基于視覺刺激的ASD 兒童干預(yù)圖卡角色設(shè)計(jì)研究

趙佳寶，張丙辰，韋懿洋，張仁杰，陸蘊(yùn)妍

（江蘇師范大學(xué)，江蘇 徐州 221000）

自閉癥譜系障礙（Autism Spectrum Disorder,ASD）是一種最早可確診于嬰幼兒時(shí)期的廣泛性發(fā)育障礙，往往伴隨著語言交流溝通能力缺失、行為重復(fù)刻板和興趣范圍局限等癥狀[1]。目前在對(duì)ASD 兒童的干預(yù)過程中，教師大多使用圖片交換溝通系統(tǒng)促進(jìn)ASD 兒童溝通和交往[2]。合理運(yùn)用角色形象能夠加強(qiáng)ASD 兒童對(duì)圖卡內(nèi)容的認(rèn)知理解，再配以文字說明可以有效提高圖卡與兒童間信息傳輸效率[3]。研究證實(shí)，了解ASD 兒童視覺刺激類型能更有效地選擇、設(shè)計(jì)和使用圖卡及PPT 等輔助干預(yù)手段[4]。

1 背景研究

1.1 ASD 兒童干預(yù)圖卡角色的研究現(xiàn)狀

角色是圖卡內(nèi)容的表演者和載體，與視知覺體驗(yàn)關(guān)系密切[5]。設(shè)計(jì)師通過對(duì)生活中真實(shí)事物的全面觀察、分析和歸納，再進(jìn)行解構(gòu)和重組來設(shè)計(jì)圖卡角色[6-7]。適宜的角色形象有助于增強(qiáng)ASD 兒童的情緒體驗(yàn)，進(jìn)一步提高圖卡的干預(yù)效果[8]。

角色設(shè)計(jì)在ASD 兒童干預(yù)圖卡中的應(yīng)用，已經(jīng)引起了相關(guān)學(xué)者的探討。ASD 兒童干預(yù)圖卡的素材類型以卡通和真人為主，以人物面部表情及日常生活場(chǎng)景的內(nèi)容居多。李歡[9]指出運(yùn)用限制性興趣刺激圖卡對(duì)學(xué)齡前ASD 兒童的口語能力進(jìn)行干預(yù)，可以提高學(xué)齡前ASD 兒童的主動(dòng)溝通頻率和社會(huì)交往能力；Yan[10]認(rèn)為使用具有真實(shí)情感面孔的限制性興趣刺激圖卡對(duì)ASD 兒童進(jìn)行干預(yù)，可以有效改善ASD兒童的情緒識(shí)別能力；Gillespie-Smith K[11]通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，較少描繪人物等社會(huì)性刺激的圖卡更容易被ASD 兒童學(xué)習(xí)接受并模仿。

通過以上研究發(fā)現(xiàn)，圖卡在ASD 兒童干預(yù)訓(xùn)練中發(fā)揮著不可或缺的作用，有助于改善ASD 兒童社會(huì)交往、情緒識(shí)別和模仿表達(dá)等方面的能力，并且不同的角色類型會(huì)使干預(yù)效果更加顯著，有效提高ASD兒童學(xué)習(xí)的積極性。

1.2 ASD 兒童的視覺刺激

視覺刺激能夠引起個(gè)體對(duì)圖形產(chǎn)生某種特定的反應(yīng)或反射行為。視覺圖形能夠有效地刺激兒童的視神經(jīng)，培養(yǎng)兒童的視覺敏感性，對(duì)兒童視覺感知能力的發(fā)展、思維能力的訓(xùn)練和左右腦的發(fā)育具有重要意義[12]。

研究發(fā)現(xiàn)，ASD 兒童通常在視覺方面存在優(yōu)勢(shì)[13]。向ASD 兒童周期性地展示視覺刺激，可以降低其社會(huì)偏見，增加親社會(huì)行為[14]。ASD 兒童在不同的視覺刺激下，其關(guān)注行為也有差異[15]。結(jié)果顯示，ASD 兒童對(duì)社會(huì)性刺激會(huì)產(chǎn)生注意回避，尤其排斥注視人物面孔[16]。但ASD 兒童的視覺注意更容易被非社會(huì)性刺激所吸引，尤其是非社會(huì)性刺激中所包含的限制性興趣刺激[17]。社會(huì)性興趣刺激，是一種與人的行為相關(guān)的、有社會(huì)含義的刺激，諸如人的面孔、人本身、動(dòng)物等。限制性興趣刺激是指?jìng)€(gè)體在有限的范圍內(nèi)對(duì)某一特定類型的刺激所產(chǎn)生功能損傷性的專注，主要與飛機(jī)、汽車、電腦設(shè)備、家用電器等物體相關(guān)。非限制性興趣刺激是指在非社會(huì)性刺激領(lǐng)域內(nèi)，ASD 個(gè)體對(duì)除限制性興趣刺激以外的其他類型物體不存在特殊興趣，主要與衣服、手套、植物、食物、浴室設(shè)施等物體相關(guān)[18]。

