儿童可成长性产品设计方法研究

摘要：可成长性产品设计是实现儿童产品可持续设计理念的重要方式。研究其设计方法可进一步延续产品生命周期，减少材料与资源浪费，降低生产成本，满足不同年龄阶段儿童成长需求。文章通过文献研究和案例分析对儿童可成长性产品设计方法进行梳理与总结。儿童产品设计主要可通过模块组合、调节转换、结构延伸三大方法达到使用功能可成长性的目的，从而促进了联合国永续发展目标的有效实现。

关键词：儿童产品设计；可持续设计；可成长性；设计方法；永续发展目标

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2024）13-0008-03

引言

随着社会的快速发展，人们对生活品质的要求越来越高，对儿童产品的创新设计需求也随之增高。儿童是人类的未来，是社会可持续发展的重要力量。根据联合国最新发布的《世界人口展望2022》报告显示，全球平均生育率正在持续下降。预计到2050 年，将由2021 年的2.3 逐步下降至2.1。在引发人类反思的同时，也激起了人们对儿童越来越高的关注度。如何通过设计更好地服务于儿童，帮助其健康成长并提升幸福感成为社会持续关注的焦点。因此，儿童产品在产品设计领域的热度也越来越高。同时，大量儿童产品的生产、消费与用毕即弃的现象普遍存在，造成了资源浪费、环境污染等全球问题，影响着当今世界加快建立人类命运共同体的步伐。儿童身体特征、认知及思维能力存在明显阶段性变化，这些特征在针对不同年龄段用户的产品设计上有着明显体现。基于此，研究儿童可成长性产品设计的常用方法既满足了不同年龄段儿童的成长需求，提升其生活品质，又在设计的整个阶段考虑到对环境因素的影响。这是将可持续设计理念与情感化、人性化设计思想有机结合的特殊途径，对环境保护、儿童成长及社会发展具有重要意义。

一、可成长性设计

（一）可持续设计理念。儿童产品可成长性设计是可持续设计理念的直接体现。可持续设计理念旨在保护生态环境的前提下满足当代人的需求，同时考虑未来子孙后代的生存与发展。持续平衡人与环境、经济、社会之间的关系，促进产品、人类与自然环境的长远、健康发展。

从可持续发展的视角出发，回顾过去几十年的设计文化和实践经验，可持续设计已经经历了4 个阶段[1]。第1 阶段为“绿色设计”，始于20世纪八九十年代。主张所设计产品的资源和材料应充分考虑对环境的影响，进而减少环境污染。相关因素要遵循3R 原则——减量化（Reduce）、再利用（Reuse）和可循环（Recycle）。第2 阶段是“生态设计”，亦称为产品生命周期设计。重点关注产品生命周期中各种因素对环境产生的影响，从产品设计角度将环境保护因素纳入基本要素中。第3 阶段将产品服务纳入系统设计思想中，这时设计逐渐向将有形产品与无形服务两者进行有机融合的方向发展，将系统化思维融入设计方法之中。第4阶段进入社会公平与和谐阶段，可持续设计范畴扩展至社会层面，强调在满足经济、环境可持续的前提下，实现社会公平与和谐的理念。目前，人们普遍认同的可持续设计的特点是以经济、社会、环境的可持续性为基本准则，经济发展、环境保护和社会进步缺一不可。可持续设计是一个不断深入和扩展的过程，经过数十年的发展已经从单一的产品可持续演变为多层次领域的系统可持续。

（二）可成长性设计的概念与特征。可成长模式的设计是站在人性化角度去思考产品与使用者之间的情理化关系，关注产品自身的发展是否符合人类在自然成长过程中展现的生命体的成长轨迹以及一系列规律化行为模式的需求[2]。具体应用在产品设计领域指产品在使用过程中其功能随着用户因年龄增长所产生的需求变化能够有针对性地进行调整与变换，不断延长原有产品的使用生命周期，从而达到保护生态环境、减少能源消耗、避免资源浪费、节约用户开支的目的。其核心思想与可持续设计理念一脉相承，即在全球环境问题日益严峻的大背景下，运用人类的智慧、通过设计的手段促进用户、产品、自然与社会4 个要素的和谐关系，从而实现人类命运共同体健康、长远、可持续的发展目标。

