虚拟现实支持孤独症儿童康复教育的优化策略

李东一 李 莉

（1.武汉轻工大学管理学院；2.武汉轻工大学艺术设计学院 湖北武汉 430048）

孤独症又称自闭症，是一种广泛性神经发育障碍，其主要特征表现为言语障碍，认知障碍，社交障碍，刻板行为，个人活动或兴趣受限等[1]。近年来，孤独症康复干预逐渐覆盖了心理、教育、艺术、运动、医学等多个领域，已知的干预方法就超百种，我国孤独症康复机构一般采用感觉统合，回合式教学，自然情景干预，认知行为干预，社交技能训练等方法[2]。《“十四五”特殊教育发展提升行动计划》中鼓励特殊教育充分引进互联网、大数据、虚拟现实和人工智能等新技术。虚拟现实（VR）是一种利用交互式硬件和软件创造沉浸式体验的新技术，通过传感器设备模拟的视觉、听觉和味觉等感官体验与用户发生交互，很大程度上还原了现实中的体验。随着虚拟现实技术的不断成熟及其对孤独症干预有效性的初步显现，如何在传统康复教育的基础上合理使用VR 技术，以此提升孤独症儿童的康复教育质量，将具有重要的现实研究价值。

一、“VR教育”的动因和基础

（一）“VR教育”的动因：传统康复教育的效果不佳。

1.儿童对传统康复教育的注意力有限。无论残疾与否，注意力都是人类主动参与学习知识和技能的前提条件，因此集中注意力是孤独症儿童接受康复教育的必要条件之一。但往往由于自身缺陷，孤独症儿童很难长时间专注于传统的康复教育中。如，在认知能力教育中，为了达到使儿童认识日常物品的目的，传统康复教育通常使用实物和卡片提示的方法，但孤独症儿童往往对其司空见惯，无法对这种常见的物品提示法集中注意力，进而导致其康复教育效果不佳。

2.部分传统康复教育安全性不足。在一些针对性的传统康复教育中，现实环境存在着一定的危险因素，这些因素对儿童的刺激是不可控制的，在这样的环境下，孤独症儿童容易表现出烦躁焦虑和拒绝接受康复教育的行为。如某些孤独症儿童对过马路这项基本的生活技能并不熟悉，但是在这类生活技能康复教育中，教学内容往往是老师带着儿童去实际体验，无法在教育过程中避免可能造成的车祸风险。此外，考虑到孤独症儿童通常伴有并发症如癫痫[3]等，进一步增加了其危险程度。因此，康复老师往往无法在现实环境中开展该类生活技能的康复教育。

（二）“VR教育”的基础：虚拟现实技术的有效应用。虚拟现实技术于1996年首次被应用在孤独症儿童的辅助治疗和干预中[4]，同年的一项研究也证实了其作为技术手段干预孤独症的可行性[5]。“VR教育”是在传统康复教育的基础上，用虚拟现实技术生成的场景、人物和物品等虚拟物体，替代传统康复教育中相应的现实物体的一种模式。与传统康复教育相比，“VR教育”能够更高效地提高儿童接受康复教育的兴趣，提供安全可控的康复教育环境，具有易复制、易反复开展学习，完整监控康复干预过程，精确捕捉儿童反馈等优势。

1.社会认知康复教育。社会认知能力低下是孤独症儿童的核心症状之一，主要包括了对人的情绪认知障碍、社会情绪能力低下等问题。一些孤独症儿童经过“VR教育”训练后，理解虚拟现实中人物表情的能力有了显著的提升，证明虚拟现实技术能有效地应用于孤独症的情绪认知康复教育中[6]。利用VR 和传感器设备设计虚拟角色，引导孤独症儿童与其进行虚拟场景互动也在一定程度上提高了其社会情绪能力[7]。此外，在经过基于VR 技术的社会认知康复教育（VR-SCT）后，儿童的社会认知能力和现实生活中的工作能力也能够得到显著提高[8]。

2.社会交往康复教育。大多数孤独症儿童存在社会交往障碍的问题，言语理解障碍和社交技能缺失是其中重要的两个方面。利用VR技术使孤独症儿童进入一个虚拟的交流场景，引导儿童与虚拟场景中的辅助实验人员进行语言交流。在这项言语理解康复教育中，VR技术能够通过模拟谈话来加强儿童的社交能力[9]。此外，利用VR 技术设计出日常购买生活物品的场景，能够引导儿童在场景中完成取货和支付等操作[10]。儿童既无需在虚拟社交中担心被拒绝，又无需在购买物品中担心错误操作带来的麻烦，进一步增加了其进行社交行为的积极性。

