陳靚影，王廣帥，劉俐俐，劉樂(lè)元

(1.華中師范大學(xué) 國(guó)家數(shù)字化工程技術(shù)研究中心，湖北 武漢 430079;2.華中師范大學(xué) 教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430079)

一、引言

孤獨(dú)癥譜系障礙(autism spectrum disorder， ASD)也稱(chēng)孤獨(dú)癥或自閉癥，是一種廣泛性神經(jīng)發(fā)育障礙，核心癥狀表現(xiàn)為社會(huì)交往和溝通障礙以及重復(fù)和刻板行為[1]。據(jù)2018年美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心(CDC)報(bào)告，兒童孤獨(dú)癥發(fā)病率約為1∶59[2]，成為亟待解決的社會(huì)公共衛(wèi)生問(wèn)題。我國(guó)尚未開(kāi)展針對(duì)孤獨(dú)癥的全國(guó)流行病學(xué)調(diào)查，但發(fā)病率和世界其他國(guó)家相似，約1%，以此推算，我國(guó)孤獨(dú)癥個(gè)體可能超過(guò)1000萬(wàn)，0～14歲少年兒童的數(shù)量可能超過(guò)200萬(wàn)[3]。目前尚無(wú)有效藥物可以治愈孤獨(dú)癥，只能依靠長(zhǎng)期教育干預(yù)輔助治療，患者如果得不到及時(shí)的干預(yù)治療，將會(huì)導(dǎo)致終身殘障。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)孤獨(dú)癥兒童進(jìn)行及時(shí)有效的教育干預(yù)，能幫助他們更好地融入社會(huì)生活。

隨著孤獨(dú)癥發(fā)病率越來(lái)越高，對(duì)教育康復(fù)的需求也不斷增加。我國(guó)日益重視孤獨(dú)癥兒童的教育，眾多服務(wù)于孤獨(dú)癥兒童的教育機(jī)構(gòu)陸續(xù)出現(xiàn)，但相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家我國(guó)對(duì)孤獨(dú)癥的研究起步較晚，現(xiàn)有的教育機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足孤獨(dú)癥兒童的需求，還有大量的孤獨(dú)癥兒童沒(méi)有接受及時(shí)的教育干預(yù)，錯(cuò)過(guò)了康復(fù)的最佳時(shí)機(jī)。一些教育機(jī)構(gòu)的訓(xùn)練條件也存在不足，康復(fù)設(shè)施落后，監(jiān)督管理不完善，專(zhuān)業(yè)康復(fù)訓(xùn)練人員嚴(yán)重短缺。因此，很有必要運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)配合康復(fù)人員教育干預(yù)孤獨(dú)癥兒童。

孤獨(dú)癥兒童對(duì)人與人之間的交流感到不適應(yīng)，但他們更易于接受電子設(shè)備。人機(jī)交互是通過(guò)計(jì)算機(jī)的輸入、輸出設(shè)備，以有效的交互技術(shù)實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)的互動(dòng)[4]。因此通過(guò)交互技術(shù)可以建立兒童與機(jī)器之間的互動(dòng)，當(dāng)兒童掌握了基本的互動(dòng)技巧之后，可將能力泛化到現(xiàn)實(shí)生活中。人機(jī)交互干預(yù)安全、可預(yù)測(cè)、可重復(fù)訓(xùn)練、普及性強(qiáng)，便于監(jiān)督管理，可以很好地輔助傳統(tǒng)干預(yù)訓(xùn)練，并解決孤獨(dú)癥醫(yī)療費(fèi)用高、醫(yī)護(hù)人員稀缺、醫(yī)療機(jī)構(gòu)水平參差不齊等諸多問(wèn)題。隨著智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)智能設(shè)備的普及，交互技術(shù)正逐步滲透到孤獨(dú)癥兒童的各項(xiàng)康復(fù)活動(dòng)中，如共同注意、心理推測(cè)能力等訓(xùn)練[5-6]，同時(shí)，該技術(shù)也為他們提供了更多豐富有趣的交互體驗(yàn)。

