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[摘要]复杂学习旨在达成综合的或者多样的学习目标，需要在实际的任务情境中将零散的知能协调和综合起来。复杂学习涉及到知能之间的水平关系和垂直关系，还包括了将要完成的学习任务并区分为创生性和再生性。创设复杂学习环境的总体要求是面向完整任务、呈现相关知能、提供程序支持和安排专项操练四个组成部分，具体包括了十个步骤，即分解复杂知能、排序任务类性、规划学习任务、确定心理模式、厘清认知策略、呈现相关知能、明晰规则／程序、弄清前提知能、提供程序支持和安排专项操练。
[关键词]四元教学设计；个性化培训；复杂学习；再生性知能；创生性知能
[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [文章编号]1672—0008(2010)04-0051-11
“四元培训与教学设计模式”(four component tram andinstructlonal deslgn model)，一般简称为4C，ID model，也有翻译为“四成分教学设计模式”或“四要素教学设计模式”。它是当代国际著名教学设计理论家冯曼利伯(van Merrienboer,J.J.G)教授与他的团队在20世纪90年代初提出的，这一模式逐步完善花费了将近20年的时间——1997年出版了全面论述四元教学设计模式心理学基础的《掌握复杂的认知技能》一书到2007年出版了《设计复杂学习的十个步骤》，形成了系统并且具体的设计路径。目前，该模式已经被国际培训与教学技术界公认为是最有竞争力的教学设计理论之一，对改进教学效能，聚焦复杂学习，实现学习迁移等均有重要的现实价值。
冯曼利伯系荷兰开放大学教育技术专长研究中心主任，同时也是荷兰10所大学联校教育研究中心主任，主要研究专长是认知架构与教学、复杂学习的教学设计、教学设计的整体化方法以及适应性数字化学习等。他已经发表了100多篇学术论文并且在多家国际著名的教育技术学学术刊物担任评委。考虑到国内对冯曼利伯的四元培训与教学设计模式的介绍和评述仍然是初步的，而该模式本身有巨大的应用潜力以及对教学理论发展的诸多启示，文章主要根据冯曼利伯在欧洲实施的“基于计算机设计工具的个性化培训高级设计方法”(Advanced Design Approach for Personalized Training-Interactive Tools，简称为ADAtrHT)这一项目的方法论，对四元教学设计模式中有关复杂学习性质、主体设计要素以及设计复杂学习的十个步骤等作一概述。
一、复杂学习概说
(一)复杂学习中的知能关系
复杂学习(complex learning)是一种综合学习，总是涉及达成多种学习目标。复杂学习不能依赖于孤立的情境，需要在实际的任务情境中灵活运用零散的知能。因此，复杂学习总是表现出整体大于部分之和的特点，即对不同的知能进行协调与综合。之所以整体能够大于部分之和，是因为完成复杂学习时掺入了协调和综合局部知能的能力。图l是关于“检索专业文献”这一中等复杂任务学习中相应知能关系的图示。在这一学习任务中，我们希望学习者不只是掌握一个一个单项的文献检索技能，而是能够学以致用，运用这些技能去实际检索专业文献。总之，一门精心设计的复杂学习培训与教学方案不应该只是让学习者获得孤立的知能，而是要具备运用所有的知能用协调和综合的方式，来解决实际问题的本领。
因此，把握复杂学习势必会涉及到讨论知能之间的关系。图1中的知能层级体现了两种基本的关系，这是在设计培训与教学方案时必须予以认真考虑的。第一种是“水平关系”，即从左至右的各种知能从总体上说是并列的。在水平关系中具体又可以分为“先后关系”(比如首先要选择一个数据库，然后再输入检索查询方式)、“同时关系”(比如可以同时输入检索词和完成搜索并呈现搜索结果)和“换位关系”(比如先确定相关的专业领域。然后确定检索文献的起至年月：也可以倒过来做)。第二种是“垂直关系”，即各种知能之间自上而下包容(比如“先要学会检索方法，才能实际完成检索”)。在错综复杂的层级关系中。还有一种是“相似关系”，这表明知能之间很容易组合起来。
图1初步指明了复杂学习结果的典型特征。也就是说，在专家型业绩表现中，所涉及的知能上有本质的差异。有些知能的应用从一个问题情境到另一个问题情境是会不断变化的。例如：“确定查询方式”，这对每一次新的检索工作来说，都是需要作出具体判断。专家能够熟练地完成检索，这是因为他们具备了高度复杂的认知图式。正是这些认知图式能够帮助专家作出推断和决策。所以，图式的另一个作用就是在新的任务中，由于它包含了概括化的知能和具体的案例，能够起到一种“类比”的作用。
在图1的层级关系中，有一些相对比较低级的知能对于各种不同的问题情境而言，应用起来变化不大。例如：“运用检索程序”，这就是一个不太需要作出变通的知能。专家之所以能够熟练地掌握这些知能，是因为图式中包含了将问题情境中的具体规则与行动路线直接联系起来的规则。专家甚至可以“自动化”(无意识地不需要作出心理努力)地完成实际检索，这是因为他们对规则的把握已经达到了炉火纯青的地步。
(二)复杂学习中的两类任务
复杂学习的培训与教学方案不仅要关注知能的协调与综合运用，同时也要考虑运用这些知能本身所带来的本质差异。为了更加准确地规定业绩表现目标的差异，我们可以将知能分为创生性和再生性(non-recurrent and reculTent con-stituent skins)两种类别。对创生性(新颖的，付诸较大努力的)学习来说，问题的解决从一种情境到另一种情境是变化的；是依据认知图式(即认知策略)来调节问题解决行为，并且需要对要解决的问题(心理模式)作出推理。对再生性(常规的，付诸较少努力的)学习而言，问题的解决从一种情境到另一种情境是相似的，只要执行规则——也就是将问题情境的特征与具体的行动联系起来就可以解决问题。例如，在“检索专业文献”这一任务中，再生性的任务包括了“使用主题词”，“运用布尔逻辑”和“运用检索程序”(在图1中用楷体字表示的知能)。
将学习任务分成创生性和再生性，这是必要的和有价值的，因为两类学习过程有很大的差异。创生性学习任务或者复杂学习作为一个整体而言，其主要的学习过程与“图式建构”(schema construction)相关。从实践的视角看，应该鼓励学习者从具体的经验中学会心智抽象。形成图式是一种积极的重构活动，使之能够与具体经验更为一致。这是一个归纳的过程，也是设计复杂任务的培训与教学方案中有关具体经验的学习任务之关键所在。从信息呈现的视角看，应该鼓励学习者将新接受的信息与已经拥有的图式(也就是已经掌握的知能)联系起来，这就是一个图式重构或者充实完善的过程，也称之为“精细加工”(elaboration)，这对掌握“创生性”学习任 务来说是至关重要的。这一做法在四元教学设计模式中被称之为“呈现/掌握相关知能”(请注意，就学习者而言是“掌握”相关知能，从教师或者教材这个角度讲，往往同“呈现”相关知能分不开)。
就复杂学习的再生性任务而言，主要的学习过程同“形成技巧”(rule automation)有关，也就是能做到不假思索、得心应手运用规则的地步。形成技巧离不开做两项工作。首先是“编辑，合成”(compjlation)，这是将具体知能镶嵌在规则中，这就是“程序化”(pmceduralisation)；同时还要将规则组合在一起用相同的顺序加以应用，这是做“合成”(composition)的工作。其次是“强化”(strengthening)，这是增强每一次成功运用规则的可能性。“编辑／合成”，尤其是后续的“强化”是四元培训与教学设计模式中“安排专项操练”的核心。专项操练为一部分遴选出来的再生性任务提供了额外的练习机会。
从信息呈现的视角看，至关重要的是要在练习中精准地呈现要求学习者掌握的程序，即用即学，即学即练。对信息进行这一限定编码后使之成为认知规则，是设计复杂学习任务中再生性内容的关键。它们也被称之为“提供程序支持”，出现在“面向完整任务”和“安排专项操练”这两个学习环节中间。
总起来说，设计复杂任务的培训与教学方案必须关注认知技能的协调与综合。一方面要促成学习者在创生性任务学习中构建图示，另一方面要还促成学习者形成有关再生性任务的技巧，从而使得培训与教学设计达到学习迁移的目的——能够将复杂的认知技能运用于广泛的新任务情境中。对于新任务中比较熟悉的部分。依靠规则加以解决，由此解放出来的认知资源可以用来应对迁移任务中不熟悉的部分。这样做体现的就是所谓的“熟能生巧假设”(component fluen，cy hypothesis)。另一方面，对新任务中不熟悉的部分，则必须基于推理或实际解决问题进行图式重构，这种图式重构反映的就是“深层理解假设”(understanding hypothesis)。在任务解决过程中把上述两种方式结合起来，就可以形成学习者的反思性专长(reflective expertise)。
二、四元设计成分释义
四元培训与教学设计模式的基本假设是：复杂学习环境总是包括了完整任务(1earning tasks)、相关知能(just-in-timeinformation)、程序支持(supportive information)和专项操练(part-task practice)四个组成部分。这四个组成部分是依据学习过程的四个类别作出划分的，其应用的主旨可见图2，下面我们就将四元设计的成分作一具体说明。
(一)面向完整任务
对培训与教学设计方案来说，学习任务排序是达成学习效果的关键。图2中用“大圆”来表征不同的具体学习任务。学习任务一般均要求在真实的或者模拟的环境中完成并且以完整任务训练的方式来提供。在理想的情况下，学习者在完成学习任务中通过对各种知能进行组合才逐渐形成一种完整的复杂能力。需要特别强调的是，应该让学习者积极参与到掌握具体知能的活动中去，而不是仅仅让他们简单地了解相关知能技能。对复杂学习中创生性学习内容以及复杂学习作为一个总体(此时总是体现为创生性学习)来说，学习者是通过归纳认知过程来促进图式建构的。这就是说，学习任务本身为之提供了具体的经验，但是学习者需要通过深思熟虑的抽象活动来建构认知新图式。正是通过概括和区分(generalization and discrimination)，学习者的重构图式才越来越与新学习任务的要求相一致。影响将要建构图式的因素有两个：一是心理模式，它涉及到在具体学习领域内作出推理，需要对具体学习领域的组织方式进行思考；二是认知策略，它涉及到对具体学习领域中的问题解决方式作出选择。
1 任务分类得当
在培训与教学方案的一开始就提供复杂的学习任务，这几乎是不可能的，因为这样做大大超出了学习者的认知负荷，对学习过程和学习结构来说也是有害无益的。所以，学习过程一般都是采取从易到难，从单一到多样，从简单到复杂逐渐过渡的方式。一项学习任务的复杂程度究竟如何，这不仅同所涉及的具体知能的数量多少有关，还同知能之间的联系是否密切以及涉及多少相关的旧知能有关。所谓任务类别(task classes)，就是用来表示学习任务从简单到复杂的序列，以及调控适当的学习任务选择和开发的过程。图2中用小圆点围起来的几个大圆圈部分就是学习任务的类别。正是学习的任务类别而不是单一的学习任务规定了按照四元培训与教学设计模式开发培训课程应该遵循的基本序列。
特定任务类别中的几个具体学习任务之间，如果所要求的知能(指心理模式和认知策略)是相同的，那么它们彼此之间可以被看成在难度上总体是一致的。任务类别越复杂，所要求的知能要求就越高，越需要作出“精细加工”。这里的一个基本观点是，所谓“面向完整任务”，其所涉及的第一个任务应该是专家在实际生活中遇到的完整任务中最简单的版本，通过从易到难，从简单到复杂地循序渐进，最后一个要完成的任务则应该是代表了全部的任务特征，包括了专家在实际生活中遇到的最复杂的同类任务。
