專家、風格、創造力設計師必須具有相當大量的設計專家知識，才有能力產生設 計作品(Simon, 1975; Akin, 1990; Anderson, 2000)，三種設計師之間必定存在著共同 的特性，也相對地存在一些差異之處；然而設計師會有創造力的行為，和形成設 計師的過程有不可分的關係(Simon, 1974)。為了探討本研究的問題，將整個研究的 分成以下三個步驟：
認知模型的創造力因子分析
現今相當多的設計認知研究，從不同的角度探討設計師的行為，例如：設計知識、
設計搜尋、草圖行為…等。然而不同的角度的研究，會形成不同的評估因子；因 此，本研究的第一部份將先分別以設計知識及結構、設計策略、及草圖行為的認 知角度，來分析在現有的設計認知理論，整合出一些認知因子，來做為認知實驗 中判定專家、風格、及創造力設計師的因子。
生手設計師形成經驗設計師之認知實驗
生手設計師經過一段設計的訓練及學習，漸漸會熟悉某些特定的設計問題，進而 成為該設計問題的有經驗設計師。因此本階段的實驗分析出由生手設計師轉變成 有經驗設計師，以前階段分析出的設計知識、設計過程及策略、及草圖行為等認 知因子，來評定生手設計師是否經過多次的實驗後，漸漸成為有經驗設計師。因 此本階段的實驗步驟如下：
1. 先前實驗測試：為了掌握一些實驗的因素，例如：在受測者的選擇方面、受 測者的草圖能力及專業知識知識、實驗的過程…等，都是本實驗中難以掌控 的因素。因此透過先前實驗測試，來確定正式實驗中受測者的選擇及實驗過 程，再進行正式實驗。
2. 正式實驗：經過前階段的先前實驗測試，修改一些受測者及實驗過程上的問 題，因此本階段的受測者選擇及實驗步驟修改如下，並開始進行正式實驗。
3. 編碼系統的建立：在分析正式實驗的不同階段，需要不同的編碼系統來分析。
本階段以時間為斷句依據，10 秒為一個斷句單位，分析出每一次設計構想的 實驗中，設計師發生不同的認知因子的次數，做為判定設計師種類的依據。
4. 實驗結果及探討：從三個角度的認知因子，來分析 10 位受測者的三次實驗，
可以看出受測者在三次實驗過程中運用不同認知因子的次數，可以分析出某 些受測者可能具備有專家特質，另一些有風格的特質，另一些可能有創造力 的特質。因此，決定 3-4 位可能為專家、風格、及創造力傾向的設計師，進 一步實驗，來探討形成創造力設計師的過程。
形成專家、風格、及創造力的認知實驗
經由上一個認知實驗中可以得知，部份的受測者可以從設計主題中獲得設計知 識、分析及定義設計問題、解決設計問題，成為此設計主題的有經驗設計師。在 Simon 一系列的研究提到(Simon, 1966, 1975, 1999)，形成具有創造力的設計師，必 須經過三個階段：從生手，專家，到有創造力的設計師，因此以時間的軸向來看，
設計師會因設計知識、或設計策略、或是草圖行為上的改變，分別形成不同的三 種設計師(專家、風格、及創造力設計師)。因此，本階段的步驟如下：
1. 實驗目的及步驟：在本階段的認知實驗目的，將基於 Gruber (1989)所提的設 計師發展的角度，以前一階段的設計專家再繼續進行實驗，使受測者漸漸形 成三種不同傾向的設計師，來分析他們在三類認知因子上的改變以及異同性。
2. 分析方法及編碼系統：本階段是以前面所提之創造力認知因子，來分析受測 者在產生全新的設計構想時，在設計知識與結構、設計策略、及草圖行為上 的變化。因此在口語分析方法的選擇上採用仍採用“放聲思考”的口語分析 法，以此方法除了可以分析受測者在設計知識上的轉變之外，同時可以分析 受測者在身體動作、對草圖的感知、及機能上或是概念上的認知活動。
3. 實驗結果及探討：三種設計師(專家、風格、創造力設計師)除了在設計知識及 結構有不同的創造力因子外，在設計策略及草圖行為也會有不同的創造力因 子。經由此階段來分析設計知識及結構、設計策略、及使用草圖的行為，將 可以分析出設計師如何形成不同傾向的設計師。
在論文的最後則針對本研究提出的問題，及並論文的結論加以說明，同時也提出 本研究的限制、可能的後續研究、以及研究貢獻。
第二章 先前研究
在設計認知的研究中，大略可區分成三大類：設計知識、設計過程及策略、及草 圖行為，本研究試著以這三類的角度，來探討專家、風格、及創造力設計師在設 計過程或行為中，產生的三種不同形態的認知活動及設計行為。因此先分別針對 三類相關的認知研究加以分析及整理，同時比較不同形態的設計師之間的差異。
2.1 設計知識
在心理學的研究中發現，人們會運用過去相關的知識來解決目前所面對的問題，
也就是一個能解決問題的人，必須擁有大量的知識及經驗，來幫助他呈現及發現 有意義的問題，並產生決解問題的架構，進而以一定的方式來解決類似的問題 (Medin, Ross, and Markman, 2001)。在設計的領域中也有類似的情形，設計師會以 相關的設計知識及經驗，解決面臨的設計問題；然而設計師必須具備多少設計的 專家知識，要有什麼樣的知識結構，要經過多少時間的經驗累積，及什麼樣的解 決問題過程，才能成為一個可解決某一特定設計問題的專家設計師。
