114 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

核心觀念

本題考查肌力與耐力的量測概念，以及等張、等長肌力的定義和實例。肌力是肌肉或肌群在特定姿勢與條件下所能產生的力量；耐力則是維持某一力量輸出，或反覆產生力量的能力。量測時應記錄姿勢、關節角度、施力方向、持續時間及測量工具，才能比較不同測量結果。

肌力的量測

肌力可用直接量測或功能性量測評估：

• 測力計量測：讓受試者對固定或可移動的測力計施力，記錄力量大小。手握力可用握力計測量；特定肌群可用手持式測力計或等速肌力測試儀測量。等速肌力測試儀可在設定關節角速度下，記錄肌肉輸出力矩。
• 靜態力量測試：固定關節或肢體，使受試者在不產生明顯肢段位移的情況下用力，測得該姿勢下的最大力量，常以最大自主收縮力表示。
• 功能性評估：觀察受試者能否完成抬舉、推拉或搬運等任務。此法反映實際作業能力，但結果也受技巧、姿勢及動作協調影響，不能直接等同於單一肌群的最大肌力。

測量時，應先統一受試者姿勢與關節角度，給予標準化指令，並依測試規範安排施力次數與休息時間。

耐力的量測

耐力可用維持時間或重複次數量測：

• 靜態耐力：要求受試者維持指定姿勢或固定力量，記錄能維持的時間；例如維持手臂水平抬舉，直到無法維持指定姿勢或力量。
• 動態耐力：要求受試者以規定負荷、速度及動作幅度反覆操作，記錄完成次數或達到疲勞前的工作時間；例如以固定重量反覆屈伸手臂，計算有效次數。
• 相對負荷測試：以最大肌力的一定比例設定測試負荷，再測量維持時間或重複次數。

核心觀念

觸覺顯示裝置是把資訊轉換成皮膚可感知的刺激，讓使用者透過觸覺接收訊息的裝置。常見刺激方式包括振動、壓力、皮膚牽拉、溫度及表面紋理變化；其中最常見的是以振動或壓力編碼訊息。

觸覺是重要的替代感官通道：當視覺或聽覺不便使用、負荷過高，或需要保留給其他任務時，可把原本以圖像或聲音呈現的資訊轉成觸覺訊號。觸覺適合傳達方向、警示、節奏、簡單符號與操作回饋；複雜且大量的資訊，通常仍需搭配其他感官或訓練使用者學習編碼。

解題方法

題目分成三個要求作答：先定義觸覺顯示裝置，再分別說明它如何替代視覺、如何替代聽覺，並為兩種替代方式各舉實例。作答時要指出「原本的資訊」如何轉換成「可辨識的觸覺訊號」，避免只列裝置名稱。

替代視覺

視覺資訊可轉換成皮膚上的位置、振動、壓力或圖形模式。使用者透過感受刺激的部位、方向、強度或排列來辨識訊息。

例如，盲用點字顯示器以可升降的點字針形成不同點位組合，使用者以指腹觸讀文字，將原本顯示在螢幕上的文字轉成觸覺符號。另一例是穿戴式導航裝置以腰帶不同位置的振動提示轉向方向，使使用者不必觀看螢幕也能取得方向指引。

替代聽覺

核心觀念

感性設計（Kansei Engineering）是將使用者對產品的情感、印象與主觀感受，系統性地轉換為可設計、可評估的產品特徵。使用者感受到的「穩重、親切、活潑、精緻」等感性意象，會與產品的造形、色彩、材質、操作方式、聲音及介面等特徵建立關聯，供設計者作為設計依據。

感性設計不只是讓產品「好看」或迎合設計者個人品味；其重點是掌握目標使用者的感受，並將感受轉化為具體的設計要求。

解題方法：先定義，再說明關係，最後舉例

作答可依「感性設計的定義 → 與人因工程的關係 → 具體產品例子」三段鋪陳。題目問的是概念與關聯，不需公式計算；例子則應清楚呈現使用者感受如何對應到產品特徵。

感性設計與人因工程的關係

人因工程以人的能力、限制與需求為基礎，設計適合人使用的產品與系統。傳統人因工程常處理尺寸、視距、操作力、辨識性、舒適性與安全性等問題；感性設計則進一步關注使用者的情緒與主觀感受，例如產品是否令人安心、親切、愉悅或具有信賴感。

兩者的關係可整理如下：

• 共同目的：皆以使用者為中心，提升產品的使用品質與整體體驗。
• 相互補足：人因工程保障產品能安全、有效、舒適地使用；感性設計則使產品在使用與接觸過程中，符合使用者的情感期待。
• 設計互相影響：外觀、材質與操作回饋不只影響情緒，也可能影響辨識、操作意願與使用信心。例如清楚的標示能減少操作錯誤，也能增加安心感。
• 以使用者資料支持設計：可透過訪談、問卷、語意差異量表、使用者測試等方法蒐集感受，再分析感受詞與產品特徵之間的關聯，轉化為設計準則。

核心觀念

本題考查的是人因工程如何因應 AI 資訊產品的互動特性。資訊產品不只包含手機、電腦與穿戴裝置，也包括語音助理、生成式 AI、推薦系統及具 AI 功能的服務介面。設計時須以使用者的能力、需求與限制為基礎，讓人能有效、有效率且安全地完成任務，並理解 AI 的能力、限制及其提供結果的依據。

AI 介面與傳統介面的重要差異，在於系統可能依資料與模型推論產生結果，輸出不一定固定，也可能出錯。因此設計不能只追求功能多或操作快，還須考量使用者是否能理解系統、適當地信任系統，並在出錯時保有控制與補救的能力。

解題方法

可依「使用者—任務—系統—情境」四個面向整理人因要素，再搭配具體產品例子說明：

1. 使用者：考量不同年齡、能力、經驗、語言及身心特性。
2. 任務：確認產品協助使用者完成什麼工作，以及任務錯誤的影響。
3. 系統：檢視 AI 的輸入、處理、輸出、限制及錯誤處理方式。
4. 情境：考量使用環境、時間壓力、網路狀態、隱私及社會文化脈絡。

答題時應把抽象原則連結到設計措施，例如說明「避免自動化偏誤」後，接著指出如何讓使用者查證 AI 結果或撤銷系統動作。

AI 資訊產品設計應考量的人因要素

一、使用者差異與可近用性

使用者的年齡、視覺與聽覺能力、手部操作能力、認知負荷、數位素養及語言背景各不相同。介面應提供清楚可讀的文字、足夠的色彩對比、鍵盤與語音等替代操作方式，並避免只以顏色傳達重要狀態。

**例：**AI 語音助理除了語音回覆，也提供文字顯示與字幕；重要功能保留按鈕操作，使聽力受限或不便語音互動的使用者仍能完成任務。

二、認知負荷與資訊呈現

AI 可能一次產生大量文字、摘要、建議或選項。介面須協助使用者掌握重點，避免資訊過載；呈現方式應符合使用者的理解程度與任務需求。

**例：**AI 健康資訊工具先以簡明摘要呈現重點，再提供詳細說明；涉及醫療判斷時，清楚區分一般資訊與需由專業人員評估的內容。

三、互動方式與回饋

輸入方式應符合使用情境，並讓使用者知道系統目前在做什麼、是否收到指令、是否正在處理，以及結果是否完成。對話式介面也應讓使用者能修正輸入、補充脈絡及重新提出需求。

**例：**AI 助理收到語音後先顯示辨識出的文字，供使用者確認；生成內容時顯示處理狀態，完成後提供編輯、重試及停止功能。

四、透明度、可理解性與適當信任