中 華 大 學 碩 士 論 文
應用 TRIZ 創新理論於小學生漱口杯 之設計改良
Application of Innovation Thinking Theory (TRIZ) to Design Tooth Mugs for Students in
Elementary School
學 系 別：土木工程學系碩士班 學號姓名：M10304008 陳佳琳 指導教授：張 奇 偉 博 士
中 華 民 國 104 年 7 月
i
摘要
本研究目的希望能藉由小學生漱口杯的改良，除符合國小學生在校的潔牙需求，
包括置放潔牙用具，收納方式能符合衛生及利於教室空間與美觀，增進學生收納及潔 牙的情感動機，並使潔牙行為能傳達對環境友善的教育意義，以期提高學生的潔牙意 願，內化潔牙行為，才能真正落實潔牙於生活中。透過 TRIZ 創新理論所提供之技術 矛盾、40 發明原理、物理矛盾、質-場模型分析與 76 標準解等工具，應用於漱口杯之 改良設計，設計出能改善漱口杯放置潔牙用具時所造成的衛生及收納空間的問題，潔 牙後的收納方式能符合衛生及利於教室空間與美觀，經由共同收納的趣味設計以提升 學生的收納動機，也經由對環境友善的情感設計以富教育意義，希望能提供漱口杯設 計的新思維，以真正符合學生的潔牙需求。
關鍵字：漱口杯、TRIZ 創新理論、技術矛盾、物理矛盾、質-場分析
ii
ABSTRACT
Due to social change, the incomes of families are increased gradually. The requirement of healthy teeth is necessary to develop by a good habit. The education of elementary school for the teeth cleaning will focus on using habits after meals. This study will design tooth mugs to meet the needs of elementary school children cleaning teeth in school. The concepts of the innovation are involved the storage, location, shapes, functions, and emotional motivation for the tooth mugs. Through the Technical Contradictions, 40 Inventive Principles, Physical Contradictions, Substance-field Analysis, and 76 Standard Solutions of TRIZ theory, this research emphasizes on improving tooth mugs for students.
This innovative design can enhance functions, shapes, and emotional feeling with educational purpose for the students.
Keywords：Tooth Mugs, TRIZ Theory, Technical Contradictions, Physical Contradictions,
Substance-field Analysisiii
謝誌
自從結婚走入家庭，「進修」一直是個遙不可及的夢想，完成學業的此刻，心中 的悸動難以言喻，過程的艱辛也化為「無與倫比的美麗」。
能夠順利完成論文，首先誠摯的感謝指導教授張奇偉博士，雖然曾讓老師相當擔 心論文的進度，但經由一次次的討論請益，都能幫助我找到正確的方向，老師對學問 的嚴謹更是學生學習的典範。
在此也要特別感謝吳淵洵教授與翁榮洲教授，擔任論文口試委員，不吝提供指教 與建議，使論文內容能更臻於成熟與完整。
江翠國小的同學夥伴們，大家結伴進修，一起畢業，共創美好的感覺真棒，尤其 是好同事加上好朋友~欣瑜與黛如，妳們的鼓勵與互相支援的心意，我銘感在心。
最後，我要感謝親愛的父母親及公婆，你們無私的奉獻與支持，使我無後顧之憂，
還有親愛的老公及兩個可愛的寶貝女兒，謝謝你們這段時間的包容與體諒，是你們一 起陪伴媽媽完成了不可能的任務，「有夢就追，築夢踏實」，追夢的路上有「愛」相伴，
我真的好幸福。謹將這份小小的榮耀獻給所有愛我及我愛的家人好友們，祝福大家。
陳佳琳 2015 年 6 月謹誌
iv
目錄
摘要 ... i
ABSTRACT ... ii
謝誌 ... iii
目錄 ... iv
表目錄 ... vii
圖目錄 ... ix
第一章 緒論 ... 1
1.1 研究背景 ... 1
1.2 研究動機 ... 1
1.3 研究範圍與限制 ... 2
1.4 研究目的 ... 2
1.5 研究架構 ... 3
第二章 文獻探討 ... 4
2.1 學童口腔衛生及潔牙行為之相關探討 ... 4
2.2 口腔衛生器具與空間之相關探討 ... 6
2.3 置物容器設計之相關探討 ... 10
2.4 TRIZ 創新理論於產品設計之應用 ... 11
第三章 研究方法與工具 ... 14
3.1 TRIZ 創新理論 ... 14
3.1.1 39 工程參數、矛盾矩陣與 40 發明原則 ... 15
3.1.2 質-場分析與 76 標準解 ... 19
3.2 漱口杯設計的基本原理 ... 23
3.2.1 漱口杯的尺寸 ... 23
v
3.2.2 漱口杯的外型 ... 24
3.2.3 漱口杯的材質 ... 27
3.2.4 漱口杯的人體工學設計 ... 28
3.2.5 漱口杯的外觀設計 ... 31
3.2.6 漱口杯的置物設計 ... 32
3.2.7 漱口杯的收納設計 ... 33
3.2.8 漱口杯的情感設計 ... 34
3.2.9 漱口杯的彈性運用設計 ... 36
3.2.10 漱口杯設計的影響 ... 36
第四章 案例探討---漱口杯之改良 ... 38
4.1 漱口杯改善因素探討 ... 38
4.1.1 漱口杯的尺寸 ... 38
4.1.2 漱口杯的外型 ... 39
4.1.3 漱口杯的材質 ... 39
4.1.4 漱口杯的人體工學設計 ... 40
4.1.5 漱口杯的外觀設計 ... 40
4.1.6 漱口杯的置物設計 ... 40
4.1.7 漱口杯的收納設計 ... 40
4.1.8 漱口杯的情感設計 ... 41
4.1.9 漱口杯的彈性運用設計 ... 41
4.1.10 小結 ... 42
4.2 TRIZ 方法應用於漱口杯之改良 ... 43
4.2.1 「漱口杯放置潔牙用具，不利於衛生、空間及經濟考量」的改善策略 ... 44 4.2.2 「學生收納漱口杯不符衛生考量，不利於教室空間與美觀」的改善策
vi
略 ... 56
4.2.3 「漱口杯無提高學生收納動機的趣味設計」的改善策略 ... 64
4.2.4 「漱口杯無提高學生對環境友善的情感設計」的改善策略 ... 70
4.3 分析結果 ... 78
第五章 結論與建議 ... 81
5.1 結論 ... 81
5.2 建議 ... 81
參考文獻 ... 83
附錄一 39 項工程參數表 ... 87
附錄二 矛盾矩陣表 ... 90
附錄三 40 發明原理 ... 96
附錄四 76 個標準解 ... 100
vii
表目錄
表 3-1 六大類之 39 工程參數[43] ... 16
表 3-2 常見的物理衝突[43] ... 18
表 3-3 物理矛盾與對應的 40 發明原則[43] ... 19
表 4-1 漱口杯設計原理與缺失敘述表 ... 42
表 4-2 漱口杯改良問題與 TRIZ 方法應用 ... 44
表 4-3 漱口杯改良的矛盾參數 ... 45
表 4-4 漱口杯改良問題對應矛盾矩陣 ... 46
表 4-5 矛盾矩陣對應之發明原理 ... 46
表 4-6 漱口杯改良之創新發明原理與應用 ... 47
表 4-7 空間分離對應創新發明原理 ... 51
表 4-8 條件分離對應創新發明原理 ... 51
表 4-9 個體與整體分離對應創新發明原理 ... 52