相關(guān)學(xué)者從不同角度對(duì)ASD 兒童的視覺刺激展開研究。王磊[19]通過研究發(fā)現(xiàn)，滿足ASD 兒童所具有的限制性興趣在教育、教學(xué)、社交、情緒表達(dá)等方面都具有重要意義；Benning[20]通過被動(dòng)觀看任務(wù)，觀察9～19 歲ASD 個(gè)體對(duì)三種不同角色類型的腦電圖反應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ASD 個(gè)體對(duì)社會(huì)性刺激的動(dòng)機(jī)反應(yīng)較差，對(duì)限制性和非限制性興趣刺激有較高的動(dòng)機(jī)反應(yīng)；Sofie[21]使用眼動(dòng)追蹤和腦電圖發(fā)現(xiàn)，相比于正常兒童，ASD 兒童對(duì)社會(huì)性刺激角色的圖卡偏好不明顯，對(duì)非社會(huì)性興趣刺激角色的圖卡偏好強(qiáng)于社會(huì)性刺激角色的圖卡；Valiyamattam[22]發(fā)現(xiàn)在使用社會(huì)性興趣刺激干預(yù)的過程中，相比于人類刺激，動(dòng)物刺激對(duì)于ASD 兒童具有更大的社會(huì)獎(jiǎng)賞處理能力和更少的社會(huì)焦慮。

通過以上研究可以看出，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)視覺刺激的類型進(jìn)行了分類，不同的視覺刺激類型對(duì)ASD 兒童的生理和心理會(huì)產(chǎn)生不同的影響，將不同的視覺刺激類型應(yīng)用在日常干預(yù)教學(xué)中，可以有效地提升ASD兒童的社會(huì)交往、情緒表達(dá)等基本的生存能力。

1.3 灰色關(guān)聯(lián)度分析法

灰色關(guān)聯(lián)度分析法（Gray Relational Analysis,GRA），實(shí)質(zhì)是對(duì)數(shù)據(jù)序列曲線間的關(guān)系進(jìn)行分析和對(duì)比[23-24]。YC Hsu[25]基于GRA 對(duì)兒童需求進(jìn)行重要性排序，為童鞋提供了設(shè)計(jì)策略；Hsin-Hsi[26]借助GRA 提出兒童汽車座椅人體工程學(xué)舒適性問題的設(shè)計(jì)評(píng)估系統(tǒng)；Chang[27]運(yùn)用GRA 提出一種基于運(yùn)動(dòng)發(fā)展干預(yù)計(jì)劃前后的智障兒童平衡能力評(píng)估方法。

1.4 熵權(quán)法

熵權(quán)法是一種科學(xué)、系統(tǒng)的綜合評(píng)估法，它依據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)來確定各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重。楊俞玲[28]運(yùn)用熵權(quán)法構(gòu)建了ASD 兒童干預(yù)APP 界面布局評(píng)價(jià)體系，研究證明該方法篩選出的方案可以有效提升APP干預(yù)效果；Sun[29]基于GRA–熵權(quán)法構(gòu)建了兒童健康產(chǎn)品評(píng)價(jià)模型，研究結(jié)果為兒童產(chǎn)品的評(píng)價(jià)提供了參考依據(jù)；陸蔚華[30]利用GRA–熵權(quán)法建立圖片視覺感知模型，結(jié)果表明該方法能得到客觀、準(zhǔn)確的決策結(jié)論。

可以看出，在小樣本數(shù)據(jù)的情況下，GRA 通過衡量所有方案與理想?yún)⒖挤桨傅馁N近度，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)方案的評(píng)價(jià)和優(yōu)化。再運(yùn)用熵權(quán)法對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效賦權(quán)，科學(xué)、準(zhǔn)確地得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值。GRA–熵權(quán)法的結(jié)合解決了因主觀判斷和信息不足而導(dǎo)致的指標(biāo)屬性值模糊甚至不統(tǒng)一的問題。因此，提出了一種將GRA–熵權(quán)法與眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的綜合評(píng)價(jià)方法，可以充分利用客觀數(shù)據(jù)所表達(dá)的信息，將主觀選擇轉(zhuǎn)化為客觀結(jié)論。