我们不妨还是用“学术文献检索”这一中等难度的复杂任务举例说明如何运用从易到难，从简单到复杂的排序，使得“任务分类得当”这一观点有一定的依据。“文献检索”这一任务的难度可以依据下列因素的不同组合从而体现出来：(1)领域之间或者领域内部概念界定的清晰程度(从清晰到不清晰)；(2)适当主题的论文数量多寡(从少到多)；(3)已经发表的相关论文的领域数量多寡(从熟悉的数据库到不熟悉的数据库之间检索的跨度)；(4)检索的类型多少(从题目检索到关键词到摘要到全文检索)；(5)检索词和布尔逻辑应用的数量多少(从只有几个检索词到有许多检索方式的高级检索)。如果考虑这样一些因素，我们不妨将最简单的任务类别定义为：学习者应该在以下情境中学会检索文献——领域的概念非常清晰，在一个数据库中用题目或者关键词检索，只有几个检索主题并且相关论文的数量也很有限。最复杂的任务可以规定如下：在领域内或者领域之间概念的界定较为模糊，需要在几个数据库中完成全文检索，要运用布尔逻辑对数量较多的文献作出限定以便检索。中等复杂程度的任务可以在一个或者几个因素上加以变化。
一旦任务类别确定之后，就可以开发或者选择相关的具体学习任务，例如，可以请教有经验的图书管理员，了解在一个数据库中如何通过题目来成功检索文献，只用少量的检索词，对比较宽泛的相关论文进行必要的限定，这些就是第一个学习任务类别的特征。对后续比较复杂的学习任务也可以采取这样的排序，越往后就学习任务就越复杂。每一类学习任务中可以给出一些案例，确保学习者为达到掌握程度有必 要与充分的操练。
值得指出的是，相同任务类别中的不同具体案例，不应该再从易到难作出排序，它们在难度上应该是差不多的，最好采用随机抽取的方式。不过，具体的内容排序一定要考虑各种具体情况来灵活变通。完成任务的情境。对任务本身的熟悉程度与其他任务可变因素都会在实际生活中有所变化，所以这种灵活变通是十分必要的，有利于促进学习者丰富认知图式，实现从培训与教学方案到实际生活中解决问题的图式迁移。
2 扶放大小有度
当同一个学习任务类别中不同的具体学习任务之间难度上并没有大的差异时，我们怎样才能做到区别对待呢?这是靠向学习者提供支持的力度大小或者数量多少来作出区分的。在学习任务类别中靠前的任务所提供的支持力度应该大一些，逐渐从扶到放，完成最后一个任务时则全部放手让学习者独立去完成。这样的做法就是被称之为“辅以支架”(scaffolding)。从扶到放的做法要贯穿整个学习任务系列的全部，不断循环，从而形成锯齿形的渐进模式(参见图2中的大圆圈中阴影部分的变化)。Newel]和Simon在1972年提出的“解决问题通用框架”可以用来作为确定“辅以支架”力度大小的一个参照。按照这一框架，学习者在完成学习任务时有四个重要的因素需要考虑：(1)学习者所面对的已知条件；(2)可以接受的目标状态的标准；(3)实际解答，即从给定状态到目标状态转化的一系列运作；(4)问题解决的思维过程，即为了达成某一个解决方案所开展的尝试性心理运作。
这一框架可以从“结果支持”和“过程支持”(product-off-ented and process-oriented support)两个方面加以区分。“结果支持”只是同前三个要素相关——已知条件、目标状态和实际解答；过程支持主要是涉及问题解决过程本身。依据不同的学习任务类型，结果支持的力度可大可小。力度大的结果支持是指向学习者提供“案例学习”或者“样例参照”，这样做好比是向学习者提供了已知条件、预期的目标状态和一种最终的实际解答或者中间的实际解答。为了激发学习者的兴趣，可以采用案例学习的方式，说明或者展示如何来解决问题。典型的做法是请学习者回答激发其深入思考的问题以及从给定的样本材料中归纳出心理模式。通过了解相关任务的中间产品，学习者可以掌握某些知能领域的具体组织方式。力度最小的结果支持方式是那些我们在课堂教学中习以为常的做法：即教师只提供已知条件和预期的目标状态，没有任何提示就请学生考虑如何解题，学习者只能靠自己去动脑筋了。表l对学习任务的类型与支持力度大小的关系做了一些说明，大体是按照从大到小提供结果支持的。
过程支持指向的是问题解决过程本身。力度大的过程支持是采用“实际示范”的方式。例如由一位专家(或者教师)讲解如何去完成任务，同时还要讲清道理说明为什么这样来完成。提供一个可信可亲的实际榜样来做示范这是最常用的过程支持方式。不过还可以采用“出声想”的方式将隐蔽的内部解决问题过程外显出来。正像“案例学习”一样，过程支持中需要请学习者回答激发其深入思考的问题以及从实际的榜样示范中归纳出认知策略。通过了解榜样是如何实际解决问题的，学习者则可以对专家所使用的系统方法和经验法有所知晓。
过程支持还可以采用说明“业绩表现的约束条件”和“提供业绩表现的支持结构”，两者都是建立在对策略性知识作出认知任务分析的基础上。具体来说，就是采用问题解决的系统方法(Systematio Approaches to Problem solving，SAPs)。一个SPAs能够区分出问题解决过程循序渐进的特征，以及有助于完成每一个步骤的经验法则。业绩表现的约束条件是指要求学习者在完成一个阶段之后才能进人下一个阶段。业绩表现的支持结构不一定直截了当告诉你怎么做，而是采用解决问题帮手的形式，例如“步骤清单”或者现在更时兴的计算机“帮助工具”。
(二)呈现相关知能
很显然，如果学习者真正想要学到一些东西，熟练应对学习任务中创生性的内容，就一定得掌握相关的知能。一般来说，教师往往将这些知能称之为学习者要掌握的“理论”，常常在教材中或者讲授中予以呈现。由于这些一般的知能在相同的学习任务类别中所涉及的各种具体学习活动内部均是大体一致的，同时也由于它们并不是同完成特定的学习任务一一对应的，所以，这里所谓的“呈现相关知能”不是面向个别的具体学习任务而是面向某一类学习任务的(参见图2中L条图示)。后续类别中的学习任务中所需要的知能只是对前一类别所涉及的知能予以添加或者细化，以使学习者能够越来越有本领解决问题。呈现相关知能的教学方法主要是通过“精细加工”来促进图式建构，也就是帮助学习者在新知识和旧知识之间建立起非任意的联系。正是通过精细加工产生了相对复合的图式，有助于学习者深层理解。
正像先前提到过的那样，认知图式是以两种方式在学习者应对复杂任务中的创生性内容时发挥作用。一种是“心理模式”，另一种是“认知策略”。心理模式要求学习者在一个学习领域内进行推理，认知策略允许学习者系统有序地解决问题，运用经验规则或者启发式来指导问题解决过程。“呈现／掌握相关知能”就是要反映这样两种逻辑——学习对象是如何组织形成体系的以及采用什么样的策略去解决问题。例如。就提高检索文献能力而言，就涉及到学习者需要了解数据库是如何组织的，有经验的学者是如何确定检索词的。
1 促进心理模式建构的方法
心理模式(mental models)是有关世界是如何组织的陈述性表征(declarative representations)。一个有效的心理模式，既可以是一般的、抽象的知识，也可以是具体的案列。心理模式可以从不同的视角加以剖析，一般分为概念模式、结构模式和因果模式。
第一，概念模式(conceptual models)回答“是什么”，聚焦事物之间是如何关联在一起的，允许对客体、事件和活动作出分类和描述。例如，关于股票类型的知识和股票功能之间差异的知识均有助于对金融趋势作出分析，以确定某项证券投资的风险程度。
其次，结构模式(structural models)回答“是如何组织的”，说明达成某些特定目标的计划是如何彼此关联的。计划有两种基本形式。一种是“脚本”(scripts)——说明事件什么时候发生?它的作用是聚焦事件在时间上是如何关联的，有助于理解和预测行为；另一种是“积块”或者“模板”(buildingblocks 0r templates)——说明事物是如何构建的?它的作用是聚焦事件在空间上是如何关联的，有助于理解和设计事物。例如，在计算机编程学习中，有关编程中的编码方式(即编程模板)的知识以及这些编码方式如何发挥作用的知识能帮助编程专家开发程序。
第三，因果模式(causal models)回答“是如何发挥作用”， 聚焦这些原理之间是如何彼此影响的，有助于解释过程与事件并作出决策。例如，有关化工厂各个装置的设计以及这些装置如何协同发挥作用的知识有助于操作者诊断故障。
心理模式还可以是以上这三种模式的结合，以便于在特定领域中作出推理。形成心理模式的关键是在不同的知能之间建立起非任意的联系。表2列举了一些常见的教学方法，有助于学习者揭示知能之间的联系。这些方法既可以采用讲解的方式，也可以采用探究的方式。讲解方式是直截了当地向学习者呈现这些非任意的联系；探究方式则要求学习者“发现”事物彼此之间的关系。例如，当学习者钻研机械装置时，可以直接向他们指出各个零部件的组成(参见表2中的方法1)，这是讲解方式；也可以是请他们自行确定零部件相互之间的关系。
采用探究方式比较花费时间，但是在建立新旧知能之间结合的牢固性方面略胜一筹。也可以采用指导性发现的方式，即提出一个引导性问题(leading questions)，如“在这台机器中哪一部分与众不同”，这样就有助于学习者建立非任意的联系。表2给出了十种比较流行的呈现相关知能的教学方法，旨在更快更好地建立起非任意的联系。表2陈述中如果增加了定语“请学习者……”，即表明是采用了“探究方式”。
一种特别重要的关系是经验关系(experlential relation-ship)，这是在一般抽象的知能和具体的案例之间建立起联系(参见表2中的方法2)。四元培训与教学设计模式区分了呈现一般信息(对概念模式、结构模式和因果模式的说明)和具体案例学习之间的差别。如果要说明的是概念模式，那么案例学习的任务是了解具体事物、事件或者情境；如果要说明的是结构模式，那么案例学习的任务是设计事物；如果要说明的是因果模式，那么案例学习的任务是说明现实生活过程。计算机模拟可以作为呈现案例学习的有效手段，因为此时可以根据需要改变部分变量并观察改变之后的实际效果，查明彼此之间存在的关系。这样一种“微世界”手段的主要功能，不是操练复杂的技能，而是帮助学习者通过主动体验建构客观世界是如何组织起来的这样一种心理模式。四元培训与教学设计模式还进一步区分了在呈现相关知能时的归纳策略和演绎策略(inductive and deductive strategies)。运用归纳策略时，由教师提供一个或者几个案例，从中抽象出一般原理，在此基础上完成学习任务。归纳策略还可以再细分为归纳型探究策略(inductive-inquiry strategy)和归纳型讲解策略(inductive-expository strategy)。归纳型探究策略提供了一个以上的案例，请学习者自己确定案例中体现的知能之间的联系。如上文中已经提及，指导性发现策略是比较花费时间的，只是在教学时间比较充裕、学习者缺乏相关体验以及要求达到深层理解的情况下方才使用。归纳型讲解策略也要求提供一个以上的案例，但是案例中所体现的知能之间的联系是由教师来揭示的。四元培训与教学设计模型将“归纳型讲解策略”作为首选的教学策略，因为这样做时间上比较经济，从一个具体的、熟悉的案例开始探究，比较适合学习者的原有知识储备情况。
第三种可以采用的教学策略是演绎策略，此时要求学习者从一般的、抽象的信息出发，直接求得学习任务(相当于起到“案例”的作用)的解决办法。演绎教学始于直接讲解知能之间的关系(即搞懂“理论”)，然后用一个或者几个学习任务来说明这些一般的信息，说明的时候提供了尽可能大的结果支持。值得指出的是，有不少教师把演绎教学策略作为首先的策略。但是，由于学习者缺乏相关的旧知识做铺垫，所以真正理解起来就有困难。实际上，演绎策略最好是在教学时间有限、学习者对相关知能已经有一定基础以及深层理解不作严格要求的情况下才选用。
2 呈现认知策略的方法
同心理模式一样，认知策略既可以包括一般的、抽象的知能，也可以借助具体的案例来加以示证。如前所述，认知策略可以用解决问题的系统方法(SAPs)来实际体现，以此说明解决问题过程的渐进性以及经验规则或者启发式在每一个问题解决过程中如何发挥作用。呈现认知策略的教学方法与呈现心理模式(尤其是有关总的结构模式和因果模式)的教学方法是十分相似的。例如可以请学习者解释为什么两个解决问题的步骤有先后之分(参见表2中的方法7)，预测一下如果将两个步骤调换一下顺序会有什么样的后果(参见表2中的方法8)，说明采用某个经验规则会发生什么样的变化(参见表2中的方法9)，或者预测一下采用某个经验规则后会出现什么样的结果(参见表2中的方法10)。掌握认知策略离不开亲身体验。这种体验是指通过具体案例的实际示范来说明如何借助SAPs手段达成目标。案例示范提供了相关知能(起到说明认知策略的含义与作用)与学习任务(一种产品定向的高支持力度)之间建立起联系的纽带。如前所述，实际示范可以采取观察一个专家(例如教师演示解题)如何解决一个困难，同时说明为什么他采取了某个行动或者决策(即边解题边说明理由或者内部的决策过程)。最好在实际示范时用提问的方式请学习者作出思考或者判断，这样才能够对理解实际解决问题的过程真正有所帮助，揭示出认知策略本身的抽象性或者隐蔽性。四元培训与教学设计模式倡导采用归纳型讲解策略来促进学习者提高认知策略能力，所以，最好先给出一两个实际案例，然后直接呈现问题解决的各个具体阶段，再揭示出其中隐含的经验规则。