相較于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，交互技術(shù)的使用在特殊教育領(lǐng)域具有廣闊前景[7]，國(guó)外已經(jīng)開(kāi)展了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、智能機(jī)器人等相關(guān)技術(shù)的理論與實(shí)踐研究，并取得了不錯(cuò)的進(jìn)展。但我國(guó)在此領(lǐng)域的相關(guān)研究和應(yīng)用還處于起步階段。本文將聚焦國(guó)內(nèi)外交互技術(shù)在孤獨(dú)癥兒童教育干預(yù)中的研究現(xiàn)狀，梳理和分析相關(guān)文獻(xiàn)，在總結(jié)現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上提出建議，為我國(guó)孤獨(dú)癥兒童教育干預(yù)的應(yīng)用提供參考。

二、基于交互技術(shù)的孤獨(dú)癥兒童教育干預(yù)研究

已有研究成果表明基于交互技術(shù)的教育干預(yù)方法對(duì)孤獨(dú)癥兒童康復(fù)具有可行性和有效性。主要人機(jī)交互技術(shù)包括：虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、多媒體、智能機(jī)器人、自然人機(jī)交互等，本文闡述分析這些交互技術(shù)在孤獨(dú)癥兒童教育干預(yù)中的應(yīng)用，提出當(dāng)前研究中存在的問(wèn)題，并給出相應(yīng)的建議。

(一)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的干預(yù)研究

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(virtual reality, VR)是一種利用計(jì)算機(jī)生成模擬環(huán)境，通過(guò)多種傳感設(shè)備使用戶投入到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)孤獨(dú)癥兒童與環(huán)境直接交互的技術(shù)[8]。由于孤獨(dú)癥兒童大多存在不同程度的心理和生理障礙，不能像正常發(fā)展兒童那樣有效地感知周?chē)澜鏪9]，VR能為他們提供多來(lái)源的感知，為早期干預(yù)手段提供新的技術(shù)支撐。各種真實(shí)重現(xiàn)的仿真場(chǎng)景和軟件平臺(tái)，在融入寓教于樂(lè)的動(dòng)畫(huà)、語(yǔ)音等元素后，能讓孤獨(dú)癥兒童直觀立體地了解知識(shí)，這對(duì)于提升他們的社會(huì)交往能力和日常生活技能具有重要作用[10-11]。此外，VR不僅能充分調(diào)動(dòng)孤獨(dú)癥兒童的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多重感官，還突破了以往治療的單調(diào)枯燥，具有逼真的現(xiàn)場(chǎng)感和可控性，能達(dá)到良好的干預(yù)和教育目的[12]。

社交和溝通是孤獨(dú)癥兒童普遍缺乏的一項(xiàng)能力，在人際交往上存在障礙，難以有效地適應(yīng)復(fù)雜的社會(huì)生活。借助于VR創(chuàng)設(shè)的虛擬社交情境，孤獨(dú)癥兒童可以理解他人的行為意圖，并做出合理的判斷與反應(yīng)[13]，VR現(xiàn)已成為孤獨(dú)癥兒童社會(huì)干預(yù)研究的重要領(lǐng)域[14]。帕森斯 (Parsons)等采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于現(xiàn)實(shí)生活的社會(huì)場(chǎng)景仿真，訓(xùn)練兒童在不同擁擠程度下的咖啡館和公共汽車(chē)中就座，來(lái)提高其社會(huì)互動(dòng)能力；反復(fù)訓(xùn)練后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法具有明顯效果[15]。兒童在社會(huì)交往過(guò)程中主要從人的面部表情獲取社交線索[16]，而從面部表情感知社會(huì)相關(guān)信息是促進(jìn)有效社會(huì)互動(dòng)的基本技能[17]。貝克萊 (Bekele)等設(shè)計(jì)了在虛擬環(huán)境下的多模式適應(yīng)社會(huì)互動(dòng)系統(tǒng)(MASIVR)，通過(guò)跟蹤兒童在不同虛擬社交環(huán)境中觀察人物面部表情的注意力，生成視線掃描圖案，運(yùn)用于孤獨(dú)癥兒童的社會(huì)互動(dòng)干預(yù)[18]。

