2016年4月20日 星期三

學習來教導與學習(Learning to Teach and Learn By Herbert A. Simon)鍾漢清譯

學習來教導與學習Learning to Teach and Learn By Herbert A. Simon



【我一向以為,教育哲學和科學,乃是社會和人生中最重要的。我們人類對於「教」與「學」,一直都有許多的理念和技術瓶頸,未能或無法落實。所以說,我們應該把「教」與「學」,當作高級的藝術、科學和技術來探索和研究,而不是人云亦云,或只講些原則而已。例如「教學要重視培養學生的探究和創造性思維,教學目標應該是多維度、多層次的整合目標」(《心理學探新論叢1999》南京師範大學出版社,第295頁)等等;或是「要如何學習如何學習?首先要有敏銳的觀察力,其次要藉助多元的器具,最後要像海綿吸水的精神。」(《國語日報》2001512日)等等。這些多半是廢話。Simon這一篇講詞字字珠璣,很有參考價值。--鍾漢清案】




西方大學制的發展,淵遠流長;它的某些方面很有意思。巴黎大學大約建於1200年,當時學生們的教科書,都是抄錄教授們課堂上的「神學說法」。雖然不久之後,印刷術發明了,可是學生們仍延續抄錄之習-他們認真地全錄,置印刷術於度外。我聽說現在仍有些大學,竟然還有此古學究風氣。
   
這種「在大學中,對於新技術之反應遲頓」一事,我認為多少要歸咎於:在古今大學中,學習的心態,事實上是非「非專業的」,即業餘的。至於美國的教育界,從幼教到中學中的種種問題,其中並沒此「業餘心態」,它是另一回事。話又說回來,在大學中,「業餘心態」很常見的。我上文採用「業餘心態」一辭的技術意義-即,學生和老師們在每天花許多時間的事情上,都沒接受過重要的正式訓練。

我們大多數當教師的人所受的教學訓練,多是在研究所時帶領幾門課程時所學的;而我們的學生中,絕大多數從未接受過一套有系統而一致的「如何學習」之教導。然而,他們在其有生之年的許多工作時光中(遠比他們記得的更久),都得使用這一項技能。如此,學生未能學到「學習的種種技能」,而大學的老師則不學「教學之技能。」

我並不是說,在我們的大學中沒有教學與學習;我以為,目前,教與學這兩者都很興旺。不過,我堅信:要是能導入更高的「專業精神」,就能夠讓師生間的教與學更為有效。

我們不妨將大學中的各種球賽,來與我們的實務作一對比。運動員們有系統受訓,學習如何做好運動員。如果我們仔細研究他們所受的訓練,就會發現其中許多項,乃是教導他們「如何學習,來取得技能」:你的行為舉止該如何學習,以後才能成為更好的運動員。其中的學習過程,不管它的方式多為非正式的,都是典型的運動員的訓練和教練世界中的一部分。教練們本身都受過從事教練的訓練。我們的成績,或許可能比他們出色,但我認為這些成績單並不足恃。我以為我們應當嚴肅地問自己:我們應不應像他們那樣,能認真地注意「教與學」的種種技術。

我們如何在大學將它落實呢?這我以鄙校卡耐基-美隆大學(CMU)為榮。我1949年開始到此任教,那時它叫「卡耐基理工」,它已有一套稱為「卡耐基計畫」-它包括幾方面:第一,它廣范適用於整工學院,這不奇怪,因為那時我們以理工科為主。「卡耐基計畫」強調,工程學之教育,不應強調知識,而應將注意力集中於:學生的種種學習過程和解決問題之過程。它訓練學生的目標,是要讓他們能執行諸技能;學生們必須取得這些技能;而其中最根本的,是我們稱為「解決問題」。當然工學院要教的解決問題之技能,是要能解決各種工程上的問題,然而,這些技能的應用,遠超工程學,它們在範圍上更廣、也更基本。