表 4-10 空間分離對應創新發明原理 ... 58
表 4-11 時間分離對應創新發明原理 ... 59
表 4-12 個體與整體分離對應創新發明原理 ... 59
表 4-13 漱口杯改良的矛盾參數 ... 64
表 4-14 漱口杯改良問題對應矛盾矩陣 ... 65
表 4-15 矛盾矩陣對應之發明原理 ... 65
表 4-16 漱口杯改良之創新發明原理與應用 ... 66
表 4-17 漱口杯改良的矛盾參數 ... 71
表 4-18 漱口杯改良問題對應矛盾矩陣 ... 71
表 4-19 矛盾矩陣對應之發明原理 ... 72
表 4-20 漱口杯改良之創新發明原理與應用 ... 72
viii
表 4-21 漱口杯改善問題與應用 TRIZ 方法的改進方案 ... 78 表 4-22 改進方案與研究目的分析表 ... 79
ix
圖目錄
圖 1-1 研究架構 ... 3
圖 3-1 TRIZ 的問題解決模式[42] ... 15
圖 3-2 TRIZ 矛盾矩陣解決流程圖[42] ... 16
圖 3-3 TRIZ 技術矛盾解題流程[42] ... 17
圖 3-4 TRIZ 物理矛盾解題流程[42] ... 17
圖 3-5 物-場分析的基本模型[44] ... 20
圖 3-6 有效的完整模型[44] ... 20
圖 3-7 未完整的模型[44] ... 20
圖 3-8 效應有害的完整模型[44] ... 21
圖 3-9 效應不足的完整模型[44] ... 21
圖 3-10 標準解法系統的一般應用流程[45] ... 22
圖 3-11 漱口杯尺寸圖[46] ... 23
圖 3-12a~d 漱口杯尺寸的影響[46] ... 24
圖 3-13a~o 各種不同外型漱口杯[46] ... 26
圖 3-14a~k 各種不同材質漱口杯[46] ... 28
圖 3-15a~p 漱口杯的人體工學考量[46] ... 31
圖 3-16a~c 漱口杯的不同外觀設計[46] ... 32
圖 3-17a~e 漱口杯的置物設計[46] ... 33
圖 3-18a~f 漱口杯的不同收納考量[46] ... 34
圖 3-19a~f 漱口杯的情感設計[46] ... 35
圖 3-20a~d 漱口杯的彈性運用設計[46] ... 36
圖 4-1 TRIZ 之解題模式流程圖[42] ... 43
圖 4-2a 平面鏡改曲面鏡實物圖[46] ... 48
x
圖 4-2b 半面鏡身漱口杯設計圖 ... 48
圖 4-3 雙層抗菌漱口杯設計圖 ... 49
圖 4-4 TRIZ 物理矛盾解題模式 ... 50
圖 4-5 漱口杯放置潔牙用具形成的矛盾 ... 50
圖 4-6ab 雙層矽膠漱口杯設計圖 ... 53
圖 4-7 TRIZ 質-場模型與 76 標準解的解題模式 ... 53
圖 4-8 漱口杯之質-場分析模型圖 ... 54
圖 4-9 引入另一「物質」S3 及引入另一「場」F2 ... 55
圖 4-10 伸縮腰身漱口杯示意圖 ... 56
圖 4-11 教室置物籃置物情境圖 ... 57
圖 4-12 收納漱口杯所形成的矛盾 ... 58
圖 4-13a~c 鴛鴦漱口杯設計圖 ... 60
圖 4-14a~c 一分為二漱口杯設計圖 ... 61
圖 4-15 漱口杯之質-場分析模型圖 ... 62
圖 4-16 加入另一「物質」S3 及「場」F2 以增加漱口杯的收納效果 ... 63
圖 4-17 磁性杯底漱口杯示意圖 ... 63
圖 4-18 蜂窩漱口杯設計圖 ... 67
圖 4-19 漱口杯之質-場分析模型圖 ... 68
圖 4-20 加入另一「物質」S3 及「場」F2 以增加漱口杯的收納效果 ... 69
圖 4-21ab 小火車漱口杯示意圖 ... 70
圖 4-22 10cc 迷你漱口杯 ... 74
圖 4-23 三角蛋糕漱口杯收納示意圖 ... 75
圖 4-24 漱口杯之質-場分析模型圖 ... 76
圖 4-25 加入另一「物質」S3 及「場」F2 以增加漱口杯的置物及使用功能性 ... 77
圖 4-26a~d 迷你牙刷杯示意圖 ... 78
1
第一章 緒論
1.1 研究背景
由於社會變遷，雙薪家庭的增加使得傳統家庭功能薄弱，兒童皆有接受國民教育 的義務，學校是非常適合來推展衛生保健工作及教育的場域，以補家庭教育之不足，
學生在學校也備有個人衛生器具以進行衛生清潔行為。
近年來由於經濟發達，國人生活水準隨之提高，所攝取的食物也趨於精緻及多元 化，兒童所攝取的飲料及糖果量也增加，造成學童的齲齒率居高不下，也是兒童口腔 最常見及嚴重的疾病，且齲齒已被世界衛生組織列為第三大非傳染疾病，依 據 調 查 顯 示 86年 到 100年，5-6歲 兒 童 口 腔 齲 齒 盛 行 率 從 89.38%下 降 至 79.32%，乳 齒 齲 蝕 指 數 從 7.31顆 下 降 至 5.44顆 ， 雖 然 皆 已 明 顯 下 降 ， 但 仍 有 許 多 努 力 的 空 間 [1]。
國小學齡期階段是兒童牙齒由乳牙替換為恆牙的時期，但由於家長對乳牙的保健 並不積極，認為遲早會掉，就算蛀牙也不必治療，導致幼兒的早期性的蛀牙率偏高，
乳牙的功能兼具咀嚼、發音及美觀，並會影響恆牙的發育，所以一定要從小養成正確 的口腔清潔習慣[1]。
根據新北市衛生局統計[2]，新北市去年國小一年級學童齲齒率高達 56％，平均 每兩名小一生就有超過一人蛀牙，以江翠國小為例，一、四年級健檢學生齲齒率約 80%，學生在 校 午 餐 後 潔 牙 率約 80％ ，為了有效降低學童的齲齒率，餐後潔牙是 國小健康促進計畫的重點，希望能透過課程與宣導，提升學生對口腔保健的正確認知，
進而注重衛生習慣的養成。
1.2 研究動機
餐後潔牙既已成為降低國小學童齲齒率的重要活動，衛生局也有訂定明確的在校潔牙
2
計畫，「工欲善其事，必先利其器」，潔牙用具就成為國小學生在校必備的衛生器具，
以學生在校活動時間，潔牙包括早餐及午餐後，雖然希望學生能在家用畢早餐並潔牙，
但是在校吃早餐的比例仍高，而吃完午餐後，則是全校學生統一的潔牙時間，一星期 五天的上課日中，低年級學生有一天在午餐後潔牙，中年級三天，高年級則有四天，
因此，學生將潔牙用具放置在教室的比例很高。
以江翠國小學生的潔牙活動為例，除了每天早午餐後的潔牙，每周二會實施含氟 漱口水的含漱以預防齲齒，學生必備的潔牙用具包括牙刷、漱口杯、牙線（國小三年 級以上適用）及氟水杯，也由於洗手檯無法設置大面鏡以讓學生照鏡潔牙，因此學生 必須準備如臉大的立鏡，潔牙時能立於桌面，以檢視自己的刷牙方式，而多樣的潔牙 用具的體積大小不一，除了牙刷牙膏常會放置於漱口杯內，其餘多是散置各處，潔牙 前再由各處拿取，集中於桌上使用，使用後再放回各處，除了不符合衛生考量，也讓 教室空間顯得雜亂，希望能經由改良漱口杯的設計，符合多樣潔牙用具的放置需求，
以期提高學生潔牙行為的便利性。
除了考量潔牙用具的放置，由於多數學生會將潔牙用具收納於教室內，以利於每 日使用，收納漱口杯的方式常不利於衛生及教室的空間及美觀，學生也無善加收納的 動機，也經由觀察潔牙行為，發現學生缺乏潔牙動機，以至於潔牙行為較被動消極，
希望經由漱口杯的情感設計，加入傳達對環境友善的教育意義，以期提高學生的潔牙 意願，內化潔牙行為，才能真正落實潔牙於生活中。
1.3 研究範圍與限制
本研究為運用 TRIZ 創新理論，改良漱口杯以符合學生潔牙需求，探討範圍不包括漱 口杯之外表圖案美學設計。
1.4 研究目的
本研究透過探討漱口杯設計原理及其影響，針對漱口杯設計對學生潔牙行為及教
3
室空間所造成的影響及缺失之處，運用 TRIZ 創新理論，設計改良小學生漱口杯，使 能符合國小學生的潔牙需求，增進收納及潔牙的情感動機，並使潔牙行為能傳達對環 境友善的教育意義，最終希望提升學生潔牙意願，內化潔牙行為。
1.5 研究架構
確立漱口杯之設計改良為研究主題，進行文獻探討以形成理論基礎，包含探討學 童口腔衛生及潔牙行為、口腔衛生器具與空間、置物容器設計，以及TRIZ創新理論 應用，並運用TRIZ創新理論改良小學生漱口杯。本研究之研究架構圖，如圖1-1所示。
確立研究主題
文獻探討與理論基礎
運用 TRIZ 創新理論 於漱口杯之設計改良
與分析結果
結論與建議 圖 1-1 研究架構 研究方法與工具