2 基于GRA–熵權(quán)法的ASD 兒童干預(yù)圖卡角色設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)流程

2.1 ASD 兒童干預(yù)圖卡角色的評(píng)價(jià)指標(biāo)

目前，多位學(xué)者將眼動(dòng)指標(biāo)與設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)維度相結(jié)合，如李運(yùn)華[31]運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探索兒童解決數(shù)學(xué)問題的內(nèi)在認(rèn)知過程，將注視時(shí)間、瞳孔直徑等眼動(dòng)指標(biāo)用于測(cè)量問題情境對(duì)兒童信息加工的影響；韓英紅[32]為探究重復(fù)閱讀過程中兒童對(duì)圖畫書中圖畫和文字的注視規(guī)律與特點(diǎn)，將首次注視前時(shí)間、注視時(shí)間、注視點(diǎn)個(gè)數(shù)等眼動(dòng)指標(biāo)用于反映重復(fù)閱讀方式對(duì)兒童文字閱讀的影響。

評(píng)價(jià)指標(biāo)來源于參考相關(guān)學(xué)者文獻(xiàn)。貢德英[33]在探索4～8 歲兒童對(duì)不同種類玩具偏好的實(shí)驗(yàn)中，用戶的吸引性主要與首次注視時(shí)間、首次注視前時(shí)間、注視時(shí)間比等眼動(dòng)指標(biāo)相關(guān)，反映用戶對(duì)內(nèi)容的關(guān)注度；胡欣灼[34]考察書寫方式在閱讀障礙兒童閱讀圖表中的作用時(shí)，被試者識(shí)別的快捷性主要與注視點(diǎn)數(shù)、眼跳次數(shù)和再注視比率等眼動(dòng)指標(biāo)相關(guān)，反映被試者完成任務(wù)的快慢；趙倩[35]旨在比較ASD 兒童在不同任務(wù)情境中的眼動(dòng)差異，將任務(wù)正確率用于反映ASD兒童在完成特定任務(wù)和實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)時(shí)的準(zhǔn)確性。

通過文獻(xiàn)研究[36-37]，并結(jié)合專家訪談與問卷調(diào)研，確定了干預(yù)圖卡的角色設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)維度：吸引性、快捷性和準(zhǔn)確性。評(píng)價(jià)指標(biāo)由眼動(dòng)指標(biāo)、任務(wù)成功率等客觀數(shù)據(jù)所構(gòu)建，見圖1。

圖1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.1 Evaluation indicator system

2.2 基于GRA–熵權(quán)法的干預(yù)圖卡角色評(píng)價(jià)流程

2.2.1 運(yùn)用熵權(quán)法獲得各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重

運(yùn)用熵權(quán)法獲得各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重主要包括4 個(gè)步驟：構(gòu)建原始數(shù)據(jù)矩陣；指標(biāo)規(guī)范化處理；比重值和熵值的計(jì)算；得出評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。

根據(jù)公式（4）計(jì)算第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵值。

4）得出評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。通過公式（5）計(jì)算出各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重Wj。

2.2.2 運(yùn)用GRA–熵權(quán)法獲得方案的綜合評(píng)價(jià)

運(yùn)用GRA–熵權(quán)法獲得方案的綜合評(píng)價(jià)主要包括6 個(gè)步驟：構(gòu)建原始數(shù)據(jù)矩陣，指標(biāo)規(guī)范化處理，確定最佳方案指標(biāo)集，計(jì)算絕對(duì)差值和最值，建立關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣以及確定加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度。

1）假定基于不同視覺刺激類型的角色設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)體系包括m個(gè)待評(píng)方案和n個(gè)指標(biāo)，根據(jù)m個(gè)待評(píng)方案和n個(gè)指標(biāo)構(gòu)建原始數(shù)據(jù)矩陣X：

2）指標(biāo)規(guī)范化處理。為消除量綱影響，對(duì)矩陣X進(jìn)行均值化處理，計(jì)算公式如下：

3）確定最佳方案指標(biāo)集。根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)象的性質(zhì)不同，可分為指標(biāo)值越大越好的收益型指標(biāo)和指標(biāo)值越小越好的消耗型指標(biāo)，最后確定各指標(biāo)的最佳值，并建立參考數(shù)據(jù)列，記作：

4）計(jì)算絕對(duì)差值和最值。按式（7）逐個(gè)計(jì)算每個(gè)被評(píng)價(jià)方案的規(guī)范化序列與參考序列對(duì)應(yīng)元素的絕對(duì)差值：

