絕大多數的工程師都非常好學，都在認真努力的學習。
至少關注“降本設計”公衆号的工程師一定是好學的。
然而，我們經常碰到的一個情況是：我們學了很多知識，但是總感覺自己的産品設計水平依然在低水平徘徊，上不了一個新的台階。或者積極努力的學了一段時間之後，技術水平遇到瓶頸，再也無法提高。
根本原因是我們沒有進行分類學習，即我們過于專注于去學習知識維度較低的事實類知識，而忽略更高維度的概念類知識、程序類知識，甚至元認知類知識。
（這段文字看上去很拗口，不用慌，後面有案例說明）
事實類知識掌握得再多，也僅僅是有助于我們解決熟悉問題。而一旦事物和環境發生變化，我們就無能為力。
本文以四位工程師的四個總結反思作為引子，分享我對四個知識維度的認識，以及如何利用四個知識維度的理論來指導産品設計知識的學習。
讀完本文，希望工程師能夠明白：為什麼有的人可以成為大師，而有的人工作多年依然是小白！
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四位工程師的故事
四位工程師，分别叫小白、資深、專家和大師，共同參與了一個項目，該項目涉及到如何減小注塑成型熔接痕缺陷。
當項目完成之後，每位工程師對參與過程進行總結與反思。
1.1 工程師（小白）
工程師（小白）認為，他應該記錄項目發生過程中的所有細節和重要知識點，這樣下次再發生相同的熔接痕問題時，他就可以直接依據經驗解決。
工程師（小白）總結的内容包括：
可以看出，工程師（小白）把注意力集中在熔接痕的具體細節和要素上，即事實類知識。
1.2 工程師（資深）
工程師（資深）認為，熔接痕的每一個細節和要素固然非常重要，但更需要關注每個細節和要素之間的邏輯性和結構性關系，這樣才能夠更深層次的理解熔接痕問題發生的根本原因、繼而提出針對性的解決方案。
下次發生熔接痕缺陷問題時，他就可以系統化、邏輯化的去解決；而不是依靠一個一個的知識點，去試錯、去驗證。
工程師（資深）在整理事實類知識的基礎上，從熔接痕的機理、危害和解決方法三個角度進行了分類總結，找出三者之間的邏輯關系；在解決方法上，又分為塑膠材料、塑膠件設計、注塑模具和注塑成型。
1）熔接痕産生的機理
注塑成型充填時，熔料在模腔中的流動，一般模腔壁面的溫度都比塑料的熔點低，所以熔料從進入模腔的時刻起便開始冷卻，在與模壁接觸的一層熔體構成了不移動的外殼（冷凝層），而其内部則仍然是較熱的熔體（流動層）。
▲紅色代表熔料，藍色代表冷凝層，紅色箭頭代表熱傳方向
當兩股以上熔料流彙時，熔料流動前鋒包裹着的這層張力較大的冷凝層起到了阻止對方與自身融為一體的作用，影響了兩熔流的徹底均勻混合，由此導緻了兩熔體相接觸段的局部微觀結構不同，宏觀上就會出現一條平直或彎曲的若隐若現的痕迹，類似一道較明顯的接縫，嚴重時會呈現一個凹槽。
熔接痕是兩股流動的塑料熔體相接觸而形成的形态結構和力學性能都完全不同于塑料其它部分的三維區域。
▲熔接痕的形成
2）熔接痕的危害
熔接痕會驗證影響塑膠件的外觀質量，減少表面光潔度，使塑膠件後續塗裝、電鍍工序産生色差。
熔接痕對塑膠件的力學性能影響也很大，降低塑膠件機械強度，給塑膠件的正常使用帶來漏水、漏氣或受載後斷裂等安全隐患。
在熔接痕區域的兩股熔流交彙處會産生V型缺口，此種近似裂紋結構容易産生應力集中，使此部分力學性質與強度較差，同時也是裂紋潛伏區。
3）熔接痕的解決方法
在熔接痕的解決方法上，包括四大類：
從塑膠材料選擇上，流動性較佳、容易維持料溫的塑料熔接痕強度較強；熔接痕對于增強塑料如玻纖、碳纖以及填料等較為敏感，減少玻纖等的含量可以使得熔接痕強度增加；等等。
