基于視覺認知的自閉癥兒童干預圖卡角色造型設計研究

趙玉婉，張丙辰，王艷群，宋麗姝

基于視覺認知的自閉癥兒童干預圖卡角色造型設計研究

趙玉婉1，張丙辰1，王艷群2，宋麗姝3

(1. 江蘇師范大學機電工程學院，江蘇 徐州 221116；2. 江蘇師范大學科文學院，江蘇 徐州 221116；3. 圣彼得堡彼得大帝理工大學，俄羅斯 圣彼得堡 195251)

以自閉癥兒童視覺認知特點為基礎，探究自閉癥兒童的視覺意象偏好，解析干預圖卡角色造型的設計要素，充分發揮干預圖卡的效能。首先通過康復機構、教輔人員、特殊教育網站等渠道整理目前市場上流通的自閉癥兒童干預圖卡，篩選出具有代表性的圖卡角色造型，并結合自閉癥兒童視覺認知特點對角色造型的特征進行意象分析，整理視覺意象詞匯；然后運用語義差異法，將視覺意象詞匯和圖卡樣本相結合制作評估量表，對獲得數據進行統計整理，通過結合因子分析法提取出視覺意象主因子；最終構建自閉癥兒童視覺認知偏好與主意象因子之間的映射關系。通過調研與實驗，整理了具有代表性的干預圖卡角色造型，結合自閉癥兒童的視覺偏好與意象詞匯，有針對性地調整造型特征，能夠增強干預圖卡角色造型的趣味性，提高干預訓練的有效性，為教輔人員進行干預訓練提供參考。

自閉癥兒童；視覺認知；干預圖卡；角色造型；視覺意象

自閉癥譜系障礙(autism spectrum disorders，ASD)，是一種廣泛性的發育障礙，主要癥狀表現為社會交往障礙、語言障礙、興趣狹隘以及重復性的刻板行為等特征[1]。世界范圍內各國專家對自閉癥譜系障礙早期干預模式進行了廣泛地研究，結果表明對自閉癥譜系障礙能越早發現和干預，其治療效果越好，因此康復人員多采用早期干預訓練的方式輔助改善自閉癥障礙的癥狀[2]。隨著自閉癥診斷標準的不斷完善、國內外社會人士對自閉癥干預方法研究的積極參與，早期的干預訓練方式逐漸從以教輔人員引導為主轉變為以自主學習為主[3]。研究發現，視覺學習為自閉癥兒童的早期干預治療提供了嶄新的思路，從視覺認知的角度出發，有利于自閉癥兒童更好地融入社會[4]。

1 自閉癥兒童視覺認知特點

視覺認知加工在自閉癥兒童早期干預領域中有廣泛的應用，其能夠把握事物本質特征，包括簡化、抽象、分析、綜合、比較以及結合其他線索做出識別[5]。國內外學者從多角度對自閉癥兒童的視覺認知特點展開了研究。DOVER和LE COUTEUR[6]認為，個體發展變化具有差異性，依賴外在行為和語言能力對自閉癥譜系障礙癥狀進行診斷容易出現誤差，依靠視覺加工特點進行研究更有意義。SHANE等[7]探討了多媒體對輔助視覺支持方法改善自閉癥兒童語言水平的影響，結果顯示對促進溝通能力具有積極作用。GONZALEZ等[8]通過比較自閉癥兒童和正常兒童在模擬仿真情景中的注視時間，發現自閉癥兒童對視覺線索更為敏感，在視覺搜索中占有優勢。李歡和杜澤星[9]運用圖片交流溝通系統(picture exchange communication system，PECS)進行干預訓練，結果顯示采用圖片交流的方法可以增加自閉癥兒童主動交流頻次。THIEMANN-BOURQUE[10]研究發現若自閉癥兒童接受超過為期半年的PECS教學，有利于識別自然情境中的圖形符號。

通過以上研究發現，自閉癥兒童在視覺活動方面占有較大的優勢，結合其視覺認知特點，配合圖形、符號的有效設計，有助于調動自閉癥兒童的積極性，提高其干預訓練的康復效果。

2 干預圖卡的角色造型設計

圖卡角色造型設計是指對個體形象的容貌、形體、發型等多維度進行解讀的設計，與視知覺感受聯系緊密[11]。自閉癥兒童干預圖卡通過不同類型的角色造型為自閉癥兒童提供視覺信息，而鮮明的圖形變化、視覺符號的意蘊使交流溝通的內隱和抽象方面變得具體，增強了兒童對各種角色形象的理解，激發其探索世界的好奇心[12]。角色造型作為干預圖卡設計要素的重要組成部分，以不同風格的造型特點揭示社會環境中的各種形象特征。

