虛擬現實支持孤獨癥兒童康復教育的優化策略

李東一 李 莉

（1.武漢輕工大學管理學院；2.武漢輕工大學藝術設計學院 湖北武漢 430048）

孤獨癥又稱自閉癥，是一種廣泛性神經發育障礙，其主要特征表現為言語障礙，認知障礙，社交障礙，刻板行為，個人活動或興趣受限等[1]。近年來，孤獨癥康復干預逐漸覆蓋了心理、教育、藝術、運動、醫學等多個領域，已知的干預方法就超百種，我國孤獨癥康復機構一般采用感覺統合，回合式教學，自然情景干預，認知行為干預，社交技能訓練等方法[2]。《“十四五”特殊教育發展提升行動計劃》中鼓勵特殊教育充分引進互聯網、大數據、虛擬現實和人工智能等新技術。虛擬現實（VR）是一種利用交互式硬件和軟件創造沉浸式體驗的新技術，通過傳感器設備模擬的視覺、聽覺和味覺等感官體驗與用戶發生交互，很大程度上還原了現實中的體驗。隨著虛擬現實技術的不斷成熟及其對孤獨癥干預有效性的初步顯現，如何在傳統康復教育的基礎上合理使用VR 技術，以此提升孤獨癥兒童的康復教育質量，將具有重要的現實研究價值。

一、“VR教育”的動因和基礎

（一）“VR教育”的動因：傳統康復教育的效果不佳。

1.兒童對傳統康復教育的注意力有限。無論殘疾與否，注意力都是人類主動參與學習知識和技能的前提條件，因此集中注意力是孤獨癥兒童接受康復教育的必要條件之一。但往往由于自身缺陷，孤獨癥兒童很難長時間專注于傳統的康復教育中。如，在認知能力教育中，為了達到使兒童認識日常物品的目的，傳統康復教育通常使用實物和卡片提示的方法，但孤獨癥兒童往往對其司空見慣，無法對這種常見的物品提示法集中注意力，進而導致其康復教育效果不佳。

2.部分傳統康復教育安全性不足。在一些針對性的傳統康復教育中，現實環境存在著一定的危險因素，這些因素對兒童的刺激是不可控制的，在這樣的環境下，孤獨癥兒童容易表現出煩躁焦慮和拒絕接受康復教育的行為。如某些孤獨癥兒童對過馬路這項基本的生活技能并不熟悉，但是在這類生活技能康復教育中，教學內容往往是老師帶著兒童去實際體驗，無法在教育過程中避免可能造成的車禍風險。此外，考慮到孤獨癥兒童通常伴有并發癥如癲癇[3]等，進一步增加了其危險程度。因此，康復老師往往無法在現實環境中開展該類生活技能的康復教育。

（二）“VR教育”的基礎：虛擬現實技術的有效應用。虛擬現實技術于1996年首次被應用在孤獨癥兒童的輔助治療和干預中[4]，同年的一項研究也證實了其作為技術手段干預孤獨癥的可行性[5]。“VR教育”是在傳統康復教育的基礎上，用虛擬現實技術生成的場景、人物和物品等虛擬物體，替代傳統康復教育中相應的現實物體的一種模式。與傳統康復教育相比，“VR教育”能夠更高效地提高兒童接受康復教育的興趣，提供安全可控的康復教育環境，具有易復制、易反復開展學習，完整監控康復干預過程，精確捕捉兒童反饋等優勢。

1.社會認知康復教育。社會認知能力低下是孤獨癥兒童的核心癥狀之一，主要包括了對人的情緒認知障礙、社會情緒能力低下等問題。一些孤獨癥兒童經過“VR教育”訓練后，理解虛擬現實中人物表情的能力有了顯著的提升，證明虛擬現實技術能有效地應用于孤獨癥的情緒認知康復教育中[6]。利用VR 和傳感器設備設計虛擬角色，引導孤獨癥兒童與其進行虛擬場景互動也在一定程度上提高了其社會情緒能力[7]。此外，在經過基于VR 技術的社會認知康復教育（VR-SCT）后，兒童的社會認知能力和現實生活中的工作能力也能夠得到顯著提高[8]。

2.社會交往康復教育。大多數孤獨癥兒童存在社會交往障礙的問題，言語理解障礙和社交技能缺失是其中重要的兩個方面。利用VR技術使孤獨癥兒童進入一個虛擬的交流場景，引導兒童與虛擬場景中的輔助實驗人員進行語言交流。在這項言語理解康復教育中，VR技術能夠通過模擬談話來加強兒童的社交能力[9]。此外，利用VR 技術設計出日常購買生活物品的場景，能夠引導兒童在場景中完成取貨和支付等操作[10]。兒童既無需在虛擬社交中擔心被拒絕，又無需在購買物品中擔心錯誤操作帶來的麻煩，進一步增加了其進行社交行為的積極性。

