтверждают целесообразность переработки существующих методик обучения операторов к действиям в АС с учетом и опорой на разработанные методические приемы.

У

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях :

1. Психологическая структура деятельности оператора АСУ и ее характеристики // В сб.: Психофизиологические характеристики человека и их учет при проектировании технических устройств. -Тамбов, ТВВАИУ, 1991, с. 10-21.

2. "Пчела" // Научно-исследовательская работа № 29/210

от 17.01.92.: Исследование деятельности операторов АСУ и РЛС. -Москва - Тамбов, 1993.

3. Особенности формирования психического образа нестандартных ситуаций в процессе подготовки операторов АСУ и РЛС // Тез .докл. I Международн. симпозиума "Исследования в области проблем человеческого фактора в аэрокосмических системах" -Кировоград, 1994, с. 12-14.

4. Информационная концепция подготовки операторов в вузе// В сб.: Актуальные проблемы обучения вузов ВВС. - Новосибирск, 1994, с. 32-38 (в соавт.)

5. !%)гономическое и инженерно-психологическое обеспечение проектирования СОИ в технических объектах АСУ // В сб.: Проектирование СОИ. - В печати.

6. Особенности формирования психического образа нестандартных ситуаций в процессе подготовки операторов АСУ// Психологический журнал. - В печати£ в соавт. с А.И.Галактионовым ).

* \

^О/ и /