基于嬰幼兒情感化與益智需求的智能產品設計研究

關鍵詞：嬰幼兒；情感化；益智；產品設計；需求

引言

隨著社會與科技的不斷發展和人們生活水平的提高，嬰幼兒產品的市場也越來越大，嬰幼兒產品的需求將不斷變化。但市場上還是缺少較為全面的產品，所以我們對這類型的產品進行深入研究。國內學者在情感設計的基本概念、理論框架和實際應用等方面進行了深入探索。 情感化設計旨在吸引用戶的關注、喚起用戶的情感反應（無論是有意識的還是無意識的），從而增加用戶執行特定行為的可能性[1]。將情感與益智在產品設計進行融合，能更好地設計出具有針對性和互動性的智能產品。同時也可以推動社會的教育創新和發展、促進科技與社會融合、助力可持續發展以及保護環境的理念傳播。

一、嬰幼兒情感化需求與益智發展研究理論

（一）嬰幼兒情感化和益智需求分析

情感，作為人類固有的屬性，在某種理論框架下，被視為與理性和邏輯性相對立的存在。情感化設計不僅只是設計方面，還夾雜著心理學和社會學等多個學科理論。在產品設計領域，融入情感化設計即為給工業化產品賦予情感色彩，可以更好地增強產品的吸引力，同時增強用戶的使用體驗，使得用戶對情感化設計產生認同感。因此，情感化設計可以說是設計的精髓所在，也是眾多產品設計取得成功的關鍵。情感化設計與我們的生活息息相關，隨著經濟發展，情感化設計逐漸成為一種設計潮流，以設計為媒介，以用戶為主體，以情感為導向，調節智能與情感的矛盾[2]。嬰幼兒群體作為特殊群體，是十分脆弱且敏感的，對于這一特殊群體所設計的產品，要充分考慮到嬰幼兒的生理和心理特點。同時，大多數父母對于嬰幼兒產品的挑選僅限于表面觀察加上情緒化思考后的選擇。無法真實體驗到產品功能。由此可見，設計師在設計嬰幼兒產品時，不僅要考慮到產品的具體功能，更需要加入情感化設計。兒童階段特別需要情感化的設計，還因為通過心理層面可以舒緩治愈兒童的心理壓力，可以產生積極的情緒來使兒童更好地調節情緒，同時還可以通過與其互動社交的方式讓兒童更加活潑，提高其運動社交能力。

設計兒童益智產品是一個將教育意義、趣味性以及安全性相結合的多維度挑戰。通過深入理解兒童心理發展的特性，并結合前沿的設計理念和技術革新，可以打造出既能激發孩子們探索興趣，又能全面促進他們各項能力成長的優秀產品。本產品在基于自然教育下幫助孩子構建與自然的聯系，不僅可以幫助孩子認識自然與生命，還可以引導孩子的探索與思考能力，提升孩子的專注力和責任感，這也有助于更好地促進孩子身心健康發展。

（二）國內外嬰幼兒情感化產品發展狀況

情感化設計中，人性化特質扮演著至關重要的角色，讓互動體驗超越了機械性的冰冷界限，進化為一種能夠深刻觸動用戶情感的交流模式，這一過程與設計心理學的核心理念息息相關。深入分析情感化設計的三大層次，我們不難發現，其本能層次的設計緊密圍繞人類天生的感官需求，借助聽覺、觸覺、視覺等物理特性的巧妙運用，促使人們在觀賞、觸碰或聆聽產品時，內心產生強烈的情感共鳴，從而驅動他們與產品進行更加深入的互動，并可能進一步激發其購買欲望。 此設計理念應用于嬰幼兒方面具有很大的作用。不僅能夠提升孩子們的使用體驗，還能在情感上給予他們更多的陪伴與關懷。

從社會層面來看，隨著人們生活水平的不斷提高和育兒觀念的轉變，現如今的家長們越來越注重孩子的全面發展，尤其是在情感、智力及創造力方面的培養。嬰幼兒情感化產品有其獨特的互動性和趣味性，成為眾多家庭的優選。它們不僅能夠激發孩子們的好奇心和探索欲，還能在寓教于樂中促進親子關系的和諧發展。

