108 專利師高等考試 專利師(選試專業日文及工業設計) 工業設計 考古題詳解

108 年・專利師・高等考試・專利師(選試專業日文及工業設計)
試題代碼 工業設計

第 一 題20 分

試述包容性設計原則,並分析其和通用性設計之主要差異。

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核心觀念

本題評量工業設計中「當代人因與社會包容價值」的核心理論,重點在於測驗考生是否能精確區分「包容性設計(Inclusive Design)」與「通用設計(Universal Design)」在設計哲學、方法論、障礙定義及實踐層面上的本質差異。

  1. 包容性設計(Inclusive Design):
  • 定義:依據英國標準協會(BSI, 2005)及英國劍橋大學人因工程研究體系,包容性設計是指「在主流產品或服務的開發歷程中,盡可能納入最大範圍的使用者族群,而不需進行額外特殊改裝或專業化設計的方法論」。
  • 三大核心原則(以微軟 Inclusive Design 與劍橋 Toolkit 體系為代表):
  1. 辨認排除性(Recognize Exclusion):體認到「障礙」並非個人生理缺陷,而是「人的能力與設計環境之間產生的錯配(Mismatch)」。

  2. 學習多樣性並以一惠多(Solve for One, Extend to Many):從極端或邊緣使用者(身心障礙者)的需求中汲取靈感,其產出的解決方案能惠及更廣泛的大眾。

  3. 提供多元選擇與等價體驗(Offer Choice / Equivalent Experience):承認沒有單一方案能滿足所有人,設計應提供不同互動途徑與彈性,確保使用者享有平等的體驗尊嚴。

  4. 通用設計(Universal Design):

  • 由美國學者羅納德·麥斯(Ronald Mace, 1997)提出,核心定義為「無須改裝或特殊設計,即可供所有人最大程度使用的產品與環境設計」,其體系立基於七大原則(公平使用、彈性使用、簡易直覺、明顯資訊、容錯性、省力低負擔、適當尺寸空間)。

解題方法

本題為標準的「名詞概念闡述+比較分析」題型,應採取「先立論、後對比、終整合」的三段式申論架構:

  1. 第一部分:界定包容性設計與其核心原則
  • 清楚給出包容性設計的權威定義(強調「歷程導向」與「主流化」)。
  • 逐一詳述三大核心原則,並帶出當代人因工程的「錯配理論(Mismatch Theory)」,說明永久性(Permanent)、暫時性(Temporary)及情境性(Situational)障礙的連續光譜。
  1. 第二部分:多維度比較包容性設計與通用設計之差異
  • 避免僅作流水帳式的描述,必須從「起源與地域」、「哲學導向(歷程 vs. 結果)」、「障礙認知」、「解題策略(單一最佳解 vs. 多元選項)」及「應用範疇」五大維度切入,並輔以結構化對照表,展現閱卷老師所要求的條理性。
  1. 第三部分:總結其在當代設計實務的互補價值
  • 簡述兩者並非對立,而是「以包容性之方法,追求通用性之願景」。

選項分析

本題為高等考試之專業申論題,非選擇題型。在閱卷評分標準上,若考生混淆以下三者之位階與定義,將構成實質扣分:

  1. 無障礙設計(Barrier-Free Design):
  • 屬「補救性/專門化設計」,主要針對特定法定身心障礙群體消除環境障礙(如輪椅斜坡、點字按鈕),容易產生「特殊化」或「被標籤化」的心理感受。若將包容性設計誤答為無障礙設計,為嚴重觀念錯誤。
  1. 通用設計(Universal Design, UD):
  • 追求「One-size-fits-all(單一解法滿足所有人)」的理想終端產出,強調產品無須任何改裝即可讓所有人使用。
  1. 包容性設計(Inclusive Design, ID):
  • 秉持「One-size-fits-one(從個體多樣性出發)」的歷程方法,承認單一實體解法無法涵蓋所有極端狀況,因而透過提供彈性客製、外接介面或多元通道來消除排除性。

