11401人因工程通用設計
人因工程與通用設計導論 (Introduction to Ergonomics and Universal Design)
課程基本資訊
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 授課對象 | 大學二年級學生 (設計/工程相關科系) |
| 總時數 | 12 小時 (4 週，每週 3 小時) |
| 場地需求 | 一般教室 (需有投影機)、白板 |
| 教學策略 | 數位感官模擬 (手機)、紙筆原型製作、校園田野調查 |
| 學生自備 | 智慧型手機 (必備)、筆記本、粗筆 (麥克筆) |
週次詳細進度表
第一週：通用設計基礎與感官模擬 (Foundations & Empathy)
目標：紮實學習 UD 七大原則，並透過手機數位模擬，打破「以自我為中心」的設計視角。
第 1 小時：通用設計的核心觀念 (Lecture)
定義與起源：從羅納德·梅斯到通用設計的誕生
通用設計（Universal Design, UD）的概念並非憑空出現，而是源於對傳統設計哲學的反思。這一術語最早由美國建築師暨工業設計師羅納德·梅斯（Ronald Mace）於 1980 年代中期正式提出。梅斯本人不僅是一位專業的設計師，更是一位因幼年罹患小兒麻痺症而長期使用輪椅的身障者。這種雙重身分讓他深刻體會到，傳統建築與產品設計往往在無意間創造了將身障者拒之門外的「環境障礙」。
梅斯打破了當時將「正常人」與「身障者」截然二分的設計邏輯，將通用設計定義為：「盡可能讓所有人都能使用的產品與環境設計，無需經過特殊的調整或特別設計。」這段定義的核心在於強調設計的「普及性」與「隱形性」。梅斯主張，一個好的設計不應該讓使用者感受到自己是特殊的或被隔離的，設計師的職責是在設計的初始階段——即藍圖繪製之時——就將人類的多樣性納入考量，而非在產品完成後才去思考如何為少數群體進行修補。
核心概念：去標籤化的包容性設計
通用設計的核心精神在於「去標籤化」。在過去，針對特定族群的設計往往帶有強烈的區隔感，例如專門為老年人設計的手機通常按鍵巨大但外型笨重，這反而讓使用者產生抗拒感。通用設計則主張，設計應當具備足夠的包容力，直接滿足不同能力光譜上的使用者。這意味著設計師必須拋棄「為大多數人設計」的便宜行事心態，轉而挑戰「為所有人設計」的極限。當我們設計一個門把、一個網頁介面或一張椅子時，目標不應僅是讓身體機能健全的年輕人感到舒適，而是要確保視力退化的長者、暫時手部受傷的運動員，甚至是推著嬰兒車的父母，都能在不需要額外輔助工具或特殊適配器的情況下，直覺且順暢地使用。這種「無需特別調整」的特性，正是通用設計區別於其他設計理念的關鍵所在。
名詞辨析：無障礙、輔助科技與通用設計的三角關係
為了精確理解通用設計，我們必須釐清它與「無障礙設計（Barrier-Free Design）」及「輔助科技（Assistive Technology）」之間的差異。這三者雖然目標相似，但層次與手段截然不同。
首先，「無障礙設計」通常是為了符合法規要求的最低標準，其出發點往往是移除環境中的特定障礙。最典型的例子就是建築物後方或側邊的殘障坡道。雖然這解決了輪椅使用者的物理移動問題，但這種設計往往將使用者與一般大眾隔離，暗示著「你與別人不同，請走這條特別的路」，在本質上仍帶有某種隔離與標籤化的意味。
其次，「輔助科技」指的是針對特定身體機能障礙所開發的專用解決方案，例如盲人使用的點字機、聽障者的助聽器，或是漸凍人使用的眼球追蹤滑鼠。這些科技對於特定使用者來說是不可或缺的生存工具，具有極高的專用性與不可替代性，但它們通常價格昂貴，且難以普及於一般大眾的日常生活。
相較之下，「通用設計」則是具備包容性的整體解決方案，它試圖整合上述兩者的優點並消除隔閡。最經典的案例莫過於「自動門」。自動門最初可能考量到輪椅使用者的需求，但在實際應用中，它同時造福了雙手搬滿貨物的送貨員、推著嬰兒車的父母，以及手腳不便的長者。在自動門面前，沒有人需要尋求協助，也沒有人被標記為弱勢，所有人都平等、尊嚴且便利地通過同一個入口。這就是通用設計追求的終極境界：解決少數人的困難，同時提升所有人的便利。