漱口杯設計的基 本原理
漱口杯改善因素 探討 TRIZ 創新理論
學童口腔衛生及 潔牙行為之相關
探討
口腔衛生器具與 空間之相關探討
置物容器設計之 相關探討
TRIZ 創新理論 於產品設計之應
用
4
第二章 文獻探討
為了運用TRIZ理論進行小學生漱口杯的設計改良，以更能符合國小學生在校的潔牙 需求，以下分別針對學童口腔衛生及潔牙行為之相關探討，口腔衛生器具與空間之相 關探討，置物容器設計之相關探討，最後再整理TRIZ創新理論於產品設計相關應用 之文獻，希望藉此探討分析結果，做為創新改良漱口杯的理論依據。
2.1 學童口腔衛生及潔牙行為之相關探討
針對學者對於學童口腔衛生及潔牙行為的相關探討，以為支持小學潔牙衛生器 具改良的研究價值及重要性的理論依據。
1.周志銜等[3]指出由於社會變遷，雙薪家庭的增加使得傳統家庭功能薄弱，且幾乎所 有小孩都會接受國民教育，所以由學校推展口腔保健工作及教育是非常理想的場所。
2.蔡蔭玲等[4]1990-2000 年推動口腔保健前後，兒童齲齒盛行率從 92％降低到 66.5％，
平均恆齒齲齒指數從 4.95 顆下降至 3.31 顆，有逐漸趨緩的現象。
3.邱耀章[5]針對台灣地區6~12歲的國小學童，研究口腔健康狀況成效的差異度，研究 結果發現，實施含氟漱口水不同學期數在乳牙、恆牙、恆牙乳牙的齲齒盛行率、齲齒 指數、齲齒填補率均呈現顯著性差異，含氟漱口水功效必須連續實施3年以上才可能 達到較大功效，而潔牙觀摩活動的是否參與在乳牙、恒牙乳牙的齲齒指數、齲齒填補 率及恒牙齲齒盛行率、乳牙齲齒盛行率皆呈現顯著性差異。參與潔牙觀摩的學校有較 低的齲齒盛行率與齲齒指數，有較高的齲齒填補率。因此校園餐後潔牙推廣計劃的潔 牙觀摩有實質效益存在，應繼續推廣與實施，含氟漱口水的效益不是短時間即可得到，
應持續性的實施推動。
4.王建益[6]「高雄市國小四年級學童潔牙降低牙菌斑指數介入研究」中，指出潔牙的 目的在預防齲齒、牙周病，維護口腔軟硬組織之健康，按摩牙齦，美白牙齒，及有關 人際禮儀之口氣芳香等。刷牙方法不管用什麼方法，刷牙的基本要領應該都是一樣的。
5
國民口腔保健（1995）提出刷牙的基本要領：
（1）選用軟毛小牙刷。
（2）正確握法：以食指到小指四個指頭握住刷柄，大拇指前伸抵住刷柄，就像稱「讚」
的手勢。
（3）對著鏡子刷：刷牙（用牙線也是）時一定要對著鏡子操作，看得到牙刷的動作 與所刷的地方，才不易出錯，如果有錯誤應立即修正。為了要有良好的視線，所以嘴 巴一定要張大，且須看到牙齦，必要時得擺頭以利觀察，尤其是齒列特殊的地方可能 得需個別刷。
而氟化物的使用是世界衛生組織（WHO）目前公認最經濟、安全、有效之齲齒防治 措施之一。
5.鍾君儀[7]研究重要結果為，口腔保健知識越佳者，採取餐後潔牙行為的可能性越高，
研究對象之班級大多沒有推動餐後使用牙線，教師督促學生進行餐後潔牙行為的頻率 也偏低，「餐後潔牙自我效能」為中等程度，當有人提醒、鼓勵、或當學校有要求及 潔牙用具齊全時，對於執行餐後潔牙的自我效能較高，潔牙行為以早上起床為最多，
其次是睡前。中餐後潔牙行為與「班級進行餐後使用牙線活動」、「餐後潔牙行動線索」
及「餐後潔牙自我效能」呈現顯著相關，而以「餐後潔牙自我效能」之影響力最大。
6.新北市103學年度學校健康促進計畫書[1]中，以江翠國小為例，學生的背景現況為，
一、四年級學生健檢，學生齲齒率約80%，學生在 校 餐 後 潔 牙 率約80％ ，每天平均 刷牙次數約2.5次，使用貝氏刷牙法比率約85%，為了解齲齒成因及有效的降低學童齲 齒率，因此期望透過相關課程與宣導，提升學童對口腔保健的正確認知，進而注重健 康習慣養成，從小培養正確的潔牙習慣，並落實於日常生活中，實施策略為：
（1）推動餐後潔牙，導師於午餐後各班播潔牙歌，提醒學童潔牙。
（2）透過健康教育課程及活動融入的方式，加強宣導口腔保健觀念，貝氏刷牙、牙 線操作潔牙服務隊培訓。
（3）每週二含氟漱口水含漱預防齲齒。
6
（4）張貼潔牙單，提供健康促進資料及諮詢服務、提醒潔牙的重要。
綜合以上文獻，口腔保健工作的推行確有降低齲齒率的功效，應將正確的潔牙習 慣落實於日常生活，餐後潔牙為學校健康促進計畫的重點，學生需掌握刷牙基本要領，
而提醒、鼓勵與要求，配合齊全的潔牙用具，能提高潔牙的自我效能，有助於午餐後 的潔牙行為。
2.2 口腔衛生器具與空間之相關探討
針對口腔衛生器具-牙刷的設計考量，學校空間及教室環境的影響，居家空間考 量，產品設計與空間及情感考量，整理學者的相關探討。
1.葉舜富[8]研究牙刷設計與操作的人因評估，刷牙是每個人日常生活都會進行的動作，
若使用的牙刷因彎度、握柄寬度、大小等設計，造成手部不適的動作，長久累積會造 成肌肉骨骼傷害，針對使用不同類型牙刷來進行貝氏刷牙法，研究對受試者肌肉活動 度的影響，進一步找出牙刷設計因子的最佳組合。
2.翁慶華[9]產品設計要能貼近使用者的需求及喜好因素，尤其是家庭中普及使用的產 品，研究結果歸納出感性因子詞彙與造型設計要素的最適配對，研究目的是讓設計者 能夠看見使用者的感性需求，在電動牙刷的外型設計中加入最佳的感性設計。
3.蔡宛珊[10]個人牙刷用具應更貼近人性並富創意設計，以更能符合使用者需求，經
由分析市面牙刷種類的優缺點，發現有握持感不足、未能順應口腔及攜帶不便的共通 缺點，運用TRIZ理論研究設計出結合筷子、順應口腔及輕巧攜帶等具自助清潔牙齒 功能的牙刷。
4.蘇志豪[11]以消費者為導向的年代，能夠切合消費者的需求與偏好的產品設計，以 產品的造形外觀為重要考量。本研究以牙刷為例，目的在探究產品形態與使用者偏好 兩者之關係，提供設計師在進行牙刷產品形態設計時做為依據與參考。
5.吳婉如[12]學生的學習興趣、參與行為、學習壓力與學習適應，與學校裡的生活必 要空間的使用滿意度呈現顯著的正關係。
7
6.林雷倫[13]教室環境應注意溫度、視覺、聽覺及空間等的安適需求，以適用、堅固、
經濟、美觀為原則，空間配置等硬體設備要盡量合乎教育性、實用性、整體性、安全 性、清潔衛生、堅固、經濟、美觀等原則，而物理環境上如氣候、方位、色彩、視覺、
採光、照明、通風、換氣、溫度、濕度、聽覺、音響等，要合乎安適及注意其產生的 問題。
7.張碧嬌[14]教室為配合新課程新觀念，學習空間型態也必須隨之轉變，教師應配合 多元課程及實際活動需求發揮巧思及創意，進行教室空間的調整與配置規劃，研究的 結論指出，教室應至少具備教學區、學習角、教師作業區及生活教育區等四大單元空 間，而在規劃有限的教室空間時，應考量教師及學生多元需要，對空間加以整合，特 別加強功能性、多用途及動線規劃，也應針對使用效能進行評估、調整及修正，學生 使用的滿意程度與其在教室的學習態度和興趣，會產生相互影響。
8.陳殿禮[15]教室儲物空間的規劃，要由管理者轉為重視學習者的需求，學習者當需 求被滿足時，會產生滿意、愉快、喜悅等的情緒體驗，對學生心理活動及學習活動的 過程，都有正面積極的效應。
9.林琪凱[16] 分析普通教室空間，顯示最缺乏的為學生物品及教具的放置整理空間與 較私密性的個人空間，普通教室內充斥著各類型的置物及收藏櫃，但由於無法整合而 導致空間凌亂與使用不便，而使空間略嫌擁擠，教室內應規劃統一的收藏設備及空間，
以提供學生整齊方便的收藏環境。
10.陳昌銘[17]發現學生使用教室置物櫃，有物品隨意擺放及堆疊學習用品的普遍狀況，
研究學生置物櫃儲物功能的改善，使具有上鎖及隔間功能，及有磁性白板，學生滿意 度皆高於現有置物櫃，新設計將置物櫃的功能從只是滿足學生放置物品的基本需求，
往上提升需求等級，使更符合學生的使用需求。
11.周彥宇[18]研究中將居家空間舒適構面分為生理舒適構面與心理舒適構面，而其中，
影響居家生理舒適的5個構面為「空間尺度」、「動線分配」、「空間機能」、「材 質科技」與「居家環境」，這五個構面會直接影響到居住者生理的舒適，空間尺度大
8
小確為影響生理舒適的因素，而相對於空間大小，透過考量空間機能的收納設計，若 能補空間不足所造成的生理不舒適，這是居住者所更重視的。
12.鄭光宏[19]的研究中，對於浴室整體空間的困擾調查結果發現，針對洗臉台周遭的 置物空間，使用一般壁掛式洗臉台的受訪者認為包括牙刷、毛巾、漱口杯、洗面乳等 等的清潔用品常常讓洗臉台周遭看起來亂七八糟，並且在刷牙時也沒有足夠的空間可 以放置漱口杯是使用上較大的困擾，此研究就台灣使用者的沐浴行為為準，訂定了五 項台灣沐浴空間當中的通用設計準則，分別為「平等使用」、「安全性」、「輕鬆操 作」、「舒適感」以及「彈性運用」等五項。
