基于卡诺模型的亲子互动玩具车设计.pdf

学研探索产品126设计DESIGN2023年8月 第36卷 第16期湖北工业大学 邓卫斌 田 倩基于卡诺模型的亲子互动玩具车设计PARENT-CHILD INTERACTIVE TOY CAR DESIGN BASED ON KANO MODEL引言亲子游是在家庭教育和儿童成长中贯穿始终的一种旅游方式。现如今社会整体收入提升，人们将更多精力投入到子女的培养与教育中，随着国家“三胎”政策，国内游客对亲子旅游的需求也日益快速增长，成为最受欢迎的一种陪伴方式。新一代父母对与子女的互动和体验越来越重视，但现代家庭中父母忙于工作，解决这一矛盾急需寻求一些方法。与孩子共同出游则成为最常见的一种方式。从出游需求来看，适合亲子出游的周末游和短程自驾游正日渐升温；市面现有的亲子互动玩具未能达到玩耍和调节亲子关系的双重作用，还有的因趣味性、互动性不强无法带动家长积极参与。同质化严重，无法满足户外不同场景中的使用，因此，如何将亲子互动玩具设计更好地应用于户外亲子游乐场景中，以此来推动良好亲子关系的发展，达到寓教于游的目的，这一点显得格外关键。一、相关理论研究（一）亲子互动玩具现状在中国玩具市场，儿童玩具数量多、种类多，主要集中在娱乐、早教、运动等辅助功能玩具，而情感类的关于人文关怀的亲子玩具只占很小的一部分，分为现实亲子玩具和远程智能亲子玩具两大类，其中远程亲子互动玩具拓展了亲子间的互动方式，灵活地利用了碎片化时间，但电子屏幕上过早、过多地暴露孩子的身心，对于孩子的健康成长是没有好处的。虽然现实中经常宣传亲子玩具，但是孩子缺少主观能动性，玩具中是平等关系；家长缺乏玩具中的主体性，不能进入沉浸式。国外早于国内研究亲子互动、亲子关系等，不少产品也是比较成熟的。国外的亲子用品市场相对于国内来说更为广泛，但更多的是在注重亲子间交流形式的打造，以及儿童脑力的提升，而对于户外亲子互动玩具童车而言，设计需求并没有被着重关注，适用于户外亲子互动玩具的童车设计还是涉及较少的。通过实地调研分析和互联网检索，搜索了 5 种针对 3-6 岁儿童的亲子互动玩具。分别为：儿童记忆游戏棋、趣味足球游戏机、双人恐龙弹射弹珠机和电动磁性钓鱼盘，然后总结出 5 款玩具的设计共性特征：（1）具有强互动性（2）具有拓展认知的特性（3）具有较强的趣味性（4）具有较高的操作性（5）可以提高协作能力（6）自理能力（7）生活能力（8）家长辅助儿童（9）户外体验感（10）家长融入感（11）动手能力（12）互动自然（13）增进亲子交流（14）材质安全（15）边缘光滑圆润（16）易组装（17）色彩鲜明。对亲子互动儿童玩具设计提供参考，将以上 17 项设计要素导入到卡诺模型中，并且结合 Better-Worse 系数，对玩具的设计需求进行重要度排序。（二）Kano 模型卡诺模型理论由日本东京工业大学教授狩野纪昭提出，并在产品开发与设计中不断完善和改进并广泛传播。卡诺模型理论以用户需求为出发点，引导产品创新设计，分离产品功能级别，获得用户需求与满意度，并进行排序。卡诺模型基于用户的主观感受，将影响用户的需求一共分为 5个类别：1.基本需求；2.预期需求；3.兴奋需求；4.无差异化需求和出口需求；5.基本要求（M）1。二、研究过程（一）卡诺模型中的亲子玩具用户需求初步调查问卷需要对文献进行收集与分析、并且分析玩具产业市场现状以及对用户的半结构观察，目标群体包括 3-6 岁的儿童。但以家长，及小学教师为访谈对象，因为孩子暂时无法很好地完成问卷。了解设计亲子玩具父母用户群体有哪些需求。通过阅读文献，我们可以得出一个结论，即三到六岁儿童的特征以及亲属关系要求：两岁以下的儿童可以逐渐准确地识别形状和颜色，并逐渐转移更多的认知来看待并理解这个世界。并且希望自己的父母更多时间、更好地陪伴自己，以及与自己共同玩玩具。最后得出亲子互动玩具 13 项设计需求制成问卷内容。问题及选项设置：根据以上亲子互动玩具的功能分析，对每一个功能设置正向和反向两个问题，依据表2的顺序，设计出相应的题项。而每个功能的正反两个问题，用户可以有 5 个选项，惊喜，想当然，无关痛痒，耐得住，讨厌。对应评分分别是 5，4，3，2，1.摘要：旨在促进良好亲子关系的发展，通过亲子互动玩具促进幼儿的配合与动手能力的提高。