淡江大學柯純融副教授：導入演算思維及數位軟體 降低學生學習壓力

【文．周华琪、俞子翔】

教育部于106学年度起规划推动「大学校院教师教学研究支持系统方案」，希望透过教师教学实践研究补助计划，鼓励大专校院投入资源，协助大学教师增进教学能力，以帮助学生增进知识学习相关成效，提升教学品质。

本期评鉴双月刊邀请以〈演算思维与数位软体导入设计课程让学习更快乐〉获选110年度「教学实践研究学门绩优计划－人文艺术及设计学门」的淡江大学建筑学系柯纯融副教授，分享其执行教学实践研究计划的心得，以及对我国高等教育的想法与建议。

问：请分享您的个人学术相关背景。

答：我的学术背景其实和一般纯建筑系出身的老师不太相同，多了景观学系的养分。因为在选择科系时，大部分的资讯来自图书馆，尤其被「落水山庄（Fallingwater）」的设计者，法兰克．洛伊．莱特（Frank Lloyd Wright）的作品吸引。他的设计将建筑与环境特质发挥得淋漓尽致，这使我认为地景建筑是我未来的选择。因此，我选择到东海大学就读，当时我认为自己是进入了「景观建筑系」。入学后第二年，我才发现除了图学和基本设计等基础课程与建筑系相似外，大二以后的课程主要是植物学和其他地景相关科目，而没有建筑构造等课程。这时，我才意识到自己可能选错了科系。考虑到如果大二结束后转系，再加上建筑系五年的教育，我需要花费七年时间才能毕业。于是，我决定继续留在景观学系，同时透过选修和旁听的方式，修习建筑系的课程。

大学毕业后，幸运地被英国伦敦大学的巴特利特建筑环境学院（The Bartlett, University College London）录取。刚进入Bartlett时，我感到自己与其他建筑系毕业的同学有所不同，总觉得自己的作品与他们有明显的差距。当时的教学方式也比较独特，因为设计课并不会刻意教授某种特定的操作方法，这与许多建筑硕士课程大不相同。他们更希望学生能够透过不断的思考来自我创造设计方法，并突破自身的思维盲点与限制。

在我与指导老师彼得．库克（Peter Cook）讨论设计时，他一度因为不确定我在说什么而否定我的设计。当然，这部分可能是因为语言障碍，但主要原因是我的操作手法不够成熟。库克后来建议我：「如果可以的话，妳可以尝试画100张图，用以描述所有的认知。」于是我便按照他的建议去做，透过大量的绘图尝试以量变产生质变而得到设计的理论基础。因为那时候需要在一周内产出100张图，我放弃了传统的工程笔或针笔，转而使用压克力颜料来表达我的设计。从现在的角度来看，那时的作法其实是一种密集且具有数位属性的操作方式，但当时只是为了快速地表达当下的设计感受而选择了这种方法。

在与库克上课的过程中，我注意到他如果选择闲聊，这通常意味着他认为作品有些问题，但他不想直接指出，这迫使我必须自己去寻找解决方法。这种方式虽然挑战重重，但它实际上增强了我对设计教学的自信，因为我学会了自行寻找设计的逻辑和脉络。有趣的是，在我们系中，学生除了每周两次的导师个别指导（tutorial）外，同学间还会进行设计互评，而这种同侪间的讨论往往比与老师的讨论更为激烈。对我来说，这些同学就像我的老师一样，他们的观点和批评对我而言非常重要，让我在硕士班期间获益良多。这种学习环境不仅强调自主学习，而且鼓励了深入的思考和创新的设计方法。

获得硕士学位后，先在纽约待一年后回到台湾，在一些建筑师事务所工作，并开始在大叶、东海和逢甲等大学兼课。又历经四年机缘巧合之下，我前往日本，在当地的建筑师事务所工作。但考虑到家人希望我回台湾，以及在日本和台湾建筑师事务所的工作环境差异，我决定如果能在日本获得博士学位，未来回台湾就可以进入学界从事教学和研究。于是我申请了东京大学（University of Tokyo，简称东大）的建筑系博士班。

在东大，我发现设计风格也相对保守，东大建筑系的大一、大二课程主要着重于教养教育和系统思维（system thinking），直到大二下学期才开始有图学和一些基本的设计课程。当时东大的数位发展比台湾晚，直到我在东大读博士班时，我的指导教授隈研吾才开始引进数位设计课程。我当时不仅担任数位课程的助教，也协助处理外籍学生事务，还学习了Rhinoceros 3D（简称Rhino）和Processing等相关课程。对我来说，博士班学习过程中最重要的是开始接触编码（coding），这是我成长另一个重要阶段。

博士班毕业后，我回到台湾，有幸受聘于淡江大学（简称淡江）开始任教。我的这段旅程不仅丰富了我的学术和职业经历，也使我在设计、教学和研究领域都有所成长。

导入演算思维与数位软体 降低设计学习压力

问：请问您110年度教学实践研究计划的问题意识与研究设计为何？

答：我在撰写教学实践研究计划报告时，受到不少其他教师的实践研究报告的启发。我注意到许多报告都是从学生的视角出发，因此在我决定将数位技术与设计教学相结合时，思考的是如何透过整合教学方法来减轻学生在学习上的负担，特别是在今日面对各种不熟悉工具时的压力。而且我回想起我在英国学习时常感到迷茫和缺乏安全感，经常问自己：「我究竟是谁？我应该怎么做？」这种感觉让我意识到，学生们初学设计也许也有类似的感受。他们的不安全感并不仅只是来自于做设计过程的混乱，也源于设计领域和过去学习经验不同，没有绝对的「正确」答案，只有「好」与「不那么好」的差异。