我簡述一下它是如何發展出的。當時,我校的校長叫 Bob Doherty,他畢業於耶魯大學,當時他從奇異(通用)電氣公司(G.E.)轉任本校。他曾在著名的工程師Stiglitz手下做事,聰明而年青有為。每一周末,Stiglitz會與奇異電氣公司新雇的青年才俊們聚會,而青年學子都想向他學習高深工程理論和種種解決問題之技能。 Bob Doherty常常為了解決某一問題,可百思不得其解,這時他就會走到Stiglitz的辦公室,敲門向他請教,妙的是,經常的情形是,數分鐘或十來分鐘後,問題就迎刃而解了。

有一天,Bob Doherty在去Stiglitz的辦公室之途中,自問道:「我們真正要討論什麼呢?我們談話的性質是什麼呢?」他又想道:「Stiglitz這仁兄,他從來都不動聲色;他只是偶爾向我提問。而我,之所以會去他的辦公室,正因為我不得其解;不過,奇的是,15分中之後,我可就知道了。」 所以,他就不直接走到Stiglitz的辦公室去,而走進半途的洗手間,找個地方「坐下來」一會兒。他自問:「Stiglitz究竟會問我那些問題呢?」說來奇妙,十來分鐘之後,他就有了解答,於是,他到Stiglitz的辦公室去,自豪地向他說,他已知道如何解決了。

我們從這故事可知道,我校校長Doherty對於諸學習的過程是極重視的。他也是把「卡耐基計畫」帶到卡耐基-美隆大學的最大功臣,該計畫強調:問題解決和學習如何學習。他同時也花許多力氣來平衡專業教育和通識教育,今天我們工學院認為,這是理所當然的,其實,這是前人努力的結果。


II.我們對於教與學的新的瞭解Our New Understanding of Teaching and Learning

我們在大學中鼓吹,對於種種教與學的過程,要有系統的注意,這誠然是美事;然而,除非我們對於那些「教的與學的」之中,是能教導的,有所瞭解的話,這只是空話。這其中大有學問(如果你不想用這大名詞的話),一個人在教和在學的時候,他心理的過程是怎?樣的有些系統的知識,以及在學的時候,他心理的過程是怎?樣的有些系統的知識。

20世紀就開始,心理學一向對於諸學習過程之研究有興趣。開始時,它從高等科學獲得提示,它說:「我們研究複雜的之前,要先瞭解簡單的。」很長時間以來,美國心理學界都研究老鼠,大家認為鼠比人類簡單多了。研究的出發點是,如果你瞭解老鼠在迷宮中怎樣學習「出走」,就可能多少瞭解人們是怎樣學習的。當然,心理學家除了老鼠之外,也研究人類的,而對於這兩者的學習有許多發現的。這段「行為主義」的主角,先是Watson,後來是 B. F. Skinner

晚近的心理學有兩成就。第一是,大家對於複雜的人類心理任務上的研究,意願上大為提高-我指的是,不只局限於「記憶些沒意義的音節或瞭解些簡單的概念」,而是專業水準的(心理)任務。譬如說,其中最廣為研究的是西洋棋,它肯定算得上是專業水準之任務。我們現在對於棋手的知識和他用來選擇棋路的諸過程,已瞭解很多了。西洋棋已是認知心理學之研究的一種果蠅-它是標準的研究機制-即,它是標準的研究設施,讓我們得以累積大量的知識。

我們還有些其他更簡單的研究機制-梵塔謎題。 我們將某梵塔型一串的圓盤取出來,移到另一串,而堆成規定的形態。我們從中找到一些基本的解決問題活動的基本原理。這專業術語叫作「手段-目的分析」(其實這名稱不重要,諸君對這多很熟悉了),這我們常常可以從觀察人們怎樣來解決問題中得知。因此,梵塔遠比果蠅簡單得多,它因此成?認知心理學研究之「培養液」(E. coli)。


III. 學習與設計之教導 Learning and Teaching Design

上述這些發展,對工程和工程設計的影響很大。從60年代以還,我們對於設計過程日益注意,我想諸君不遠千里參加這盛會,許多人不只對於最近的研究相當熟,對於最近的工程設計的教科書也一定熟悉(我可舉Dym著的書為例,它精彩極了)。同樣的,在建築學上也有平行的發展,它在設計房舍和辦公室上,多屬所謂「界定上極不清楚的任務」,而對它,人們下了不少功夫。設計,一直是上述心理學研究的受益領域。最近的一趨勢是,越來越多的心理學家將其在學習上的知識,應用於教育之上。

