互動裝置在自閉癥兒童輔助治療與教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究

鄭思思 陳衛(wèi)東

摘? 要：通過對自閉癥兒童的認(rèn)知偏好與互動裝置科技型、多元性與互動性等特性進(jìn)行分析，尋找互動裝置輔助治療與教育自閉癥兒童的可能性。同時，對當(dāng)下應(yīng)用于自閉癥兒童治療與教育互動裝置的特點與設(shè)計方式進(jìn)行了歸納總結(jié)。在外形設(shè)計上，需考慮形態(tài)、顏色及材質(zhì)方面的要素;在互動體驗上，需遵循簡易的交互方式、多感官的刺激及及時的信息反饋?；诖藢τ糜谥委熍c教育自閉癥兒童的互動裝置進(jìn)行設(shè)計。

關(guān)鍵詞：自閉癥兒童;互動裝置;互動設(shè)計

自閉癥又稱孤獨癥，是一種神經(jīng)性發(fā)育障礙?；加凶蚤]癥的個體在社會交往能力、行為及興趣等方面表現(xiàn)出一定缺陷與障礙，身心發(fā)展受到嚴(yán)重阻礙[1]。目前，自閉癥已從罕見病轉(zhuǎn)變?yōu)榱餍胁2]，且在國家統(tǒng)計局第二次全國殘疾人抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)公報中，已將自閉癥確列為精神疾病[3]，引發(fā)社會各界的廣泛關(guān)注。隨著科技的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)被廣泛應(yīng)用于特殊教育，互動裝置則以其教育性與娛樂性共存的特點，在兒童自閉癥領(lǐng)域，起到良好的輔助治療與教育作用。

一、互動裝置的概念與特性

（一）互動裝置的概念

互動裝置來源于英文中的“Interactive Installation”，主要指基于計算機(jī)及軟硬件等平臺，通過數(shù)字技術(shù)手段，使參與者與計算機(jī)硬件媒介和作品實現(xiàn)交流與互動[4]。其中，“互動”是最為核心的一環(huán)，通過互動行為，可有效實現(xiàn)人與人或人與作品之間的相互聯(lián)系與相互作用。

（二）互動裝置的特性

1.互動性

互動裝置通過交互行為連接人與裝置，構(gòu)建起人與裝置的溝通渠道，不僅能在生理上為參與者帶來多重體驗，還能在心理上實現(xiàn)參與者之間信息、情感的雙向傳遞，以此激發(fā)參與者的互動與活動興趣。

2.科技性

基于傳感器、自動化、計算機(jī)編程、計算機(jī)圖形技術(shù)等現(xiàn)代科技元素的互動裝置，拓寬人們交互與體驗的渠道。多媒介的融合設(shè)計及數(shù)字計算系統(tǒng)的加入，拓展了人機(jī)交互的新方式，生動的體驗感受使人們更易沉浸在與裝置的互動中，

3.多元性

互動裝置是多元化的，涉及領(lǐng)域眾多，綜合性強(qiáng)包括傳播學(xué)、美學(xué)、心理學(xué)、教育學(xué)等。另外，互動裝置的形態(tài)與互動方式多樣，包容性強(qiáng)，可調(diào)動參與者的眼、耳、手等感知覺器官，因此，其在各領(lǐng)域的應(yīng)用均能表現(xiàn)出良好的適配性。

二、自閉癥兒童的認(rèn)知行為特征及其偏好傾向

（一）認(rèn)知及行為特征

就認(rèn)知角度而言，自閉癥兒童在情感、語言、執(zhí)行認(rèn)知功能、感知覺方面存在一定缺陷。情感障礙使自閉癥兒童無法識別他人情緒狀態(tài)與情感表達(dá)，致其缺乏共情能力，因此難以建立起對外界的情感信任與情感依賴。而語言發(fā)育遲緩是自閉癥兒童語言能力弱、無法與外界正常交流的主要原因。在執(zhí)行認(rèn)知功能上，自閉癥兒童的自我控制力與監(jiān)控力較弱，且在認(rèn)知學(xué)習(xí)活動中，其思維靈活性較差，注意力容易發(fā)生轉(zhuǎn)移或不能合理遷移，并且難以根據(jù)情境的變化轉(zhuǎn)變想法和行動。此外，自閉癥兒童喜歡待在熟悉的環(huán)境中，適應(yīng)性較差。在感知覺方面，大部分自閉癥兒童喜愛持續(xù)的、激烈的感官體驗[5]36-39，并且大量研究表明自閉癥兒童在視覺認(rèn)知方面存在一定優(yōu)勢。