其中最小值的計(jì)算公式如下：

最大值的計(jì)算公式如下：

5）建立關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣。關(guān)聯(lián)系數(shù)ζij由第i個(gè)待評(píng)方案的第j個(gè)指標(biāo)與最佳方案中的第j個(gè)指標(biāo)利用公式（10）求得：

式中，ρ 是分辨系數(shù)，ρ 值一般在[0,1]之間選取，ρ 通常取0.5[34-35]。綜上可得關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣E。

6）確定加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)Ei和熵權(quán)法所計(jì)算出來的各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重向量W，得出方案關(guān)聯(lián)度Ri：

關(guān)聯(lián)度Ri反映了不同視覺刺激類型的角色方案與最佳方案的關(guān)聯(lián)性，因此可按照關(guān)聯(lián)度大小排序得到各角色方案的優(yōu)劣排序。

3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

研究過程首先利用眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)，記錄被試者在自由觀看角色樣本時(shí)的眼動(dòng)特征等客觀數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，然后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行GRA–熵權(quán)法計(jì)算，最后得到各評(píng)價(jià)維度和綜合各評(píng)價(jià)維度的最優(yōu)方案，具體流程見圖2。

圖2 實(shí)驗(yàn)研究流程Fig.2 Experimental research process

3.1 眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)

利用眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)，記錄被試者在自由觀看角色樣本時(shí)的眼動(dòng)特征，實(shí)驗(yàn)過程見圖3。

圖3 眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)流程Fig.3 Eye movement experiment process

3.1.1 實(shí)驗(yàn)被試者

此次實(shí)驗(yàn)對(duì)接聯(lián)系了徐州市中心醫(yī)院康復(fù)分院，五彩鹿幼兒行為矯正中心等機(jī)構(gòu)的23 位6～8 歲ASD兒童。但因?qū)嶒?yàn)對(duì)被試者的配合度要求較高，再次篩選后，選取21 位視力/矯正視力良好，無色盲等視覺認(rèn)知正常的ASD 兒童作為實(shí)驗(yàn)組，邀請(qǐng)同意參與實(shí)驗(yàn)的被試者父母簽署書面同意書。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備應(yīng)用

包括一臺(tái)由北京泰和利康醫(yī)療技術(shù)開發(fā)的aSee Glasses 眼動(dòng)儀、一款由微軟開發(fā)的圖像分辨率為2 650×1 600 dpi 的Surface Pro 顯示設(shè)備，并使用眼動(dòng)儀所配備的軟件記錄被試者自由觀看樣本時(shí)的眼動(dòng)特征，屏幕和被試者的眼球間隔大約60 cm，注視維持時(shí)間超過100 ms 為一次有效數(shù)據(jù)。

3.1.3 實(shí)驗(yàn)材料

通過走訪徐州市五彩鹿幼兒行為矯正中心和禾潤(rùn)福利院等相關(guān)機(jī)構(gòu)，咨詢教輔人員和家長(zhǎng)，收集并記錄目前ASD 兒童使用較多的干預(yù)圖卡。圖卡的教學(xué)內(nèi)容包括：功能關(guān)聯(lián)配對(duì)、情緒識(shí)別、社交指導(dǎo)訓(xùn)練、手勢(shì)動(dòng)作模仿等12 類。結(jié)合前期對(duì)ASD 兒童相關(guān)機(jī)構(gòu)的調(diào)研統(tǒng)計(jì)，并整理國(guó)內(nèi)外教育網(wǎng)站和淘寶等網(wǎng)上商城銷量、熱度排名前100 的干預(yù)圖卡，選取其中的卡通角色作為樣本來源，部分圖卡角色造型樣本見圖4。

圖4 部分圖卡角色造型樣本Fig.4 Role samples in some picture cards

本研究采用的視覺刺激包括三種類型：社會(huì)性、限制性和非限制性興趣刺激。參考2020 年美國(guó)國(guó)家孤獨(dú)癥專業(yè)發(fā)展中心（NPDC）[38]對(duì)ASD 兒童干預(yù)目標(biāo)的分析，教學(xué)內(nèi)容選取家長(zhǎng)和教師關(guān)注度排名前三的干預(yù)目標(biāo)：自我照料、動(dòng)作發(fā)展和情緒管理。

為了提高實(shí)驗(yàn)的可靠性和效率性，突出干預(yù)圖卡角色造型的代表性，邀請(qǐng)5 位具備相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師及4 位康復(fù)機(jī)構(gòu)教輔人員重新進(jìn)行篩選。在上述基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本進(jìn)行分類、篩選，刪掉風(fēng)格相似、角色描繪死板且銷量偏低的圖卡角色，保留的角色清晰度更高，差異性更大。