解題技巧

  1. 核心記憶密碼(得分關鍵詞):
  • 包容性設計寫出 「Mismatch(錯配)」 與 「Solve for one, extend to many(以一惠多)」 必得高分。
  • 區分差異時,務必點出關鍵哲學對比:「通用設計重『產出(Outcome)』;包容性設計重『歷程(Process)』」。
  1. 答題結構技巧:
  • 申論題答題必須善用「小標題+層次編號」,禁止長篇大論無段落。
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第 二 題15 分

試述服務藍圖的構成要件。

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核心觀念

本題測驗工業設計與服務設計(Service Design)領域中極具代表性的流程規劃與可視化工具——服務藍圖(Service Blueprint)。

  1. 理論淵源:服務藍圖最早由 G. Lynn Shostack 於 1980 年代提出,後經 Mary Jo Bitner、Amy L. Ostrom 與 Felicia N. Morgan(2008 年)等學者系統化完善,成為現代服務設計、互動設計與體驗工程的核心方法。
  2. 基本定義:服務藍圖是一種以「顧客旅程(Customer Journey)」為軸心,將服務傳遞過程中「顧客體驗」、「前台可見互動」、「後台隱藏運作」與「組織支援系統」同時並列呈現的二維矩陣圖表,用以釐清接觸點(Touchpoints)、營運瓶頸與跨部門協作關係。

解題方法

本題題幹為「試述服務藍圖的構成要件」,題型屬於標準的概念闡述與系統性列舉申論題。

切入邏輯應由外而內、由上而下,建立嚴謹的層次感:

  1. 破題定位:簡述服務藍圖的定義與其在現代工業設計跨足「產品服務系統(Product-Service Systems, PSS)」中的戰略重要性。
  2. 核心架構(答題主體):採用 Bitner 等人確立的權威框架,分為**「五大核心活動區塊」與穿插其間的「三條關鍵分界線」**進行論述。
  3. 擴充要素(拉開分數差距的關鍵):補述實務應用時常見的延伸要件(如:時間軸、失敗點/容錯機制、服務指標)。
  4. 小結整合:總結服務藍圖在跨領域溝通與系統整合上的價值。

選項分析

本題為國家考試專業科目之申論題,非選擇題,故無個別選項。

閱卷評分重心在於:

  1. 完整性:是否精確寫出五大構件(實體證物、顧客行為、前台行為、後台行為、支援流程)及三條分界線(互動線、能見度線、內部互動線),漏掉任一核心要件均會被大幅扣分。
  2. 結構邏輯:是否理解各要件彼此間的上下層次與因果連動關係,而非單純死記名詞。
  3. 實務舉例:各要件若能搭配具體工業設計或服務情境(如智慧家電售後服務、醫療流程設計)輔助說明,得分將落於前 10% 的高分區。

解題技巧

  1. 口訣記憶法:
  • 五大要件(由上而下):「物、客、前、後、支」→\rightarrow 實體證物、顧客行為、前台接觸、後台運作、支援流程。
  • 三條界線(由淺入深):「互、視、內」→\rightarrow 互動線(顧客與前台之間)、能見度線/視線(前台與後台之間)、內部互動線(後台與支援之間)。
  1. 常見陷阱與扣分盲點:
  • 混淆服務藍圖與顧客旅程地圖(CJM):CJM 著重於「顧客心理、情緒起伏與個人觀點」;服務藍圖則包含「組織後台與內部技術系統」。若只寫顧客行為與接觸點而忽略後台與支援流程,視同觀念模糊。
  • 漏寫分界線:分界線是服務藍圖最獨特且具管理意涵的特徵,未說明三條分界線會被視為答題不完整。
  1. 版面配置建議:
  • 考卷作答時,可先以文字繪製簡易的「橫向層級表格/架構示意圖」,閱卷委員一掃即可掌握骨架,隨後再分點詳細闡述定義與功能。

