仿生学在儿童医疗产品情感化设计中的应用研究

史耀军 于航 姚佳

摘要：目的随着时代的发展和科技的进步，工业产品的设计也在寻求突破与创新以满足人类社会日益丰富的物质文化需要。现代医学对医疗产品技术层面需求日益提高的同时，人们更加注重其中情感化的设计，冰冷机器的外表更要体现出人文关怀的精神，这亦是对现代医学的最好诠释。方法仿生学的发展为医疗产品提供了新的设计理论和工程原理，提出了一种将仿生学概念融入到现代医疗产品的情感化设计之中的技术探讨，相信它将极大地促进医疗产品的情感化设计发展。针对社会当中相对弱势的儿童群体，阐述了儿童医疗产品的人文关怀设计分析方法，仿生学概念的情感化应用方法。结果将所研究的方法运用到儿童医用雾化器产品的设计中，完成了仿生学情感化设计的实践。结论通过对仿生学与儿童情感化设计的理论和实践研究，可得出一种现代医学产品的情感化设计方案，并就仿生学的运用给情感化设计的方法未来发展带来了启示。

关键词：仿生学 情感化设计 儿童医疗产品

引言

“物竞天择，适者生存”表达出达尔文进化论的核心思想，生活在地球数以万计的生物在亿万年以来都是通过不断遗传变异来适应自然，完成由低级到高级、由简单到复杂的进化繁衍过程。随着人类社会的产生，为了更好地满足自身生存法展需求，各种各样的工业设计产品应运而生。追本溯源，人类各种先进技术、创新思维、工程原理以及给人类社会带来便利的重大发明产生的灵感都来自于大自然。现今的人类社会也是一个自然交替的产物，作为一个生命的开始，儿童是能够创造祖国未来的下一代，因此在当今科学进步带来的人类社会对于儿童专属产品的设计提出的更多的要求，个性设计、绿色设计以及人性化设计已成为儿童医疗产品设计发展的方向。如何进行创新设计，本文研究探索将仿生学设计充分应用到其中，创造出更多贴心的儿童医疗产品。

一、儿童医疗产品的人文关怀设计分析

在设计儿童医疗产品时，首先应从患病儿童的心理特征及认知需求进行分析，再进一步得出儿童医疗产品的情感化设计原则，并为仿生学的应用提供了设计的参考范围。

（一）患病儿童的心理特征分析

1.分离性焦虑：儿童对父母有着很强的依赖性，由于生病入院需进行物理分离甚至隔离治疗极易产生分离性的焦虑症状。由焦虑又可诱发其行为的退化，比如大声哭闹、拒绝进食，扔东西、发脾气等，还会出现排斥反抗行为，甚至出现不配合治疗：想要逃离医院的行为。

2.恐惧心理：多数患病儿童在入院后容易产生恐惧心理，主要原因包括以下几方面：

第一，由于感受到陌生、冰冷、寂静的医院环境，儿童难免产生紧张和不适的情绪。

第二，各种诊疗器械和诊疗的一些操作手法让儿童感到害怕。

第三，本身患病的不适和治疗中输液、扎针所带来的疼痛刺激儿童产生恐惧心理。

3.抑郁自卑：由于长期住院治疗，久治不愈也会使儿童产生抑郁自卑的情绪，意识到疾病的严重程度和给家庭造成的负担，因而出现闷闷不乐、消极治疗的情绪。

（二）患病儿童对医疗产品的认知需求分析

1.康复需求：患病儿童到医院就医的最主要目的是缓解病痛、治愈疾病，通过治疗能恢复身体健康早日出院。结合康复需求，医院需要在提供治疗方案同时为患病儿童营造一个舒适温馨的医疗环境，这样才能安抚儿童紧张害怕的情绪，帮助儿童积极配合医生诊疗早日恢复健康。

2.情感需求：由于疾病给患病儿童带来的痛苦，在患病阶段，儿童的心理更为敏感脆弱，也更加依赖父母，寻求情感陪伴。医院在诊疗过程中除了关注儿童疾病的治愈，也应关注儿童的情感需求，通过各种方式对儿童进行人文关怀。医护人员的举止行为是一个方面，而带有情感化设计的医疗产品和生活用品也可以从另—方面带给患病儿童以抚慰。

