基于TRIZ 理論的ASD 兒童玩具設計研究

ASD，即所謂的自閉癥，于日常生活中也叫作孤獨癥，通常在嬰幼兒階段就會出現。目前專家對其成因持不同看法，同時這一病癥是否與遺傳存在直接的關聯性還尚未確認。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，但實際上國內自閉癥患者數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，國內的自閉癥兒童玩具市場尚未十分成熟

，大多數玩具并沒有考慮到自閉癥兒童的真正需求，也沒有將相關理論與設計結合

。與此同時，TRIZ 理論（即發明問題的解決理論）在國內正逐步推廣和應用，在針對自閉癥兒童康復輔助玩具的設計過程中，可以幫助用戶明確方向，使用戶從數千種解決方案中快速找到解決復雜發明問題的方案

。

1 TRIZ 理論概述

TRIZ 理論體系是由科學家阿奇舒勒（GenrikhSaulovich Altshuller）等人提出的一套有關發明問題的基本理論，其通過總結人們進行技術性難題解決過程中所遵循的科學原理和法則，開發出一系列基于創新性思維的方法或方案，創造性解決新產品開發過程中的實際問題

。主要內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 理論的戶外運動水杯創新設計研究》中總結TRIZ 的重心是技術系統進化法，在運用該方法進行設計時，需要將具體問題轉化為TRIZ 一般問題，再得到最優解運用在具體的設計問題上

。

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

。任秉杰指出運用TRIZ 理論解決問題首先需要對遇到的難以解決的問題進行分析，其次用TRIZ 工具對標準問題得到通用解，最后在經過比較分析通用解和實際問題后從實際狀況出發考慮各種限制因素將其轉化為特殊解

。

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《精神疾病診斷與統計手冊》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刻板行為兩大核心缺陷，包含了兩大診斷領域、七項標準。社會溝通與交往障礙是最典型、最核心的臨床表現，存在質的缺陷，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計理念及實施效果分析………………………………… 朱 文，郭小嬴，馮亞耐(12.29)

張旭陽將TRIZ 理論與人機工程學結合來設計可穿戴醫療袖套，并根據醫療袖套和用戶的功能需求進行了配套的APP 交互界面設計，旨在為下一代產品的改進提供范式

；薛凱星利用TRIZ 理論和技術來改進和設計戶外運動水杯，該項目的目標是實現戶外水杯的針對性和便攜性改進，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輔助玩具的理想解，通過確定玩具設計中的矛盾沖突并運用一系列原理解決矛盾沖突，進而開展設計實踐，得出在設計自閉癥兒童玩具時應將兒童的快樂和癥狀的干預結合考慮這一結論

。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 嚴重影響患者生活、學習及身心健康，給家庭及社會帶來了沉重負擔。幫助ASD 兒童重新建立起人際關系，不僅是兒童本身的需要，更是來自外界各種與之相聯系的群體的共同期盼。同時，為了更好地進行分析并尋求解決問題的最優設計方案，需要綜合考慮到兒童的生理需求、康復需求以及與之相關的父母需求、教育者需求等多方面的需求。圖1 是通過查閱相關文獻資料，走訪自閉癥兒童家庭、自閉癥康復機構得到的問題和需求分析。

3 基于TRIZ 理論的ASD 兒童玩具設計分析

3.1 ASD 兒童玩具類別分析

因果分析圖中顯示，在語言發展層面上，自閉癥兒童存在語言理解能力差、語言發育遲緩以及交流的時候沒有表情動作等問題，如表3 所示。基于自閉癥兒童這一特性，可以考慮增加玩具的語言交流、陳述環節，營造孩子語言學習環境，逐步提高語言理解能力，促進語言系統成長。

3.2 TRIZ 理論在ASD 兒童玩具設計中的應用分析

有研究表明自閉癥與免疫功能障礙和大腦炎癥密切相關，另一方面中醫認為自閉癥是因為本身先天不足，后天成長又沒有得到細心呵護所導致的

。自閉癥的威脅性高，若放任不管、不及時進行干預治療，會導致自閉癥兒童發生自殘等危險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歷。

從表3 中可以看出自閉癥兒童行為層面對應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型機器人等，雖然很好的解決了語言方面的問題，但是時間長了兒童會對其產生厭煩心理。因此，語言發展的培養需要將社交互動與語言類玩具結合，例如樂高等合作互動型玩具或者Four In A Row 等競技類玩具，增加陪伴時間，在陪伴的過程中，提高孩子的情感認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?？贪逯貜托袨?、情緒行為異常排在魚骨圖的中間，即兩者在ASD 兒童平時表現中比較常見。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知方面的兒童玩具產品大多設計成圖卡、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、感覺統合能力的十二生肖拼圖玩具，且經實驗評估發現此類玩具在引導提升其語言交流、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點進行玩具設計。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，同時具有一定的直觀性。當然身旁要有其他人員的陪同，給予兒童及時的指導，使兒童置身其中，具有一定的體驗感，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。

