Інженерна психологія (стр. 1 )

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ВІННИЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІНЖЕНЕРНА ПСИХОЛОГІЯ

Методичні матеріали для студентів технічних спеціальностей за кредитно-модульною системою

Вінниця – 2008

УДК 159.9..62

Інженерна психологія. Методичні матеріали для студентів денного й заочного відділення технічних спеціальностей. / Клибанівська Т. М., А – Вінниця ВДАУ. 20с.

Навчальна допомога підготовлена відповідно до ”Державних вимог” до обов'язкового мінімуму змісту й рівню підготовки випускників вищої школи по циклі ”Соціально-гуманітарні дисципліни”. У пропонованому курсі лекцій наведені основні психологічні поняття й категорії, а також їхня характеристика. Особлива увага приділена особистості; розкриті психологічні механізми становлення особистості і її взаємодій з технікою. Викладено основи інженерної психології, розглянуті основні питання проектування технічних засосів й теорії управлінської діяльності.

Призначено для студентів факультету механізації сільського господарства.

Рецензенти: М кандидат психологічних наук, доцент кафедри психології Вінницького державного педагогічного університету ім. М. Коцюбинського

професор, доктор педагогічних наук Вінницького державного аграрного університету.

ЗАТВЕРДЖЕНО

на засіданні вченої ради університету

протокол № --10-- від

Передмова

Технічний прогрес у промисловості, в транспортній галузі, в енергетиці та у військовій справі супроводжується зростанням ролі людини у забезпеченні високої ефективності виробництва. Механізація та автоматизація виробничих процесів, упровадження обчислювальної техніки та інформаційних технологій докорінно змінюють діяльність людини, висуваючи до неї нові, більш високі, вимоги, збільшуючи при цьому економічну та соціальну значущість результатів її діяльності. Одночасно принцип гуманізації трудової діяльності визначає необхідність створення нормальних умов для підвищення працездатності людини, збереження її здоров'я, гармонійного розвитку особистості професіонала. Для досягнення цієї мети потрібно володіти певною інформацією про взаємодію людини і техніки в різних умовах зовнішнього середовища та цілеспрямовано її застосовувати в практиці проектування, створення та експлуатації систем «людина — машина». Це покликана здійснити наука, зокрема „Інженерна психологія”.

Тематичний план викладання навчальної дисципліни

„Інженерна психологія ”

Модуль	№ з/п	Тема лекції та семінарського заняття	Кількість годин аудиторних занять
І	1.	Інженерна психологія як наукова дисципліна	2/2
2.	Психологічні характеристики людини-оператора і її діяльність	2/2
3.	Інженерно-психологічне проектування систем „людина-машина-середовище”	2/2
4.	Психічні стани в професійній діяльності оператора	2/2
ІІ	5.	Проектування технічних засобів діяльності оператора	2/2
6.	Професійний розвиток особистості	2/2
7.	Основи психології управління	2/2
8.	Психологія діяльності керівника	0/2
Всього:	14/16

Модуль І

Тема 1 : „Інженерна психологія як наукова дисципліна ”

План:

1. Передумови виникнення та основні завдання інженерної психології.

2. Методи інженерної психології.

3. Інженерна психологія в системі наук.

Опорний конспект лекції:

1. Передумови виникнення та основні завдання інженерної психології.

Інженерна психологія — це порівняно молода галузь психології, яка виникла на стику з технічними науками і стрімко розвивається; її поява зумовлена соціально-економічними потребами суспільства, рівнем його науково-технічного розвитку, а також досягненнями в інших сферах психології, фізіології, системотехніки, кібернетики тощо.

На початку XX століття, з появою нових технічних засобів з'явились і нові види трудової діяльності людини — водіння автомобіля, локомотива, літака, пароплава, трамвая тощо. Зміна характеру взаємодії людини з технікою зумовила виникнення нових завдань з вивчення ролі психологічних та психофізіологічних особливостей людини щодо за­безпечення її професійної діяльності. Вирішення цих питань було покладено на нову наукову дисципліну — психологію праці. Дослідження психофізіологічних та психологічних особливостей професійної діяльності пов'язані з іменами І. М. Сєченова, Д. І. Менделєєва, І. П. Павлова, єва та інших.

Суттєвий вплив на розвиток прикладних досліджень з психології мали роботи Ф. Тейлора з організації управління виробництвом, нормування пра­ці, профвідбору в умовах швидкого поширення психотехні­ки. Фахівці цього напряму провели багато досліджень із ме­тою раціоналізації та регуляції праці людини, вивчення ін­дивідуальних розбіжностей.