日常生活技能是孤獨(dú)癥兒童亟需提升的重要能力，為了更好地融入社會(huì)，他們不僅要學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的生活技能，如穿衣、吃飯、洗漱等，稍大一些的孩子還需掌握上學(xué)、購(gòu)物、過(guò)馬路等技能，而這些能力培養(yǎng)需要回合式、密集訓(xùn)練才會(huì)有一定效果?；赩R技術(shù)可以創(chuàng)建特定的生活情景，為培養(yǎng)孤獨(dú)癥兒童的日常生活技能提供一種安全、可重復(fù)、可控制的環(huán)境。查里托斯 (Charitos)等用VR技術(shù)營(yíng)造出“回家”的仿真場(chǎng)景，孤獨(dú)癥兒童可以跟隨虛擬人物學(xué)習(xí)一系列日?；净顒?dòng)技能[19]。巴馬薩克( Bamasak)等將5-16歲孤獨(dú)癥兒童放在虛擬的房間中，在每個(gè)不同的房間開(kāi)展一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)，活動(dòng)結(jié)束后測(cè)試孩子的理解力，發(fā)現(xiàn)這種方法有助于形成、提高孤獨(dú)癥兒童的日常生活習(xí)慣、危險(xiǎn)意識(shí)和周?chē)h(huán)境意識(shí)[20]。喬斯曼(Josman)等的研究表明，在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中孤獨(dú)癥兒童不僅能學(xué)習(xí)過(guò)馬路的相關(guān)知識(shí)，還能將習(xí)得技能遷移到真實(shí)環(huán)境中[21]。

VR技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用處于起步時(shí)期，設(shè)備價(jià)格昂貴、使用范圍非常有限，未能廣泛應(yīng)用于孤獨(dú)癥兒童的教育干預(yù)中。國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)者主要介紹了國(guó)外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在孤獨(dú)癥干預(yù)中的應(yīng)用[22-23]及干預(yù)模型理論分析與設(shè)計(jì)[24]，2016年開(kāi)始有學(xué)者設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的感覺(jué)統(tǒng)合游戲[25]，但未展開(kāi)循證層面的研究。

VR技術(shù)的仿真環(huán)境為孤獨(dú)癥兒童提供了輕松、舒適、安全的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓訓(xùn)練效果得到大幅提升，相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。但是，目前主要研究是基于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，家庭干預(yù)研究較少；研究主要針對(duì)具體能力的缺陷，缺乏系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)；干預(yù)效果評(píng)估和學(xué)習(xí)者的操作規(guī)范都缺乏客觀、明確的標(biāo)準(zhǔn)。

(二)基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的干預(yù)研究

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(augmented reality，AR)是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成的新技術(shù)，借助計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和可視化技術(shù)產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)環(huán)境中不存在的虛擬對(duì)象，并通過(guò)傳感技術(shù)將虛擬對(duì)象準(zhǔn)確“放置”在真實(shí)環(huán)境中，借助顯示設(shè)備將虛擬對(duì)象與真實(shí)環(huán)境融為一體，并呈現(xiàn)給使用者一個(gè)感官效果真實(shí)的新環(huán)境[26]。AR技術(shù)依托于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展起來(lái)，與虛擬現(xiàn)實(shí)相比，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)更具現(xiàn)實(shí)感，更簡(jiǎn)化場(chǎng)景模式。對(duì)于教學(xué)應(yīng)用而言，AR技術(shù)能夠營(yíng)造出虛擬元素和真實(shí)場(chǎng)景相融合的教學(xué)環(huán)境，生動(dòng)形象地表現(xiàn)多種教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生充分體驗(yàn)并掌握知識(shí)，提高技能。

