Pirita Seitamaa-Hakkarainen
Kun tarkastellaan asiantuntijuutta käsityön, suunnittelun ja muotoilun eri alueilla, tulisikin lähteä ajatuksesta, että tuotteen kokonaisvaltainen suunnittelu edellyttää aina sekä taiteellisen että teknisen suunnittelun osa-alueiden integrointia (Seitamaa-Hakkarainen 1997, 2000). Kognitiivinen asiantuntijuuden ja ongelmanratkaisun tutkimus tarjoaa luovan suunnittelutoiminnan prosessin ymmärtämiselle ja selittämiselle vahvan tieteellisen pohjan. Kotitalous- ja käsityötieteiden laitoksella käynnistyneen kognitiivisen suunnitteluprosessien tutkimushankeen tavoitteena on tuottaa entistä syvempää tietoa suunnittelualojen asiantuntijuuden kognitiivisesta luonteesta sekä kehittää mahdollisuuksia saada aikaan tuotteita, jotka vastaavat käyttäjän tarpeita. Tutkimushankeen tavoitteena on analysoida suunnitteluun sisältyviä kognitiivisia prosesseja sekä näiden prosessien tuloksena syntyviä tuotteita ja kokemuksia.
Aluksi käsittelen lyhyesti niitä soveltavan kognitiotieteen tutkimuksia, jotka ovat auttaneet käsitteellistämään suunnittelua ensisijaisesti kognitiivisena, päämääräsuuntautuneena toimintana. Kognitiotieteellinen tutkimus on analysoinut niitä monimutkaisia tehtäväympäristöjä, joita eri alojen suunnittelijat ammatissaan kohtaavat. Suunnittelussa, käsityössä ja muotoilussa yhdistyy sekä taiteellinen että tekninen osaaminen, jotka nähdään nykyisin yhtenä kognitiivisesti vaativimmista asiantuntijuuden muodoista (Goel 1995; Simon 1969).
Kognitiivinen suunnittelu- ja muotoilututkimus (engl. design research) on alkanut 1970-luvulla, mutta erityisesti 1990-luku on tuottanut runsaasti tutkimustietoa suunnitteluprosessien luonteesta. Suunnittelu- ja muotoilututkimuksessa suunnittelun kohteet edustavat laaja-alaisesti muotoilun, uuden tieto- ja viestintätekniikan ja perinteisten käsityöalojen tutkimusta. Kognitiivinen suunnittelu- ja muotoilututkimus on selkeästi seurannut kognitiotieteen perustutkimuksen linjaa: 1960–1970 tutkimus kohdistui yleisesti luovan ongelmaratkaisuprosessin tutkimiseen ja heurististen suunnittelustrategioiden analysointiin. Vasta 1980-luvulta lähtien on enemmän tutkittu monimutkaisia, pitkäaikaisia suunnittelutoimintoja, joilla ihmiset luovat esinekulttuuria, arkkitehtuuria, tekniikkaa ja muita muotoilun ja suunnittelun tuotteita (Akin 1986; Goel 1995; Rowe 1987; Seitamaa-Hakkarainen 1989). 1980-luvulta suunnittelu- ja muotoilututkimus keskittyi asiantuntijoiden suunnitteluprosessin analysointiin sekä suunnittelualojen erityistiedon merkityksen korostamiseen. 1990-luvulla keskeisenä tutkimuskohteena ovat olleet ulkoisten representaatioiden, esimerkiksi luonnosten, muistiinpanojen ja mallien merkityksen tutkimus suunnitteluprosessin kognitiivisena tukena, sekä erityisesti jaettuun asiantuntijuuteen perustuvien (yhteisöllisten) suunnitteluprosessien analysoiminen ja niitä tukevien verkostoympäristöjen kehittäminen (Akin 1997; Goel 1995; Seitamaa-Hakkarainen & al. 1999). Suomessa vastaava tutkimus on käynnistynyt 1980-luvun lopussa käsityötieteen tutkimuksessa (Anttila 1993; Seitamaa-Hakkarainen 1989, 1997).
