基于TRIZ 理論的ASD 兒童玩具設(shè)計(jì)研究

ASD，即所謂的自閉癥，于日常生活中也叫作孤獨(dú)癥，通常在嬰幼兒階段就會出現(xiàn)。目前專家對其成因持不同看法，同時(shí)這一病癥是否與遺傳存在直接的關(guān)聯(lián)性還尚未確認(rèn)。然而，可以肯定的是自閉癥只是能力上的一種障礙

。在日常生活中雖然很少見到自閉癥患者，但實(shí)際上國內(nèi)自閉癥患者數(shù)量正以驚人的速度逐年增加，由此看來對于自閉癥兒童的治療是十分緊迫的。目前，國內(nèi)的自閉癥兒童玩具市場尚未十分成熟

，大多數(shù)玩具并沒有考慮到自閉癥兒童的真正需求，也沒有將相關(guān)理論與設(shè)計(jì)結(jié)合

。與此同時(shí)，TRIZ 理論（即發(fā)明問題的解決理論）在國內(nèi)正逐步推廣和應(yīng)用，在針對自閉癥兒童康復(fù)輔助玩具的設(shè)計(jì)過程中，可以幫助用戶明確方向，使用戶從數(shù)千種解決方案中快速找到解決復(fù)雜發(fā)明問題的方案

。

1 TRIZ 理論概述

TRIZ 理論體系是由科學(xué)家阿奇舒勒（GenrikhSaulovich Altshuller）等人提出的一套有關(guān)發(fā)明問題的基本理論，其通過總結(jié)人們進(jìn)行技術(shù)性難題解決過程中所遵循的科學(xué)原理和法則，開發(fā)出一系列基于創(chuàng)新性思維的方法或方案，創(chuàng)造性解決新產(chǎn)品開發(fā)過程中的實(shí)際問題

。主要內(nèi)容包括問題的分析及定義工具、矛盾的分析及定義工具、具體工程問題的定義、發(fā)明原理的定義以及使用方法等

。薛凱星在《基于TRIZ 理論的戶外運(yùn)動水杯創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究》中總結(jié)TRIZ 的重心是技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化法，在運(yùn)用該方法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要將具體問題轉(zhuǎn)化為TRIZ 一般問題，再得到最優(yōu)解運(yùn)用在具體的設(shè)計(jì)問題上

。

在引用TRIZ 理論求解問題的過程中，往往伴隨著因果分析、功能分析、裁剪等過程，常常還要用克服慣性思維的思維工具，如魚骨圖、九屏圖、STC 算子法等

。任秉杰指出運(yùn)用TRIZ 理論解決問題首先需要對遇到的難以解決的問題進(jìn)行分析，其次用TRIZ 工具對標(biāo)準(zhǔn)問題得到通用解，最后在經(jīng)過比較分析通用解和實(shí)際問題后從實(shí)際狀況出發(fā)考慮各種限制因素將其轉(zhuǎn)化為特殊解

。

2 ASD 兒童的特征與需求分析

2.1 ASD 兒童的特征

在2013 年頒布的美國《精神疾病診斷與統(tǒng)計(jì)手冊》第5 版（DSM-V）一書中，列出了自閉癥譜系障礙（Autism Spectrum Disorders 即ASD）人群的社會溝通與交往障礙以及重復(fù)刻板行為兩大核心缺陷，包含了兩大診斷領(lǐng)域、七項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。社會溝通與交往障礙是最典型、最核心的臨床表現(xiàn)，存在質(zhì)的缺陷，他們不同程度地缺乏與人交往的興趣，也缺乏正常的交往方式和技巧

。

黃河龍口水利樞紐工程水土保持設(shè)計(jì)理念及實(shí)施效果分析………………………………… 朱 文，郭小嬴，馮亞耐(12.29)

張旭陽將TRIZ 理論與人機(jī)工程學(xué)結(jié)合來設(shè)計(jì)可穿戴醫(yī)療袖套，并根據(jù)醫(yī)療袖套和用戶的功能需求進(jìn)行了配套的APP 交互界面設(shè)計(jì)，旨在為下一代產(chǎn)品的改進(jìn)提供范式

