研究生,你需要快速學習新技術的能力

在研究生活中,我們不可能單純透過學校所教的課程,就將我們畢業要用的技術與知識全部學完。也因此我們常需要在短時間內快速理解全新的技術,並進一步評論、使用它來推進研究。

然而,學習新技術是一項耗時耗力的工作。我們不可能也沒有必要精通所有的技術,正如[論文閱讀與評析] — 新手研究生,讀論文前請牢記3個“不“中提到的一樣,論文也不需要全部唸完,只需要念完需要的部份即可

在本文中將探討當我們面臨新技術時,該如何有系統的面對新技術的方方面面,從而迅速上手所需技能。

其餘增進時間管理與工作效率的文章可參考7. 時間管理及增進效率

快速學習的六大步驟

1. 明確學習的必要性及深度

我們在開始學習新技術前先明確學習的必要性及深度,這有助於避免盲目學習,節省時間成本,並確保專注於最關鍵的知識與技能。

必要性

我們要問自己,這個知識或技能對我來說是否真的必要?舉例而言,假如我生活在一個遙遠的地方,從未需要使用某項特定的技術,那麼花時間學習它是否合理呢?

或者,這個知識在我目前的生活和職業中是否有實際應用價值?有時候,我們可能發現某些領域的學習對我們來說可能不太必要,就像一位愛斯基摩人學習如何種植沙漠植物可能沒有實際用途一樣。

學習深度

如果確定需要學習該技術,那麼我們需要進一步思考,我們需要學到什麼程度?能夠看懂、批判、實作、改良、創新技術的門檻都不一樣,我們需要經通道什麼程度呢?

舉例而言,假如我們要學習如何使用一台電腦,我們可以選擇像一般使用者一樣只會基本的操作,也能像工程師一樣學會寫程式或伺服器管理等

如何評估學習必要性與深度

主要可考量以下兩點:

技術重要性:

思考該技術對於研究成果的影響,是否為解決問題的關鍵因素,以及是否為提升研究品質的必要要素。

如果這是你的碩士論文中主要的應用技術或是推論的基礎 (例如:論文中最基礎論述的實驗結果是從執行該技術所得到的),那你自然必須完全精熟這個技術。若僅是作為引言中粗略帶過,那僅僅知道即可。

時間限制:

指你在學習一項新技術時所能合理分配的時間範圍。這個時間限制受到多種因素的影響,包括你的研究進度、工作壓力、學術或職業目標,以及個人生活的其他部份,這包括了對可用時間、學習期限、學習步驟耗費時間等因素的評估。

關於時間管理更多的討論可以參考7. 時間管理及增進效率

2. 理解新技術的定義、名詞及原理

”新技術是甚麼、怎麼運作” 搞清楚,才能確保在後續學習與應用中不會出現混淆或誤解,而定義、名詞就是在精確地描述這件事情

不要看到垃圾車以為是垃圾,或者是把步驟的順序錯置,如果碰到有危險性的實驗,可能會有災難性的後果,你絕對不會想在關鍵時刻把車子的油門跟煞車搞混的。

先弄清楚技術中出現的新名詞、新定義、新原理、新思考方式,才能夠在這個基礎上做學習、討論、查詢關鍵字等

你可以針對以下三個部份

確認關鍵名詞與概念

你可以從仔細研讀相關的學術文獻、書籍和專家專論,以確保對新技術的核心名詞和概念有深入的了解。針對新技術中重要名詞的解釋,你可以請教相關技術或遺棄專家或學者來建立更清晰的理解。

閱讀論文可以參考:2. 起步:論文的閱讀、分析、收集、整

整理與比對技術的原理內容

對技術有初步了解後,我會建議將來自文獻和專家的資訊整合成一份清晰的筆記。如果情況允許或需要做更深入的學習,你可以將新技術與其他相關技術進行對比。這樣可以明確了解新技術與其他技術之間的差異和優勢,有助於更好地評估其在特定情境下的適用性和價值,進一步辨識新技術在領域中的地位。

3. 考慮實際應用情境

在上一步中,我們初步瞭解了新技術的基本原理和理論方面,接下來的關鍵是深入了解技術在實際情境下的運作,以更全面地理解應用時可能遇到的挑戰。

在這個階段,我們首先需要「考慮」實際應用情境,而不是立刻投入實際執行。這意味著我們可以進行思考、討論,並比較我們最初的想法和實際情況之間的差異,同時關注可能出現的問題和檢查點。這種反覆的過程有助於我們增加對執行情況的評估和經驗,從而在接下來的第四步中更精確地定義檢查點。