在國家層面，隨著對嬰幼兒教育及成長環境的日益重視，國家政策的持續支持和社會的廣泛關注，嬰幼兒情感化產品迎來更加廣闊的發展前景。 近十年國內外兒童產品設計相關研究文獻數量總體均呈穩步增長趨勢，國外相關領域文獻數量仍高于國內文獻數量，增速也較國內更迅速[3]。一家海外的初創企業推出了名為Click$Grow的智能花盆，該花盆能夠監測土壤的溫度、水分含量以及養分狀況，并將這些信息實時傳達給用戶。除了這款智能硬件外，他們還開發了一款手機應用程序，使用戶能夠更便捷地觀察植物的生長情況。這款App 還會適時提醒用戶對植物進行養護，并具備自動灌溉功能，確保植物得到及時的水分補給。國內小米也推出過一款智能花盆，有許多植物數據還可以檢測植物，通過手機端可直接查看水分和肥力的監測數據，還可以通過手機App 識別用戶不認識的植物種類 。

目前，市場上所存在的情感化益智嬰幼兒產品有些只停留在本能和行為層面上，交互性能不太全面，性能好一些的價格又相對較高。可喜的是近年來，AI技術、自然語言處理、情感計算等領域取得了顯著進步，使得嬰幼兒情感化交互產品能夠提供更加自然、個性化的互動體驗。同時國家鼓勵科技創新和產業升級，為嬰幼兒情感化交互產品的研發和生產提供了良好的政策環境。所以本文在前者的研究方面上提出了新的設計想法，更好地為用戶服務。本文產品可以幫助孩子在精神、心理、審美和行為等方面更好地進行思考與探索，構建孩子與自然界的聯系，且相較于普通產品的功能單一，本文產品在多方面都有益于孩子的生理和心理發展，能夠使用的周期長，為家庭減少額外支出，可以真正地落地轉化來應用。

二、智能產品設計方法與原則

（一）嬰幼兒智能產品設計方法

在著手設計嬰幼兒益智產品的初期，我們首要且細致地分析了我們這款產品的目標用戶群體。我們明確了要將焦點對準了0 ～ 3 歲這個關鍵的嬰幼兒年齡段，深入探索了這些年齡段兒童的發展特點與核心需求，以及他們獨特的興趣偏好。在《0 ～ 3 歲嬰幼兒心理發展》這篇文章中以嬰幼兒主要的心理發展領域為主線，較為全面地介紹了0 ～ 3 歲嬰幼兒心理發展的基本問題，科學系統地呈現了從出生到 3歲嬰幼兒心理發展的過程，闡述了認知、言語、情緒情感、社會性等方面的發展特點和發展規律，并結合跨學科領域的研究成果以新的視角探討了 0 ～ 3 歲嬰幼兒心理發展的內在機制及影響因素[4]。 因此，我們這款嬰幼兒益智產品的設計需緊密圍繞這些關鍵發展點展開。

同時，我們也對真正購買產品的目標家長群體進行了分析。不同年齡段的家長可能因育兒觀念和生活節奏的不同，而對產品的偏好有所差異；教育背景也可能決定了他們對嬰幼兒智力發展重要性的認知程度，從而影響其購買決策；收入水平自然是一個不可忽視的考量因素，它直接關聯到家庭可用于嬰幼兒教育的預算大小；而職業類型則可能反映了家長的時間分配和工作壓力，進一步影響他們為孩子挑選教育資源的精力投入。

在此基礎上，我們進一步開展了嬰幼兒益智類產品的競品分析。我們深入研究了市場上現有的各類嬰幼兒益智產品，通過不斷對比分析，發現它們各自的優點與不足，進而明確了在嬰幼兒智能益智產品市場中的空白區域與潛在的改進空間。側面探究家長購買不同嬰幼兒益智產品的核心目的，如促進孩子的認知發展、提升動手能力、增強親子間的互動與溝通等。最后我們還要考慮具體的市場區域，這與不同地區的消費習慣、市場接受度等因素有關（如表1）。

（二）情感化與益智相融合的設計原則

根據中國社會調查事務所就大眾綜合消費心理進行的一項調查研究結果表明：消費者在購買商品時最為看重的是所要購買的物品在生活中的實際效用，例如，在使用上非常便捷，耐用耐久的程度很高，能夠得到良好的質量品質保證和售后服務等。這種消費理念所占比例為 93.1%。所以我們在通過問卷調查、訪談和觀察等方法，深入了解嬰幼兒及其家長的需求和使用習慣后。根據用戶反饋，不斷優化產品的設計和功能。在設計過程中進行多次可用性測試，收集用戶反饋和數據。根據測試結果，及時修正設計中的問題，優化用戶體驗。基于用戶反饋和測試結果，反復進行設計迭代和優化。