孤獨(dú)癥兒童通常難以識(shí)別面部表情和理解相關(guān)的情緒，控制和表達(dá)情緒能力欠缺，學(xué)習(xí)遷移能力不足。AR技術(shù)將真實(shí)的環(huán)境與虛擬對(duì)象相結(jié)合，能夠吸引孤獨(dú)癥兒童的注意力，提升想象力，更加有利于孤獨(dú)癥兒童將訓(xùn)練環(huán)境中學(xué)習(xí)的技能遷移到真實(shí)生活情境中，有利于回歸現(xiàn)實(shí)社會(huì)。同時(shí)基于AR技術(shù)可以創(chuàng)建更加有吸引力和交互性的用戶界面，只需手勢(shì)操作，不需要外圍設(shè)備(如鍵盤(pán)、鼠標(biāo))，非常適用于可視化教學(xué)和深度交互學(xué)習(xí)，能夠促進(jìn)孤獨(dú)癥兒童與對(duì)象之間的交互，提高他們?cè)谕瓿蓪W(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)的興趣和好奇心[27]。佩德羅·庫(kù)納特(Pedro Cunhat)通過(guò)游戲手冊(cè)提供的Tobias冒險(xiǎn)游戲，驗(yàn)證了AR技術(shù)在提高孤獨(dú)癥兒童認(rèn)知和社交技能方面的積極作用，并且游戲手冊(cè)提供了一些在線游戲，方便家庭實(shí)施教育干預(yù)[28]。在國(guó)內(nèi)，央數(shù)文化公司與華東師范大學(xué)，就AR技術(shù)在學(xué)前教育領(lǐng)域的使用合作開(kāi)發(fā)相關(guān)課程，并且應(yīng)用在上海部分特殊學(xué)校，對(duì)孤獨(dú)癥兒童產(chǎn)生了較強(qiáng)的吸引力[29]。程鵬潤(rùn)等完成了基于Android平臺(tái)的AR實(shí)現(xiàn)及其在孤獨(dú)癥教育干預(yù)中的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)比是否使用該軟件孤獨(dú)癥兒童注意力和情緒上的差異，表明AR技術(shù)能更好地幫助孤獨(dú)癥兒童融入社會(huì)，認(rèn)知新事物[30]。華中師范大學(xué)陳靚影教授團(tuán)隊(duì)將AR技術(shù)用于孤獨(dú)癥兒童詞匯認(rèn)知學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)效果顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方式[31]。

AR技術(shù)具有三個(gè)突出的特點(diǎn)：1)真實(shí)世界和虛擬世界的信息集成；2)實(shí)時(shí)交互性；3)三維空間中增添定位虛擬物體。在孤獨(dú)癥兒童的教育領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。但目前基于AR技術(shù)的孤獨(dú)癥兒童教育干預(yù)應(yīng)用還非常有限，缺乏技術(shù)與學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度融合，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)和個(gè)性化的干預(yù)方法有待進(jìn)一步研究。

(三)基于多媒體技術(shù)的干預(yù)研究

多媒體技術(shù)是指把文本、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻等多種形式的信息結(jié)合在一起，并通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合處理和控制，能支持完成一系列交互式操作的信息技術(shù)[32]。由于孤獨(dú)癥兒童在抽象思維和認(rèn)知理解方面能力較弱，多媒體技術(shù)所呈現(xiàn)的直觀、形象、具體的知識(shí)，正好適合孤獨(dú)癥兒童的學(xué)習(xí)特征。因此，在日常干預(yù)訓(xùn)練中可充分利用這一特點(diǎn)，通過(guò)多媒體技術(shù)提供具有豐富視覺(jué)效果的教學(xué)內(nèi)容，能激發(fā)孤獨(dú)癥兒童的學(xué)習(xí)興趣，從而達(dá)到提高溝通、社交等能力的目的[33]。

目前一些研究者通過(guò)多媒體技術(shù)，例如視頻、音頻、圖片等方式，訓(xùn)練孤獨(dú)癥兒童的理解、表達(dá)及社交能力等。研究表明，孤獨(dú)癥兒童具有視覺(jué)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)[34]，依托于視覺(jué)的干預(yù)方法得到了廣泛使用。在視頻方面，麥克弗森 (Macpherson)等在競(jìng)技游戲課中用iPad給五個(gè)孤獨(dú)癥兒童播放視頻，結(jié)果顯示觀看視頻后的兒童表現(xiàn)出更多的贊美手勢(shì)和語(yǔ)言[35]。美國(guó)研究者拉奧 (Rao)和森格( Skouge)基于多媒體軟件采用對(duì)被試兒童前后測(cè)的方法，分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，靜態(tài)的圖片有助于提高孤獨(dú)癥兒童交流的頻次[36]。不僅如此，音頻對(duì)孤獨(dú)癥兒童的干預(yù)也有良好的效果，如洛拉 (Lorah)等將平板電腦和便攜式媒體播放器作為語(yǔ)音發(fā)生裝置，系統(tǒng)訓(xùn)練孤獨(dú)癥兒童，研究證明使用這些設(shè)備的兒童很快習(xí)得一定的口頭表達(dá)能力[37]。多媒體技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于能集多種媒體特征于一身，李亞華利用感官訓(xùn)練軟件，結(jié)合文字、聲音、圖像、圖形和視頻等多種媒介手段，證明該方法能促進(jìn)孤獨(dú)癥兒童的傾聽(tīng)技能[38]。