3 提供认知反馈的方法
呈现相关知能的最后一个环节是提供有关学业表现的反馈，即“认知反馈”。这只适用于创生性学习内容，所以只对促进图式建构起作用。由于创生性学习内容无所谓“正确”还是“错误”，只有“好一些”还是“差一些”之分，所以，认知反馈只有当学习者完成了一两个具体学习任务之后，甚至完成了一个任务类别之后才提供。精心设计的认知反馈应该有利于激发学习者对自己解决问题的过程以及结果作出反思，以期心理模式更加完善，认知策略更加精致。这种反思所起到的作用在“认知学徒模式”中也是十分强调的。像小结、同伴评论和小组讨论均是在认知反馈中被经常采用的方法，其中，要比较或者对照学习者解决问题的实际过程与SAPs提供的解决过程，比较或者对照不同学习者之间在解决问题的实际过程中有什么差别，这种差别同案例示范之间有什么差距。还可以将解决问题的结果与新知能本身，与案例示范，与先前解决问题时得出的结论等进行比较或者对照，如此等等。表2中所示例的探究方法可以作为“发现式反馈”(feedbackbv discovery)的一个样例。
(三)提供程序支持
如果说“呈现相关知能”是针对复杂任务中的创生性内容，那么，“提供程序支持”则主要是针对再生性任务提出来的，也就是说，面向不同的问题情境采用相似的知能来完成任务。提供程序支持是让学习者掌握完成再生性任务所需要 的各个步骤。它可以采取由教师或者辅导者在学习者操练时直接从旁辅导(ALOY$)的方式。由于在许多任务中所需要的知能是相同的或者重复的，所以，提供程序支持一般只是在面对第一个学习任务时出台(参见图2中“提供程序支持”)。在后续的学习任务中，随着学习者越来越能胜任，就不再需要反复提供程序支持了(即从扶到放原理)。提供程序支持所需要的教学方法主要是促进“编辑/合成”，这是通过对具体情境知能的限制性编码(restricted encoding)转化为认知规则。提供程序支持要求适合学习者的起点水平，也就是说，适合于最低水平能力的学习者。至于这样的知能是不是镶嵌在现有的图式中，这倒不是最要紧的。正是由于这一点，所以对长时记忆中知识结构的挂靠点没有特别要求。
能使学习者正确地完成复杂任务中的再生性内容的规则是通过练习形成的，最好在工作记忆中恰好需要形成这样的规则时提供支持，也就是即用即学。提供程序支持既要讲解规则本身或者由规则组合的程序，也要说明执行规则所需要必备的相关知能(即事实、概念、计划或者原理——组成复杂图式所需要的相同知能要素)。例如就检索学术文献而言，操作数据库所需要的程序指导最好是在操练中即时提供，即用即学，即学即用。下面我们就对如何提供程序支持掌握规则展开说明。
1 呈现方式
提供程序支持的信息是以组块的方式出现的。之所以要用组块的方式呈现，乃是因为只有一次同时呈现信息的规模相对小，才能避免操练时认知负荷超重。向学习者呈现提供程序支持的信息既要包括对规则作出具体说明，也要包括正确应用这些规则的相关知能。例如，在检索文献时，若要教给检索规则，就应该说明：“如果用关键词检索，那么应该先在菜单栏中选择“关键词”，然后输入相应的关键词”，同时也要说明“菜单栏”是指什么。只有这样，学习者才能真正掌握用关键词检索的规则。从这个示例中可以看出，提供程序支持是以“教会你如何做一件事”或者“基于规则的教学”为特征的。
提供程序支持的传统做法是要求学习者先记住信息，以便学习任务开始时能够在工作记忆中激活相关信息。但是，光是死记硬背并不足取。四元培训与教学设计模式强调当学习者需要应对学习任务中的再生性内容时，就应该直接呈现相关的信息，即用即学，即学即用。当然，这种教学方式要求学习者对学习任务能够有一定调控权，否则难以做到游刃有余。尤其是像在实际工作岗位上的培训任务更是如此。在这样的情况下，可以采取一些补救措施，例如提供在线帮助系统，核对表册，操作手册等。也就是说，如果难以做到即用即学，那么就要设法做到易取易学。现在有学者强调的“少教不教”(minimalism)策略就是带有这种主张。
2 示证与举例
有关信息呈现的一般做法是对再生性内容的一般陈述或者作出一定的概括。例如，通用规则能够适用于多种情境，通用概念也是能够对不同的事物或者对象作出分类。最好在提供通用规则或者概念的时候用实例来作出说明。针对规则而言，这种实例就被称之为“示证”(demonstratlons)；针对概念、计划和原理而言，这种实例就被称之为“举例”(in—stances)。四元培训与教学设计模式倡导在学习任务的情境下提供示证与举例，这就要求学习者在完整任务的背景下来掌握再生性知能。因此，如果要对复杂学习中的再生性知能进行示证的话，就应该在学习任务中有实际演示的内容或者案例说明。这就是“演绎型讲解方式”(deductive-expository ap-proach)，此时概括说明与实例示证，举例是同时给出的。
3 矫正性反馈
提供程序支持的最后一个部分是给予矫正性反馈(eor-rective feedback)。这种反馈的目的也是为了促成“编辑／合成”。对于如何做一件事情而言，反馈应该在作出行动或者执行程序之后就立即给出，以便让学习者在工作记忆中还留有空间时就获得该行动是否合乎要求的信息。任何耽搁对学习来说均是有害的。四元培训与教学设计模式并不赞同学习是一帆风顺的观点，尤其是当学习者面对复杂的学习任务时，要求学习者一点都不出差错几乎是不可能的。不过，更重要的是，对于复杂学习的再生性知能来说，应该及时让学习者知道自己犯了什么样的错误，以及如何加以改正。精心设计的反馈应该告知学习者为什么会犯错，提供如何达标的建议。这样的建议通常采用示证或者举例的方式，不能只是简单地说明应该怎样做，因为这就等于取消了操练；没有操练，编辑／合成就无法实现。另外，有了错误，就一定要想方设法搞懂如何改正才好。
(四)安排专项操练
在四元培训与教学设计模式中，学习任务主要是为了促进图式建构，同时也要有利于对再生性知能进行编辑，合成。这样做就离不开对再生性知能进行重复练习。一般来说，任务类型本身已经提供了足够的练习量来操练复杂学习中的创生性知能和再生性知能。因为在设计学习任务时已经考虑了掌握不同性质知能时教学方式上的差异。提供程序支持是为了对规则中新呈现的信息进行限制性编码，而呈现相关知能则是为了新旧知能的精细加工。不过，假如对某些再生性知能的熟练要求特别高，那么，光靠学习任务本身所带的练习量就显得不够了，还得另外单独安排专项操练(参见图2中的“安排专项操练”)。当然，一般来说过分依赖于专项操练对复杂学习并不见得有多大益处。
安排专项操练有利于对程序或者规则进行编辑／合成，特别是随后的强化，这是一个比较缓慢的过程，需要大量的练习。专项操练的常见实例是背诵乘法表或者弹奏乐器。如果时间允许的话，专项操练可以针对知能层级从而使得掌握的本领更加出色。至关重要的是应该在一个恰当的认知背景下进行专项操练，因为研究发现，在一个完整任务的简化版本中开展学习是有益的。所以，学习者首先应该确定任务类别是什么，并视情况需要启动专项操练，最好在案例学习或者有其他丰富的学习支持到位之后进行。
1 对练习题作出具体安排
与学习任务的具体安排相比较，专项操练中的练习题的具体安排则是相对直截了当的。就学习任务排序而言，往往是遵循着从易到难的要求。先是选择具体的案例，然后转换成意义学习任务，要求学习者用协调的方式完成各种组成技能。然而，对专项操练而言，所涉及的技能是相对单一的，只不过要求达到十分娴熟的地步。因此，需要设计相应的练习题重复操练再生性知能。俗话说：“熟能生巧”，这对专项操练来说是十分贴切的。重要的是整套练习题应该有一定的扩展性，能代表该规则需要应对的各种情境。有必要提出一些情境性比较强的规则，以便能够依据规则适应新的问题情境的需要。
只有十分复杂的算法才需要按照从易到难的方式来安排练习题，然后再将完整的算法分解成部分，一个部分一个部分地单独操练，最后再整合起来。这样的练习排序同学习任务的排序是完全不同的。为了促进图式建构，“从整体到局 部学习法”(whole-task approach)需要对任务类别从易到难作出排序。同一个任务类别中的不同学习任务排序是灵活多变的，每一个学习任务都需要对组成知能进行整合与协调。与此相反，将任务分解成各组成部分单独操练然后再逐渐整合成一个完整任务(即“从局部到整体”学习法，part-whole ap·proach)。此时，在同一个任务类别中的不同学习任务排序是相对不变的，这是有利于尽快形成规则的熟练。、
至于谈到学习任务的支持，在学习任务和练习题之间也有差别。再生性学习内容不宜被看成是为了寻找到解决方案对心理操作的尝试性应用。此时，应用规则就是确保解决问题时预期的目标能够达成。这里重要的是应用规则而不是搜寻解决方案。所以，专项操练的学业表现支持方式采用的是程序支持的方式。如果程序本身比较容易出错或者不同的程序容易混淆，那么最好设计一些特别的练习题。例如，一种大家熟知的练习题排序策略是REP，即识别——纠错——应用(recognize-edit-produce；Gropper，1983)。这就是说，先给出练习题要求学习者识别需要应用哪几条规则，然后再给出练习题要求学习者继续调整不正确应用的规则，最后给出一个常见的练习题，要求学习者应用规则来解决问题。采用专项操练的学业表现还可以采用“辅助训练轮”(training-wheels ap－proach)的方式。就像一个小孩子学习走路，先要用婴儿学步车帮助他站稳，然后才能慢慢放手让他独立行走。辅助训练轮是一种常用的专项操练法，帮助学习者熟能生巧。
2 对单一的再生性知能进行操练
提供程序支持不仅同掌握学习任务中的再生性内容有关，同时也与专项操练有关，此时主要是对单一的再生性知能进行操练。与前者相比较，专项操练中更需要体现即用即学，即学即用的原则，也就是说步步为营，环环相扣。这时候的规则示证和概念举例最好不要作为完整任务情境下学习任务的一部分出台，而是要单独提供，至少应同时提供。例如，如果专项操练是要训练如何处置应急情况，那么，就要提供有关处置应急情况步骤的具体说明和示范，让学习者实际操练这些程序和熟悉相关知识，一步一步操练的结果需要及时作出反馈。
3 适当采用过度操练方式
专项操练会帮助学习者准确地掌握学习任务中的再生性知能，但是，要达到完全熟巧的程度还需经历“过度操练”(overtmining)。这同心理学中强调的“过度学习”(overleanling)是同一个意思。此时基本的学习过程特点不再是“编辑，台成”而是“强化”。对那些需要高度熟练的技能来说，最终的目标可能不一定是绝对准确，而是达到“自动化”的程度，能够不假思索，信手拈来。或者更客观的说，是要达到准确性够好即可，速度令人满意同时能够用几种技能协调完成任务。为了达到这样的目的，首先要操练再生性知能的准确性，其次是操练保证速度前提下的准确性，再接着操练同时完成多种知能协调做事的能力，最后是镶嵌在完整任务中操练。专项操练在时间安排上最好采用相对简短的分散练习，不宜采用长时间的集中练习。因此，专项操练与学习任务最好穿插进行，这样做实际上也就提供了分散练习的机会，同时也有利于将再生性知能与完整任务联系起来。不同的专项操练之间也要适当穿插，以利于专项操练的知能之间也有分布效应。
(五)实际应用案例说明
表3—5对“检索学术文献”培训方案采用了简化的文本形式。这一培训方案的设计说明了四元培训与教学设计模式的要义。首先，培训方案给出了三类任务，每一类任务又包含了几项学习任务。每一类任务之间体现了逐渐增加学习任务复杂性，但学习支持力度的逐渐减少的特点。其次，培训方案给出了面向每一类学习任务的相关知能。在第一类任务中，采用的是归纳型讲解策略，即先给出案例，然后再说明原理。在第二类学习任务中，采用的是归纳型探究策略，即先给出案例，然后请学习者确认或者发现不同的计划之间的联系(如运用布尔逻辑确定检索词的模板)。在第三类学习任务中，采用演绎策略，即相关知能是在学习者接触第一个学习任务时就酌情给出了。在第二类和第三类学习任务结束时，要对学习者解决常规题型的学习任务完成情况作出认知反馈。提供程序支持是在应对每一个学习任务时酌情给出；安排专项操练也是如此(在本培训方案中假设学习者需要接受过有关使用布尔逻辑检索的专门操练)。