不同的圖卡角色造型能產生各種體驗：寫實的角色造型能加強兒童對客觀事物的印象，可愛和直觀的角色造型更容易讓兒童理解和記憶、造型夸張的角色造型設計與現實比例形成的落差會產生視覺感的興奮[13]。多位學者針對角色造型設計在自閉癥兒童干預圖卡中的應用展開了研究：ROSSET等[14]以人物、動物和非人類3種角色造型為干預媒介，觀察自閉癥兒童在訓練前后中的表現，數據結果表明兒童對卡通類型的圖形表現更有興趣。VAN DER GEEST等[15]讓自閉癥兒童觀看含有卡通人物類圖片，發現其注視行為與正常兒童相似，無目光接觸減少行為。

簡言之，角色造型設計更能發揮干預圖卡在早期干預中的價值。如果形象特點能符合自閉癥兒童的視覺偏好，會更有利于進行康復治療，因此解析自閉癥兒童視覺認知特點是對干預圖卡進行角色造型設計的重要前提。

3 實驗設計與研究

本次實驗設計的主要目的是研究兒童視覺認知特點與不同角色造型之間的關系，分析討論干預圖卡角色造型設計的方法，整個實驗具體流程如圖1所示。

3.1 干預圖卡角色造型樣本選取

通過走訪康復中心、特殊兒童醫院等相關機構，咨詢教輔人員和心理學顧問，發現目前康復機構提供干預圖卡類型較多，既包括自閉癥兒童題材圖卡，也有普通題材圖卡。通過對市場上的干預圖卡進行整理，并統計特殊教育網站及商城統計銷量較高的自閉癥兒童干預圖卡，共收集42種較為典型的干預圖卡角色造型(圖2)。

圖1 實驗設計流程圖

圖2 部分干預圖卡角色造型樣本

收集的干預圖卡樣本題材多樣，尺寸材質不一，其中包含生活自理類、社交行為類和邏輯思維類等不同種類的干預圖卡共225張。運用識別性、清晰度等多個方面對干預圖卡進行整理，去除風格相似、背景圖形干擾較大的角色造型，并邀請3位康復中心教師及2位資深設計師篩選出其中8種角色造型作為干預圖卡樣本。

為確保最終參與實驗的圖卡樣本具有代表性，咨詢教輔人員后與設計師協商，將篩選后的圖卡樣本統一制作，尺寸規格為9.0 cm′13.2 cm，材質為塑封銅版紙，避免其他干擾因素(圖3)。

圖3 代表性圖卡樣本

3.2 實驗樣本造型特征分析

通過形態相似性原則對樣本進行分類，可大致分為人物、動物、植物、器物角色造型類。將圖卡樣本在后續實驗中分別以S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7，S8作為樣本代號。格式塔心理學家韋特海默(Wertheimer)[16]認為，通過眼、腦的共同作用，知覺形象不斷進行組織、簡化和統一，直到產生出易于理解、協調的整體。基于該理論，探討幾何形和角色造型的相關程度。利用幾何形對圖卡樣本的角色造型設計進行結構分析，結合視覺認知特征，可知干預圖卡角色造型輪廓結構多為基本幾何形，即構成表現對象主體的幾何形狀，往往賦有不同的造型語意，表達出不同的情感，豐富角色層次[17]。如圓形由柔和的弧線組成，給人凝聚、圓滑、飽滿的感覺；而三角形視覺認知特征鮮明，給人沉穩、堅韌、鋒銳的感覺[18]。其他角色造型細節對整體認知也有影響，圖卡樣本角色造型設計的主要特點見表1。

表1 樣本信息介紹表

3.3 干預圖卡角色造型設計偏好統計

實驗選擇16名來自康復機構的3~6歲自閉癥兒童作為被試，臨床診斷符合《美國精神障礙診斷和統計手冊(第5版)》標準，該年齡段的兒童基本具備對圖形的認知能力，能基本配合實驗的進行，實驗前向被試兒童的家長詳細地說明本次研究的內容和意義，并獲得家長自愿參加同意書。由于實驗過程過長，需要兒童具有一定的靜坐能力和耐心，剔除不能完成實驗的兒童和無效數據后，最終完成實驗任務的被試只有13名，被試人員分布見表2。