【答案】

壹、服務藍圖之定義與核心價值

服務藍圖(Service Blueprint)為服務設計中將無形服務轉化為具體可視化架構的工程化工具。

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第 三 題15 分

試述聯合國於 2015 年發布的 17 項「全球永續發展目標」。

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核心觀念

本題出自民國 108 年專利師(選試專業日文及工業設計)高考《工業設計》考科,其命題核心在於測驗考生對全球宏觀設計趨勢、**綠色永續設計(Green/Sustainable Design)與社會責任設計(Design for Social Good)**之政策框架理解。

  1. 出題背景與脈絡: 聯合國於 2015 年 9 月的聯合國永續發展高峰會(UN Sustainable Development Summit)正式通過《翻轉我們的世界:2030 年永續發展議程》(Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development),正式確立了 17 項「全球永續發展目標」(Sustainable Development Goals, 簡稱 SDGs),涵蓋 169 項具體指標,旨在承接並擴展 2000 年至 2015 年的「千禧年發展目標」(Millennium Development Goals, MDGs)。
  2. 與工業設計之連結: 當代工業設計已從單純的「造形美學與功能滿足」躍升至「產品生命週期評估(LCA)」、「循環經濟(Circular Economy)」、「從搖籃到搖籃(Cradle to Cradle, C2C)」與「通用與包容性設計(Universal & Inclusive Design)」。特別是其中的 SDG 12(責任消費與生產)、SDG 9(產業、創新與基礎建設)、SDG 11(永續城鄉) 與 SDG 7(可負擔與清潔能源),皆為當前工業設計師在專案評估、材質選用與商業模式建立時的核心準則。

解題方法

本題為純記憶與整合陳述型之申論題,若僅像流水帳般寫出 17 條名稱,雖能得分但難獲閱卷委員青睞給予「頂標高分」。高分架構建議採**「三段式論述法」**:

  1. 破題(前言):簡述 2015 年聯合國議程的時空背景、前身(MDGs)及其整體核心架構——5P 原則(人民 People、繁榮 Prosperity、地球 Planet、和平 Peace、夥伴關係 Partnership)。
  2. 主體(核心 17 項目標):強烈建議採用「5P 構面」或「社會、經濟、環境三大支柱」將 17 項目標分群列舉。條列時須寫出「中文標準名稱」與「核心實質內涵」,並加註英文簡稱,呈現專業度與條理性。
  3. 結尾(扣題工業設計):收尾時務必扣回「工業設計」專業視角,闡述工業設計師如何將 SDGs 轉化為設計方法論(如低碳材質導入、模組化易拆解設計、通用無障礙介面等)。

選項分析

本題為申論試題,並無固定選項。在評分向度上,閱卷指標主要依據以下層次予以核分:

  • 基本分層次(1~10 分):僅列出部分目標名稱(遺漏數項),或文字口語化、無法精準呈現聯合國官方界定詞彙。
  • 及格分層次(11~17 分):完整列舉 17 項目標名稱,但未做系統化分組歸納,僅單純編號條列,未說明背景與內涵。
  • 優等高分層次(18~25 分):
  1. 能點出「2015 年發布、接續 MDGs、以 2030 年為期程」之時空背景。
  2. 活用 5P 架構(人民、繁榮、地球、和平、夥伴)或 ESG 三大面向 將 17 項進行結構化分組,層次分明。
  3. 結語能明確點名與「工業設計」切身相關的關鍵指標(如 SDG 12 永續消費與生產、SDG 9 工業創新、SDG 7 清潔能源等),展現考生兼具國際視野與設計實務思考之專業素養。