以亲子互动玩具为媒介，将亲子互动贯穿于亲子玩耍过程中。通过实地调研和网络问卷调查的方式，分析亲子互动玩具的现状。利用KANO模型对用户需求进行分析，确定重要程度的用户需求，并进行排序。研究出亲子户外游乐过程中的亲子互动玩具设计模型与设计原则，并将其应用到设计实践中。为户外亲子互动玩具设计提供设计方法与流程。使户外亲子互动玩具的互动性和可玩性得到提升，达到户外环境游玩时亲子良好互动交流的效果，在培养良好亲子关系的过程中发挥更积极的作用。关键词：亲子游 亲子互动 两栖玩具车 沙滩 水上乐园中图分类号：TB47 文献标识码：A文章编号：1003-0069（2023）16-0126-04Abstract：To promote the development of parent-child relationship and improve childrens cooperation and practical ability through parent-child interactive toys.Using parent-child interactive toys as the medium，the parent-child interaction runs through the process of parent-child play.The status quo of parent-child interactive toys was analyzed through field investigation and network questionnaire survey.The KANO model is used to analyze the user requirements，determine the importance of the user requirements，and the ranking.The design model and design principle of parent-child interactive toys in the process of parent-child outdoor play were studied and applied to the design practice.It provides the design method and process for outdoor parent-child interactive toy design.Improve the interactivity and playability of outdoor parent-child interactive toys，achieve the effect of good parent-child interaction and communication when playing in outdoor environment，and play a more positive role in the process of cultivating a good parent-child relationship.Keywords：Parent-child travel Parent-child interaction Amphibious toy car Beach Water park学研探索产品127设计DESIGN（二）亲子互动玩具产品设计需求满意度指数该研究分发了 100 份问卷、72 个数据收集问题、5 名儿童问卷和 72 份有用问卷，采用线下与线上结合的模式。有效率为 72%，其中 76%为学龄前儿童。问卷帮助学龄前儿童更广泛、更具代表性地参与。其 SI 与 DSI 计算公式如下：SI=（A+O）/（A+O+M+I）DSI=-1（O+M）/（A+O+M+I）根据此公式算法结合问卷回收数据，计算目标用户对于各功能需求的满意度系数，如表 1。（三）确立功能需求优先级 统计调查中使用的满意度系数以 SI 为坐标，DSI 为水平坐标，为 4 位数设置了“Better-Worse”系数，并更明确、更直观地定义了用户对亲子玩具的需求，如图 1。