三、设计复杂学习的十个步骤
从培训与教学设计模式的四个要素分析中，我们已经看到了该模式所具有的重要特点。但是，具体设计复杂学习的程序同一般的教学设计的程序还是有一些差异。冯曼利伯用了10余年时间开发了设计复杂学习的十个步骤。十个步骤里面包括了完整任务、相关知能、程序支持和专项操练四个要素。但是面对再生性知能和创生性知能的学习，还需要有其他六个设计步骤的配合。以下就是四元培训与教学设计模式中的10个设计步骤简要说明(参见图3)。
(一)分解复杂知能(compose skill hierarchy)
复杂学习的一个基本假设是：复杂学习由一组组成知能或者次级知能组成，所以为了胜任复杂学习，首先必须分解组成知能或者次级知能。组成知能的模样像是一个层级图示。按照冯曼利伯的说法，复杂技能的分析模式采用了“认知任务分析”(RTA)技术。实际上也就是“综合任务分析”(ITA)技术，这两种分析技术之间有不少相通之处。后者是将认知任务分析与行为任务分析综合起来的一种做法。综合任务分析技术区分了三种专长——技能、知识和心理模式——的成分。在ADAPT所采用的分析方法中，区分了规则(相当于技能)、前提知识(相当于知识)和心理模式。在ADAPT所采用的分析方法中增加了将复杂技能分解为次级技能，对任务类别作出排序以及分析认知策略的方法。ADAPT方法不是带有普遍性的，只是适用于四元培训与教学设计模式。
ADAPT的一个基本假设是掌握整体的复杂知能应该从提供了该支持力度的完整任务的简单版本开始学习，最后才出现没有提供支持需要学习者独立解决的实际生活问题。不过，有些时候学习者承受的认知负担(及需要付诸的心理努力)太大，难以马上就掌握完整任务，所以，为了减少认知负担，就有必要对技能作出归类。一个技能归类(kill cluster)可以看成是复杂学习的一个部分，包括了一个相当意义单位的一组有内在联系的次级知能。
在近年研究中，冯曼利伯将“分解复杂知能”这一步骤也改称为“提出业绩目标”(set performance objectives)。这实际上表明，通过分析将完整的复杂认知技能分解为各个组成技能并用技能层级图示具体说明它们之间的关系，这是为了提出具体行为的业绩目标。要对所有组成技能的行为业绩目标作出具体说明，包括说明起点状态，完成技能所需要的条件和行为业绩符合要求的标准。另外，还要将每个组成技能按照再生 性技能、创生性技能和两者兼而有之的类别进行归类。对再生性技能来说，要具体规定学习者是否应达到熟练的程度。
(二)排序任务类别(sequencetask classes)
通过将从简单到复杂的任务类别作出排序，有助于勾勒出教学活动的总体概貌。每一个任务类别将指明学习任务的类型。如果由于任务本身太复杂难以形成单一的任务类别排序的话，那就需要首先对部分类别进行排序从而达到化难为易的效果。技能类别可以被看成是完整任务中复杂技能的“部分”，其中包含了相对完整的、有意义的一组关联组成技能。从简单到复杂排序可以采取不同的做法，例如：(1)强调操纵方法(manipulation approach)；(2)心理模式渐进法(men—talmodel progressions)；(3)SAPs路径分析法(path analyses)。任务类别排序为培训课程提供了基本结构。在设计任务类别时，每一个技能类别中的最高水平技能均应该被看成是复杂技能，与之相联系要完成的任务就是完整任务。
(三)规划学习任务(design learning tasks)
规划学习任务的目的是为每一个任务类别设计不同的具体学习任务(带有完整任务的各个问题)。在每一个任务类别中不同的具体学习任务之间要注意有充分的变式，但在总体上应该是处于相同的水平。这也就是说，在学习任务的类别之间遵循着从易到难，从简单到复杂的渐进性；但是在同类任务内不同具体学习任务之间是随机排序的。这样一种“变式情境”便于学习者去粗取精，去伪存真，把握案例背后的规则和原理。在第一个具体学习任务开始时应该镶嵌高支持力度的教学策略，从扶到放，在最后一个具体学习任务结束时完全撤除所提供的学习支持。支持学习的教学策略可以是“结果定向型”，即提供案例学习或者现场实际解决问题示证，帮助学习者了解解决问题的要求和程序：支持学习的教学策略还可以是“过程定向型”，即运用榜样／模式示范或者提供解决问题的过程清单，帮助学习者明白解决问题的有效方法。
(四)确定心理模式(analyse mental models)
接下来要分析专家(在教学中体现为人类是如何认识这一问题的，有什么经验)在完成这一任务中所拥有的心理模式。对某一特定的知识领域而言，心理模式反映了人们对其作出的表征方式，这对完成创生性任务来说是很有益的。心理模式可以分为概念型(是什么?)、结构型(如何组织的?)和因果型(如何起作用的?)，必要时甚至可以是以上三者的结合。通过确定和说明命题(事实)、简单的图式(如概念、程序和原理)以及它们之间的关系可以对每一种心理模式作出适当表征。
(五)厘清认知策略(analyse cognitive strategies)
接下来还要分析专家解决问题的认知策略。认知策略是完成完整的复杂技能或者其创生性因素的系统方法。确定心理模式可以帮助学习者理解特定领域或者系统；厘清认知策略则有助于去实际解决该领域的问题。换一句话说，心理模式带有描述性，而认知策略则体现了处方性。两者的区别不在于知识表征的类型，而是其功能上。应该确定问题解决过程的具体阶段和步骤，并且用线性或者SKPs图示的方式加以表示。可以采用启发式或者经验规则来帮助学习者克服在解决问题中遇到的各种具体困难。
(六)呈现相关知能(design supportive information)
在每一个任务类别的开始应该选择相应的策略，呈现和举例说明一般信息，从而帮助学习者理解在解决问题的创生性因素时会采用什么样的心理模式和认知策略。一般来说，首选的策略应该是归纳型讲解策略。也就是说，先要给出一些案例或者举例示范说明，然后再引入一般原理作出概括帮助学习者领会。如果要求学习者有比较深层次的理解，那么最好采用归纳型探究的方式；或者如果学习时间比较有限，也可以采用演绎型讲解的方式开展学习。最后还要考虑采取什么样的认知反馈措施，通过认知反馈增强学习者的学习效能。
(七)明晰规则／程序(analyse rules and procedures)
再生性因素所需要的知能是相当固定和一致的，不会因为情境的变化而变化。如果正确执行了再生性技能，那么就意味着会得到相同的结果。所以，我们要帮助学习者分析专家在完成任务的涉及到解决再生性因素时需要的规则和程序。以便能够正确地求解。规则说明的是在什么样的条件下采取什么样的行动；程序则是在一组实现规定的序列中开展行动的步骤和决策。对再生性技能作出程序性分析(如行为任务分析，信息加工分析)将厘清各个行动步骤的先后序列，而做出基于规则的分析则并不严格呈现行动步骤的先后序列。规则表征的方式可以采用规则集合的方式，也可以采用“目标——操作——方法”的系统步骤。
(八)弄清前提知能(analyse pre-requisite knowledge)
依据前面所作的分析工作，现在可以进一步对程序和规则作出分析，从而帮助学习者了解为了掌握某一个规则，或者为了实施某一个程序或者作出决策，需要先具备什么样的知能，这就是前提知能(请不要同学习者已经具备的旧知能相混淆)。前提知能是必不可少的知能，同时也是即用即学，即学即用的知能。自我设问的具体方式可以是这样的：“为了能够正确运用这条规则或者完成这一步骤，学习者必须知道什么?”前提知能的具体表征方式既可以是事实，也可以是概念、程序和原理。
(九)提供程序支持(design JIT information)
提供程序支持是为了具体规定如何完成再生性任务和专项操练。所以，要为每一个学习任务设计程序支持手段，具体明确如何完成这一再生性任务所需要的规则和程序。先要提供详尽的指导，实际示范具体步骤和实例然后逐渐撤除。由于在每一次学习任务中总会用到相同的规则和程序来应对再生性任务，所以，应该在第一个学习任务开始时，学习者处于起点水平时就提供程序支持。开展教学时应该先易后难，循序渐进，不要死记硬背，而应提供相关的程序，要提供完成任务所需要的程序中的各个步骤、相关事实、概念和原理。在对程序进行示证之后，要给出具体的事实和概念，同时辅以相配的案列。对学习中出现的错误应该及时给予矫正性反馈，说明错误的缘由所在和改正建议。最后，还要提供便于改正错误的补救性操练。一旦养成不良的习惯或者错误成堆，就很难改正了。
(十)安排专项操练(design part-task practice)
那些需要高度熟练水平的知能，或者针对那些难以有足够时间全面操练而又特别重要的学习任务，都需要安排专项操练机会。对比较复杂的程序来说，最好按照从简单到复杂的练习顺序：对比较简单的程序来说，就只要直接重复操练就可以了。要运用各种不同的例子来表示知能运用的不同情 境。要避免学习者一开始尚没有掌握要领时就先讲解过细的程序，最好是先操练后讲解。操练先要讲准确性，然后再提出速度要求，最后在满工作负荷的情况下兼顾准确性和速度。专项操练要等一组学习任务完成之后才开始，不要一上来学习就安排操练。专项操练最好应该采用分散练习，在完成学习任务中穿插进行而不是集中练习，这样也就实际达到了分散练习的效果。许多专项练习应该达到熟巧的地步。
四、结语
四元培训与教学设计模式至少试图解决以往教学设计实际存在的三个方面缺陷。
首先，它聚焦于综合协调地掌握完成各个具体任务所需要的组成知能，而不是像以往那样只局限于选择知识类型、课堂情境和教学媒体方式。
其次，它区分了“呈现，掌握相关知识”和“提供程序支持”两类教学活动的差异。前者主要帮助学习者掌握学习任务中的创生性因素，其主要功能是通过精细加工促进图式建构。即针对三种知识类型——概念型(是什么?)、结构型(如何组织的?)和因果型(如何起作用的?)——建构心理模式，教学步骤包括了建构心理模式、运用认知策略和提供认知反馈三个具体做法；后者则是掌握学习任务中再生性因素的前提，它通过“限定编码”这一程序促使将新信息转换为规则，其中包括了信息呈现、示证，举例和校正反馈的教学步骤。当学习任务中涉及再生性技能需要操练时，应即时提供，即学即练，从扶到放，熟练掌握之后就要撤除支架。
第三，传统的教学设计模式要么只关注部分任务操练，要么只关注完整任务操练不同，四元培训与教学设计模式建议采用通过安排专项操练的方式支持复杂的完整任务学习。实际上，新手在掌握复杂学习任务时同掌握简单任务时所采用的学习方式是完全不同的。许多教学设计研究只关注了如何掌握简单学习任务，信奉通过部分之和可以达到掌握复杂任务的目的，而四元培训与教学设计模式则区分了再生性知能和创生性知能的差异，运用合理的教学策略予以应对，从而有可能提高教学的效能，达到学习迁移的目的。
四元培训与教学设计模式有以下一些优势：
第一，四元培训与教学设计模式主要用于开发涉及复杂知能的课程方案，一般来说这种课程的长度至少有几周，甚至几个月或者几年。这一模式不是用来单独教概念性知能或者程序性技能，也不宜用于短时的课时设计。
第二，四元培训与教学设计模式比较侧重于分析和设计阶段，尤其重视了认知任务分析技术。不过，对开发阶段和实施阶段方面的探讨涉及相对少一些。
第三，就教学方式而言，四元教学设计模式总体上是结合了建构主义和授受主义教学方式(constructivist and instruc-tivist approaches)的各自优点。首先，培训l课程倡导采用面向完整任务，提供了真实的联系生活实际的难度逐渐加大的任务类别，通过从具体的案例作出归纳和抽象成为学习过程的基本特色，反映了较浓的建构主义色彩。其次，在呈现新知能时，建议采用归纳型探究或者指导性发现也反映了建构主义的观点，适用于深层理解或者教学时间比较充裕的情况。不过，从提高教学的效率(instmctional efficiency)上考虑，四元培训与教学设计模式也有明显的授受主义特征。在提供程序支持时，建议采用归纳型讲解策略，在呈现相关知能时，首选也是归纳型讲解策略，在教学时间不够充裕或者学习者有一定的经验时，更建议采用演绎型讲解策略。