在設計這款嬰幼兒益智產品植物水培機時，我們在深入分析了目標用戶的需求后，即了解0 ～ 3 歲嬰幼兒的智力與情感發展需求，以及家長對于嬰幼兒教育的期望和購買意愿。在此基礎上，我們采用了情感化與益智相融合的設計原則，確保產品能夠滿足這些需求。

首先我們的設計原則是安全性：選用無毒、無害、無過敏源的材料，確保產品在嬰幼兒使用過程中不會對其健康造成任何威脅。設計圓潤無尖銳邊角的外形，避免嬰幼兒在玩耍時受傷。通過嚴格的質量檢測和認證，確保產品的整體安全性。其次是適宜性：根據嬰幼兒的年齡和能力，設計符合其認知發展水平的玩具。考慮嬰幼兒的視覺、聽覺、觸覺等多種感官以及心理方面的綜合刺激，以促進其全面發展。產品的外形是色彩較鮮艷的，鮮艷的色彩往往會刺激兒童的情感波動，引發好奇心。再次是趣味性：通過游戲的形式引導嬰幼兒學習，使學習過程充滿樂趣。激發嬰幼兒的好奇心和探索欲，培養其自主學習的能力和探索的能力。還有交互性：設計了具有交互性的功能，如聲音反饋、投影燈光變化和視覺體驗等，增強嬰幼兒的體驗感。而傳統的、單一的基本益智交互形式已經無法滿足家長對學齡前兒童益智類玩具的需求。在數字時代背景下，技術的發展為學齡前兒童益智類玩具的交互形式提供了更多的可能性，讓兒童益智類玩具更好融合兒童不同階段的接受能力由基礎益智功能轉向高層次教育交互方向發展[5]。所以在基礎交互功能上我們的產品加上了植物生長檢測功能配合配套的App 讓0 ～ 3 歲的嬰幼兒接收更加豐富的交互體驗。同時通過增加可以親子互動的功能，增加家長的輔助空間增進親子關系，共同促進嬰幼兒的成長。最后是益智性：兒童產品的設計不僅要考慮兒童本身的喜愛和關注，還需要考慮家長的心理，因為兒童產品的直接購買 者通常是家長，而一般的家長都是希望兒童在使用產品的過程中不僅能夠獲得快樂，還能夠開發智力、促進學習、提升創造力[6]。還要通過兒童的思維來理解兒童，從而設計出適合兒童使用并且可以促進其智力的產品。

三、情感化與益智需求的智能產品設計方案

該方案細致剖析目標用戶的心理特質、情感需求及認知成長階段，巧妙融合CMF 設計理念、智能技術應用與情緒識別等前沿科技，打造具有高度情感互動性的智能產品，確保用戶在互動過程中享受積極愉悅的情感體驗。同時，依據教育心理學原則，精心設計既具挑戰性又充滿趣味的教育游戲與任務，旨在激發用戶的創造力、想象力及邏輯思維能力，促進其全面發展。此方案秉持情感與益智并重的原則，力求在為用戶帶來樂趣的同時，有效提升其認知能力，達成情感與益智的和諧統一。

（一）基于CMF 優化設計方案

1. 造型色彩設計：根據色彩心理學的原理，不同的色彩組合會影響人們的情緒和心理，甚至會影響人的行為。該植物智能水培機的外觀采用了鮮艷的色彩搭配—橙色與白色。橙色鮮艷，就像溫暖的陽光一樣，能讓孩子覺得開心和快樂。白色干凈、純潔，給人一種很舒服的感覺。它們搭配在一起，既不會顯得太刺眼，又不會太單調。這種色彩搭配不僅符合兒童的審美偏好，對兒童有著天然的吸引力，還能使兒童對色彩的感知力提高，激發他們的好奇心和探索欲，同時提高兒童的審美性。

2. 產品材料設計：為了保障兒童使用時是否安全，我們主要選用無毒、無害、無過敏源的材料，確保產品在嬰幼兒使用過程中不會對其健康造成任何威脅。經過數種材料的了解之后，產品主要是選擇了ABS 材質為主要外觀材質，ABS 材質無毒無害輕巧安全，可以滿足孩子們日常使用的安全性，同時ABS 材料也很耐磨、易上色，很好地滿足了產品外觀的需求。該產品操作也十分便捷，家長可以通過手機App 實時觀察和操控智能水培機，兒童不需要太復雜的操作，因此可以通過語音助手來滿足孩子的需求。

