仿生學在兒童醫(yī)療產(chǎn)品情感化設(shè)計中的應用研究

史耀軍 于航 姚佳

摘要：目的隨著時代的發(fā)展和科技的進步，工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計也在尋求突破與創(chuàng)新以滿足人類社會日益豐富的物質(zhì)文化需要?，F(xiàn)代醫(yī)學對醫(yī)療產(chǎn)品技術(shù)層面需求日益提高的同時，人們更加注重其中情感化的設(shè)計，冰冷機器的外表更要體現(xiàn)出人文關(guān)懷的精神，這亦是對現(xiàn)代醫(yī)學的最好詮釋。方法仿生學的發(fā)展為醫(yī)療產(chǎn)品提供了新的設(shè)計理論和工程原理，提出了一種將仿生學概念融入到現(xiàn)代醫(yī)療產(chǎn)品的情感化設(shè)計之中的技術(shù)探討，相信它將極大地促進醫(yī)療產(chǎn)品的情感化設(shè)計發(fā)展。針對社會當中相對弱勢的兒童群體，闡述了兒童醫(yī)療產(chǎn)品的人文關(guān)懷設(shè)計分析方法，仿生學概念的情感化應用方法。結(jié)果將所研究的方法運用到兒童醫(yī)用霧化器產(chǎn)品的設(shè)計中，完成了仿生學情感化設(shè)計的實踐。結(jié)論通過對仿生學與兒童情感化設(shè)計的理論和實踐研究，可得出一種現(xiàn)代醫(yī)學產(chǎn)品的情感化設(shè)計方案，并就仿生學的運用給情感化設(shè)計的方法未來發(fā)展帶來了啟示。

關(guān)鍵詞：仿生學 情感化設(shè)計 兒童醫(yī)療產(chǎn)品

引言

“物競天擇，適者生存”表達出達爾文進化論的核心思想，生活在地球數(shù)以萬計的生物在億萬年以來都是通過不斷遺傳變異來適應自然，完成由低級到高級、由簡單到復雜的進化繁衍過程。隨著人類社會的產(chǎn)生，為了更好地滿足自身生存法展需求，各種各樣的工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品應運而生。追本溯源，人類各種先進技術(shù)、創(chuàng)新思維、工程原理以及給人類社會帶來便利的重大發(fā)明產(chǎn)生的靈感都來自于大自然?，F(xiàn)今的人類社會也是一個自然交替的產(chǎn)物，作為一個生命的開始，兒童是能夠創(chuàng)造祖國未來的下一代，因此在當今科學進步帶來的人類社會對于兒童專屬產(chǎn)品的設(shè)計提出的更多的要求，個性設(shè)計、綠色設(shè)計以及人性化設(shè)計已成為兒童醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計發(fā)展的方向。如何進行創(chuàng)新設(shè)計，本文研究探索將仿生學設(shè)計充分應用到其中，創(chuàng)造出更多貼心的兒童醫(yī)療產(chǎn)品。

一、兒童醫(yī)療產(chǎn)品的人文關(guān)懷設(shè)計分析

在設(shè)計兒童醫(yī)療產(chǎn)品時，首先應從患病兒童的心理特征及認知需求進行分析，再進一步得出兒童醫(yī)療產(chǎn)品的情感化設(shè)計原則，并為仿生學的應用提供了設(shè)計的參考范圍。

（一）患病兒童的心理特征分析

1.分離性焦慮：兒童對父母有著很強的依賴性，由于生病入院需進行物理分離甚至隔離治療極易產(chǎn)生分離性的焦慮癥狀。由焦慮又可誘發(fā)其行為的退化，比如大聲哭鬧、拒絕進食，扔東西、發(fā)脾氣等，還會出現(xiàn)排斥反抗行為，甚至出現(xiàn)不配合治療：想要逃離醫(yī)院的行為。

2.恐懼心理：多數(shù)患病兒童在入院后容易產(chǎn)生恐懼心理，主要原因包括以下幾方面：

第一，由于感受到陌生、冰冷、寂靜的醫(yī)院環(huán)境，兒童難免產(chǎn)生緊張和不適的情緒。

第二，各種診療器械和診療的一些操作手法讓兒童感到害怕。

第三，本身患病的不適和治療中輸液、扎針所帶來的疼痛刺激兒童產(chǎn)生恐懼心理。

3.抑郁自卑：由于長期住院治療，久治不愈也會使兒童產(chǎn)生抑郁自卑的情緒，意識到疾病的嚴重程度和給家庭造成的負擔，因而出現(xiàn)悶悶不樂、消極治療的情緒。