3.脱敏康复教育。孤独症儿童对个别地点、物品、色彩或是某种性格存在高敏感的反应，这种特质在孤独症儿童中广泛存在，容易导致焦虑不安等表现，严重时会影响正常的生活和学习[11]。针对特定的高敏孤独症儿童，利用VR技术设计有声虚拟现实场景，引导儿童通过深呼吸和平缓运动来降低自身对特定场景的敏感度[12]，可以达到较好效果，由此可见虚拟现实为孤独症的脱敏提供了良好的康复教育体验。

二、“VR教育”面临的现实挑战

（一）设备与场地成本较高。一套支持孤独症儿童康复教育的虚拟现实硬件设备包括但不限于一块大小合适的活动场地、一台计算机、一台VR设备及其所适配的手柄等。根据康复教育目标的不同，具体所需要的设施和场地成本也有所不同。如，为了进行孤独症儿童过马路这类日常生活技能的康复教育，需要构建一个模拟日常马路的虚拟环境。为了更真实地还原马路的现场，其提供给儿童进行活动的实际场地大小也要相应增加。此外，针对孤独症儿童颜色认知和注意力集中能力的康复教育中，需要让儿童佩戴上搭载眼球追踪技术的VR头戴设备，以便实时接收儿童的眼部注视点反馈，其中搭载眼球追踪技术的硬件设备成本也较高。另外，越高的康复教育目标需要越高质量的沉浸体验，其需要高规格的设备支持，所需的硬件和场地成本也会随之增加。

（二）缺乏个性化定制。大多数虚拟现实场景的互动内容存在同质化严重的问题，缺乏“对症下药”的个性化定制。一些优质的VR软件资源仅仅服务于娱乐游戏，面向孤独症儿童所设计的场景要么将游戏场景生搬硬套过来，要么交互功能过于简陋，甚至对不同功能障碍的孤独症儿童套用同一个类型的场景模板。“VR教育”必须经过偏好测试和辅助学习才能发挥作用。在设计“VR教育”虚拟环境之前，需要对孤独症儿童进行场地、物品、环境色等元素的偏好测试，以便最大程度减少儿童的排斥反应。虽然孤独症核心症状为言语障碍，社交障碍以及刻板行为等，但其实际上是一种谱系障碍，一百个患者中可能存在一百种偏好或厌恶情况，一项高效的“VR 教育”不能以该群体广泛的偏好来固化场景设计。此外，在场景设计完成后，为了避免现实场景切换到虚拟场景之间的割裂感，同时辅助儿童适应“VR教育”，在场景中需要预设至少一位虚拟化的辅助人员，这些辅助人员一般是由医生，辅导老师或是受过训练的家长在虚拟场景中担任的，以便协助儿童进行交互。不同症状的儿童需要不同程度及不同功能的辅助手段。因此，缺乏个性定制的虚拟场景会严重降低“VR教育”的质量。

（三）成瘾风险较大。虚拟现实技术作为数字科技发展的产物，常常与网络游戏、电子鸦片等字眼共同出现在大众视野中，其接受度并不高，因为其存在一定的数字成瘾风险。虚拟现实提供了类似网络游戏般优秀的感官体验，并赋予用户较高的自由度和便捷度，特别是对受众群体往往是尚未具有成熟判断能力的儿童来说，不受现实规则制约的虚拟场景具有较高的吸引力。传播学的“使用与满足”理论认为用户在使用媒介过程中，需求越得到满足，该媒体对用户的效果就越强。由于虚拟现实可以满足用户在不同方面的需求，因此对于用户来说，虚拟现实技术具有强效果用户继而就会花更多时间沉浸在与虚拟现实的交互之中，当这个交互的时间超过某个度的时候，量变引发质变，用户自然成瘾[13]。

“VR教育”通过电子屏幕，传感器和手柄与用户产生交互，一旦用户上瘾，其长时间的屏幕暴露引发的危害，不仅将造成自身生理以及心理方面的问题，如睡眠质量[14]和视力下降[15]等，也会造成如社会活动次数降低[16]，表达性言语发育能力降低[17]等人际交往方面的问题。

