仿生设计在儿童病床情感化设计中的应用研究

王秦　石光林　陈健才

摘要：本文首先阐述仿生设计和情感化设计的基本概念，分析儿童病床的情感需求，然后提出仿生设计在儿童病床情感化设计中的应用流程，最后赋予设计实践。儿童病床的情感化设计应充分考虑患儿、陪护家人和医护人员的情感需求，从本能层、行为层和反思层三个层面考虑病床的设计实现，仿生对象的选择应用侧重儿童的心理需求。希望通过仿生设计在儿童病床情感化设计中的应用探讨，促进国内儿童医疗产品行业的发展。

关键词：仿生设计;儿童病床;情感化设计;应用

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2020）06-0069-02

1仿生设计概述

大自然是优秀的“设计师”，自然物种经过亿万年的进化，形态构造和色彩使用达到完美的境界，自然界为设计师进行造型选择提供了无尽的宝库。仿生设计学成为独立研究领域起于1988年在德国召开的首届国际仿生设计研讨会，自此仿生设计研究在国际上蓬勃发展，推动了工业设计全面进步，美国仿生学协会创办的网站Ask Nature为开展仿生设计提供各种仿生学资源。

仿生设计从内容上可以分为形态仿生、色彩仿生、肌理仿生、结构仿生、功能仿生和意象仿生。形态仿生的设计是在对自然生物体，包括动物、植物、微生物、人类等所具有的典型外部形态的认知基础上，寻求对产品形态的突破与创新。形态仿生设计是仿生设计中使用最常规的手法，强调对生物外部形态美感特征与人类审美需求的表现;自然生物的色彩首先是生命存在的特征和需要，对设计来说更是自然美感的主要内容，其丰富、纷繁的色彩关系与个性特征，对产品的色彩设计具有重要意义;自然生物体的表面肌理与质感，不仅仅是一种触觉或视觉的表象，更代表某种内在功能的需要，具有深层次的生命意义，通过对生物表面肌理与质感的设计创造，增强仿生设计产品形态的功能意义和表现力;生物结构是自然选择与进化的重要内容，结构仿生设计通过对自然生物由内而外的结构特征的认知，结合不同产品概念与设计目的进行设计创新，使人工产品具有自然生命的意义与美感特征;功能仿生设计主要研究自然生物的客观功能原理与特征，从中得到启示以促进产品功能改进或开发新产品功能;意象仿生设计根据人类探索自然的过程中情感抒发和价值取向，对仿生生物赋予人文内涵和设计语义。

2情感化设计概述

现代主义设计因片面追求产品的功能导致忽略使用者的情感需求，情感化设计目的是让设计回归到以人为中心，重点研究人的情感需求并进行设计。美国认知心理学专家唐纳德·诺曼是情感化设计的开创者，提出将人的情感感受划分了三个层次，即本能层、行为层和反思层。

本能层指是人对事物的直观感受，指在无思维和意识的状态下，由视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等感觉器官对环境的生物性本能感受。行为层是涉及产品的使用体验，体验包含功能、性能及可用性，它同样是无意识的。而反思层则是指在经过长期使用且根据用户自身的阅历和文化水平产生的意识和情感。

情感化设计的目标是在人格层面与用户建立关联，使用户在与产品互动的过程中产生积极正面的情绪。所以，情感化设计就是需要满足人本能的、行为的、反思的三个层面的心理需求。

3儿童病床设计的情感需求分析

在进行儿童病床的设计时，要考虑人们的情感需求，有针对性地设计，下面将从患儿、医护人员、陪护人员的情感需求进行详细分析：

3.1患儿的情感需求分析

儿童在医学上界定为零岁至十四周岁中的人群，还可以细分为婴幼儿、幼儿、学龄前和学龄期四个时期。在不同时期中儿童的生理、心理和行为特征都有细微区别，但总的来说，儿童相对成人，生理上更加敏感，心理更为丰富脆弱。因为对病痛和诊疗缺乏全面认知，在陌生严谨的治疗环境中容易产生抵触、焦虑、恐惧和抑郁等不良情绪。

患儿使用病床的时间最长，其对病床的情感感受贯穿本能层、行为层和反思层三个层面。传统的病床以白色金属质地为主，与家庭使用的个人床铺差别较大，本能反应就有抵触情绪;在行为层面上，儿童一般无法直接操作使用病床的功能，体验感较差;在反思层面，儿童心理情绪没有得到抚慰，无法对产品产生认同。同时鉴于儿童生理方面的特点，在开发产品时应结合人机工程学分析和情感化设计，确保病床符合儿童患者的生理需求和行为特征，诱导儿童在使用过程中有效缓解心理压力和不良情绪。