（二）患病兒童對醫(yī)療產(chǎn)品的認知需求分析

1.康復需求：患病兒童到醫(yī)院就醫(yī)的最主要目的是緩解病痛、治愈疾病，通過治療能恢復身體健康早日出院。結(jié)合康復需求，醫(yī)院需要在提供治療方案同時為患病兒童營造一個舒適溫馨的醫(yī)療環(huán)境，這樣才能安撫兒童緊張害怕的情緒，幫助兒童積極配合醫(yī)生診療早日恢復健康。

2.情感需求：由于疾病給患病兒童帶來的痛苦，在患病階段，兒童的心理更為敏感脆弱，也更加依賴父母，尋求情感陪伴。醫(yī)院在診療過程中除了關(guān)注兒童疾病的治愈，也應關(guān)注兒童的情感需求，通過各種方式對兒童進行人文關(guān)懷。醫(yī)護人員的舉止行為是一個方面，而帶有情感化設(shè)計的醫(yī)療產(chǎn)品和生活用品也可以從另—方面帶給患病兒童以撫慰。

3.社交需求：雖然因患病入院，但是兒童喜歡玩耍、結(jié)交新朋友的天性不會因此而改變。在入院之初，可能會因為接觸到醫(yī)護工作者嚴肅的面孔和醫(yī)院來來往往的人群而感到緊張，同時也會因為中斷了與外界的聯(lián)系感到不安，但如果能及時地提供給患病兒童一個能夠玩耍和結(jié)識其他小伙伴的空間，那么這種緊張不安就會漸漸消失。因此，在醫(yī)院兒童病房的設(shè)計使用中，可以對空間加以改造，并通過設(shè)計一些情感化醫(yī)療產(chǎn)品，幫助患病兒童之間溝通交流、愉快玩耍。

二、仿生學視閥下兒童醫(yī)療產(chǎn)品情感化設(shè)計分析與實踐

（一）仿生學的兒童情感化設(shè)計原理

仿生學在生物學中屬于“應用生物學”的分支，針對其應用特性，結(jié)合兒童患者的情感化原則，仿生學可以為兒童醫(yī)療新產(chǎn)品的研發(fā)提供新的設(shè)計理念和工作原理。仿生學是基于人類社會的發(fā)展進步而出現(xiàn)，其學科發(fā)展的目的也是為了服務(wù)于人類社會，將仿生學運用到特殊群體，尤其是弱勢群體的產(chǎn)品設(shè)計中，可提供更為靈活高效、便捷安全、綠色環(huán)保的技術(shù)產(chǎn)品。在醫(yī)療產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域，仿生學的運用也往往產(chǎn)生了意想不到的治療效果，同時也隨著生活水平的提高，社會對孕婦老人兒童這些特殊群體的產(chǎn)品設(shè)計提出了更高要求，這些弱勢群體迫切地希望能夠使用到更為人性化的、適合自己的產(chǎn)品，而通過仿生學的嘗試能得到更為新鮮、充滿活力的創(chuàng)新方法，這也使仿生學成為了一種設(shè)計創(chuàng)作中追求人性、回歸自然的可行方法，在兒童醫(yī)療產(chǎn)品研發(fā)過程中形成新亮點。

（二）仿生學在兒童醫(yī)療產(chǎn)品的情感化設(shè)計原則

在醫(yī)療產(chǎn)品領(lǐng)域，落實到具體設(shè)計方法可以體現(xiàn)出仿生學自身的特性，以生物系統(tǒng)特征為切入點，根據(jù)兒童患者不同的設(shè)計目的，仿生學的劃分方法也各有不同，以下加以簡要說明。

1.兒童醫(yī)療產(chǎn)品形態(tài)仿生情感化設(shè)計：形態(tài)仿生設(shè)計，就是以自然界的所有生物進行外部形態(tài)觀察為基礎(chǔ)進行產(chǎn)品設(shè)計。形態(tài)仿生設(shè)計也是工業(yè)設(shè)計中較為常見的仿生方法，包括對動物、植物、微生物以及人類自身各種特征的全面認知，從而模擬研發(fā)出新型設(shè)計產(chǎn)品。目前，以微生物形態(tài)仿生設(shè)計為代表的微觀形態(tài)仿生設(shè)計正逐漸成為當下具有現(xiàn)實意義的新興研究方向。