在運用TRIZ 理論設計自閉癥兒童康復輔助玩具時，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知和心理需求，深入研究兒童的生理及心理特點，使這類群體愿意玩玩具，同時在玩的過程中達到切實鍛煉手腦機能、輔助康復的目的

。為了實現理想解，設計人員需要結合自閉癥兒童這一人群的具體特征，將設計中遇到的矛盾以矩陣的形式列舉下來，根據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計。

位于自閉癥兒童玩具的設計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，實現輔助康復的功能；其次是通用性，玩具的設計應運用通用設計原則，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，使兒童產生想要玩玩具的興趣，外形圓潤活潑，同時玩具的材料也要具有安全性。

4 基于TRIZ 理論的ASD 兒童玩具設計策略

根據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計方向進行總結并提出相應的設計策略建議。

4.1 社會交往層面設計

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，大多數工程均具備安全運用條件。貴州魚塘（2006 年）、湖北寺坪（2007 年）等4座面板壩樞紐投運首次泄洪時，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險。事后檢查魚塘、寺坪溢洪道泄槽底板抗浮穩定安全系數滿足規范要求，布置和結構設計屬常規做法，符合規范要求，泄洪槽和挑流段發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、基礎錨筋等方面存在不足和缺陷。

在新能源汽車領域，巴爾查斯同樣展現出了非凡的技術實力，其涂層已經成功應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施量產。由于電動汽車的變速器和差速器的轉速更快，其工況也更為復雜，因此就需要有壽命更長、表面質量更好的零件被使用。事實上，在電動機方面，巴爾查斯的高轉速軸承涂層已經在進行測試了。除此之外，巴爾查斯的涂層技術也將在充放電、壓縮機熱管理及空調系統熱管理的控制方面進行相應的技術創新，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 語言發展層面設計

目前國內和國外市場上適用于自閉癥兒童的玩具數量日益增長，結合網絡上所查詢的資料，將市面上的玩具從功能角度上分為六大類：感知類、語言發展類、情感認知類、運動操作類、社交互動類（合作類和競爭類）、學習發展類，見表1。

（2）課題申報過程時間較為緊張，科研人員主要精力放在課題目標、研究方向及研究路徑的編寫上，對于經費預算編制，則是“拍腦袋，湊湊數”。

因果分析法通過運用魚骨圖進行分析，從而發現了導致問題產生的根本原因。在設計自閉癥兒童玩具過程中，采用因果分析法能夠為設計提供思路和方向，有助于從問題產生的結果出發，一步一步向前推理，進而尋找產生問題的可能原因，然后進行分析，把其中的相關因素以圖形的形式直觀清晰地表達出來，從而快速有效地解決問題，最終取得最佳設計方案。

475例高危人群，268例內膜增厚者，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的玩具如表2 所示。通過對比分析可以發現，二者都存在著相同的情感認知方面的問題，這將會導致兒童與他人溝通交流時存在障礙，那么在社會交往層面上的設計，可以更多地考慮情感認知類玩具的設計。

4.3 興趣發展層面設計

興趣發展層面的玩具設計，可以將其分為藝術類興趣發展以及職業類興趣發展，如表4 所示，兩大類所對應的玩具有語言發展類玩具、社交互動類玩具、學習發展類玩具，例如藝術類的敲擊琴和職業類的角色扮演等。多數家長和社會教育機構將康復重心放在了自閉癥兒童的認知發展和社會交往等核心癥狀上，積極培養其生活自理能力培養，反而忽視了兒童本身興趣的發展，目前應當在注重兒童生活自理能力的培養的基礎上增加兒童的興趣發展的機會。

5 結語

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

課堂中教師的職責是什么呢？教師可以設計層次分明的思考題，引導學生認真閱讀文本，用已學得的知識解決實際問題，并提供學生各抒己見的機會，最后，教師再通過課堂小結使教學內容系統化、完整化。學習的主動權應交給學生，不能采用“填鴨式”，更不能采用“機灌式”開展教學。教師的任務是根據學生需要，采用“提出任務，學生自學，教師輔導，歸納問題，集中講授”的任務驅動教學法，從學生實際出發，精選學生感興趣的文章進行閱讀學習，再讓學生通過自己的閱讀解決問題。在教學蘇教版八年級（上）第三單元時，我做了如下設計。

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