玩(教)具設計原理與設計製造流程

玩(教)具設計原理與設計製造流程,演講大綱,國民中小學九年一貫課程綱要的精神與教育理論的結合玩(教)具的意涵玩(教)具的未來發展方向不同年齡層玩具發展的趨勢與設計要點玩(教)具設計元素玩(教)具開發設計關聯玩(教)具設計製造與商品化流程玩(教)具設計製造案例舉隅與研析玩(教)具設計本質的實現將玩(教)具設計融入各學習領域與重大議題國小玩(教)具設計的原則與省思流時間(包含與會人士針對講者報告內涵提問與交流等),壹、國民中小學九年一貫課程綱要的精神以國民中小學九年一貫課程綱要自然與生活科技學習領域為例,為了生存，人類自古以來就學會拾取木棒、石塊當工具。木棒延伸了人的手臂長度，石塊增強了人的拳頭硬度；組合木棒和石塊成了石鎚。隨著文明的進展，人類使用的工具不斷進步。到了鐵器時代，人類以鐵鎚取代石鎚來增加力量；進入機械時代，人類以電動機替代勞力的工作；當今資訊時代，人類更利用電腦來協助處理勞心的工作。透過科學與技術的進步，人類善用機具、材料、方法、知識和創意等資源，增強人類解決問題的能力。人類觀察自然，並且研究各種現象變化的道理，於是產生科學；同時對其巧妙的運用，以適應環境、改善生活，於是乃有技術。學習科學，讓我們學會如何去進行探究活動：學會觀察、詢問、規劃、實驗、歸納、研判，也培養出批判、創造等各種能力。特別是以實驗或實地觀察的方式去進行學習，使我們獲得處理事務、解決問題的能力，也瞭解到探究過程中，細心、耐心與切實的重要性。同時我們也應該瞭解科學與技術的發展對人類生活的影響，學會使用和管理科學與技術以適應現代化的社會生活。透過學習使我們能善用各種科學與技術、便利現在和未來的生活。,國民中小學九年一貫課程綱要的精神以國民中小學九年一貫課程綱要自然與生活科技學習領域為例,為了生存，人類自古以來就學會拾取木棒、石塊當工具。木棒延伸了人的手臂長度，石塊增強了人的拳頭硬度；組合木棒和石塊成了石鎚。隨著文明的進展，人類使用的工具不斷進步。到了鐵器時代，人類以鐵鎚取代石鎚來增加力量；進入機械時代，人類以電動機替代勞力的工作；當今資訊時代，人類更利用電腦來協助處理勞心的工作。透過科學與技術的進步，人類善用機具、材料、方法、知識和創意等資源，增強人類解決問題的能力。人類觀察自然，並且研究各種現象變化的道理，於是產生科學；同時對其巧妙的運用，以適應環境、改善生活，於是乃有技術。學習科學，讓我們學會如何去進行探究活動：學會觀察、詢問、規劃、實驗、歸納、研判，也培養出批判、創造等各種能力。特別是以實驗或實地觀察的方式去進行學習，使我們獲得處理事務、解決問題的能力，也瞭解到探究過程中，細心、耐心與切實的重要性。同時我們也應該瞭解科學與技術的發展對人類生活的影響，學會使用和管理科學與技術以適應現代化的社會生活。透過學習使我們能善用各種科學與技術、便利現在和未來的生活。,自然、科學、技術三者一脈相連，前後貫通，我們對其有以下四點基本認識：,1.自然與生活科技之學習應為國民教育必要的基本課程。2.自然與生活科技之學習應以探究和實作的方式來進行，強調手腦並用、活動導向、設計與製作兼顧及知能與態度並重。3.自然與生活科技之學習應該重視培養國民的科學與技術的精神及素養。4.自然與生活科技之學習應以學習者的活動為主體，重視開放架構和專題本位的方法。,分段能力指標,自然與生活科技學習領域所培養之國民科學與技術的基本能力，依其屬性和層次分成八個要項，並依階段訂定分段能力指標，以作為選編教材、實施教學與學習評鑑之依據，編序與說明如下：1.過程技能：增進科學探究過程之心智運作能力；2.科學與技術認知：科學概念與技術的培養與訓練；3.科學與技術本質：科學是可驗證的、技術是可操作的；4.科技的發展：瞭解科學如何發現與技術如何發展的過程；5.科學態度：處事求真求實、喜愛探究之科學精神與態度、感受科學之美與影響力；6.思考智能：對事物能夠做推論與批判、解決問題等整合性的科學思維能力，以及資訊統整能力；7.科學應用：應用科學知識以及探究方法以處理問題的能力；8.設計與製作：能夠運用個人與團體合作的創意來製作科技的產品。,國民中小學九年一貫課程綱要的精神以國民中小學九年一貫課程綱要藝術與人文學習領域為例,藝術與人文即為藝術學習與人文素養，是經由藝術陶冶，涵育人文素養的藝術學習課程。本學習領域包含視覺藝術、音樂、表演藝術等方面的學習，以培養學生藝術知能，鼓勵其積極參與藝文活動，提升藝術鑑賞能力，陶冶生活情趣，並以啟發藝術潛能與人格健全發展為目的。跨世紀教育改革的精神，在於重視人的生命自身，並以生活為中心，建立人我之間與環境之諧和發展，此正是均衡科技文明與藝術人文的全面、多元及統整的肇始。