基于感覺(jué)非典型性探究構(gòu)建ASD兒童虛擬現(xiàn)實(shí)課堂的關(guān)鍵因素

周 琪 陳東帆 梁雷雷

（華東師范大學(xué)教育學(xué)部教育康復(fù)系 上海 200062）

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality,VR)，是由高速計(jì)算機(jī)系統(tǒng)創(chuàng)建的一種身臨其境并可以獲得與環(huán)境交互體驗(yàn)的虛擬世界技術(shù)[1]。20世紀(jì)50年代Morton Heileg發(fā)明單人使用立體顯示設(shè)備機(jī)器，奠定了VR的基礎(chǔ)，1989年正式提出VR的概念，21世紀(jì)初VR與兒童教育結(jié)合發(fā)展，到如今VR技術(shù)已經(jīng)取得了巨大成就，尤其在5G技術(shù)取得突破性進(jìn)展的今天，VR技術(shù)運(yùn)用到ASD兒童教育中有了更有力的技術(shù)支撐。本文立足于自閉癥譜系障礙（Autistic Spectrum Disorder，ASD）兒童感覺(jué)發(fā)展的非典型性，探索構(gòu)建ASD兒童VR沉浸式課堂的關(guān)鍵因素，助力VR技術(shù)真正應(yīng)用于ASD兒童干預(yù)實(shí)踐。

一、ASD兒童感覺(jué)非典型性

ASD兒童感覺(jué)非典型性在Kanner[2]的初始研究報(bào)告中就已經(jīng)包含相關(guān)描述，但直到《精神疾病診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》第五版(The Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders，DSM-V)才將ASD兒童感覺(jué)加工困難納入診斷標(biāo)準(zhǔn)。DSMV[3]強(qiáng)調(diào)了三種感覺(jué)非典型模式，即高反應(yīng)性、低反應(yīng)性與不尋常感覺(jué)尋求，主要表現(xiàn)為對(duì)某些刺激有過(guò)大或缺少反應(yīng)與不充分反應(yīng)，以及對(duì)某些刺激有不同尋常的偏好。在ASD兒童感覺(jué)非典型性發(fā)生率上，一份涉及228名2-10歲ASD兒童的研究報(bào)告指出ASD兒童感覺(jué)功能障礙的患病率在69—95%之間[4]。在國(guó)內(nèi)，魯明輝[5]對(duì)262名ASD兒童主要照顧者進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)ASD兒童總體感覺(jué)異常的發(fā)生率為74.05%，以上數(shù)據(jù)表明ASD兒童感覺(jué)非典型性是常見(jiàn)的，但并非普遍存在。在嚴(yán)重程度上，Mayer[6]的研究結(jié)果表明自閉癥特征水平較高與感覺(jué)功能的非典型性水平呈正相關(guān)，Kern[7]等人的研究表明ASD兒童感覺(jué)非典型性可能會(huì)影響整個(gè)生命周期，且涉及多種形式，可能同時(shí)存在高敏感性與低敏感性、感知尋求和防御性反應(yīng)。感覺(jué)貫穿ASD兒童學(xué)習(xí)與生活的全方面，因此在對(duì)ASD兒童進(jìn)行干預(yù)時(shí)，感覺(jué)非典型性必須作為首要條件進(jìn)行考慮。

