訓練狗狗的響片訓練，拿來訓練醫生也行！？—2019搞笑諾貝爾醫學教育獎
老師手把手教學，讓你壓力很大、擔心做錯被老師罵嗎？或許你可以試試看 2019 搞笑諾貝爾醫學教育獎的方法，改用「響片訓練 (clicker training)」來訓練，說不定效果會更好喔！
2015 年有醫學院的老師們突發奇想，把「響片訓練」這個訓練寵物的常見方法，拿來訓練學生的外科手術技巧，因為他們發現學生在實習時，常常是老師在旁邊手把手教學，讓學生很有壓力。因此他們想要試試看，不講話改用拍響片的方式告訴學生做對還是做錯，會不會就少了一些壓力，結果發現學習效果真的比較好！
響片訓練是什麼？
響片訓練原本是用來訓練各種不同的動物，最常見的是用來訓練狗狗。要用這個方法訓練，首先要讓狗狗把響片的聲音和獎勵做連結，讓牠知道只要有響片聲音，就能獲得獎勵的食物。
接著才進入訓練重點，舉例來說訓練者希望狗狗做出擊掌的動作，那就要強化擊掌和獎勵的連結。方法是在訓練過程中，只要狗狗做出擊掌的動作，訓練者就要拍一下響片，再給牠獎勵的食物。
透過這樣的方式，持續很多次，牠就會知道做出這個動作，就會聽到響片聲，並且可以獲得獎勵。
用操作制約來強化行為
這個方法其實是利用「操作制約」的原理，透過不斷的練習，讓動物知道做這個行爲會有獎勵、是被期待的行為。這個方法除了狗狗之外，像是貓咪、馬、海豚和鴿子的訓練都有效。
操作制約的知名例子，就是史金納 (B. F. Skinner) 的關老鼠實驗。史金納設計了一個籠子，裡面有一個桿子，只要老鼠拉了桿子，就會有食物掉下來，獎勵牠做了這件事，老鼠一開始可能是意外拉動桿子，但久而久之，老鼠就會發現「只要拉桿子，就會掉食物」這件事，因而越來越頻繁的做出這個動作。
而這就是操作制約中「正向獎勵（又稱正增強，positive reinforcement）」的類型，當個體做出期待的行為之後，給予牠喜歡的獎勵（增強物），來提高牠未來再做出這個動作的可能性。
在老鼠實驗中的例子就是，拉桿子獲得食物，強化了拉桿子的這個動作；而在訓練狗狗擊掌的例子中，就是透過響片的聲音和獎勵的食物，來強化擊掌的行為。
※更詳細了解「操作制約」，請參考泛科學的另一篇文章：《為什麼好人們能如此不求回報？原來都是操作制約在作祟！》
只要有響片聲音，就能獲得獎勵的食物。圖／freestocks.org@Pexels
響片訓練的優點：訊息明確、容易辨識
這個訓練法的優點是響片的聲音每次都一樣，對動物們來說很容易辨識。很多主人在訓練狗狗的時候，常常是用口頭鼓勵的方式，來告訴狗狗牠做對了。
但是人類的句子，對動物來說，其實訊息太複雜，從發音、音調起伏到音量，每次都會不一樣，對牠們來說要注意的資訊太多，會很難辨認到底哪些資訊才是重要的。
人類的句子對動物來說要注意的資訊太多，會很難辨認到底哪些資訊才是重要的。圖／freestocks.org@Pexels
因此，響片的聲音就比人聲更適合拿來訓練動物，不過其實也不一定要拍響片，只要選擇聲音固定而且清晰明確的物品，就能讓動物們把聲音連結到獎勵，來強化牠們的行為。
把響片用在人類身上並非新鮮事
把訓練動物的響片訓練套用在人身上，不知道你會不會覺得這些醫學院老師也太ㄎㄧㄤ了，但是操作制約的訓練法，並不是 2015 年這篇研究才第一次用在人類的學習上。對於很多要求動作精細的運動員、表演者，響片訓練其實已經是他們日常的一部份，但是把響片效應用在醫師訓練，倒是還沒有人這樣試過。
2015 年這個實驗的目的，是想了解如果用響片訓練法來訓練外科醫生，究竟會不會比傳統口頭示範和糾正的方法更好。
他們找來一些一、二年級的醫學系學生和 PGY 第一年、第二年的學生，平均分組後教他們外科手術上會用到的兩種技術：綁一個可滑動鎖死的繩結 (a locking, sliding knot) 和小角度鑽洞 (a low-angle drill hole)。
繩結教學：響片組學習時間長但精確度高