從塑膠件設計上，保證壁厚均勻，避免壁厚急劇變化；減少嵌件、孔和洞等特征；等等。
從模具結構上，合理設置澆口位置；合理設計澆口數量；避免澆口尺寸過小；等等。
從注塑成型過程控制上，提高溶體溫度和模具溫度；提高注塑壓力和保壓壓力；提高注塑速度或縮短注射時間；等等。
可以看出，工程師（資深）關注的是各個細節和要素的邏輯性和結構性關系，即概念類知識。
1.3 工程師（專家）
工程師（專家）認為，熔接痕缺陷僅僅是塑膠件注塑成型過程中的衆多缺陷之一。
他希望從當前的熔接痕缺陷解決過程中總結出一套行之有效的産品結構設計的問題解決方法和流程。
後續在解決其它塑膠件缺陷問題時、甚至其它任何産品結構設計相關問題時，就可以遵循相同的流程和思路。
在基于“99%的發明、創新和解決方案都已經存在的”前提下，他提出解決問題的思路和流程是：
第1步：把當前所在産品的問題，上升到所有行業所有産品的問題；
第2步：通過百度文庫、Google、微信公衆号、知網、道客巴巴、以及京東當當購買相關書籍等，查找所有行業所有産品的問題解決方案；
第3步：把所有解決方案，應用在當前具體産品上，選擇出最合适的解決方案。
▲問題解決的程序化思路
如果是熔接痕問題，那麼解決的程序化思路是：
▲熔接痕問題解決的程序化思路
可以看出，工程師（專家）關注的是程序化的思路和流程，即程序類知識。
1.4 工程師（大師）
工程師（大師）同工程師（專家）一樣，他把熔接痕問題看作産品結構設計中碰到的許多問題之一。
他已經總結出一套通用的程序或工具，用于理解、分析和解決其它各種各樣的産品設計問題。
然而，他關注的不僅僅是生搬硬套或者機械式的使用或應用這些程序和工具，他還關注的是“邊使用邊思考”，對自己使用這些程序或工具的方式進行反省或進行元認知活動。
例如，他把在熔接痕解決過程中所有的“問題解決的程序化思路”所碰到的問題列舉下來，發現可以在搜索的過程中可以加入“頭腦風暴”的形式，通過與公司或者供應商的資深專家，獲取更多的解決方案的路徑。
另外，他還關注在整個問題解決過程中發現自己，找到自己擅長的領域或者自己長處和短處。
可以看出，工程師（大師）關注的是元認知知識，即元認知類知識。
正在閱讀本文的您？您屬于哪一種工程師？
千萬不要告訴我，您哪一種都不屬于，因為您從來上就不總結反思。
注：以上故事改編至書籍《布魯姆教育目标分類學》
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什麼是知識的内容維度
美國教育心理學家布魯姆在《布魯姆教育目标分類學》一書中，将知識在内容這個維度上分成了四類：
事實類知識（Factual Knowledge）
概念類知識（Conceptual Knowledge）
程序類知識（Procedural Knowledge）
元認知類知識（Metacognition）
2.1 事實類知識
事實類知識是通曉一門學科或解決其中的問題所必須了解的基本要素。
概念類知識是相互分離的、零散的、孤立的、和“信息片段”形式的知識，包括術語知識、具體細節和要素的知識。
例如：對于工程師來說，熔接痕的定義就是一個事實類知識。
熔接痕（Weld line）是熔融塑料在型腔中由于遇到嵌件孔洞、流速不連貫區域、充模料流中斷區域而以多股形式彙合時，因不能完全熔合而産生的接縫 。
另外，熔接痕處的強度是塑膠件本體強度的10%~90%，通過修改澆口位置可以調整熔接痕的位置等等，都可以看成事實類知識。
事實類知識又被稱為“惰性”知識，如果僅僅知道大量事實類知識，我們看上去似乎很資深，但是我們并沒有從更深層次去理解，不能夠融會貫通、或者不能夠将這些知識按照學科或者以有用的方式系統地組織在一起。