人因基礎數據：常態分佈與「平均人」的迷思
在工程與設計實務上，我們必須依賴人體測量學（Anthropometry）的數據。而在這之中，最常被誤用的概念便是「常態分佈（Bell Curve）」中的平均值。許多設計師習慣參考數據圖表中峰值最高的那個點，也就是「平均人（The Average Man）」的尺寸進行設計，誤以為只要滿足平均值，就能滿足最多數的人。
然而，這是一個危險的設計迷思。早在 1950 年代，美國空軍就曾進行過一項著名研究，他們測量了數千名飛行員的身體數據，試圖打造一個「適合平均身材」的駕駛艙。結果震驚了所有人：在數千名受測者中，竟然「沒有任何一個人」的各項身體數值（如手長、腿長、坐高、臀寬等）完全符合平均值。這證明了所謂的「平均人」在現實中根本不存在。如果我們設計一道門是為了「平均身高」的人，那麼意味著有一半的人進門必須低頭；如果汽車座椅是為了「平均腿長」設計，那麼將有大量的駕駛者踩不到煞車或膝蓋頂到儀表板。
因此，人因工程與通用設計的目標，絕非鎖定在常態分佈的中央，而是要涵蓋「第 5 百分位數（5th Percentile）」到「第 95 百分位數（95th Percentile）」的廣大區間。這意味著我們的設計必須能容納身材最嬌小的 5% 女性（例如能夠輕鬆搆到高處的按鈕），同時也要能容納身材最高大的 95% 男性（例如在狹小的機艙廁所中不會感到壓迫）。唯有透過這種「區間設計」而非「單點設計」的思維，搭配可調節的機構（如可升降的桌椅），我們才能真正落實通用設計的精神，讓產品適應人，而不是強迫人去適應產品。
第 2 小時：詳解七大原則 (The 7 Principles)
在理解了通用設計的歷史起源後，我們必須進一步探討由北卡羅來納州立大學（NCSU）通用設計中心所制定的七項核心原則。這七項原則不僅是設計師的檢核表，更是引導我們思考如何將「包容性」轉化為具體功能的指南針。以下我們將逐一剖析這七項原則的內涵與生活應用。
原則一：公平使用 (Equitable Use)
這項原則的核心在於「平等」與「去標籤化」。一項優秀的設計應該要能讓具備不同能力的使用者都能透過相同的方式操作；如果無法完全相同，至少要是等效的。更重要的是，設計不應讓任何使用者感到被隔離或被標籤化。我們生活中最完美的案例就是「自動門」。試想一下，當一位坐著輪椅的身障者、一位雙手抱著重物的送貨員，以及一位推著嬰兒車的父母來到自動門前，這扇門對他們一視同仁，自動開啟。沒有人需要尋找專用的側門，也沒有人需要按特殊的按鈕。這種設計不僅消除了物理上的障礙，更在心理層面上賦予了所有使用者相同的尊嚴。反之，如果一棟大樓只有富麗堂皇的旋轉門供一般人進出，卻要求身障者必須繞道去後門按鈴等人來開門，即便最終達到了「進出」的目的，卻違反了公平使用的原則，因為這在無形中創造了階級與區隔。
原則二：彈性使用 (Flexibility in Use)
設計應該具備足夠的廣度，以適應使用者廣泛的個人喜好與能力差異。這意味著產品不應只有一種標準的使用模式，而應提供選擇權。最經典的例子就是剪刀的設計。傳統剪刀的握柄角度與刀刃方向往往只考慮右撇子，這讓左撇子在使用時不僅施力困難，甚至會因為視線被遮擋而剪歪。符合彈性原則的通用設計剪刀，會採用對稱的握柄設計或可旋轉的刀刃結構，讓慣用左手或右手的人都能順暢使用。此外，彈性也體現在「速度」與「精確度」的包容上，例如軟體介面允許初學者透過選單一步步操作，同時也允許專家使用快速鍵完成工作，這種能適應不同操作節奏的設計，正是彈性使用的精隨。
原則三：簡易直覺 (Simple and Intuitive Use)
此原則強調無論使用者的經驗、知識水平、語言能力或當下的專注力如何，設計都應該易於理解與操作。其目標是消除不必要的複雜性，降低使用者的「認知負荷（Cognitive Load）」。IKEA 的組裝說明書便是此原則的極致展現。IKEA 捨棄了繁雜的多國語言文字敘述，轉而使用簡單明確的漫畫與圖示來引導組裝步驟。這種設計跨越了語言藩籬與識字率的限制，讓不具備工程背景的一般大眾，甚至看不懂文字的使用者，都能憑藉直覺完成傢俱組裝。如果一個產品需要使用者先閱讀厚厚的使用手冊才能開機，或者介面充斥著專業術語，那它就違反了簡易直覺的原則。好的設計應該讓使用者憑藉著過往的生活經驗與直覺，就能預測操作的結果。
