基于榫卯結(jié)構(gòu)的兒童木制玩具設(shè)計(jì)

李聰 李偉麗

摘要：研究榫卯結(jié)構(gòu)在兒童木制玩具設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新應(yīng)用。通過設(shè)計(jì)案例分析目前市場上榫卯結(jié)構(gòu)與兒童木制玩具結(jié)合的優(yōu)勢，并針對不足之處提出改良設(shè)計(jì)方法，創(chuàng)新設(shè)計(jì)出不同類型和特點(diǎn)的兒童木制玩具。將代表校園文化的現(xiàn)代校園建筑形態(tài)通過榫卯結(jié)構(gòu)拼裝展現(xiàn)，探討榫卯結(jié)構(gòu)新穎的應(yīng)用方式，設(shè)計(jì)出極具榫卯結(jié)構(gòu)特色的兒童木制玩具。不僅為兒童玩具創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐活動提供了科學(xué)合理的方法指導(dǎo)，更是提升了兒童玩具的文化價值，實(shí)現(xiàn)了我國傳統(tǒng)文化的創(chuàng)新傳承發(fā)展。

關(guān)鍵詞：榫卯結(jié)構(gòu) 木制玩具 改良設(shè)計(jì) 兒童 傳統(tǒng)文化

中圖分類號：J52

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2021）04-0138-04

引言

當(dāng)前，人們對精神文化生活的需求已經(jīng)越來越高，玩具作為提高人們精神生活質(zhì)量的一類產(chǎn)品，其市場占據(jù)很大的比例，并在逐年擴(kuò)大。榫卯結(jié)構(gòu)是中國文化的代表，在千年傳承和改良之下，不僅有著其自身的科學(xué)性和合理性，而且與我國傳統(tǒng)文化中提倡的人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展思想相匹配。如今，作為中國傳統(tǒng)文化精髓之一的榫卯結(jié)構(gòu)的運(yùn)用還大多停留在建筑和家具設(shè)計(jì)方面，在其他設(shè)計(jì)方面的探索與應(yīng)用較少。就玩具設(shè)計(jì)而言，市場上少見具有現(xiàn)代設(shè)計(jì)感的中國特色玩具。因此，本文以兒童木制玩具為切入點(diǎn)，探索榫卯結(jié)構(gòu)與兒童木制玩具結(jié)合的可能性，并針對不足之處提出改良設(shè)計(jì)方案，具體設(shè)計(jì)出一組榫卯結(jié)構(gòu)與校園建筑結(jié)合的兒童木制玩具，讓傳統(tǒng)榫卯元素在現(xiàn)代玩具設(shè)計(jì)中煥發(fā)出新的活力，為兒童木制玩具設(shè)計(jì)提供有效參考。

一、榫卯結(jié)構(gòu)分析

（一）榫卯結(jié)構(gòu)的概念

榫卯結(jié)構(gòu)是構(gòu)件相互聯(lián)結(jié)的一種結(jié)構(gòu)，榫和卯相互咬合，從而起到連接作用，常見于古代建筑和家具中[3]。榫卯結(jié)構(gòu)起源很早，出現(xiàn)在距今7000年前，其歷史相比漢字更為悠久。作為中國傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的精華，它是中國最早具有科學(xué)設(shè)計(jì)意義的語言，它的出現(xiàn)體現(xiàn)了古人造物過程的大智慧，是非常重要的文化瑰寶。

（二）榫卯結(jié)構(gòu)的分類

榫卯結(jié)構(gòu)種類豐富，按構(gòu)合作用可以分為點(diǎn)點(diǎn)結(jié)合、面面結(jié)合以及構(gòu)件組合三種類型4，點(diǎn)點(diǎn)結(jié)合有銀錠榫、楔釘榫、格肩榫等，面面結(jié)合有企口榫、槽口榫、燕尾榫等，構(gòu)件組合有攢邊接板、夾頭榫、粽角榫等（見表1）。