四位数的 Better-Worse 系数排除了反向需求和无差别需求，并优先考虑基本需求、预期需求和兴奋需求相关的替代功能。必备型需求：（3）趣味性（12）边缘光滑圆润（14）材质安全（16）易组装。期望型需求：（4）易操作性（10）家长融入感（5）协作能力（2）认知发展。兴奋型需求：（1）互动性强（13）增进亲子交流（9）户外体验感（11）动手能力（8）家长辅助儿童（17）色彩鲜明。根据以上的优先级排序，亲子互动玩具的基本特征，将这 13项功能分成以下 3 类：1.外观：（14）材质安全（12）边缘光滑圆润；2.基本功能：（13）增进亲子交流（9）户外体验感（8）家长辅助儿童（11）动手能力；3.附加功能：（1）互动性强（3）趣味性（4）易操作性（5）协作能力 三、亲子互动玩具设计（一）互动性强亲子互动玩具的互动元素主要有以下几个：孩子、玩具、父母；在交互设计的概念中，如果再细分即为孩子和玩具的互动，孩子和玩具和家长的互动，孩子和环境的互动。“人”“环境”和“产品”是互动设计概念的基本元素。这几种互动模式主要体现在 3 个层次，一个是感官层次，一个是行为层次，最后一个是情感层次，玩具不用必须具备先进的技术。关键在于，在满足孩子与父母情感交流、建立良好亲子关系的需要的同时，是否能有效地提高孩子的认知水平。通过亲子互动玩具，促使家长和孩子之间产生更多的互动，在语言和行为上创造沟通和陪伴的机会，达到互动，才能培养出良好的亲子感情。而亲子互动则需要一系列的互动行为，以玩具作为一种物质载体。（二）增进亲子交流强调让孩子在游戏和玩耍中学习是现代著名启蒙思想家、教育家卢梭所提倡的“自然主义教育”思想。最早的幼儿教育理论是由德国著名教育家福禄贝尔根据卢梭的思想创立的，他主张通过玩具让家长对孩子进行教育。家庭是孩子成长过程中一个天然的教育环境，孩子在亲密无间的家庭关系中长大，会有效地促进认知的多样化发展，反之，对孩子的身心成长则是不利的。我们迫切需要关注的重点问题恰恰是孩子内心情感需求的缺失和心智成长受阻。如何有效增加亲子间的互动频率，满足父母和孩子的情感需求，提升亲子关系，改善家庭氛围，突破孩子的社交壁垒。作为提升亲子关系和儿童健康成长的可行性，亲子互动玩具从儿童生理、心理、认知发展特征、表 2 卡诺模型产品功能满意度一览表需求归类AMOIRQ归属性SIDSI互动性强42138621A0.724-0.304认知发展5159421A0.869-0.202趣味性10564110M0.197-0.845易操作性714311811O0.542-0.642协作能力141139620O0.757-0.714自理能力211313205I0.328-0.208生活能力41055201I0.126-0.211家长辅助儿童5764311A0.871-0.142户外体验感49146210A0.774-0.225家长融入感6174311400.731-0.895动手能力53105310A0.816-0.211互动自然81593712I0.217-0.347增进亲子交流42812802A0.771-0.285材质安全84511710M0.267-0.788边缘光滑圆润35214201M0.239-0.957易组装74313603M0.289-0.811色彩鲜明6751503O0.826-0.840图 1“Better-Worse”系数邓卫斌等：基于卡诺模型的亲子互动玩具车设计（1）互动性强（2）认知发展（3）趣味性（4）易操作性（5）协作能力（6）自理能力（7）生活能力（8）家长辅助儿童（9）户外体验感（10）家长融入感（11）动手能力（12）互动自然（13）增进亲子交流（14）材质安全（15）边缘光滑圆润（16）易组装（17）色彩鲜明学研探索产品128设计DESIGN2023年8月 第36卷 第16期承载的需求与其设计要素特性的对应关系及其差异等客观因素入手，联系研究亲子互动、亲子关系、亲子教育等客观因素。是从大人和未成年的双视角去探究的。从而对亲子间双向互动的特点进行更有针对性的研究，并对设计实践进行指导。在亲子互动过程中通过设计对玩具，让孩子和父母建立良好的互动体验，增强玩具的趣味性，使得家长也愿意积极参与互动。提高孩子的动手能力，学会观察与思考，并乐于交流情绪、充满创造力和想象力，形成积极的人格。