藝術與人文學習領域，能建立學生基本藝文素養，傳承與創新藝術，培養文明且有素養的文化公民，開創並發展珍貴的人類文化資產。,課程目標,1.探索與表現：使每位學生能自我探索，覺知環境與個人的關係，運用媒材與形式，從事藝術表現，以豐富生活與心靈。2.審美與理解：使每位學生能透過審美與鑑賞活動，體認各種藝術價值、風格及其文化脈絡，並熱忱參與多元文化的藝術活動。3.實踐與應用：使每位學生能理解藝術與生活的關連，透過藝術活動增強對環境的知覺，認識多元藝術行業、珍視藝術文物與作品、尊重與瞭解藝術創作，並能身體力行實踐於生活中。,其他學習領域與重大議題,語文學習領域健康與體育學習領域數學學習領域綜合活動學習領域重大議題：環境教育、資訊教育、家政教育、生涯發展教育、海洋教育等,貳、與教育理論的結合一、透過具體操作 暢通感官通道,皮亞傑（Piaget,1896-1980）認為遊戲是一種行為，其目的是在獲得快樂，同時也能讓幼兒認知發展與社會適應。皮亞傑（Piaget,1896-1980）是瑞士的教育心理學家，他的認知發展理論(cognitive development) 是近代認知心理學中最重要的理論之一。皮亞傑根據他長期對於兒童的觀察與研究，認為兒童的認知發展係依照感官動作期(sensory-motor period)、前操作期(preoperational period)、具體操作期(concrete operation period) 和形式操作期(formal operation period) 循序發展而來的(Piaget,1974; Inhelder & Piaget,1958)。任何人的成長都需經歷此四個階段，其成長的快慢可能因為個人或文化的背景不同而有差異，但因每一階段的發展都是後一階段發展的基礎，所以四個時期的發展順序是不會改變的 (Flavell,1963；Piaget,1970,1969)。 各階段的年齡層 感官動作期(sensory-motor period)：出生到一歲半 前操作期(preoperational period)：約一歲半到七歲 具體操作期(concrete operation period)：約七歲到十一歲 形式操作期(formal operation period)：約十二歲到十五歲 這些階段是依照順序發展的，長得快的，一定就會長得好？,二、透過玩(教)具搭起學習鷹架、幫助學生學習,維高斯基的認知發展理論在教學設計上的應用，所發展出來的教學策略有鷹架理論scaffoldinz(1978)、交互教學法與合作學習。鷹架理論：鷹架被比喻為暫時性的支架或是以一種支持的形式來協助學生，直到學生能自行操作或學習。鷹架可能是任何工具或教學策略，其特色在於其互動的功能。維高斯基提出：遊戲是幼兒生活的一部份，也是促進幼兒認知發展的重要因素之。,三、強化優勢智慧、開拓學習利器、讓學童成功學習、無落後的孩子,多元智慧理論 (Theory of multiple intelligences； MI)這是美國哈佛大學心理學教授哈沃德迦納(Howard Gardner)於1983年所提出來的。他在1983年提出七種智慧，後來在1995年又加了第八項。語文智慧 (linguistic intelligence)邏輯數學智慧 (logical-mathematical intelligence)空間智慧 (spatial intelligence)肢體運作智慧 (bodily-kinesthetic intelligence)音樂智慧 (musical intelligence)人際智慧 (interpersonal intelligence)內省智慧 (intrapersonal intelligence)自然觀察智慧 (naturalist intelligence),叁、玩(教)具設計,玩(教)具的意涵1. 從福祿貝爾談玩具的意涵 福祿貝爾是學前教育觀念的創始者，創立世界上第一所幼稚園，也是首度將遊戲帶入教育課程的教育學家。他是虔誠的基督徒，因此將玩具稱為恩物。恩物的意思是神恩賜給幼兒的玩具/教具，仿照大自然的法則設計玩具，讓幼兒從中學習。恩物，是上帝賜予小孩提升智性感性的工具，而此工具是彈性的、引導的、以塑造遊戲環境為主的，因而能讓小孩不自覺地就盡興其中，在遊戲中達到潛移默化的效果。2.狹義的玩具意涵:給兒童玩(遊)的東西,玩具在人類生活中扮演重要角色，玩具吸引的不只是兒童，實際上被所有年齡層次的人所吸引。一般來說，玩具應是啟發智力，教育兒童、認識生活、學習知識和娛樂為一體。玩具定義英文的toys和playthings，playthings中文即 ”好玩的東西”，是為歡樂與幸福的載體。 