表2 被試人員分布圖

為了減少被試的緊張，避免外界的干擾，實驗地點在康復機構安靜的教室內進行。實驗前教輔人員對被試兒童進行初步講解，讓被試者完全了解實驗的流程，然后要求兒童自己觀察樣本，并做出判斷。實驗過程中為排除干預圖卡呈現位置不同對被試視覺的影響，給予被試隨機排序的8個圖卡樣本，要求被試按照自己的喜愛程度對圖卡樣本從左自右依次進行排序，作為被試對角色造型視覺偏好的反映態度，即很討厭、有點討厭、無反應、有點喜歡、很喜歡。被試可隨時改變其想法，移動圖卡變換順序，當被試對最終排序安排感到舒適時，停止對圖卡進行排序。依據被試對干預圖卡排序情況，分析自閉癥兒童視覺偏好的反映。實驗后，教輔人員整理記錄不同形態圖卡樣本對應分值的被選擇次數，圖卡樣本被選擇次數較少兒童感興趣越小，被選擇次數較多兒童感興趣越大，最終得到圖卡樣本角色造型的喜好程度分布表(圖4)。

圖4 角色造型喜好程度統計圖

3.4 視覺意象詞匯的選取

對自閉癥兒童干預圖卡的角色造型偏好進行統計后，需要對角色造型的視覺意象特征進行分析。因此聯系有設計背景的設計師及相關工作人員展開視覺意象分析。視覺意象詞匯的收集渠道包括查閱相關的期刊、文獻、書籍、詞典等方法，前期共收集整理了與兒童理解能力相匹配的視覺意象詞匯54個。

3.5 視覺意象詞匯的萃取

視覺意象詞匯的數量選取是為了給后期的實驗奠定基礎，詞匯過少，會影響被試者對意象認知的表達，詞匯過多，不便于進行意象描述和統計，因此根據圖卡樣本角色造型的特征，將前期收集到的視覺意象詞匯進行初步整理，并通過咨詢教輔人員和設計師等相關人員意見，采用合并同類的方式，刪除出現頻次過少，且過于籠統的詞匯，保留更契合圖卡樣本角色造型設計的相關視覺意象詞匯[19]。整理后保留5個視覺意象詞匯，發現與角色造型設計的視覺意象具有較強的關聯性，可用于實驗(表3)。

表3 角色造型視覺意象詞匯分析

3.6 建立語義差異分量表

根據社會心理學家奧斯古德[20]提出的語義差異法(semantic differential)編制評估量表，為避免形容詞組的負面感受影響實驗，最終在李克特量表中采用1個形容詞的強弱來測評，即形容詞的否定形式來代替反義詞組。將萃取出的5個視覺意象詞匯與圖3中的角色造型樣本結合，建立5點尺度的語義差評分量表(圖5)。量表提供5個視覺意象詞匯作為意象測量標準，分別以1~5的分值作為被試對圖卡樣本符合視覺意象相應程度的評價，同時反映出被試對不同種類角色造型的視覺偏好。意象評價越靠近左側或右側的，則越靠近左側或右側的詞匯語義，靠近中間則代表中立的意象。

圖5 語義差評分量表示意

使用語義差異法對已經選定的8個圖卡角色造型樣本進行感性評價。為了保證實驗數據的可靠性，在打分前首先需給被試者初步講解形意象詞匯含義，使被試者了解實驗的要求和目的。然后被試根據自己的視覺感受，勾選評價的分值將感性的主觀評價數量化。為更好的獲取角色造型特征感知，被試者均為視覺傳達設計、藝術設計專業在校大學生，其中本科生31名，研究生8名，收回有效問卷36份，問卷的回收率為92.31%。然后將36份量表數據輸入SPSS軟件，根據統計學方法對數據進行處理。

4 數據統計與分析

4.1 數據統計

統計整理調查問卷數據，可以得到每個樣本測試后的平均分值，見表4。

表4 代表性意象評測值

4.1.1 信度檢驗

統計分析借助SPSS 22.0統計軟件，統計所有樣本評測數據，對樣本的評價得分進行信度分析，整體樣本的信度系數為0.814，且每個樣本的信度系數均大于0.700 (表5)，因此實驗結果數據有效，可靠性較高。

表5 可靠性分析報告

(注：基于程序中的所有變數完全刪除)

4.1.2 變量的共同度檢驗

為了確定提取的公共因子與原始變量在數據上的關聯程度，需要進行共同性檢驗。經數據統計分析得到共同性列表(表6)。測試意象因子的共同度均達到0.700以上，因此意象因子信息提取較為充分，實驗問卷效度較高。

表6 描述性意象共同性列表

4.1.3 因子貢獻度分析

因子分析所得的因子復負荷可以作為衡量因子貢獻度的標準，其復負荷的絕對值越大，該成分的貢獻度越大。從表7可知，第1個意象成分初始特征值為2.900，第2個為1.076，2個意象主成分共解釋了所有因子79.51%的變異，2個意象主成分可以較好地進行變量解釋。