（三）榫卯結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

榫卯結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合，這也是現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想的表現(xiàn)。榫卯結(jié)構(gòu)將技術(shù)美與形式美很好地表現(xiàn)出來，其中技術(shù)美主要體現(xiàn)在榫卯結(jié)構(gòu)是榫頭和卯眼的結(jié)合，可以通過精巧的結(jié)構(gòu)嚙合從而達(dá)到堅(jiān)固穩(wěn)定的狀態(tài)。此外，榫卯結(jié)構(gòu)也綜合考量人機(jī)工程學(xué)以及傳統(tǒng)木材的加工方式和特性，從而體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與造型設(shè)計(jì)的合理性。形式美主要體現(xiàn)在榫卯結(jié)構(gòu)不同于螺栓連接、釘連接、鍵連接等單一表現(xiàn)形式，榫和卯之間有多種拼接方式，從而提供了更多的藝術(shù)表達(dá)空間。這也是如今設(shè)計(jì)者對其創(chuàng)新應(yīng)用的來源之一，設(shè)計(jì)者們常常在榫卯結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)上進(jìn)行裝飾，從而提高藝術(shù)美感。

二、榫卯結(jié)構(gòu)兒童玩具設(shè)計(jì)改良

榫卯結(jié)構(gòu)與玩具的創(chuàng)新設(shè)計(jì)也就是將精巧的榫卯結(jié)構(gòu)與玩具設(shè)計(jì)結(jié)合起來，榫卯結(jié)構(gòu)的理性與科學(xué)性帶給玩具設(shè)計(jì)的合理性，榫卯結(jié)構(gòu)的多樣性帶給玩具設(shè)計(jì)更多的可能性[5]。在種類繁多的玩具市場上，優(yōu)良的玩具設(shè)計(jì)能夠激發(fā)兒童的興趣與主動性[6]。

本節(jié)，對目前市場上榫卯結(jié)構(gòu)的兒童木制玩具按設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行歸類，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，并進(jìn)行改良設(shè)計(jì)。

（一）以卡通人物為造型來源

藝術(shù)化的造型（見圖1），大多造型來源于電影，動畫片等。此類玩具設(shè)計(jì)不僅造型豐富、可愛美觀，而且熟悉的人物故事可以激發(fā)兒童興趣，更易讓兒童在拼裝過程中產(chǎn)生樂趣，通常榫卯結(jié)構(gòu)難易程度合理，兒童易上手，其很強(qiáng)的裝飾性可以作為擺件，同時讓兒童在動手的過程中了解榫卯結(jié)構(gòu)，促進(jìn)傳承。家長往往更期待可以提升兒童認(rèn)知能力與智能發(fā)展水平的玩具，但此類玩具結(jié)構(gòu)簡單，兒童的持久度不高，益智能力不夠。鑒于此，本文對此類玩具進(jìn)行改良，選擇容易被兒童接受并喜愛的熊貓卡通形象（見圖2），以經(jīng)典電影《功夫熊貓》或者成都文化典型代表的熊貓形象作為造型原型，在結(jié)構(gòu)方面使榫卯結(jié)構(gòu)多樣化（見圖3），增強(qiáng)其可玩性和益智性，同時，將其作為以成都文化為主題的文創(chuàng)產(chǎn)品放置于景點(diǎn)售賣也會具有一定的商業(yè)價值。

（二）以功能求解為目的

較為經(jīng)典的榫卯功能求解型玩具是魯班鎖（見圖4），用榫卯的巧妙結(jié)構(gòu)相互搭接與穿插，讓玩具本身具有趣味性與一定的益智功能，這類玩具能夠鍛煉兒童的認(rèn)知思考能力和手指靈活度，提高價值。但對于兒童來說比較困難，過難的挑戰(zhàn)設(shè)計(jì)會讓兒童產(chǎn)生挫敗感，從而失去興趣。因此對此類玩具的改良著重考慮多變性，不再尋求單一解，而是給予兒童更多的自由發(fā)揮空間。此改良設(shè)計(jì)將經(jīng)典的兒童軌道拼接玩具和圓盤以及圓周迷宮玩具結(jié)合在一起（見圖5），同時考慮到零件過多的問題，讓其本身具有玩具收納盒的功能，不僅增加了玩具的可玩性（見圖6），而且讓孩子在潛移默化中形成收納意識，并逐步培養(yǎng)成好習(xí)慣[7]，增強(qiáng)兒童的自理能力。