13.蔡侑倫[20]的研究中，從通用設計的觀點來看，居家生活空間多為共用，若以居家 生活者多元化需求來思考，了解家庭的功能和需求，進而探討如何彈性變化以滿足不 同的使用者，針對臺灣的居家生活環境，探討空間與產品設計，導入通用設計
（Universal Design）的概念，改善居家生活空間使其更符合不同族群的使用需求，打 造一個智慧生活居家空間。
現代居家環境強調在精簡的空間創造高度的使用率，收納的空間在此原則下，更顯得 重要，足夠且適當的收納空間可使物品便於整理，動線順暢。收納器具的容量、大小、
高度、開啟方式、握把、位置、放入取出方式等，都是應加以考量的重點。
14.陳呂維[21]研究極簡主義思維下的產品設計，商品能夠隱性的存在於空間中，排除 了商品的存在感，只保留產品的本性，是最基本的、實用、貼切生活上的，少去產品 個性化的風格，強調的是人們在日常生活中真切需要的產品。
15.李浩羽[22]研究文化創意商品為擅長「減法」的簡約設計，省去不必要的設計，商 品都是單純的，以滿足日常生活各種潛在需求為依歸，刻意回歸實用本質，卻又最貼 近人心，設計人們正需要的改良方式，具備高度機能性，貼心順手的特性，讓人自然 養成依賴習慣。
16.謝孟修[23]整理室內空間與消費產品之間的關係，提出規格化設計的產品，具高度 空間利用率及單一物件機能，具有整體性且可自由變動，優點為室內空間具整體性，
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商品具單一性，可依空間需求變動而變動，可依需求自行變動或彩繪成個人風格。
17.蕭如芳[24]研究消費者對生活產品喜好的四大因素構面為為身心舒適、展現品味、
愛護自然、體驗和文化，產品造型的產生是為了「需要」而出現的，藉由單純的設計 元素將生活空間的複雜度降低，能很適度的與生活環境結合，在顏色上喜好以自然、
單純的基本色彩，如白色、駝色、茶色等，避免過度鮮豔色彩。與其他產品搭配性強，
也降低生活的雜亂情形，更能夠帶給消費者清新自然、放鬆抒壓的感覺。
18.葉靜芳[25]指出，越來越多家具品牌推出flexible furniture（具彈性可多元使用的家 具），也就是變通性的設計，比如檯燈兼具書架的功用，或是五斗櫃疊放成貯藏空間，
增加居家空間的變通性，也讓現代的居家生活更靈活運用，而針對解決都市小空間生 活的需求，透過多功能、可靈活移動、富趣味性、美觀而又價格實惠的產品設計，讓 生活在有限空間的城市人也能享有美好的居家生活。
19.鍾毓珊[26]整理產品設計傳達情感的方式，具人性化的操作或符號，融入熟知的使 用方式，讓使用者體驗生活中本來就存在的事物，對於人能產生動作或心靈上的回饋 感受，運用自然的東西讓人放鬆及舒適，運用符號喚起內心的感動，運用幽默的手法 使人愉悅，讓使用者透過操作的互動而建立情感，運用鮮明的色彩，及適當材質的運 用以提升溫度。
綜合前述文獻，口腔衛生器具的設計，以牙刷為例，應以操作舒適、外觀造型符合偏 好、滿足感性需求、貼近人性並富創意為設計考量。學校空間影響學生對活動參與行 為、學習態度和興趣，當學習者對空間的需求被滿足時，對心理及學習有正面效應，
而教室環境應合乎教育性、實用性、整體性及安全衛生。考量空間機能的收納設計，
能補空間不足所造成的生理不舒適，而如小家庭浴室空間，應考量安全性、輕鬆操作、
舒適感、彈性使用等通用設計準則。產品設計以在精簡空間中創造高使用率、高機能 性、高變通性為考量，並能滿足使用者需求，融入熟知的使用方式，與使用者在操作 的互動中建立情感。
10
2.3 置物容器設計之相關探討
針對與漱口杯外型及功能相近的置物容器及杯類食器設計，提出學者的相關探 討，以為改良漱口杯的理論依據。
1.林寶蓮[27]「容納已包裝或未包裝物品之器物」，是中國國家標準（CNS）對容器
（Containerreceptacle）所下的定義。，「剛性容器或半剛性容器」，是指箱、罐等具 有固性並能保持一定形態者；而較柔軟的袋等，經裝填物品後方能形成立體狀者，為 柔軟容器，而由於容器需負有盛裝功能，一般是指立體、固性的器物而言，為具有長 寬高等三度空間之性質。
2.真鍋一男[28]提出立體造形形態所具有的條件：
（1）立體的平面與曲面構造。
（2）稜線與谷線。
（3）凸線與谷線的頂點。
（4）有無凹部或凹洞。
（5）內部是實心或空心。
（6）立體的單純或複雜性。
（7）規則或不規則性。
歸納容器為自然形體、幾何形體、機能形體及自由形體等四個形體類別。
3.楊清田[29]將容器依其盛裝內容、製造材料、外形及使用功能來區分，並依實用原 則，容器以瓶形、罐形、葫蘆型及自由形進行設計。
4.鍾毓珊[26] 研究產品傳達情感的設計手法，設計出名為「Ring靡靡之音」的馬丁尼 酒杯，造型意象來自泰北長頸族的脖子特色，在杯身下加上戒指狀的風鈴設計，此設 計讓人在品酒時，能得自產品於情感上的回饋，除了品聞酒香，使用者會因悅耳的聽 覺享受而感到愉悅，而有著東方元素的長頸設計，滿足了視覺享受，也增加了品酒的 趣味。此設計讓杯子不只是一個裝酒的器物，也是美麗的裝飾品，更可以與人產生互
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動。
5.陳莉莉[30]探討以空間、家庭及情感面，進行茶與咖啡器物及杯與碟之食器設計，
考量空間的簡約化設計，融入家庭成員的感情與獨立思想。
6.李福源，劉崇智[31]收錄臺灣設計師將空間、情感、友善環境、個人化設計等創作 理念，融入杯類創作作品中。
7.賴欣怡[32]研究便當隔間設計美學，好的隔間造型組合須具備隱藏的視覺心理力感，
食用者用餐時，易跟隨其面積比例配置而遊走於「主」「賓」關係之間。
8.李佩樺[33]由於社會環境的紛擾，生活無形壓力漸增，人們追求回歸內在寧靜，在 設計領域中，吹起一股禪風的設計風潮，不斷重申以人內在需求為主體，產品超越功 能主義，提升到心靈層次的訴求，研究收集並整理市面上的食器（碗）作為樣本，擷 取所特有的造形、色彩、材質、圖紋四種設計因素，對應與禪文化的關連程度。結果 得知食器最具禪風之設計因素除需具有視覺意象外，也要考量其整體美感、技術、價 值、實用性、質感等面向。
綜合前述文獻，杯類食器與置物容器以裝飾空間、與人互動、使人愉悅、簡約空 間、傳達情感、友善環境、具視覺心理力感等為設計考量。
2.4 TRIZ 創新理論於產品設計之應用
TRIZ創新理論最早運用與工業設計，現則廣泛應用於產品發明、行銷管理、企 業管理、服務品質、教育品質、生態等領域，以下整理TRIZ創新理論於產品設計的 應用及研究成果。
1.鄧福元[34]由於台灣近幾十年來產業結構快速變遷，影響了垃圾量的增加，垃圾問 題為社會大眾所重視是必然的趨勢，在家庭中的垃圾又最為大量與複雜，而垃圾桶固 然成為每位家中必需的設施，固本研究的目的以問卷對都會區家庭做生活調查以探討 分析，從家庭垃圾桶的使用現況做深入了解，進而探討出使用者對家用垃圾桶的各項 需求與問題，並運用IPA分析法分析出：（1）防止蚊蟲，（2）防止異味，（3）接觸衛
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生，（4）傾倒不易灑出，四項需加強改善的重點，再將其與TRIZ創新理論矛盾矩陣 對應找出適合的創新原則方法，建立設計的規範與解決問題的方針，最後透過設計的 驗證找出適當的創新原則「分割」、「抽離」及「性質轉換」來進行實務的設計，並完 成產品，用以證實本研究的可行性與正確性，對於日後產品設計成為可供參考的設計 規範與要素，同時增加消費者對產品之使用滿意度與選購意願。
2.鄧志堅、黃裕峰[35]針對衣架進行專利檢索，再利用矛盾矩陣中的39工程參數與40 發明原則，找出衣架可以改善的功能，創新設計出伸縮衣架與折疊式衣架。
4.李美芳[36]應用TRIZ理論於DIY作品之創新設計，利用矛盾矩陣中的39工程參數和 40發明原則，設計出三種DIY的創新方法，應用於多功能置物架。
5.謝函垣[37]將綠色設計理念結合TRIZ創新方法，進行衣夾之創新設計，希望改善鐵 質還產生銹液沾汙衣物，及塑膠材質衣夾會環境造成的危害，而研究結果，將衣夾材 質改變成較環保易回收的台灣桂竹，也改變了塑膠衣夾所造成的環境負荷，具環保概 念。