第四，四元培训与教学设计模式所涉及的基本媒体与完成学习任务的性质有关，特别强调了面向真实的或者模拟的完整任务环境。所以，许多教学系统是以“问题型”、“模拟型”、“案例型”和“场景型”学习环境相关(“problem-based”，“simulation-based”，“simulator-based”，“case-based”，or“sce-nafio-based”learning envlronments)，这样的培训与教学课程方案具有更好的迁移学习品质。
[关键词]四元教学设计；个性化培训；复杂学习；再生性知能；创生性知能
[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [文章编号]1672—0008(2010)04-0051-11
“四元培训与教学设计模式”(four component tram andinstructlonal deslgn model)，一般简称为4C，ID model，也有翻译为“四成分教学设计模式”或“四要素教学设计模式”。它是当代国际著名教学设计理论家冯曼利伯(van Merrienboer,J.J.G)教授与他的团队在20世纪90年代初提出的，这一模式逐步完善花费了将近20年的时间——1997年出版了全面论述四元教学设计模式心理学基础的《掌握复杂的认知技能》一书到2007年出版了《设计复杂学习的十个步骤》，形成了系统并且具体的设计路径。目前，该模式已经被国际培训与教学技术界公认为是最有竞争力的教学设计理论之一，对改进教学效能，聚焦复杂学习，实现学习迁移等均有重要的现实价值。
冯曼利伯系荷兰开放大学教育技术专长研究中心主任，同时也是荷兰10所大学联校教育研究中心主任，主要研究专长是认知架构与教学、复杂学习的教学设计、教学设计的整体化方法以及适应性数字化学习等。他已经发表了100多篇学术论文并且在多家国际著名的教育技术学学术刊物担任评委。考虑到国内对冯曼利伯的四元培训与教学设计模式的介绍和评述仍然是初步的，而该模式本身有巨大的应用潜力以及对教学理论发展的诸多启示，文章主要根据冯曼利伯在欧洲实施的“基于计算机设计工具的个性化培训高级设计方法”(Advanced Design Approach for Personalized Training-Interactive Tools，简称为ADAtrHT)这一项目的方法论，对四元教学设计模式中有关复杂学习性质、主体设计要素以及设计复杂学习的十个步骤等作一概述。
一、复杂学习概说
(一)复杂学习中的知能关系
复杂学习(complex learning)是一种综合学习，总是涉及达成多种学习目标。复杂学习不能依赖于孤立的情境，需要在实际的任务情境中灵活运用零散的知能。因此，复杂学习总是表现出整体大于部分之和的特点，即对不同的知能进行协调与综合。之所以整体能够大于部分之和，是因为完成复杂学习时掺入了协调和综合局部知能的能力。图l是关于“检索专业文献”这一中等复杂任务学习中相应知能关系的图示。在这一学习任务中，我们希望学习者不只是掌握一个一个单项的文献检索技能，而是能够学以致用，运用这些技能去实际检索专业文献。总之，一门精心设计的复杂学习培训与教学方案不应该只是让学习者获得孤立的知能，而是要具备运用所有的知能用协调和综合的方式，来解决实际问题的本领。
因此，把握复杂学习势必会涉及到讨论知能之间的关系。图1中的知能层级体现了两种基本的关系，这是在设计培训与教学方案时必须予以认真考虑的。第一种是“水平关系”，即从左至右的各种知能从总体上说是并列的。在水平关系中具体又可以分为“先后关系”(比如首先要选择一个数据库，然后再输入检索查询方式)、“同时关系”(比如可以同时输入检索词和完成搜索并呈现搜索结果)和“换位关系”(比如先确定相关的专业领域。然后确定检索文献的起至年月：也可以倒过来做)。第二种是“垂直关系”，即各种知能之间自上而下包容(比如“先要学会检索方法，才能实际完成检索”)。在错综复杂的层级关系中。还有一种是“相似关系”，这表明知能之间很容易组合起来。
图1初步指明了复杂学习结果的典型特征。也就是说，在专家型业绩表现中，所涉及的知能上有本质的差异。有些知能的应用从一个问题情境到另一个问题情境是会不断变化的。例如：“确定查询方式”，这对每一次新的检索工作来说，都是需要作出具体判断。专家能够熟练地完成检索，这是因为他们具备了高度复杂的认知图式。正是这些认知图式能够帮助专家作出推断和决策。所以，图式的另一个作用就是在新的任务中，由于它包含了概括化的知能和具体的案例，能够起到一种“类比”的作用。
在图1的层级关系中，有一些相对比较低级的知能对于各种不同的问题情境而言，应用起来变化不大。例如：“运用检索程序”，这就是一个不太需要作出变通的知能。专家之所以能够熟练地掌握这些知能，是因为图式中包含了将问题情境中的具体规则与行动路线直接联系起来的规则。专家甚至可以“自动化”(无意识地不需要作出心理努力)地完成实际检索，这是因为他们对规则的把握已经达到了炉火纯青的地步。
(二)复杂学习中的两类任务
复杂学习的培训与教学方案不仅要关注知能的协调与综合运用，同时也要考虑运用这些知能本身所带来的本质差异。为了更加准确地规定业绩表现目标的差异，我们可以将知能分为创生性和再生性(non-recurrent and reculTent con-stituent skins)两种类别。对创生性(新颖的，付诸较大努力的)学习来说，问题的解决从一种情境到另一种情境是变化的；是依据认知图式(即认知策略)来调节问题解决行为，并且需要对要解决的问题(心理模式)作出推理。对再生性(常规的，付诸较少努力的)学习而言，问题的解决从一种情境到另一种情境是相似的，只要执行规则——也就是将问题情境的特征与具体的行动联系起来就可以解决问题。例如，在“检索专业文献”这一任务中，再生性的任务包括了“使用主题词”，“运用布尔逻辑”和“运用检索程序”(在图1中用楷体字表示的知能)。
将学习任务分成创生性和再生性，这是必要的和有价值的，因为两类学习过程有很大的差异。创生性学习任务或者复杂学习作为一个整体而言，其主要的学习过程与“图式建构”(schema construction)相关。从实践的视角看，应该鼓励学习者从具体的经验中学会心智抽象。形成图式是一种积极的重构活动，使之能够与具体经验更为一致。这是一个归纳的过程，也是设计复杂任务的培训与教学方案中有关具体经验的学习任务之关键所在。从信息呈现的视角看，应该鼓励学习者将新接受的信息与已经拥有的图式(也就是已经掌握的知能)联系起来，这就是一个图式重构或者充实完善的过程，也称之为“精细加工”(elaboration)，这对掌握“创生性”学习任 务来说是至关重要的。这一做法在四元教学设计模式中被称之为“呈现/掌握相关知能”(请注意，就学习者而言是“掌握”相关知能，从教师或者教材这个角度讲，往往同“呈现”相关知能分不开)。
就复杂学习的再生性任务而言，主要的学习过程同“形成技巧”(rule automation)有关，也就是能做到不假思索、得心应手运用规则的地步。形成技巧离不开做两项工作。首先是“编辑，合成”(compjlation)，这是将具体知能镶嵌在规则中，这就是“程序化”(pmceduralisation)；同时还要将规则组合在一起用相同的顺序加以应用，这是做“合成”(composition)的工作。其次是“强化”(strengthening)，这是增强每一次成功运用规则的可能性。“编辑／合成”，尤其是后续的“强化”是四元培训与教学设计模式中“安排专项操练”的核心。专项操练为一部分遴选出来的再生性任务提供了额外的练习机会。
从信息呈现的视角看，至关重要的是要在练习中精准地呈现要求学习者掌握的程序，即用即学，即学即练。对信息进行这一限定编码后使之成为认知规则，是设计复杂学习任务中再生性内容的关键。它们也被称之为“提供程序支持”，出现在“面向完整任务”和“安排专项操练”这两个学习环节中间。
总起来说，设计复杂任务的培训与教学方案必须关注认知技能的协调与综合。一方面要促成学习者在创生性任务学习中构建图示，另一方面要还促成学习者形成有关再生性任务的技巧，从而使得培训与教学设计达到学习迁移的目的——能够将复杂的认知技能运用于广泛的新任务情境中。对于新任务中比较熟悉的部分。依靠规则加以解决，由此解放出来的认知资源可以用来应对迁移任务中不熟悉的部分。这样做体现的就是所谓的“熟能生巧假设”(component fluen，cy hypothesis)。另一方面，对新任务中不熟悉的部分，则必须基于推理或实际解决问题进行图式重构，这种图式重构反映的就是“深层理解假设”(understanding hypothesis)。在任务解决过程中把上述两种方式结合起来，就可以形成学习者的反思性专长(reflective expertise)。
二、四元设计成分释义
四元培训与教学设计模式的基本假设是：复杂学习环境总是包括了完整任务(1earning tasks)、相关知能(just-in-timeinformation)、程序支持(supportive information)和专项操练(part-task practice)四个组成部分。这四个组成部分是依据学习过程的四个类别作出划分的，其应用的主旨可见图2，下面我们就将四元设计的成分作一具体说明。
(一)面向完整任务
对培训与教学设计方案来说，学习任务排序是达成学习效果的关键。图2中用“大圆”来表征不同的具体学习任务。学习任务一般均要求在真实的或者模拟的环境中完成并且以完整任务训练的方式来提供。在理想的情况下，学习者在完成学习任务中通过对各种知能进行组合才逐渐形成一种完整的复杂能力。需要特别强调的是，应该让学习者积极参与到掌握具体知能的活动中去，而不是仅仅让他们简单地了解相关知能技能。对复杂学习中创生性学习内容以及复杂学习作为一个总体(此时总是体现为创生性学习)来说，学习者是通过归纳认知过程来促进图式建构的。这就是说，学习任务本身为之提供了具体的经验，但是学习者需要通过深思熟虑的抽象活动来建构认知新图式。正是通过概括和区分(generalization and discrimination)，学习者的重构图式才越来越与新学习任务的要求相一致。影响将要建构图式的因素有两个：一是心理模式，它涉及到在具体学习领域内作出推理，需要对具体学习领域的组织方式进行思考；二是认知策略，它涉及到对具体学习领域中的问题解决方式作出选择。
1 任务分类得当
在培训与教学方案的一开始就提供复杂的学习任务，这几乎是不可能的，因为这样做大大超出了学习者的认知负荷，对学习过程和学习结构来说也是有害无益的。所以，学习过程一般都是采取从易到难，从单一到多样，从简单到复杂逐渐过渡的方式。一项学习任务的复杂程度究竟如何，这不仅同所涉及的具体知能的数量多少有关，还同知能之间的联系是否密切以及涉及多少相关的旧知能有关。所谓任务类别(task classes)，就是用来表示学习任务从简单到复杂的序列，以及调控适当的学习任务选择和开发的过程。图2中用小圆点围起来的几个大圆圈部分就是学习任务的类别。正是学习的任务类别而不是单一的学习任务规定了按照四元培训与教学设计模式开发培训课程应该遵循的基本序列。
特定任务类别中的几个具体学习任务之间，如果所要求的知能(指心理模式和认知策略)是相同的，那么它们彼此之间可以被看成在难度上总体是一致的。任务类别越复杂，所要求的知能要求就越高，越需要作出“精细加工”。这里的一个基本观点是，所谓“面向完整任务”，其所涉及的第一个任务应该是专家在实际生活中遇到的完整任务中最简单的版本，通过从易到难，从简单到复杂地循序渐进，最后一个要完成的任务则应该是代表了全部的任务特征，包括了专家在实际生活中遇到的最复杂的同类任务。
我们不妨还是用“学术文献检索”这一中等难度的复杂任务举例说明如何运用从易到难，从简单到复杂的排序，使得“任务分类得当”这一观点有一定的依据。“文献检索”这一任务的难度可以依据下列因素的不同组合从而体现出来：(1)领域之间或者领域内部概念界定的清晰程度(从清晰到不清晰)；(2)适当主题的论文数量多寡(从少到多)；(3)已经发表的相关论文的领域数量多寡(从熟悉的数据库到不熟悉的数据库之间检索的跨度)；(4)检索的类型多少(从题目检索到关键词到摘要到全文检索)；(5)检索词和布尔逻辑应用的数量多少(从只有几个检索词到有许多检索方式的高级检索)。如果考虑这样一些因素，我们不妨将最简单的任务类别定义为：学习者应该在以下情境中学会检索文献——领域的概念非常清晰，在一个数据库中用题目或者关键词检索，只有几个检索主题并且相关论文的数量也很有限。最复杂的任务可以规定如下：在领域内或者领域之间概念的界定较为模糊，需要在几个数据库中完成全文检索，要运用布尔逻辑对数量较多的文献作出限定以便检索。中等复杂程度的任务可以在一个或者几个因素上加以变化。