（四）技术内容的监管难度较大。从两个角度来理解VR技术内容的监管难度。一方面是针对VR技术本身的监管。VR产业在我国的发展还处于初始阶段，行业发展以来产出了大量的VR动画、视频、图书等媒体资源，此类资源凭借VR技术赋予的高真实性和沉浸性，使信息接收者更能享受身临其境的体验，一旦内容中存在暴力、色情等违规内容，其对用户的危害将远大于传统媒体技术，对内容的监管难题不可避免地暴露在大众面前。而且VR技术产出的信息资源在网络中能被较为快捷地传播，其传播面较广、速度较快的特性又进一步增加了监管的难度。

另一方面是针对干预内容的监管。孤独症儿童的特殊属性意味着“VR教育”实施过程中可能产生如康复教育内容复杂，效果评估标准参差不齐等问题，监管难度较高。美国的一项制度为孤独症儿童的康复教育实施了一种循证实践的方法，公布了一些经过科学证实有效的干预方法，其并未完全遵循医学和心理学等学科严格的标准，而是根据自身的特色和专业特征，将被试实验研究作为关键证据来源，动态地跟进调整干预方法[18]。该方法取得了一定的成功，因此一项有效的“VR 教育”也要相应实施动态监管。目前国内对VR技术作用于孤独症康复教育的监管体系还存在不足，在鼓励新技术融入康复教育后，大多数情况下只是利用对VR技术原先的监管标准，并没有针对孤独症康复教育的VR技术运用进行统一规范和要求，也没有对个性化定制的内容建立统一的监管体系。

三、“VR教育”的优化策略

（一）“VR教育”资源的协同供给。

1.机构实施现实场地供给。“VR 教育”不能脱离一定的物理环境支持，即需要一定的场地供给。我国孤独症康复机构常用包括感觉统合、回合式教学，自然情景干预等康复教育方法，其中感觉统合方法是康复机构中应用率最高的方法[2]。大部分机构通常配有感统训练教室，感统教室场地大小足够容纳儿童、教师、辅助员等人开展“VR教育”。在原教室有适当电源插座位置的前提下构建一间符合条件的教室，仅需要将识别VR头戴设备位置的定位器固定在墙上方的位置，对原场地不做其他改动就能布置出一间“VR教育”教室，充分利用孤独症康复机构原有资源，减少场地成本。因此，康复机构在“VR教育”中承担一定的场地供给责任是成本较低的优化策略之一。

2.高校进行虚拟场景补充。高校师生往往会在假期参加康复机构的社会实践活动，形成“康复机构—高校”的志愿模式。一方面，康复机构为高校提供实践机会，拓宽了在校学生融入社会的途径，如康复及特教相关专业的同学能够借此机会深入到康复教育的一线，累积社会实践经验；另一方面，高校师生为康复机构提供志愿服务，在康复机构人手短缺的假期及时地给予帮助，缓解了康复机构人力资源不足的情况。

针对现有大多“VR教育”缺乏个性化定制的问题，通过寻求一定的VR技术帮助，加快软件更新速度，提高虚拟场景设计质量，是缓解该问题的有力途径。高校通过转变志愿模式，在现有模式中加入对“VR教育”的技术支持，与康复机构达成更深入的合作。首先，高校成立的VR技术协会以及计算机、虚拟现实技术相关专业的学生，都能够通过加入志愿服务成为“VR教育”技术支持的后备力量；其次，高校通过课程作业、场景设计竞赛等形式鼓励和引导学生加入“VR 教育”的场景设计中，为大量具有不同需求的孤独症儿童设计“对症下药”的场景，高校提供的虚拟场景在经过优化以及专业人员的评估通过后，即可作为“VR教育”的虚拟场景资源补充；最后，高校通过与康复机构老师、孤独症儿童家属等人员跟进虚拟场景的使用体验和情况，根据孤独症儿童康复教育的不同阶段，在吸取各方意见的基础上对虚拟场景推出更新，完善整个“VR教育”的场景跟进流程，进一步加大个性化定制力度，共同提高康复教育质量。

（二）“VR教育”技术使用强度的降低。VR技术是康复教育的工具，而不是必要手段。VR技术凭借其“沉浸性”带来了接近现实世界的观感体验，是作为康复教育工具的原因之一。但是康复教育的目的是让儿童回归现实，技术的使用频次和时间一旦超过某个度，结果可能就偏离了初衷。针对“VR教育”可能造成数字成瘾风险的问题，考虑到防沉迷教育和宣传的这类软性约束对孤独症儿童的作用较小，因此“VR教育”应从技术本身出发，利用硬性管制的方式，以降低康复教育中技术使用的成瘾风险。