在整个可成长性产品设计开发的过程中，为了实现产品使用生命周期的进一步延续，产品被赋予适应性、可持续性和用户参与性的重要特征，从而提升用户满意度、提高产品竞争力。适应性意味着产品能够主动去适应不同年龄段用户的需求，满足其个性化追求，并适应不断变化的市场环境。可持续性要求产品设计需要考虑环境因素。产品应使用环保材料，采用节能技术，减少能源消耗和废弃物产生。同时重视产品的生命周期管理，包含产品维修、升级和回收循环利用等，以减少对环境的影响，并保证长期具有使用价值。用户参与性侧重于对用户参与度和主动性的思考，即用户能够自主发现产品可成长的特性，并且能够主动地对产品进行功能和形态改变，使产品可以更灵活地适应用户需求变化。这种用户主导的方式能够更好地满足其个性化需求，从而真正实现产品的可成长性。

二、可成长性设计在儿童产品中的运用

（一）儿童身心特征与可成长性设计。心理学家皮亚格指出，儿童在认知的发展上是一个循序渐进的过程，并且在每个年龄层都有相对应的认知模式与框架[3]。他将各阶段儿童的思维特征及活动特点主要划分为四个阶段：感知运动阶段（0-2 岁）、前运算阶段（2-7 岁）、具体运算阶段（7-11 岁）和形式运算阶段（11-15 岁）。感知运算阶段会以行为反射为主，且依赖感觉、动作和知觉等表达心情状态；前运算阶段的儿童逐步从爬行蜕变到步行，拥有强烈的好奇心；具体运算阶段时儿童的思维逻辑逐渐增强，情感活动开始产生；发展到形式运算阶段，他们在思维上不受限制，逻辑思维显著提升。这4 个发展阶段思维顺序不可逆，其心理、行为方面表现出的阶段性特征使得不同年龄段儿童在产品设计的需求上存在明显差异。

儿童生理特征的一个明显变化体现为身体各部位尺寸的增长，3 岁以下为快速生长期，身高、体重快速变化，3 岁到青春期之前稳定增长，到了青春期加速增长，随后逐渐停止[4]。很多产品在儿童相应年龄段使用过后一部分被留在家中存放给家庭以后出生的小孩使用，另一部分被家长赠送给亲朋好友或作为二手产品进行售卖，但由于观念、卫生等原因很多家长不会选择二手儿童产品，最终导致用毕即弃的现象大量出现。

基于以上原因，且受到可持续设计理念的影响，儿童产品可成长性设计应运而生，一度成为该领域的热门话题。相关产品运用范围广泛，如儿童家具、玩具、居家用品、服饰等，其中在儿童家具中最为多见。可成长性设计应用于儿童产品，让一些以往只能用闭即弃的产品生命周期得到延长。这一理念所进行的设计创新和生产变革来源于对儿童发展与家庭、社会和环境问题关系的深刻思考[5]。不仅强调保护环境，更加注重满足使用者的可成长性需求，从而实现全球共同关注的可持续设计理念。

（二）儿童产品可成长性设计要素。可成长性儿童产品与一般儿童产品不同，具有较高的可持续性、灵活性和适应性，在具体实现途径上通常以功能创新和结构创新作为突破口。

从功能层面上看，产品设计的最基本要求是具备合理的功能[6]。功能是产品实用性的体现，由于当前只有单一功能的儿童产品已经无法满足儿童身心和认知上的需求变化，也很难持续伴随儿童成长，因此，实现功能成长需要以儿童的实际需求和潜在需求为依据。在儿童产品设计上增加变化性特征，即在功能、形态上具有可变性，进而迎合生理与心理变化所带来的对产品需求的变化。功能可成长性是延长和优化儿童产品生命周期的最常见方式。