3.脫敏康復教育。孤獨癥兒童對個別地點、物品、色彩或是某種性格存在高敏感的反應，這種特質在孤獨癥兒童中廣泛存在，容易導致焦慮不安等表現，嚴重時會影響正常的生活和學習[11]。針對特定的高敏孤獨癥兒童，利用VR技術設計有聲虛擬現實場景，引導兒童通過深呼吸和平緩運動來降低自身對特定場景的敏感度[12]，可以達到較好效果，由此可見虛擬現實為孤獨癥的脫敏提供了良好的康復教育體驗。

二、“VR教育”面臨的現實挑戰

（一）設備與場地成本較高。一套支持孤獨癥兒童康復教育的虛擬現實硬件設備包括但不限于一塊大小合適的活動場地、一臺計算機、一臺VR設備及其所適配的手柄等。根據康復教育目標的不同，具體所需要的設施和場地成本也有所不同。如，為了進行孤獨癥兒童過馬路這類日常生活技能的康復教育，需要構建一個模擬日常馬路的虛擬環境。為了更真實地還原馬路的現場，其提供給兒童進行活動的實際場地大小也要相應增加。此外，針對孤獨癥兒童顏色認知和注意力集中能力的康復教育中，需要讓兒童佩戴上搭載眼球追蹤技術的VR頭戴設備，以便實時接收兒童的眼部注視點反饋，其中搭載眼球追蹤技術的硬件設備成本也較高。另外，越高的康復教育目標需要越高質量的沉浸體驗，其需要高規格的設備支持，所需的硬件和場地成本也會隨之增加。

（二）缺乏個性化定制。大多數虛擬現實場景的互動內容存在同質化嚴重的問題，缺乏“對癥下藥”的個性化定制。一些優質的VR軟件資源僅僅服務于娛樂游戲，面向孤獨癥兒童所設計的場景要么將游戲場景生搬硬套過來，要么交互功能過于簡陋，甚至對不同功能障礙的孤獨癥兒童套用同一個類型的場景模板。“VR教育”必須經過偏好測試和輔助學習才能發揮作用。在設計“VR教育”虛擬環境之前，需要對孤獨癥兒童進行場地、物品、環境色等元素的偏好測試，以便最大程度減少兒童的排斥反應。雖然孤獨癥核心癥狀為言語障礙，社交障礙以及刻板行為等，但其實際上是一種譜系障礙，一百個患者中可能存在一百種偏好或厭惡情況，一項高效的“VR 教育”不能以該群體廣泛的偏好來固化場景設計。此外，在場景設計完成后，為了避免現實場景切換到虛擬場景之間的割裂感，同時輔助兒童適應“VR教育”，在場景中需要預設至少一位虛擬化的輔助人員，這些輔助人員一般是由醫生，輔導老師或是受過訓練的家長在虛擬場景中擔任的，以便協助兒童進行交互。不同癥狀的兒童需要不同程度及不同功能的輔助手段。因此，缺乏個性定制的虛擬場景會嚴重降低“VR教育”的質量。

（三）成癮風險較大。虛擬現實技術作為數字科技發展的產物，常常與網絡游戲、電子鴉片等字眼共同出現在大眾視野中，其接受度并不高，因為其存在一定的數字成癮風險。虛擬現實提供了類似網絡游戲般優秀的感官體驗，并賦予用戶較高的自由度和便捷度，特別是對受眾群體往往是尚未具有成熟判斷能力的兒童來說，不受現實規則制約的虛擬場景具有較高的吸引力。傳播學的“使用與滿足”理論認為用戶在使用媒介過程中，需求越得到滿足，該媒體對用戶的效果就越強。由于虛擬現實可以滿足用戶在不同方面的需求，因此對于用戶來說，虛擬現實技術具有強效果用戶繼而就會花更多時間沉浸在與虛擬現實的交互之中，當這個交互的時間超過某個度的時候，量變引發質變，用戶自然成癮[13]。

“VR教育”通過電子屏幕，傳感器和手柄與用戶產生交互，一旦用戶上癮，其長時間的屏幕暴露引發的危害，不僅將造成自身生理以及心理方面的問題，如睡眠質量[14]和視力下降[15]等，也會造成如社會活動次數降低[16]，表達性言語發育能力降低[17]等人際交往方面的問題。