Таким чином, технічний прогрес і розвиток виробництва спричинили актуалізацію проблеми професійного відбо­ру, яка стала центральною в такій науковій галузі знань, як фізіологія та психологія праці. Основні завдання психології праці у прикладних дослідженнях — це гуманізація праці та підвищення її продуктивності, тобто профілактика професійної діяльності особистості, виробничого травматизму, створення умов для всебічного розвитку працівника, вияв­лення його здібностей.

Подальший розвиток технічного прогресу супроводжу­вався виникненням у середині XX століття серйозних про­тиріч між потребами виробництва, яке швидко набирало темпів, та його науковим забезпеченням. Впровадження ав­томатизованих систем управління (АСУ) в різні галузі на­родного господарства суттєво змінило структуру професій­ної діяльності людини. Віднині переважали не енергетичні, а інформаційні функції, тобто функції програмування, уп­равління, контролю, передбачення функціонування та розвитку виробничих процесів. Зміни характеру трудової діяльності по-іншому поставили проблему взаємодії людини з технічними засобами виробництва. З одного боку, застосування техніки розширило можливості людини, а з іншого — технічне ускладнення самої техніки, зростання швидкісних параметрів її дії і, зрозуміло, зменшення часу діяльності самої людини призвели до виникнення нових проблем.

Удосконалення техніки шляхом покрашення її параметрів у межах існуючих технологій було пов'язане з інтенсифікацією технологічних процесів, із впливом на організм людини несприятливих факторів (монотонія, шум, вібрація і т. д.). Усе це зумовило додаткові навантаження для люди­ни, змушуючи її працювати на межі психофізіологічних можливостей.

З розвитком та удосконаленням техніки зростало й зна­чення людського фактора на виробництві. Функціонування технічних пристроїв і операції людини з ними вже розгля­далися у взаємозв'язку, що спричинило формування поняття системи «людина — машина» (СЛМ).

1. В сучасному виробництві людина, звільнюючись від трудоміст­ких процесів, є відповідальною за ефективність роботи всієї системи. «У вік автоматизації, — пише академік А. І. Берг, — людина стала однією із ланок нового ланцюга: машина — керуюча система — людина. Цей ланцюг ускладнюється, коли автоматика управляє багатьма машинами, потоковими лініями, цехами, заводами. Не існує безвідмовно працюю­чих механізмів і машин. Відмова, навіть і тимчасова, у роботі будь-якої ланки вимагає негайного втручання і виконання низки операцій управління, і притому часто за надто короткий термін, шо перевищує фізичні та психологічні можливості людини”.

2. Передбачити всі ситу­ації неможливо, і тому керівна та організуюча роль в уп­равлінні залишається за людиною. Тільки людина здатна творчо мислити, що допомагає їй розв'язувати складні про­блемні ситуації, нові, не передбачені програмою завдання.

У березні 1957 р. на Всесоюзній конференції з питань психології праці у Москві було прийнято рішення про пе­рехід від психотехнічного напряму дослідження трудової ді­яльності до психології праці в сучасному її розумінні. Крім цього, було визначено самостійну галузь психологічних досліджень — інженерну психологію. Вже у 1959 р. постала ла­бораторія інженерної психології у Ленінградському держав­ному університеті.

Отже, впровадження і експлуатація нової техніки і техно­логій висунули й нові проблеми, що стали передумовою ви­никнення і розвитку такої галузі знань, як інженерна психо­логія. Перша з них — це суттєва відмінність між проекту­вальною та експлуатаційною надійністю системи „людина – техніка — середовище”. Друга — зростання нервово-психічних захворювань, викликаних так званим «індустріальним стресом». Третя — зростання травматизму на виробництві й транспорті та побуті. Четверга – висока плинність кадрів через незадоволення працівника своєю працею, відсутність можливостей розвитку особистості працівника, а також наявність «психологічного бар'єру» шодо нових вндів автоматизованої діяльності.

Інженерна психологія — це наукова дисципліна, що вивчає об'єк­тивні закономірності процесів інформаційної взаємодії людини і техніки з метою використання їх у практиці проектування, ство­рення та експлуатації СЛМ.

Досягнення головної мети – високої ефективності СЛМ — передбачає виконання двох основних умов:

•покрашення технологічних характеристик трудового про­цесу;

•поліпшення умов праці та характеристик трудовою процесу, які стимулюють трудову активність людини і. як ре­зультат, ви значають її ставлення до праці.