譬如說,這近十年我的CMU同事John Anderson,一直都在為高中生建立電腦家教系統,主要是幾何學和代數學,以及邏輯和電腦程式編撰。電腦家教並非新鮮事,不過他的創新(而又日益擴展),乃在於他的編撰;它所根據的,都立基於心理原理所建立的關於學習過程的知識。舉例說,這表示該系統在設計開始時,要先分析我們要教的任務和技能。如果科目是幾何學,就要先決定學生腦中必須先儲存那些東西,才能證明諸定理和解決種種幾何問題。你最先要做的是,「界定諸目標」。然後,你試用種種人類的思考過程,來確認諸目標的內容;接下來,你要問,學生們必須經歷那些種類的經驗,才能導致這些技能的取得。這種電腦家教系統的創新之處,在於其設計之基礎,而並不是電腦能做什麼,即,如果電腦能提供某些經驗,人們能做些什麼呢?這些,乃是看待技術的兩種不同的方式。

諸君在隨後就會知道,我??要強調這。我們在研究設計的過程時,發現它即問題之解決。所以如果我們能有解決問題之基本理論,就能邁向設計理論之坦途。這一結論,對於在其他領域作過人類思考的認知研究的人們而言,一點也不算令人吃驚的。設計是一種特定種類的解決問題[3]

我們通常稱「設計」為「一種結構不明確的問題之解決」。它可不像梵塔甚或西洋棋,它們有一明確的目標。同樣的,它沒一組可供選擇之方案,甚至於可能什麼也沒有。唯有在設計過程之中,諸目標和選擇之方案才會冒出來:我們最先的一些任務,就是要將諸目標整理清楚,並將之展開來,以及開始產生一組選擇之方案。

如果你實際去研究任一複雜的工程或建築設計,你會發現,我們的諸項目標,只在設計幾乎完成時,才能完全界定出來。在設計過程的任何一點,你可說:「那兒必須有足夠的空間才能讓該門旋開來,所以我得將這設為一項新限制,並確保它得以滿足。」此一設計過程提省你,還有許多新條件須滿足之。

在設計過程的特色之中,除了上述的諸多目標逐項出現之外,另一項是它要花最大的功夫來產生各種選擇方案。在決策理論這一領域,經許多經濟學家和統計學家耕耘後,業已發展出相當多的理論。然而,絕大多數的決策理論,是根據一開始就有一組已知的選擇方案,再追問如何來選出。而在設計時,情形正好相反,我們大部分的時間和精力都花在產生諸多選擇方案之上(這些,在一開始就沒有的)。

當然,諸多選擇方案之產生,是與選擇之間彼此相關的。設計過程是「諸多選擇方案之產生與其測試和評估」之連續迴圈。如果有人認為,我們可以在開始時,就從所有的諸多選擇方案之中加以選擇,這實在完全不切實際。如果你是要設計一座重要的橋梁,你或許可就兩三種基本的橋式進行深思,從中擇出一種,然後再進入下一階段的細節,如此,依序一步步深入該設計。

在整體設計過程中,你總是在產生兩三種可供選擇的方案,讓你能從中選出,再設定其中一些特定參數的值,來適合手頭中的應用之要求。

我們開始瞭解,設計是怎樣的一種問題解決之過程,以及它的一些基本原理。如果我們身為老師的,想有效地教導設計,就應該深入瞭解設計理論和支援該理論的實證證據。而這些,都要納入我們課程的建構和其中使用的教學技術之考量中。接下來,我要概略介紹一下我們對設計和其更一般的專門知識、訣竅上所知道的。因為身為工程師,那,不管他或她所處理的是那一種工程,他或她理應就是位專家。