早期探討專家行為的研究，都是分析西洋棋專家的下棋行為(A. de Groot, 1965;
Simon and Gilmartin, 1973)，如何使一個生手轉變成一位專家，長久以來都一直從 不同角度來爭論的議題，從專家知識的量而言，Simon (1974)指出任一領域的專家 所擁有的專家知識大約是 25,000 到 100,000 的記憶單位 (chunks)，這個記憶的數 量相當於一個成年人所使用之母語字彙的數量。然而，人們的記憶系統會將相關 的知識組織同單一個知識單位，A. de Groot (1965)在他的研究中發現，西洋棋的專 家會以 4 個或 5 個棋子位置的相關性，來建立一些棋譜，他不會記憶單一棋子的 位置，而是記憶那些棋譜；但如果以隨機的方式來排列棋子，專家和生手之間就 沒有太大的差異。因此Simon and Gilmartin (1973)更精確地估計西洋棋大師必須擁 有超過 50,000 不同格局的棋譜，才能在下西洋棋的過程中有較好的表現；然而西 洋棋的專家所擁有的獨特記憶能力，只能用來記憶他們西洋棋中解決問題的專家 知識(Anderson, 2000)。除了擁有的大量的專家知識外，也要經過 10 年不斷的磨練，
一個生手將會成為一個特定領域的專家，這些專家會有優於一般人的特質(Simon, 1999; Ericsson et al., 1993; Gardner, 1993)。
2.1.1 設計的專家知識
相同領域中的相關專家知識如何使他們變成專家？在長期記憶中的知識和專家卓 越的表現必定存在著一些特定的關係。以西洋棋而言，一個記憶單位的專家知識
－棋譜，包含了一步棋的狀態及接下來連續的幾步；因此，西洋棋專家只有效率 地分辨目前所面臨的狀態，運用不同的專家知識來解決目前的棋局，專家不需要 花太多大腦的資源來想下一步要如何走，因此在西洋淇專家的長期記憶裏，相關 的專家知識有二大好處：可避免錯誤發生，及可使專家把主要的大腦資源用於從 不同的角度或是運用其他的策略來解決問題(Anderson, 2000)。在設計的領域中，
設計師的專家知識和專家的設計行為也有相同的關係，Akin (1990) 也提出，擁有 較多建築知識或較富有經驗的設計師，會運用這些設計知識，可以立即考量新的 設計情境，並快速地針對關鍵性的議題加以探討。設計的專家不但具備辨別設計 狀態的能力，及在記憶中找尋關於設計問題的資訊，還能適當地可以解決設計的 狀態(Simon, 1999)；因此專家所具備的基本能力包括了－辨別設計狀態的能力、聯 想相關的知識、及解決目前所面臨的問題。
Akin (1990)提出了三種設計師的認知能力：圖形辨識(recognition)、問題的重建 (problem restructuring)、及程序性的知識(procedural knowledge)。在圖形辨識的能 力中，西洋棋的大師應用有效率的視覺或是圖形的辨識記憶，來呈現較抽象的西 洋棋格局。這種超人的辨識能力，可過濾多餘無意義，及不相關的資訊，並提供 專家一個較窄及較清楚的搜尋解決方案的空間。在問題重建的過程，Akin (1988) 指 出專家設計會多次地透過修改最初的設計限制來重建設計問題，同時定義了正確 的設計問題後，也決定瞭解決方案。在第三種，也是最重要的能力，是指專家的 程式性的知識。專家從存在記憶中過去的設計經驗，學習到連續的設計行為，來 解決面臨的設計問題。這樣的現象顯示專家所獲取到的專家知識包含了從宣告性 的知識(declarative knowledge)轉換成程式性的知識(procedural knowledge) (Akin, 1990; Anderson, 1982, 2000)。舉例來說，在 Anderson (1982) 的研究中指出，學生 會將宣告性的知識，如即定的公理，轉換成程式性的知識。這樣轉換的過程稱為
「知識程式化(proceduralization)」。這種程式化知識有二個不同的目的：使有效率 地應用知識來解決問題，及在一定選擇的自由度下，可以產生解決問題的個人風 格。對前者而言，可快速地解決定義良好(well-defined)的問題；而後者則可選擇出 一些滿足設計限制的方案，來解決定義(ill-defined)不良的問題(Akin, 1990)。
設計專家的程式化知識是由宣告性的知識轉變而來的(Akin, 1990; Anderson, 1982, 2000)，有相當多的研究提出轉變成「程式化知識」的過程，包含了三個階段－認 知階段、聯結階段、及自動化的階段(Fitts and Posner, 1967; Anderson, 1982; Medin, Ross, Markman, 2001)。第一個階段－認知階段，人們對所面臨到的事物加以編碼，
而獲得宣告性的知識(declarative knowledge)，再用這些宣告性的知識來解決問題。
而獲得宣告性的知識(declarative knowledge)，再用這些宣告性的知識來解決問題。