一旦任务类别确定之后，就可以开发或者选择相关的具体学习任务，例如，可以请教有经验的图书管理员，了解在一个数据库中如何通过题目来成功检索文献，只用少量的检索词，对比较宽泛的相关论文进行必要的限定，这些就是第一个学习任务类别的特征。对后续比较复杂的学习任务也可以采取这样的排序，越往后就学习任务就越复杂。每一类学习任务中可以给出一些案例，确保学习者为达到掌握程度有必 要与充分的操练。
值得指出的是，相同任务类别中的不同具体案例，不应该再从易到难作出排序，它们在难度上应该是差不多的，最好采用随机抽取的方式。不过，具体的内容排序一定要考虑各种具体情况来灵活变通。完成任务的情境。对任务本身的熟悉程度与其他任务可变因素都会在实际生活中有所变化，所以这种灵活变通是十分必要的，有利于促进学习者丰富认知图式，实现从培训与教学方案到实际生活中解决问题的图式迁移。
2 扶放大小有度
当同一个学习任务类别中不同的具体学习任务之间难度上并没有大的差异时，我们怎样才能做到区别对待呢?这是靠向学习者提供支持的力度大小或者数量多少来作出区分的。在学习任务类别中靠前的任务所提供的支持力度应该大一些，逐渐从扶到放，完成最后一个任务时则全部放手让学习者独立去完成。这样的做法就是被称之为“辅以支架”(scaffolding)。从扶到放的做法要贯穿整个学习任务系列的全部，不断循环，从而形成锯齿形的渐进模式(参见图2中的大圆圈中阴影部分的变化)。Newel]和Simon在1972年提出的“解决问题通用框架”可以用来作为确定“辅以支架”力度大小的一个参照。按照这一框架，学习者在完成学习任务时有四个重要的因素需要考虑：(1)学习者所面对的已知条件；(2)可以接受的目标状态的标准；(3)实际解答，即从给定状态到目标状态转化的一系列运作；(4)问题解决的思维过程，即为了达成某一个解决方案所开展的尝试性心理运作。
这一框架可以从“结果支持”和“过程支持”(product-off-ented and process-oriented support)两个方面加以区分。“结果支持”只是同前三个要素相关——已知条件、目标状态和实际解答；过程支持主要是涉及问题解决过程本身。依据不同的学习任务类型，结果支持的力度可大可小。力度大的结果支持是指向学习者提供“案例学习”或者“样例参照”，这样做好比是向学习者提供了已知条件、预期的目标状态和一种最终的实际解答或者中间的实际解答。为了激发学习者的兴趣，可以采用案例学习的方式，说明或者展示如何来解决问题。典型的做法是请学习者回答激发其深入思考的问题以及从给定的样本材料中归纳出心理模式。通过了解相关任务的中间产品，学习者可以掌握某些知能领域的具体组织方式。力度最小的结果支持方式是那些我们在课堂教学中习以为常的做法：即教师只提供已知条件和预期的目标状态，没有任何提示就请学生考虑如何解题，学习者只能靠自己去动脑筋了。表l对学习任务的类型与支持力度大小的关系做了一些说明，大体是按照从大到小提供结果支持的。
过程支持指向的是问题解决过程本身。力度大的过程支持是采用“实际示范”的方式。例如由一位专家(或者教师)讲解如何去完成任务，同时还要讲清道理说明为什么这样来完成。提供一个可信可亲的实际榜样来做示范这是最常用的过程支持方式。不过还可以采用“出声想”的方式将隐蔽的内部解决问题过程外显出来。正像“案例学习”一样，过程支持中需要请学习者回答激发其深入思考的问题以及从实际的榜样示范中归纳出认知策略。通过了解榜样是如何实际解决问题的，学习者则可以对专家所使用的系统方法和经验法有所知晓。
过程支持还可以采用说明“业绩表现的约束条件”和“提供业绩表现的支持结构”，两者都是建立在对策略性知识作出认知任务分析的基础上。具体来说，就是采用问题解决的系统方法(Systematio Approaches to Problem solving，SAPs)。一个SPAs能够区分出问题解决过程循序渐进的特征，以及有助于完成每一个步骤的经验法则。业绩表现的约束条件是指要求学习者在完成一个阶段之后才能进人下一个阶段。业绩表现的支持结构不一定直截了当告诉你怎么做，而是采用解决问题帮手的形式，例如“步骤清单”或者现在更时兴的计算机“帮助工具”。
(二)呈现相关知能
很显然，如果学习者真正想要学到一些东西，熟练应对学习任务中创生性的内容，就一定得掌握相关的知能。一般来说，教师往往将这些知能称之为学习者要掌握的“理论”，常常在教材中或者讲授中予以呈现。由于这些一般的知能在相同的学习任务类别中所涉及的各种具体学习活动内部均是大体一致的，同时也由于它们并不是同完成特定的学习任务一一对应的，所以，这里所谓的“呈现相关知能”不是面向个别的具体学习任务而是面向某一类学习任务的(参见图2中L条图示)。后续类别中的学习任务中所需要的知能只是对前一类别所涉及的知能予以添加或者细化，以使学习者能够越来越有本领解决问题。呈现相关知能的教学方法主要是通过“精细加工”来促进图式建构，也就是帮助学习者在新知识和旧知识之间建立起非任意的联系。正是通过精细加工产生了相对复合的图式，有助于学习者深层理解。
正像先前提到过的那样，认知图式是以两种方式在学习者应对复杂任务中的创生性内容时发挥作用。一种是“心理模式”，另一种是“认知策略”。心理模式要求学习者在一个学习领域内进行推理，认知策略允许学习者系统有序地解决问题，运用经验规则或者启发式来指导问题解决过程。“呈现／掌握相关知能”就是要反映这样两种逻辑——学习对象是如何组织形成体系的以及采用什么样的策略去解决问题。例如。就提高检索文献能力而言，就涉及到学习者需要了解数据库是如何组织的，有经验的学者是如何确定检索词的。
1 促进心理模式建构的方法
心理模式(mental models)是有关世界是如何组织的陈述性表征(declarative representations)。一个有效的心理模式，既可以是一般的、抽象的知识，也可以是具体的案列。心理模式可以从不同的视角加以剖析，一般分为概念模式、结构模式和因果模式。
第一，概念模式(conceptual models)回答“是什么”，聚焦事物之间是如何关联在一起的，允许对客体、事件和活动作出分类和描述。例如，关于股票类型的知识和股票功能之间差异的知识均有助于对金融趋势作出分析，以确定某项证券投资的风险程度。
其次，结构模式(structural models)回答“是如何组织的”，说明达成某些特定目标的计划是如何彼此关联的。计划有两种基本形式。一种是“脚本”(scripts)——说明事件什么时候发生?它的作用是聚焦事件在时间上是如何关联的，有助于理解和预测行为；另一种是“积块”或者“模板”(buildingblocks 0r templates)——说明事物是如何构建的?它的作用是聚焦事件在空间上是如何关联的，有助于理解和设计事物。例如，在计算机编程学习中，有关编程中的编码方式(即编程模板)的知识以及这些编码方式如何发挥作用的知识能帮助编程专家开发程序。
第三，因果模式(causal models)回答“是如何发挥作用”， 聚焦这些原理之间是如何彼此影响的，有助于解释过程与事件并作出决策。例如，有关化工厂各个装置的设计以及这些装置如何协同发挥作用的知识有助于操作者诊断故障。
心理模式还可以是以上这三种模式的结合，以便于在特定领域中作出推理。形成心理模式的关键是在不同的知能之间建立起非任意的联系。表2列举了一些常见的教学方法，有助于学习者揭示知能之间的联系。这些方法既可以采用讲解的方式，也可以采用探究的方式。讲解方式是直截了当地向学习者呈现这些非任意的联系；探究方式则要求学习者“发现”事物彼此之间的关系。例如，当学习者钻研机械装置时，可以直接向他们指出各个零部件的组成(参见表2中的方法1)，这是讲解方式；也可以是请他们自行确定零部件相互之间的关系。
采用探究方式比较花费时间，但是在建立新旧知能之间结合的牢固性方面略胜一筹。也可以采用指导性发现的方式，即提出一个引导性问题(leading questions)，如“在这台机器中哪一部分与众不同”，这样就有助于学习者建立非任意的联系。表2给出了十种比较流行的呈现相关知能的教学方法，旨在更快更好地建立起非任意的联系。表2陈述中如果增加了定语“请学习者……”，即表明是采用了“探究方式”。
一种特别重要的关系是经验关系(experlential relation-ship)，这是在一般抽象的知能和具体的案例之间建立起联系(参见表2中的方法2)。四元培训与教学设计模式区分了呈现一般信息(对概念模式、结构模式和因果模式的说明)和具体案例学习之间的差别。如果要说明的是概念模式，那么案例学习的任务是了解具体事物、事件或者情境；如果要说明的是结构模式，那么案例学习的任务是设计事物；如果要说明的是因果模式，那么案例学习的任务是说明现实生活过程。计算机模拟可以作为呈现案例学习的有效手段，因为此时可以根据需要改变部分变量并观察改变之后的实际效果，查明彼此之间存在的关系。这样一种“微世界”手段的主要功能，不是操练复杂的技能，而是帮助学习者通过主动体验建构客观世界是如何组织起来的这样一种心理模式。四元培训与教学设计模式还进一步区分了在呈现相关知能时的归纳策略和演绎策略(inductive and deductive strategies)。运用归纳策略时，由教师提供一个或者几个案例，从中抽象出一般原理，在此基础上完成学习任务。归纳策略还可以再细分为归纳型探究策略(inductive-inquiry strategy)和归纳型讲解策略(inductive-expository strategy)。归纳型探究策略提供了一个以上的案例，请学习者自己确定案例中体现的知能之间的联系。如上文中已经提及，指导性发现策略是比较花费时间的，只是在教学时间比较充裕、学习者缺乏相关体验以及要求达到深层理解的情况下方才使用。归纳型讲解策略也要求提供一个以上的案例，但是案例中所体现的知能之间的联系是由教师来揭示的。四元培训与教学设计模型将“归纳型讲解策略”作为首选的教学策略，因为这样做时间上比较经济，从一个具体的、熟悉的案例开始探究，比较适合学习者的原有知识储备情况。
第三种可以采用的教学策略是演绎策略，此时要求学习者从一般的、抽象的信息出发，直接求得学习任务(相当于起到“案例”的作用)的解决办法。演绎教学始于直接讲解知能之间的关系(即搞懂“理论”)，然后用一个或者几个学习任务来说明这些一般的信息，说明的时候提供了尽可能大的结果支持。值得指出的是，有不少教师把演绎教学策略作为首先的策略。但是，由于学习者缺乏相关的旧知识做铺垫，所以真正理解起来就有困难。实际上，演绎策略最好是在教学时间有限、学习者对相关知能已经有一定基础以及深层理解不作严格要求的情况下才选用。
2 呈现认知策略的方法
同心理模式一样，认知策略既可以包括一般的、抽象的知能，也可以借助具体的案例来加以示证。如前所述，认知策略可以用解决问题的系统方法(SAPs)来实际体现，以此说明解决问题过程的渐进性以及经验规则或者启发式在每一个问题解决过程中如何发挥作用。呈现认知策略的教学方法与呈现心理模式(尤其是有关总的结构模式和因果模式)的教学方法是十分相似的。例如可以请学习者解释为什么两个解决问题的步骤有先后之分(参见表2中的方法7)，预测一下如果将两个步骤调换一下顺序会有什么样的后果(参见表2中的方法8)，说明采用某个经验规则会发生什么样的变化(参见表2中的方法9)，或者预测一下采用某个经验规则后会出现什么样的结果(参见表2中的方法10)。掌握认知策略离不开亲身体验。这种体验是指通过具体案例的实际示范来说明如何借助SAPs手段达成目标。案例示范提供了相关知能(起到说明认知策略的含义与作用)与学习任务(一种产品定向的高支持力度)之间建立起联系的纽带。如前所述，实际示范可以采取观察一个专家(例如教师演示解题)如何解决一个困难，同时说明为什么他采取了某个行动或者决策(即边解题边说明理由或者内部的决策过程)。最好在实际示范时用提问的方式请学习者作出思考或者判断，这样才能够对理解实际解决问题的过程真正有所帮助，揭示出认知策略本身的抽象性或者隐蔽性。四元培训与教学设计模式倡导采用归纳型讲解策略来促进学习者提高认知策略能力，所以，最好先给出一两个实际案例，然后直接呈现问题解决的各个具体阶段，再揭示出其中隐含的经验规则。