二、VR技術(shù)應(yīng)用于ASD兒童訓(xùn)練的現(xiàn)狀

在諸多實(shí)驗(yàn)研究中，VR技術(shù)在ASD兒童的運(yùn)動(dòng)康復(fù)、生活教育、職業(yè)教育、認(rèn)知訓(xùn)練中都有出色表現(xiàn)，Horace[8]通過(guò)4面沉浸式虛擬環(huán)境（又名半CAVE）設(shè)計(jì)了六種學(xué)習(xí)方案，94名自閉癥兒童參與為期14周課程，兒童在情感與社交領(lǐng)域都有顯著性進(jìn)步。付存亮[9]通過(guò)模擬生活過(guò)程中難以復(fù)現(xiàn)及重復(fù)訓(xùn)練的生活技能訓(xùn)練場(chǎng)景設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套基于VR技術(shù)的ASD兒童生活技能訓(xùn)練系統(tǒng)，三名實(shí)驗(yàn)對(duì)象經(jīng)過(guò)系統(tǒng)乘坐公交車技能課程的訓(xùn)練，有效獲得乘坐公交車的能力。針對(duì)ASD兒童開(kāi)發(fā)的VR技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，但是半CAVE設(shè)計(jì)造價(jià)昂貴，難以大規(guī)模應(yīng)用，同時(shí)多數(shù)設(shè)計(jì)采用的頭戴式VR設(shè)備對(duì)存在感覺(jué)非典型的ASD兒童并不友好。在實(shí)踐過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)當(dāng)ASD兒童存在觸覺(jué)超敏時(shí)會(huì)因?yàn)樵O(shè)備沉重、束縛而抗拒使用，同時(shí)現(xiàn)有頭盔無(wú)法避免眩暈感的產(chǎn)生，這對(duì)前庭存在非典型性的兒童來(lái)說(shuō)則可能出現(xiàn)癡迷眩暈感覺(jué)的行為，也可能完全無(wú)法適應(yīng)。在內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，兒童常對(duì)某些細(xì)節(jié)如色彩、刺激呈現(xiàn)方式產(chǎn)生抗拒、癡迷或者弱關(guān)注進(jìn)而課堂難以進(jìn)行。感覺(jué)非典型性導(dǎo)致ASD兒童無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)有VR設(shè)計(jì)，因此探究自閉癥兒童感覺(jué)非典型性，進(jìn)行針對(duì)性研究是實(shí)現(xiàn)VR技術(shù)應(yīng)用于ASD兒童教育與康復(fù)的必經(jīng)之路。

三、ASD兒童VR課堂構(gòu)建

（一）視覺(jué)構(gòu)建。

1.視覺(jué)非典型性。視覺(jué)搜索方面，有豐富證據(jù)表明ASD兒童對(duì)細(xì)節(jié)與微小變化有較強(qiáng)感知，對(duì)簡(jiǎn)單刺激處理存在優(yōu)勢(shì)，對(duì)局部刺激敏感，視覺(jué)注意力的空間廣度較小且變化困難，同時(shí)在經(jīng)驗(yàn)的提取上存在困難。Milne[10]通過(guò)篩查50名ASD兒童視覺(jué)情況，發(fā)現(xiàn)ASD兒童視覺(jué)異常主要表現(xiàn)為視覺(jué)集中困難，視力則無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義差異。有研究者[11]通過(guò)嵌入式數(shù)字測(cè)試、復(fù)雜的三聯(lián)詞搜索任務(wù)等心理任務(wù)證明了ASD兒童的視覺(jué)搜索能力并不弱于典型發(fā)展兒童。Bertone[12]通過(guò)13名高功能ASD兒童論證了ASD兒童視覺(jué)空間信息處理取決于給定類型的視覺(jué)刺激所需的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，簡(jiǎn)單視覺(jué)刺激ASD兒童處理良好，但是復(fù)雜視覺(jué)刺激對(duì)ASD兒童來(lái)說(shuō)則存在困難，這結(jié)論通過(guò)fMRI研究也獲得了大腦層面的支持[13]。在優(yōu)先處理局部與整體的問(wèn)題上，研究者[14]們使用Navon型刺激發(fā)現(xiàn)ASD個(gè)體往往在分散注意力任務(wù)中表現(xiàn)出局部?jī)?yōu)勢(shì)，改變注意力的空間尺度對(duì)于患有ASD的兒童來(lái)說(shuō)是最成問(wèn)題的，會(huì)比典型兒童更關(guān)注細(xì)節(jié)。Ropar[15]通過(guò)28名ASD兒童判斷傾斜圓圈的形狀研究結(jié)果表明患有ASD的人受到視覺(jué)判斷中先驗(yàn)知識(shí)的影響較小。

顏色視覺(jué)方面，ASD兒童主要表現(xiàn)為特定顏色偏好與厭惡。Ludlow[16]等人指出ASD個(gè)體會(huì)對(duì)特定顏色的表現(xiàn)出強(qiáng)烈的親和力或反感。Grandgeorge[17]等人通過(guò)對(duì)29名4-17歲的ASD兒童進(jìn)行色彩研究，發(fā)現(xiàn)ASD兒童與典型兒童相比更喜歡綠色和棕色，而不喜歡黃色，他們推測(cè)黃色對(duì)ASD兒童來(lái)說(shuō)可能存在感覺(jué)過(guò)載。Ludlow[18]通過(guò)對(duì)19名患有ASD兒童進(jìn)行了彩色覆蓋閱讀結(jié)果顯示ASD兒童可能比典型兒童更容易受顏色的影響。曹漱芹[19]研究發(fā)現(xiàn)ASD幼兒的顏色偏好順序與同智齡的智力障礙兒童相同，但顏色偏好程度不同，且發(fā)現(xiàn)ASD兒童更偏好冷色調(diào)。