IV. 專門知識、訣竅的性質 The Nature of Expertise

關於專門知識、訣竅的組成之研究,資料頗多[4, 5]。這方面除了西洋棋之外,在醫療診斷也是一種標準環境,人們作了不少的研究。醫生們怎??前來應診的人「看相」,決定生什?病,開出用拉丁文寫的病名、藥方,又常會給予一些治療上建議的呢?在醫療診斷和西洋棋這兩主題,我們已發現它們的作法,而我認?,它們基本上與工程是大體相同的。事實上,我們對這,也是瞭解的。

首先,該專家在其精通的技術領域,具備大量的可供索引的記憶。在人們研究過的每一領域中,該專家至少有五萬至十萬的知識「組塊」("chunks")。「組塊」,乃是心理學專門術語,用來表示任何知識已經熟悉了,並存放到可加以索引的記憶之中。由於它有索引,所以「組塊」是你的專門技術中,你能認出的東西。我們母語為英語的人,就是英語的專家,大家在腦中已存有約十萬個熟悉的「組塊」,即我們有十萬組字詞。我們看某一英文時,就會認出它們,並從記憶中檢索出它們的意義來。

再談一下上述「有索引」的意思。索引為一組形態,它在你碰到你有知識的東西時,能讓你認出它來。只有在與知識有相關的時候,能讓你接通知識時,它才管用;而在接達知識時的過程,稱之為「認識」。如果你說:「媽,你好!」時,有人問:「你怎能認出你媽來的呢?」你會回答:「我當然能認出自己的媽來!」要我們說出,究竟那些特性讓你認出她的,這可能是一言難盡啦,不過,你肯定是認得出她的。

我們對於許多專門領域中的特別知識和訣竅,作了許多研究,發現其技能中的大部分,例如你走入醫生的會診處,他們用的,只是認出形態(patterns)的技能。根本上,「直覺」就是這種「認出形態」。你對某事有直覺,表示你有這方面的知識,可是不大清楚它是怎?運作的:就是說,你不知道其背後的過程。

通常,直覺是突然造訪我們的,這時,某人說道:「你是怎樣知道的呢?」而你只能說:「我的直覺告訴我這樣的。」不過,你也可以這樣說,就比較不會那樣神秘兮兮:「啊!是我認出它的。我認出該組塊的。」--「你認出了該組塊」這一件事,與利用百科全書的索引,都是同一回事:你接通的,乃是你存在大腦中你所知道所有事情。「專門領域知識和訣竅」中的東西,大部分就是這樣的。

在「專門知識和訣竅」中,另外部分是能在某一「問題空間」中尋找出的技能:從你現在所處的情境,尋找到某目標情境,而且具備提問「下一步該怎樣做呢?」的諸多技能。這兒,會用到「手段-目的」分析。「我在這兒,想到那兒去。這兒和那兒之間有什麼不同呢?我有那些操作子,能讓我有些時候縮小這種不同呢?現在,我要應用這些操作子,來看看我們能否進步。」各種能做聰明事情的人工智慧系統,葉已開發出來了,它們通常稱為「某某專家系統」。一般而言,它們的專門知識和訣竅,範圍上比人類的窄得多;不過我們在這方面的進步日新月異,所推出的電腦專家程式庫的能力,已能與人類專家的水準相比美。如果你檢視這些程式庫,你看到的主要是(1)能認出熟悉的諸多形態的能力,(2)這些形態認出之後,能接通它們的涵義,以及(3)有能力做一點邁向目標的選擇性搜索。

當然,如果我們用電腦的話,就不必像在人的搜索時候那樣要選擇性,因為電腦的搜索,比起人來,可是快得多。如果你檢視著名的程式庫Deep Blue(它擊敗西洋棋王Kasparov),你會發現它只是包括下述的組合(1)大量的西洋棋知識,它們的索引方式可以讓電腦快速地認出棋盤上棋局的諸多特徵,並能利用處理該等特徵來接招下棋的知識,以及(2)有大容量能作前瞻的搜索。

