基于榫卯結構的兒童益智類玩具創新設計研究

佟明星

（東北林業大學,黑龍江哈爾濱 150000）

一、前言

2015年10月，中國共產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，為進一步優化生育實施三胎政策。在政策發展下，對于學齡前階段兒童智力開發與引導的相關產品，如益智類玩具等逐漸成為國家產業發展的一個重要方向。

我國作為世界生產制造大國，玩具生產方面已得到很大發展。但仍處于代加工階段缺乏對玩具本身的自主創新。在兒童玩具研究方面國內外都處于不斷探索的過程中，如任興邦先生在《中國玩具的工業發展史》中總結了在新中國成立后玩具產業經歷的不同重要發展階段；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《兒童產品設計攻略》提出應從兒童身心、智力開發、認知等方面對各種兒童產品設計審視分析。通過以上研究可知，國內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。但目前國內在文化特色益智玩具創新設計方面還需進一步研究。本論文就是對傳統特色榫卯結構在兒童玩具中的方法進行創新設計，起到智力開發、傳承與發揚中國文化精神作用的特色兒童玩具。基于此，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新設計方法與分析

通過對兒童玩具發展現狀了解，再對兒童階段年齡特征、玩具材料、工藝、結構等方面進行分析研究，找出兒童益智玩具與榫卯結構結合的創新方向。

（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對象集中在3-6歲的學齡前兒童。此年齡階段是兒童發展的黃金時期。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、連續性和不穩定性等情緒性表達。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、旋轉等動作到大程度地控制身體，做一些精細的動作。

（二）榫卯結構應用于兒童玩具的新材料分析

在榫卯玩具創新設計中，新材料的選用應具有更加安全和環保的優勢，更好地發展兒童玩具，并滿足榫卯的物理結構特點。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。

1.應用（甘蔗）環保型塑料

兒童使用玩具材料選取的安全性尤為重要。目前，環保型（甘蔗）塑料材質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）為基礎的可降解環保材料。材質本身無毒無害、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保材料，與榫卯玩具結合可擴大榫卯的應用范圍和適應現代化生產。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使用材料，有著中國傳統文化的特征。其紋理自然多變并符合人體生理變化規律，可給兒童帶來一種舒適感。但隨社會發展，對木材進行過多的開采，嚴重影響了生態環境。每年我國廢棄的木質產品就可達到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利用降低成本。且木材本身滿足榫卯結構的力學要求，應用于榫卯玩具中有一定的造型優勢。

（2）回收紙質材料

紙質材料相對于其他玩具材質，具有較高的可控性、成本低等優勢。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保材質，可滿足兒童玩具安全標準。通過回收并重新制漿、調和的方式進行二次開發。應用榫卯結構中簡單的穿插結構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保的時代發展趨勢。

（三）榫卯結構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為豐富的人造材料。在工藝上不再局限于傳統手工藝，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，以往的手工藝已經很難快速滿足兒童對玩具的想象。通過3D打印技術可根據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工藝。同時，也是榫卯結構在現代化生產中很好的呈現方法。

2.數控技術

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

（四）基于榫卯結構的兒童玩具模塊化結構分析

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

如圖1所示，本次兒童益智類玩具的模塊化，以榫卯結構中直榫“十字形”作為玩具基礎單位，此結構形式在傳統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。以此榫卯結構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 本設計中榫卯結構的模塊三視圖

三、榫卯結構應用于兒童玩具產品的設計實踐

目前兒童玩具發展迅速，很多由于缺乏創新已跟不上時代潮流。所以決定融合以上方式對傳統結構再設計，并考慮到3-6歲階段兒童問題，將復雜結構簡單化、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）造型的構想

本次玩具造型采用我國具有傳統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，能促進兒童對傳統文化的認知。在材料上，采用（甘蔗）環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。在造型和結構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。可通過對玩具的反復拼裝，鍛煉兒童思維能力。同時應用榫卯結構和傳統生肖形象配色特點與玩具相結合，可很好地通過玩具對傳統文化進行了解，潛移默化的感染，繼承和發揚中華傳統文化特色。

（三）方案的展示

根據以上目的，結合模塊化設計分析中的“十字形”榫卯結構為基礎單位結構，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構單位的模塊組成。可在休閑時把玩，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建，反復拼搭實驗。如圖2，按步驟將構件相互組裝。也可自主發揮想象進行拼搭，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 生肖雞的構建方法與成品展示

四、結語

本論文對兒童玩具材質、工藝、結構以及拼接方式等進行創新設計分析，選取學齡前3-6歲兒童為使用對象，對玩具內部結構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文化進行傳承與傳播。同樣，本次設計基于中國傳統文化意識的結構造型，提出對兒童益智類玩具開發的新辦法，對傳統益智類玩具進行創新設計具有一定的參考作用。且在未來的設計過程中，中國傳統文化的結構造型也不僅僅局限于榫卯結構上，應進一步的考慮到更多傳統元素與傳統造型的結合。