3. 產品表面處理技術：該產品表面經過噴涂處理，使得植物智能水培機表面著色光滑均勻，不僅提升了產品的美觀性，還增強了耐磨性、耐化學腐蝕性以及抗紫外線性能。將植物智能水培機放置在窗戶邊時，它不會被太陽曬壞；在澆水時，也能確保零件不會受損或腐蝕。

（二）功能性設計

1.植物教育互動投影儀：為孩子們提供全面系統的植物教育知識，孩子們可以直接在水培機上種植植物，水培機使用了防水材料也可以澆水，植物會自動轉化成投影投在墻面，還可以投影上進行操作，觀看動畫，玩游戲等（如圖1、圖3）。投影儀利用漫反射原理，提供更為溫和的圖像顯示效果，有助于降低視覺疲勞和損害，保護孩子的雙眼，使兒童健康成長。

2. 植物生長檢測：植物智能水培機可以通過底部的感應器檢測孩子種植的植物并預測其生長情況，并傳輸到配備的收集App 中，讓孩子們對自己的植物充滿期待，同時指導孩子們如何照料植物。

3. 植物識別以及App 交互：產品配備App（如圖5）。用App對孩子從外部環境（小區附近和其他人贈予）中帶來的植物進行識別后，在投影中生成相應的植株，在App 內可以查看生長過程。允許家長監控孩子的學習進度、使用時間等，保障孩子合理使用智能產品。自動記錄孩子的學習成果，生成植物圖鑒，投影儀配備的兒童模式和豐富的教育資源，鼓勵父母與孩子一起觀賞、學習和討論，增進親子感情，培養兒童的社交能力和溝通能力。同時當孩子在外采集的植物到達一定數量時，可以解鎖一個來自其他環境的新植物，以此激勵孩子的動手能力與仔細觀察身邊事物的能力并且進行不斷的學習。App 中可開啟智能語音功能，可以幫助指導孩子進行操作，無論是植物學習過程中的疑惑，還是在操作實踐時遇到的難題，都能通過語音喚醒機器人來獲得即時的解答。這種交流互動功能還能讓遠離父母的孩子感受到家人的溫暖與陪伴，仿佛親人就在身邊。產品有多種植物主題的益智小游戲，旨在讓孩子們在玩樂中吸收知識，將原本可能枯燥的學習過程轉變為輕松愉快的體驗，從而激發孩子們對學習的熱愛。

本產品充分地滿足了兒童的情感化需求，通過種植植物等一系列動作提高了兒童的觀察力和行動力滿足了他們的身體語言的需求，而去自然中觀察植物或在App 中與其他人交換植物可以滿足兒童的社會互動需求，增加社交能力提高學習能力，該產品的語音功能也能引導與培養兒童的自我成長力和自我管理能力，促進兒童健康成長（如圖2、圖4）。

（三）益智性設計

該產品通過益智活動和益智小游戲也可以讓孩子鍛煉他們的觀察能力、想象力、思維能力、邏輯能力。同時提高兒童的智力，增強思維以及邏輯性的特性。該產品還加入了智能語音系統，公認最為自然、高效的信息傳遞手段是語言交互，特別是在兒童語言技能迅速發展的學前階段。通過采用以兒童為中心的語言教學策略。例如，鼓勵孩子們使用自己的話語來操作玩具或與之對話，不僅能提升他們的語言表達能力，還能激發他們的主動性。

該產品可以通過App 控制語音和孩子進行互動，可以和孩子們對話，為孩子們讀各種有關于植物的科普或者小故事，幫助孩子們更好地了解大自然界中的各類植物以及它們的特點特性，提高孩子們對植物以及自然界的興趣。在家長比較忙的時候智能語音可以替代家長的角色和孩子進行一個互動或照看，通過和孩子們溝通，促進孩子們的語言系統更加完善。

（四）產品特色與創新

1. 虛實結合，真實體驗：兒童可以在植物智能水培機中親自動手栽種并照顧植物。同時，他們還可以使用產品配備的投影儀，該投影儀利用3D 掃描技術，能夠將植物完整且清晰地投射到墻面上或其他地方，從而讓兒童更好地觀察植物微妙的生長過程。

2. 寓教于樂，增強趣味：該產品有豐富的植物教育小游戲，可以吸引兒童的注意力，從植物教育游戲中學到各種關于大自然的知識。通過親自去自然之中探索發現植物，提高了兒童的觀察能力以及動腦動手能力，親近自然也對兒童的身心健康有較大的益處。