；薛凱星利用TRIZ 理論和技術(shù)來改進(jìn)和設(shè)計(jì)戶外運(yùn)動水杯，該項(xiàng)目的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)戶外水杯的針對性和便攜性改進(jìn)，更好地滿足用戶在使用過程中更高的需求

；王莉莉借助TRIZ 理論的方法來描述自閉癥兒童康復(fù)輔助玩具的理想解，通過確定玩具設(shè)計(jì)中的矛盾沖突并運(yùn)用一系列原理解決矛盾沖突，進(jìn)而開展設(shè)計(jì)實(shí)踐，得出在設(shè)計(jì)自閉癥兒童玩具時(shí)應(yīng)將兒童的快樂和癥狀的干預(yù)結(jié)合考慮這一結(jié)論

。在TRIZ 理論中諸多分析法里面，因果分析法是最常用的一種。

2.2 ASD 兒童的需求分析

ASD 嚴(yán)重影響患者生活、學(xué)習(xí)及身心健康，給家庭及社會帶來了沉重負(fù)擔(dān)。幫助ASD 兒童重新建立起人際關(guān)系，不僅是兒童本身的需要，更是來自外界各種與之相聯(lián)系的群體的共同期盼。同時(shí)，為了更好地進(jìn)行分析并尋求解決問題的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，需要綜合考慮到兒童的生理需求、康復(fù)需求以及與之相關(guān)的父母需求、教育者需求等多方面的需求。圖1 是通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，走訪自閉癥兒童家庭、自閉癥康復(fù)機(jī)構(gòu)得到的問題和需求分析。

3 基于TRIZ 理論的ASD 兒童玩具設(shè)計(jì)分析

3.1 ASD 兒童玩具類別分析

因果分析圖中顯示，在語言發(fā)展層面上，自閉癥兒童存在語言理解能力差、語言發(fā)育遲緩以及交流的時(shí)候沒有表情動作等問題，如表3 所示?；谧蚤]癥兒童這一特性，可以考慮增加玩具的語言交流、陳述環(huán)節(jié)，營造孩子語言學(xué)習(xí)環(huán)境，逐步提高語言理解能力，促進(jìn)語言系統(tǒng)成長。

3.2 TRIZ 理論在ASD 兒童玩具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

有研究表明自閉癥與免疫功能障礙和大腦炎癥密切相關(guān)，另一方面中醫(yī)認(rèn)為自閉癥是因?yàn)楸旧硐忍觳蛔?，后天成長又沒有得到細(xì)心呵護(hù)所導(dǎo)致的

。自閉癥的威脅性高，若放任不管、不及時(shí)進(jìn)行干預(yù)治療，會導(dǎo)致自閉癥兒童發(fā)生自殘等危險(xiǎn)行為以及抑郁的心理，以致于無法融入社會，給他們的人生留下不可磨滅的痛苦經(jīng)歷。

從表3 中可以看出自閉癥兒童行為層面對應(yīng)的玩具以社交互動和語言類玩具為主，目前市面上的這類玩具是陪護(hù)型機(jī)器人等，雖然很好的解決了語言方面的問題，但是時(shí)間長了兒童會對其產(chǎn)生厭煩心理。因此，語言發(fā)展的培養(yǎng)需要將社交互動與語言類玩具結(jié)合，例如樂高等合作互動型玩具或者Four In A Row 等競技類玩具，增加陪伴時(shí)間，在陪伴的過程中，提高孩子的情感認(rèn)知能力和語言交流能力。

如圖2 所示，在魚骨圖中，社會交往障礙和交流障礙排列在最接近魚頭的位置，即兩者為自閉癥的核心癥狀?？贪逯貜?fù)行為、情緒行為異常排在魚骨圖的中間，即兩者在ASD 兒童平時(shí)表現(xiàn)中比較常見。能力障礙和智力障礙排在魚尾，這是ASD 兒童癥狀的兩大方面。

目前玩具市場上對于兒童情感認(rèn)知方面的兒童玩具產(chǎn)品大多設(shè)計(jì)成圖卡、情緒卡片等形式的教輔玩具。姜亮等提出了一種旨在改善自閉癥兒童語言、社交、感覺統(tǒng)合能力的十二生肖拼圖玩具，且經(jīng)實(shí)驗(yàn)評估發(fā)現(xiàn)此類玩具在引導(dǎo)提升其語言交流、改善社交行為能力方面具有積極的輔助作用