3.社交需求：虽然因患病入院，但是儿童喜欢玩耍、结交新朋友的天性不会因此而改变。在入院之初，可能会因为接触到医护工作者严肃的面孔和医院来来往往的人群而感到紧张，同时也会因为中断了与外界的联系感到不安，但如果能及时地提供给患病儿童一个能够玩耍和结识其他小伙伴的空间，那么这种紧张不安就会渐渐消失。因此，在医院儿童病房的设计使用中，可以对空间加以改造，并通过设计一些情感化医疗产品，帮助患病儿童之间沟通交流、愉快玩耍。

二、仿生学视阀下儿童医疗产品情感化设计分析与实践

（一）仿生学的儿童情感化设计原理

仿生学在生物学中属于“应用生物学”的分支，针对其应用特性，结合儿童患者的情感化原则，仿生学可以为儿童医疗新产品的研发提供新的设计理念和工作原理。仿生学是基于人类社会的发展进步而出现，其学科发展的目的也是为了服务于人类社会，将仿生学运用到特殊群体，尤其是弱势群体的产品设计中，可提供更为灵活高效、便捷安全、绿色环保的技术产品。在医疗产品设计领域，仿生学的运用也往往产生了意想不到的治疗效果，同时也随着生活水平的提高，社会对孕妇老人儿童这些特殊群体的产品设计提出了更高要求，这些弱势群体迫切地希望能夠使用到更为人性化的、适合自己的产品，而通过仿生学的尝试能得到更为新鲜、充满活力的创新方法，这也使仿生学成为了一种设计创作中追求人性、回归自然的可行方法，在儿童医疗产品研发过程中形成新亮点。

（二）仿生学在儿童医疗产品的情感化设计原则

在医疗产品领域，落实到具体设计方法可以体现出仿生学自身的特性，以生物系统特征为切入点，根据儿童患者不同的设计目的，仿生学的划分方法也各有不同，以下加以简要说明。

1.儿童医疗产品形态仿生情感化设计：形态仿生设计，就是以自然界的所有生物进行外部形态观察为基础进行产品设计。形态仿生设计也是工业设计中较为常见的仿生方法，包括对动物、植物、微生物以及人类自身各种特征的全面认知，从而模拟研发出新型设计产品。目前，以微生物形态仿生设计为代表的微观形态仿生设计正逐渐成为当下具有现实意义的新兴研究方向。

在形态仿生设计中，又可以根据仿生对象的逼真程度划分为具体形态仿生和抽象形态仿生，这也表现出设计过程中更注重了对产品形态美与购买者审美需求的协调统一。具体形态仿生，就是指设计产品的外部形态与被模仿对象形态高度相似。基于具体形态仿生出的产品往往在外形上具有较高的辨识度，为产品外观增加了趣味性和亲和力，因此多用在儿童产品设计中。抽象形态仿生，则是指设计产品是由被模仿对象的形态经过加工提炼而成的，最具代表性的特征用以外形的设计和装饰。因此，抽象形态仿生设计往往都具有一定的设计理念和象征意义。

2.儿童医疗产品结构仿生情感化设计：结构仿生设计，主要是指通过观察研究生物体结构，模仿学习自然界各种生物内外结构、运动模式、生长态势，从而创造出设计产品。随着地球环境亿万年的变迁，存在于自然界的生物为了适应不断变化使外部环境也进行着进化演变，这种进化演变主要由生物体日趋精巧合理、实用完整的结构表现出来。通过对生物体结构的研究，在结构仿生设计中所体现的也将是产品需求与自然表征的有机统一、和谐共生。

3.儿童医疗产品功能仿生情感化设计：功能仿生设计，具体是指通过研究自然生物的客观功能，观察其原理与特殊，而后进行的对设计产品功能改良、新产品功能的创新研发。生活在自然界的动植物通过自身器官和形体进化，逐步适应了外界复杂多变的环境，有些物种甚至将自身近乎完美地与自然融为一体。现代工业设计过程中，产品能否满足消费者在物质功能上的诉求也应作为一条重要标准来衡量产品成功与否。因此，在仿生学研究中应将借鉴学习生物系统的优良功能作为技术创新的方向，推动工业设计的发展，研发出更多能够满足人们日常生活的新产品。