6.劉勤興[38] 利用TRIZ 理論輔助通用設計解決設計問題，主要採專利文獻資料分析 法，依通用設計原則條理確立設計問題，選取文獻中比重較高的解決方法做為工程參 數參考，找出欲改善解決工程參數及避免惡化的工程參數，導入矛盾矩陣，得出適用 於通用設計之創新設計發明原則。選台灣通用設計50 選之「蛋糕刀」專利文獻為例，
並行文獻文本分析專利公報，結果以TRIZ 結合通用設計問題的處理方式是可行及適 用。
7. 宋明弘、王正本、楊國隆[39]從跨領域的不同角度探討產品的開發，整合出一套系 統化創新發明的流程，以腳踏墊為例，運用TRIZ理論中37條演進線與質場分析的76 個標準解，找出11個顧客未被滿足的需求，利用此創新發明的流程，開發出新的多功 能腳踏墊，以提高產品的附加價值。
8.李素珍[40]透過TRIZ創新理論的技術矛盾、40發明原則、物理矛盾、質-場分析與76 標準解等工具，應用於兒童羽球拍之改良，使球桿具有伸縮性、握把具有輔助握拍功
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能、拍頭框成方形以增加擊球準確度，拍頭框材質以鈦合金製作、頭框採翼型截面設 計，以減輕重量、增強硬度及降低風阻，頭框和拍桿連接處，內置奈米凝膠製作的Y 行接頭，以增強球拍硬度及變形度，球拍網線磅數介於18~20磅，使球拍反彈力增加，
可較輕易擊出大球速球，球拍握把加裝平衡配重物，以調整球拍之平衡點。
9.鄭涵愉[41]研究主要探討TRIZ法創新原則應用於產品開發與創新設計之關聯性，提 出設計師進行造形設計時應具備的構思能力，分別為想像力、分析力、創新力、表現 力及造形力，並經由個案研究方式，增加TRIZ法創新原則之圖庫案例，建構更完善 之圖庫案例資料，以提供設計師造形設計時之參考與應用，研究結論為將TRIZ法創 新原則導入造形發想流程中，確實有助於提升設計師造形的創新力、分析力與造形力，
設計師可以同時使用多項原則進行造形發想之交互應用，而無經驗的設計師相較與有 經驗的設計師之成效，確實較為顯著及有效。
由以上TRIZ創新理論於產品設計的應用與成果，足以證明TRIZ理論應用的廣泛 性及可行性，不只解決工程問題相關的矛盾與衝突，更能運用於產品設計與發明，確 實為解決各領域問題，提供了一套有系統的創新方法。
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第三章 研究方法與工具
本研究是以 TRIZ 創新理論是為主要依據，透過對研究主題本質的分析探討，能 更明確的定義待解決的問題，希望能運用 TRIZ 系統性的創新方法，落實本研究的目 的—改良漱口杯。
3.1 TRIZ 創新理論
TRIZ 是取其俄文全稱為 Teoriya Resheniya Izobretateleskikh Zadatch 的字首縮 寫，英文全稱為 Theory of the Solution of Invention Problem，亦即發明問題解決理論，
是前蘇聯發明家 G.S.Althsuller 於 1946~1948 年間，透過研究 250 萬份的傑出專利發 明，發現大部分的發明與創意都不是靈光一閃的天才之作，而是可以依照系統性的脈 絡，找到一定的客觀法則，而使問題得到最佳的解決方法，於是提出了 TRIZ 創新理 論，是以哲學為基本理念，為一套能提供系統化思考模式以解決問題的工具[42]。
Althsuler 發現科技發展是藉由解決矛盾或衝突而得到進步，新的發明也由消除 矛盾或衝突而產生，而科技也能經由系統化的規則進化，解決問題的方式要先能清楚 的界定問題，並可藉由學習前人經驗及借助外界知識，達至快速且有效的解決問題。
而 TRIZ 創新思考模式如圖 3-1 所示：首先就欲解決的問題界定辨識清楚，將之轉換 為 TRIZ 標準問題，再運用 TRIZ 工具找出標準解，經由類比思考，找到問題的最佳 特定解。
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3.1.1 39 工程參數、矛盾矩陣與 40 發明原則
「創新發明都是在於解決矛盾的現象」，是 Althsuller 研讀書籍及分析大量的專 利後所發現到的，他將問題以 39 個工程參數來描述，在創新發明的過程中，各個工 程參數彼此間會產生矛盾與衝突，形成所謂的技術矛盾或物理矛盾。若系統中的某一 性質得到改善，而造成另一性質惡化，即為技術矛盾，如希望車內空間大能容納更多 人，但大車較不好停車。物理矛盾則是一個參數自身的矛盾，如杯內的水既要冷又要 熱；而若是屬於技術矛盾，可透過矛盾矩陣，找到對應的發明原則，但是如果找到的 發明原則無法應用得到解決方案，就要重新定義矛盾，若是不屬於技術矛盾，就要運 用物理矛盾的分離原理，並找到對應的發明原理，最後找出解決方案，如圖 3-2。
待解決的問題
TRIZ 標準問題
運用 TRIZ 工具
TRIZ 標準解 標準解答
類比思考
最終解決方案
圖 3-1 TRIZ 的問題解決模式[42]
16
技術矛盾中的 39 工程參數如附錄一所示，可區分為六大類如表 3-1 所示，矛盾矩 陣是以 39×39 的形式，由縱軸及橫軸交叉構成，如附錄二所示，39 個參數可分為“改 善的參數”和“惡化的參數”兩大類。縱軸代表欲改善的參數，橫軸代表會惡化的參數，
將要解決的問題轉化為標準問題後，若定義其為技術矛盾，先找到改善及惡化的參數，
再應用矛盾矩陣，找到對應的 40 發明原理，如附錄三所示，就能進行類比思考，以 找到最佳的解決方案，而技術矛盾的解題流程如圖 3-3 所示。
表 3-1 六大類之 39 工程參數[43]
幾何類 資源類 操控類
03 移動件長度 04 固定件長度 05 移動件面積 06 固定件面積 07 移動件體積 08 固定件體積 12 形狀
19 移動件消耗能量 20 固定件消耗能量 22 能源浪費
23 物質浪費 24 資訊喪失 25 時間浪費 26 物料數量
28 量測精確度 29 製造精確度 33 使用方便性 36 裝置複雜性 37 控制複雜度 38 自動化程度 提出問題
定義矛盾關係
技術矛盾
矛盾矩陣及 40 發明原則
類比思考
物理矛盾
分離原理及 40 發明原則
類比思考
解決方案 解決方案
圖 3-2 TRIZ 矛盾矩陣解決流程圖[42]
17
物理類 能力類 害處類
01 移動件重量 02 固定件重量 09 速度
10 力量
11 張力、壓力 17 溫度
18 亮度 21 動力/功率
13 物體穩定性 14 強度
15 移動件耐久性 16 靜止件耐久性 27 可靠度
32 易製造性 34 易修理性 35 適合性/適應性 39 生產力
30 物體上有害因素 31 有害的副作用
而若由矛盾矩陣表所對應出之發明原則，無法得到解決方案，重新定義矛盾後，
發現屬於參數本身的矛盾，則要改以物理矛盾的解決流程來操作如圖 3-4 所示。
物理矛盾為同一參數本身的矛盾或衝突，常見的物理衝突可分為三類，如表 3-2 所示。解決物理矛盾有四大分離原理。若將矛盾雙方在不同的時間段上分離，如運 用腳踏車在使用時展開，不用時折疊，則為時間分離原理。空間分離原理是指將矛 盾雙方在不同的空間上分離，如冰箱有冷藏與冷凍的分隔空間設計。條件分離是指 將矛盾雙方在不同的條件下分離，如在泳池在比賽時打入氣泡，以保護跳水選手。
對應發明原理
定義為物理矛盾 運用分離原理 TRIZ 標準問題
最終解決方案
圖 3-4 TRIZ 物理矛盾解題流程[42]
TRIZ 標準問題 定義為技術矛盾 定義參數
矛盾矩陣 40 發明原則
最終解決方案
圖 3-3 TRIZ 技術矛盾解題流程[42]
18
整體與部分的分離則是指將衝突雙方在不同的層次上分離。物理矛盾與對應的發明 原則如表 3-3 所示。
表 3-2 常見的物理衝突[43]
物理特性 快和慢；軟和硬；冷和熱；強和弱；亮和暗；平滑和粗燥；
輕和重；強磁和弱磁；動和靜 幾何特性
大和小；厚和薄；寬和窄；尖和鈍；長和短；高和矮；胖和瘦；
圓和非圓；正方和非正方；對稱和非對稱；平行和交叉；
水平和垂直
功能特性 推和拉；開和關；通行和阻礙
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表 3-3 物理矛盾與對應的 40 發明原則[43]