社會(huì)性關(guān)注方面，ASD兒童主要表現(xiàn)為較少關(guān)注人而更傾向關(guān)注物體，同時(shí)面部的注意調(diào)節(jié)存在非典型性，人臉識(shí)別中對(duì)眼睛刺激處理困難。Swettenham[20]通過(guò)15名ASD兒童與典型發(fā)展兒童的比較，發(fā)現(xiàn) ASD兒童更傾向于從物轉(zhuǎn)移到其他物而不是人，且花更少的時(shí)間觀察人和更多時(shí)間觀察物體。Klin[21]等發(fā)現(xiàn)，在自然社交場(chǎng)景中，眼睛是ASD患者最不顯著的刺激因素，嘴巴，身體和物體相對(duì)更為突出。

2.視覺(jué)顯示器。在市面產(chǎn)品中以頭戴式顯示器為VR顯示器研發(fā)銷售主流，這種顯示器能夠?qū)崿F(xiàn)高清3K屏幕，刷新率能達(dá)到90 Hz，視場(chǎng)角達(dá)到110°，但在實(shí)際應(yīng)用中ASD兒童視、觸與前庭的非典型性可能會(huì)使他們無(wú)法忍受佩戴這樣完全密閉、有束縛感的頭盔，或者過(guò)于沉迷于其中的細(xì)節(jié)等。同時(shí)主流商用頭戴式顯示器由于畫(huà)面質(zhì)量、延時(shí)等技術(shù)限制現(xiàn)在無(wú)法避免佩戴時(shí)產(chǎn)生眩暈感，這對(duì)前庭覺(jué)存在問(wèn)題的ASD兒童則無(wú)法適應(yīng)或者過(guò)度癡迷。對(duì)此主要有兩方面的應(yīng)對(duì)，一是在使用時(shí)間與使用策略上進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)合理規(guī)劃使用時(shí)間、與其他教學(xué)方式進(jìn)行結(jié)合，避免兒童因感覺(jué)不適而產(chǎn)生的抗拒。另一方面，隨著第五代移動(dòng)通信技術(shù)的推出，傳輸速率的提升與時(shí)延的降低則能夠在這個(gè)方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)層面的改進(jìn)，眩暈感等問(wèn)題則有可能解決。

此外，環(huán)屏顯示器通過(guò)多面屏幕的組合，實(shí)現(xiàn)一定程度與外界環(huán)境隔絕，同時(shí)通過(guò)多面屏占據(jù)個(gè)體視野，結(jié)合3D畫(huà)面實(shí)現(xiàn)高沉浸感的VR。該方式可以減輕眩暈、頭疼等問(wèn)題，人體舒適度較好，但沉浸感是遜色于頭戴式，視線追蹤無(wú)法達(dá)到頭盔式交互的自然。

VR技術(shù)在應(yīng)用于ASD兒童時(shí)，尋找一種合適的視覺(jué)呈現(xiàn)形式十分關(guān)鍵，如何滿足課堂多樣化需求同樣重要，兩種主要的呈現(xiàn)方式，都可以運(yùn)用到課堂中，但是有各自不同的針對(duì)性，頭戴式產(chǎn)品能很好滿足個(gè)人需要，在面對(duì)ASD兒童小組時(shí)，則需要額外的監(jiān)控屏幕監(jiān)控兒童注意力，環(huán)評(píng)顯示器可以實(shí)現(xiàn)小組形式得納入，但是其交互與監(jiān)控則受限，可通過(guò)豐富交互方式的構(gòu)建實(shí)現(xiàn)交互與監(jiān)控。