玩具是物質水平與精神生活的縮影，能夠反映一個國家的文化、藝術、工業、教育、社會經濟，民族愛好與創造力及想像力。也藉由市場流行與科技進步而改變其玩具型態（李珠志， 甘慶軍， 2007）。,玩具定義,3.廣義的玩(教)具意涵: (1) 使用者無年齡限制 (2) 材料不拘 (3) 設計製作方式不拘 (4) 具有玩遊功能或效果 (5) 輔助使用者經由愉悅操作得到益智、抒情等身心助益功能或效果的4.若一個活動(或者研究/操作)能讓人盡興其中並獲身心效益(知性/感性/體適性)的皆具有玩遊的意涵5.好的玩(教)具有提升智性甚至感性的功效,玩具設計製造研究 (巴白山， 2008),學習玩(教)具設計之目的,(1)體現科學性 (2)體現現代性 (3)體現文化傳統及民族性 (4)體現設計與創新 (5)體現學習與教育(6)體現感性愉悅(7)品牌(8)安全 (9)其他,信誼基金會於國立台北教育大學玩遊所研討會,玩(教)具設計的元素 (節自信誼基金會於國立台北教育大學玩遊所研討會),自然,多元,腦活化,發明,科技,互動,玩(教)具設計案例-以國立台北教育大學玩具與遊戲設計研究所玩具設計為例(巴白山老師實驗室),分類生活材料應用設計環保能源科技應用設計機構設計光機電整合設計玩具機器人設計玩(教)具設計玩(輔)具設計銀髮族玩具設計數位玩具設計公仔玩具與玩遊場域設計與情境規劃動力玩具(車輛、飛行體、船體等設計)綠能玩(教)具設計教育玩具(含教材教案)設計其他,玩具設計製造研究 (巴白山， 2008),玩(教)具設計的要素,設計製造行銷三位一體,玩具設計製造研究 (巴白山， 2008),玩(教)具設計的基本考量,功能設計材料設計安全標準成本限制製造成型方法質量控制設計,玩具設計製造研究 (巴白山， 2008),玩(教)具設計基本項目,(1)外觀設計(2)機構設計(3)資機電整合設計(4)互動式人機介面設計(5)設計項目 (a)功能：娛樂、教育、治療等 (b)造型：尺寸、公差、表面符號、材料等 (c)能源供給：人力、電力、太陽能、氫能、空氣能等 (d)控制方式：遙控、聲、光、電等 (f)價位：一般型或精品型 (g)市場定位：歐洲、美國、東南亞、本土,玩具設計製造研究 (巴白山， 2008),兒童玩(教)具設計的核心概念,玩具設計製造研究 (巴白山， 2008),好的玩(教)具應具備的特徵,安全有保障的玩具維持消費者興趣的玩具互動價值的玩具通用設計的考慮刺激孩童感官學習與成長使孩童居於主導地位的設計增加動手操作的玩具綠色玩具,玩(教)具的教育性,玩具的教育性訓練兒童的觸覺促進兒童知識增長與智力發展視聽的雙重效應促進兒童健康成長和發育引動好奇心多變化增加觀察力增強意志力培養記憶力啟發想像力與創造力美的陶冶培養良好個性與思想品德勞動技術教育的價值,玩(教)具趣味性設計原則,具備創意與想像創新特點視覺衝擊力造形奇特 可愛 吸引力顏色協調 符合人性心理需求與視覺愉悅性增加動手機會功能性引發好奇心發揮美感提升互動性,不同年齡層兒童玩(教)具設計要點,益智愉悅身心激發孩子求知慾滿足孩子好奇心增長知識,玩(教)具的未來發展趨勢,教育性玩具的市場提升創新玩具與品牌玩具專利授權通用設計數位與玩具的複合互動傾向具有聲、光、電人文、藝術、與科技的整合復古與懷舊的再現市場區隔逐漸分明(玩具或精品)走向高單價或低單價，兩極化玩具走入人類生活(與生活產品結合)能源、環保的教育寓意 互動與感性的人機介面於玩具的加持輔具玩具化銀髮族玩具,學前兒童創新積木型木製玩具之設計研究A Design Study of the Innovative Blocks for the Preschool Children 碩士生：王 萬 智 指導教授：巴 白 山博士,玩(教)(輔)設計案例舉隅與研析 (一), 2009 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),體現有趣的互動設計,玩(教)(輔)設計製造案例舉隅與研析 (二), 2009 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),安全與人因工程概述,以人本為著眼在產品設計之全歷程中施予合理之設計邏輯與設計工法，俾利創造良性的人機介面契合產品之商品化歷程符合安全；人本；經濟成本總體考量之研究謂之。,安全與人因研究 (巴白山， 2008),定義, 2009 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),2. 