，但玩法較為單一。同時(shí)玩具又不能夠太過于繁瑣，因此可以以表情重組、人物部件重組等為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行玩具設(shè)計(jì)。兒童天生喜歡模仿，通過表情重組的方式可以使兒童靠著自己的理解拼成圖樣，同時(shí)具有一定的直觀性。當(dāng)然身旁要有其他人員的陪同，給予兒童及時(shí)的指導(dǎo)，使兒童置身其中，具有一定的體驗(yàn)感，加深對表情的理解，在一定程度上提高兒童的理解和社交能力。

在運(yùn)用TRIZ 理論設(shè)計(jì)自閉癥兒童康復(fù)輔助玩具時(shí)，既要滿足普通玩具的特性，使其具有一定的趣味性，又需要綜合考慮兒童的認(rèn)知和心理需求，深入研究兒童的生理及心理特點(diǎn)，使這類群體愿意玩玩具，同時(shí)在玩的過程中達(dá)到切實(shí)鍛煉手腦機(jī)能、輔助康復(fù)的目的

。為了實(shí)現(xiàn)理想解，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合自閉癥兒童這一人群的具體特征，將設(shè)計(jì)中遇到的矛盾以矩陣的形式列舉下來，根據(jù)TRIZ 理論中的矛盾解決原理來解決矛盾沖突，完成理想中的玩具設(shè)計(jì)。

位于自閉癥兒童玩具的設(shè)計(jì)要素首位的是互動性，要促使兒童與他人互動，打破語言交流障礙，實(shí)現(xiàn)輔助康復(fù)的功能；其次是通用性，玩具的設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)用通用設(shè)計(jì)原則，外觀造型參考普通玩具，不會給兒童帶來被歧視的心理；最后是趣味性，使兒童產(chǎn)生想要玩玩具的興趣，外形圓潤活潑，同時(shí)玩具的材料也要具有安全性。

4 基于TRIZ 理論的ASD 兒童玩具設(shè)計(jì)策略

根據(jù)以上的因果分析法及針對自閉癥兒童的玩具類別分析，文章針對自閉癥兒童玩具的設(shè)計(jì)方向進(jìn)行總結(jié)并提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)策略建議。

4.1 社會交往層面設(shè)計(jì)

岸坡開敞式溢洪道是面板壩最常用、最有效的泄洪保壩建筑物，大多數(shù)工程均具備安全運(yùn)用條件。貴州魚塘（2006 年）、湖北寺坪（2007 年）等4座面板壩樞紐投運(yùn)首次泄洪時(shí)，岸坡溢洪道泄槽底板即遭受破壞，給工程防洪度汛帶來巨大的壓力和風(fēng)險(xiǎn)。事后檢查魚塘、寺坪溢洪道泄槽底板抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求，布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屬常規(guī)做法，符合規(guī)范要求，泄洪槽和挑流段發(fā)生破壞的共性原因是止水缺陷，受脈動水壓力而破壞，魚塘底板混凝土厚度、基礎(chǔ)錨筋等方面存在不足和缺陷。

在新能源汽車領(lǐng)域，巴爾查斯同樣展現(xiàn)出了非凡的技術(shù)實(shí)力，其涂層已經(jīng)成功應(yīng)用于某知名品牌的新能源汽車中的差速器，并將有可能逐步在中國實(shí)施量產(chǎn)。由于電動汽車的變速器和差速器的轉(zhuǎn)速更快，其工況也更為復(fù)雜，因此就需要有壽命更長、表面質(zhì)量更好的零件被使用。事實(shí)上，在電動機(jī)方面，巴爾查斯的高轉(zhuǎn)速軸承涂層已經(jīng)在進(jìn)行測試了。除此之外，巴爾查斯的涂層技術(shù)也將在充放電、壓縮機(jī)熱管理及空調(diào)系統(tǒng)熱管理的控制方面進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新，旨在減小新能源汽車的熱損失及電損失，使能源的利用率?更高。

4.2 語言發(fā)展層面設(shè)計(jì)

目前國內(nèi)和國外市場上適用于自閉癥兒童的玩具數(shù)量日益增長，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)上所查詢的資料，將市面上的玩具從功能角度上分為六大類：感知類、語言發(fā)展類、情感認(rèn)知類、運(yùn)動操作類、社交互動類（合作類和競爭類）、學(xué)習(xí)發(fā)展類，見表1。