在形態(tài)仿生設(shè)計中，又可以根據(jù)仿生對象的逼真程度劃分為具體形態(tài)仿生和抽象形態(tài)仿生，這也表現(xiàn)出設(shè)計過程中更注重了對產(chǎn)品形態(tài)美與購買者審美需求的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。具體形態(tài)仿生，就是指設(shè)計產(chǎn)品的外部形態(tài)與被模仿對象形態(tài)高度相似?；诰唧w形態(tài)仿生出的產(chǎn)品往往在外形上具有較高的辨識度，為產(chǎn)品外觀增加了趣味性和親和力，因此多用在兒童產(chǎn)品設(shè)計中。抽象形態(tài)仿生，則是指設(shè)計產(chǎn)品是由被模仿對象的形態(tài)經(jīng)過加工提煉而成的，最具代表性的特征用以外形的設(shè)計和裝飾。因此，抽象形態(tài)仿生設(shè)計往往都具有一定的設(shè)計理念和象征意義。

2.兒童醫(yī)療產(chǎn)品結(jié)構(gòu)仿生情感化設(shè)計：結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計，主要是指通過觀察研究生物體結(jié)構(gòu)，模仿學習自然界各種生物內(nèi)外結(jié)構(gòu)、運動模式、生長態(tài)勢，從而創(chuàng)造出設(shè)計產(chǎn)品。隨著地球環(huán)境億萬年的變遷，存在于自然界的生物為了適應不斷變化使外部環(huán)境也進行著進化演變，這種進化演變主要由生物體日趨精巧合理、實用完整的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出來。通過對生物體結(jié)構(gòu)的研究，在結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計中所體現(xiàn)的也將是產(chǎn)品需求與自然表征的有機統(tǒng)一、和諧共生。

3.兒童醫(yī)療產(chǎn)品功能仿生情感化設(shè)計：功能仿生設(shè)計，具體是指通過研究自然生物的客觀功能，觀察其原理與特殊，而后進行的對設(shè)計產(chǎn)品功能改良、新產(chǎn)品功能的創(chuàng)新研發(fā)。生活在自然界的動植物通過自身器官和形體進化，逐步適應了外界復雜多變的環(huán)境，有些物種甚至將自身近乎完美地與自然融為一體?，F(xiàn)代工業(yè)設(shè)計過程中，產(chǎn)品能否滿足消費者在物質(zhì)功能上的訴求也應作為一條重要標準來衡量產(chǎn)品成功與否。因此，在仿生學研究中應將借鑒學習生物系統(tǒng)的優(yōu)良功能作為技術(shù)創(chuàng)新的方向，推動工業(yè)設(shè)計的發(fā)展，研發(fā)出更多能夠滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男庐a(chǎn)品。

4.兒童醫(yī)療產(chǎn)品肌理仿生情感化設(shè)計：肌理仿生設(shè)計，就是指模擬利用生物體表面的自然屬性，設(shè)計出表面紋理、質(zhì)感、紋路、視覺效果相似的產(chǎn)品。使用者對一款產(chǎn)品的認知往往先從視覺、觸覺開始進行最初的直覺評判，產(chǎn)品的肌理就是直覺評判的最重要依據(jù)。產(chǎn)品不同的質(zhì)感和肌理傳遞出不同的心理體驗，光滑的肌理給人高端精致的體驗，粗糙的肌理給人結(jié)實厚重的體驗，柔軟的肌理給人舒適安全的體驗，堅硬的肌理給人牢固耐用的體驗。由此不難發(fā)現(xiàn)，肌理的應用往往是產(chǎn)品最為直觀的物質(zhì)基礎(chǔ)，更有甚者已經(jīng)超出直觀評判的范圍，帶來的是更多功能和特性的提于卜。因此，在產(chǎn)品設(shè)計過程中肌理的應用也是重要一環(huán)。