3.課程構(gòu)建。從ASD兒童視覺(jué)非典型性來(lái)看，ASD兒童在處理簡(jiǎn)單視覺(jué)刺激上無(wú)顯著障礙，且視覺(jué)搜索能力較好，對(duì)復(fù)雜刺激則存在處理障礙，并且視覺(jué)注意力的空間廣度較小。這提示在編寫(xiě)課堂材料時(shí)應(yīng)充分發(fā)揮其視覺(jué)搜索能力，可以將任務(wù)以視覺(jué)受搜索的形式進(jìn)行初步呈現(xiàn)，增加兒童成功率。還可考慮將重要復(fù)雜視刺激分解，建立難度等級(jí)，合理安排復(fù)雜視刺激比例，并且控制頁(yè)面內(nèi)容的數(shù)量與密度，避免無(wú)用視覺(jué)刺激占用兒童視覺(jué)注意。此外，ASD兒童在視覺(jué)處理上表現(xiàn)出受先驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)影響較小的特點(diǎn)，說(shuō)明可能存在先驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)啟動(dòng)困難，結(jié)合復(fù)雜視刺激，可考慮在呈現(xiàn)復(fù)雜視刺激之前通過(guò)多種方式幫助兒童進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的喚醒。

其次是顏色感覺(jué)的非典型性，建議在構(gòu)建VR環(huán)境時(shí)采用冷色調(diào)的色彩作為主色調(diào)，避免高明度、高純度的色彩大面積使用，同時(shí)合理設(shè)計(jì)虛擬燈光的位置與明亮度。此外，結(jié)合ASD兒童對(duì)不均勻輪廓與線條的偏好，可將兒童的偏好色彩與線條運(yùn)動(dòng)結(jié)合，呈現(xiàn)重點(diǎn)材料時(shí)有利注意效果，但需避免癡迷。

對(duì)社會(huì)性關(guān)注的非典型，主要體現(xiàn)在對(duì)物體的偏好與對(duì)眼睛的弱關(guān)注，因此在結(jié)合課程需求設(shè)計(jì)虛擬人物形象時(shí)，可對(duì)眼睛與面部進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯?，同時(shí)在展現(xiàn)表情時(shí)可適當(dāng)夸張，以吸引兒童。

（二）聽(tīng)覺(jué)構(gòu)建。

1.聽(tīng)覺(jué)非典型性。諸多ASD兒童的父母報(bào)告指出ASD兒童對(duì)聲音的破壞性反應(yīng)會(huì)對(duì)日?；顒?dòng)產(chǎn)生負(fù)面影響。在ASD兒童聽(tīng)覺(jué)異常發(fā)生率方面，國(guó)內(nèi)王元青[22]對(duì)156例孤獨(dú)癥患兒進(jìn)行聽(tīng)覺(jué)異常行為的調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)孤獨(dú)癥患兒聽(tīng)覺(jué)異常行為的發(fā)生率為100%。Gomes[23]等人發(fā)現(xiàn)ASD兒童感覺(jué)異常中聽(tīng)覺(jué)感知障礙最常見(jiàn)，聽(tīng)覺(jué)超敏反應(yīng)的患病率為16—100%?？偨Y(jié)ASD兒童對(duì)不同類型聲音的非典型性反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)主要集中在對(duì)響亮的、煩人的、畏懼的聲音。高曉慧[24]對(duì)ASD兒童所敏感聲音主要包括對(duì)低頻聲音、高頻聲音、寬頻噪聲、突然發(fā)生的四種聲音類型的超敏。

在聽(tīng)覺(jué)信息處理上，某些ASD兒童可能存在聽(tīng)覺(jué)處理困難在已經(jīng)在許多研究報(bào)告中得到了證實(shí)，尤其是在復(fù)雜刺激與言語(yǔ)刺激上。O'Connor[25]研究發(fā)現(xiàn)ASD兒童在簡(jiǎn)單聽(tīng)覺(jué)刺激的處理實(shí)際上比典型發(fā)展的控制組表現(xiàn)出更優(yōu)越，他們的聽(tīng)覺(jué)損傷更適用于復(fù)雜刺激。此外ASD兒童的聽(tīng)覺(jué)非典型性還表現(xiàn)為對(duì)交流性語(yǔ)言聲音的反應(yīng)障礙，更傾向于處理非言語(yǔ)聲聲音，此現(xiàn)象為“聽(tīng)覺(jué)過(guò)濾”(Hearing Filtering)。Lane[26]通過(guò)對(duì)54名ASD兒童進(jìn)行《the Short Sensory Profile》評(píng)估發(fā)現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)過(guò)濾功能障礙比例高達(dá)92.6%。還有研究表明ASD成人的聽(tīng)覺(jué)敏感度通常不如兒童期的聽(tīng)覺(jué)敏感性，反映了適應(yīng)過(guò)程[27]。