原則四：明顯資訊 (Perceptible Information)
設計必須能有效地將必要資訊傳遞給使用者，無論當下的環境狀況（如吵雜、昏暗）或使用者自身的感官能力（如視力、聽力受損）如何。為了達到這個目標，人因工程強調「多重編碼（Redundant Coding）」的概念，意即透過不同的感官管道重複傳遞同一訊息。台北捷運或倫敦地鐵的路線圖就是絕佳範例。為了區分不同路線，地圖不僅使用了「顏色」（如紅線、藍線），同時也搭配了「文字」標示，甚至在某些版本中加入了「符號」或「圖紋」。這樣的設計確保了色盲使用者雖然無法分辨紅色與綠色，但仍能透過文字或線條的粗細樣式來獲取正確資訊。同樣地，影片加上字幕是為了聽障者，但在吵雜的公車上忘記帶耳機的一般人也深受其惠，這就是明顯資訊原則的具體實踐。
原則五：容許錯誤 (Tolerance for Error)
人非聖賢，孰能無過？通用設計承認人類在使用產品時難免會分心或發生失誤，因此設計必須將錯誤造成的危險與不利後果降至最低。這包含了「防呆機制」與「可逆性」。在數位世界中，最偉大的發明之一就是「復原（Undo / Ctrl+Z）」鍵，它賦予使用者嘗試與犯錯的權利，而不會造成毀滅性的後果。在實體產品方面，現代汽車的排檔桿設計要求駕駛必須踩住煞車才能從 P 檔打入 D 檔，這就是為了防止駕駛誤觸油門導致車輛暴衝的防呆設計。容許錯誤的設計思維不再責怪使用者「為什麼不小心」，而是主動在設計端築起安全網，預防無心之過演變成災難。
原則六：省力 (Low Physical Effort)
設計應讓使用者能以最舒適的姿勢、最省力的方式進行操作，並將疲勞感降至最低。這涉及到人體力學的應用，特別是避免不自然的身體扭曲或過度施力。我們日常生活中常見的門把演變史，就是這項原則的最佳見證。傳統的圓形喇叭鎖要求使用者必須具備足夠的手部握力與手腕旋轉力才能開啟；然而，對於患有關節炎的長者、手部受傷的患者，甚至是剛洗完手濕滑的一般人來說，旋轉圓形門把是一項艱鉅的挑戰。相對地，現代建築普遍採用的「水平式把手（Lever Handle）」則完全符合省力原則，使用者只需利用手肘、前臂甚至身體的重量輕輕下壓即可開門，無需依賴手指的精細抓握力或手腕的旋轉動作。
原則七：適當尺寸與空間 (Size and Space for Approach and Use)
最後一項原則強調，無論使用者的體型、姿勢或移動能力如何，設計都必須提供適當的大小與空間，供其接近、觸及與操作。這不僅是關於身障者的輪椅迴轉半徑，也關乎所有人的空間舒適度。以捷運站的驗票閘門為例，早期狹窄的閘門僅能容納一人側身通過，這對於提著大行李箱的旅客、推嬰兒車的父母或體型較寬大的人來說極為不便。現今捷運站普遍設置的「寬閘門」，就是為了回應這項需求。它提供了更寬敞的通行寬度，讓輪椅使用者可以輕鬆通過，同時也讓拖著大件行李的旅客不再卡在閘門口。這證明了當我們為極端體型或輔具使用者預留空間時，也同時提升了所有使用者的通行流暢度。
第 3 小時：數位感官剝奪體驗 (Activity)
利用學生手機進行零成本模擬：
- 視障模擬實驗：
- 操作：開啟手機「設定」→「輔助使用」→「色彩濾鏡（灰階/全色盲）」。
- 任務：觀看複雜的圖表或地圖，討論「當顏色失效，資訊還明顯嗎？」
- 肢體模擬實驗（情境性失能）：
- 操作：請學生站立，將慣用手背在身後。
- 任務：僅用非慣用手操作手機，嘗試輸入一段文字。
- 討論：人因工程中的拇指熱區 (Thumb Zone) 與操作挫折感。
第二週：新舊案例對照與評估 (Case Studies & Evaluation)
目標：透過經典與現代產品的對比，學習如何用「人因檢核表」分析好壞。
第 1 小時：經典案例分析 (The Classics)
- OXO Good Grips 削皮刀 (1990)：
- 背景：創辦人 Sam Farber 觀察到患有關節炎的妻子無法握住傳統金屬削皮刀。