在行為角度，重復(fù)與刻板行為是自閉癥兒童的核心癥狀。部分自閉癥兒童會表現(xiàn)出興趣狹窄，長時間專注于某種或某幾種事物或活動，進(jìn)行重復(fù)的動作、語言等機(jī)械行為。而自閉癥兒童的學(xué)習(xí)行為的重復(fù)性與思維的強(qiáng)迫性，使其在陳述性的規(guī)則學(xué)習(xí)及機(jī)械記憶能力方面表現(xiàn)優(yōu)異。此外，部分自閉癥兒童還存在打、砸等進(jìn)攻性與毀壞性行為。

（二）偏好傾向

自閉癥兒童在視覺認(rèn)知與機(jī)械記憶方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的能力，并且偏愛色彩鮮艷的、旋轉(zhuǎn)具有感官刺激的事物。因此自閉癥兒童對光、色、形等視知覺刺激方面具有一定的感知偏好[5]36-39。劉紫蕎等學(xué)者也認(rèn)為自閉癥兒童喜愛色調(diào)豐富且明亮鮮艷的事物，對有明顯棱角形狀規(guī)則的物體更有興趣[6]。在行為偏好上，部分學(xué)者認(rèn)為自閉癥兒童缺少主動探索的欲望，傾向于使用玩法比較有限的物品[5]36-39。另外，由于自閉癥兒童缺少共情能力，無法進(jìn)行換位思考，因此他們普遍無法進(jìn)行如角色扮演等假裝類游戲。

三、自閉癥輔助治療互動裝置應(yīng)用分析

（一）互動裝置應(yīng)用于自閉癥輔助治療的作用

在科技高速發(fā)展的今天，在新媒體技術(shù)支持下的互動裝置能夠以多樣化的方式對自閉癥兒童進(jìn)行良好刺激，并對其進(jìn)行多維度的干預(yù)。此外由于互動裝置外形獨特、新穎，互動手段多樣，更容易激發(fā)自閉癥兒童的參與興趣。

1.提升認(rèn)知能力

互動裝置通常包含聲、光、色等元素，趣味性十足，能吸引自閉癥兒童的注意力，進(jìn)而有效維持其認(rèn)知動機(jī)，使自閉癥兒童能更集中且主動參與教育或治療活動。另外，父母與教師可同自閉癥兒童共同使用互動裝置，在此過程中，互動裝置可幫助自閉癥兒童實現(xiàn)與外界的交流與互動，以此培養(yǎng)、提升自閉癥兒童的情感認(rèn)知技能。

2.改善行為表現(xiàn)

互動裝置可通過爬、摸、按等交互方式刺激與訓(xùn)練自閉癥兒童的粗大與精細(xì)神經(jīng)，從而提升自閉癥兒童的本體覺。本體覺的提升可幫助自閉癥兒童協(xié)調(diào)身體各部位的運作，也能幫助其在面對外界刺激時作出合理、及時的應(yīng)對性反應(yīng)。此外，互動裝置通過視感知、行為觸發(fā)等方式增強(qiáng)自閉癥兒童對周圍環(huán)境的認(rèn)知，從而緩解其對周圍環(huán)境的敏感度，以減少自閉癥兒童在不同環(huán)境下激烈情緒及攻擊性行為的產(chǎn)生。

（二）適用于自閉癥輔助治療互動裝置應(yīng)用現(xiàn)狀

1.感官體驗形式

Synchrony以手鼓為設(shè)計靈感，通過即興演奏的方式，幫助自閉癥兒童與父母建立親密關(guān)系，增進(jìn)彼此的了解（如圖1）。硅樹脂制作的鼓面柔軟，在用手進(jìn)行按壓時，可施加壓力、速度以及按下的持續(xù)時間以產(chǎn)生音量和共振[7]。當(dāng)兩個及兩個以上的人共同演奏時，音樂會更加和諧、動聽，以此鼓勵自閉癥兒童融入集體合作。Synchrony通過對自閉癥兒童多感官的刺激幫助其增加社會行為，減輕社交情感障礙，也為自閉癥兒童的自發(fā)性社交行為提供新的方式與渠道。