（四）技術內容的監管難度較大。從兩個角度來理解VR技術內容的監管難度。一方面是針對VR技術本身的監管。VR產業在我國的發展還處于初始階段，行業發展以來產出了大量的VR動畫、視頻、圖書等媒體資源，此類資源憑借VR技術賦予的高真實性和沉浸性，使信息接收者更能享受身臨其境的體驗，一旦內容中存在暴力、色情等違規內容，其對用戶的危害將遠大于傳統媒體技術，對內容的監管難題不可避免地暴露在大眾面前。而且VR技術產出的信息資源在網絡中能被較為快捷地傳播，其傳播面較廣、速度較快的特性又進一步增加了監管的難度。

另一方面是針對干預內容的監管。孤獨癥兒童的特殊屬性意味著“VR教育”實施過程中可能產生如康復教育內容復雜，效果評估標準參差不齊等問題，監管難度較高。美國的一項制度為孤獨癥兒童的康復教育實施了一種循證實踐的方法，公布了一些經過科學證實有效的干預方法，其并未完全遵循醫學和心理學等學科嚴格的標準，而是根據自身的特色和專業特征，將被試實驗研究作為關鍵證據來源，動態地跟進調整干預方法[18]。該方法取得了一定的成功，因此一項有效的“VR 教育”也要相應實施動態監管。目前國內對VR技術作用于孤獨癥康復教育的監管體系還存在不足，在鼓勵新技術融入康復教育后，大多數情況下只是利用對VR技術原先的監管標準，并沒有針對孤獨癥康復教育的VR技術運用進行統一規范和要求，也沒有對個性化定制的內容建立統一的監管體系。

三、“VR教育”的優化策略

（一）“VR教育”資源的協同供給。

1.機構實施現實場地供給。“VR 教育”不能脫離一定的物理環境支持，即需要一定的場地供給。我國孤獨癥康復機構常用包括感覺統合、回合式教學，自然情景干預等康復教育方法，其中感覺統合方法是康復機構中應用率最高的方法[2]。大部分機構通常配有感統訓練教室，感統教室場地大小足夠容納兒童、教師、輔助員等人開展“VR教育”。在原教室有適當電源插座位置的前提下構建一間符合條件的教室，僅需要將識別VR頭戴設備位置的定位器固定在墻上方的位置，對原場地不做其他改動就能布置出一間“VR教育”教室，充分利用孤獨癥康復機構原有資源，減少場地成本。因此，康復機構在“VR教育”中承擔一定的場地供給責任是成本較低的優化策略之一。

2.高校進行虛擬場景補充。高校師生往往會在假期參加康復機構的社會實踐活動，形成“康復機構—高校”的志愿模式。一方面，康復機構為高校提供實踐機會，拓寬了在校學生融入社會的途徑，如康復及特教相關專業的同學能夠借此機會深入到康復教育的一線，累積社會實踐經驗；另一方面，高校師生為康復機構提供志愿服務，在康復機構人手短缺的假期及時地給予幫助，緩解了康復機構人力資源不足的情況。

針對現有大多“VR教育”缺乏個性化定制的問題，通過尋求一定的VR技術幫助，加快軟件更新速度，提高虛擬場景設計質量，是緩解該問題的有力途徑。高校通過轉變志愿模式，在現有模式中加入對“VR教育”的技術支持，與康復機構達成更深入的合作。首先，高校成立的VR技術協會以及計算機、虛擬現實技術相關專業的學生，都能夠通過加入志愿服務成為“VR教育”技術支持的后備力量；其次，高校通過課程作業、場景設計競賽等形式鼓勵和引導學生加入“VR 教育”的場景設計中，為大量具有不同需求的孤獨癥兒童設計“對癥下藥”的場景，高校提供的虛擬場景在經過優化以及專業人員的評估通過后，即可作為“VR教育”的虛擬場景資源補充；最后，高校通過與康復機構老師、孤獨癥兒童家屬等人員跟進虛擬場景的使用體驗和情況，根據孤獨癥兒童康復教育的不同階段，在吸取各方意見的基礎上對虛擬場景推出更新，完善整個“VR教育”的場景跟進流程，進一步加大個性化定制力度，共同提高康復教育質量。

（二）“VR教育”技術使用強度的降低。VR技術是康復教育的工具，而不是必要手段。VR技術憑借其“沉浸性”帶來了接近現實世界的觀感體驗，是作為康復教育工具的原因之一。但是康復教育的目的是讓兒童回歸現實，技術的使用頻次和時間一旦超過某個度，結果可能就偏離了初衷。針對“VR教育”可能造成數字成癮風險的問題，考慮到防沉迷教育和宣傳的這類軟性約束對孤獨癥兒童的作用較小，因此“VR教育”應從技術本身出發，利用硬性管制的方式，以降低康復教育中技術使用的成癮風險。