5.兒童醫(yī)療產(chǎn)品色彩仿生情感化設(shè)計：色彩仿生設(shè)計，就是通過對自然生物自身絢麗繽紛而又獨樹一幟的色彩的借鑒和使用，設(shè)計出色彩多元化的產(chǎn)品。大自然為我們提供了最為豐富多樣的色彩，不同的色彩對視覺產(chǎn)生的影響也不盡相同，紅色帶給人熱情、溫暖、樂觀的視覺感受，藍色帶給人寧靜、清新、自由的視覺感受，黃色帶給人燦爛、尊貴、優(yōu)雅的視覺感受，視覺一旦受到外在色彩的影響也會產(chǎn)生情緒的波動。在追求個性時尚的現(xiàn)代社會，產(chǎn)品的色彩運用也越來越受到消費者的重視。因此，在選擇色彩時若利用自然界本身就存在的動植物色彩，就會帶給人親切、自然、和諧的感受，給人以回歸自然的舒適體驗。

（三）仿生學的兒童情感化設(shè)計買踐

為了更好地將理論與實際應用相結(jié)合，努力探索更佳的情感化產(chǎn)品體驗，針對兒童醫(yī)用霧化器產(chǎn)品研究并提出設(shè)計方案。首先，對目前霧化器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及市場上存在的兒童醫(yī)用結(jié)合霧化器產(chǎn)品進行調(diào)研，比較各種醫(yī)學霧化器的優(yōu)缺點。其次，運用情感化設(shè)計中的問卷調(diào)查法，設(shè)計—項調(diào)查問卷，向具有代表性的群體，如兒童、家長、醫(yī)生等發(fā)放并回收有效問卷，意在用來從產(chǎn)品形態(tài)仿生的情感化角度出發(fā)，選擇一些比較受歡迎的霧化器仿生學形態(tài)，選擇比率最大的就是動植物的仿生形態(tài)。再次，確定仿生形態(tài)范圍后，根據(jù)資料查閱以及設(shè)計制作，列出幾種優(yōu)秀的兒童醫(yī)用霧化器效果圖，并利用情感化設(shè)計工具語意差分法，羅列出描述產(chǎn)品情感化語意的詞匯來，再次發(fā)放調(diào)查問卷，評價出幾種效果圖的語意數(shù)據(jù)，進行多維數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，得出一項融入了仿生學形態(tài)的兒童醫(yī)用霧化器產(chǎn)品的樣本。最后，通過建模軟件設(shè)計建模，形成產(chǎn)品的立體模型（如圖1）。產(chǎn)品白色主體形狀符合醫(yī)療產(chǎn)品的簡潔、穩(wěn)定、嚴謹，同時在產(chǎn)品上端結(jié)合向日葵花的仿生形象設(shè)計出醫(yī)用霧化器的娛樂功能，增加了兒童產(chǎn)品的趣味性，并添加了卡通風格，使得產(chǎn)品更加靈活生動，滿足治療使用的同時，增加了與兒童的新鮮感和親和力。向日葵花又被熟稱為“向陽花”，取其內(nèi)涵，能給予兒童更大的能量與信心，戰(zhàn)勝病魔早日康復。

結(jié)語

古希臘哲學家亞里士多德曾說過，大自然中的每一個領(lǐng)域都是美妙絕倫的。人類產(chǎn)生于自然，人類的生存發(fā)展離不開自然，當工業(yè)步伐加快、都市樓宇林立時，遠離了自然的人們將更迫切地尋求回歸自然。對于自然的情感訴求在仿生設(shè)計中得到了最好的展現(xiàn)，再通過仿生學在兒童醫(yī)療產(chǎn)品情感化設(shè)計的應用研究，自然與醫(yī)學人文關(guān)懷設(shè)計將更好地有機結(jié)合，通過對自然生物形態(tài)、功能、結(jié)構(gòu)、肌理、色彩的模擬借鑒，不斷增強兒童醫(yī)療產(chǎn)品的人性化功能，實現(xiàn)人與自然的和諧共生。針對仿生學理論和實踐研究與兒童情感化設(shè)計的融入，提出現(xiàn)代兒童醫(yī)療產(chǎn)品的情感化設(shè)計方案，為仿生學在醫(yī)學人文設(shè)計情感化的方法研究方面產(chǎn)生了重要影響。但這種多元化設(shè)計相融合的運用不止于此，隨著科技的發(fā)展進步，更具有生物技術(shù)的醫(yī)療產(chǎn)品市場需求日益強烈，將仿生學理念融入情感化設(shè)計之中，必將帶來一個嶄新的設(shè)計時代。