（2）課題申報(bào)過程時(shí)間較為緊張，科研人員主要精力放在課題目標(biāo)、研究方向及研究路徑的編寫上，對于經(jīng)費(fèi)預(yù)算編制，則是“拍腦袋，湊湊數(shù)”。

因果分析法通過運(yùn)用魚骨圖進(jìn)行分析，從而發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致問題產(chǎn)生的根本原因。在設(shè)計(jì)自閉癥兒童玩具過程中，采用因果分析法能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)提供思路和方向，有助于從問題產(chǎn)生的結(jié)果出發(fā)，一步一步向前推理，進(jìn)而尋找產(chǎn)生問題的可能原因，然后進(jìn)行分析，把其中的相關(guān)因素以圖形的形式直觀清晰地表達(dá)出來，從而快速有效地解決問題，最終取得最佳設(shè)計(jì)方案。

475例高危人群，268例內(nèi)膜增厚者，占56.42%（268/475）；138例頸動脈斑塊，占29.05%（138/475）；69例頸動脈狹窄，占14.53%（69/475）。

在社會交往層面上，可以簡單將其分為社交行為障礙和社交交流障礙，自閉自閉癥兒童社交層面對應(yīng)的玩具如表2 所示。通過對比分析可以發(fā)現(xiàn)，二者都存在著相同的情感認(rèn)知方面的問題，這將會導(dǎo)致兒童與他人溝通交流時(shí)存在障礙，那么在社會交往層面上的設(shè)計(jì)，可以更多地考慮情感認(rèn)知類玩具的設(shè)計(jì)。

4.3 興趣發(fā)展層面設(shè)計(jì)

興趣發(fā)展層面的玩具設(shè)計(jì)，可以將其分為藝術(shù)類興趣發(fā)展以及職業(yè)類興趣發(fā)展，如表4 所示，兩大類所對應(yīng)的玩具有語言發(fā)展類玩具、社交互動類玩具、學(xué)習(xí)發(fā)展類玩具，例如藝術(shù)類的敲擊琴和職業(yè)類的角色扮演等。多數(shù)家長和社會教育機(jī)構(gòu)將康復(fù)重心放在了自閉癥兒童的認(rèn)知發(fā)展和社會交往等核心癥狀上，積極培養(yǎng)其生活自理能力培養(yǎng)，反而忽視了兒童本身興趣的發(fā)展，目前應(yīng)當(dāng)在注重兒童生活自理能力的培養(yǎng)的基礎(chǔ)上增加兒童的興趣發(fā)展的機(jī)會。

5 結(jié)語

文章通過使用TRIZ 理論中的因果分析法，結(jié)合其思維工具魚骨圖，以逐漸增強(qiáng)的形式客觀地梳理了自閉癥兒童的癥狀。通過調(diào)研市場上的各種玩具，從功能角度出發(fā)將玩具分類，并分析其對應(yīng)的特點(diǎn)，以自閉癥兒童存在的生理及心理問題為基礎(chǔ)，從社會交往層面、語言發(fā)展層面、興趣發(fā)展層面幾個方面對自閉癥兒童玩具的設(shè)計(jì)提出了一些建議，同時(shí)也為自閉癥兒童的干預(yù)訓(xùn)練提供了一定的參考借鑒。

課堂中教師的職責(zé)是什么呢？教師可以設(shè)計(jì)層次分明的思考題，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真閱讀文本，用已學(xué)得的知識解決實(shí)際問題，并提供學(xué)生各抒己見的機(jī)會，最后，教師再通過課堂小結(jié)使教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)化、完整化。學(xué)習(xí)的主動權(quán)應(yīng)交給學(xué)生，不能采用“填鴨式”，更不能采用“機(jī)灌式”開展教學(xué)。教師的任務(wù)是根據(jù)學(xué)生需要，采用“提出任務(wù)，學(xué)生自學(xué)，教師輔導(dǎo)，歸納問題，集中講授”的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，精選學(xué)生感興趣的文章進(jìn)行閱讀學(xué)習(xí)，再讓學(xué)生通過自己的閱讀解決問題。在教學(xué)蘇教版八年級（上）第三單元時(shí)，我做了如下設(shè)計(jì)。

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