除了以上方式外，有更多研究者開(kāi)始關(guān)注各類(lèi)應(yīng)用程序(APP)。隨著移動(dòng)設(shè)備的普及，眾多為孤獨(dú)癥兒童量身打造的應(yīng)用程序陸續(xù)出現(xiàn)，為教育干預(yù)提供了全新的學(xué)習(xí)方式。對(duì)于孤獨(dú)癥兒童而言，觸摸是一個(gè)非常重要的社會(huì)信號(hào)，在手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備上安裝應(yīng)用程序，使孤獨(dú)癥兒童通過(guò)觸控屏幕的簡(jiǎn)單操作完成學(xué)習(xí)活動(dòng)，為其學(xué)習(xí)提供了便利。張春花采用基于iPad的圖片交換溝通(PECS)教學(xué)方案對(duì)孤獨(dú)癥兒童溝通行為進(jìn)行干預(yù)研究，為PECS教學(xué)的信息化提供了參考[39]。目前，已有超過(guò)350款應(yīng)用程序服務(wù)于孤獨(dú)癥學(xué)生和家庭，這些應(yīng)用程序價(jià)格便宜、操作簡(jiǎn)單、交互性強(qiáng)，學(xué)習(xí)活動(dòng)不受時(shí)間地點(diǎn)的限制，干預(yù)人員和家長(zhǎng)可以即時(shí)干預(yù)孤獨(dú)癥個(gè)體，從而大大提升了干預(yù)的績(jī)效[40]。

綜上所述，基于多媒體系統(tǒng)的交互活動(dòng)對(duì)提高孤獨(dú)癥兒童的語(yǔ)言、社交、行為等能力有明顯的效果，可歸功于兩方面：一是多媒體系統(tǒng)的新穎、人性化交互方式深受孤獨(dú)癥兒童的歡迎，可增強(qiáng)他們參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的積極性；二是多媒體提供豐富多樣的學(xué)習(xí)情景，集娛樂(lè)學(xué)習(xí)于一體，有利于提升干預(yù)的有效性。但由于孤獨(dú)癥兒童個(gè)體差異大，基于多媒體系統(tǒng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)并不一定適用于每個(gè)孤獨(dú)癥兒童個(gè)體，如何設(shè)計(jì)更有針對(duì)性、個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃，建立自適應(yīng)的干預(yù)機(jī)制值得進(jìn)一步研究。

(四)基于智能機(jī)器人的干預(yù)研究

智能機(jī)器人常指具有人工智能的機(jī)器人，它們?cè)诠陋?dú)癥兒童的教育干預(yù)領(lǐng)域具有重要作用，被視為非常有潛力的康復(fù)工具。對(duì)于大多數(shù)孤獨(dú)癥兒童來(lái)說(shuō)，他們?nèi)狈φ５纳缃?、溝通能力，與人類(lèi)在表情、肢體和行為上的互動(dòng)會(huì)讓他們畏懼[41]。而通過(guò)機(jī)器人干預(yù)治療孤獨(dú)癥兒童，可以模擬出與普通人溝通、生活的真實(shí)情景，并為孤獨(dú)癥兒童提供各式各樣的訓(xùn)練活動(dòng)，以提高社交、語(yǔ)言、溝通等能力。越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注機(jī)器人對(duì)孤獨(dú)癥兒童的干預(yù)治療，機(jī)器人在實(shí)踐訓(xùn)練和能力鞏固方面發(fā)揮了重要作用[42-44]。目前專(zhuān)業(yè)康復(fù)人員嚴(yán)重不足，孤獨(dú)癥兒童個(gè)體差異大，康復(fù)人員的技巧和耐心十分重要，智能機(jī)器人可成為康復(fù)人員的有力支持。