（三）户外体验感目前，国内外对户外使用亲子互动玩具的研究相对较少，涉及公共设施领域，设计研究也较少，主要针对孩子和父母群体本身的需要。而亲子互动主题在户外玩具中的运用多以大型游乐设施的形式体现。形式单一，亲子游戏环节缺乏互动交流。无法获得良好的亲子互动体验感。而有利于培养良好亲子关系的亲子互动户外玩具，对孩子的身心健康发展有一定的帮助。每天户外活动不少于 2 小时，不仅对放松情绪、发展肢体协调有很大帮助，而且对其智力也有很大的促进作用。随着家长和孩子对亲子互动玩具的需求发生变化，户外亲子互动玩具呈现出需求更加多样化的特点，户外亲子互动玩具从单一的功能逐步走向多元化的趋势，包括互动、娱乐、教育等各个方面。而亲子互动玩具在儿童身心健康发展、家庭教育和良好亲子关系培养中发挥着重要的作用，不仅能够培养儿童动手协作能力，对社交能力、表达力都有积极作用。不同于传统的户外亲子互动玩具，将玩具运用在不同场景下，且具备多种玩法，从而达到满足家长和儿童的体验感，以及增强互动性、可玩性，把玩具的价值发挥到最大，推动发展良好的亲子感情。（四）动手能力教育家苏霍姆林斯基、我国著名教育家陶行知先生都曾提出过“手脑并用说”。强调手指的运动有利于孩子的智力发展，“孩子的智慧就在他的指尖上”。培养孩子的动手能力有助于提高孩子的智商，在动脑思考的过程中，孩子在动手练习时，智商会得到持续提升。在动手操作的时候，摸索的越多，动作就会越灵活。勤动手可以锻炼孩子的全面发展。多动手不仅能开发智力，对孩子的协调性、创造力、自信心的增强等方面也有很好的锻炼作用。儿童动手能力的强弱。通过玩具在亲子互动中的多种玩法，锻炼孩子的动手能力，是一件非常有意义的事情。（五）家长辅助儿童父母的陪伴能给孩子安全感，安全感的孩子在各个方面都会表现得比较出色，比如认知，学习，体育。父母经常陪伴孩子玩耍会潜移默化地培养孩子的性格和各方面的能力。而父母经常参与到孩子的玩耍中，陪孩子一起玩也非常有助于亲子关系的培养，家长在玩耍的过程中起到引导的作用，可以引导孩子去玩玩具或者引导孩子学会动手和思考，促进孩子与家长之间的交流与感情。通过玩具的颜色、形状、质感，孩子的视觉、触觉都能得到刺激。孩子在动手过程中锻炼各类肌肉群，促进肢体协调，还有手眼脑的配合等。家长与孩子互动，在肢体的相互接触与对话中，拉近亲子间的心理距离，给孩子带来更多的亲密感和认同感。四、设计实操（一）概念设计分析目前，市面上大多数亲子互动童车都只能在陆地上行走，不能满足儿童和家长在多种环境下互动玩耍的需求。为了满足儿童和家长在沙滩及水上两种不同户外环境下的需求，将本产品设计成水陆两栖。车体仿救生圈整体采用塑料，更有利于在水上漂浮。车头前面有两片推沙板，可以帮助儿童堆砌沙子，车身侧边附带印花模具，可以在沙滩地面上印花纹，使沙滩玩耍更具趣味性和互动性。产品整体圆润光滑，采用塑料材质，4 个球形轮子，可以满足在沙滩上推着滑行，也可以在水中漂浮。车体两侧有对应的扶手，使儿童在水中可以随时保持安全。车尾推杆家长可以在不使用推杆时，将推杆折叠下来，也可以去取下水枪去水中玩耍，草图方案如图 2。（二）最终设计方案展示1.玩具童车基本介绍亲子互动玩具的要素主要包括：儿童、玩具、父母；在互动设计的概念中，共分为儿童与玩具之间的互动、儿童与玩具与父母三者之间的互动、儿童与环境之间的互动。人、环境和产品是交互概念的基本要素。本次实践主要针对亲子户外玩耍时的沙滩和水上场景，运用上述设计方案展开设计。玩具共分为 4 部分，车头、车身、车尾、车轮。车头是由两个堆沙板，一个印花小玩具，对儿童来说在沙滩上堆沙子是儿童最喜爱的玩乐活动之一。可以凭其想象，自由地掏沙洞、垒沙堡、在沙滩上画图案等，给儿童无穷的想象空间，目的是通过各种玩法，让孩子的思维能力得到提高，创造能力得到提高。还配有两个收纳小抽屉，可以用于收纳随身的小玩具或物品。顶部设有一把水枪，整体主要由 3 种颜色组合而成，更符合儿童的喜好。车身左右有两把水枪，可以取下来玩水枪战，增加亲子互动交流。后面有两个小火箭，侧面两边 4 个扶手。车尾设有推杆，车尾推杆可以折叠和调节高度，在不使用推杆时，可以通过侧面旋钮取下推杆，便于出行携带。同时，推杆上的结构可以根据父母身高的不同进行调整，以满足不同父母对身高的需求。