不過,我們不要為該過程所誤導。該電腦的極快的前瞻過程,本身並不是使 Deep Blue榮登世界祺王的道理-僅管IBM公司宣稱,正是這一能力有以致之。不管你做多少的搜索,也會徒勞無功,如果你未具複雜的下祺知識,來導引你沿著諸多大有希望的路徑(這稱?關於諸多不同設計方案的知識),以及對你祺子到達處的評價這方面的祺藝知識(選擇之評價知識)的話。此知識是由下祺專家們(包括祺王)提供給Deep Blue的。下一代的電腦下祺程式庫,將會是直接從祺藝書和導師們取得知識,即由學習過程,而非由人編寫程式庫。這本事,在其他種的祺之中,已做到了,例如Checker棋在1958年就做到了【Simon為其作者】,不過,西洋棋還未能做到這。


V. 一些學習與教學的原理(Some Principles of Learning and Teaching

在人們投入人工智慧與認知科學這種研究之前的久遠時候,對於學習,我們就知道許多事了。我前述的「卡耐基計畫」等,就蘊藏一些這樣的智慧。最根本(第一)原理為:學習必須在學生們身上,發自其內心。你可以在課堂上玩任何把戲,甚至於玩馬戲團的倒立等等,但是,除非學生們的行為有所改變,否則就算一點效果也沒。

學習的發生,在於學生內心,而教師們的教學效能,則依其誘發學生們之行動而定。任何教育程式的設計,其開端是:由學生們夢想出種種經驗-他們希望能去做這些事情--因為這些活動能協助他們學習此種資訊和技能。如果能夠這樣之後,我們就可以放手,並問自己該做那些事,來讓學生們實踐這些活動。


VI. 教育科技的角色:電腦顯示器The Role of Educational Technology: Computer Displays

請注意,如果你的進行方式是這樣的話,技術成為一工具,它不是主導力量。我們最要避免的是:設計出一種「鐵錘」,它在技術上極複雜的,之後,再四處去找,看看有那些釘子,可讓該鐵錘派上用場。這種叫「捨本逐末」,對於我們從事電腦技術的人而言,極有誘惑;因為電腦在不會「一意孤行」時,的確能夠做出許多美事;何況,我們又很想看看它們在教育上能發揮那些潛力。不過,我的看法不同,我認為,除非我們先把該問題倒過來看,並先確定學生們首先要做那些種類的事情-那些是學生們在學習上可用的有效方式(就時間上和成本上而言)-否則,就沒成功機會。我們需要繼續去分析:學生們必須做那些事、那些活動能產生學習,然後再問,技術能幫上什麼忙。

 我粗略地舉個我們實際碰到的例子。我們大家都知道,我們的推理,並不完全是用文字的,而常常採用形像思考方式。電腦有一項功能是呈現各種圖和顯示。當人們要演講視覺思維時,最容易想到的,是用種種視覺顯示來當例子。但是,要作這種演講,還有另外方式。如果做這種視覺思維的演講而不採用螢光幕的話,可真有趣,因?我們每人都有這種螢光幕,這就是所謂的「心靈之眼」,我們能在上頭看到形像。所以,如果我們要向大家呈現關於視覺化的材料,我們可以要求學生們作視覺化的練習。「想象有一方形,從其左上角到右下方的對角線畫一直線。」我根本不用實際上畫它,因為在我描述的時候,你們已在心靈之眼上「畫」出一方形及該對角線[6]

我舉個反面例子[6, 37-39]。好幾年前,我們很想瞭解學生們是如何在思想時運用視覺材料的:他們如何能瞭解狹義相對論的,特別是Lorentz方程式組的導出。我們根據愛因斯坦在1905年的論文,對於該現象的描述,利用一高科技電腦顯示器,來顯示一可移動的棒子,以及一光線幅射到棒子遠端,之後反射回棒子近端。我們有兩組,一組為穩定的參考系同步,另一組與移動的參考系同步;兩組中都能顯示它們各自的作用;學生們都能看到這些;這樣,反而讓他們困擾極了。