目前聚焦于智能機(jī)器人輔助干預(yù)孤獨(dú)癥兒童的研究結(jié)果表明，機(jī)器人在行為改善、情緒理解和注意力提升等方面均能取得較好的干預(yù)效果。南洋理工大學(xué)的基爾 (Kee)通過(guò)3D虛擬粉紅海豚機(jī)器人，為孤獨(dú)癥兒童創(chuàng)建良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和治療的平臺(tái)[45]。懷納 (Wainer)等設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的以模仿為基礎(chǔ)的合作游戲，通過(guò)仿生機(jī)器人“Kaspar”訓(xùn)練了23名孤獨(dú)癥兒童，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明機(jī)器人有助于孤獨(dú)癥兒童社會(huì)行為的改善，并通過(guò)他們?cè)噲D證明機(jī)器人能用來(lái)提升孤獨(dú)癥兒童合作能力創(chuàng)造可能[46]。沙姆斯丁 (Shamsuddin)等研究發(fā)現(xiàn)，NAO機(jī)器人作為孤獨(dú)癥兒童理解人類(lèi)表情的媒介，能幫助他們學(xué)習(xí)、理解和猜測(cè)情緒，并能成功地將這種能力遷移到人與人之間實(shí)際的交往中，為提升孤獨(dú)癥兒童認(rèn)知能力提供了新途徑[47]?？▎唐章逅?(Kajopoulos)等通過(guò)寵物機(jī)器人“CuDDler”，讓孤獨(dú)癥兒童學(xué)會(huì)根據(jù)機(jī)器人頭部方向的指引來(lái)完成游戲，幾周訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn)被試兒童的注意力有明顯改善[48]。貝維爾 (Bevill)等采用了具有面部表情識(shí)別功能以及通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)表達(dá)情緒功能的機(jī)器人對(duì)孤獨(dú)癥兒童進(jìn)行干預(yù)，兒童通過(guò)學(xué)習(xí)模仿，有效提升了自然情感表達(dá)和互動(dòng)交流能力[49]。

國(guó)內(nèi)也開(kāi)展了機(jī)器人干預(yù)的相關(guān)研究。劉小峰等通過(guò)NAO訓(xùn)練平臺(tái)，對(duì)孤獨(dú)癥兒童動(dòng)作模仿技能進(jìn)行干預(yù)訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)表明：機(jī)器人能夠吸引自閉癥兒童的注意力，通過(guò)模仿訓(xùn)練可以發(fā)展自閉癥兒童的社交技能[50]。 李睿強(qiáng)等開(kāi)展了基于NAO 機(jī)器人的孤獨(dú)癥兒童教育干預(yù)研究，設(shè)計(jì)了基于NAO機(jī)器人的孤獨(dú)癥兒童教育課程，研究表明：NAO機(jī)器人能引起孤獨(dú)癥兒童的興趣，改善自閉癥兒童的專(zhuān)注力與行為能力，增強(qiáng)自閉癥兒童的交往能力[51]。

總體來(lái)看，智能機(jī)器人提供的智能、先進(jìn)的治療方式確實(shí)能為孤獨(dú)癥兒童的康復(fù)帶來(lái)曙光。然而，目前機(jī)器人的功能比較簡(jiǎn)單，主要以單個(gè)的學(xué)習(xí)活動(dòng)為主，尚未形成一種包含孤獨(dú)癥兒童發(fā)展軌跡的學(xué)習(xí)體系。適用于不同年齡、不同特征的孤獨(dú)癥兒童的機(jī)器人非常少，很難滿足實(shí)際的學(xué)習(xí)需求，但這些先進(jìn)研究成果將為未來(lái)孤獨(dú)癥兒童的干預(yù)治療提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(五)基于自然人機(jī)交互的干預(yù)研究

自然人機(jī)交互指人們通過(guò)語(yǔ)言、姿勢(shì)和情感等自然的方式去實(shí)現(xiàn)溝通，通過(guò)視覺(jué)和操作實(shí)物去探索環(huán)境，從而使人與計(jì)算機(jī)的互動(dòng)方式跟人與人日常生活間的互動(dòng)一樣[52]。隨著動(dòng)作捕捉技術(shù)的日益成熟，人們借助體感設(shè)備就能體驗(yàn)自然人機(jī)交互，身臨其境地感受游戲。目前市場(chǎng)上體感設(shè)備以日本任天堂的“Wii”、索尼的“PlayStation”和美國(guó)微軟的“Kinect”為代表，其中“Kinect”無(wú)需任何操控設(shè)備，是名副其實(shí)的自然人機(jī)交互。孤獨(dú)癥兒童在精細(xì)動(dòng)作方面存在缺陷，很難操控鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、遙控等設(shè)備[53]，而體感設(shè)備憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)了這一缺陷，減輕了孤獨(dú)癥兒童對(duì)傳統(tǒng)非自然的操控方式的依賴(lài)[54]。