表7 基于角色造型的視覺意象因子復負荷列表

4.2 主因子分析和提取

根據實驗結果可以得到視覺意象的主成分，以及各視覺意象主成分的載荷系數(表8)。

表8 意象詞匯分析結果

從主成分旋轉矩陣中可以看出，第1主成分中流暢的、新穎的、柔和的載荷系數分別為0.833、0.707和0.862，這3個感性意象的載荷絕對值最大，能夠包含最多的第1主成分原有變量信息，順序依次是柔和的>流暢的>新穎的，由前面意象語義分析可知，其是兒童對角色造型輪廓的視覺感受，即與描述造型曲面弧度及輪廓的轉折劇烈程度相關。清朝詩人王士禛的《池北偶談》提到“圓潤”，含有圓而光滑的意味，可以描述造型的完整感、勻稱感等特性，即與描述造型柔和、形態構成中的輪廓光滑程度有關，因此可將第1意象主成分因子命名為“圓潤”。在第2主成分中，鮮明的、動感的、新穎的載荷系數分別為0.960、0.938和0.488，三者包含了最多的第2主成分原有變量信息，順序依次為鮮明的>動感的>新穎的，其是對角色造型變化的視覺感受，與描述造型比例及輪廓細節的塑造相關，整體造型富有視覺沖擊力。《壺天錄》提到“活潑”，含有生動、自然、活力的意味，可以描述造型比例、細節等特性，即與描述造型設計尺度比例、細節精致程度有關，因此將第2意象主成分命名為“活潑”。

4.3 兒童視覺偏好度與視覺意象主因子的映射關系式

5 結束語

自閉癥兒童對視覺提示具有較高的敏感度，通過探究不同角色造型的特征，可以較好地解析自閉癥兒童的視覺偏好：①通過整理圖卡樣本發現，自閉癥兒童對干預圖卡角色造型的視覺偏好更多的集中在器物和動物的類型上。②通過對設計師、教輔人員訪談，從54個視覺意像詞匯中萃取出“鮮明的”、“動感的”、“流暢的”、“新穎的”、“柔和的” 5個視覺意象詞匯。③結合問卷調查，完成意象詞匯與角色造型設計要素的匹配，對實驗數據進行因子分析，提取出“圓潤”和“活潑” 2個主意象因子，構建兒童視覺偏好與主意象因子之間的映射關系式，將自閉癥兒童的視覺認知與干預圖卡角色造型的形態輪廓、細節比例關聯起來，在視覺上形成節奏和韻律的變化，減緩自閉癥兒童干預過程中的視覺疲勞，為圖卡角色造型設計的繼續深入提供參考，以期提高自閉癥兒童主動閱讀的興趣，更好的進行干預訓練。

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Research on role modeling design of intervention card for autistic childrenbased on visual cognition

ZHAO Yu-wan1, ZHANG Bing-chen1, WANG Yan-qun2, SONG Li-shu3

(1. College of Mechanical and Electrical Engineering, Jiangsu Normal University, Xuzhou Jiangsu 221116, China; 2. Jiangsu Normal University Kewen College, Xuzhou Jiangsu 221116, China;3. Peter the Great Saint-Petersburg Polytechnic University, Saint Petersburg 195251, Russia)

Based on the visual cognitive characteristics of autistic children, explorations were made on the visual image preference of autistic children, and analyses were conducted concerning the design elements of role modeling of intervention cards, thus giving full play to the effectiveness of intervention cards. First, through such channels as rehabilitation institutions, teaching aids, and special education websites, the intervention cards for autistic children currently circulated in the market were sorted out, a representative role model of the cards was selected, and the image analysis was made regarding the characteristics of the role model and the visual image vocabulary was sorted out based on the visual cognitive characteristics of autistic children. Then the semantic difference method was adopted to combine the visual image vocabulary with the map. The main factors of visual image were extracted by the factor analysis. Finally, the mapping relationship between visual cognitive preference and mental image factors of autistic children was constructed. Through the investigation and experiment, the representative role modeling of intervention cards was sorted out. If we combine the visual preference and image vocabulary of autistic children and adjust the modeling characteristics, the appeal of role modeling of intervention cards can be enhanced, the effectiveness of intervention training improved, and experience for teaching aids provided.

autistic children; visual cognition; intervention cards; role modeling; visual image

TP 751.1

10.11996/JG.j.2095-302X.2020030461

A

2095-302X(2020)03-0461-08

2019-11-26；

2020-01-12

江蘇師范大學研究生科研與創新計劃項目(2019XKT168)；江蘇省高等學校自然科學研究面上項目(19KJD460004)；教育部人文社會科學研究規劃基金項目(18YJAZH123)

趙玉婉(1994-)，女，江蘇徐州人，碩士研究生。主要研究方向為兒童產品設計。E-mail：395867139@qq.com

張丙辰(1976-)，男，湖南衡陽人，副教授，博士，碩士生導師。主要研究方向為設計方法、人機交互等。 E-mail：542498542@qq.com