也許,我們設計的顯示是錯的,事實上,它確是錯的。也許有另一種顯示,能讓學生們懂得。不過,朝「我們能夠將這些現象顯示出嗎?我們能將它表現在虛擬實境上嗎?」方向去想的話,就走錯了路。我們真正需要的,並不是運用更多的技術,而是要對人們如何處理視覺顯示有更深入的瞭解。所以我們回頭對學生們再研究一番:我們只是將愛因斯坦1905年的論文給他們讀。如果你看過它原文,它的前7頁,不過是一些代數,而你可以從中得出導至Lorentz 轉換的基本方程式。

所以,我們給學生們論文前7頁,並要求讀它,我們並觀察他們怎樣去讀它。他們開始用「心靈之眼」來讀,並在其前方的紙上畫圖-將其心靈之眼所看到的畫出來。不過,他們所畫的,與我們在電腦顯示器上的,全然不同。他們畫出一棒,而也許在其端點用一箭頭表示它在移動。他們想了幾分鐘,再畫出另一棒,放在原棒的右方。他們然後說:「這是光線到達其遠端,並反射時的棒子。」然後,他們通常另外畫一箭頭,來顯示當棒子開始移動,,光從原位置發出,到達遠端,碰到鏡子,反射回來時。如果你自己畫該圖,我想你可以瞭解,如何採用將你畫的諸不同部分標出來之方式,而立即寫出愛因斯坦當時所導出的方程式。將該光之箭標出為ct,因為這是以c之速度,在t時中走過的距離。將棒長標為"l",將從棒子從原位置加速到棒子以v速度移動過後,到達的地方之小箭,標為 vt。現在我們知道,在圖上,ct這線長為棒長l vt線長之和;因此,你可下"ct = l+vt" 並解出 t值。


從上述中我們可以知道,利用電腦顯示來教學的訣竅,是找出人類能將什麼東西視覺化,以及如何做出它們的,然後,再根據這基礎來設計你的電腦程式。上例的最佳顯示,也許正是學生們所畫的,它是關鍵事件(光之移動)之前和之後的圖示,它們允許我們對於改變作推理。移動此一穩定的顯示所掌握的,就是經濟學家稱之為「比較性靜力學」。 


VII. 從諸例題中來學習Learning from Examples

我們發現一種有力的學習方式,即,從有逐步詳解的諸例中來學習求解[7, 8]。它們能讓跟著它們習作的學生們瞭解,如何逐步來求出解答。這多少有點像「從作中來學」,即,丟給學生某一問題,任其自行求解。不過,因為我們提供學生的,乃是一些範例,這讓他們能逐步地解決一系列的部分問題。你可以依學生的程度,將每一步驟的長短,適當地調整之。學生們在檢視一道有完整解法的例題時,做了些什麼事情呢?他或她會問:「從這步到下步,發生什麼變化呢?」姑且假設,我們要解的是一代數方程式。「哦,方程式兩邊各減去7。」這樣做,會有什麼不同呢?「原來最先是,左邊有一數,而我們不想保留它,所以將它拿掉。」如此,該學生能將其採取的諸行動與這些行動所造成的差別,加以關連起來,而這又決定其所要採取的某特定行動的諸條件。

諸君可能都遇過那種教授,他上課時,開始從黑板左邊開始,列出一些方程式,一路演算下去,直到黑板右邊,再寫上QED (證明完畢)。你仔細跟他,知道每一步都是正確的。不過,你覺得莫名其妙的是,?何每一步驟要那樣選出。現在,我們知道這些道理之所在。你必須將你的主題之資訊,在心智裏用一組產生式(productions,即,諸多「若…則」式規則)組織起來:假若(IF)我在方程的左邊有一數,而且我只願該側只留下X,那樣(THEN)將該值從兩邊減去。在電腦科學中,我們稱這些「若…則」(IF-THEN)為「產生式」。對一問題之某領域有技能的一個人,他的作業方式,就猶如一?生式系統,他在某一既定的情勢下,找到什麼活動是恰當的(即,「若…則」中的「若」),接下來,運用該行動(「若…則」中的「則」)。這導引我們去問:我們可以給學生們作那些練習,來使他們獲取這些產生式呢?如果我們瞭解這,我們就可以設計出一自修用程式庫,或一小冊書,向學生們提出諸多恰當的問題,並提供他們這些種類的學習經驗。