在可滑動鎖死繩結的部分，實驗組的教學方式，是把綁繩結的步驟拆分成 6 個精確而容易檢驗的小步驟，而且是否符合每個步驟都有各自判定標準。
綁繩節的步驟。圖/Levy et al., 2016 Fig. 1A–E
老師先一次把所有的步驟邊示範邊講解完後，再換學生實際操作，這時老師就不會講話了，只要學生精確做出符合判定標準的動作，老師就會拍一下響片，這個綁繩結拍響片的過程總共要重複做 5 次。
在控制組的部分，老師會先口頭解釋繩結的打法，然後學生會拿到一張繩結步驟圖，然後在老師在旁邊打一個繩結，但這時老師不會去糾正學生的任何動作。
為了要了解這兩種教學方法所需要的時間差多少，研究者會記錄下每個學生「從開始綁繩結到打出第一個繩結」所花的時間。接著讓學生們到旁邊自己練習 15 分鐘，在這段時間老師不會給建議，研究者估計這個時間大概可以讓他們練習 100 個以上的結。
練習完之後，再來就是測驗時間。兩組的每個學生都要打 10 個結，然後評分方式是完成動作所花的時間，以及繩結的精準度（完成 6 個步驟的精確要求，記錄有多少人精確達到要求）兩項。
結果發現，學習過程所花費的時間（示範後綁的第一個繩結），實驗組（響片提示）需要的時間比較長，而控制組的時間比較短。
但是經過 15 分鐘的練習後，打 10 個繩結所花的時間，兩組學生沒有顯著差異，平均都是約 95 秒可以完成，也就是說經過練習之後，熟練度並沒有差別。但操作的精確度，響片提示實驗組的精確度比較高（12 人成功／全組共 12 人），而控制組較低（4 人成功／全組共 11 人）。
操作的精確度，響片提示實驗組的精確度比較高，而控制組較低。圖／geudki@Pixabay
鑽洞教學：響片法的動作精確度較高
第二個是模擬外科手術中，需要的鑽洞技巧。這個技巧是要在 PVC 塑膠管上，與切面夾 45° 角鑽入管中。實驗方法也是一樣，分成一組使用響片訓練的實驗組，另一組是使用傳統教法的控制組。
實驗組的教法也是一樣，把鑽洞分解成 6 個精確而容易檢驗的步驟，而且每個步驟也有判定標準，在示範完之後，換學生操作，老師用響片來告訴他動作是否正確，之後再給他們 10 分鐘的練習時間。而控制組，指導者會示範兩次操作方式，同時口頭解說，之後同樣會有 10 分鐘練習。
最後的結果是，實驗組和控制組的學生鑽 10 個孔所花的時間，沒有顯著差異，分別是 193 ± 26 秒和 146 ± 63 秒。而學生操作這個動作的準確度，用響片教學的實驗組同學操作準確度比較高，平均每個人會鑽出 9 個符合標準的孔，但控制組就差很多了，平均只有 1.1 個孔符合標準。
看來用響片訓練對於「需要動手操作」的動作，會是一種滿有效的方法，雖然訓練過程所花的時間比較長一些，但是最後學生的操作精確度很高。
不過，研究者也說這個方法雖然看起來很好用，但是要在學校裡用這個方法還有點困難，一方面不知道其他的動作是不是也有同樣效果；另一方面，會這套教法的老師不多，因此還要先教會老師怎麼教學生，而搭配的教材也需要一起調整，是個滿大的工程。但他們會繼續努力的開發適用響片訓練的教學法。
但不管怎麼樣，響片訓練倒是值得期待，未來會被應用到更多不同操作技巧的教學上，讓學生更不用因為怕被老師罵而學不好了！
參考資料：
- 響片訓練—維基百科
- 操作制約—超普通心理學
- 泛科學：為什麼好人們能如此不求回報？原來都是操作制約在作祟！
- Levy, I. M., Pryor, K. W., & McKeon, T. R. (2016). Is teaching simple surgical skills using an operant learning program more effective than teaching by demonstration?. Clinical Orthopaedics and Related Research, 474(4), 945-955.
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