事實類知識很難遷移。
2.2 概念類知識
概念類知識是在一個更大體系内共同産生作用的基本要素直接的關系。
相對事實類知識，概念類知識更為複雜、更為結構化、相互關聯，每個知識點以某種形式組織在一起，反應了我們對此類知識的深刻理解。
例如，下圖就是就是熔接痕的概念類知識表示。
概念類知識的重點在知識關聯，關聯的知識點越多，結構越符合邏輯，越容易理解并應用。
在我們擁有大量事實類知識的基礎之上，把這些知識有機的組織和結合起來，形成概念類知識，這反映了我們對該類知識的深刻理解，并能夠幫助我們把所學知識遷移到新的情景中，從一定程度上克服“惰性”知識問題。
例如，熔接痕是一種塑膠産品缺陷，那麼我們可以把關于熔接痕的概念類知識，遷移到所有的塑膠産品缺陷上，包括塑膠件縮水、塑膠件内應力、塑膠件翹曲變形等，我們都可以使用類似的結構和角度去分析和解決。
2.3 程序類知識
事實類知識和概念類知識是關于WHAT的知識，即知識是什麼。
程序類知識是關于HOW的知識，即如何做某事的知識。這裡，“某事”是完成相當程式化的練習，可能是解決新問題難題，也可能是它們之間的任何事情。
通常，程序類知識需要遵循一系列或序列步驟的形式出現，包括技能、算法、技術和方法等。
例如，注塑成型冷卻時間的計算公式就是程序類知識。
▲注塑成型冷卻時間的計算公式
上一節中，産品結構設計類問題的解決思路和流程也是程序類知識。
▲問題解決的程序化思路
程序類知識是方法，與具體學科、具體領域存在密切關系，可以在本學科、本領域進行遷移。
如果我們掌握的程序類知識越多，那麼我們就能輕易的從從一個行業跳槽到另外一個行業，因為即使産品不一樣，但是産品結構設計的方法和理論都是一樣，可以從一種産品遷移到另一種産品。
從另外一個角度來說，為什麼很多工程師覺得跳槽到另一行業非常有挑戰？或者在面試時被拒？
那就是因為工程師沒有掌握産品結構設計的程序類知識，僅僅是學習了事實類知識和概念類知識。
2.4 元認知類知識
元認知類知識是關于一般認知的知識以及關于自我認知的意識和知識。
我們對自己學習中感知、記憶、思維、想象等認知活動的再認識、再思考及進行積極的監控，就屬于元認知的範圍。
簡單的說，元認知類知識就是關于認知的知識。
元認知的實質是人的自我監控，元認知的作用是從深層次提高學習能力和從根本上提高學習效果。
以下這些就屬于元認知類知識：
元認知類知識，與具體學科、具體領域不存在密切關系，可以跨學科、跨領域進行遷移。
很多高手，做産品設計工程師很成功，轉行去做項目管理、做銷售等也很成功，根本原因就是他們學習和掌握了元認知類知識。
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知識内容維度的等級、關系和價值
3.1 知識内容維度的等級
四類知識，從價值和遷移性來說，等級如下所示：
事實類知識的價值最低、可遷移性最差；
元認知類知識的價值最高、可遷移性最高；
當然，并不是說低維度的知識我們就不去學。
每一個低維度知識，都是高一層維度知識的基石。
如果沒有下一層低維度知識的支撐，我們就無法掌握上一層維度知識。
3.2 四類知識的相互關系
如果把知識比喻成一棵樹的話，那麼：
事實上類知識就是樹葉；
概念類知識就是樹枝；
程序類知識就是樹幹；
元認知類知識就是樹根；
3.3 利用知識維度指導學習方向
當我們清楚四類知識的維度等級之後，我們就可以使用維度等級來指明我們學習的方向：即我們應當去學習更高知識維度的知識。
當然，這并不是說較低知識維度的知識沒有價值。
如果我們在一個行業内呆的足夠久，記住足夠多的低緯度知識，我們也非常有機會成為該行業領域裡面的資深工程師。
