綠色設計融入製造科技教學的活動設計

綠色設計融入製造科技教學的活動設計

陳綺華 國立臺灣師範大學工業科技教育系研究生 壹、前言 近年來工業設計與科技的蓬勃發展，雖然加速提昇人類的生活品質，另一方 面卻對人類及環境生態造成許多嚴重的影響。許多新興產品，如：電子及通訊產 品等，除了因為設計不當或使用毒性材料，導致使用者於使用期間時受到傷害 外，也因產品生命週期的縮短，造成許多廢棄物的產生。這些廢棄物若無法適當 地回收或處理，將造成許多環境上的傷害，破壞自然界的生態平衡。由於人們對 環境保護的覺醒，「永續發展」已成為全球環保追求的目標，消費者、環保團體 及企業相繼提出拯救地球的「綠色和平運動」，許多公司便積極地研發將「綠色 設計」、「綠色行銷」與「綠色消費」等污染預防的觀念融入，不少製造業者， 如：日本的「東洋玻璃」、「無印良品」、「SONY」、「DUSKIN」企業以及歐洲的 「NOKIA」等企業，也陸續推動起永續經營──綠色製造的概念（洪明正，2002）， 生產具經濟效益與環保概念之產品，此一發展方向已逐漸為國人所重視。 目前的國中生將是二十一世紀的社會中從事製造行為之主要群體，給予他們 綠色製造的觀念與意義更是最迫切且不可缺的。在國中生活科技課本中，開宗明 義便提及，製造科技除了和我們日常生活關係密切之外，也是國家國力強弱的指 標，美國、德國、日本等國家有今日的強勢，莫不因其先進的製造科技而富強， 同時也創造了高額的國民所得。我國也是因為製造科技的提昇，引導製造工業發 展，人民生活因而漸漸富裕（南一書局，2002）。這也讓我們了解到，製造科技 主要是為了要解決生活上的問題，以實用為目標，其發展乃是以效率的改進為目 的。除此之外，由系統模式的角度來分析製造科技，製造科技亦是配合適當的材 料、能源、知識、技術來運用、創造各式器物與工作方式，以解決人類生活上所 遭遇的困難，並獲得更進步的生活型態，以適應社會快速變遷所帶來的影響（李 俊穎、王曉麟，2001）。 基於此，本文將綠色製造的概念融入生活科技之製造科技範疇，透過教學活 動引導學生對於環境議題產生進一步思考與關切，以期帶給學生更能符應世界潮

流的觀點與能力。

貳、綠色設計的主要概念

綠色設計的中心思想為「綠色生命週期設計」（Life Cycle Design, LCD）， 其設計要點不僅在於如何回收既有之廢棄物，更重要的是使設計師在概念形成之 前便先考慮到產品對於環境可能帶來的衝擊，進而以保護環境的角度去設計產 品，以求減少對生態環境的傷害。綠色生命週期主要由四個階段所組成(鄭源錦 等，民86)： 一、生產階段：以保護環境為考量來選擇產品的原料、決定產品功能與外觀、選 擇生產技術、組裝與拆解的方式。 二、運輸階段：包裝材料的選擇、產品包裝的樣式、運輸方法與工具的決定都以 保護環境為原則。 三、使用階段：此階段為消費者的使用，設計者應考慮到產品使用中能源的消耗 與其壽命、安全性、耐久性。 四、再生階段：包括了產品的回收與再利用、回收後產品的拆解、無法再利用的 材料的處理。 在綠色生命週期中的每一階段皆可能有資源的輸入，及排放物或廢棄物的產 生，而產品設計師應在產品設計時，就要考量到各個階段的環保效應。同時將生 命週期末端與開端加以聯結，儘可能透過再利用或回收再生的方式，使廢棄物質 可以完全回收與再利用成為新產品，且降低使用有毒物質及稀少資源，並增加能 源效率(圖一)。這時的設計已不再只是單獨產品本身，而是鏈狀的產品生命週期， 換言之，即在綠色生命週期的輸入與輸出之間，尋求將其能量與傷害降到最低的 解決方案。「綠色生命週期設計」的主要目標在於減低全面性的環境衝擊，及產 品發展與使用所產生的危險性，並尋求保護資源、防治污染、支持環境的平衡、 保留生物多樣性及持續性的生態系統、保持長期的經濟系統等相互間的平衡。