（三）以傳統(tǒng)建筑為載體

榫卯結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)用法（見圖7），在拼裝的過程中了解中國傳統(tǒng)建筑，傳遞文化。此類玩具結(jié)構(gòu)精巧，能開發(fā)兒童大腦，同時具有文化性，但由于年齡限制，兒童對古建筑的認(rèn)識不足，缺少興趣，且此類玩具拼裝具有一定難度，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，兒童容易放棄。對這類玩具的改良采用傳統(tǒng)與現(xiàn)代相結(jié)合的設(shè)計(jì)方式，將傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)與現(xiàn)代標(biāo)志性建筑結(jié)合起來（見圖8），而非經(jīng)典的榫卯結(jié)構(gòu)在古代建筑的應(yīng)用，這是對榫卯結(jié)構(gòu)的一大創(chuàng)新應(yīng)用，同時讓兒童更易接受。

三、基于榫卯結(jié)構(gòu)的兒童玩具設(shè)計(jì)的流程

為探討榫卯結(jié)構(gòu)新穎的應(yīng)用方式，設(shè)計(jì)出極具榫卯結(jié)構(gòu)特色的兒童木制玩具，訓(xùn)練兒童認(rèn)知能力和智能發(fā)展水平的同時提升玩具的文化價值，本文將基于榫卯結(jié)構(gòu)的兒童玩具設(shè)計(jì)的流程分為設(shè)計(jì)定位、方案設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)驗(yàn)證3個階段，詳細(xì)流程（見圖9）。首先通過調(diào)研確定目標(biāo)人群和設(shè)計(jì)方向，然后進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程具體包括：1）明確榫卯結(jié)構(gòu)兒童玩具的設(shè)計(jì)原則。2）確定玩具設(shè)計(jì)原型并進(jìn)行功能區(qū)拆解，拆解過程需考慮設(shè)計(jì)原型各部分的功能，比如支撐、承接、裝飾功能等。3）進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并優(yōu)化整體造型，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮玩具的結(jié)構(gòu)科學(xué)性與玩具拼接的可玩性，即增加榫卯結(jié)構(gòu)的多樣性;依據(jù)形式美法則對玩具設(shè)計(jì)方案進(jìn)行構(gòu)件與玩具整體的造型美化，比如可以刪除冗雜的裝飾，進(jìn)行多個功能區(qū)部分構(gòu)件的比例與形態(tài)的統(tǒng)一。最后，為驗(yàn)證榫卯結(jié)構(gòu)玩具的實(shí)用性，需進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證，具體包括榫卯結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)測試（如硬度，強(qiáng)度）和玩具的功能性測試，對玩具模型進(jìn)行可用性測試，探究產(chǎn)品中的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、功能及人機(jī)工程的可行性，追求藝術(shù)性與科學(xué)性的有機(jī)結(jié)合。

四、榫卯結(jié)構(gòu)兒童玩具設(shè)計(jì)實(shí)踐

（一）設(shè)計(jì)前期

1）明確設(shè)計(jì)原則：榫卯結(jié)構(gòu)兒童玩具的設(shè)計(jì)需要遵循以下五個基本原則：1.益智性原則：在科學(xué)正確理念的引導(dǎo)下具體展開玩具設(shè)計(jì)，能夠讓兒童在玩具體驗(yàn)過程中增強(qiáng)思維能力、動手能力等;2.安全性原則：兒童預(yù)估危險的能力較差，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)、材料、色彩等的安全，比如：在榫卯結(jié)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計(jì)中，需要考慮其零件大小是否符合GB-6675，木材構(gòu)件的木屑是否脫落，木材色彩漆的有毒性等問題;3.可玩性原則：突出玩具的功能，并適度具有創(chuàng)新性，以保證玩具具有一定的可玩性。4.傳承性原則：綜合考量結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理性以及材料的加工方式，對榫卯結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使其在兒童木制玩具設(shè)計(jì)中得到傳承和發(fā)展。5.裝飾性原則：玩具具有美感，在不使用的狀態(tài)下也能作為觀賞物品。