2.情感體驗形式

SeeekLab設(shè)計的“大雨，聲音和發(fā)光體”，通過可互動的燈光和聲音為自閉癥兒童創(chuàng)造一個沉浸式環(huán)境（如圖2）。在該環(huán)境內(nèi)自閉癥兒童可通過觸摸的方式，點亮雨滴，感受音樂的變化[8]。而展廳中央的座椅，當(dāng)自閉癥兒童與旁人進(jìn)行肌膚接觸時，方可點亮座椅（如圖3）。通過該方式，可有效幫助自閉癥兒童與外界建立情感連接，讓其意識到自己并非是孤立于世的個體，幫助自閉癥兒童建立起對家長、教師及同伴的信任感與依賴感。

3.行為體驗形式

來自美國的Sean Ahlquis與其團(tuán)隊共同設(shè)計的“Social Sensory Architectures”是一款用于幫助自閉癥兒童完善身體感知覺功能的互動裝置（如圖4）。該裝置由玻璃纖維框架、3D織物及光、聲構(gòu)成，兒童可在該裝置中進(jìn)行穿梭、攀爬，鍛煉自閉癥兒童的本體覺。自閉癥兒童還能與裝置上的圖像互動（如圖5），如按壓織物表面、小魚會游開等[9]。自然簡易的交互方式提升了裝置的趣味性，激發(fā)兒童的內(nèi)在興趣，催生自閉癥兒童參與活動的動機(jī)，并提升其社會感知能力。

四、輔助自閉癥兒童治療

與教育的互動裝置設(shè)計要素

（一）外觀設(shè)計

1.外觀形態(tài)設(shè)計

由于自閉癥兒童無法正確地識別與處理外界信息，因此需盡量減少冗余的外形元素，避免自閉癥兒童在使用互動裝置的過程中被細(xì)節(jié)元素所吸引，導(dǎo)致注意力轉(zhuǎn)移。此外，由于自閉癥兒童的行為存在一定的不可控性，如時而傷人、自傷等，因此還需避免尖銳、生硬等外觀形態(tài)，以保證兒童的安全。

2.顏色設(shè)計

色彩能影響人的心理及情緒。安德魯斯在“查克拉顏色療法”中提到顏色可幫助個體恢復(fù)平衡[10]。對于自閉癥兒童來講，冷色調(diào)的色彩能幫助其精神穩(wěn)定。因此在裝置設(shè)計中應(yīng)多運用藍(lán)色、綠色等色彩，并適當(dāng)提升該類顏色的飽和度，使自閉癥兒童心情愉悅，將情緒維持在良好狀態(tài)，調(diào)動起自閉癥兒童在治療與教育活動中的積極性，提升教育與治療效率。

3.材質(zhì)設(shè)計

觸覺也是自閉癥兒童認(rèn)知、感知世界的一個重要渠道。在互動裝置的設(shè)計過程中，多材質(zhì)的應(yīng)用能有效刺激自閉癥兒童的觸覺感知力。通過對不同材質(zhì)的摩擦、按壓、敲打等方式加強(qiáng)對自閉癥兒童的觸覺神經(jīng)刺激，給予其或疼痛、或舒適的觸覺體驗，幫助自閉癥兒童提升觸覺辨識能力與反應(yīng)能力。

（二）互動體驗設(shè)計

1.簡易直觀的互動方式

大部分自閉癥兒童存在著一定的智力障礙，感知能力及探索欲望都較低。因此需通過簡易、直觀的交互方式向自閉癥兒童傳達(dá)清晰的語義，使互動裝置更為易學(xué)、易用，以減輕自閉癥兒童在認(rèn)知、學(xué)習(xí)及互動過程中的挫敗感。另外，還可加入多人交互模式，家長、教師共同參與、輔佐自閉癥兒童完成活動，可讓自閉癥兒童感受協(xié)作中的成就感，增強(qiáng)他們的社會交往與協(xié)作能力，提升社會適應(yīng)性。

2.多感官通道的輸入輸出

互動裝置的設(shè)計需實現(xiàn)對自閉癥兒童感官通道的多維度刺激。視覺通道上，色、光、形元素的應(yīng)用能夠增強(qiáng)自閉癥兒童的注意力與活動投入度。聽覺通道上，音樂可為自閉癥兒童提供安全和諧的感覺，幫助其大腦放松、恢復(fù)平靜，降低其防御機(jī)制。觸覺通道上，通過不同材質(zhì)的使用，給予自閉癥兒童或光滑、或粗糙的多樣化體驗，培養(yǎng)自閉癥兒童的感知操控能力。而味覺、嗅覺等亦能給自閉癥兒童帶來新奇、獨特的體驗?；诙喔泄偻ǖ赖幕友b置設(shè)計不僅能在多方面刺激自閉癥兒童的感知能力，還能夠提升其對互動裝置的使用興趣與使用積極性。