通過相關(guān)研究分析[39-44]，發(fā)現(xiàn)ASD 兒童對(duì)汽車、飛機(jī)等公共交通類玩具表現(xiàn)出明顯偏好、能夠延長(zhǎng)注視時(shí)間；植物、食物等常見的物體能夠促進(jìn)ASD 兒童的親社會(huì)行為并穩(wěn)定其情緒；借助狗和猴子的輔助干預(yù)技術(shù)可以為他們的社會(huì)交往提供一種獨(dú)特、更具吸引力的方式；以圓形為基本形狀的鬧鐘滿足ASD 兒童的形狀偏好；具有親切感、熟悉感的服飾能夠提升ASD兒童的依戀程度；ASD 兒童中男童占比更高，且男童角色造型有助于增加認(rèn)同感；最終篩選出的代表性角色樣本包括汽車、草莓、狗、鬧鐘、手套、男童、飛機(jī)、向日葵和猴子，并以Y1/Y2/Y3/Y4/Y5/Y6/Y7/Y8/Y9 對(duì)樣本進(jìn)行編號(hào)，樣本的視覺特征等信息見表1。

表1 代表性樣本描述Tab.1 Description of representative samples

實(shí)驗(yàn)樣本為了減少因角色形象不同對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。采用問卷調(diào)查法，對(duì)30 位ASD 兒童及20 位具有ASD 兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)歷的學(xué)生進(jìn)行調(diào)研，共獲得48 張有效問卷。實(shí)驗(yàn)樣本最終選取投票數(shù)在限制性興趣刺激、非限制性興趣刺激和社會(huì)性興趣刺激中偏好排名第一的角色形象：汽車（Y1）、草莓（Y2）和猴子（Y9）。

使用PHOTOSHOP 軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本分別進(jìn)行符合教學(xué)內(nèi)容的制作，并進(jìn)行灰度處理[45]，最終得到9張角色實(shí)驗(yàn)樣本，樣本編號(hào)從左到右，從上到下為X1/X2/X3/X4/X5/X6/X7/X8/X9（見圖5）。

圖5 角色實(shí)驗(yàn)樣本Fig.5 Experimental samples of roles

3.1.4 實(shí)驗(yàn)程序

實(shí)驗(yàn)采用單獨(dú)測(cè)試的方式，在獨(dú)立的測(cè)試環(huán)境下進(jìn)行，室內(nèi)光線自然。被試者進(jìn)入房間后，將被試者與顯示器的距離控制在55～65 cm，確保其視線聚焦于屏幕中心。實(shí)驗(yàn)前，均進(jìn)行3 點(diǎn)法校準(zhǔn)，以確保實(shí)驗(yàn)的精確性，校準(zhǔn)結(jié)束后播放實(shí)驗(yàn)樣本記錄眼動(dòng)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)中，邀請(qǐng)被試者父母或機(jī)構(gòu)教師進(jìn)行協(xié)助，隨時(shí)處理突發(fā)狀況。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，給予被試者糖果、牛奶等獎(jiǎng)勵(lì)。實(shí)驗(yàn)實(shí)景見圖6。

圖6 實(shí)驗(yàn)實(shí)景展示Fig.6 Experimental real-scene demonstration

實(shí)驗(yàn)流程分為兩個(gè)階段。

1）觀看階段，實(shí)驗(yàn)材料見圖7。在實(shí)驗(yàn)開始前，被試者在電腦前進(jìn)行準(zhǔn)備。為了使被試者集中注意力，展示3 000 ms 的一個(gè)綠底空白屏幕，隨后展示12 000 ms 的實(shí)驗(yàn)材料。在該階段，被試者專注于樣本圖片，通過眼動(dòng)儀記錄被試者在整個(gè)過程中視覺注視的軌跡。

圖7 實(shí)驗(yàn)樣本呈現(xiàn)Fig.7 Presentation of experimental sample

2）答題指認(rèn)階段，該階段測(cè)驗(yàn)采用圖片展示與音頻播報(bào)相結(jié)合的形式進(jìn)行。結(jié)合上述分析可知，ASD 兒童普遍存在言語溝通能力方面的缺陷，故采用指認(rèn)答題的方式，要求被試者從給定的圖片信息中指出相關(guān)問題的正確答案即可通過測(cè)試，回答正確每題計(jì)1 分，回答錯(cuò)誤每題計(jì)0 分。

4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與分析

眼動(dòng)指標(biāo)與被試者的認(rèn)知特征之間存在邏輯關(guān)系，以下是對(duì)所選擇的6 項(xiàng)眼動(dòng)指標(biāo)進(jìn)行解釋說明，見表2。