2）目標(biāo)人群定位：本次設(shè)計(jì)基于校園文創(chuàng)產(chǎn)品，目標(biāo)為西南科技大學(xué)附屬小學(xué)的學(xué)生設(shè)計(jì)具有校園文化的榫卯結(jié)構(gòu)兒童玩具。兒童依據(jù)其年齡段的不同可以劃分嬰兒期、幼童期、學(xué)齡前期、中童時期等，兒童在不同時期有著不同的特征，生理和心理需求都有著一定的差異。本次設(shè)計(jì)具體地將目標(biāo)用戶確定為6-12歲具有審美和認(rèn)知能力并且需要通過玩具獲得更多關(guān)于榫卯結(jié)構(gòu)的理解、更強(qiáng)的空間想象力和動手操作能力的兒童，旨在從拼接體驗(yàn)過程中引導(dǎo)提高兒童與玩具之間的有效互動，并逐步訓(xùn)練兒童的認(rèn)知能力和智能發(fā)展水平。

3）設(shè)計(jì)方向定位：綜合考慮項(xiàng)目背景與目標(biāo)人群，依據(jù)榫卯結(jié)構(gòu)兒童玩具設(shè)計(jì)改良方向：“以卡通人物為造型來源”，“以功能求解為目的”，“以傳統(tǒng)建筑為載體”，確定設(shè)計(jì)方案主題與目標(biāo)為以傳統(tǒng)建筑為載體的榫卯結(jié)構(gòu)玩具。通過問卷調(diào)研與實(shí)地考察的調(diào)研方法，重點(diǎn)針對兒童行為特征與家長消費(fèi)心理進(jìn)行研究分析，得出榫卯結(jié)構(gòu)的兒童玩具設(shè)計(jì)原則優(yōu)先級為：安全性，可玩性，益智性，裝飾性、傳承性。

（二）方案設(shè)計(jì)

1）確定玩具設(shè)計(jì)原型并進(jìn)行功能區(qū)拆解：綜合項(xiàng)目背景與用戶調(diào)研結(jié)果，本設(shè)計(jì)擬從校園文化角度出發(fā)，設(shè)計(jì)基于榫卯結(jié)構(gòu)的校園建筑兒童拼接玩具。以校園（西南科技大學(xué)）地標(biāo)式建筑“科技之光”雕塑和圖書館長廊為產(chǎn)品設(shè)計(jì)形象，按照功能區(qū)分類（見圖10）拆解設(shè)計(jì)原型：紅色部分為支撐功能、黃色部分為承接功能、藍(lán)色部分為裝飾功能，根據(jù)所分功能區(qū)具體設(shè)計(jì)榫卯拼接結(jié)構(gòu)。通過榫卯結(jié)構(gòu)拼裝兩款建筑玩具，玩耍過程中需要考慮拼裝的先后順序，結(jié)構(gòu)的匹配，這培養(yǎng)了兒童空間想象能力和動手操作能力，同時也深入地了解校園建筑和巧妙的榫卯結(jié)構(gòu)。

2）進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并優(yōu)化整體造型：本設(shè)計(jì)一共包含兩款玩具模型，他們作為有很強(qiáng)文化內(nèi)涵的裝飾品（擺件）十分有利于宣揚(yáng)校園文化和榫卯文化，將此款玩具作為校園紀(jì)念品，也極其具有商業(yè)價值。在該設(shè)計(jì)中，綜合考慮了校園建筑結(jié)構(gòu)與榫卯結(jié)構(gòu)的契合性，將傳統(tǒng)與現(xiàn)代文化結(jié)合起來，具有較強(qiáng)的裝飾性和可玩性。

