工程師要解決問題,光有技術還不夠

How Mindfulness Can Help Engineers Solve Problems
貝絲.黎肯 Beth Rieken , 尚娜.夏畢若 Shauna Shapiro , 夏儂.吉爾馬丁 Shannon Gilmartin , 雪莉.薛博德 Sheri D. Sheppard
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工程學科教的技能,不一定會產生新的構想。

工程工作需要創意和創新,才能解決複雜的跨領域問題。不過,許多傳統的工程學科課程並沒有強調創意和創新的技能。因此,工程師進入職場時已經擁有重要的分析技能,但需要以創意來解決問題時,他們可能難以「跳脫框架思考」。我們的研究顯示,靜觀(mindfulness,也就是專注當下)可以協助工程師加強提出新想法的能力,進而產生新的思考方式和更好的解決方案。

發散式思考的重要性

在典型的技術職場裡,工程師被要求設計一些裝置、系統或流程,這些工作的目標可能相互衝突,而且可能會有多個潛在解決方案。一般來說,處理這些任務的過程稱為「工程設計流程」。工程團隊被指派處理某個問題,或者自行找出某個問題,並界定問題的範圍、提出有關解決方案的許多想法、評估這些想法,然後建議一個解決方案。在這整個過程中,工程師進行收斂式思考(convergent thinking)和發散式思考(divergent thinking)。

收斂式思考是線性的,進行一系列步驟以獲得一個正確答案。相反的,發散式思考是從最初的問題敘述出發,探索不同的方向,以產生許多可能的想法。在這個設計過程中,工程師在產生想法時會使用發散式思考,以便找出許多種潛在的解決方案。他們在評估想法時會使用收斂式思考,以便決定一個最佳解決方案。

如果想要找到最終的最佳解決方案,這兩種思考方式都很重要;但若要發展出創新的解決方案,發散式思考特別重要。然而,工程課程多半忽略發散式思考的技能,往往專注在狹隘的、以學科領域為重心的技術資訊的線性進展。這導致工科學生變成獨立工作的專家,擅長把一連串公式和規則,應用在有「正確」答案的結構化問題上。

因此也難怪,工程師進入職場之後,難以運用發散式思考。幸好有許多技術可協助加強發散式思考,像是腦力激盪和尋找需求(needfinding),這些技術仰賴一套相同的態度。例如,在腦力激盪時,人們被要求「暫時不要評斷」和「保持好奇心」。史丹福大學設計學院(Stanford d.school)倡導透過「處於當下」來面對模糊不清的情況,並建議在打造原型時「放輕鬆,達到『接納』模式」。

這些「處於當下」和「好奇心」的元素,是人類基本能力的一部分,稱為「專注當下」。

專注當下如何促進發散式思考

「專注當下」的定義是,以開放態度、善意和好奇心,刻意集中注意力。雖然心理學家仍然還在探索,專注當下究竟是透過什麼機制來促進發散式思考,但目前已經有令人信服的證據顯示,專注當下和能夠進行發散式思考,這兩者之間有因果關係。

之前有關專注當下和發散式思考的研究,都集中在一般人身上,我們的研究則試圖探索專注當下、發散式思考和創新之間的關係,特別是工科學生和最近畢業的工科學生。

我們進行了兩項研究。第一項研究中,我們檢視了史丹佛大學92位工科學生,在進行15分鐘的專注當下靜坐(靜觀)之後,對發散式思考的表現會有哪些影響。之前的研究已經指出,一次靜坐便能讓一般學生產生更多的想法。

在我們的實驗之前,所有參與者都完成一份問卷,以衡量他們的靜觀基準值。然後,參與者被分成實驗組和對照組,並被要求完成兩項發散式思考的任務:一項是一般性的提出構想任務,要求他們列出磚頭的各種不同用途,愈多愈好;另一項則是工程設計任務,要求他們列出針對河水氾濫情境設計防洪提時,會考慮到的所有因素。實驗組的參與者在完成任務之前,接受引導進行了15分鐘的靜坐。對照組的參與者在完成任務之前,則是觀看了有關降低壓力的15分鐘短片。