表2 眼動(dòng)指標(biāo)闡述Tab.2 Description of eye movement indicator

4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

根據(jù)對(duì)眼動(dòng)指標(biāo)和答題分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，得出21 名ASD 兒童觀看實(shí)驗(yàn)樣本時(shí)興趣區(qū)內(nèi)的眼動(dòng)數(shù)據(jù)和答題指認(rèn)過程中任務(wù)成功率的平均值，計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Tab.3 Experimental data

表4 方差分析Tab.4 Variance analysis

4.2 分析

以GRA–熵權(quán)法為基礎(chǔ)的ASD 兒童干預(yù)圖卡評(píng)價(jià)體系分為吸引性、快捷性和準(zhǔn)確性三個(gè)評(píng)價(jià)維度，分別對(duì)三個(gè)評(píng)價(jià)維度進(jìn)行GRA–熵權(quán)法計(jì)算，再將三個(gè)評(píng)價(jià)維度進(jìn)行綜合計(jì)算，以便更有效、清晰地反映出各維度對(duì)ASD 兒童干預(yù)圖卡角色設(shè)計(jì)的影響。

4.2.1 吸引性分析

吸引性是指ASD 兒童對(duì)不同視覺刺激類型的角色注意力的分配，會(huì)出現(xiàn)持續(xù)的視覺固定行為，激發(fā)被試者干預(yù)過程中的興趣。根據(jù)TFF、FFD 和PFD三個(gè)眼動(dòng)指標(biāo)來評(píng)價(jià)吸引性的高低，利用GRA–熵權(quán)法評(píng)價(jià)流程進(jìn)行吸引性評(píng)價(jià)維度的計(jì)算。

根據(jù)表3 的眼動(dòng)數(shù)據(jù)構(gòu)建吸引性評(píng)價(jià)維度的原始數(shù)據(jù)矩陣X，角色待評(píng)方案的個(gè)數(shù)m為9，眼動(dòng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)n為3。

根據(jù)式（6）將吸引性中的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理得到矩陣X′ ：

根據(jù)式（10），得到關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣E：

基于熵權(quán)法計(jì)算出各個(gè)眼動(dòng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重W，見表5。

表5 吸引性指標(biāo)權(quán)重結(jié)果Tab.5 Attractiveness indicator weight results

根據(jù)式（11）計(jì)算關(guān)聯(lián)度R：

根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小獲得吸引性維度下方案評(píng)價(jià)結(jié)果，見表6。

表6 吸引性評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.6 Attractiveness evaluation results

由表6 可知，在ASD 兒童圖卡角色設(shè)計(jì)中，限制性興趣刺激角色對(duì)于吸引性的影響比較明顯，評(píng)價(jià)結(jié)果為X9>X3>X6>X5>X4>X8>X7>X1>X2。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ASD 兒童觀看限制性興趣刺激角色時(shí)眼動(dòng)指標(biāo)TFF 最小，非生命體更容易捕獲注意；FFD 最大，豐富的細(xì)節(jié)描繪更容易吸引他們的興趣并維持注意力；PFD 最大，對(duì)限制性興趣刺激角色存在注意偏好。與其他類型的角色相比，限制性興趣刺激角色屬于機(jī)械類物體，無生命體征，細(xì)節(jié)豐富，裝飾元素較多。

因此，基于視覺刺激的ASD 兒童干預(yù)圖卡角色設(shè)計(jì)中，限制性興趣刺激角色可以喚醒ASD 兒童的學(xué)習(xí)積極性，有利于激發(fā)ASD 兒童主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，延長(zhǎng)學(xué)習(xí)時(shí)間，減少干預(yù)過程的排斥行為。

4.2.2 快捷性分析

快捷性是指ASD 兒童對(duì)不同視覺刺激類型的角色中有效信息篩選的快慢，伴隨短暫的初期視覺抉擇行為，強(qiáng)調(diào)被試者在短時(shí)間內(nèi)識(shí)別視覺信息。根據(jù)FC、SC 和RR 三個(gè)眼動(dòng)指標(biāo)來評(píng)價(jià)快捷性的高低，快捷性評(píng)價(jià)流程與吸引性評(píng)價(jià)流程相同。通過GRA–熵權(quán)法計(jì)算，得到快捷性維度下方案評(píng)價(jià)結(jié)果，見表7。

由表7 可知，在ASD 兒童圖卡角色設(shè)計(jì)中，非限制性刺激角色對(duì)快捷性的影響比較明顯，評(píng)價(jià)結(jié)果為X5>X8>X2>X3>X4>X6>X1>X7>X9。