3. 智能陪伴，獎勵機制：該產品配備了具有交互性的App，并內置智能AI 功能。智能AI 能夠與兒童進行多樣化的對話，幫助他們解答各種疑問。通過App 收集并成功養育植物，用戶將獲得稀有植物圖鑒的獎勵。

4. 豐富的情感化教育體驗：通過產品配備的AI 可以幫助解答問題，使遠離父母的孩子也能感受父母的陪伴、外出尋找植物并親自細心照料以及通過植物教育游戲或植物科普都能使兒童獲得成長，提高語言能力，觀察力，感知力，通過把這些情感傳遞給兒童，使兒童感受到溫暖、關懷，引起共鳴，讓兒童健康成長。

5. 合適的色彩搭配：據研究表明兒童會被鮮艷明亮的顏色吸引。產品外觀選用橙色與白色搭配，橙色鮮艷，就像溫暖的陽光一樣，能讓孩子覺得開心和快樂。白色干凈、純潔，給人一種很舒服的感覺。它們搭配在一起，既不會顯得太刺眼，又不會太單調。兒童也會被這種鮮艷但不刺激的顏色吸引。

6. 環保理念：隨著社會的不斷發展，環境問題成為世界的一大難題。我們提倡用可持續性的材料設計產品，采用安全無毒環保的ABS 材料，其在生產過程中遵循環保法規，而且可以回收，減少對環境的污染。ABS 材料無毒、安全、輕便，兒童使用不會有危害。

（五）兒童與植物智能水培機的情感聯系及教育意義

兒童正處于對大自然里的事物充滿好奇的時期，這款產品旨在助力兒童探索與認知世界，其設計充分考慮人性化因素。它不僅能直接通過感官激發兒童對藝術的感悟力，還能有效提升兒童的表現能力。讓兒童親自動手種植植物，觀察植物生長，可以使兒童提高對自然界中各種植物的認識鑒賞的能力以及動手、觀察能力，照顧植物還可以提高兒童的責任心，激發兒童使用的積極性。從兒童心理發育的角度來講，這一行為還可以舒緩兒童的心理壓力，讓兒童在自然界中找到屬于自己的小世界，結合行為層上多媒體技術的運用，設計植物主題的探險關卡以及增加游戲科普模式的互動行為，增添親近感和趣味性。通過產品的智能語音還可以使兒童的語言功能加強，智能語音不僅可以和兒童交流還可以提醒兒童植物的生長情況，例如是否該給植物澆水了，打破了傳統的植物種植方式，優化了用戶使用體驗。

我國在新中國成立以來一直堅持著探索發展與生態環境方面的保護，逐步完善生態環境保護體系，加大保護力度。近年來，我國致力于碳達峰和碳中和的實現，減少全球氣溫變化，為未來環境和人類提供更好的保障。本產品在一定程度上引導著孩子了解自然，幫助孩子與自然建立聯系，讓孩子真切感受到生命的溫暖，從而讓孩子擁有保護環境的意識，進一步教育孩子保護環境。

結語

在本研究中，我們致力于探索基于嬰幼兒益智早教智能產品設計與情感化需求的結合問題。從國內外該課題相關理論成果入手，分析嬰幼兒情感發展特點，并了解益智培養需求以及益智能力培養方法，基于情感化與益智相融合的設計原則完成了本次設計研究。在本設計產品中，除了滿足嬰幼兒親子互動、支持認知與語言發展、提供一定的教育意義，以及一些個性化學習玩法等基本的益智需求外，情感化需求的照顧是我們所在意的，通過互動和反饋幫助嬰幼兒理解和表達情感，增強嬰幼兒的成長參與感并促進孩子的情感發展等。

隨著育兒觀念的變化和家庭收入水平的提高，越來越多的父母愿意投資于高質量的育兒產品，因此融合情感化需求與益智功能的智能產品預計能以其較強的創新性在市場中成為不可忽視的存在，不僅能夠為傳統嬰幼兒益智產品市場注入新的活力，豐富產品生態。也能夠強化品牌效應，受到更多消費者的青睞。

情感化需求與益智功能相融合的智能產品設計鼓勵嬰幼兒進行合作和分享，促進他們社會性發展外，智能產品需求的呼聲反映了現代育兒理念的進步，融合了情感化需求與益智功能的產品將有助于推動社會對更科學育兒理念的認同和推廣，融合現代科技和傳統育兒理念的智能產品將有望推動育兒文化的創新，并帶來新的文化趨勢和教育模式，幫助兒童健康成長。