在聽(tīng)持續(xù)性注意方面，ASD兒童表現(xiàn)出明顯的異常，這主要體現(xiàn)為ASD兒童對(duì)某些特定聲音的高反應(yīng)性與低反應(yīng)性以及聲音刺激的尋求。另一方面孤獨(dú)癥患兒對(duì)音樂(lè)的敏感主要表現(xiàn)為對(duì)音樂(lè)的著迷，如長(zhǎng)時(shí)間(數(shù)天或幾個(gè)月)內(nèi)反復(fù)聽(tīng)同一首歌或同一類音樂(lè)等[28]，以及對(duì)音高、韻律的記憶[29]。

2.聽(tīng)覺(jué)顯示器。在三維虛擬聲音的實(shí)現(xiàn)技術(shù)上，硬件主要是三維虛擬聲音的搭載手段，課堂設(shè)計(jì)上可以選擇揚(yáng)聲器或者耳機(jī)，以揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)VR環(huán)境的3維立體聲音最成功的案例是CAVE，通過(guò)頂部四角的擴(kuò)音設(shè)備實(shí)現(xiàn)房間類型的VR空間。揚(yáng)聲設(shè)備能夠同時(shí)面向多人使用，而且不會(huì)對(duì)耳朵產(chǎn)生力的壓迫感。耳機(jī)設(shè)備與揚(yáng)聲器設(shè)備不同，主要面向個(gè)體用戶，以嵌入在其他設(shè)備為主要形式，例如頭盔式虛擬顯示設(shè)備中，也可以實(shí)現(xiàn)多聲道環(huán)繞立體聲，實(shí)現(xiàn)三維音效的實(shí)時(shí)跟蹤特性、全向三維定位特性。聽(tīng)覺(jué)顯示器需要配套視覺(jué)顯示設(shè)備，兩種方案需要結(jié)合實(shí)際需要并且兼顧其他感知覺(jué)的非典型性需求。

3.課堂構(gòu)建。從聽(tīng)覺(jué)非典型性看，ASD兒童常對(duì)特定基頻范圍、響度表現(xiàn)出非典型性，因此進(jìn)行聲音設(shè)計(jì)時(shí)可納入濾波設(shè)備，實(shí)現(xiàn)根據(jù)兒童特點(diǎn)進(jìn)行濾波設(shè)置，同時(shí)保證音量調(diào)節(jié)的便捷設(shè)計(jì)。在進(jìn)行課程之前，應(yīng)明確其舒適的聽(tīng)閾，也可將脫敏與提高敏感型的訓(xùn)練納入課程?；趦和瘜?duì)復(fù)雜刺激的表現(xiàn)結(jié)果與聽(tīng)覺(jué)過(guò)濾問(wèn)題，我們應(yīng)當(dāng)控制復(fù)雜聽(tīng)覺(jué)刺激比例，對(duì)于重點(diǎn)復(fù)雜聽(tīng)覺(jué)刺激可結(jié)合視覺(jué)進(jìn)行呈現(xiàn)，對(duì)于語(yǔ)音信息則有重點(diǎn)地突出，可結(jié)合兒童感興趣的聲音刺激吸引兒童注意力。基于對(duì)音樂(lè)的偏好，也可考慮將課程內(nèi)容與音樂(lè)的結(jié)合，發(fā)揮音樂(lè)對(duì)情緒與注意力的作用，通過(guò)音樂(lè)對(duì)人的生理與心理的正性（興奮）、中性（平靜）與負(fù)性（低落）的影響，提高兒童課堂參與度。