表7 快捷性評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.7 Quickness evaluation results

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ASD 兒童觀看非限制性興趣刺激角色時(shí)眼動(dòng)指標(biāo)FC 最小，可以從角色中迅速凝練出重要信息；SC 最小，圖卡角色傳達(dá)的內(nèi)容簡(jiǎn)單易懂；RR 最大，內(nèi)容理解和信息加工更加快捷。與其他類型的角色相比，非限制性興趣刺激角色在生活場(chǎng)景中較常見，面孔占角色面積比例適中，減少了ASD 兒童對(duì)陌生與具有社會(huì)性刺激特征物體的抗拒心理，造型描繪較簡(jiǎn)單，可識(shí)別性較高。

因此，基于視覺刺激的ASD 兒童干預(yù)圖卡角色設(shè)計(jì)中，非限制性興趣刺激角色可以引導(dǎo)ASD 兒童高效地了解干預(yù)圖卡的教學(xué)目的，迅速獲取圖卡的相關(guān)信息。

4.2.3 準(zhǔn)確性分析

準(zhǔn)確性反映了不同視覺刺激類型的角色對(duì)ASD兒童準(zhǔn)確理解圖卡內(nèi)容的影響，伴隨著較高的任務(wù)成功率，體現(xiàn)被試者能夠正確識(shí)別圖卡所傳達(dá)出的信息，其數(shù)值可直接通過答題指認(rèn)過程的分?jǐn)?shù)計(jì)算得出。

由表8 可知，在ASD 兒童圖卡角色設(shè)計(jì)中，社會(huì)性興趣刺激角色對(duì)準(zhǔn)確性的影響比較顯著，評(píng)價(jià)結(jié)果為X7>X1>X4>X8>X2>X6>X9>X3>X5。

表8 任務(wù)成功率Tab.8 Mission success rate

結(jié)合實(shí)驗(yàn)階段觀察ASD 兒童答題指認(rèn)的過程可以發(fā)現(xiàn)，他們往往看一眼就回答問題，不進(jìn)行深入思考；即使看的時(shí)間長(zhǎng)，也不是在思考問題答案（看時(shí)長(zhǎng)的圖片反而回答錯(cuò)誤）。與其他類型的角色相比，社會(huì)性興趣刺激角色細(xì)節(jié)感較強(qiáng)，與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的細(xì)節(jié)占主體比例較大，能夠更準(zhǔn)確地傳達(dá)信息。

因此，基于視覺刺激的ASD 兒童干預(yù)圖卡角色設(shè)計(jì)中，使用社會(huì)性興趣刺激角色，淡化無關(guān)內(nèi)容，突出有助于他們理解的相關(guān)特征，幫助ASD 兒童準(zhǔn)確獲取干預(yù)圖卡的主要教學(xué)目的，使之在干預(yù)過程中發(fā)揮出最佳的作用。

4.2.4 綜合分析

基于視覺刺激的ASD 兒童干預(yù)圖卡角色的綜合評(píng)估，采用了與上述三個(gè)維度一致的評(píng)估流程，角色待評(píng)方案的個(gè)數(shù)m為9，眼動(dòng)和任務(wù)成功率評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)n為7。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對(duì)所有方案采取全方位的綜合分析。

基于GRA–熵權(quán)法的ASD 兒童干預(yù)圖卡角色綜合評(píng)價(jià)可以發(fā)現(xiàn)，限制性興趣刺激角色的綜合評(píng)分更高，評(píng)價(jià)結(jié)果為X9>X5>X3>X8>X6>X4>X7>X2>X1，見表9。

表9 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.9 Comprehensive evaluation results

通過上述結(jié)果可以看出，ASD 兒童的視覺刺激類型與干預(yù)效果存在映射關(guān)系。總的來看，ASD 兒童對(duì)限制性興趣刺激的角色形象綜合評(píng)價(jià)最高，其次是非限制性興趣刺激角色和社會(huì)性興趣刺激角色。且不同的視覺刺激類型角色具有顯著差異，限制性興趣刺激的角色對(duì)ASD 兒童具有較強(qiáng)的吸引性，可以有效延長(zhǎng)訓(xùn)練時(shí)間，使ASD 兒童在學(xué)習(xí)過程中保持良好穩(wěn)定的情緒；非限制性興趣刺激的角色可以提升ASD 兒童對(duì)干預(yù)圖卡內(nèi)容的領(lǐng)悟速度，幫助兒童能夠在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)圖卡內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的快捷性，促進(jìn)學(xué)習(xí)能力發(fā)展；社會(huì)性興趣刺激幫助ASD 兒童準(zhǔn)確理解圖卡內(nèi)容，提高任務(wù)成功率，最大化地發(fā)揮圖卡的干預(yù)效果。