我會仔細檢視在學到的這個新東西中的每一個面向,每一個步驟要如何執行、有甚麼樣的問題可能發生,具體而言可能體現在以下面向:

1.步驟具體化

深入思考學習新技術所需執行的具體步驟,並對每一個步驟進行細節分析。

這是因為在學習階段,對於新技術的不熟悉容易導致犯錯或忽略重要細節。因此,我們應該在一開始就詳盡地考慮每個步驟,確保沒有遺漏,以降低在實際執行時出現混亂和錯誤的風險。這種詳細的規劃有助於提高學習和應用新技術的效率和成功率。

2.規模因素

接下來應該考慮其規模,包括實驗設計、數據收集和處理等相關因素。這是因為規模在學習和應用新技術時是一個關鍵問題。如果我們面對大規模的問題或實驗,會遇到不同的挑戰,需要更多的資源和仔細的計劃來應對。

3.環境差異

在考慮環境因素時,我們應該思考學習過程中的各種外部條件,包括時間、地點以及教學者的背景是否相同。這些因素在學習新技術時可能會對我們產生影響,因此我們需要評估它們可能帶來的挑戰,並思考如何適應這些差異。

舉例來說,假設我們學習一位專業攝影師使用一種新的攝影技術。雖然我們的教學者可能是一位經驗豐富的攝影師,但他的攝影場景和我們的攝影需求可能存在差異。因此,我們需要考慮如何在不同的攝影環境中應用這項技術,以滿足我們自己的需求。

4. 執行、優化及找觀察點

在執行、優化和確認觀察點的過程中,我們首先需要實際應用所學的技術,同時對照之前的預測,以將學習轉化為實際的技能和知識。這一步也有助於後續步驟中的優化工作,以及建立標準作業程序(SOP)。

在執行新技術的實際應用時,我們應制定一個觀察計劃,根據學習目標和實際應用情境,選取一些可能的觀察點。這些觀察點在整個過程中扮演關鍵角色,因為它們有助於我們確保操作的順利進行。為了確保這些觀察點的有效性,它們必須具備以下特性:

  • 易於觀察:觀察點應該容易被觀察到,不應該需要特殊的工具或困難的操作。
  • 直觀:觀察點的含義應該能夠直觀理解,不應該需要過多的解釋。
  • 反應明顯:觀察點的變化應該對技術操作的影響或結果容易察覺,不應該模糊或難以辨識。
  • 高再現性:觀察點應該在不同情境下能夠多次觀察到,而不是偶然事件。

除了觀察點的確定,當我們初步掌握了新技術後,我們可以從自身的感想入手,思考如何優化技術並了解其限制。我們可以考慮以下方面:

首先,我們可以問自己,哪些部分讓我感到不愉快或困難?這有助於我們識別需要改進的方面,使學習和應用變得更加舒適和順利。

其次,我們可以思考如何更快地完成相關任務?是否有方法可以提高效率,縮短學習和應用的時間?

同時,我們可以檢視整個學習過程,問自己哪些步驟實際上可以省略或簡化?這有助於精簡學習流程,使其更加簡便。

還可以關注哪些部分常常影響我最後的成果?是否有方法可以改進這些關鍵部分,以提高技術的應用效果?

此外,我們可以思考在某些情況下,這個新技術特別無用或特別有用?我們應該思考它在實際應用中的優勢和限制,以便更好地選擇何時使用它。

接下來,我們著重於技術的優化。這包括辨識可以改進的部分,根據觀察和實際操作,找出提升學習和應用效果的方法。同時,我們可以根據觀察點和實驗結果,調整學習策略,採用更有效率的方法,以加速學習過程。

最後,我們需要識別技術的限制。這包括思考技術可能的局限性和適用範圍,確認在某些情境下可能無法完全運用該技術。如果發現技術有明顯的限制,我們應該尋找替代方案或相關技術,以應對可能遭遇的問題。這樣的執行和觀察過程確保我們能夠成功應用新技術,同時不斷優化我們的方法,以達到更高的水平。

