智能交互技术在感觉统合训练中的干预法则研究

张栋兴

摘   要：随着人工智能技术的不断发展，智能交互技术在日常生活中的发展和需求日益多样化。智能交互系统用于干预社交技能的研究也日益增多，并取得了显著的成效。文章立足于智能交互技术的开发和预想，对感觉统合训练领域的应用展开研究。

关键词：智能交互;感觉统合;儿童训练

1    感觉统合概述

1.1  感觉统合

大脑神经与身体相互协调工作的过程称为感觉统合（Sensory Integration，SI）。感觉统合指大脑对触觉、嗅觉、视听觉、前庭觉以及本体觉等由多种感觉器官传入的感觉信息进行识别、分类、整合，并根据以往经验，对环境做出适当反应。该理论涉及脑功能的发展、学习和学习障碍、治疗3个方面。儿童的神经系统不断发育完善，感觉统合从最初的感觉逐步发展到出现身体协调、稳定情绪等，再继续发展为集中注意力学习、自控和组织能力及概括推理能力等的高级感觉统合。

感觉统合概念理论是美国南加州大学爱尔斯（Ayres）博士提出的，是矫正幼儿学习障碍行为的一种理论。爱尔斯博士认为，七岁以前人脑对外界事物的接受学习主要来自于感觉印象，这段时间是感觉统合运动的发展时期，通过适当的外在环境活动刺激，从而获得感觉运动的经验，对儿童以后的认知学习，保持情绪稳定，注意力集中以及适应社会所具有的感觉综合能力将有极大的帮助。

1.2  感觉统合训练

感觉统合训练主要是基于儿童的大脑与身体相互协调适应的需要，引导儿童对感觉刺激做出适当反应的训练，该训练提供前庭觉（重力与运动）、本体觉（肌肉与感觉）及触觉、视听觉等刺激功能的运动，目的是促进其“五感”等功能正常发挥，改善儿童学习成绩、运动协调的功能以及大脑对于外界感觉信息的加工处理能力[1]。

感觉统合训练对于儿童的生理与心理发展均有重要的作用，因此，在训练中，借助现有发展较为完整的智能交互技术，针对儿童设计出优良的产品，更好地辅助儿童进行训练，使儿童在训练过程中获得更多的需求。能搜集、整合各个儿童在感觉统合训练过程中的数据，有助于对儿童感觉统合训练更深层次的研究。

2    儿童感觉统合训练产品

随着时代的发展，我国在儿童教育方面的投入越来越大，家庭对于儿童的培养高度重视。市场上针对儿童感觉统合训练的产品也越来越多，但相关儿童训练教具设计参差不齐，调查结果表明，主要存在以下3个问题。

2.1  创新性低

通过大量调查发现，当前国内玩具市场中针对儿童感觉统合训练类的教具设计缺乏功能上的创新。大多数教具只满足基本功能的需求，没有考虑到每个儿童的差异性，忽略了儿童的真实需求。即使设计优良，大多数也只停留在产品造型变化层面上，缺乏对现有产品进行新技术开发与研究[2]。

2.2  功能单一，缺乏其产品更迭的连续性

经调研发现，大部分幼儿园所配备的儿童教具功能单一，产品黏粘性差，在训练中没有达到其理想状态，造成儿童“被动适应训练”的不良现象。训练产品投入增加与产品功能的性价比差异巨大，造成了严重的浪费现象。产品更迭性差，造成了更新或补充不及时等现象。

2.3  存在严重的安全隐患

当前市场上儿童感觉统合训练产品设计缺乏专业性，在安全上具有很大的隐患，如：较小的玩具造型容易被儿童误吞食、使用非环保材料或回收材料、产品的一些形态上带有棱边棱角、视觉上对儿童造成不良感官刺激、涉及有损儿童心理健康等内容。