Goelin ja Pirollin (1992; Goel 1995) mukaan suunnitteluongelmien erityinen luonne on se perustava tekijä, joka erottaa ne selkeästi omaksi luokakseen ihmisen yleensä kohtaamista ongelmista. Suunnittelutehtävät ovat avoimia ja monimutkaisia ja suunnittelun aikana on sovitettava monia ristiriitaisiakin tekijöitä. Suunnitteluprosessin kulku on ennalta määrittelemätön; samoistakin lähtöarvoista voidaan päätyä hyvin erilaisiin ratkaisuihin (Dorst 1995; Goel 1995). Tärkeänä tekijänä korostuu myös se, että suunnitteluprosessin aikana suunnittelijan on itse strukturoitava ja määriteltävä suunnitteluongelma ja tarkennettava suunnittelualueeseen liittyvää jäsennystä ja tehtävänantoon liittyvää informaatiota; toimeksiantajan tarkentamattomia, joskus epämääräisiä toiveita ja rajoitteita. On huomattava, että suunnittelutehtävät ja konteksti sisältävät tietoa ulkoisista ehdoista, jotka väljästi vastaavat kysymyksiin: kenelle, mitä, mihin, millaisin resurssein. Suunnittelukontekstin ja -tehtävän määritteleminen, jäsentäminen ja tarkentaminen ovat keskeisiä vaiheita suunnittelussa, ja nämä vaiheet toistuvat useaan kertaan suunnitteluprosessin edetessä (Goel 1995; Lawson 1991). Suunnittelutehtävä muodostaa eräänlaisen alustavan, yhtenäisen pohjan suunnittelulle, mutta tästä eteenpäin suunnitteluprosessi nojautuu suunnittelijan kokemukseen ja ammatilliseen tietotaitoon (Akin 1986; Goel 1995). Suunnitteluprosessin oleellisena osana on luovien, innovatiivisten ratkaisujen tuottaminen sekä niiden kriittinen arviointi suhteessa suunnittelutehtävän kontekstiin.
Suunnitteluprosessin etenemistä ovat kuvanneet monet suunnittelualojen tutkijat, jotka korostavat suunnitteluprosessin iteratiivista luonnetta erityisesti suunnittelulle ominaisena piirteenä (mm. Akin 1986; Anttila 1993; Goel & Pirolli 1992). Suunnitteluprosessista voidaan hahmottaa periaatteessa eri vaiheita, jotka kuvaavat suunnittelun eri abstraktiotasoja (Goel & Pirolli 1992). Erilaisissa suunnitteluprosessia kuvaavissa malleissa on paljon yhtäläisiä piirteitä, ja niissä korostuu luovan ongelmanratkaisun periaatteet ja toisaalta suunnitteluongelmien tyypillinen luonne. Anttilan (1993) kehittämä, spiraalimaisesti etenevää ja mielikuvan tarkentumista kuvaava malli on käsityötieteen tutkimuksissa osoittautunut toimivaksi. Suunnitteluprosessi on dynaaminen, spiraalina etenevä prosessi, jossa erilaiset hierarkkiset vaiheet eivät selkeästi erotu toisistaan ja jossa suunnittelijalla on vapaus liikkua eri abstraktiotasojen välillä sekä muokata annettua suunnittelutehtävää. Anttilan (1993) mallissa tulee erityisesti esille suunnitteluprosessin kaikissa vaiheissa itseään korjaava, reflektiivinen luonne. Suunnittelussa sekä toistuvat ja tarkentuvat alussa epämääräisetkin alustavat ideat, jotka prosessin edetessä kehittyvät spesifisti määritellyiksi ratkaisuiksi.
Olen (Seitamaa-Hakkarainen 1997, 2000) kuvannut suunnitteluprosessia kahden ongelma-avaruuden mallina, jossa visuaaliset ideat muutetaan ja peilataan toteuttamiseen liittyviin mahdollisuuksiin. Malli perustuu alunperin Kharin ja Dumbarin (1988) kehittämään ajatukseen tieteellisen ongelmanratkaisun luonteesta hypoteesi- ja testausavaruudessa sekä Bereiterin ja Scardamalian (1987) kirjoittamisprosessia kuvaavaan malliin (ks. Geisler 1994). Kahden ongelma-avaruuden malli (hypoteesi- ja testausavaruus) kuvaa sekä tieteellisten keksintöjen että suunnittelun prosessia ja luonnetta. Kahden ongelma-avaruuden mallissa tulee havainnollisesti esille kompositio- (visuaalinen) ja konstruktioavaruuksien (tekninen) välinen vuorovaikutus. Suunnittelijan ammattitaidosta riippuu, kuinka he onnistuvat integroimaan tämän ns. idea-avaruuden ja toteutusavaruuden (Seitamaa-Hakkarainen 1997, 1999, valmisteilla).