你同時也能參考同領域或是有使用類似方法的文獻來改善方法,尤其是method paper就是為此而生,詳細介紹可參考[論文閱讀與評析] — 論文百百種搞不清楚? 盤點4種參考文獻的特性與適用場合

5. 建立SOP

SOP是標準作業程序的縮寫,是指在特定工作或活動中應該遵循的一系列步驟和準則。根據SOP繪製的流程圖也是平時管理研究進程的4種圖表之一,可參考[實驗設計] — 實驗圖表好雜亂? 如何用4種圖表從宏觀到微觀的整理與呈現實驗數據

完善SOP後才能方便將來回顧、運用及傳承,具體作法可參考這篇[研究生日常] — 寫好自己的武功秘笈! 詳解如何撰寫良好的實驗步驟SOP,此處我們大致提一下:

首先,我們應該回顧之前第2步中整理的學習筆記和經驗,確保內容完整且精確。這有助於我們建立基礎,以便進一步的整合和完善。

接著,我們需要整合第4步中的經驗和觀察點,形成連貫的敘述。這有助於我們理解整個學習過程,並確保不會遺漏重要細節。

然後,我們可以建立實際執行所優化過的流程圖,以清晰地呈現學習和應用新技術的具體操作步驟。同時,我們也可以制定一份步驟清單,詳細列出實際執行過程中經過改進的每個重要步驟和相關注意事項。這有助於我們在實際操作中保持組織和紀律,確保每個步驟都經過實際優化。

在建立SOP文件時,我們應清晰地描述每個步驟的具體操作和相關要點,避免含糊或不明確的描述。需要的話可以添加圖片或示意圖,以更直觀地展示某些步驟或操作方式。

隨後,我們應該根據SOP文件實際進行學習和應用新技術的操作,以確保SOP的準確性和實用性。如果在實際操作中發現問題或改進的空間,我們應該不斷優化和改進SOP文件,使其更加完善和有效。

最後,我們需要建立學習和回顧的機制。在學習新技術時,不斷更新SOP文件,紀錄自己的學習和改進過程。定期回顧SOP文件,確保保持熟悉並隨時可以查閱。這樣的SOP建立過程可以幫助我們更好地應用新技術,提高效率,並確保知識的持續傳承。

6. 保留與技術來源的溝通管道

即便經過了前面的學習、實踐、優化和建立SOP的過程,我們在實際應用中仍可能遇到無法預料的問題或bug。因此,為了確保能夠應對這些技術上的困難,我們應該保留與技術來源的老師、專家或同儕的溝通管道。這樣,當我們在遇到困難時才能夠迅速尋求支援。你可以直接與這些學者們聯絡,也可以多參加學術會議或研討會主動尋找相關學者,可參考[研究生日常] — 什麼是研討會? 解析參加研討會的準備事項與收穫

範例:學習CRISPR-Cas9

最後我們以一個例子大致說明用六個步驟迅速學習新技術的作法

明確學習的必要性及深度:

假設你是一位生物學碩士研究生,你的研究項目需要使用一種最新的基因編輯技術來修改特定生物體的基因。這種技術對於你的研究非常重要,因為它能夠幫助你回答你的研究問題。

理解新技術的定義、名詞及原理:

接下來,你需要深入了解這種基因編輯技術的定義、名詞和基本原理。這可能包括學習該技術的核心概念、相關名詞,以及技術的操作原理,例如CRISPR-Cas9。

考慮實際應用情境:

在這一步中,你需要考慮實際應用這種基因編輯技術的情境。你可以思考如何在你的研究中應用CRISPR-Cas9 可能遇到的挑戰和問題,例如選擇合適的靶基因、潛在影響editting 效率的因素等。

執行、優化及找觀察點:

在這一步中,你可以開始實際執行這種基因編輯技術。你可以選擇一個具體的實驗,根據之前的學習,執行技術操作。同時,你可以設置觀察點,比方說細胞的生長狀態,guide RNA的品質等。

建立SOP: 在這一步中,你可以建立一份標準作業程序(SOP),以記錄這種基因編輯技術的操作步驟和注意事項。這份SOP將成為你的參考文件,幫助你在未來回顧、運用和傳承這項技術。

保留與技術來源的溝通管道: 最後,你應該保留與技術來源的溝通管道。如果在實際應用中遇到困難或問題,你可以聯繫專家、老師或同事,尋求專業支援和指導,以解決技術上的挑戰。