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高考申論題 107年 [工業設計] 人因工程(包括人體工學)

第 一 題

📖 題組:
請試述下列名詞之意涵:(每小題 7 分,共 28 分)
📝 此題為申論題,共 4 小題

小題 (一)

irradiation

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看到「irradiation」,應直覺聯想視覺人因工程中的「光滲現象」或「暈光效應」。答題時除了精確定義(暗底亮物顯得較大)及解釋其生理/物理機制外,務必結合人因實務,舉出其在顯示器字體設計(如黑底白字筆畫需較細以防模糊)上的應用,方能完整拿到 7 分。

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「Irradiation」(光滲現象/暈光效應)指在視覺感知中,當相同物理尺寸的物體處於不同對比背景時,暗背景上的亮物體(如黑底白字)在視覺上會比亮背景上的暗物體(如白底黑字)看起來更大、更粗的現象。 其發生機制為光線進入眼球後,在角膜、水晶體等屈光介質中產生光學散射(Optical scattering),或視網膜感光細胞受強光刺激時產生的側向神經擴散反應,導致高亮度影像的邊緣向暗區「擴張」或「溢出」。 實務應用與設計考量:

小題 (二)

between subject design

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看到此題,應立即聯想到人因工程研究中的實驗設計方法。答題時須涵蓋:中文譯名(受試者間設計)、精確定義(每位受試者只接受一種實驗處理)、優缺點分析(核心為避免順序/學習效應,但受個體差異干擾),並舉一個具體的人因介面測試實例來佐證理論與實務的結合。

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【破題】 「between subject design」中文譯為「受試者間設計」或「獨立組設計(Independent-measures design)」,為人因工程與認知心理學中常見的實驗設計方法。 【論述】

小題 (三)

psychophysical approach

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看到「心理物理法」,應直覺聯想「客觀物理刺激」與「主觀心理感知」之間的定量關係。答題時務必點出核心概念(絕對閾值、差異閾值/JND),並舉出人因工程中的經典實務應用(如:人工物料搬運的 MAWL、警報器音量設計),以獲取高分。

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「心理物理法(Psychophysical approach)」指研究環境中客觀的「物理刺激」(如重量、光線、聲音)與人類主觀的「心理感覺」(如沉重感、亮度、音量)之間定量對應關係的科學研究取向。特徵包含: (1) 核心概念:主要探討「絕對閾值」(Absolute Threshold,人體能察覺的最小刺激量)與「差異閾值」(Difference Threshold 或 JND,能察覺兩刺激差異的最小變化量)。 (2) 理論基礎:建立在韋伯定律(Weber's Law)、費希納定律(Fechner's Law)與史蒂文斯冪定律(Stevens' Power Law)之上。

小題 (四)

absolute identification

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看到此題應立即聯想認知心理學中的「絕對判斷」,強調在「無比較基準」下單獨辨識單一刺激的能力。作答時務必精確定義,並引用 Miller 的「魔術數字 7±2」定律說明其生理極限,最後必須連結到人機介面設計的實務應用(如多維度編碼)以獲取高分。

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「絕對辨識(Absolute Identification,或稱 Absolute Judgment)」指人類在缺乏任何外在比較基準或參照物的情況下,憑藉自身記憶,單獨對某一個刺激(如音高、亮度、長度或顏色)進行分類、命名或辨識的認知過程。 其核心特徵與設計應用包含: (1) 資訊處理極限(Miller's 7±2 定律):心理學家 George Miller 指出,人類在單一物理維度上的絕對辨識能力極限約為 7±2 個等級(大約可傳遞 2.5 bits 的資訊量)。若刺激等級超過此數量,使用者的判斷錯誤率將會顯著增加。

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