3 提供认知反馈的方法
呈现相关知能的最后一个环节是提供有关学业表现的反馈，即“认知反馈”。这只适用于创生性学习内容，所以只对促进图式建构起作用。由于创生性学习内容无所谓“正确”还是“错误”，只有“好一些”还是“差一些”之分，所以，认知反馈只有当学习者完成了一两个具体学习任务之后，甚至完成了一个任务类别之后才提供。精心设计的认知反馈应该有利于激发学习者对自己解决问题的过程以及结果作出反思，以期心理模式更加完善，认知策略更加精致。这种反思所起到的作用在“认知学徒模式”中也是十分强调的。像小结、同伴评论和小组讨论均是在认知反馈中被经常采用的方法，其中，要比较或者对照学习者解决问题的实际过程与SAPs提供的解决过程，比较或者对照不同学习者之间在解决问题的实际过程中有什么差别，这种差别同案例示范之间有什么差距。还可以将解决问题的结果与新知能本身，与案例示范，与先前解决问题时得出的结论等进行比较或者对照，如此等等。表2中所示例的探究方法可以作为“发现式反馈”(feedbackbv discovery)的一个样例。
(三)提供程序支持
如果说“呈现相关知能”是针对复杂任务中的创生性内容，那么，“提供程序支持”则主要是针对再生性任务提出来的，也就是说，面向不同的问题情境采用相似的知能来完成任务。提供程序支持是让学习者掌握完成再生性任务所需要 的各个步骤。它可以采取由教师或者辅导者在学习者操练时直接从旁辅导(ALOY$)的方式。由于在许多任务中所需要的知能是相同的或者重复的，所以，提供程序支持一般只是在面对第一个学习任务时出台(参见图2中“提供程序支持”)。在后续的学习任务中，随着学习者越来越能胜任，就不再需要反复提供程序支持了(即从扶到放原理)。提供程序支持所需要的教学方法主要是促进“编辑/合成”，这是通过对具体情境知能的限制性编码(restricted encoding)转化为认知规则。提供程序支持要求适合学习者的起点水平，也就是说，适合于最低水平能力的学习者。至于这样的知能是不是镶嵌在现有的图式中，这倒不是最要紧的。正是由于这一点，所以对长时记忆中知识结构的挂靠点没有特别要求。
能使学习者正确地完成复杂任务中的再生性内容的规则是通过练习形成的，最好在工作记忆中恰好需要形成这样的规则时提供支持，也就是即用即学。提供程序支持既要讲解规则本身或者由规则组合的程序，也要说明执行规则所需要必备的相关知能(即事实、概念、计划或者原理——组成复杂图式所需要的相同知能要素)。例如就检索学术文献而言，操作数据库所需要的程序指导最好是在操练中即时提供，即用即学，即学即用。下面我们就对如何提供程序支持掌握规则展开说明。
1 呈现方式
提供程序支持的信息是以组块的方式出现的。之所以要用组块的方式呈现，乃是因为只有一次同时呈现信息的规模相对小，才能避免操练时认知负荷超重。向学习者呈现提供程序支持的信息既要包括对规则作出具体说明，也要包括正确应用这些规则的相关知能。例如，在检索文献时，若要教给检索规则，就应该说明：“如果用关键词检索，那么应该先在菜单栏中选择“关键词”，然后输入相应的关键词”，同时也要说明“菜单栏”是指什么。只有这样，学习者才能真正掌握用关键词检索的规则。从这个示例中可以看出，提供程序支持是以“教会你如何做一件事”或者“基于规则的教学”为特征的。
提供程序支持的传统做法是要求学习者先记住信息，以便学习任务开始时能够在工作记忆中激活相关信息。但是，光是死记硬背并不足取。四元培训与教学设计模式强调当学习者需要应对学习任务中的再生性内容时，就应该直接呈现相关的信息，即用即学，即学即用。当然，这种教学方式要求学习者对学习任务能够有一定调控权，否则难以做到游刃有余。尤其是像在实际工作岗位上的培训任务更是如此。在这样的情况下，可以采取一些补救措施，例如提供在线帮助系统，核对表册，操作手册等。也就是说，如果难以做到即用即学，那么就要设法做到易取易学。现在有学者强调的“少教不教”(minimalism)策略就是带有这种主张。
2 示证与举例
有关信息呈现的一般做法是对再生性内容的一般陈述或者作出一定的概括。例如，通用规则能够适用于多种情境，通用概念也是能够对不同的事物或者对象作出分类。最好在提供通用规则或者概念的时候用实例来作出说明。针对规则而言，这种实例就被称之为“示证”(demonstratlons)；针对概念、计划和原理而言，这种实例就被称之为“举例”(in—stances)。四元培训与教学设计模式倡导在学习任务的情境下提供示证与举例，这就要求学习者在完整任务的背景下来掌握再生性知能。因此，如果要对复杂学习中的再生性知能进行示证的话，就应该在学习任务中有实际演示的内容或者案例说明。这就是“演绎型讲解方式”(deductive-expository ap-proach)，此时概括说明与实例示证，举例是同时给出的。
3 矫正性反馈
提供程序支持的最后一个部分是给予矫正性反馈(eor-rective feedback)。这种反馈的目的也是为了促成“编辑／合成”。对于如何做一件事情而言，反馈应该在作出行动或者执行程序之后就立即给出，以便让学习者在工作记忆中还留有空间时就获得该行动是否合乎要求的信息。任何耽搁对学习来说均是有害的。四元培训与教学设计模式并不赞同学习是一帆风顺的观点，尤其是当学习者面对复杂的学习任务时，要求学习者一点都不出差错几乎是不可能的。不过，更重要的是，对于复杂学习的再生性知能来说，应该及时让学习者知道自己犯了什么样的错误，以及如何加以改正。精心设计的反馈应该告知学习者为什么会犯错，提供如何达标的建议。这样的建议通常采用示证或者举例的方式，不能只是简单地说明应该怎样做，因为这就等于取消了操练；没有操练，编辑／合成就无法实现。另外，有了错误，就一定要想方设法搞懂如何改正才好。
(四)安排专项操练
在四元培训与教学设计模式中，学习任务主要是为了促进图式建构，同时也要有利于对再生性知能进行编辑，合成。这样做就离不开对再生性知能进行重复练习。一般来说，任务类型本身已经提供了足够的练习量来操练复杂学习中的创生性知能和再生性知能。因为在设计学习任务时已经考虑了掌握不同性质知能时教学方式上的差异。提供程序支持是为了对规则中新呈现的信息进行限制性编码，而呈现相关知能则是为了新旧知能的精细加工。不过，假如对某些再生性知能的熟练要求特别高，那么，光靠学习任务本身所带的练习量就显得不够了，还得另外单独安排专项操练(参见图2中的“安排专项操练”)。当然，一般来说过分依赖于专项操练对复杂学习并不见得有多大益处。
安排专项操练有利于对程序或者规则进行编辑／合成，特别是随后的强化，这是一个比较缓慢的过程，需要大量的练习。专项操练的常见实例是背诵乘法表或者弹奏乐器。如果时间允许的话，专项操练可以针对知能层级从而使得掌握的本领更加出色。至关重要的是应该在一个恰当的认知背景下进行专项操练，因为研究发现，在一个完整任务的简化版本中开展学习是有益的。所以，学习者首先应该确定任务类别是什么，并视情况需要启动专项操练，最好在案例学习或者有其他丰富的学习支持到位之后进行。
1 对练习题作出具体安排
与学习任务的具体安排相比较，专项操练中的练习题的具体安排则是相对直截了当的。就学习任务排序而言，往往是遵循着从易到难的要求。先是选择具体的案例，然后转换成意义学习任务，要求学习者用协调的方式完成各种组成技能。然而，对专项操练而言，所涉及的技能是相对单一的，只不过要求达到十分娴熟的地步。因此，需要设计相应的练习题重复操练再生性知能。俗话说：“熟能生巧”，这对专项操练来说是十分贴切的。重要的是整套练习题应该有一定的扩展性，能代表该规则需要应对的各种情境。有必要提出一些情境性比较强的规则，以便能够依据规则适应新的问题情境的需要。
只有十分复杂的算法才需要按照从易到难的方式来安排练习题，然后再将完整的算法分解成部分，一个部分一个部分地单独操练，最后再整合起来。这样的练习排序同学习任务的排序是完全不同的。为了促进图式建构，“从整体到局 部学习法”(whole-task approach)需要对任务类别从易到难作出排序。同一个任务类别中的不同学习任务排序是灵活多变的，每一个学习任务都需要对组成知能进行整合与协调。与此相反，将任务分解成各组成部分单独操练然后再逐渐整合成一个完整任务(即“从局部到整体”学习法，part-whole ap·proach)。此时，在同一个任务类别中的不同学习任务排序是相对不变的，这是有利于尽快形成规则的熟练。、
至于谈到学习任务的支持，在学习任务和练习题之间也有差别。再生性学习内容不宜被看成是为了寻找到解决方案对心理操作的尝试性应用。此时，应用规则就是确保解决问题时预期的目标能够达成。这里重要的是应用规则而不是搜寻解决方案。所以，专项操练的学业表现支持方式采用的是程序支持的方式。如果程序本身比较容易出错或者不同的程序容易混淆，那么最好设计一些特别的练习题。例如，一种大家熟知的练习题排序策略是REP，即识别——纠错——应用(recognize-edit-produce；Gropper，1983)。这就是说，先给出练习题要求学习者识别需要应用哪几条规则，然后再给出练习题要求学习者继续调整不正确应用的规则，最后给出一个常见的练习题，要求学习者应用规则来解决问题。采用专项操练的学业表现还可以采用“辅助训练轮”(training-wheels ap－proach)的方式。就像一个小孩子学习走路，先要用婴儿学步车帮助他站稳，然后才能慢慢放手让他独立行走。辅助训练轮是一种常用的专项操练法，帮助学习者熟能生巧。
2 对单一的再生性知能进行操练
提供程序支持不仅同掌握学习任务中的再生性内容有关，同时也与专项操练有关，此时主要是对单一的再生性知能进行操练。与前者相比较，专项操练中更需要体现即用即学，即学即用的原则，也就是说步步为营，环环相扣。这时候的规则示证和概念举例最好不要作为完整任务情境下学习任务的一部分出台，而是要单独提供，至少应同时提供。例如，如果专项操练是要训练如何处置应急情况，那么，就要提供有关处置应急情况步骤的具体说明和示范，让学习者实际操练这些程序和熟悉相关知识，一步一步操练的结果需要及时作出反馈。
3 适当采用过度操练方式
专项操练会帮助学习者准确地掌握学习任务中的再生性知能，但是，要达到完全熟巧的程度还需经历“过度操练”(overtmining)。这同心理学中强调的“过度学习”(overleanling)是同一个意思。此时基本的学习过程特点不再是“编辑，台成”而是“强化”。对那些需要高度熟练的技能来说，最终的目标可能不一定是绝对准确，而是达到“自动化”的程度，能够不假思索，信手拈来。或者更客观的说，是要达到准确性够好即可，速度令人满意同时能够用几种技能协调完成任务。为了达到这样的目的，首先要操练再生性知能的准确性，其次是操练保证速度前提下的准确性，再接着操练同时完成多种知能协调做事的能力，最后是镶嵌在完整任务中操练。专项操练在时间安排上最好采用相对简短的分散练习，不宜采用长时间的集中练习。因此，专项操练与学习任务最好穿插进行，这样做实际上也就提供了分散练习的机会，同时也有利于将再生性知能与完整任务联系起来。不同的专项操练之间也要适当穿插，以利于专项操练的知能之间也有分布效应。
(五)实际应用案例说明
表3—5对“检索学术文献”培训方案采用了简化的文本形式。这一培训方案的设计说明了四元培训与教学设计模式的要义。首先，培训方案给出了三类任务，每一类任务又包含了几项学习任务。每一类任务之间体现了逐渐增加学习任务复杂性，但学习支持力度的逐渐减少的特点。其次，培训方案给出了面向每一类学习任务的相关知能。在第一类任务中，采用的是归纳型讲解策略，即先给出案例，然后再说明原理。在第二类学习任务中，采用的是归纳型探究策略，即先给出案例，然后请学习者确认或者发现不同的计划之间的联系(如运用布尔逻辑确定检索词的模板)。在第三类学习任务中，采用演绎策略，即相关知能是在学习者接触第一个学习任务时就酌情给出了。在第二类和第三类学习任务结束时，要对学习者解决常规题型的学习任务完成情况作出认知反馈。提供程序支持是在应对每一个学习任务时酌情给出；安排专项操练也是如此(在本培训方案中假设学习者需要接受过有关使用布尔逻辑检索的专门操练)。
三、设计复杂学习的十个步骤