从结构层面来看，产品实现其各项功能完全取决于一个优秀的结构设计[7]。儿童不同年龄阶段的各部分身体尺寸存在明显差异，儿童产品的尺寸要想符合人机工程学原理，需要合理设计可调节的结构。易操作性是可调节结构设计的主要考虑因素，在造型与功能满足儿童身心发展要求的前提下，运用合理的调节手段，保证在调节产品不同结构与形态的过程中，绝大部分儿童及家长能够方便快捷地对产品进行调整，从而进一步提高其功能实用性。同时，可调节结构设计应遵守安全性原则，调节产品形态的过程也是结构变化的过程，安全的变形结构依赖于可靠的结构设计。儿童身心发展尚不成熟，认知能力还处在成长阶段，缺乏自我保护意识，所以儿童产品的工艺结构应重点关注稳固性。各个部分构造所使用的连接件要牢固，对整个装配结构在工艺和结构方面设计要求较高，要能够有效防止儿童意外伤害的发生。

三、可成长性儿童产品的创新设计方法

（一）模块组合法。模块组合指利用模块化概念将复杂的产品系统分解成若干个不同属性的单元，通过独立模块设计，将相同特性的单元重新组合成新的产品系统。在儿童产品设计中，通过采用模块的拆卸、重组和更换等方式，轻松更改结构与功能，构建出不同形式的产品，促进功能上的转换，以达到儿童成长需求发生变化时，产品能够有针对性地做出相应改变，进而完成更新迭代。以模块标准化为基础，以用户需求为导向，给予使用者更好的使用体验，以增加产品的差异化竞争优势，提升用户满意度。利用模块组合法，产品在功能上可以得到重新配置和升级，从而延长使用寿命，促进产品的可持续发展。

模块组合法在功能上通常有两种形式，一种是由若干个不具备任何功能的相同模块组成，所有元素组合成整体后才能实现其功能价值；另一种是由不同模块组成，每个模块具有独立性，通过相互搭配组合形成具有不同功能的产品，从而丰富产品的功能属性，扩大产品的应用范围。值得注意的是，该设计方法实现多功能变化的前提是模块标准化，设计者需要将目标产品依据其物理属性和功能特征划分出若干个规则结构作为基础模块，对模块的尺寸、结构和接口等方面进行标准化设计。产品部件的模块化和接口的标准化设计保证了产品形态与功能的使用[8]。模块的标准性、通用性和系列性的特点给模块组合法带来较高的包容性和创新度，可以为儿童和家长创造根据阶段性需求发挥想象进行产品模块自由组合的机会，增强了产品的互动性和利用率。

韩国设计师Ggumbi 设计的2021 年iF 设计奖获奖作品“多功能婴儿床”以单个围栏为通用模块展开系列产品设计（图1）。通过围栏数量增减实现床体功能的可成长性，组合出4 种形态的儿童产品，婴儿期和幼儿期都可适用。处在婴儿期的儿童刚脱离母体不久，需要一定的安全感和包围感，使用围栏模块结合床垫拼装出包围式婴儿床为其提供独立安全的睡眠空间。随着幼儿期的到来，儿童从依赖父母进行小范围活动逐渐过渡为可以扶着围栏站立直至能够独立站立并自由行走。针对这一特点，在客厅运用多个围栏模块拼装出封闭式长方形围栏，很好地解决了儿童随处活动存在安全隐患的问题。同时，运用模块组合法将围栏组合成床围可以有效避免儿童坠床造成的危险。随着年龄的进一步增长，其运动能力和好奇心越来越强，可将模块的应用场景范围进一步扩大，如将模块围栏组合成路障设置在走廊、门口等通道处防止儿童进入存在安全隐患的区域。