3    智能交互技术在感觉统合训练中的干预法则

众所周知玩游戏是人的天性，在古代，先人就创造出许多有趣的游戏，如蹴鞠、赛龙舟、斗蟋蟀等，游戏对人的身心发展起着重要的作用。儿童时期就是游戏的时期，游戏不仅能给儿童带来欢乐，也能帮助儿童按照自己特有方法去认识和探索未知世界。随着科技的进步与人们生活水平的挺高，现在电脑视频游戏已经取代以往儿时的游戏方式。新型的游戏方式不但帮助儿童获得了一个快乐的童年，也间接性促进国家经济的发展。在大市场需求下儿童游戏变得多种多样，但真正以儿童感觉统合为中心设计的却为数不多，大多数交互方式还是以WIMP（窗口、图标、鼠标、指针选取）为特征，使得儿童久坐电脑面前，身体的某些器官因过度利用而受到巨大的伤害。因此利用好人工智能技术创造出有利于儿童身体发展，并且能提高儿童智力发展的设计是必然的趋势。

计算机的兴起推动着人机交互从图形用户界面阶段到多通道、多媒体智能交互阶段的转变。现有的人机交互界面需要从一种不可见得方式的计算机桌面扩展到三维物理空间。因此，多通道的人机交互将成为一个必然的趋势，其优势在于能识别多个变量，例如人的听觉、视觉等，从而更好地提高用户的体验性。

3.1  了解儿童，从儿童需求出发。

瓦尔特·格罗皮乌斯（Walter Gropius）说过“设计的目的是人”。儿童是未来的希望，为儿童进行产品设计的设计师肩负着重要使命，儿童产品开发设计要紧跟时代主流，深入了解儿童的生理、心理和行为特征。在设计儿童产品是也应充分考虑马斯诺（Abraham h.maslow，1908-1970）5大需求原理（见图1）：生理需求、安全需求、设计需求、尊重需求、自我实现需求。从各个点出发，通过观察、沟通、调研等方式挖掘出有利于平衡儿童感觉统合训练的方式及方法，从设计的角度来解决感觉统合失调这一本质问题。

3.2  创新设计，迎接主流

人们即将迎来5G时代，生活将发生天翻地覆的变化，而儿童感觉统合类玩具已经不再局限于目前市场上的滑梯、电脑、平板等玩具。时代的更新，将迎来更加丰富的产品内容及玩法，三维空间等多通道设计玩法将颠覆传统的玩具产品，令其更加具有实用性。并且大数据搜集将更加方便，通过人工智能搜集更多、更科学的相关数据，进行分析、整合、研究，将更加有利于产品更迭的科学性，同时也将迎来更大的儿童玩具市场。

3.3  灵活多变的设计要素

设计师在进行设计儿童感统类玩具产品是，围绕“儿童”“问题本质”“感觉统合理论”等对象，思维发散进行分析，在设计过程中应考虑该产品的功能、外观、结构、材质、色彩等要素。

基于儿童感觉统合类教具服务的对象存在极大的特殊性和个性。教具千篇一律的一样，而儿童个体智力、体力、触觉、嗅觉、视听觉、前庭觉、以及本体觉存在极大的差异性，在其训练的过程中存在极大的不确定、不科学等因素。极大地降低了训练效率，甚至影响儿童的身心健康。如今电脑、视频、游戏极大的吸引儿童娱乐，主要原因在于其虚拟设计的各种不确定因素和新鲜度，并且电脑游戏具有高度的刺激性，极大的刺激了儿童感官细胞，满足儿童的生理需求。人工智能技术可以科学的根据每个儿童的不同情况，制定针对个人科学地进行感觉统合训练，还可以搜集儿童使用的相关心理与生理数据，进行研究分析。

针对我国儿童感觉统合训练这一现象，调研分析当前国内市场儿童感觉统合训练产品中所存在的各种问题，进行分析、整理、总结。提出从更加科学的人工智能设计角度出发，将感觉统合理论更加科学地运用于儿童教育玩具类产品中，基于3～12岁不同年龄阶段的儿童特征和每个儿童感觉统合存在的差异性以及感觉统合失调这3种现象，进行特点分析研究。给出感觉统合类儿童智能玩具产品设计原则，并将其运用到儿童玩具产品设计中，為儿童教育事业作出巨大的贡献。

[参考文献]

[1]吴艳芳.幼儿园感觉统合训练游戏化的初步研究[D].长沙：湖南师范大学，2013.

[2]潘泽磊，傅秋琴，王艳群.基于感觉统合理论的儿童教育产品设计研究[J].美与时代，2019（5）：106-109.