【碩博士生如何用工程師思維來提升程式閱讀與研究能力？】

對於數學或理論背景的碩博士生來說，學習編程往往是一項挑戰。特別是在閱讀原始碼時，我們習慣以數學的邏輯思考——從函數定義開始，再逐漸推演具體的應用。但日本作者西尾泰和在《エンジニアの知的生産術》中提出的閱讀原始碼順序，讓我重新思考了程式閱讀的策略。

他的框架讓我體會到，工程師思考的重點是「先掌握全局，再逐層深入」，這種系統化的閱讀方式能有效提升學習效率。以下是他提出的閱讀原始碼的七個步驟，以及我對如何套用在研究中的思考：

1. 如果有解說內部構造的文檔，就先讀

2. 讀目錄資料夾 (Directory) 的構造

3. 讀檔案 (File) 的構成

4. 調查各種簡寫

5. 了解數據 (Data) 的結構

6. 把握函數之間的關係

7. 最後才深入閱讀函數

▋數學思維與工程思維的差異

數學背景的訓練通常從函數定義開始，並專注於理論與公式的邏輯一致性。我們往往在抽象層面完成推演後就結束討論，很少深入探討具體的實作細節。

但西尾泰和的框架提醒我，工程師的思維是從系統輸出開始，然後一步步回推，直到釐清每個輸入、處理環節與輸出之間的關係。這種先掌握全局、再逐步拆解的方式，與數學的「由小到大」推演完全相反。

這種工程思維讓我理解到，編程不只是寫出函數，更重要的是理解整個系統如何協同運作，並在系統中找到最有效率的解法。

▋如何練習工程師的程式閱讀思維

為了從數學思維切換到工程思維，我開始嘗試用西尾泰和的步驟來閱讀新的程式碼。以下是我將這七個步驟應用於工作中的具體做法：

1. 先看說明文件｜閱讀專案的內部說明文件，快速了解系統的運作目的與整體架構。這能幫助我在閱讀程式碼前，掌握輸出目標。

2. 檢視目錄結構｜了解程式專案中資料夾的邏輯排列，搞清楚不同模組的責任範圍，建立初步的全局認知。

3. 理解檔案構成｜深入研究各檔案的功能與用途，釐清它們如何共同構成完整系統。

4. 調查簡寫與縮寫｜針對程式中的縮寫或專有名詞，透過查詢補充知識，避免因不熟悉術語而卡住。

5. 把握數據結構｜理解資料如何在系統中流動，這一步能幫助我釐清資料處理的邏輯，避免後續錯誤解讀。

6. 建立函數之間的關係圖｜繪製出各個函數之間的相互關聯，這讓我能夠直觀理解哪些函數負責哪些環節的處理。

7. 最後深入閱讀函數細節｜在掌握了全局與結構後，再進一步研究每個函數的具體實作。這時，閱讀函數的效率會大幅提升。

▋如何在研究專案中應用工程師思維

我發現，這種「從輸出目標開始，逐步拆解系統」的方式，不只適用於程式碼閱讀，對碩博士研究也非常有幫助。以下是我實踐的幾個步驟：

1. 設定研究的最終成果｜從期刊論文或研究報告的預期成果開始，思考這篇論文需要回答什麼問題、解決什麼難題。

2. 明確研究輸入｜確認研究需要哪些資料或工具作為輸入，例如數據集、實驗設備或程式模組。

3. 規劃研究過程中的每個環節｜拆解整個研究過程，包括資料收集、分析方法、理論驗證等，確認每一環節的預期成果。

4. 每週檢視進度與拆解問題｜每週逐步檢討研究進度，針對每個環節中的問題深入追問。這能讓研究不斷向前推進，並且在遇到瓶頸時，快速找出解法。

5. 在10到12週內達成階段性成果｜透過每週的逐步累積，在一個學期內完成具有明確成果的研究報告或論文。

▋小結：從全局掌握到逐步實踐

透過這幾年的學習與實踐，我逐漸體會到，程式設計不只是寫出正確的程式碼，而是要掌握整個系統的運作。研究工作也是如此，我們必須先定義最終目標，然後逐層拆解問題，直到每個細節都清晰可見。

無論是在閱讀程式碼還是進行研究，這種工程師的思維都能幫助我們有效管理工作進度，避免迷失在細節中。希望這些心得能幫助碩博士生們，在學習程式設計或進行研究時，更加順利有效地完成每個階段的目標。