空間分離 時間分離
01 分離 02 抽取 03 局部品質 04 非對稱 07 嵌套 13 逆向思維 17 多維化 24 仲介物 26 複製
30 柔性外殼或薄膜
09 預先反作用 10 預先作用 11 預先防範措施 15 動態性
16 不足或過度行動 18 振動
19 週期性動作
20 有效作用的持續性 21 減少有害作用 29 氣動或液壓結構 34 拋棄與再生 37 熱膨脹
條件分離 整體與部分分離
01 分割 05 組合 06 多功能性 07 嵌套 08 重量補償 13 逆向思維 14 曲面化
22 變有害唯有益 23 回饋
25 自助服務 27 一次性用品 33 同質性
35 幾何/物理/化學/狀態變化
12 等位能原理 28 機械系統替代 31 多孔物質 32 改變顏色
35 幾何/物理/化學/狀態變化 36 相變
38 強氧化
39 惰性和真空環境 40 複合材料
3.1.2 質-場分析與 76 標準解
TRIZ 理論中的質-場分析（Substance-Field Analysis）是一個針對問題建模分析 的工具（Modeling Problems），主要用以建立問題與技術系統之間的關係，將問題分 解成三個基本概念：兩個物質（Substance）和它們之間的交互作用，即場（Field），
廣義的物質（代號 S）可以是任何物件，包含材料、工具、零件、人或環境；而場（代 號 F）則有別於物理學中的場，可以是重力場、機械場、聲場、熱場、化學場、電場、
20
磁場等更細的分類法。技術系統的目的是要執行功能，理想的功能是 F 通過 S2（起 因物質）作用於 S3 並改變 S1（輸出物質），質-場分析將此種運作系統用一個三角 形模型簡單描述之，基本模型如圖 3-5 所示。而 Altshller 發現，無論在任何領域，如 果 問 題 的 質 - 場 分 析 模 型 是 一 樣 的 ， 解 決 方 案 的 質 - 場 模 型 也 是 一 樣 的 。
質-場分析模型依系統的完整、有效、有害及不足可分為四大類型，第一類為有效 的完整系統如圖 3-6，第二類為未完整的系統如圖 3-7，第三類為效應有害的完整系 統如圖 3-8，第四類為效應不足的完整系統如圖 3-9。
S1 S2
F
圖 3-7 未完整的模型[44]
S1 S2
F
圖 3-5 物-場分析的基本模型[44]
S1 S2
F
圖 3-6 有效的完整模型[44]
21
而建立質-場分析模型後，Althsuller 提出了 76 個標準解詳見附錄四，這 76 個標 準解劃分為五大類，經由模型類型選擇標準解，標準解法系統的一般應用流程如圖 3-10 所示。
S1 S2
F
圖 3-9 效應不足的完整模型[44]
S1 S2
F
圖 3-8 效應有害的完整模型[44]
22
質-場模型
判斷問題類型
需要改進系統 測量和探測問題
根據模型類型 vu/6 型
不完整模型 效應有害模型 效應不足模型
S1.1 中標準解 S1.2 中標準解 第 2、3 類標準解
第 5 類標準解 第 4 類標準解
圖 3-10 標準解法系統的一般應用流程[45]
23
3.2 漱口杯設計的基本原理
3.2.1 漱口杯的尺寸
分一般用杯型漱口杯及兒童用杯型漱口杯，不含特殊造型的漱口杯，以杯體（不含握 把）的杯口長寬及杯身高度列出尺寸：
1. 一般杯型漱口杯：杯口直徑介於 6cm~ 11.5cm ，杯身高度介於 6cm~ 11.5cm。
2. 兒童用杯型漱口杯：杯口直徑介於 6.5cm~13cm ，杯身高度介於 6.5cm~8.5cm。
3.尺寸的影響：
尺寸會影響手握取的舒適度與安全性，杯體長寬較小適合兒童小手握取，不易滑 落，也節省共同收納的空間及減少盛水量，但杯身的外觀設計較不易展現。
設計有放置潔牙用具空間的漱口杯尺寸較大，如圖 3-12a 所示，杯身較大置物功 能強，較穩固不易傾倒，如圖 3-12b 所示，而杯身的外觀設計也因尺寸大較能展現，
如圖 3-12c 所示，但是收納空間需求較大及握取的舒適與安全。兒童用漱口杯有杯口 長寬較大的設計，是為了展現兒童喜愛的卡通圖案，如圖 3-12d 所示，能增加兒童喜 愛使用的動機，或可當杯碗使用。
圖 3-11 漱口杯尺寸圖[46]
直徑 高
24
3.2.2 漱口杯的外型
漱口杯的外型主要以各種杯型為設計主體，可分為有握把與無握把的杯型漱口杯，而 其他型的漱口杯則有不同的設計考量:
1. 無握把的杯型漱口杯
(1) 水杯型:喝水杯的形狀，為上寬下窄，杯口為圓形，杯底多為圓形，如圖 3-13a 所 示，也有杯底為方型，杯身則沿著略方型的平滑曲線，到杯口才呈現圓形設計，
如圖 3-13b 所示。
(2) 圓柱形:如圓柱的形狀，上下寬窄一致，如圖 3-13c 所示。
(3) 長方體型：杯口及杯底為正方形，杯身為四個長方形，如圖 3-13d 所示。
(4) 其他杯型：如啤酒杯，瘦高型的杯身，為上窄下寬，如圖 3-13e 所示；如茶杯，
杯身比水杯形矮，杯身呈圓鼓起狀，如圖 3-13f 所示。
2. 有握把的杯型漱口杯
(1) 一般漱口杯：一般有握把的漱口杯，外型有水杯型、圓柱型及不規則杯形，也有 圖 3-12a 杯內放置潔牙用具 圖 3-12b 放置功能強
圖 3-12c 杯身展現外觀設計 圖 3-12d 杯身圖案設計
圖 3-12a~d 漱口杯尺寸的影響[46]
25
各種不同的握把造型，如圖 3-13g~i 所示。
(2) 兒童用漱口杯：專門設計給兒童用的有握把漱口杯，，便於兒童的小手握取，外 型會以卡通人物造型或圖案設計，如圖 3-13j 所示，握把長寬及形狀略異。
(3) 功能型漱口杯：握把有置放單支牙刷的圓柱洞口，如圖 3-13k 所示，多屬兒童用 漱口杯。
3. 特殊造型的漱口杯：基於衛生及空間考量，會改變杯狀漱口杯的杯身及杯口的形 狀，以利晾乾、收納與置物，如杯身斜切面設計及圓弧狀杯口設計，如圖 3-13l 及圖 3-12m 所示；便於外出攜帶，會縮小及改變漱口杯的型體，如能折疊狀，如 圖 3-12n 所示；而如葉片狀的漱口杯，如圖 3-13o 所示，則有著對環境友善的設 計概念。
4. 外型設計的影響：
無握把的杯型漱口杯，杯身設計會影響握取的舒適及安全，如圓柱型較不適合兒 童小手拿取，茶杯型杯身較矮，杯身呈圓鼓起狀，握取時能與手掌貼合，特殊造 型漱口杯較不利拿取，有握把的漱口杯能增加握取的穩定性，杯口外型也會影響 就口時的舒適度，如方形杯口就口處不如圓形杯口直覺及舒適；特殊的杯口及杯 身的外型設計影響置物、晾乾、收納的衛生及空間考量；外型也影響置放用具的 功能，如圓柱形置物空間大及穩定性高，啤酒杯型擺放較不穩定，有握把的漱口 杯有置放牙刷功能；外型也影響收納方式，長方體外型收納時能與牆面貼合，共 同收納也能彼此貼合，較其他形體節省空間，有握把的漱口杯需較大的收納空間，
特殊造型漱口杯則需設計特殊收納方式；外型設計也影響使用者的情感動機，如 卡通人物造型的兒童用漱口杯，及利用特殊造型來表達對環境友善，而經由外型 設計也會對空間的美觀造成影響。
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圖 3-13b 杯底為方型 圖 3-13c 圓柱型
圖 3-13d 長方體型 圖 3-13e 啤酒杯型 圖 3-13f 茶杯型
圖 3-13j 兒童用有握把 圖 3-13k 功能型有 圖 3-13l 斜切面杯身 握把
圖 3-13a 杯底為圓形
圖 3-13g 有握把水杯型 圖 3-13h 有握把圓筒 型
圖 3-13i 有握把不規則型
圖 3-13o 葉片狀 圖 3-13m 圓弧狀杯口 圖 3-13n 可折疊
圖 3-13a~o 各種不同外型漱口杯[46]
27
3.2.3 漱口杯的材質
1.材質種類：杯型漱口杯的材質以塑膠最為普遍，其中 pp（聚丙烯）為最常使用，如 圖 3-14a 所示，其次也有玻璃、不鏽鋼、陶瓷、壓克力、矽膠等材質，如圖 3-14b~f 所示，特殊的材質例如石頭，如圖 3-14g 所示，及天然可分解的植物如竹子和稻殼，
如圖 3-14h 所示。
2.材質的影響：
材質的運用會影響漱口杯使用時的安全性，如塑膠、不鏽鋼及壓克力皆有耐摔 撞的優點，價格也平實，而如不鏽鋼抗菌的特性利於清洗，更符合衛生考量，陶瓷和 玻璃則同有使用上安全的考量。
