工程教育的核心是由學習設計、建構、分析以及改善所組成,要達成以上任務,學生必須探索該怎麼解決問題,可能是針對特定題目、或者是著墨於更廣泛的需求;不過在工程領域的基本認知中,有的時候會忽略犯錯的必要性。

工程技術很重要的一個部分是當某些東西無法運作時,找出問題所在以及維修;這意味著有實驗以及創新的空間,甚至也表示有時候第一次(也可能是第二次、第三次)嘗試是不成功的。儘管這個出錯的空間在工程師生涯中是重要成分,卻不太容易在大專院校工程科系的教室裡被採納,主要原因如下:

  • 大專院校的時間、經費與教育資源通常是捉襟見肘,為了節約,學生往往會直接被要求以「正確的方法」做事,而不是被要求自己去弄清楚該怎麼做。
  • 很多學生都以為,要第一次就用正確的方法做事才能成功;這等同於缺乏歷險的知識與能力,也忽略了其實解決問題的技巧是要透過重新組織或重複嘗試來學習。
  • 從教師的角度來看,從錯誤中尋找價值是很難評估的;而要釐清如何以客觀且一致的方式提供「嘗試點(points for trying)」,確實是很有挑戰性。

那麼大專院校的教師該如何打造一個工程學習環境,讓學生有機會從錯誤中學習?以下是筆者的幾點建議:

  • 如果所顧慮的是材料與安全性,可以採用模擬的方式;也許效果不會像實物那麼好,但這種方法不必(也不該)專門使用。
  • 鼓勵學生之間要合作,讓他們一起實驗,因此有機會能從彼此的錯誤中學到東西,然後透過有建設的方式來共同解決問題。
  • 以強制性的方式讓錯誤案例如同成功案例那樣,被紀錄、分析,並做為成績考核的一部分。
  • 聚焦於探詢而非死記硬背的學習方式;甚至就算不做為實際的作業,也讓學生有時間自己去處理現實世界的問題,這會是很有價值的。
  • 建立擁有非常清晰定義之關卡以及里程碑的、整個學期的獨立專案,讓學生有充裕的時間去犯錯並修正錯誤,這也能教他們預先完善規劃並組織專案。
  • 分享教師自己的經驗,或是邀請工程領域的講師、專業人士來分享他們的經驗;對未來的工程師來說,能聽到經驗豐富的專家也得想辦法克服挑戰是很重要的。

最後筆者想要強調的是,有效的工程教育必須包含一個工程師未來每日實際經歷的精確描述;這意味著超越事實論據、數據以及理論以證明創新,以及舊觀念的改善仍會發生,因為人們是願意承擔風險,以及有可能會突破一些東西的。

本文原刊於EDN姊妹刊, EE Times Taiwan網站;編譯:Judith Cheng

(參考原文: Mistakes Have Value,by Amy Leask)