从培训与教学设计模式的四个要素分析中，我们已经看到了该模式所具有的重要特点。但是，具体设计复杂学习的程序同一般的教学设计的程序还是有一些差异。冯曼利伯用了10余年时间开发了设计复杂学习的十个步骤。十个步骤里面包括了完整任务、相关知能、程序支持和专项操练四个要素。但是面对再生性知能和创生性知能的学习，还需要有其他六个设计步骤的配合。以下就是四元培训与教学设计模式中的10个设计步骤简要说明(参见图3)。
(一)分解复杂知能(compose skill hierarchy)
复杂学习的一个基本假设是：复杂学习由一组组成知能或者次级知能组成，所以为了胜任复杂学习，首先必须分解组成知能或者次级知能。组成知能的模样像是一个层级图示。按照冯曼利伯的说法，复杂技能的分析模式采用了“认知任务分析”(RTA)技术。实际上也就是“综合任务分析”(ITA)技术，这两种分析技术之间有不少相通之处。后者是将认知任务分析与行为任务分析综合起来的一种做法。综合任务分析技术区分了三种专长——技能、知识和心理模式——的成分。在ADAPT所采用的分析方法中，区分了规则(相当于技能)、前提知识(相当于知识)和心理模式。在ADAPT所采用的分析方法中增加了将复杂技能分解为次级技能，对任务类别作出排序以及分析认知策略的方法。ADAPT方法不是带有普遍性的，只是适用于四元培训与教学设计模式。
ADAPT的一个基本假设是掌握整体的复杂知能应该从提供了该支持力度的完整任务的简单版本开始学习，最后才出现没有提供支持需要学习者独立解决的实际生活问题。不过，有些时候学习者承受的认知负担(及需要付诸的心理努力)太大，难以马上就掌握完整任务，所以，为了减少认知负担，就有必要对技能作出归类。一个技能归类(kill cluster)可以看成是复杂学习的一个部分，包括了一个相当意义单位的一组有内在联系的次级知能。
在近年研究中，冯曼利伯将“分解复杂知能”这一步骤也改称为“提出业绩目标”(set performance objectives)。这实际上表明，通过分析将完整的复杂认知技能分解为各个组成技能并用技能层级图示具体说明它们之间的关系，这是为了提出具体行为的业绩目标。要对所有组成技能的行为业绩目标作出具体说明，包括说明起点状态，完成技能所需要的条件和行为业绩符合要求的标准。另外，还要将每个组成技能按照再生 性技能、创生性技能和两者兼而有之的类别进行归类。对再生性技能来说，要具体规定学习者是否应达到熟练的程度。
(二)排序任务类别(sequencetask classes)
通过将从简单到复杂的任务类别作出排序，有助于勾勒出教学活动的总体概貌。每一个任务类别将指明学习任务的类型。如果由于任务本身太复杂难以形成单一的任务类别排序的话，那就需要首先对部分类别进行排序从而达到化难为易的效果。技能类别可以被看成是完整任务中复杂技能的“部分”，其中包含了相对完整的、有意义的一组关联组成技能。从简单到复杂排序可以采取不同的做法，例如：(1)强调操纵方法(manipulation approach)；(2)心理模式渐进法(men—talmodel progressions)；(3)SAPs路径分析法(path analyses)。任务类别排序为培训课程提供了基本结构。在设计任务类别时，每一个技能类别中的最高水平技能均应该被看成是复杂技能，与之相联系要完成的任务就是完整任务。
(三)规划学习任务(design learning tasks)
规划学习任务的目的是为每一个任务类别设计不同的具体学习任务(带有完整任务的各个问题)。在每一个任务类别中不同的具体学习任务之间要注意有充分的变式，但在总体上应该是处于相同的水平。这也就是说，在学习任务的类别之间遵循着从易到难，从简单到复杂的渐进性；但是在同类任务内不同具体学习任务之间是随机排序的。这样一种“变式情境”便于学习者去粗取精，去伪存真，把握案例背后的规则和原理。在第一个具体学习任务开始时应该镶嵌高支持力度的教学策略，从扶到放，在最后一个具体学习任务结束时完全撤除所提供的学习支持。支持学习的教学策略可以是“结果定向型”，即提供案例学习或者现场实际解决问题示证，帮助学习者了解解决问题的要求和程序：支持学习的教学策略还可以是“过程定向型”，即运用榜样／模式示范或者提供解决问题的过程清单，帮助学习者明白解决问题的有效方法。
(四)确定心理模式(analyse mental models)
接下来要分析专家(在教学中体现为人类是如何认识这一问题的，有什么经验)在完成这一任务中所拥有的心理模式。对某一特定的知识领域而言，心理模式反映了人们对其作出的表征方式，这对完成创生性任务来说是很有益的。心理模式可以分为概念型(是什么?)、结构型(如何组织的?)和因果型(如何起作用的?)，必要时甚至可以是以上三者的结合。通过确定和说明命题(事实)、简单的图式(如概念、程序和原理)以及它们之间的关系可以对每一种心理模式作出适当表征。
(五)厘清认知策略(analyse cognitive strategies)
接下来还要分析专家解决问题的认知策略。认知策略是完成完整的复杂技能或者其创生性因素的系统方法。确定心理模式可以帮助学习者理解特定领域或者系统；厘清认知策略则有助于去实际解决该领域的问题。换一句话说，心理模式带有描述性，而认知策略则体现了处方性。两者的区别不在于知识表征的类型，而是其功能上。应该确定问题解决过程的具体阶段和步骤，并且用线性或者SKPs图示的方式加以表示。可以采用启发式或者经验规则来帮助学习者克服在解决问题中遇到的各种具体困难。
(六)呈现相关知能(design supportive information)
在每一个任务类别的开始应该选择相应的策略，呈现和举例说明一般信息，从而帮助学习者理解在解决问题的创生性因素时会采用什么样的心理模式和认知策略。一般来说，首选的策略应该是归纳型讲解策略。也就是说，先要给出一些案例或者举例示范说明，然后再引入一般原理作出概括帮助学习者领会。如果要求学习者有比较深层次的理解，那么最好采用归纳型探究的方式；或者如果学习时间比较有限，也可以采用演绎型讲解的方式开展学习。最后还要考虑采取什么样的认知反馈措施，通过认知反馈增强学习者的学习效能。
(七)明晰规则／程序(analyse rules and procedures)
再生性因素所需要的知能是相当固定和一致的，不会因为情境的变化而变化。如果正确执行了再生性技能，那么就意味着会得到相同的结果。所以，我们要帮助学习者分析专家在完成任务的涉及到解决再生性因素时需要的规则和程序。以便能够正确地求解。规则说明的是在什么样的条件下采取什么样的行动；程序则是在一组实现规定的序列中开展行动的步骤和决策。对再生性技能作出程序性分析(如行为任务分析，信息加工分析)将厘清各个行动步骤的先后序列，而做出基于规则的分析则并不严格呈现行动步骤的先后序列。规则表征的方式可以采用规则集合的方式，也可以采用“目标——操作——方法”的系统步骤。
(八)弄清前提知能(analyse pre-requisite knowledge)
依据前面所作的分析工作，现在可以进一步对程序和规则作出分析，从而帮助学习者了解为了掌握某一个规则，或者为了实施某一个程序或者作出决策，需要先具备什么样的知能，这就是前提知能(请不要同学习者已经具备的旧知能相混淆)。前提知能是必不可少的知能，同时也是即用即学，即学即用的知能。自我设问的具体方式可以是这样的：“为了能够正确运用这条规则或者完成这一步骤，学习者必须知道什么?”前提知能的具体表征方式既可以是事实，也可以是概念、程序和原理。
(九)提供程序支持(design JIT information)
提供程序支持是为了具体规定如何完成再生性任务和专项操练。所以，要为每一个学习任务设计程序支持手段，具体明确如何完成这一再生性任务所需要的规则和程序。先要提供详尽的指导，实际示范具体步骤和实例然后逐渐撤除。由于在每一次学习任务中总会用到相同的规则和程序来应对再生性任务，所以，应该在第一个学习任务开始时，学习者处于起点水平时就提供程序支持。开展教学时应该先易后难，循序渐进，不要死记硬背，而应提供相关的程序，要提供完成任务所需要的程序中的各个步骤、相关事实、概念和原理。在对程序进行示证之后，要给出具体的事实和概念，同时辅以相配的案列。对学习中出现的错误应该及时给予矫正性反馈，说明错误的缘由所在和改正建议。最后，还要提供便于改正错误的补救性操练。一旦养成不良的习惯或者错误成堆，就很难改正了。
(十)安排专项操练(design part-task practice)
那些需要高度熟练水平的知能，或者针对那些难以有足够时间全面操练而又特别重要的学习任务，都需要安排专项操练机会。对比较复杂的程序来说，最好按照从简单到复杂的练习顺序：对比较简单的程序来说，就只要直接重复操练就可以了。要运用各种不同的例子来表示知能运用的不同情 境。要避免学习者一开始尚没有掌握要领时就先讲解过细的程序，最好是先操练后讲解。操练先要讲准确性，然后再提出速度要求，最后在满工作负荷的情况下兼顾准确性和速度。专项操练要等一组学习任务完成之后才开始，不要一上来学习就安排操练。专项操练最好应该采用分散练习，在完成学习任务中穿插进行而不是集中练习，这样也就实际达到了分散练习的效果。许多专项练习应该达到熟巧的地步。
四、结语
四元培训与教学设计模式至少试图解决以往教学设计实际存在的三个方面缺陷。
首先，它聚焦于综合协调地掌握完成各个具体任务所需要的组成知能，而不是像以往那样只局限于选择知识类型、课堂情境和教学媒体方式。
其次，它区分了“呈现，掌握相关知识”和“提供程序支持”两类教学活动的差异。前者主要帮助学习者掌握学习任务中的创生性因素，其主要功能是通过精细加工促进图式建构。即针对三种知识类型——概念型(是什么?)、结构型(如何组织的?)和因果型(如何起作用的?)——建构心理模式，教学步骤包括了建构心理模式、运用认知策略和提供认知反馈三个具体做法；后者则是掌握学习任务中再生性因素的前提，它通过“限定编码”这一程序促使将新信息转换为规则，其中包括了信息呈现、示证，举例和校正反馈的教学步骤。当学习任务中涉及再生性技能需要操练时，应即时提供，即学即练，从扶到放，熟练掌握之后就要撤除支架。
第三，传统的教学设计模式要么只关注部分任务操练，要么只关注完整任务操练不同，四元培训与教学设计模式建议采用通过安排专项操练的方式支持复杂的完整任务学习。实际上，新手在掌握复杂学习任务时同掌握简单任务时所采用的学习方式是完全不同的。许多教学设计研究只关注了如何掌握简单学习任务，信奉通过部分之和可以达到掌握复杂任务的目的，而四元培训与教学设计模式则区分了再生性知能和创生性知能的差异，运用合理的教学策略予以应对，从而有可能提高教学的效能，达到学习迁移的目的。
四元培训与教学设计模式有以下一些优势：
第一，四元培训与教学设计模式主要用于开发涉及复杂知能的课程方案，一般来说这种课程的长度至少有几周，甚至几个月或者几年。这一模式不是用来单独教概念性知能或者程序性技能，也不宜用于短时的课时设计。
第二，四元培训与教学设计模式比较侧重于分析和设计阶段，尤其重视了认知任务分析技术。不过，对开发阶段和实施阶段方面的探讨涉及相对少一些。
第三，就教学方式而言，四元教学设计模式总体上是结合了建构主义和授受主义教学方式(constructivist and instruc-tivist approaches)的各自优点。首先，培训l课程倡导采用面向完整任务，提供了真实的联系生活实际的难度逐渐加大的任务类别，通过从具体的案例作出归纳和抽象成为学习过程的基本特色，反映了较浓的建构主义色彩。其次，在呈现新知能时，建议采用归纳型探究或者指导性发现也反映了建构主义的观点，适用于深层理解或者教学时间比较充裕的情况。不过，从提高教学的效率(instmctional efficiency)上考虑，四元培训与教学设计模式也有明显的授受主义特征。在提供程序支持时，建议采用归纳型讲解策略，在呈现相关知能时，首选也是归纳型讲解策略，在教学时间不够充裕或者学习者有一定的经验时，更建议采用演绎型讲解策略。
第四，四元培训与教学设计模式所涉及的基本媒体与完成学习任务的性质有关，特别强调了面向真实的或者模拟的完整任务环境。所以，许多教学系统是以“问题型”、“模拟型”、“案例型”和“场景型”学习环境相关(“problem-based”，“simulation-based”，“simulator-based”，“case-based”，or“sce-nafio-based”learning envlronments)，这样的培训与教学课程方案具有更好的迁移学习品质。