在這兩個小組當中,參與者在提出構想任務中寫下來的想法數量和原創性,與靜觀基準值有相關性,而在工程設計任務中考慮到的因素數量,也與靜觀基準值有相關性。靜觀基準值較高的工科學生,在發散式思考任務上的表現比較好。

雖然結果顯示,靜觀與加強發散式思考之間明顯有關聯,但是,一次15分鐘的靜觀靜坐對發散式思考表現的影響,結果並沒有那麼明顯。靜觀靜坐的確改善了提出構想任務中想法的「原創性」,可是,對於學生在提出構想任務或工程設計任務中提出的想法「數量」,並沒有具統計顯著性的影響。

我們的研究結果顯示,15分鐘的靜觀做法可能會改善想法的原創性,但或許無法增加想法的數量。未來的研究可能會受益於更多實質的靜觀訓練(不只一次15分鐘的靜坐),以釐清靜觀做法除了提升想法的品質之外,是否能增加構想的數量。

在第二項研究中,我們分析了全美各地大約1,400位工科學生和新近畢業生的調查結果,以了解靜觀與創新之間的關係。我們從本文作者之一(雪莉)主持的主修工程學生長期調查取得資料,衡量人們的靜觀基準值,以及對自己創新能力的信心(稱為「創新自我效能」〔innovation self-efficacy〕)。

我們發現,靜觀基準值可用來預測我們主修工程學生樣本中的創新自我效能。有趣的是,靜觀的某個組成元素(也就是「靜觀的態度」),是預測創新自我效能的最重要因素。雖然許多研究都聚焦在靜觀的注意力層面,可是我們的研究顯示,更重要的組成元素是你專注時的態度,或者是說,你是否採取開放、好奇和善意的態度。

擁有開放和好奇的態度,被稱為「初學者之心」(beginner's mind),也就是能夠以新的眼光檢視問題,並採取新觀點來思考如何解決那個問題。對經驗抱持開放態度,就更有可能在看似彼此無關的概念之間建立連結,這對於產生原創性的想法非常重要。擁有善意的態度,則是自我疼惜(self-compassion)的一個層面,這可以防止嚴厲的自我批評和對失敗的恐懼,鼓舞人們冒險並探索未知領域,進而提出新奇的解決方案。靜觀可支持這兩種態度。

這些研究對工程教育和技術人力有重要的意義。工程師雖然需要分析和判斷的技能,但也必須培養開放、好奇和善意的態度,以免過於執著某種特定方法,而能夠考慮新的數據資料。未來的研究可以建立在這些有希望但初步的研究基礎上,並探索可強化工科學生和員工靜觀的最佳實務。

數十年的研究顯示,透過練習可以強化靜觀。因此,Google、思科(Cisco)、寶僑(P&G)、臉書(Facebook)等許多《財星》雜誌一百大企業,正在整合職場上的靜觀訓練,以促進創意和創新,以及員工的情緒智慧和幸福。若想調整這些做法以適合自家的工程單位,這類公司不妨思考,靜觀可以如何提高對技術設計很重要的發散式思考,以及開放的靜觀態度(不只是保持專注)可以如何促成創新的心態,這些做法可為公司帶來很多好處。

(蘇偉信譯)



貝絲.黎肯 Beth Rieken

史丹福大學(Stanford University)機械工程系博士畢業生,已完成的論文主題是工程教育中的靜觀與創新。


尚娜.夏畢若 Shauna Shapiro

聖塔克拉拉大學(Santa Clara University)教授,也是作家、演講人,以及國際公認的靜觀和慈悲專家。


夏儂.吉爾馬丁 Shannon Gilmartin

史丹福大學VMware女性領導力創新實驗室(Women's Leadership Innovation Lab)資深研究學者,也是該校機械工程學兼任教授。


雪莉.薛博德 Sheri D. Sheppard

史丹福大學機械工程學教授,在大學部和研究所教授設計相關課程,並針對設計和人們如何成為工程師進行研究。


本篇文章主題創意