（三）交互構(gòu)建。

1.觸覺(jué)、前庭與本體覺(jué)非典型性。在DSM-V[3]中，ASD兒童的診斷標(biāo)準(zhǔn)中提出了對(duì)觸覺(jué)非典型性的具體表述，強(qiáng)調(diào)了兒童對(duì)疼痛/溫度的明顯冷漠，以及過(guò)度觸摸物體?；仡櫼酝鵄SD兒童觸覺(jué)特性的研究，ASD兒童觸覺(jué)非典型性可能表現(xiàn)為存在高耐痛性、對(duì)熱或冷的不敏感、自我侵略性、不喜歡身體接觸，包括某些衣物、粗糙表面的吸引力等表現(xiàn)。在觸覺(jué)異常發(fā)生率上，Minshew[30]通過(guò)匹配對(duì)照組對(duì)60名具有高功能ASD的個(gè)體進(jìn)行感覺(jué)問(wèn)卷和基本和神經(jīng)心理學(xué)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)ASD個(gè)體感覺(jué)敏感性的發(fā)生率約為32%，在較高難度的皮質(zhì)感覺(jué)知覺(jué)項(xiàng)目中30%的ASD個(gè)體出現(xiàn)大量錯(cuò)誤。

在觸覺(jué)識(shí)別上，ASD兒童基本觸覺(jué)測(cè)知正常，但常會(huì)表現(xiàn)出對(duì)具備某些特定特征的材料表現(xiàn)出抗拒或癡迷，Minshew[30]還在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)30%具有高功能ASD個(gè)體表現(xiàn)出對(duì)較高皮質(zhì)感覺(jué)或復(fù)雜感覺(jué)處理的測(cè)量表現(xiàn)受損，而對(duì)基本感覺(jué)知覺(jué)的測(cè)量的表現(xiàn)則正常。O'Riordan[31]通過(guò)12名高功能兒童ASD兒童對(duì)不同等級(jí)砂紙的粗糙度與檢測(cè)壓在兒童皮膚上的合成纖維的能力方面沒(méi)有弱于典型兒童，再一次證明ASD兒童在簡(jiǎn)單觸覺(jué)刺激識(shí)別上可能不存在差異。此外，患有ASD的人傾向于將紋理評(píng)定為令人愉快的刺激。

在前庭覺(jué)與本體覺(jué)方面，ASD兒童主要變現(xiàn)為不同程度的感覺(jué)統(tǒng)合能力失調(diào)。陳可來(lái)[32]通過(guò)對(duì)56名ASD兒童進(jìn)行《兒童感覺(jué)統(tǒng)合能力發(fā)展評(píng)定量表》（1985年臺(tái)灣鄭信雄編制）評(píng)估，發(fā)現(xiàn)前庭功能失調(diào)占總?cè)藬?shù)的比例為38.3%，本體感失調(diào)的比例為27.7%，觸覺(jué)失調(diào)的比例為34%。Dziuk[33]與Piek[34]等人的研究指出ASD的兒童通常會(huì)報(bào)告運(yùn)動(dòng)障礙以及模仿和目標(biāo)導(dǎo)向行為的困難。國(guó)內(nèi)學(xué)者戴昕[43]指出ASD兒童普遍存在不同程度的感覺(jué)統(tǒng)合失調(diào)，表現(xiàn)為身體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)障礙、平衡功能障礙、結(jié)構(gòu)和空間知覺(jué)障礙等多個(gè)方面。劉照佩[44]提出在兒童孤獨(dú)癥患者的感覺(jué)統(tǒng)合能力發(fā)展存在缺陷，對(duì)患兒的社交、言語(yǔ)、行為等方面的功能造成嚴(yán)重影響?？偨Y(jié)來(lái)說(shuō)可能表現(xiàn)為動(dòng)作不協(xié)調(diào)、喜歡轉(zhuǎn)圈樂(lè)此不疲以及不能準(zhǔn)確判斷方向和距離。

