基于榫卯結(jié)構(gòu)的兒童益智類玩具創(chuàng)新設計研究

佟明星

（東北林業(yè)大學,黑龍江哈爾濱 150000）

一、前言

2015年10月，中國共產(chǎn)黨第十八屆中央委員會第五次全體議會中提出，應對我國人口老齡化問題全面實施二胎政策。2021年5月，為進一步優(yōu)化生育實施三胎政策。在政策發(fā)展下，對于學齡前階段兒童智力開發(fā)與引導的相關產(chǎn)品，如益智類玩具等逐漸成為國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要方向。

我國作為世界生產(chǎn)制造大國，玩具生產(chǎn)方面已得到很大發(fā)展。但仍處于代加工階段缺乏對玩具本身的自主創(chuàng)新。在兒童玩具研究方面國內(nèi)外都處于不斷探索的過程中，如任興邦先生在《中國玩具的工業(yè)發(fā)展史》中總結(jié)了在新中國成立后玩具產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷的不同重要發(fā)展階段；陳鶴琴先生在《兒童游戲與玩具》中表明游戲與玩具是學校教學重要組成部分；（美）凱瑟?費希爾在《兒童產(chǎn)品設計攻略》提出應從兒童身心、智力開發(fā)、認知等方面對各種兒童產(chǎn)品設計審視分析。通過以上研究可知，國內(nèi)外在兒童玩具研究方面已十分豐富，對兒童益智類玩具設計可以有很好的理論支持。但目前國內(nèi)在文化特色益智玩具創(chuàng)新設計方面還需進一步研究。本論文就是對傳統(tǒng)特色榫卯結(jié)構(gòu)在兒童玩具中的方法進行創(chuàng)新設計，起到智力開發(fā)、傳承與發(fā)揚中國文化精神作用的特色兒童玩具?；诖?，本設計有效的保證玩具的趣味性、益智性且兼顧文化傳承。

二、榫卯兒童益智類玩具的創(chuàng)新設計方法與分析

通過對兒童玩具發(fā)展現(xiàn)狀了解，再對兒童階段年齡特征、玩具材料、工藝、結(jié)構(gòu)等方面進行分析研究，找出兒童益智玩具與榫卯結(jié)構(gòu)結(jié)合的創(chuàng)新方向。

（一）學齡前兒童階段特征分析

對兒童玩具的設計應充分考慮階段性特征行為，才能準確對應兒童的成長需求進行設計。本論文中對玩具開發(fā)對象集中在3-6歲的學齡前兒童。此年齡階段是兒童發(fā)展的黃金時期。在心理、生理和認知方面都有很大的變化，在心理方面正處于不成熟的初級階段，具有階段性、連續(xù)性和不穩(wěn)定性等情緒性表達。在認知上兒童的大腦逐漸從基本認識圖形到開始擁有思考能力。在兒童生理特征方面，逐漸從掌握簡單的抓握、旋轉(zhuǎn)等動作到大程度地控制身體，做一些精細的動作。

（二）榫卯結(jié)構(gòu)應用于兒童玩具的新材料分析

在榫卯玩具創(chuàng)新設計中，新材料的選用應具有更加安全和環(huán)保的優(yōu)勢，更好地發(fā)展兒童玩具，并滿足榫卯的物理結(jié)構(gòu)特點。同時充分考慮3-6歲兒童的心理特征行為，于此對適合本次玩具設計的材料進行了分析和總結(jié)。

1.應用（甘蔗）環(huán)保型塑料

兒童使用玩具材料選取的安全性尤為重要。目前，環(huán)保型（甘蔗）塑料材質(zhì)是從可再生生物中提取的生物塑料。主要采用天然植物（甘蔗、植物）為基礎的可降解環(huán)保材料。材質(zhì)本身無毒無害、易成型，在玩具使用方面有更安全輕便耐用的特點。對兒童沒有危害且具有很好的抗摔性適合兒童把玩。同時是滿足國家標準的綠色環(huán)保材料，與榫卯玩具結(jié)合可擴大榫卯的應用范圍和適應現(xiàn)代化生產(chǎn)。保證兒童安全同時解決廢棄塑料因不可降解而嚴重污染環(huán)境的問題。