通過《美國(guó)國(guó)家孤獨(dú)癥專業(yè)發(fā)展中心》對(duì)ASD兒童干預(yù)目標(biāo)的分析，實(shí)驗(yàn)樣本所選取的自我照料、動(dòng)作發(fā)展和情緒管理的教學(xué)內(nèi)容所對(duì)應(yīng)的干預(yù)目標(biāo)為：生存能力、學(xué)習(xí)能力和社會(huì)能力。結(jié)合實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)及各維度特征，不同能力所適用的視覺刺激類型的角色如下。

生存能力旨在發(fā)展ASD 兒童基本的日常生活能力，生活活動(dòng)的順利銜接過渡轉(zhuǎn)換，所以可以優(yōu)先考慮采用非限制性興趣刺激角色形象，這樣能夠更好縮短任務(wù)完成的時(shí)間，使ASD 兒童盡快掌握自我照料能力，幫助其更好的獨(dú)立生活。

學(xué)習(xí)能力以擁有閱讀、數(shù)學(xué)、科學(xué)的能力和一定的社會(huì)學(xué)科知識(shí)為目的，可以優(yōu)先考慮社會(huì)性興趣刺激角色形象，這樣能夠更好促進(jìn)兒童對(duì)于不同教學(xué)內(nèi)容的正確理解，避免因理解偏差產(chǎn)生的失誤，將掌握內(nèi)容更精準(zhǔn)地運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域。

社會(huì)能力的核心是與他人形成積極互動(dòng)關(guān)系的能力，所以可以優(yōu)先考慮采用限制性興趣刺激角色形象，這樣能夠更好的提高ASD 兒童學(xué)習(xí)的積極性，發(fā)展初步探究能力，幫助其形成一套預(yù)期的社會(huì)行為。

綜上所述，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)三個(gè)評(píng)價(jià)維度進(jìn)行GRA-熵權(quán)法的統(tǒng)計(jì)與分析，充分體現(xiàn)了ASD 兒童對(duì)不同視覺刺激類型的角色存在視覺認(rèn)知差異。因此，將不同視覺刺激類型的角色作為強(qiáng)化物運(yùn)用在自我管理、社會(huì)交往以及教育教學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，能夠取得良好的行為干預(yù)效果，在干預(yù)中發(fā)揮積極作用。

5 結(jié)語

本研究以ASD 兒童為目標(biāo)群體，提出將視覺刺激與GRA–熵權(quán)法相結(jié)合的方法，對(duì)ASD 兒童干預(yù)圖卡角色進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)研究。

1）通過文獻(xiàn)歸根溯源法，從20 余項(xiàng)眼動(dòng)指標(biāo)中分析、整理出6 項(xiàng)與吸引性和快捷性相關(guān)的指標(biāo)；

2）通過GRA–熵權(quán)法構(gòu)建ASD 兒童干預(yù)圖卡角色設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)流程，對(duì)眼動(dòng)數(shù)據(jù)與任務(wù)成功率進(jìn)行加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度排序，從加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度出發(fā)進(jìn)行干預(yù)圖卡角色設(shè)計(jì)決策；

3）通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，歸納總結(jié)了ASD兒童干預(yù)圖卡中三種視覺刺激類型角色的特征與干預(yù)效果的映射關(guān)系。

本研究基于GRA–熵權(quán)法提出的評(píng)價(jià)模型，可以有效地評(píng)價(jià)ASD 兒童圖卡角色的干預(yù)成效，幫助設(shè)計(jì)師找到最優(yōu)的設(shè)計(jì)原型，并獲得有價(jià)值的設(shè)計(jì)線索。基于視覺刺激的ASD 兒童干預(yù)圖卡角色設(shè)計(jì)，解決了目前市場(chǎng)上圖卡設(shè)計(jì)風(fēng)格混亂、缺少依據(jù)的現(xiàn)狀，為干預(yù)圖卡的角色設(shè)計(jì)提供了參考，以便更有效地提高ASD 兒童對(duì)干預(yù)圖卡的興趣，促進(jìn)兒童生存、學(xué)習(xí)和社交能力的發(fā)展，達(dá)到良好的干預(yù)效果。為適應(yīng)ASD 兒童的特定需求，人們還需不斷地探索出更有效、更多元化的創(chuàng)新方式，并將其運(yùn)用于未來的設(shè)計(jì)實(shí)踐中。