創造性思維與感性設計, 2009 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),創造性思維&感性設計,用造型表達產品自身的特性讓產品自己說話,產品語意, 2009 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),玩具與遊戲的生命本質 -互動, 2010 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),人機系統互動設計,互動設計定義,所謂互動即使用者以訊息、反應與回饋方式，使機器達到適應化與個別化的行為(Price,R.V.，1991)。而人機互動也被定義為人與複雜科技之間進行相互溝通（Booth，1989）。 傳統遊戲互動要素：人與實際世界互動、人與人互動。 電腦數位遊戲互動要素：人與虛擬世界互動、人與虛擬人物或線上玩家的互 動。(Carsten Matysczok，2004)。, 2010 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),良好的人機介面設計,人機介面就是人與電腦之間溝通的橋樑，它的好壞直接影響電腦的使用性，好的人機介面設計可以令人安全地、實際地、有效率及愉快地執行工作。（Preece，1993）, 2010 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),人機介面的設計,人機介面設計原則（祝勤捷，民90）： （一）畫面設計 1. 使用熟悉的語言文字，容易讀取。 2. 螢幕畫面設計的一致性。 3. 減少使用者的記憶負擔。 4. 簡潔美觀的畫面設計。, 2010 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),人機介面的設計,（二）內容 1. 使用明確的項目、指引與內容。 2. 階層式的資料呈現。 3. 增強系統的互動性、即時問饋。 4. 網站的權威性。, 2010 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),人機介面的設計,（三）使用支援 1.對使用者的支援。 2.提高網站的有效及可靠性。（四）傳輸與連結 1.合理的下載速度。 2.定時的更新連結。, 2010 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),創意與設計想法以工程方法讓產品實現化, 2010 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),玩(教)具的設計製造的考量,減少零件與嵌件安全的材料物理與化學性質安全的材料機械性質 合於安全材料考慮的材料成本合於安全考慮的尺寸與精度 (尺寸與幾何形狀公差)合於安全材料考慮的製造成本, 2010 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),5.安全與人因研究融入設計, 2010 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),玩(教)具的安全性,尺寸效應-避免吞食，握持人體工學幾何形狀-避免尖角，握持穩度材料之性質-1.物理性質2.化學性質3.機械性質(1) 強度(2) 硬度(3) 延性(4) 展性(5) 韌性(衝擊值) (6) 疲勞 (7) 潛變, 2010 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),材料機械性質對玩(教)具產品設計之省思, 以符合產品基本品質（品保基準）之前提取用 符合材料機械性質之最低成本做取材設計 以低成本之輔助補強處理提升材料機械性質， 取代使用更高成本之優質材料考量 採用更合宜之結構設計，避免對材料機械性質之損傷 材料機械性質在設計之複合關係 強度硬度韌性延展性之優先考量PS. 視使用功能等不同需求作不同機械性質排序, 2010 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),玩(教)具設計構思方法,需求分析關聯分析群體創造力設問法現有產品是否仍有其他用途再設變模仿與衍生替換 (材料 機構 製造)逆向思考重新組合, 2010 國立臺北教育大學 數位科技設計學系 ( 含玩具與遊戲設計碩士班),玩(教)具設計本質的實現(真善美聖的境界),求真：以科技實現產品的設計製造歷程求善：以工程技術滿足產品的優化求美：透過設計美學美化產品求聖：透過感性人因設計讓產