圖一 綠色生命週期階段 圖片來源：郭財吉，2001。 參、綠色設計概念在製造科技教學的活動設計 隨著綠色主義的觀念慢慢被重視，綠色產品逐漸在市場上開啟另一扇門，許 多在市場上成功的個案，對於從事綠色設計的人員來說，極具鼓舞作用。綠色設 計的概念對於企業追求永續經營、節省成本、再造企業形象等，有很大的助益； 而在九年一貫的課程中，生活科技應以活動為導向，設計與製作為主軸，因此在 製造科技的課程活動中，若能結合綠色設計的概念，與製造科技的課程內涵，並 融入六大議題中的環保教育理念，將可提升學生對於製造產業永續經營的體認， 培養其具有創新思維與問題解決能力。 因此，筆者設計此一教學活動，融入綠色設計概念，讓學生藉由設計以瓦楞 紙為材質的置物盒，了解設計與製作的過程，並體會綠色設計與永續經營的理念。 一、單元名稱：瓦楞紙置物盒。 二、適用對象：八年級學生 三、教學時間：9 節課 四、活動簡介：以分組的活動方式進行，成立綠色設計取向的實習公司，讓學生 討論並且設計出綠色產品──瓦楞紙置物盒，需要以多功能、美觀、實用為 訴求。再實地動手製作，完成作品後，引導學生培養環保概念，了解資源的 節約與再利用。

五、關聯次主題： （一）次主題 431 環境污染與防治 （二）次主題 440 資源的保育與利用 （三）次主題 442 能源的開發與利用 （四）次主題 530 創意與製作 六、可達成的能力指標： （一）8-4-0-4 設計解決問題的步驟。 （二）8-4-0-2 利用口語、影像(如攝影、錄影)、文字與圖案、繪圖或實物表達 創意與構想。 （三）8-4-0-4 設計解決問題的步驟。 （四）3-3-1 了解人與環境互動互依關係，建立積極的環境態度與環境倫理 （五）3-3-3 能養成主動思考國內與國際環保議題（如：永續發展、全球變遷、 生物多樣性、非核家園）並積極參與的態度。 （六）3-3-4 能關懷未來世代的生存與永續發展 七、具體目標： 使學生能： （一）了解資料搜尋、分類與應用的方法。 （二）了解產品設計。 （三）了解簡易切割工具的使用與安全。 （四）獲得團隊合作的經驗與能力。 （五）從整個活動中學習與人討論與表達之能力。 （六）了解地球資源的使用概況與環境所面臨的危機。 （七） 提高環保意識，並培養其在日常生活中能簡易製作環保產品的能力。 八、活動流程： 節數 教 師 活 動 學 生 活 動 教具器材 備註 課前準備： ＊閱讀並準備教學的相關資料與圖片。 ＊蒐集有關瓦楞紙的資料，並製成圖 片、投影片••等。 課前準備： ＊閱讀課本內容。 ＊蒐集與製造科技、綠 色設計、瓦楞紙相關

＊蒐集各種與環保有關的資料。 ＊準備所需的工具、材料和機。 ＊準備教學相關器材，如投影機、單槍 投影機等。 之資料與圖片。 ＊實施分組 1 引起動機： ＊請同學想想日常生活中與製作科技 有關的地方。 ＊介紹製造科技的意義。 ＊介紹綠色設計的要素與週期。 ＊介紹本次活動主題──瓦楞紙置物 盒設計與製作，並規定評鑑標準與條 件限制。 ＊專心聽講 ＊回家蒐集綠色設計 成功案例 投影片、投影 機 單槍投影機 筆記型電腦 學生可 利用之 前所準 備的資 料。 1 ＊介紹指標性之綠色設計成功案例 ＊引導學生分析成功案例的成功之道。 ＊專心聽講，並提出相 關問題。 ＊填寫綠色設計之成 功案例分析表 單槍投影機 筆記型電腦 利用附 錄一 1 ＊以綠色設計週期為主軸，引導學生依 據所要設計的製物架，提出其綠色週 期規劃 ＊專心聽講，並提出相 關問題。 ＊填寫產品綠色週期 規劃表 單槍投影機 筆記型電腦 利用附 錄二 2 ＊介紹各類型瓦楞紙置物盒，刺激學生 的想像空間，激發學生創意 ＊引導學生設計出所欲生產之產品設 計圖，並分析所需的工具材料 ＊填寫設計圖 單槍投影機 筆記型電腦 瓦楞盒樣品 利用附 錄三、附 錄四 3 ＊指導學生完成作品製作，建立『按圖 施工保證成功』的概念 ＊依設計圖實際製作 1 ＊發表展示（作品發表會） ＊評鑑與改進 ＊引導正確的綠色觀念，說明綠色新主 ＊上台發表 ＊評鑑他人作品與提 出改進事項，並從中做 單槍投影機 筆記型電腦 利用附 錄五