在基础设计课程开始时，我尽量将每一个操作步骤清晰地传达给学生，目的是帮助他们在学习设计的过程中建立起信心和安全感。同时，我也意识到淡江大学的建筑系隶属于工学院，这表示有较高比例学生具有所谓「理工脑」的特质，他们对运算思维和数位工具也有较高的兴趣，对精确度的要求也比较高。

但是，在教学过程中，我经常提醒学生：「如果你的操作步骤可以转化为非常明确的参数（parameters），并且让使用者进行选择，那么这些过程很可能被人工智能（AI）所取代。你们需要掌握那些不确定性，甚至是容错的可能性，以及各种突发的、创造性的思考。」这是因为一些在设计上表现出色的学生，往往拥有较为发散的思维方式。他们能够将各种视觉经验转化为空间概念，并将这些分散的经验整合成设计的一部分。这种发散的思考方式有助于他们发掘出一些新奇且有趣的设计理念。

在这样的教学环境中，我鼓励学生们不仅要熟练技术与工具，更要开拓他们的创造力与想象力，以促进他们在设计领域的全面成长。

问：您于计划中提到「本研究方法运用演算思维与数位工具课程实际操作的优势来辅助设计思考，而不是把数位工具当作廉价工具」，请问您对数位工具的想法。

答：我们对数位工具的应用观念已经与过去有了很大的不同。以前，我们通常会在学生进入高年级时才开始让他们使用数位工具进行渲染（Render）和动画建模。但现在，我们会让学生从大一开始就学习这些数位工具，甚至还会让他们了解一些格式塔（Gestalt）理论运用于数位工具的概念。我认为，理论知识不应该等到学生学了一段时间后才介绍，尤其是许多理论已经被应用在现代科技中。

我很感谢教学实践研究计划的支持，它提供了我所需的资源，让我能够为学生提供更多的选择，进而激发他们的学习兴趣。在淡江建筑系，从我任教的第二年开始进行题目改革，我几乎没有休假，大多数的时间都在进行材料相关的工作坊。这些工作坊不仅关注于材料的选择，也包括逻辑和操作思维的培养。我相信，无论是木工、金工、灌注还是数位，每种材料都有其独特之处，分开学习才能真正理解其差异和探讨发展设计的可能，从实际经验上来看，从我开始对材料进行细分后，选择以数位方式进行毕业制作的淡江大学五年级学生增加了约4至5倍。因此，我才会考虑在学生大一时就开始进行课程和与数位基础的整合，让学生将数位作为一种设计逻辑。

此外，我也了解有些人对于使用数位工具有恐惧感，因此我并未强迫每个学生都必须使用数位工具。特别是对于那些手作能力本来就超越使用数位工具的学生，他们无需过度依赖数位工具。在我看来，数位工具是「设计添加（Design Add）」的一部分，它是众多选择之一，可以提供学生更快捷的途径来实现他们的设计概念。

以雷达图呈现学生学习成果 针对学生弱点项目加强辅导

问：请问本计划的研究设计学生学习成效评量方法为何？

答：淡江建筑系的设计课程采小组制，一个班级约有70至80人，分别由10名老师带领，每一组学生约7至8人。由于早期教育部的资源相对有限，我们先利用学校给的资源，成立了校内「教学成长社团」。在这个社团活动中，我们可以选择邀请不同专业背景（如灌注、史论）的老师来进行演讲，或进行课程主题研讨又或者针对学生设计成绩进行讨论。

传统上，建筑系的评量多依赖专家评估的方式。不过，随着我们执行教学实践研究计划，我开始尝试将传统的评分标准改为目标完整度级距（1-5分），让老师们填写并结合雷达图来呈现学生的学习成效。例如，在「物件放大」这个课题中，训练目标和评分标准涵盖了结构系统、组构关系、图学能力、材料转换、操作技巧和美学能力等方面（图一）。这种评比方式不仅帮助老师更能了解每个学生的表现与差异，更容易识别出学生在哪些方面需要进一步加强。此外，老师们可以根据雷达图的结果，对学生表现较弱的训练目的类别上提供专门辅导。这方法不仅可使评估更加全面和客观，也有助于促进学生个人发展和技能提升。

延伸教学实践研究计划 满足教学现场需求

问：请问您对于高教政策与高教现场的反思与建议？

答：今（113）年暑假，我规划带领学生出国参加工作营，这是我们已经持续多年办理的活动，今年终于纳入学分课程。然而，由于教学实践研究计划主要着重于解决教学现场的问题，因此不仅无法用于资助新课程，也不能用于补助学生出国。我觉得这有些可惜，因为从某种程度上来说，开设新课程正是为了解决教学现场的问题。

此外，我们系上另一名教授AI基础课程的老师在开课后，他发现对建筑系的学生来说，AI基础课程其实是一门学生可以不去、或者是去睡觉的课。因此，我建议进行课程整合。然而，我们面临的矛盾是，尽管学校鼓励老师进行课程整合，但实际上有一些关于课务规定却常能以各种规定去反对这种整合。

所以，如果教学实践研究计划能够有另一种模式，例如两堂课两个共同主持人的模式，那么我们就可以整合具有互补性的课程。例如，建筑系在设计课有「高层建筑设计」题目时，即可以与「建筑结构系统」这门课程有紧密的关联。如果能够将这两门课程整合在一起，让两位老师都能获得教学实践研究计划的经费支持，这不仅能提升教师的教学品质，也能显著提高学生的学习成效。我认为这将是未来一个有效的教学策略。