又如中国设计师贾思源设计的2016 年德国红点奖获奖作品“FUNction Baby Bottle”（图2），主要采用混合式模块，将奶瓶瓶体作为模块母体，将瓶口螺纹结构作为通用结构，采用具有不同功能但接口标准化的零件作为相应子模块。奶瓶的普遍使用时限在3 ～ 6 个月不等，超出使用期限的奶瓶会逐渐出现部件老化、发黄、分子结构不稳定等一系列问题，影响宝宝饮食安全，因此需要定期更换[9]。该设计巧妙地解决了奶瓶的闲置问题，可以将瓶体和奶嘴进行拆分，更换废弃的奶嘴模块，使用新功能模块进行重组，进一步优化产品生命周期。可将“十”字形硬币口的存钱罐盖子作为子模块与瓶体组合变成存钱罐，既迎合2-7 岁儿童的好奇心理，又培养了儿童的理财观念。同时，子模块还可以更换成LED 小夜灯一直伴随儿童成长。

（二）调节转换法。通过对连接部件、转换结构、位置变换、组合方式等的巧妙设计达到儿童产品改变结构、变换功能的效果。使其适用性增强，更好地满足了用户需求，提高功能可成长性。实现调节转换的前提条件是将儿童产品零部件进行标准化处理。主要依靠转轴、旋钮、铰接旋转等结构设计，重新调整产品组件结构，从而产生新功能。该法可以增加产品结构与功能变化的自由度，提供更多的使用场景和功能选择，以满足不同阶段的使用需求。同时，此转换结构通常能够减少零件数量，简化制造流程，降低生产成本。其高精度和紧凑的特性，可以应用于微型化和轻量化设计，为产品提供更多的灵活性和便携性。设计者需要具备一定的技术整合能力，了解目标产品的基础架构，才能有效运用调节转换法，实现产品创新。

需要注意的是，无论使用哪种形式进行结构转换都要保证产品的稳固性。即结构转换的设计方式需要符合工程原理，确保在转换后的状态下产品依然能够承受相应的负荷和压力，不会因结构变化而影响产品的稳定性，以保证基础的安全性能。该设计方法具有强适应性特征，结合功能转换原理，改变产品结构和功能，使产品能够进行功能更新的同时，稳定地衔接并维持过往的体验流程和经验，并且让使用者获得及时反馈，从而实现快速迭代更新，持续提供符合用户期望和需求的使用功能。儿童产品添加可调节结构满足了儿童的个性化需求、培养了其自主动手能力，同时调节转换法巧妙运用结构进行转换变形，一定程度上降低了产品同质化的可能性，从设计上推动了结构的创新。调节转换法与模块组合法最大的区别在于前者对于结构设计要求更高，需要根据产品功能对零部件本身的造型、结构及其组装方式、转换结构等诸多方面进行严谨的构思、设计与验证。

如图3 为克罗地亚设计师Vedran Erceg 设计的“Evolvie Crib”婴儿床，使用者可以根据儿童的成长特征通过调节转换的方式将产品组合成儿童床、学习桌、沙发3 种不同的功能形态。儿童6 岁开始步入学龄期，书桌是该阶段不可或缺的产品，可将满足睡眠休息使用功能的儿童床通过零部件的调节转换组合成学习桌，充分发挥产品的功能多样性。除此以外，还可根据需要变换成沙发供儿童及家人使用。该设计让儿童和家长积极主动参与到产品的转换过程中，增强了儿童的动手能力，增进了孩子与家长间的互动，加深了亲子间的情感交流。