Verkostopohjaisen suunnitteluympäristön kehittämisen keskeisinä
tekijöinä ovat teoreettinen ja empiirinen tutkimus suunnitteluongelmien
luonteesta, suunnitteluprosessista ja visualisoinnista suunnittelun
tukena. Verkostopohjaista FLE-suunnitteluympäristön ja sitä tukevien
suunnittelutikapuiden teoreettinen malli on kehitetty kirjoittajan
(Seitamaa-Hakkarainen 1997, 1999, valmisteilla) kahden ongelma-avaruuden
mallista. Suunnittelun kontekstin ja tehtävän määritteleminen sekä
ongelma-alueen tarkentaminen on kolmen toiminta-avaruuden mallissa
esitetty omaksi rajoite-avaruudeksi (engl. constraint-space). Lisäksi
suunnitteluongelmat ovat laajuutensa ja kompleksisuutensa vuoksi usein
jaettava osiin, ja suunnittelija joutuu esittämään tarkentavia
kysymyksiä, joihin suunnitteluideat pyrkivät vastaamaan.
Suunnittelijalla on myös mahdollisuus muokata ongelmaa, jotta se olisi
ratkaistavissa tai jopa itse ”keksimään” suunnitteluongelman. Tämä
rajoite-avaruus luo suunnittelulle kontekstin, mutta se ei ole
suunnittelun varsinainen kohde. Suunnitteluprosessin rajoite-avaruus
ohjaa suunnittelua, mutta varsinaiset suunnitteluratkaisuja tuottavat
avaruudet muodostuvat idea-avaruudesta ja toteutusavaruudesta (vrt.
kompositio- ja konstruktioavaruus).
Toiminta-avaruudet koostuvat siis kolmesta osasta, jotka liittyvät toisiinsa kiinteästi. Rajoite-avaruus liittyy suunnittelutehtävään ja kontekstin jäsentämiseen. Idea-avaruus on suunnittelijan synnyttämien ideoiden kenttä, jossa abstrakti ideat saavat yhä konkreettisemman muodon. Toteutus-avaruus on se peili, johon suunnittelija heijastaa toteuttamiskelpoiset ideat ja etsii niille konkreettiset ja tekniset ratkaisumallit. Toteutusavaruudessa tuote saavuttaa operationaalisen ja konkreetin muodon, jolloin tuote on periaatteessa valmistettavissa laadittujen työohjeiden mukaan. Suunnitteluprosessin malli ei edellytä, että suunnittelijan täytyy edetä missään tietyssä järjestyksessä: suunnittelun eri osa-alueet painottuvat suunnitteluprosessin aikana eri tavoin ja ovat tiiviissä vuorovaikutuksessa (Seitamaa-Hakkarainen, 2000).
Suunnittelutehtävän ratkaiseminen edellyttää sekä kuvallisen että teknisen suunnitelman tuottamista, jotta suunniteltava tuote voitaisiin sen perusteella toteuttaa. Kompositioavaruus edustaa visuaalisten ideoiden manipulointia, jotka ovat suoraan yhteydessä konstruktioavaruuteen kuuluviin materiaaleihin, tekniikoihin ja toteutuskeinoihin. Kompositio- ja konstruktioavaruuteen sisältyvät elementit ovat siten varsinaisia suunnittelun kohteita, ne ovat muunneltavissa ja suunnittelijan käsiteltävissä. Prosessin edetessä suunnittelija täsmentää ja määrittelee ne yksityiskohtaisesti.