材質也影響外觀設計及使用動機，陶瓷的質感較佳，能展現出設計感，但價格 較高，不鏽鋼材質的外型較單調，可運用外觀設計加強使用動機，如圖 3-14i 所示，
也能經由不同材質的搭配，提升設計感，如圖 3-14j 所示，及彈性使用當杯碗，如圖 3-14k 所示。
不鏽鋼及矽膠的高耐熱耐冷特性，能讓漱口杯彈性運用於喝水喝湯之用，矽膠 材質又有彈性佳易塑型的特性，杯體的大小能改變以利於收納攜帶，但價格較高；而 天然材質則能回收分解，是對環境友善的材質運用，價格也較昂貴；不同材質的漱口 杯也會對空間美觀造成影響。
圖 3-12（e)茶杯型漱口杯
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3.2.4 漱口杯的人體工學設計
人體工學設計追求的是讓使用者在使用時物品時，能獲得較長時間的舒適度及安 圖 3-14a 塑膠 圖 3-14b 玻璃 圖 3-14c 不鏽鋼
圖 3-14d 陶瓷 圖 3-14e 壓克力 圖 3-14f 矽膠
圖 3-14g 木頭 圖 3-14h 竹子和稻穀
圖 3-14k 塑膠與不鏽鋼
圖 3-14i 不鏽鋼外觀設 計
圖 3-14j 陶瓷與不鏽鋼
圖 3-14a~k 各種不同材質漱口杯[46]
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全感，漱口杯的設計若能夠符合人體工學的需求，將能讓使用者在握取漱口杯及漱口 時，感到安全及舒適，進而使心情愉悅。
1. 無握把杯型漱口杯的人體工學設計：
(1) 符合人體工學的設計：漱口杯上寬下窄的圓形杯身設計，能讓手掌自然握取於杯 身下方並貼合，拿取較穩定，如圖 3-15a 所示；而玻璃及陶瓷材質較有安全之虞，
可經由改變杯體外型以加強握取的穩定性，如有凹有凸的立體表面，如圖 3-15b 所示，或花紋杯身，手掌也能經由接觸凹凸的表面，施力點及摩擦力增加而感到 安全舒適外，外觀也使心裡感到愉悅，如圖 3-15c 所示；增加防滑性材質也能使 拿取時不易掉落，如矽膠杯套，如圖 3-15d 所示；輕巧的材質能使拿取不費力，
如塑膠材質，如圖 3-15e 所示，而除了握取的安全舒適外，杯型漱口杯的圓形杯 口也符合喝水就口的習慣，如圖 3-15f 所示，綜合以上，握取漱口杯時，手掌能 與杯面較貼合，握取時大拇指與其餘四指距離較近，杯身的施力點較多，材質輕 巧或防滑，以及圓形的杯口，是符合人體工學的安適需求。
(2) 未符合人體工學的設計：可彈性運用以置物的圓柱型漱口杯，杯身較寬大，手掌 握取時需較張大以施力，也較費力，如圖 3-15g 所示；長方體型的漱口杯握取時 手掌與杯身的空隙較大，無法充分貼合會影響拿取的穩定性，如圖 3-15h 所示；
材質也會影響漱口杯的重量，重量太重，拿取時也較費力，如水泥材質，如圖 3-15i 所示，而以上的漱口杯，也更不適合兒童的小手握取的人體工學。
2.有握把的杯型漱口杯的人體工學設計：
（1）符合人體工學的設計：握把能便於拿取，握把的長度多占杯身的三分之二以上 長，也有幾乎與杯身同長，形狀各有不同，而長寬較大的握把，較有容納手指的 空間，也增加拿取的穩定度，如圖 3-15j 所示，而也有一大一小圓的握把，兩個洞 口也增加了手指的施力點，如圖 3-15k 所示，而若是握把有置放單支牙刷的圓柱洞 口，圓柱握把更能貼合手掌，如圖 3-15l 所示。
（2）未符合人體工學的設計：除了握把長寬較小，拿取就會較不穩定，若是杯口有
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卡通人物造型設計的兒童用漱口杯，握把只能對應左手或右手拿取，在拿取上較 不直覺，如圖 3-15m 所示。
3.特殊造型漱口杯的人體工學設計：
改變或縮小形體的漱口杯，如圓弧杯口，如圖 3-15n 所示，及斜切面杯身，如 圖 3-15o 所示，或葉片狀的漱口杯如圖 3-15p 所示，握取及就口時不若杯型圓形杯口 直覺，特殊造型漱口杯因有功能性考量，較不符人體工學的考量。
4.人體工學的矛盾：符合人體工學的漱口杯設計能讓拿取時更省力及安全舒適，但在 考量人體工學的同時，會與漱口杯的置物與收納功能產生矛盾。
(1) 與置物功能的矛盾：塑膠材質的漱口杯較輕巧好拿取及攜帶，但也因重量較輕而 易傾倒，更不適合放置潔牙用具。杯身較窄的漱口杯較利於握取，但若要能放置 牙刷牙膏等潔牙用具，需要較寬的杯身，如圓筒形漱口杯，則握取時較費力。
(2) 與收納考量的矛盾：圓形杯身與手掌較能貼合，也符合就口習慣，但是收納時不 如長方體易互相貼合；輕巧好拿的漱口杯在收納時也容易傾倒；花紋或流線型杯 身能增加手掌施力點，尺寸大的漱口杯易展現外觀設計，則不利於收納，握把設 計便於兒童拿取漱口杯，但收納時因有握把而需較大空間，尤其是圓柱狀的握把 的空間需求更大。
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3.2.5 漱口杯的外觀設計
漱口杯於杯身設計圖案，如雕花圖案，如圖 3-16a 所示，或是改變杯體外型，如 圖 3-15b 增
加施力點 圖 3-15a 手掌
貼合握取
圖 3-15d 增加 杯身防滑性 圖 3-15c 增
加摩擦力
圖 3-15e 輕巧 易拿取
圖 3-15f 符合 就口習慣
圖 3-15n 不符握 取及就口習慣
圖 3-15o 不符握 取及就口習慣
圖 3-15p 不符握 取及就口習慣 圖 3-15g 握取
較費力
圖 3-15h 手掌 無法貼合
圖 3-15i 拿 取費力
圖 3-15j 拿 取穩定
圖 3-15k 增 加施力點
圖 3-15l 手掌 更貼合
圖 3-15m 拿 取不直覺
圖 3-15a~p 漱口杯的人體工學考量[46]
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流線型或波浪型如圖 3-16b 所示，也可運用材質的特性，如鏡面不鏽鋼的光澤可展現 前衛感，如圖 3-16c 所示。
漱口杯的外觀設計可與空間風格互為搭配，讓漱口杯就如同漂亮的陳列擺飾，使 用者在視覺、觸覺及心理上都能得到舒適感，外觀設計也能加強使用者對漱口杯的情 感動機，也會對漱口杯的價格有所影響。
3.2.6 漱口杯的置物設計
漱口杯的置物空間，主要以潔牙用具的放置空間來探討，漱口杯的設計以能置 放潔牙用具於內，杯體高度較高及杯身較寬的漱口杯，如圓柱形，潔牙用具能更穩定 的放置於內，不易傾倒如圖 3-17a 所示，或是材質較能穩固的置物，如水泥，如圖 3-17b 所示；分隔漱口杯空間以置物，將漱口杯內分隔出牙刷的放置空間，如圖 3-17c 所示，
或是握把上有放置牙刷的圓柱洞口的功能型漱口杯，空間多適用於放個人用單支牙刷 如圖 3-17d 所示，或以漱口杯結合杯架的置物設計，漱口杯與杯架為一組造型，而杯 架也可收納牙刷牙膏等潔牙用具，多黏貼於牆面上，如圖 3-17e 所示。
直接將潔牙用具放置於漱口杯本體內，由於潔牙用具不會散置各處，在拿取使 用上也最方便，但用具的水漬及髒污也會沾染杯底，且由於使用完因置物無法倒置晾 乾，不符衛生考量，杯體較寬大及重量較重也不利於人體工學的安全與舒適，也不符
圖 3-16a 雕花圖案 圖 3-16b 流線型 圖 3-16c 不鏽鋼鏡面
圖 3-16a~c 漱口杯的不同外觀設計[46]
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合空間考量；分隔出杯內空間放置牙刷或是利用握把收納，能解決衛生問題，但會加 大杯體的體積，較不符收納時的空間考量；而利用收納漱口杯的杯架放置潔牙用具則 要考量大牆面空間及設計，價格也較高。
3.2.7 漱口杯的收納設計
漱口杯利用杯口弧度的設計，使用完可倒置晾乾，就口的杯緣會成懸空狀收納，
如圖 3-18a 所示，有些漱口杯底可分離清洗收納，如圖 3-18b 所示，以上皆是漱口杯 考量到衛生的收納設計。
而若是考量到空間的收納，有利用黏貼或吸附於牆壁上的杯架，在漱口杯使用後，
可倒置磁吸於杯架上收納，也同時符合衛生的考量，如圖 3-18c 所示，或是杯身形狀 為長方體的漱口杯，多個也能較整齊的貼合收納，如圖 3-18d 所示，而漱口杯運用柔 韌性佳的材質，如矽膠，使漱口杯能摺疊收納，將漱口杯杯體縮小的設計，適合外出 圖 3-17c 杯內分隔置物