1.科技之光榫卯玩具設(shè)計(jì)：“科技之光”雕塑位于西南科技大學(xué)101廣場中央，整體造型為火炬形態(tài)，火焰上零和一的字符串代表著隨著時代的發(fā)展，科技也在不斷發(fā)展進(jìn)步。作為西南科技大學(xué)的地標(biāo)性建筑，此座雕塑具有很強(qiáng)的學(xué)校文化內(nèi)涵，也因此具有非常不一般的地位。此款設(shè)計(jì)（見圖11-13）采用槽口榫與龍鳳榫兩種較為合理的榫卯結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行拼接，并在適當(dāng)部位進(jìn)行創(chuàng)新，秉承著綠色設(shè)計(jì)的原則，進(jìn)而精簡結(jié)構(gòu)，簡化加工方式以達(dá)到節(jié)約成本，減少浪費(fèi)的目的。

2.長廊榫卯結(jié)構(gòu)玩具設(shè)計(jì)：長廊位于西南科技大學(xué)新區(qū)圖書館旁，長廊上纏繞著紫藤花葉，是學(xué)生時常休息玩樂的場所，同時這也是畢業(yè)生們常常懷念的地點(diǎn)。此款模型造型簡潔，同樣采用槽口榫與龍鳳榫兩種較為傳統(tǒng)和合理的榫卯結(jié)構(gòu)進(jìn)行拼接（見圖14-15），雖零件較多，但多為重復(fù)構(gòu)件，拼裝難度適中。

（三）設(shè)計(jì)驗(yàn)證

考慮到模型零件的加工，兩個建筑模型均采用的是硬度較大，紋理較清晰的櫸木[10]。模型制作主要有下料、雕刻、打磨、上色、噴漆、組裝等步驟（見圖16）。下料：首先根據(jù)已有的數(shù)字模型確定尺寸，綜合考慮板材的厚度、零件的數(shù)目，盡量提高材料的利用率，同時，需要各個方位的尺寸需要預(yù)留多一些材料。雕刻：根據(jù)雕刻的加工方式局限性（只能雕刻單面），適當(dāng)調(diào)整數(shù)字模型，并且根據(jù)零件造型選擇不同的雕刻鉆頭。打磨：對雕刻完后的木件進(jìn)行打磨，讓木件表面光滑。手工打磨采用不同類型的砂紙，機(jī)器打磨采用打磨機(jī)。上色：根據(jù)效果圖對顏料進(jìn)行配比然后上色晾干。噴漆：對上色晾干后的木件噴亮漆，讓其更有光澤感，然后靜置晾干。組裝：組裝前期準(zhǔn)備好的零件，模型制作完成。分析整個模型的重心以及承力點(diǎn)，對模型進(jìn)行拆解、組裝，進(jìn)而對結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步調(diào)整，改進(jìn)后的玩具零件展開圖（見圖17）。

結(jié)語

榫卯結(jié)構(gòu)是非常寶貴的古人智慧結(jié)晶，是世界的文化瑰寶。近年來，榫卯結(jié)構(gòu)已經(jīng)被運(yùn)用得越來越多，尤其在家具設(shè)計(jì)方面，這也是對國家大力保護(hù)非遺文化，發(fā)展文化創(chuàng)意行業(yè)號召的響應(yīng)。同樣的，隨著人們消費(fèi)水平的提高，工作壓力的增加，玩具市場將會不斷被開拓。為將榫卯結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理地應(yīng)用到兒童玩具設(shè)計(jì)中，本文提出了基于榫卯結(jié)構(gòu)的兒童木制玩具設(shè)計(jì)方法，對部分榫卯玩具進(jìn)行了改良，在融入中國文化元素的同時，設(shè)計(jì)出更加符合現(xiàn)代兒童生理和心理的木制玩具，希望對中國特色玩具設(shè)計(jì)做出貢獻(xiàn)。

基金項(xiàng)目：青年基金項(xiàng)目（19YJC760044）。

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