推杆把手结合小火箭造型设计，增加了趣味性，把手中间是可放置手机的置物盒，便于家长在陪儿童玩耍的时候可以将手机放置在上面。共 4 个轮子，轮子造型设计为球形，可以满足在水中漂浮，在收纳的时候通过旋转圆球将轮子取下，如图 3。2.多场景玩法介绍作为加强儿童亲属关系和孩子健康发展的一个实际机会，玩具的结构特性与其他客观因素（如父母的生理、心理和认知特征）以及儿童的发展之间的相互作用要求具有一致性和差异性，研究其亲子图 2 草图方案学研探索产品129设计DESIGN参考文献1周苗苗.针对学龄前儿童的智能亲子玩具设计研究J.设计，2021，34（20）：120-123.2张肖，周祺.基于QFD/FBS的儿童户外音乐玩具设计研究J.设计，2020，33（12）：3.3张倩.基于互动设计理念的亲子玩具设计研究D.湖北工业大学，2020.4满孝曼.基于情感交互模型的亲子互动产品设计研究D.山东大学，2019.5王芳芳.卢梭儿童教育观及其启示研究D郑州大学，2019.6苏龙.学龄前儿童玩具的情感化设计研究D.上海师范大学，2019.7李晓英，董铱垚.基于KANO模型与联觉体验的儿童交互玩具设计J.设计，2022，35（03）：60-63.8唐文婷.亲子互动儿童玩具的创新设计研究J.大众文艺，2018（10）：94.9税梦瑶.学龄前儿童益智教育玩具研究J.包装工程.2019，40（22）：198-202.10张娜.学龄前儿童产品设计过程中关于亲子互动的研究J.大众文艺.2020（11）：121-122.11郑芬丽.基于家长视角的西安周末亲子游实证调查及对策研究J.旅游纵览.2021（20）：39-41+64.12辛健，白粉粉.国内外亲子旅游研究综述J.旅游纵览.2021（07）：5-7+11.13陶晶.基于KANO模型的智能记账机器人产品设计研究J.设计，2022，35（01）：113-115.图 3 亲子互动水陆两栖童车爆炸图（作者自绘）图 4 亲子互动沙滩水枪大作战（作者自绘）图 5 亲子互动水陆两栖童车水上使用场景（作者自绘）关系和亲子互动，这是从成年人和未成年人的角度来研究的。因此，我们将对父母和孩子之间的互动特征进行更有针对性的研究，并为发展实践提供指导。场景一：在沙滩上，儿童坐在车上，家长可以推着车和儿童一起在沙滩上玩耍，也可以将车停在沙滩上，玩堆沙子，车头前面有两片推沙板，亲子共同堆出各种形状的沙堡，其间需要父母协作帮助儿童完成，提升协作和动手能力。通过车身侧边附带印花模具，可以替换不同印花样式，通过父母引导儿童在沙滩上印图案，创造自己想要的图案，让沙滩嬉戏更有趣，培养小朋友的创意，推动亲子互动与沟通。车身共配有 3 把水枪，可以取下来，父母与孩子在沙滩上进行打水仗游戏，如图 4。场景二：在水上，家长将玩具童车放入水中，父母陪伴在车旁，考虑 3-6 岁儿童有的不会游泳，车体两侧设有扶手，儿童在水中玩耍时，可以扶住，保持身体的平稳。车体上的水枪可取下，亲子一起在水中打水仗，增强孩子的反应力和观察力。促进父母参与感、体验感的提升，同时也促进亲子互动。尾部的推杆可以放平在水中，发挥漂浮板的作用，如图 5。3.玩具童车材料选择：玩具制造目前常用的塑料有 PP，ABS，PVC，PC，PE，PA 等。这些塑料材质无毒无害、色泽鲜艳、质轻、绝缘性好、耐化学侵蚀性强、价格低廉、加工得当。通过浮力测试，就是在没有添加其他成分的情况下，根据塑料的密度来区分其材质。最终选择部件可以一次性注塑成型的即用 PE 材质，而需要耐磨耐用的部件即用 ABS 材质。结论本文通过分析儿童玩具在材料、工艺、结构和装配方法等方面的创新设计，以三到六岁的学龄前儿童为研究对象，对玩具的内部构造以及外部形态进行了相应的设计，最后设计出了系列化的儿童玩具。结合卡诺模型提取用户需求，通过计算 Better-Worse 系数的各种需求属性并结合四分位图，将用户需求提取出来。将用户需求提取出来。得出家长对户外亲子玩具比较看重安全、功能、有趣、造型和互动形式，最后展开设计。本款亲子玩具能够满足户外不同场景的需求，提升家长参与感并满足亲子互动的需求。同时在亲子互动玩具产品的室内、户外场景，互动方式等方面形成提升用户体验的创新设计方案，为亲子互动玩具的后续设计与开发提供了指导与借鉴。邓卫斌等：基于卡诺模型的亲子互动玩具车设计