- 解法：採用 Santoprene 黑色橡膠材質，並設計具備彈性的「鰭片 (Fins)」構造，讓使用者在手濕或握力不足時仍能輕鬆施力。
- 啟示：原本為極端使用者設計的產品，因手感極佳成為大眾熱銷商品，完美體現通用設計價值。
- Herman Miller Aeron Chair (1994)：
- 背景：傳統辦公椅使用泡棉，久坐會積熱且壓力集中。
- 解法：
- 材質創新：首創 Pellicle 專利網布，解決散熱濕氣問題，並透過懸吊原理分散臀部壓力。
- 尺寸系統：打破 "One Size Fits All" 的迷思，推出 A (小)、B (中)、C (大) 三種尺寸，以涵蓋 5th-95th 百分位數的體型。
- 啟示：人因工程不只是外型，更包含材料科學與對人體測量數據的精確應用。
第 2 小時：最新科技案例 (The Moderns 2023-2024)
- Sony PlayStation Access Controller (2023)：
- 特色：徹底打破雙手握持的傳統，採用「平放式」圓盤設計，無方向性限制 (360度)。
- 通用性：按鍵大小與位置皆可隨意更換（模組化），並支援外接開關，可固定於輪椅托盤或標準腳架孔 (AMPS)。
- 價值：解決了腦性麻痺或肌力不足玩家無法長時間握持手把的痛點，完美詮釋了「彈性使用」與「公平使用」原則。
- Apple Double Tap (雙指互點)：
- 特色：源自 Apple Watch 的輔助觸控 (AssistiveTouch) 技術。
- 價值：原本是為了單手截肢或手部不便者開發的功能，現在轉化為大眾在「手拿咖啡」或「提重物」時的便利操作（情境性失能解法），證明通用設計能帶來巨大的商業潛力。
第 3 小時：建立人因檢核表 (Checklist Workshop)
建立簡易 A4 評估表，包含以下維度：
- 可視性：字體大小、對比度 (Contrast)。
- 操作性：是否需雙手並用？操作力是否過大？
- 防呆性：有無防錯機制？
- 尺寸：迴轉空間是否足夠？
第三週：校園田野調查與紙筆原型 (Fieldwork & Sketching)
目標：離開教室，實際找出環境中的問題，並用紙筆畫出解決方案。
第 1 小時：校園人因偵探 (Campus Audit)
- 分組出發：3-4 人一組，攜帶檢核表與手機（作為相機/測距儀）。
- 尋找目標：系館內的飲水機、電梯面板、樓梯扶手、逃生門把。
- 任務：找出一個違反 UD 原則的設計，拍照並測量尺寸。
第 2 小時：問題定義與發想 (Ideation)
- 痛點分析：定義受害族群（例如：身高 150cm 的同學按不到開關）。
- 方案討論：如何用最低成本改良它？
第 3 小時：紙筆快速原型 (Paper Prototyping)
- 工具：A3 白紙、麥克筆。
- 繪製要求：
- 左側：Before (現況照片描圖)。
- 右側：After (改良設計草圖)。
- 關鍵標註：用紅筆標出改良的人因細節（如：「按鈕加大 20%」、「增加觸覺凸點」）。
第四週：期末提案與評論 (Final Presentation)
目標：訓練邏輯表達，並針對設計進行人因觀點的辯證。
第 1 & 2 小時：分組快閃發表 (Flash Presentation)
- 形式：每組 10-15 分鐘（直接投影手繪稿）。
- 報告結構：
- 案件現場：展示不良設計照片。
- 受害者側寫：誰在使用上有困難？
- 違規判定：違反了 7 大原則的哪一條？
- 改良展示：解說手繪稿的改良點。
第 3 小時：專業回饋與總結 (Critique)
- 互評機制：學生互貼貼紙票選最佳友善設計。
- 老師講評：針對盲點回饋（如：過度放大導致版面混亂）。
- 總結：「好的設計是隱形的，壞的設計才會被注意到。」
推薦軟體與工具
- Seeing AI (Microsoft, USA): 透過相機語音描述環境，體驗視障者聽覺輔助。
- Accessibility Scanner (Google, USA): Android 專用，掃描介面按鈕大小與對比度。
- Magnifier (放大鏡) (Apple, USA): iOS 內建，可模擬低視能者視角。