2.交互沉浸設(shè)備。要實(shí)現(xiàn)自然的VR人機(jī)交互，輸入設(shè)備的選擇同樣重要?，F(xiàn)在市面上主流的VR輸入設(shè)備主要包括三大類，一是依據(jù)人體動(dòng)作進(jìn)行輸入的設(shè)備，二是對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的輸入；三是通過(guò)腦電波進(jìn)行輸入[47]。主流交互設(shè)備主要是以依據(jù)人體動(dòng)作輸入的三維鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)手套等，這些設(shè)備能較自然地實(shí)現(xiàn)信息的輸入，符合人體對(duì)力觸地需要，但是對(duì)兒童的精細(xì)動(dòng)作能力要求較高；識(shí)別較精確的虛擬跑步機(jī)則造價(jià)昂貴的同時(shí)對(duì)兒童的適應(yīng)提出了較高要求；微軟研發(fā)的KinectV2體感設(shè)備，該包括語(yǔ)音識(shí)別、動(dòng)作捕捉等功能，能提供相對(duì)自由的互動(dòng)空間，可以作為實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的自然交互的手段之一。除此以外隨著自然語(yǔ)言處理的飛速發(fā)展，現(xiàn)在市面上許多中文交互系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)義預(yù)測(cè)與跨場(chǎng)景上下文多輪交互，同時(shí)能夠提供場(chǎng)景定制服務(wù)，但是針對(duì)自閉癥兒童可能存在的構(gòu)音、語(yǔ)法、韻律等方面的問(wèn)題導(dǎo)致語(yǔ)音識(shí)別困難，自閉癥兒童語(yǔ)料庫(kù)建設(shè)仍是空白，但是作為一種自然的交互方式，可通過(guò)教師輔助實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音交互，推動(dòng)課堂進(jìn)行。至于通過(guò)腦電波進(jìn)行輸入的產(chǎn)品則是造價(jià)較高，適應(yīng)性較差，短時(shí)間內(nèi)難以普及應(yīng)用。

總體說(shuō)來(lái)，VR人機(jī)交互輸入設(shè)備應(yīng)用于自閉癥兒童課堂中存在較多限制，這種限制在短時(shí)間內(nèi)也很難克服。將多種交互手段進(jìn)行組合，通過(guò)設(shè)備之間的互補(bǔ)為自閉癥兒童打造一種自然地交互手段是現(xiàn)階段較為可行的一種方法。

3.課程構(gòu)建。從觸覺(jué)非典型性看，ASD兒童對(duì)身體接觸材料有非典型性需求，因此在使用頭戴式VR設(shè)備，建議提供多樣化材質(zhì)、佩戴方式選擇。當(dāng)兒童無(wú)法接受時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)撤除，考慮其他非接觸式設(shè)備比如裸眼3D、環(huán)屏顯示等。另一方面交互設(shè)備也應(yīng)當(dāng)有多樣性的選擇，如數(shù)據(jù)手套等有束縛感的設(shè)備可能要提供較大的選擇空間，建議對(duì)產(chǎn)品的尺寸、重量、材質(zhì)、壓力感、傳輸范圍建議設(shè)置便捷的調(diào)整方式。建議盡量減少束縛式交互方式的束縛感與謹(jǐn)慎選擇大面積接觸產(chǎn)品。對(duì)于手柄式的交互設(shè)備，手柄大小、重量、功能鍵的設(shè)置與安排、等可能有不同于現(xiàn)階段主流的手柄要求，對(duì)設(shè)備的抗擊打性能會(huì)有更高要求。

ASD兒童前庭與本體的非典型性之一為身體運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)障礙，因此對(duì)視覺(jué)設(shè)備的刷新率、時(shí)延提出會(huì)比現(xiàn)在設(shè)備有更高的要求，而對(duì)交互設(shè)備，如手柄、Kinect等設(shè)備的反應(yīng)時(shí)間與精度上也有不同于典型人群的需求，因此這部分提供個(gè)性化的自調(diào)整可能是很有必要的。其次ASD兒童平衡與空間知覺(jué)的障礙，建議在對(duì)兒童接入VR教學(xué)之前應(yīng)當(dāng)提供充分的適應(yīng)性訓(xùn)練，同時(shí)保障兒童的安全，對(duì)空間的物品擺放與交互運(yùn)動(dòng)進(jìn)行安全規(guī)劃。

四、總結(jié)

ASD兒童的感覺(jué)非典型性產(chǎn)生了不同的感覺(jué)需求，直接搬用面向普通人的VR設(shè)備與內(nèi)容并不適用ASD的課堂教學(xué)，因此必須在立足于現(xiàn)有VR技術(shù)與兒童的特殊需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行VR的方案設(shè)計(jì)。結(jié)合技術(shù)發(fā)展的規(guī)律，我們應(yīng)當(dāng)以前瞻性思維看待ASD兒童高沉浸感VR課堂，也應(yīng)豐富理解ASD兒童VR課堂內(nèi)核與面對(duì)蓬勃發(fā)展的VR技術(shù)。我們期待將來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的技術(shù)去解決現(xiàn)有的缺憾，構(gòu)建高沉浸感的ASD兒童VR課堂，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的VR教育與康復(fù)。