3.及時且多樣的信息反饋

應(yīng)用于自閉癥兒童的互動裝置，需設(shè)計及時的信息反饋機(jī)制。在大部分情況下，自閉癥兒童不良情緒的產(chǎn)生，都是由于其需求未被及時滿足。因此當(dāng)自閉癥兒童在完成互動動作或任務(wù)時，裝置需給予光、聲音、圖像等反饋信息。該方式也有利于強(qiáng)化自閉癥患者的正確行為，在行為習(xí)慣養(yǎng)成方面起到良好作用。

五、兒童自閉癥輔助治療的

互動裝置“循跡”設(shè)計實踐

基于上述分析與總結(jié)，權(quán)衡考慮外形外觀及互動體驗方式等多方面因素，對輔助治療與教育自閉癥兒童的互動裝置進(jìn)行實踐設(shè)計?！把E”通過對自閉癥兒童多維度的刺激，以促進(jìn)自閉癥兒童感知與認(rèn)知能力的發(fā)展。

在外形方面，多采用冷色調(diào)并減少冗余的元素，用以維持自閉癥兒童在使用裝置時注意力與情緒的穩(wěn)定性，提高教學(xué)與認(rèn)知活動的效率。選擇較輕的紙板材質(zhì)以保證自閉癥兒童的安全，在一定程度上降低治療與教育的費用負(fù)擔(dān)。

在互動體驗方面，基于自閉癥兒童視覺圖形記憶與機(jī)械記憶能力強(qiáng)等特性，讓自閉癥兒童用手指描繪既定圖形路徑的方式，完成相關(guān)認(rèn)知活動。當(dāng)自閉癥兒童正確地描繪圖形路徑時，裝置給予燈光與音樂的積極反饋。（如圖6）反之，則不給出任何反饋，以此強(qiáng)化其正向行為。此外，還可依據(jù)具體需求，將圖形路徑繪制于布料、木片等不同材質(zhì)上，用以增加自閉癥兒童的觸覺體驗。該方式在對自閉癥兒童手部精細(xì)神經(jīng)進(jìn)行刺激的同時，還能協(xié)調(diào)感官的相互作用，鍛煉手、耳、眼的協(xié)調(diào)能力、感知反應(yīng)能力與認(rèn)知能力。裝置還提供了單人與多人的互動模式。在雙人模式下，較難的圖形描繪主要以教師、家長演示，自閉癥兒童跟練的方式進(jìn)行（如圖7），該模式能有效幫助自閉癥兒童建立起與旁人的情感連接，加強(qiáng)其社會溝通與適應(yīng)能力。

六、建議與展望

中國自閉癥兒童目前已超1000萬。相較于國外，國內(nèi)將互動裝置應(yīng)用于自閉癥兒童輔助治療與教育的案例較少。而多元化、強(qiáng)互動性的裝置在自閉癥兒童輔助治療、教育方面有著良好的應(yīng)用前景。但是目前互動裝置的應(yīng)用還存在著一定局限，如需要結(jié)合傳感器、控制器等綜合材料，創(chuàng)作過程復(fù)雜、成本高，因此其廣泛的推廣與應(yīng)用受到限制。隨著高科技技術(shù)的普適于世，用于自閉癥輔助治療與教育的互動裝置設(shè)計研究將會得到進(jìn)一步發(fā)展。但我們也需警惕技術(shù)景觀的出現(xiàn)。因此，人們?nèi)孕鑼?yīng)用于自閉癥兒童的互動裝置的設(shè)計進(jìn)行不斷探索，且從實際出發(fā)，以自閉癥兒童為中心進(jìn)行設(shè)計，創(chuàng)造出可供推廣的治療與教育范式，為后續(xù)設(shè)計與創(chuàng)造打下堅實基礎(chǔ)。

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作者簡介：鄭思思，蘇州科技大學(xué)數(shù)字娛樂設(shè)計方向研究生。

陳衛(wèi)東，蘇州科技大學(xué)藝術(shù)學(xué)院教授。