解題技巧

  1. 5P 記憶圖譜法則: 17 項若死記硬背極易漏項,考場上應利用 5P 架構迅速在草稿紙上檢驗:
  • People(人民/社會公義):目標 1 至 5(貧窮、飢餓、健康、教育、性別)。
  • Planet(地球/環境保育):目標 6、12、13、14、15(淨水、責任生產消費、氣候、海洋、陸地)。
  • Prosperity(繁榮/經濟發展):目標 7、8、9、10、11(潔淨能源、經濟成長、工業創新、消弭不平等、永續城鄉)。
  • Peace(和平/制度正義):目標 16(和平、正義與健全制度)。
  • Partnership(夥伴關係/全球協作):目標 17(多元夥伴關係)。
  1. 工業設計專業關鍵詞結合: 在提及 SDG 12 時,順帶補上「減量(Reduce)、重用(Reuse)、回收(Recycle)、修復(Repair)」與「循環設計」;提及 SDG 9 與 11 時,補上「通用設計(Universal Design)」與「服務設計(Service Design)」,能直接使答卷脫穎而出。

【答案】

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第 四 題20 分

試述「前進色、後退色」及「膨脹色、收縮色」的定義及英文譯名,並各舉一例說明。

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核心觀念

本題測驗色彩學與工業設計心理學中色彩的「空間感與量體感錯視效應」,主要涵蓋以下兩大理論核心:

  1. 距離深度錯視(前進色 vs. 後退色):探討色彩在三維視覺深度(ZZ 軸)上所造成的距離感。其成因為眼睛水晶體的「色差(Chromatic Aberration)」生理聚焦機制,受光波波長、**色相(暖/冷)及彩度(高/低)**的影響最為顯著。
  2. 面積體積錯視(膨脹色 vs. 收縮色):探討色彩在二維平面面積或三維外觀體積(X−YX-Y 軸)上所造成的尺寸感。其成因為視網膜的神經興奮「光滲/輻射現象(Irradiation)」,受色彩**明度(高/低)**的影響最為關鍵。

解題方法

本題為四平八穩的色彩學基礎申論題,答題架構應條理分明、層次對稱:

  1. 標準名詞英譯:提供設計界與人因工程領域通用的英文專有名詞,展現專業度。
  2. 科學與心理學定義:切勿僅憑直覺描述,須從「視覺現象」、「色彩三要素條件(色相、明度、彩度)」及「生理/物理成因」精確界定。
  3. 具代表性的設計實例:分別提出在工業設計、人因介面或日常生活中的實際應用案例,並點出色彩選擇背後的機能或心理訴求。
  4. 統整對比:最後點出兩組概念的核心差異(「距離深淺」與「面積大小」之別),使整體論述完整嚴謹。

選項分析

本題為申論試題,非選擇題。依題目評分要項,拆解為四大子題進行對應說明:

  1. 前進色:考查「視知覺趨近、凸顯」的色彩特性,核心在於暖色系與長波長在視網膜後的成像作用。
  2. 後退色:考查「視知覺遠離、深沉」的色彩特性,核心在於冷色系與短波長在視網膜前的成像作用。
  3. 膨脹色:考查「視覺邊界擴散、外擴放大」的色彩特性,核心在於高明度所誘發的光滲效應。
  4. 收縮色:考查「視覺邊界內斂、緊實縮小」的色彩特性,核心在於低明度對感光細胞的低刺激與對比邊緣緊縮。

解題技巧

  1. 判斷竅門(快速記憶矩陣):
  • 前進/後退看「波長與色相」:暖色前進、冷色後退;高彩度前進、低彩度後退。
  • 膨脹/收縮看「反射率與明度」:高明度膨脹(亮大)、低明度收縮(暗小)。
  1. 常見陷阱:
  • 混淆兩組概念:許多考生常誤將「前進色」等同於「膨脹色」。雖然高明度的暖色(如黃色)往往兼具前進與膨脹效果,但前進色是指「視覺距離比實際近(凸起感)」,膨脹色是指「視覺尺寸比實際大(擴張感)」,維度截然不同。
  • 英文譯名誤植:前進與後退常誤拼為 moving/backing,正確標準學術譯名應為 Advancing / Receding;膨脹與收縮應為 Expanding / Contracting。