2.應用可回收材料

（1）回收木材

木材是榫卯玩具傳統(tǒng)使用材料，有著中國傳統(tǒng)文化的特征。其紋理自然多變并符合人體生理變化規(guī)律，可給兒童帶來一種舒適感。但隨社會發(fā)展，對木材進行過多的開采，嚴重影響了生態(tài)環(huán)境。每年我國廢棄的木質(zhì)產(chǎn)品就可達到6000萬噸。倡導對廢舊木材回收并進行特殊工序處理達到兒童安全使用標準，可有效地使資源循環(huán)利用降低成本。且木材本身滿足榫卯結(jié)構(gòu)的力學要求，應用于榫卯玩具中有一定的造型優(yōu)勢。

（2）回收紙質(zhì)材料

紙質(zhì)材料相對于其他玩具材質(zhì)，具有較高的可控性、成本低等優(yōu)勢。針對兒童對玩具興趣持久性較弱的特點，可對應兒童需求進行多變效果。同時，紙材是一種可回收的綠色環(huán)保材質(zhì)，可滿足兒童玩具安全標準。通過回收并重新制漿、調(diào)和的方式進行二次開發(fā)。應用榫卯結(jié)構(gòu)中簡單的穿插結(jié)構(gòu)設計符合兒童安全的玩具，滿足兒童需求特征并符合綠色環(huán)保的時代發(fā)展趨勢。

（三）榫卯結(jié)構(gòu)于兒童玩具的工藝應用分析

目前，榫卯玩具由單一木材開始轉(zhuǎn)為豐富的人造材料。在工藝上不再局限于傳統(tǒng)手工藝，為榫卯玩具拓寬了空間。因此合理應用新型工藝技術，對當代榫卯玩具創(chuàng)新設計有重要作用。

1.3D打印技術

在玩具方面兒童有很多的奇思妙想，以往的手工藝已經(jīng)很難快速滿足兒童對玩具的想象。通過3D打印技術可根據(jù)兒童需求進行個性化設計，并在榫卯玩具制作過程中省去了過多復雜的工序，提高工作效率。改變了玩具制作的傳統(tǒng)工藝。同時，也是榫卯結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代化生產(chǎn)中很好的呈現(xiàn)方法。

2.數(shù)控技術

榫卯玩具制作的過程中，對構(gòu)件間的緊密性、準確性的要求是很高的。所以傳統(tǒng)的工藝需要人工對構(gòu)件反復比對、修改。但采用數(shù)控技術可準確合理的對玩具結(jié)構(gòu)進行加工控制，使玩具設計得到全面的優(yōu)化。

（四）基于榫卯結(jié)構(gòu)的兒童玩具模塊化結(jié)構(gòu)分析

從設計本身出發(fā)榫卯結(jié)構(gòu)就屬于模塊化設計。傳統(tǒng)益智類玩具魯班鎖的結(jié)構(gòu)形式屬于高結(jié)構(gòu)形式，難度系數(shù)較大。難以與低年齡階段的兒童產(chǎn)生很好的互動性，導致玩具娛樂性降低。所以本研究結(jié)構(gòu)選取方面，以學齡前3-6歲的兒童為對象，對傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)形式進行改良。

如圖1所示，本次兒童益智類玩具的模塊化，以榫卯結(jié)構(gòu)中直榫“十字形”作為玩具基礎單位，此結(jié)構(gòu)形式在傳統(tǒng)榫卯中應用目的是直材間相互相接時增大面的接觸面積，使構(gòu)件間緊密拼合。此模塊分為AB兩面，A面是十字凸出，B面是十字凹進，兩面相交可組裝拼合形成玩具造型。以此榫卯結(jié)構(gòu)進行模塊化設計作為玩具的基礎單位，適合此兒童年齡階段拼合的難易程度。構(gòu)件間可有良好的通用性和不同形式組合與搭配，使玩具造型增加更多的“可能性”。保持兒童對玩具的新鮮感和提高與玩具間的互動性。

