9.1.2 Особенности умственного труда оператора и факторы, определяющие его высокую работоспособность.

Примерами преимущественно умственного труда являются профессии счетных работников, операторов ЭВМ и программистов, ученых, творческих работников и других, производственная деятельность которых позволяет полностью или частично исключить компонент физического труда.

Умственная деятельность проявляется в определенных нейродина-мических и нейрофизиологических состояниях мозга. Усиливается кровоснабжение мозга, повышается энергетический обмен нервных клеток, изменяются показатели биоэлектрической активности.

Умственная деятельность человека определяется в основном участием в трудовом процессе центральной нервной системы и органов чувств. При умственной работе уменьшается частота сердечных сокращений, повышается кровяное давление, ослабляются обменные процессы, уменьшается обеспечение кровью конечностей и брюшной полости, в то же время увеличивается поступление крови в мозг (в 8-10 раз по сравнению с состоянием покоя).

Умственная деятельность очень тесно связана с работой органов чувств, в первую очередь органов зрения и слуха. По сравнению с физической деятельностью в отдельных видах умственной деятельности (работа конструкторов, операторов ЭВМ) напряженность органов чувств увеличивается в 5 раз. Это предопределяет более жесткие требования к нормированию уровней шума, вибрации, освещенности именно при умственной деятельности.

Под влиянием умственной работы состояние психических функций претерпевает фазные изменения. В начале работы улучшаются внимание, запоминание, скорость выполнения «тестовых задач» и профессиональная работоспособность. Длительная умственная нагрузка оказывает угнетающее влияние на психическую деятельность: ухудшаются функции внимания (объем, концентрация, переключение), памяти (кратковременной и долговременной), восприятия (появляется большое количество ошибок).

При интенсивной интеллектуальной деятельности потребность мозга в энергии повышается, составляя 15—20 % от общего обмена в организме, в то время как вес мозга составляет лишь 2 % от массы тела. При этом потребление кислорода 100 г коры головного мозга оказывается в 5-6 раз большим, чем расходует скелетная мышца такого же веса при максимальной нагрузке.

Особое внимание следует обратить на то, что труд не сводится только к физической и умственной деятельности, он почти всегда связан с эмоциональным напряжением. Возникновение кратковременных эмоций в большинстве случаев не является вредным и не бывает помехой в деятельности человека, однако хроническое воздействие на организм эмоционального стресса имеет существенное значение для возникновения нервного перенапряжения.

9.1.3 Информационные связи в управлении мышлением и интеллектом человека.

Интеллект (от лат. Intellectus – разумение, понимание, постижение) в психологии определяется как общая способность к познанию и решению проблем, определяющая успешность любой деятельности и лежащая в основе других способностей. Интеллект не сводится к мышлению, хотя мыслительные способности составляют основу интеллекта. В целом интеллект представляет собой систему всех познавательных способностей человека: ощущения, восприятия, памяти, представления, воображения и мышления. Понятие интеллекта как общей умственной способности применяется в качестве обобщения поведенческих характеристик, связанных с успешной адаптацией к новым жизненным задачам.

Исследованием мышления занимаются психология и многие другие научные дисциплины: физиология, кибернетика, лингвистика и т.д. В процессе мышления субъект использует различного рода средства, выработанные человечеством с целью проникновения в существенные связи и отношения предметного и социального мира: практические действия, модели, схемы, символы, знаки, язык и др. Мышление как высшая психическая функция обладает четырьмя взаимосвязанными признаками, каждый из которых по-своему характеризует роль речи в его развитии:

Во – первых, собственно человеческий мыслительный акт является социальным, «разделенным» между людьми, что отражает общественный характер трудовой деятельности, и для его осуществления необходима речь как средство коммуникации;

Во – вторых, мышление возникает как процесс, опосредствованный сначала материальными орудиями труда, а затем – системой знаков, в том числе устной и письменной речью, т.е. средствами закрепления и передачи общественно-исторического опыта;

В – третьих, понятийное, логическое мышление является произвольным, речь выступает при этом как система средств, овладевая которой человек может сознательно управлять мыслительным процессом, организовывать совместную мыслительную деятельность;

В – четвертых, мышление как высшая психическая функция обладает системным строением, т.е. построена на материале различных натуральных процессов («ручного» интеллекта, непроизвольного внимания, памяти, воображения и др.), и именно речь является тем основным «инструментом», с помощью которого эта система организуется и существует как единое психическое образование.

Существуют два конкурирующих между собой способа мышления: критический и творческий. Критическое мышление представляет собой такое мышление, которое направлено на выявление недостатков в суждениях других людей. Творческое мышление связано не с оцениванием чужих мыслей, а с открытием принципиально нового знания, с генерацией собственных оригинальных идей. Человек, у которого слишком выражена критическая тенденция, уделяет основное внимание критике, хотя сам бы мог творить. Напротив, тот человек, у которого конструктивное, творческое мышление доминирует над критическим, часто оказывается неспособным видеть недостатки в собственных суждениях и оценках.

В отличие от естественных наук, компьютерные науки получили большой стимул от широкого и непрерывного взаимодействия с логикой. Особую роль в компьютерных науках играют доказательные методы разработки алгоритмов и программ с доказательствами их правильности.

Серьёзнейшей проблемой для компьютерных наук и информатики является наличие ошибок в алгоритмах и программах, публикуемых в учебниках и учебных пособиях, а также неумение преподавателей и учителей информатики выявлять и исправлять ошибки в алгоритмах и программах, составленных учащимися.

Тестирование программ может выявить наличие ошибок в программах, но не может гарантировать их отсутствие. Гарантии отсутствия ошибок в алгоритмах и программах могут дать только доказательства их правильности. Алгоритм не содержит ошибок, если он дает правильные решения для всех допустимых данных.

Сложность для преподавателей и программистов заключается в том, что они должны уметь писать не только алгоритмы и программы, но и доказательства правильности своих алгоритмов и программ. Что сейчас не умеют делать ни математики, ни программисты.

Единственный путь для преодоления этих проблем – это изучение систематических методов составления алгоритмов и программ с одновременным анализом их правильности в рамках доказательного программирования с самого начала обучения основам алгоритмизации и программирования.

Система функциональных механизмов познавательных способностей (первый уровень интеллекта) с возрастом не претерпевает значительных изменений.

В результате программисты пишут программы с большим числом ошибок, которые они не могут ни выявить, ни исправить. Массированное тестирование программ на ЭВМ приносит программистам несомненную пользу, однако не дает гарантий полного избавления от ошибок.

Практика применения и изучения доказательных методов программирования показала, что эта технология вполне доступна студентам математических факультетов, которым вполне по силам написание доказательств правильности алгоритмов, после проверки и тестирования программ на ЭВМ.

Уровень развития и эффективность функционирования системы операционных механизмов оказывают более существенное влияние на продуктивность интеллектуальной деятельности, например, учителей-словесников, нежели уровни развития "математического" и наглядно-образного мышления.

Наибольший эффект в освоении технологий доказательного программирования наблюдается в олимпиадах по информатике и программированию, где победителями и призёрами становятся те студенты, которые освоили технику тестирования программ на ЭВМ и составления алгоритмов и программ без ошибок интеллекта.

Продуктивность познавательных способностей человека снижается в связи с деформацией или разрушением системы операционных механизмов вербального типа: отвлеченное сравнение, обобщение, абстрагирование, анализ и синтез.