Інженерна психолоіія як наука, що виникла на стику технічних і психологічних наук, має ознаки цих двох наук.

Як психологічна наука, вона вивчає психічні і психофізіологічні процеси та властивосгі людини, які надалі маютьбути використані в проектуванні СЛМ. Тобто під цим огля­дом розробляються інженерно-психологічні вимоги та реко­мендації, врахування яких сприяє пристосуванню техніки та умов праці до людини. Як технічна наука інженерна психо­логія вивчає принципи і особливості побудови технічних процесів та систем для з'ясування їхніх «вимог».

2. Методи інженерної психології

Застосовуючи системний підхід, інженерна психологія використовує широкий арсенал методів і конкретних методик. За характером отримання даних про діяльність оператора методи досліджень можна поділити на психологічні, фізіологічні та математичні (див. схему).

дослідження

випробування

Контроль за станом оператора

Обробка результатів

Пошук законів

законолювання

За допомогою психологічних методів здійснюється пси­хологічний аналіз діяльності оператора в реальних або ла­бораторних умовах, аналіз впливу різних психологічних факторів на результати діяльності оператора. Психологічні методи застосовують з метою дослідження або з метою випробування.

Фізіологічними методами послуговуються у вивченні фун­кціонального стану людини, характеру реагування різних си­стем організму в процесі діяльності. Аналіз фізіологічних ха­рактеристик дас змогу визначити, як і якою «ціною» здій­снюється досягнення відповідної мети.

Математичні методи використовують для статистичної обробки результатів, пошуку закономірностей, побудови мо­делей діяльності оператора.

На різних стадіях проектування та експлуатації СЛМ можуть бути застосовані різні методи. Так, наприклад, на початкових етапах проектування діяльності оператора кра­ще вдаватися до математичних методів моделювання, кот­рі дають змогу попередньо оцінити СЛМ, діяльність са­мого оператора та висунути вимоги до її технічного за­безпечення. Далі доцільно використовувати імітаційне або фізичне моделювання для отримання повніших вихідних параметрів функціонування СЛМ. На завершальних ета­пах проектування виникає необхідність отримання даних про діяльність оператора, його стан і фактори, котрі впливають на ефективність функціонування СЛМ.

3. Інженерна психологія в системі наук

Інженерна психологія розвива­ється в тісному зв'язку з інши­ми науками, зокрема вбирає та використовує їхні досягнення, ставить перед ними нові проблеми, стимулюючи їхній розвиток.

Перш за все розвиток інженерної психології пов'язаний із розвитком психологічної науки в цілому, оскільки основ­ний об'єкт вивчення психології — людина, а в інженерній психології — людина-оператор. Тобто людина. котра здійснює трудову діяльність у взаємодії з машиною, предметом праці га зовнішнім середовищем за допомогою дистанційного управління.

Велике значення мають дані психофізіології, шо розкривають фізіологічне забезпечення психічних процесів, індивідуальні особливості їхньо­го вияву та допомагають з'ясувати психофізіологічну «ціну» досягнення певної мети. Дуже тісними є зв'язки інженерної психології з психологією праці — в напрямку вивчення механізмів регуляції трудової діяльності, раціональної організації праці, професіонального відбору та навчання операторів. Інженерна психологія дотична і до проблем соціальної психології.

Навколо інженерної психології почав утворюватися науково-практичний комплекс — ергономіка, метою якої є розгляд системи «людина — техніка — середовище» (СЛТС) з акцентуванням передусім фізіолого-гігієнічного аспекту досліджень і рекомендацій.

Складність сучасних систем зумовлює підвищення ролі соціальних та організаційних факторів на виробництві. Функціонування таких соціотехнічних систем значною мірою залежить від ефективності управління ними. В цьому плані інженерна психологія співпрацює з психологією управління, яка вивчає структуру управлінської діяльності при застосуванні різних автоматизованих систем.

Інженерна психологія також взаємодіє з такими дисцип­лінами, як кібернетика, системотехніка, загальна теорія си­стем, теорія зв'язку та ін.

Зміцнюються взаємозв'язки між інженерною психоло­гією та економікою. Впровадження у виробництво інженер­но-психологічних розробок і рекомендацій потребує визна­чення їхньої економічної ефективності, доцільності залучен­ня додаткових коштів.

Питання для повторення, самоконтролю та опитування:

1. Сформулюйте передумови виникнення і завдання інженерної психології.

2. Яке робоче визначення інженерної психології?

3. Наведіть класифікацію методів дослідження в інженерній психології.