但是，如果我們想成為專家、成為大師，僅僅依靠低緯度知識是無法進行的。
這有三個原因：
1）低維度知識的遷移性比較差
換一個産品，或者換一個使用場合，隻要知識依托的環境發生變化，低維度知識就無法遷移。如果我們傻乎乎的照搬或遷移，那麼錯誤就有可能發生。
2）人的大腦無法記住太多的低維度知識
低維度知識就是一個個的知識點，沒有連接。而低維度的知識又很多，要想記住衆多的低維度知識，難度非常大。
而相反，如果我們掌握高維度的知識，那麼很容易通過自上而下、從整體到局部的方式，去學習和掌握低維度知識。
這就是我們常說的降維打擊。
3) 低維度知識普遍存在
低緯度知識是普遍存在、發展成熟的知識，在網絡上、在書籍上，在手冊上，應有盡有，需要的時候我們可以直接去搜索讀取即可。
而且低維度知識，每個工程師都有機會去獲取，你會他（她）也會，這就讓工程師很難形成獨特的競争力。
如果我們的腦子裡全部存儲是低維度知識，特别是事實類知識，那麼我們就需要去反思自己的學習方向是否存在偏差。
我們應當具備更高維度的知識，隻有這樣我們才能成為大師。
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如何去提升知識維度
1）有意去提升知識維度
我們做完每一個項目之後，就會總結出各方面的經驗教訓知識，絕大多數的經驗教訓都是低維度的知識例如事實類知識；我們通過看書、看資料，也經常學習到很多低維度的知識。
當我們總結出或者學習到低維度知識時，我們需要有意的去尋找這些知識與我們固有知識的連接，盡可能的把知識維度向上提升和擴展。
2）反思和總結
孔子講：每日三省吾身，就是要不斷的反思自己，調整自己。
工程師應養成反思的習慣，善于總結自己的成功經驗，特别要注意總結自己成功的學習方法和思維方法，借鑒他人在這方面的經驗，不斷養成最适合自己的學習方法和思維方法。
可以采用以下方法
方法１、反思錄：每天記學習反思錄是一種很好的總結方法。記的内容可包括當天學習的主要内容、知識點及其之間的聯系，容易混淆的概念和容易出現的錯誤，自己在學習上的進步及不足等。
方法２、打坐冥想：放空自己，思考自己一天的收獲和問題，思考自己如何改進自己的學習和思維過程，進行認知重建。
3）刻意練習
很多工程師看了本文，覺得非常有道理。
但是僅僅是看了本文，沒有去刻意練習，以緻于最後“一看就會，一用就廢”。
要想成為高手，必須進行刻意練習。
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4）讀書
讀書是提升知識維度的最好辦法。
對于産品結構設計來說，我們不但要讀本專業的書籍，我們還要讀其它學科的書籍，例如關于認知的書籍、哲學書籍、心理學書籍等等。
書看得越多，認知能力就越高，也越容易學習和掌握高維度的知識。
最後的話
工作多年，我們依然是小白？
還是逐漸成長為資深、專家或者大師？
這與我們努力與否、勤奮與否沒有必然的關系。
而是與我們學習知識的内容維度具有直接關系。
那些最終成為大師的工程師，善于利用四種知識維度，在積累掌握低維度知識的基礎上，不斷向上升維、不斷向上進化，最終成為為專家和大師。
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作者簡介：鐘元，著有書籍《面向制造和裝配的産品設計指南》和《面向成本的産品設計：降本設計之道》
隻顧埋頭畫圖、不擡頭看路的工程師，
和一邊畫圖、一邊思考的工程師，
注定是截然不同的職場命運。
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