3.2医护人员的情感需求分析

在医护人员视角，儿童病床应该具备完善的功能，操作简便，便于维护。人机界面良好，符合人机工程，同时能够安抚患儿因治疗产生的不良情绪，减少医护人员的劳动强度。医护人员的情感需求主要满足本能层和行为层。

3.3陪护人员的情感需求分析

在患儿家长视角，儿童病床应该具备安全性和趣味性，饱含设计者体贴入微的情感化设计元素。同时希望病床具备交互性和智能性，最好具备远程通信能力，方便不在病房的家长查看患儿的实时情况。按照医院规定，通常情况下患儿身边应时刻有陪护人员。陪护人员在照料患儿过程中，时常使用病床的相关功能。陪护人员对病床的情感需求同样贯穿本能层、行为层和反思层，重点关注是行为层。

4仿生设计在儿童病床情感化设计中的应用流程

仿生設计在儿童病床情感化设计中的应用流程如下。

1）确定设计目标。首先选定设计的目标为儿童病床。

2）选择仿生生物。儿童对自然界的认识是从各种动植物开始的，儿童娱乐教育产品也大量使用动植物为创意来源，儿童的日常生活遍布各种卡通形象，这些形象大多采用某个动植物为原型，卡通形象被赋予的精神特质对儿童的心理留下了深刻的印象。可爱的动物造型可以给儿童安全陪伴的感觉。尤其在儿童医疗产品的仿生生物选取上，要针对患病儿童的情感特征进行比选，要选择能够让儿童产生共鸣的对象，生物对象不能太冷僻，尽量要被儿童广泛知晓，而且精神层面能够传递正能量。

3）仿生生物形态特征提取与表达。在确定了造型创意原型之后，后期阶段展开仿生形态特征提取与表达，主要包括两个工作：一是构造拥有自己IP（知识产权）的造型，二是配套设计病床相关部位外观造型。形态特征的表达往往会有多种可选方案，为了能够客观地选择出较好的方案，必要的情况下可以采用调查问卷等方法进行样本分析。

4）融合生物特征的病床创新设计。在儿童病床创新设计阶段要充分融合前期仿生生物特征，突出儿童病床特色，完善其功能，设计过程中要充分考虑本能层、行为层和反思层的情感需求。儿童病床涉及患儿、陪护家人和医护人员等多种角色，设计阶段要充分考虑使用者需求，融合最新科技成果，提高其可操作性和智能化水平。

5）儿童病床设计展示与评价。演示和评价要突出儿童病床设计的创新之处，必要情况下要开展调查问卷进行评价分析，寻求优化方案，进一步提高儿童病床的价值。

5儿童病床创新设计实践

青蛙的形象经常出现各种寓言故事中，儿童普遍喜欢憨态可掬的卡通青蛙形象，青蛙在人们潜意识里面是“消灭害虫，保护庄稼”的形象。青蛙本身是个弱小的动物，躯体柔软，平时呱呱叫，容易让儿童产生同理心。青蛙通体以绿色为主，绿色偏向冷色调，寓意安全。将青蛙造型进行卡通化处理，提高形象的亲和度。

如图1所示，在多种青蛙造型方案中，综合考虑多种因素，确定图中6号形象为本设计的造型。外观色彩为草绿色，青蛙的外形、色彩和整体形象符合情感化设计理念，相关特征能够缓解儿童额焦虑、抑郁和恐惧心理（如图2）。

病床主题以白色为主，相关部位根据青蛙造型配置草绿色，国际标准色卡潘通PMS375。病床用材以不锈钢、工程塑料、聚丙烯材料为主。功能上融合互联网思维，增加了多种传感器和显示屏（如图3、图4）。

6结语

儿童医疗器械领域未来发展潜力巨大，本文采用仿生设计手法开展儿童病床的情感化设计研究，兼顾使用者各方的情感需求。仿生造型创意要选择儿童喜闻乐见的对象，按照仿生设计流程给出设计实例，为仿生设计在产品设计中应用提供参考案例，推动情感化设计在儿童医疗器械开发中的应用，促进国内儿童医疗产品行业的发展。