4. Який зв’язок інженерної психології з іншими науками?

Тема 2 :Психологічні характеристики людини-оператора і її діяльність

План:

1. Прояв психологічних характреристик в діяльності.

2. Антропометричні характеристики.

3. Функціональна „ціна” діяльності.

Опорний конспект лекції:

1. Прояв психологічних характеристик в діяльності.

Психологічними характеристиками людини-оператора, що здійснює керівні функції в системі „людина-машина-середовище”, вважаються показники, які визначають процеси прийому, переробки і передачі інформації, а також індивідуальні особливості психічних процесів (відчуття, сприймання, пам’яті, мислення, психомоторика, мотивації, волі, емоцій).

Трудова діяльність людини організується, направляється і регулюється у відповідності з причинами, що визначають характер робочої активності індивіда, а також у відповідності з очікуваними результатами діяльності. Як спонукальна сила в діяльності виступає сукупність мотивів. В конкретній діяльності система мотивів „замикається” на окрему ціль, яка формує зміст цієї діяльності. Мета діяльності – це її уявний результат. Для людини-оператора, наприклад, метою її діяльності є образ заданого стану об’єкта управління. Сформований на початку діяльності образ-мета повинен зберігатися в пам’яті оператора до закінчення діяльності, виступаючи в ролі ведучого регулятора всієї системи дій.

Важливим компонентом діяльності людини-оператора є прийом інформації про об’єкт управління і зовнішні умови, які забезпечуються такими психічними процесами, як відчуття, сприймання, уява і мислення. Прийом інформації – процес формування перцептивного образу, що представляє собою суб’єктивне відображення у свідомості людини властивостей сприйманого об’єкта.

Виділяють стадії сприймання інформації:

· інформаційний пошук – перегляд інформаційного поля з метою пошуку заданого об’єкту, сигналу;

· знаходження – виділення об’єкта із фону;

· розрізнення –окреме сприймання двох об’єктів, розташованих поруч, і виділення деталей об’єктів;

· розпізнання – виділення суттєвих ознак об’єкта і віднесення його до певного класу.

Тривалість цих стадій залежить від складності сприйманого сигналу.

Сприймання як основа процесу прийому інформації характеризується властивостями: цілісність, осмисленість, константність, вибірковість. Фізіологічною основою сприймання є робота аналізаторів. Найважливішими для діяльності оператора є зоровий, слуховий і тактильний аналізатори.

Пропускна здатність зорового аналізатора – кількість інформації, яку аналізатор здатен прийнять за одиницю часу.

Гострота зору – здатність ока розрізняти дрібні деталі предметів.

Об’єм зорового сприймання – число об’єктів, які може охопити людина протягом однієї зорової фіксації, при одномоментному сприйманні.

Поле зору – простір зорового сприймання при нерухомій голові і фіксованому погляді.

Об’єм зорового сприймання обмежений, з одного боку, об’ємом оперативної пам’яті (4-8 елементів), а з іншого боку, розміром зони ясного бачення. В процесі інформаційного пошуку ці розміри складають приблизно 10о (в горизонтальній і вертикальній площинах).

Значна частина інформації в системах управління поступає до людини у формі звукових сигналів. Слуховий аналізатор людини уловлює форму хвилі, частотний спектр чистих тонів і шумів, фіксує і розпізнає звуки у великому діапазоні інтенсивностей і частот, дозволяє диференціювати звукові подразнення і визначати напрям звуку, а також віддаленість від джерела. Слуховий апарат людини сприймає як звук коливання частотою 000 Гц, і найбільш чутливий до коливань в області середніх частот – від 1 000 до 4 000 Гц.

Шкірний аналізатор забезпечує сприймання дотику (слабкого тиску), болю, тепла, холоду, вібрації. Для кожного із цих відчуттів (крім вібрації) в шкірі є специфічні рецептори або їх функцію виконують вільні нервові закінчення.

Значення інших аналізаторів у забезпеченні професійної діяльності – больового, температурного, вестибулярного (оцінка рівноваги і положення в просторі), кінестетичного (відчуття положення і руху тіла і його частин), смакового і нюхового – менш значне, хоча у певних професіях ( пілоти, водолази, спеціалісти харчової промисловості та ін.) їх роль може бути досить важливою.

Мовлення є способом передачі інформації людині. Важливою умовою сприймання мовлення є розрізнення тривалості вимови окремих звуків і їх комбінацій (середній час вимови голосних приблизно 0,35 с, приголосних – від 0,02 до 0,3 с). При сприйнятті потоку мовлення особливо важливим є розрізнення інтервалів між словами і групами слів. Сприймання та розуміння мовних повідомлень у значній мірі залежить від темпу їх передачі (оптимальним вважається темп 120 слів / хв).

