112 高普考高考三級 工業設計 人因工程(包括人體工學) 考古題詳解

112 年・高普考・高考三級・工業設計
試題代碼 人因工程(包括人體工學)

第 一 題28 分

請試述下列名詞之意涵:(每小題 7 分,共 28 分)

(一)compound code

(二)heat exhaustion

(三)visual acuity

(四)time sharing

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核心觀念

本題考查人因工程中四個不同面向的基本名詞:資訊呈現與編碼、熱環境下的生理反應、視覺辨識能力,以及注意力在多項作業間的分配。作答時應先給出明確定義,再補充其在人因設計或作業上的意義。

解題方法

每小題可用「定義 → 特徵 → 人因工程上的應用或影響」作答。名詞解釋不需長篇推導,但應指出該概念如何影響資訊辨識、作業安全或績效。

(一)compound code(複合編碼)

**定義:**複合編碼是同時運用兩種以上的資訊編碼方式,表示同一項資訊或區分不同資訊。例如,警示訊號同時採用顏色與形狀,或儀表上的符號同時以位置與文字標示。

**人因意義:**複合編碼可提供多個辨識線索,讓使用者更快辨認資訊;當其中一種線索不易辨識時,另一種線索仍可協助判讀。例如紅色三角形搭配「危險」文字,比單獨使用紅色更容易理解,也較不依賴使用者的色覺。

**設計原則:**各種編碼應彼此一致、清楚且不互相干擾。若加入過多編碼維度,反而會增加辨認負擔。

(二)heat exhaustion(熱衰竭)

**定義:**熱衰竭是人體在高溫環境或劇烈活動下,因大量流汗造成水分及電解質流失,加上體內散熱負荷過大,導致生理調節能力受影響的熱疾病。

**常見表現:**可能出現大量出汗、虛弱、頭暈、頭痛、噁心、口渴、皮膚濕冷,以及心跳加快等症狀。若未及時降溫與補充水分,病況可能惡化;若出現意識混亂、昏厥等嚴重中樞神經症狀,須警覺已進展為更嚴重的熱中暑。

**人因工程意義:**熱衰竭會降低注意力、判斷力與作業能力,並提高失誤及事故風險。高溫作業應透過通風、遮陽、安排休息、補充水分及適當調整工作量,減少熱負荷。

(三)visual acuity(視力/視覺敏銳度)

**定義:**視覺敏銳度是眼睛分辨細小細節或辨別彼此接近之視覺目標的能力,常以能辨識的最小細節來描述。一般視力測驗會以標準視標測量辨識能力。

**人因工程意義:**視覺敏銳度會影響使用者閱讀文字、辨認刻度、查看儀表與操作介面的能力。實際辨識效果也會受到照明、對比、觀看距離、字體大小與視覺疲勞等因素影響,因此介面文字及刻度須配合使用情境設計。

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第 二 題24 分

請說明並比較「聽覺」與「視覺」在資訊顯示作業時,接收到的資訊差異為何?

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核心觀念

本題考查人因工程中「感覺通道與資訊顯示方式的選擇」。聽覺與視覺各有適合傳達的資訊型態,設計者應依資訊的時間或空間特性、使用者當下的工作負荷、環境條件及反應急迫性選擇顯示方式。

一般而言,聽覺擅長傳達隨時間變化、需要立即注意的訊息;視覺擅長呈現空間關係、細節及可供反覆查閱的資訊。

解題方法

可從下列面向比較,再總結各自的適用情境:

比較面向聽覺資訊視覺資訊
資訊特性主要隨時間展開,適合連續或短促訊息主要在空間中呈現,適合排列、位置與整體結構
接收方式不必正面朝向聲源即可接收,能在視線忙碌時傳遞訊息通常須進入視野並將注意力轉向顯示位置
注意與警示聲音容易引起注意,適合警報及立即通知可用位置、顏色、大小、閃爍等方式提示,但可能被忽略
資訊保存聲音消失後不易保留,較難回頭查閱資訊可持續呈現,便於比較、搜尋及反覆確認
空間與細節不利於同時呈現多項精確位置或複雜結構適合地圖、圖表、刻度、儀表及多項資訊的並列比較
接收限制易受噪音、聽力狀況及多個聲源干擾易受照明、視線遮蔽、距離、視力及視覺工作負荷影響
多工特性可與視覺作業搭配,較不占用視線;但訊息過多仍會造成聽覺負荷適合需要凝視、比較或操作的作業;視覺通道忙碌時額外訊息容易增加負荷
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第 三 題24 分

請說明在一個固定作業空間中系統組件之配置原則。

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核心觀念

本題考查人因工程中「固定作業空間內系統組件的配置原則」:如何安排控制器、顯示器、工具與其他設備,讓操作符合人的能力與作業需求,降低搜尋、移動、記憶及操作錯誤。

配置時常用四項原則:

  1. 重要性原則(importance):與安全或系統目標關係越重要的組件,越應配置在方便察看或操作的位置。
  2. 使用頻率原則(frequency of use):越常使用的組件,越應放在容易看見、容易到達的位置。
  3. 功能原則(functional grouping):功能相關的組件應集中分組,例如將彼此配合的控制器與顯示器安排在一起。
  4. 使用順序原則(sequence of use):依作業流程安排組件,使操作順序與空間排列一致,減少往返移動與混淆。

此外,配置也要配合操作者的視線、姿勢與可及範圍,讓必要組件能清楚辨識、舒適操作,並保留足夠空間,避免干擾或誤觸。

解題方法

先辨認題目中的「固定作業空間」是指工作站或控制台等組件位置固定的情境,再從「哪些組件應優先放在好位置」及「組件彼此如何分組、排列」兩個面向作答。

答題時先列出重要性、使用頻率、功能分組與使用順序四項原則,再補充人因限制:重要且常用的組件應易見、易達;需共同操作的組件應靠近;操作步驟有先後的組件應依流程排列。這樣可同時交代單一組件的位置安排與組件間的相對配置。

配置原則說明

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第 四 題24 分

請說明在實務上抬舉作業依高度分為幾類?

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核心觀念

實務上可依抬舉物品的起始高度與終止高度,相對於人體主要關節與軀幹位置,將抬舉作業分為四類。分類的目的在於辨識姿勢與施力風險:物品越接近地面,越需要彎腰或屈膝;物品高於肩部時,則容易增加肩部負荷與失衡風險。

解題方法

以人體高度區段由低至高整理如下:

  1. 地面至膝部高度:物品位於地面或膝部以下,抬舉時需特別留意彎腰、屈膝及腰背負荷。
  2. 膝部至腰部高度:物品大約在膝部與腰部之間,仍需注意軀幹姿勢及物品是否靠近身體。
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