事實上,過去十來年,上述想法在中國大陸的代數之教學上,業已加以應用了。有數百所大陸中學(每班約50人)的代數課程,根本不採取由老師講課的方式。老師還是在課堂指導個別學生,而種種代數技能,全由學生們自己從做習題中取得。對於這方法加以評估之後,發現它是極有效的。

以上為我對於「諸多圖形和從作習題中學習」方式的評論。它們顯示我們在瞭解諸多的人類心智過程,以及瞭解如何去應用技術上新玩藝;這兩者之間的互動,我們已經知道了。如果我們要想設計出諸多對學生們有效的活動和經驗的話,必須將種種思想過程之知識,與科技上之知識,加以整合。                     



VIII. 大學中的應用Applications in the University

20多年前,就我們CMU設了一「教學中心」,來讓老師們接觸我剛介紹過的這種「根據原理的教學方法」。約5年前,我們設立「學習創新中心」,將那些負責課程教學和規劃的人,與深諳認知科學與心理學技能的老師們交流。我們這兩中心的種種活動,都有一共同的主旨,就是將我校的教學專業化。我們堅信:大學之教育,再也不能任由非專業的師生浪費、虛擲光陰下去。在上述的兩中心之中,現代教育科技扮演重要的角色,而且它越來越重要,不過,它的基礎,一直立於對於實際會發生的學習之健全心理學作分析之上。我們認?,這一模式是普遍有用的。



IX. 結論Conclusion

現代的資訊科技,包括種種電腦和電信網路,對於工程教育極重要。首先,它已使我們能發展出一套設計學的重要理論,使我們因而能根據它所提供的結構,來教導工程設計和工程科學。

其次,我們將資訊科技運用到人類種種思考的過程之電腦仿真,這已大大提升我們對於專門知識、技能、訣竅之性能,以及種種獲取專業能力和知識、技能、訣竅之學習過程的瞭解。

第三點,資訓科技,特別是其心理學之成分,使我們能透過下述之詳細分析:對於所要掌握的任務之結構,成功的績效背後的種種生?式系統(即,諸多「若…則」式規則),以及學生們要取得這些生?式系統的話,要做那些活動等等,由這些來構建種種新的教學程式。

最後一點,我們可以從我們的計算技術中找到種種新的能力,譬如說,可以提升我們之能力:根據認知理論所認定的各種有效的教學上之學習經驗,用視覺展示方式來呈現給學生們觀看。
 
現在我們已具備諸多能力,如果能善用它們,就能將大學教育轉型,即,將它從一種由一些有天份的業餘者、教師、學生等的活動,轉化成能夠立基於建全科學知識,從而可以從完全專業的方面來實踐,它因此更為一種有效的活動。

參考書目
1.  Dym, C. L., Engineering Design: A Synthesis of Views, New York, NY: Cambridge University Press, 1994.
2.  Anderson, J. R., et al., "Cognitive Tutors: Lessons Learned," The Journal of Learning Sciences, 4,167-207, 1995.
3.  Simon, H. A., The Sciences of the Artificial (3rd. ed.), Cambridge, MA: The MIT Press, 1996, especially chapters 5 and 6.
4.  Ericsson, K. A., and J. Smith (eds.), Toward a General Theory of Expertise, New York, NY: Cambridge University Press, 1991.
5.  Ericsson, K. A. (ed.), The Road to Excellence: The Acquisition of Expert Performance, Mahwah, NJ: Erlbaum, 1996.
6.  Tabachneck-Schijf, H. J. M., and H. A. Simon, "Alternative Representations of Instructional Material," in D. Peterson (ed.), Forms of Representation (pp. 28-46), Exeter, UK: Intellect Books, 1996.
7.  Zhu, X., and H. a. Simon, "Learning Mathematics from Examples and by Doning," Cognition and Instruction, 4 , 137-166, 1988.

8.  Zhu, X., et al, "Cue Recognition and Cue Elaboration in Learning from Examples," Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 93 , 1346-1351, 1996. 

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