4.儿童医疗产品肌理仿生情感化设计：肌理仿生设计，就是指模拟利用生物体表面的自然属性，设计出表面纹理、质感、纹路、视觉效果相似的产品。使用者对一款产品的认知往往先从视觉、触觉开始进行最初的直觉评判，产品的肌理就是直觉评判的最重要依据。产品不同的质感和肌理传递出不同的心理体验，光滑的肌理给人高端精致的体验，粗糙的肌理给人结实厚重的体验，柔软的肌理给人舒适安全的体验，坚硬的肌理给人牢固耐用的体验。由此不难发现，肌理的应用往往是产品最为直观的物质基础，更有甚者已经超出直观评判的范围，带来的是更多功能和特性的提于卜。因此，在产品设计过程中肌理的应用也是重要一环。

5.儿童医疗产品色彩仿生情感化设计：色彩仿生设计，就是通过对自然生物自身绚丽缤纷而又独树一帜的色彩的借鉴和使用，设计出色彩多元化的产品。大自然为我们提供了最为丰富多样的色彩，不同的色彩对视觉产生的影响也不尽相同，红色带给人热情、温暖、乐观的视觉感受，蓝色带给人宁静、清新、自由的视觉感受，黄色带给人灿烂、尊贵、优雅的视觉感受，视觉一旦受到外在色彩的影响也会产生情绪的波动。在追求个性时尚的现代社会，产品的色彩运用也越来越受到消费者的重视。因此，在选择色彩时若利用自然界本身就存在的动植物色彩，就会带给人亲切、自然、和谐的感受，给人以回归自然的舒适体验。

（三）仿生学的儿童情感化设计买践

为了更好地将理论与实际应用相结合，努力探索更佳的情感化产品体验，针对儿童医用雾化器产品研究并提出设计方案。首先，对目前雾化器的国内外研究现状及市场上存在的儿童医用结合雾化器产品进行调研，比较各种医学雾化器的优缺点。其次，运用情感化设计中的问卷调查法，设计—项调查问卷，向具有代表性的群体，如儿童、家长、医生等发放并回收有效问卷，意在用来从产品形态仿生的情感化角度出发，选择一些比较受欢迎的雾化器仿生学形态，选择比率最大的就是動植物的仿生形态。再次，确定仿生形态范围后，根据资料查阅以及设计制作，列出几种优秀的儿童医用雾化器效果图，并利用情感化设计工具语意差分法，罗列出描述产品情感化语意的词汇来，再次发放调查问卷，评价出几种效果图的语意数据，进行多维数据的统计分析，得出一项融入了仿生学形态的儿童医用雾化器产品的样本。最后，通过建模软件设计建模，形成产品的立体模型（如图1）。产品白色主体形状符合医疗产品的简洁、稳定、严谨，同时在产品上端结合向日葵花的仿生形象设计出医用雾化器的娱乐功能，增加了儿童产品的趣味性，并添加了卡通风格，使得产品更加灵活生动，满足治疗使用的同时，增加了与儿童的新鲜感和亲和力。向日葵花又被熟称为“向阳花”，取其内涵，能给予儿童更大的能量与信心，战胜病魔早日康复。

结语

古希腊哲学家亚里士多德曾说过，大自然中的每一个领域都是美妙绝伦的。人类产生于自然，人类的生存发展离不开自然，当工业步伐加快、都市楼宇林立时，远离了自然的人们将更迫切地寻求回归自然。对于自然的情感诉求在仿生设计中得到了最好的展现，再通过仿生学在儿童医疗产品情感化设计的应用研究，自然与医学人文关怀设计将更好地有机结合，通过对自然生物形态、功能、结构、肌理、色彩的模拟借鉴，不断增强儿童医疗产品的人性化功能，实现人与自然的和谐共生。针对仿生学理论和实践研究与儿童情感化设计的融入，提出现代儿童医疗产品的情感化设计方案，为仿生学在医学人文设计情感化的方法研究方面产生了重要影响。但这种多元化设计相融合的运用不止于此，随着科技的发展进步，更具有生物技术的医疗产品市场需求日益强烈，将仿生学理念融入情感化设计之中，必将带来一个崭新的设计时代。