【答案】

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第 五 題30 分

假設有一群因故(如受傷、癱瘓、截肢等)而雙手功能不健全的「單手生活者」。試以該類人群為設計服務對象,指出其在剛開始成為單手生活者時,在居家生活上的相關設計需求:

(1) 試指出最急需要改善的前十項居家生活設施;

(2) 試提出一套評價指標及程序方法,自該十項居家生活設施中,篩選出最具市場價值和專利潛力者;

(3) 試以文字為主、概念草圖為輔之方式,說明所篩選居家生活設施改善設計之核心構想。

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核心觀念

本題為「專利師高等考試」選試科目《工業設計》之經典實務題,結合「通用設計(Universal Design)」、「特殊族群人體工學(Ergonomics for Impairment)」、「產品設計評估方法(Design Evaluation Method)」與「專利策略評估(Patentability & Marketability Analysis)」。涉及之核心觀念與法理定義如下:

  1. 通用設計與無障礙人體工學(Universal Design & Assistive Ergonomics):
  • 「單手生活者(One-handed User)」之使用情境特性:非天生單手,多為「突發致殘(中風癱瘓、創傷截肢、神經病變)」。其最大痛點在於尚未建立成熟的代償動作機制,失去輔助手(Non-dominant Hand)的「固定、對抗力、穩定」功能,導致原本仰賴雙手協同協調(Bimanual Coordination)的日常生活活動(ADLs, Activities of Daily Living)全面中斷,容易引發高度挫折感與居家安全危險。
  • 設計核心需符合通用設計之原則:容許錯誤(Tolerance for Error)、省力低耗能(Low Physical Effort)、簡易與直覺(Simple and Intuitive Use)、適當的尺寸與空間以供使用(Size and Space for Approach and Use)。
  1. 多準則決策評估模型(Multi-Criteria Decision Making, MCDM):
  • 產品開發前端(Fuzzy Front End)篩選概念常用之量化工具,如**層級分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)計算指標權重,配合普格式概念選擇矩陣(Pugh Concept Selection Matrix)**或加權評分模型。
  1. 專利性與專利價值評估(Patentability & Commercial Potential):
  • **專利法第 22 條(以命題當年民國 108 年專利法為準)**之專利三性:產業利用性、新穎性、進步性(非顯而易見性)。
  • 專利侵害比對難易度(Detectability):侵權行為是否顯於產品外觀或基本結構,利於專利權人蒐證。
  • 專利防禦與迴避設計難度(Work-around Difficulty):技術構想是否具備機構核心壁壘,能否形成專利叢林(Patent Thicket)。

解題方法

本題要求考生從「需求洞察 →\to 決策篩選 →\to 實體創新設計」逐步推進,解題架構與推導邏輯如下:

  1. 子題 (1) 解題切入點:日常生活活動(ADLs)動線展開法
  • 剛致殘者最迫切的需求集中在「自尊維持(個人衛生)」與「生存自主(飲食、通訊、居家安全)」。
  • 按衛浴、飲食備料、更衣整飾、居家動線與通訊等維度,依「失能風險高低」與「缺乏協同固定機制之嚴重度」推導出最具急迫性的前十項居家生活設施。
  1. 子題 (2) 解題切入點:二維矩陣決策程序(市場價值 ×\times 專利潛力)
  • 建立兩大維度(市場維度、技術專利維度)共六項指標,設定加權評分公式: Sj=∑i=1mwi⋅xijS_j = \sum_{i=1}^{m} w_i \cdot x_{ij} 其中 wiw_i 為第 ii 項指標之權重(∑wi=1.0\sum w_i = 1.0),xijx_{ij} 為第 jj 個設施在該指標之標準化得分。
  • 透過客觀程序步驟:特徵矩陣展開 →\to AHP 權重設定 →\to 交叉評分 →\to 象限落點分析,選出最具市場量產性與機構發明專利潛力之設施。
  1. 子題 (3) 解題切入點:機構創新結合使用情境(文字+結構化草圖)
  • 選出經矩陣篩選之首位——「單手輔助食材夾持與多功能備料工作站」。
  • 核心機構創新聚焦於「替代輔助手的固定力源」:利用「偏心自鎖凸輪夾持機構」與「單向棘輪微調」取代雙手抓握;以「直角定位磁吸壁」防阻滑移;以「內嵌反向切削刃」實現安全單手去皮。輔以明確的機構元件分布圖與操作步驟說明。