圖1 本設計中榫卯結(jié)構(gòu)的模塊三視圖

三、榫卯結(jié)構(gòu)應用于兒童玩具產(chǎn)品的設計實踐

目前兒童玩具發(fā)展迅速，很多由于缺乏創(chuàng)新已跟不上時代潮流。所以決定融合以上方式對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)再設計，并考慮到3-6歲階段兒童問題，將復雜結(jié)構(gòu)簡單化、模塊化來適用兒童需要。設計出一套適合此年齡階段的中國特色兒童玩具。

（一）造型的構(gòu)想

本次玩具造型采用我國具有傳統(tǒng)文化符號的生肖形象，作為我國悠久的民俗文化符號被人們所熟知，能促進兒童對傳統(tǒng)文化的認知。在材料上，采用（甘蔗）環(huán)保型塑料作為玩具基礎材料，更加輕便并加強了兒童使用安全和環(huán)境保護。玩具尺寸方面，因定位人群是3-6歲的學齡前兒童。在造型和結(jié)構(gòu)上要遵循兒童玩具的安全性原則，棱角處進行圓弧處理。基礎構(gòu)件尺寸（不小于1厘米），以避免兒童誤食。在色彩方面考慮到兒童易接受艷麗的色彩。傳統(tǒng)生肖形象中選取黃、綠、紅、藍為基礎色，白、灰為輔色。讓整體具有系統(tǒng)性又具有動物的特性，提高兒童認知力。

（二）使用的功能

學齡前階段兒童身心處于快速成長時期，但還未完全成熟?？赏ㄟ^對玩具的反復拼裝，鍛煉兒童思維能力。同時應用榫卯結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)生肖形象配色特點與玩具相結(jié)合，可很好地通過玩具對傳統(tǒng)文化進行了解，潛移默化的感染，繼承和發(fā)揚中華傳統(tǒng)文化特色。

（三）方案的展示

根據(jù)以上目的，結(jié)合模塊化設計分析中的“十字形”榫卯結(jié)構(gòu)為基礎單位結(jié)構(gòu)，完成玩具拼搭。此系列玩具一共分為12個玩具生肖造型，其中以“雞”的玩具個體為例，由單個或多個的基礎結(jié)構(gòu)單位的模塊組成?？稍谛蓍e時把玩，也可作為學習用具。同時，在使用過程中可按背景設定進行構(gòu)建，反復拼搭實驗。如圖2，按步驟將構(gòu)件相互組裝。也可自主發(fā)揮想象進行拼搭，幫助兒童形成具有自主性、探究性的思維方式，變化多種玩具造型。最終達到玩具與藝術、教育相融合的益智性玩具及多領域鍛煉的益智效果。

圖2 生肖雞的構(gòu)建方法與成品展示

四、結(jié)語

本論文對兒童玩具材質(zhì)、工藝、結(jié)構(gòu)以及拼接方式等進行創(chuàng)新設計分析，選取學齡前3-6歲兒童為使用對象，對玩具內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外觀造型進行再設計得出系列性玩具。保證玩具的趣味性和益智性，且能有效地在造型上對傳統(tǒng)文化進行傳承與傳播。同樣，本次設計基于中國傳統(tǒng)文化意識的結(jié)構(gòu)造型，提出對兒童益智類玩具開發(fā)的新辦法，對傳統(tǒng)益智類玩具進行創(chuàng)新設計具有一定的參考作用。且在未來的設計過程中，中國傳統(tǒng)文化的結(jié)構(gòu)造型也不僅僅局限于榫卯結(jié)構(gòu)上，應進一步的考慮到更多傳統(tǒng)元素與傳統(tǒng)造型的結(jié)合。