Аналіз і перетворення інформації оператором пов’язані з процесами пам’яті і мислення. Управління технікою по приборах або шляхом взаємодії з іншими операторами супроводжується проявом всіх основних видів пам’яті.

Основні шляхи підвищення швидкості функціонування оперативної пам’яті:

· скорочення довжини послідовності або алфавіту сигналів;

· підвищення інформаційної ємності кодів;

· застосування технічних засобів, що розвантажують пам’ять (мнемосхеми, засоби відображення з викликом інформації і т. п.).

Для забезпечення збільшення об’єму пам’яті важливе значення мають:

1) раціональне групування вихідного матеріалу;

2) перехід на більш великі оперативні одиниці пам’яті (скорочення кількості символів в запам’ятовуваному матеріалі без збільшення кількості інформації);

3) знаходження в запам’ятовуваному повідомленні зайвої інформації;

4) перекодування запам’ятовано символів.

Для психології професійної діяльності особливе значення має оперативне мислення. Воно визначається як процес вирішення практичних завдань, в результаті якого формується суб’єктивна модель передбачуваних дій, що забезпечують вирішення поставлених завдань.

Основними компонентами оперативного мислення є структурування (утворення більш великих смислових одиниць на основі зв’язування елементів ситуації між собою), динамічне пізнавання (пізнавання частин кінцевої ситуації у вихідній проблемній ситуації) і формування алгоритму рішення (вироблення принципів і правил вирішення завдання, визначення послідовності дій).

Центральною на всіх рівнях прийому і переробки інформації є процедура прийняття рішення. В ній найбільш повно реалізуються як відображувальні, так і регуляторні функції психіки. Прийняття рішення – це формування послідовності доцільних дій для досягнення мети на основі перетворення деякої вихідної інформації. До основних умов, що визначають реалізацію процесів рішення в діяльності оператора, можна віднести:

1) наявність дефіциту інформації і часу, що стимулює „боротьбу” гіпотез;

2) наявність деякої „невизначеності ситуації”, що призводить до боротьби мотивів у суб’єкта;

3) здійснення вольового акту, що забезпечує подолання невизначеності, вибір гіпотези, прийняття на себе відповідальності.

Процес прийняття рішення залежить від індивідуально-психологічних особливостей людини. Так, на основі типологічних розбіжностей запропонована класифікація типів рішення з врахуванням співвідношення процесів побудови (А) і контролю гіпотез (К):

А ≥ К – імпульсивні рішення;

А> К – рішення з ризиком;

А< К – обережні рішення;

А ≤ К – інертні рішення.

На процеси прийняття рішення великий вплив має емоційний фактор, –без емоційної активації неможливо рішення суб’єктивно складного мислиневого завдання. Ця активація породжується як загальною ситуацією, в якій перебігає діяльність (ситуаційні емоції), так і результатом інтелектуального процесу (інтелектуальні емоції).

Перед будь-якою дією оператора повинно бути сприймання інформації. Зв’язок сприймання і руху здійснюється у вигляді сенсомоторних реакцій і сенсомоторної координації. Сенсомоторна реакція – це одиничний рух у відповідь на появу того чи іншого подразника. Сенсомоторні реакції бувають простими ( відповідь на заздалегідь відомі одиничні рухи), складні (характер відповідної реакції залежить від виду сигналу, що поступив) і реакції на рухомий об’єкт. Показниками реакції є час і точність (безпомилковість) виконання.

2. Антропометричні характеристики.

При конструюванні промислових виробів і робочих місць операторів, організації їх праці, при вивченні будови і пропорцій тіла людини використовують її антропометричні характеристики. Анторопометрією називають виміри розмірів тіла і його окремих частин.

3. Функціональна „ціна” діяльності.

В залежності від інтенсивності робочого навантаження, складності та відповідальності трудових завдань, екстремальності умов їх виконання і індивідуальних особливостей людини-оператора реакція її організму і психіки в процесі діяльності може проявлятися у вигляді функціональної напруженості або функціональної напруги, а також у формі стійких функціональних порушень і розладів (перевтома, психологічний стрес та ін.).

Функціональна напруга – доцільна реакція організму і психіки людини, адекватна ступеню робочого навантаження і проявляється в активації, мобілізації функцій енергетичного і інформаційного забезпечення діяльності.