選項分析

本題非選擇題,但於子題 (1) 產生的候選設施中,進行篩選與取捨之決策選項分析如下:

候選設施選項市場急迫性與需求強度專利潛力與技術壁壘篩選分析結論
選項 A:衛浴單手給皂與洗背設施高。個人衛生自尊需求強,浴室易滑倒。中低。多屬材料表面處理或現有吸盤毛刷組合,進步性空間有限。未入選首獎。替代性產品多,侵權排他力較弱。
選項 B:單手食材夾持與料理備料工作站極高。飲食自理核心,切菜去皮具有極高割傷與打滑風險。極高。需運用非對稱單向夾持、多軸反向固定、負壓吸附等機構創新,易佈局發明與新型專利。【最佳首選】。兼具廣大銀髮/中風市場與高度專利壁壘。
選項 C:單手單向易撕衛生紙架高。如廁後個人清潔,無法雙手撕紙。中。現有彈簧重力滾輪或鋸齒專利眾多,易落入先前技術,迴避容易。專利潛力受限於既有先前技術密度過高。
選項 D:單手防掙脫修甲/護理器中。每週使用頻率較低,非即時生存急迫性。中高。腳踏連動或槓桿機構可申請專利,但整體市場規模偏小。市場產值低,單價支撐力不足。
選項 E:免雙手扭轉之單手脫水拖把中低。初期單手生活者多仰賴照護者清掃,或改用掃地機器人。低。現有市售腳踏旋轉拖把已高度飽和,專利布局空間狹窄。痛點未達初期單手生活者之生存必備等級。

解題技巧

  1. 避免純論述「概念」,務必帶出「專利工程思維」: 專利師考試之《工業設計》不僅考美學與通用設計,評卷核心在於「能否落實為專利請求項(Claims)之技術特徵」。描述設計構想時,必須包含明確的動件(Linkage)、受力支點(Fulcrum)、夾持機制(Clamping Mechanism)與材料搭配。
  2. 切忌條列缺乏結構之十項清單: 寫十項設施時,應按「進食備料 →\to 個人衛生 →\to 起居穿脫 →\to 出入安全」邏輯歸類,展現專業系統化分析能力。
  3. 評價指標切入要件須直扣《專利法》: 評價指標若只寫「美觀、實用、便宜」無法拿高分;必須出現「新穎性空間」、「進步性門檻」、「可專利性(Patentability)」、「迴避設計難度(Design-around barrier)」等專利專有名詞。
  4. 草圖呈現要訣: 於考卷作答限於黑藍筆時,以**正視圖/俯視圖機能框圖、零件標號(10, 20, 30...)及操作力向箭頭(→\rightarrow)**呈現,具備專利圖說(Patent Drawing)之專業規格。

【答案】

(1) 最急需改善的前十項居家生活設施

針對剛成為單手生活者(因中風、創傷、截肢),因缺乏代償運動記憶且失去雙手協同固定機能,居家生活最急迫需要改善之十項設施如下:

  1. 廚房食材多功能固定備料板:初期單手者無法一手按壓食材一手持刀,圓形蔬果(如蘋果、洋蔥)易滾動引發切傷,急需能單手定位、夾持、去皮之工作台。
  2. 單手易撕防扯衛生紙/紙巾架:如廁與清潔時,一般捲筒衛生紙需一手按住軸心、一手撕扯;單手操作極易滾落或扯碎。
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