Suunnitteluprosessin keskeisenä piirteenä on myös suunnittelijoiden luontainen tapa käyttää erilaisia visuaalisia representaatioita, kirjallisia muistiinpanoja sekä graafisia mallikuvia suunnitteluideoiden esittämiseksi ja muistin ulkoisena tukena. Suunnittelu- ja muotoiluntutkimus korostaa, että suunnitteluprosessille on tyypillistä erilaisten visuaalisten mallien rakentaminen ja manipuloiminen, koska suunnittelussa ei voida manipuloida todellisuutta suoraan, ainoastaan todellisuuden representaatiota eli sisäistä edustusta (Goel 1995; McGown, Green & Rodgers 1998). Suunnittelussa syntyvien luonnoksien, mallien ja muistiinpanojen erityinen merkitys selittyy mm. fyysisesti hajautetun kognition (engl. physically distributed cognition) käsitteen avulla (Norman 1993). Fyysisesti hajautettu kognitio merkitsee ihmisen tiedonkäsittelykyvyn rajoitusten kiertämistä: tiedon ulkoinen esittäminen visualisoimalla hajauttaa kognitiiviset prosessit ja prosessikuormituksen ”fyysisesti” yksilön ja luonnoksen välille. Goelin (1995) mukaan luonnostelu on tavoitteellista etsintää, eräänlainen graafinen ratkaisunhakumenetelmä. Luonnostelu on myös ajatusten ja ideoiden hahmottelua niin konkreettiseen muotoon, että niiden arviointi ja vertailu on mahdollista (Goel 1995; McGown, Green & Rodgers 1998). Erilaisten visuaalisten representaatioiden syntymistä suunnitteluprosessissa ja niiden merkitystä sekä suunnittelijalle että toimeksiantajalle ei ole vielä kuitenkaan riittävästi analysoitu.
Luonnokset syntyvät usein nopeina sarjoina, jolloin suunnittelija muuntaa kuvia sykleissä: jokainen luonnos synnyttää uusia kuvia mielessä, jokaisesta luonnoksesta saattaa seurata uutta tulkintaa ja jälleen uusia kuvia ja kehittelyä; luonnostelu jatkuu kunnes ongelma tai alaongelma ratkeaa. Luonnostelussa on nähtävissä suunnitteluprosessin syklinen rakenne. Ratkaisun luomiseksi vaaditaan askel askeleelta etenevää transformaatiota, muuntamista visuaalisen ajattelun keinoin. Luonnostelu on dialektinen; luonnosten avulla tuodaan esille, miten tehtävä on ymmärretty, toisaalta luonnosten lukeminen nostaa esiin uusia kysymyksiä ja herättää tulkintoja. Kokonaisuus ja osat kehittyvät prosessissa samanaikaisesti. Luonnoksissa kehittyvät sekä semanttiset merkitykset että syntaktinen muoto.
Eisentrautin ja Guntherin (1997) mukaan erilaisilla ja eriluontoisilla luonnoksilla on erilaisilla käsitteiden tasolla liikuttaessa erilaisia tehtäviä ja erilaisilla representaatioilla ratkaistaan eriasteisia ja eriluonteisia ongelmia. Tutkimuksessani (Seitamaa-Hakkarainen 2000) löytyi kolmenlaisia luonnostyyppejä, joita suunnittelijat käyttivät suunnitteluprosessinsa aikana. Ajatusluonnos (engl. thinking sketch) edusti alkumielikuvasta johdettua ensimmäistä visuaalista mallia tai ideaa tuotteesta. Ajatusluonnoksille oli tyypillistä, että ne edustivat abstraktia suunnitelmaa, sisälsivät usein vain yhden suunnitteluelementin ja ne tuotettiin hyvin nopeasti. Prosessin aikana tarkentuvaa mielikuvaa edusti kehittelevä luonnos (engl. prescriptive sketch) eli luonnos, jota suunnittelija valintansa mukaan lähtee kehittelemään eteenpäin. Kehittelevät luonnokset osoittivat valittua suuntaa ja olivat tarkentuvia, useita suunnitteluelementtejä sisältäviä ja yksityiskohtaisia. Lopullinen luonnos (engl. final alternative) edusti suunnitteluprosessissa lopullista, valmista suunnitelmaa, jossa kaikki suunnitteluelementit oli määritelty ja ratkaistu.