圖 3-17d 握把可置物 圖 3-17e 利用杯架置物 圖 3-17a 尺寸大以置物 圖 3-17b 材質穩固以置物
圖 3-17a~e 漱口杯的置物設計[46]
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攜帶，如圖 3-18e 所示。
最後為考量趣味的收納方式，設計可將漱口杯及潔牙用具收納於一體的趣味性擺 飾，也是考量到使用者情感動機的設計，如圖 3-18f 所示。
經由改變漱口杯外型及可分離的收納設計，能更符合使用後晾乾的基本衛生考量，
但是收納時需要較大空間；在教室空間中，無論是學生個別收納或是整體收納，都必 須考量空間以收納；而若能加入趣味設計，則讓收納變得更便利及有趣，又更進一步 能提升潔牙興趣，所以最佳的收納設計是能兼顧衛生、空間及趣味考量。
3.2.8 漱口杯的情感設計
兒童用漱口杯為滿足兒童喜愛的情感需求，多運用兒童喜愛的卡通人物來設計，
圖 3-18a 杯口懸空 圖 3-18c 考量衛生及空 間
圖 3-18e 考量空間 圖 3-18f 考量趣味
圖 3-18a~f 漱口杯的不同收納考量[46]
圖 3-18d 考量空間
圖 3-18b 杯底可分離 清洗
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如圖 3-19a 所示，無論是漱口杯的顏色、杯身上的圖案，甚至是杯體的整體造型，兒 童能依喜好選擇自己使用的漱口杯，使用時也充滿趣味，提高使用的情感動機。
漱口杯也可運用材質及造型傳達對環境友善的情感，植物材質如竹子，圖 3-19b 所示，或是樹葉造型，如圖 3-19c 所示的漱口杯，而可攜帶型的漱口杯，由於小巧以 致可裝的水量相對減少，也有省水的環保效益，如圖 3-19d 所示。
漱口杯也有傳達家庭情感的設計，家人能選擇同款不同色的漱口杯，既能以顏色 來區分使用者，在收納置放上能呈現整體感，如圖 3-19e 所示；而傳達情侶或夫妻成 雙成對情感的設計，由於以成人使用為主，甚至是當成擺飾，材質上的運用可較精緻，
如陶瓷材質的情侶對杯，握把設計也傳達了情感，如圖 3-19f 所示。
漱口杯透過情感設計，能滿足不同使用者對不同情感的需求，因喜愛而選擇使用 這個漱口杯，能提升使用動機，而情感設計也能彌補收納設計的不足，會因為喜愛而 善加保存，但運用材質或造型的情感設計會影響漱口杯的價格。
圖 3-19a 兒童喜愛圖案 圖 3-19b 竹子材質
圖 3-19e 同款不同色 圖 3-19f 情侶情感 圖 3-19c 樹葉造型
圖 3-19d 可折疊攜帶
圖 3-19a~f 漱口杯的情感設計[46]
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3.2.9 漱口杯的彈性運用設計
漱口杯除了漱口用的基本功能，運用材質及造型設計，也增加了彈性運用的空間，
如可當水杯，如圖 3-20a 所示、筆筒，如圖 3-20b 所示、置物，如圖 3-20c 所示，甚 至是裝飾用擺設，如圖 3-20d 所示，彈性運用的設計讓漱口杯的附加價值提升，也加 強了情感動機，彈性運用設計會影響漱口杯使用的材質、尺寸及外觀設計，以具有耐 熱、置放物品及裝飾的功能。
3.2.10 漱口杯設計的影響
分析漱口杯的各項設計原理及影響後，製作成表 3-4 漱口杯設計與影響對照表，
以清楚呈現各設計原理所造成的影響，供本研究漱口杯改良之參考。
圖 3-20a~d 漱口杯的彈性運用設計[46]
圖 3-20c 放置物品
圖 3-20d 裝飾用擺設
圖 3-20b 筆筒 圖 3-20a 喝水杯
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表 3-4 漱口杯設計與影響對照表 人體
工學
衛生 放置 用具
收納 情感 動機
彈性 運用
環境 友善
空間 美觀
價格
尺寸 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
外型 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
材質 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
人體 工學
◎ ◎ ◎
外觀 設計
◎ ◎ ◎ ◎
置物 設計
◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
收納 設計
◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
情感 設計
◎ ◎ ◎ ◎ ◎
彈性 運用
◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
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第四章 案例探討---漱口杯之改良
為了改善國小學童的齲齒率，國小學生須放置潔牙用具於學校，以配合早餐及午 餐後的潔牙行為，改良漱口杯能適用於學校，除了讓潔牙用具的放置更符合衛生及收 納考量，漱口杯經由收納設計，更適合放置於教室空間內，提升國小學童潔牙行為的 便利性，也能經由加入對環境友善的情感設計，最終希望能提升學童的潔牙意願，內 化潔牙行為。以下各節將就漱口杯的設計原理，對學生潔牙行為及教室空間的影響，
提出缺失及設計間矛盾之處，並運用 TRIZ 創新理論，探討如何改良漱口杯，以能更 滿足國小學童使用時的需求。
4.1 漱口杯改善因素探討
漱口杯是為了在潔牙時漱口使用，而許多設計的原理，是為了滿足使用者的不 同需求，而有了不同造型及功能的漱口杯，而學生在學校使用的漱口杯，除了能漱口 外，要考量潔牙需求及教室環境空間，設計使更適合在學校使用及收納，進一步能提 升潔牙意願，以下各節就漱口杯在尺寸、外型、材質、人體工學、外觀、置物、收納、
情感、彈性運用等設計原理上，與學生潔牙行為及教室空間有影響之處，提出缺失及 各設計間矛盾之處，使更能精準的定義問題。
4.1.1 漱口杯的尺寸
杯身較高寬的漱口杯，雖然置放潔牙用具的功能較強，也穩固不易傾倒，除了能 彈性運用於置物，在杯身上也容易展現外觀設計，如圓筒形的漱口杯，但不如上寬下 窄的杯身易於兒童拿取，只是對於國小學童而言，拿取較大的漱口杯也較無問題，所 以對於學生拿取的安全性影響較低，但是尺寸大的漱口杯雖具有較佳的放置潔牙用具 功能及展現外觀設計，卻需要較大的收納空間，也不利於節水。至於兒童用的漱口杯 利用杯身的空間展現圖案，以增加兒童的使用動機，由於多為可愛的卡通造型，對於
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國小學童較無情感吸引力。而尺寸小的漱口杯較節省收納空間及盛水量，但是放置潔 牙用具的功能較低。
4.1.2 漱口杯的外型
學生在學校使用的漱口杯大多為無握把的水杯型、圓柱型，及有握把的一般及 功能型漱口杯，圓形杯口及杯身的設計概念，無論在握取或是喝水就口時都符合人體 使用水杯的喝水習慣，握把長寬較大能容納手指的空間也較大，能穩定的握取，但無 論有無握把對國小學童拿取的影響較小，多無安全之虞，卻需較大的收納空間，而功 能型漱口杯的圓柱握把外型雖提供了牙刷的置物空間，但也更容易傾倒及需要更大的 收納空間。
圓形杯身的漱口杯，除了貼近壁面收納時會有縫隙，共同收納時也無法彼此貼 合，無法貼合就會容易傾倒，方形的杯身雖能改善此收納缺失，不過方形的杯口在喝 水就口時，不符合人體使用水杯的喝水習慣，水流也不集中，容易溢出水，極少學生 使用長方體型的漱口杯。
專為兒童設計的有握把的兒童用漱口杯，對於國小學生較無情感動機，學生多 用一般有握把的漱口杯，而特殊造型的漱口杯雖有考量衛生、收納及對環境友善的外 型設計，但多會購買於家中或外出時使用，也由於特殊造型不易收納於教室空間，置 物功能低，價格較高，學生帶至學校使用的漱口杯也由於外型不一，不易共同收納及 不利於教室空間與美觀。
4.1.3 漱口杯的材質
塑膠、不鏽鋼或壓克力材質的漱口杯，價格平實又安全耐用，是多數學生會在 學校使用的材質，但也由於設計較單調，對學生沒有在情感上的吸引，也沒有善加保 存的動機；矽膠材質耐熱安全性高，可彈性運用於喝水，但價格較高，而兼具安全性 及對環境友善的環保材質，雖富有教育意義，價格也較高昂。