在“VR教育”開展之前對兒童進行綜合評估，根據其不同的情況在虛擬場景中設置個性的防沉迷系統，嚴格控制兒童進行“VR教育”的頻次和干預時間。一方面，在頭戴設備中內置計時軟件，技術的使用時間一旦達到了防沉迷系統觸發的時間條件，則通過軟件設置緩慢地關閉設備的屏幕顯示圖像，并在播放舒緩音樂的過程中對兒童進行聲音提醒，降低孤獨癥兒童對強制下線的過激反應。另一方面，在康復教育的監控顯示端設置防沉迷倒計時，并詳細記錄每次干預的時間跨度，在“VR教育”服務超時后及時提醒在場的輔助人員停止干預。

此外，為了更好地降低孤獨癥兒童對“VR教育”的成癮依賴，還要堅持減少技術使用原則。減少技術使用原則意味著當“VR教育”進入一個新階段或取得一定的成效時，暫時減少VR技術滲透康復教育的深度。如，當兒童接受社會認知的“VR教育”并取得良好效果后，引導兒童在現實生活中進行認知活動。以此降低兒童暫時脫離“VR教育”所引起的不適并逐漸形成新的習慣，慢慢適應無技術支持的現實生活，防范技術成癮的風險。

（三）“VR教育”技術和內容的監管。

1.VR 技術的監管。首先，政府要更正和補充已有關于數字技術行業的相關法律。VR技術能夠實現場景和體驗的高度還原，針對這種特性，頒布有關虛擬現實技術使用的法律條款，合理制定關于VR技術使用不當而造成社會危害的懲罰措施。其次，相關部門或機構要制定VR技術工作準則。如今VR技術和內容獲取途徑較多，門檻偏低，容易存在粗制濫造甚至暴力色情等違規內容。相關部門或機構要規范化VR作品的制作標準，建立或強化數字技術中關于VR技術的監督體系。再者，制定VR行業規則，確保VR技術得到良性發展。VR設備如頭顯、手柄、定位器等是VR技術的核心設備，應對VR設備生產商進行嚴格監督，對VR設備銷售商提供的消費體驗及銷售流程進行明確要求，并加強對VR設備私人交易的監督。最后，由政府或權威機構主導開展針對VR技術的使用評測，聯合虛擬現實技術專家和用戶，對已上市的VR設備，已發布的VR在線平臺和VR資源流通市場進行使用測評，定時公開發布相關評測報告以鼓勵公眾參與監督，促進VR行業的可持續性發展。

2.“VR教育”的監管。“VR教育”從調查、設計、實施、調整到收尾的任何節點都可能出現復雜的情況，憑政府本身很難形成精準和強有力的監管，因此需要實現監管的協同化。首先，身為掌舵者的政府部門在監管行動中應成立專門的監管組織。“VR教育”在某種程度上屬于特殊教育和醫療領域的交叉，政府應該在醫療、教育和殘聯等部門中號召一部分專業人士，成立一支負責孤獨癥技術干預的監督小組，向孤獨癥機構、孤獨癥兒童家屬等相關人員征求意見，帶頭制定“VR教育”內容和實施過程的監督標準和細則。其次，實施相關監管方法。“VR教育”課程內容由監督小組評估通過后再投入使用，并在經得監護人同意前提下，合理利用云監控技術實時地監督和記錄課程情況，與監護人和監督小組共享康復教育的干預內容，既包括兒童在接受教育的第一視角，也包括教育場地的整體視角，以此形成多方監督的模式。另外，在多方監督模式下，拓寬監督舉報途徑。在設置舉報熱線，舉報信箱等傳統投訴途徑的基礎上，增設電子郵件，微信公眾號以及微博等互聯網舉報途徑，以便監護人在監督“VR教育”過程中對出現的違規情況做出舉報處理。最后，建立監督舉報的獎懲機制。監督小組對相關主體的有效舉報行為給予一定獎勵，對“VR教育”中違規的相關主體進行暫停康復教育供給活動及整改的處罰，通過合理的獎懲機制，為相關參與主體提供正確的導向。

四、結語

“VR教育”在孤獨癥兒童中的運用逐漸普及開來，但技術帶來安全便利的同時，諸如成本較高，缺乏個性化定制，成癮風險大以及監管缺位等挑戰也隨之而來，急需實現資源的協同供給，降低技術使用強度以及對技術和內容的監管。“VR教育”能夠對孤獨癥兒童起到一定的積極作用，但作為一種目前在孤獨癥干預中尚處于初步發展的技術支持模式，其實際的運用還有待未來更深一步的研究。