體感游戲正逐步成為一種有效的教學(xué)工具，能減輕孤獨(dú)癥兒童面對(duì)真實(shí)世界中人際交往的恐懼感，提高兒童參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的積極性，從而達(dá)到良好的干預(yù)效果[55]。為了使孤獨(dú)癥兒童在社交行為上獲得進(jìn)步，烏祖班納 (Uzuegbunam)等通過(guò)“Kinect”將孤獨(dú)癥兒童的動(dòng)作賦予到游戲人物身上，在虛擬的故事性場(chǎng)景中學(xué)習(xí)正確的問(wèn)候行為，初步證實(shí)該方法能幫助孤獨(dú)癥兒童建立良好的社會(huì)行為[56]?；谧匀蝗藱C(jī)交互技術(shù)，孤獨(dú)癥兒童運(yùn)動(dòng)能力也能得到提升，加爾佐托 (Garzotto)等通過(guò)研究非接觸式的“圖像平衡”(Pixel Balance)游戲發(fā)現(xiàn)，游戲不僅能提高孤獨(dú)癥兒童的模仿能力和圖形理解能力，在加強(qiáng)眼手協(xié)調(diào)和運(yùn)動(dòng)能力方面也有積極的效果[57]。 為了提高孤獨(dú)癥兒童的合作能力，克里斯蒂納基 (Christinaki)等研究的體感游戲既有單人模式又有多人模式，有時(shí)需要多人合作才能做出指定的動(dòng)作，這有助于提高孤獨(dú)癥兒童的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力[58]。布奇卡 (Boutsika)提出“大冒險(xiǎn)”體感游戲，有助于改善孤獨(dú)癥兒童的行為，讓他們學(xué)會(huì)彼此合作[59]。

基于自然人機(jī)交互技術(shù)的體感游戲，為孤獨(dú)癥兒童提供不同的訓(xùn)練情景和人性化的交互體驗(yàn)，打破了以往學(xué)習(xí)方式的局限性。訓(xùn)練內(nèi)容的游戲化，能大大提高孤獨(dú)癥兒童的學(xué)習(xí)興趣，融入身體運(yùn)動(dòng)和肢體動(dòng)作有助于學(xué)習(xí)效果的提升。整體而言，自然人機(jī)交互技術(shù)在孤獨(dú)癥兒童的教育干預(yù)方面仍處于探索階段，還有一些問(wèn)題需要解決。如體感游戲設(shè)備較為昂貴，往往需要提供大量的人力和資金支持，實(shí)現(xiàn)廣泛普及較難；目前優(yōu)秀的教育游戲少，必須依靠豐富的游戲內(nèi)容才能形成完善的教育干預(yù)體系。

三、建議

國(guó)內(nèi)外研究成果表明現(xiàn)代交互技術(shù)已逐漸應(yīng)用于自閉癥兒童不同方面的教育干預(yù)訓(xùn)練，并且大都驗(yàn)證了其可行性及有效性?，F(xiàn)代交互技術(shù)在矯正自閉癥兒童語(yǔ)言技能缺陷，增強(qiáng)自閉癥兒童面孔處理、表情識(shí)別與情緒理解能力，提高自閉癥兒童社會(huì)技能和生活技能等方面，有著傳統(tǒng)干預(yù)方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。在自閉癥教育干預(yù)中應(yīng)用現(xiàn)代交互技術(shù)已成為必然趨勢(shì)。

然而，目前基于交互技術(shù)的方法沒(méi)有考慮到自閉癥兒童在干預(yù)訓(xùn)練過(guò)程中的學(xué)習(xí)狀態(tài)，不能根據(jù)其狀態(tài)來(lái)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容以滿足不同兒童個(gè)體的需求。自閉癥兒童個(gè)體差異性顯著，研究表明學(xué)習(xí)狀態(tài)是直接影響自閉癥兒童干預(yù)效果的重要因素。因此，分析基于交互技術(shù)干預(yù)中自閉癥兒童的學(xué)習(xí)狀態(tài)，并發(fā)展一種包含不同自閉癥兒童發(fā)展軌跡的、適應(yīng)于不同兒童個(gè)體的交互技術(shù)干預(yù)方法很有必要。此領(lǐng)域有以下問(wèn)題需要深入研究。