張，期望大家成為綠色消費與行動的中 堅分子。 知識系統的整合。 ＊上台發表各組對於 綠色觀念的看法。 九、所需用具： （一）教師所需教材：單槍、手提電腦、螢幕、影片、書面資料（以上為解說 用）、瓦楞紙置物盒實品範例。 （二）製作所需器具：美工刀、刀片、２Ｂ鉛筆、色筆、尺。（除此之外，每 組可依其設計所需自行決定） （三）製作所需材料：瓦楞紙、色紙、白膠、厚紙板、砂紙、（除此之外，每 組可依其設計所需自行決定）。 十、教學評鑑： （一）產品的設計具創意與美觀。 （二）是否讓材料達到最大效用並能節省成本，達到環保概念。 （三）是否能盡量不使用任何的膠來接合。 （四）成品是否與設計相符。 （五）學習歷程紀錄是否詳實。 十一、可參考之資料： 教師可於學生製作之前，視情況需要提供給學生如下的參考資料： （一）可以提供給學生參考之置物盒構造樣本如下。 教師可在下列網址中蒐集可提供學生參考的製物盒構造樣本圖片： 1. http://www.workinghouse.com.tw/ 2. http://www.bnq.com.tw

（二）生活當中以瓦楞紙為素材之盒箱結構：

十二、教學參考資料：

1. 生活工場：http://www.workinghouse.com.tw 2. B&Q 特力屋：http://www.bnq.com.tw

參考文獻 李俊穎、王曉麟（2001）。技學在製造科技上的影響與發展。生活科技，34（2）， 8-15。 南一書局（2002）：國中自然與生活科技課本，第四冊。 洪明正（2002）：由綠色設計邁向永續之路。永續產業發展雙月刊頁，53-58。 郭財吉（2001）：淺談環境保護與工程設計－綠色工程設計與綠色行銷。永續產 業發展雙月刊，頁724-728。 鄭源錦、王鴻祥、王蕾、何明泉、曾漢壽、陳振甫、鄭世宏、鄭鳳琴(民84)，綠 色設計，頁40-43 ，中華民國對外貿易發展協會。

附錄一 公司名稱 產品名稱 成功之道 案例一 案例二 案例三 案例四 案例五 案例六

附錄二 以瓦楞紙為材質，設計一款創意實用又兼具環保的置物盒，請依照綠色設計 生命週期，為該作品提出各階段規劃書。 1.綠色設計生命週期之生產階段 項目 說 明 原料的選擇 產品功能 外觀樣式 生產技術 組裝與拆解 2.綠色設計生命週期之運輸階段 項目 說 明 包裝材料 包裝的樣式 運輸方法與工具 3.綠色設計生命週期之使用階段 階段為消費者的使用，但設計者應考慮到產品使用過程中的各種狀況 項目 說 明 能源的消耗 產品壽命 產品安全性 產品耐久性

4.綠色設計生命週期之再生階段 項目 說 明 回收與再利用 回收後產品的拆解 無法再利用的材料 的處理

附錄三 產品設計圖 依照生產階段所規劃的項目，設計出置物盒的產品設計圖 設計日期： 提出構想者座號： 請畫出產品的立體圖 請畫出產品的展開圖（須標示比例尺寸）

附錄四 工作與材料分配表 根據設計圖，預計所需用到的材料及工具有下面幾種。 編號 名稱 數量（單位） 用途 負責人 1 2 3 4 5 6 7 8

附錄五 互評表 依據各組的作品，與上台發表的綠色週期概念，給予相互評分 組別 生產階段（50％） 運輸階段（10 ％） 使用階段（10％）再生階段（20 ％） 總 分 ㄧ 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 二 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 三 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 四 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 五 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 評分說明： 分數：

六 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 評分說明： 分數： 評分說明： 分數：