在“VR教育”开展之前对儿童进行综合评估，根据其不同的情况在虚拟场景中设置个性的防沉迷系统，严格控制儿童进行“VR教育”的频次和干预时间。一方面，在头戴设备中内置计时软件，技术的使用时间一旦达到了防沉迷系统触发的时间条件，则通过软件设置缓慢地关闭设备的屏幕显示图像，并在播放舒缓音乐的过程中对儿童进行声音提醒，降低孤独症儿童对强制下线的过激反应。另一方面，在康复教育的监控显示端设置防沉迷倒计时，并详细记录每次干预的时间跨度，在“VR教育”服务超时后及时提醒在场的辅助人员停止干预。

此外，为了更好地降低孤独症儿童对“VR教育”的成瘾依赖，还要坚持减少技术使用原则。减少技术使用原则意味着当“VR教育”进入一个新阶段或取得一定的成效时，暂时减少VR技术渗透康复教育的深度。如，当儿童接受社会认知的“VR教育”并取得良好效果后，引导儿童在现实生活中进行认知活动。以此降低儿童暂时脱离“VR教育”所引起的不适并逐渐形成新的习惯，慢慢适应无技术支持的现实生活，防范技术成瘾的风险。

（三）“VR教育”技术和内容的监管。

1.VR 技术的监管。首先，政府要更正和补充已有关于数字技术行业的相关法律。VR技术能够实现场景和体验的高度还原，针对这种特性，颁布有关虚拟现实技术使用的法律条款，合理制定关于VR技术使用不当而造成社会危害的惩罚措施。其次，相关部门或机构要制定VR技术工作准则。如今VR技术和内容获取途径较多，门槛偏低，容易存在粗制滥造甚至暴力色情等违规内容。相关部门或机构要规范化VR作品的制作标准，建立或强化数字技术中关于VR技术的监督体系。再者，制定VR行业规则，确保VR技术得到良性发展。VR设备如头显、手柄、定位器等是VR技术的核心设备，应对VR设备生产商进行严格监督，对VR设备销售商提供的消费体验及销售流程进行明确要求，并加强对VR设备私人交易的监督。最后，由政府或权威机构主导开展针对VR技术的使用评测，联合虚拟现实技术专家和用户，对已上市的VR设备，已发布的VR在线平台和VR资源流通市场进行使用测评，定时公开发布相关评测报告以鼓励公众参与监督，促进VR行业的可持续性发展。

2.“VR教育”的监管。“VR教育”从调查、设计、实施、调整到收尾的任何节点都可能出现复杂的情况，凭政府本身很难形成精准和强有力的监管，因此需要实现监管的协同化。首先，身为掌舵者的政府部门在监管行动中应成立专门的监管组织。“VR教育”在某种程度上属于特殊教育和医疗领域的交叉，政府应该在医疗、教育和残联等部门中号召一部分专业人士，成立一支负责孤独症技术干预的监督小组，向孤独症机构、孤独症儿童家属等相关人员征求意见，带头制定“VR教育”内容和实施过程的监督标准和细则。其次，实施相关监管方法。“VR教育”课程内容由监督小组评估通过后再投入使用，并在经得监护人同意前提下，合理利用云监控技术实时地监督和记录课程情况，与监护人和监督小组共享康复教育的干预内容，既包括儿童在接受教育的第一视角，也包括教育场地的整体视角，以此形成多方监督的模式。另外，在多方监督模式下，拓宽监督举报途径。在设置举报热线，举报信箱等传统投诉途径的基础上，增设电子邮件，微信公众号以及微博等互联网举报途径，以便监护人在监督“VR教育”过程中对出现的违规情况做出举报处理。最后，建立监督举报的奖惩机制。监督小组对相关主体的有效举报行为给予一定奖励，对“VR教育”中违规的相关主体进行暂停康复教育供给活动及整改的处罚，通过合理的奖惩机制，为相关参与主体提供正确的导向。

四、结语

“VR教育”在孤独症儿童中的运用逐渐普及开来，但技术带来安全便利的同时，诸如成本较高，缺乏个性化定制，成瘾风险大以及监管缺位等挑战也随之而来，急需实现资源的协同供给，降低技术使用强度以及对技术和内容的监管。“VR教育”能够对孤独症儿童起到一定的积极作用，但作为一种目前在孤独症干预中尚处于初步发展的技术支持模式，其实际的运用还有待未来更深一步的研究。