(1)如何創(chuàng)建提高孤獨(dú)癥兒童各項(xiàng)能力的學(xué)習(xí)活動(dòng)；如何基于正常兒童與孤獨(dú)癥兒童發(fā)展領(lǐng)域的心理機(jī)能理論設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)，創(chuàng)建基于人機(jī)交互的學(xué)習(xí)活動(dòng)。孤獨(dú)癥兒童個(gè)體差異性大，發(fā)展軌跡不同，創(chuàng)建滿足不同孤獨(dú)癥兒童在不同階段各自社會(huì)認(rèn)知需求的學(xué)習(xí)活動(dòng)非常關(guān)鍵。探討學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)活動(dòng)、學(xué)習(xí)目標(biāo)的關(guān)系，有助于認(rèn)識(shí)和預(yù)測(cè)孤獨(dú)癥兒童個(gè)體發(fā)展軌跡。

(2)如何建立適應(yīng)于不同孤獨(dú)癥兒童個(gè)體的干預(yù)機(jī)制及個(gè)體信息的準(zhǔn)確采集、反饋和控制；如何通過(guò)模式識(shí)別技術(shù)實(shí)時(shí)跟蹤與識(shí)別孤獨(dú)癥兒童在教育干預(yù)過(guò)程中的注意力、表情和動(dòng)作，融合多通道信息分析兒童的各種心理狀態(tài)和學(xué)習(xí)行為，綜合理解兒童學(xué)習(xí)狀態(tài)，并根據(jù)其狀態(tài)來(lái)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容以滿足不同兒童個(gè)體的需求。

(3)如何驗(yàn)證方法的有效性；如何根據(jù)兒童的發(fā)展軌跡，學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)狀態(tài)評(píng)估干預(yù)方法有效性。基于設(shè)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過(guò)教育技術(shù)學(xué)與心理學(xué)相結(jié)合的方法建立干預(yù)機(jī)制并展開(kāi)實(shí)證研究，有助于揭示干預(yù)機(jī)制的有效性和科學(xué)性。干預(yù)效果的評(píng)估可分為微觀與宏觀兩個(gè)方面，基于微觀的干預(yù)效果由面向任務(wù)的方法來(lái)評(píng)定，它與每個(gè)獨(dú)立的學(xué)習(xí)目標(biāo)和相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)相關(guān)。例如評(píng)估與共同注意和對(duì)他人的信念及愿望推理這一學(xué)習(xí)目標(biāo)相關(guān)的干預(yù)效果時(shí)，可利用注意力跟蹤技術(shù)來(lái)檢測(cè)兒童視線是否成功跟隨他人的社會(huì)線索和根據(jù)兒童響應(yīng)的快慢來(lái)評(píng)定?；诤暧^的干預(yù)效果評(píng)定兒童各項(xiàng)技能的發(fā)展變化和把這些技能推廣運(yùn)用到新場(chǎng)景的能力，可通過(guò)社會(huì)交流問(wèn)卷與心理教育量表等方法來(lái)測(cè)評(píng)。

四、總結(jié)

孤獨(dú)癥兒童的教育問(wèn)題是特殊教育面臨的重大挑戰(zhàn)?；诮换ゼ夹g(shù)的教育干預(yù)方法，安全、可預(yù)測(cè)、可重復(fù)訓(xùn)練、普及性強(qiáng)，便于監(jiān)督管理，可以很好地輔助傳統(tǒng)教育，為孤獨(dú)癥兒童的教育干預(yù)提供有效新途徑。本文分析了虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、多媒體、智能機(jī)器人與自然人機(jī)交互等技術(shù)在孤獨(dú)癥兒童教育干預(yù)中的相關(guān)應(yīng)用研究，在此基礎(chǔ)上總結(jié)了該領(lǐng)域面臨的問(wèn)題并提出發(fā)展一種包含不同孤獨(dú)癥兒童發(fā)展軌跡、適應(yīng)于不同兒童個(gè)體的交互技術(shù)干預(yù)方法的建議，包括學(xué)習(xí)活動(dòng)的創(chuàng)建、學(xué)習(xí)狀態(tài)的理解以及干預(yù)機(jī)制的建立與驗(yàn)證。