玩具不仅仅是幼儿的陪伴，还可以引起幼儿的好奇心，激发他们的想象空间，使他们的知觉、运动能力等得到训练，在幼儿的成长中扮演着重要的作用，能够促进幼儿的身心健康[10]。如图4 为2023 年6 月乐高集团上市的一款适合八岁及以上儿童使用的变形机甲赛车拼装积木玩具。皮亚格儿童心理认知发展理论认为儿童每个阶段面对事物的思维方式存在很大差异。八岁处于具体运算阶段，这一时期他们具备了一定的逻辑思维能力，学习成了儿童日常生活重要的组成部分。乐高积木玩具运用特有的铰链结构设计，更好地处理玩具功能与形式间的关系。低龄段儿童可以将积木零件组装成机甲模式，随着儿童年龄的增长，其逻辑思维能力、想象力和对事物的认知能力更加完善，对积木玩具的玩法也逐步从简单的拼装转变为对复杂结构的尝试与探索。这时他们可通过零部件的调节转换将基础的机甲模式变形为赛车模式，同时可以根据自己不同时间的不同喜好随时进行两种模式间的自由转换以实现产品的可成长性。

（三）结构延伸法。与成年人不同，儿童在不同年龄段身体尺寸差异较大，必须依据相应的人机尺寸进行产品设计。儿童的人机尤为重要，人机尺度是否合理牵扯到儿童使用舒适性和易用性[11]。应用结构延伸法可以解决过去儿童在成长过程中，因身体阶段性变化导致部分已使用过的产品尺寸不再符合现阶段儿童人机尺寸要求的问题。儿童身体成长过程中运用结构延伸法在产品使用功能基本不变的前提下，使产品尺寸根据需求能够进行一定范围的尺寸调节。设计者需要合理考虑儿童成长过程中相应部位人体尺度的极限范围值，设计出某些部位可以根据需要任意调节尺寸的产品。进而提高产品的舒适性和实用性，有助于减少家长在短时间内因儿童身体成长变化而定期购买新产品的经济负担。

值得注意的是对于儿童产品而言操作简洁的设计能够提升儿童产品的使用体验感，由于儿童身体特征和认知能力与成年人存在差异，产品使用方式如果过于繁琐容易造成儿童在使用过程中操作不当而产生不利影响，降低其使用的主动性，导致相应需求不能被有效满足。因此，结构延伸法讲究尺寸调节和操作简洁，可以通过滑动收缩、角度调节、拼接增长等途径实现产品尺寸的自由调节。结构延伸法较前两种方法看似简单，但需要根据不同产品的结构特点进行不同的结构设计，以达到尺寸可调的目的在实践中并非易事。需要设计者对常见的机械结构非常熟悉，并且能够根据产品的具体结构与功能进行灵活运用与创新。

如图5 所示，家具设计师Dante 设计的芝士温莎抽拉床可通过抽拉形式调整尺寸大小。床边床的模式适用于婴儿期，该模式的特点在于儿童床可以与成人床相连，既能防止睡觉时从床上滚落便于家长照顾小孩，又培养了孩子的独睡能力，同时还可以根据身高情况，通过拉伸结构调整床体长度供成长中的儿童及长大后长期使用。优化了产品的生命周期，节约了家庭的经济成本。该设计采用操作性简单的轨道收缩结构，具有方便、安全的特点，家长可以轻松调整床体尺寸，确保产品使用功能的可持续性。

舒适、合理的童鞋设计不仅能够保护儿童足部健康发育、帮助孩子正确行走，还有益于孩子的身心健康。由于儿童从出生到成人的阶段，足部一直处于生长状态，合适的儿童鞋对骨骼的生长发育起到至关重要的作用[12]。在童鞋设计中，舒适性极为重要，设计师会非常关注儿童不同年龄阶段脚部尺寸的变化。很多童鞋在穿后被丢弃并不是因为被穿坏而是由于儿童足部生长较快导致之前穿过的鞋子尺码已不适合现在的脚部尺寸。图6 是英国INCHworm 制鞋公司针对儿童足部生长较快这一特征开发的可伸缩童鞋，设计者汉克·米勒依据人机工程学原理对儿童脚步尺寸进行分析，设计出能够通过功能按钮根据需要调节尺寸的童鞋。这款产品利用折叠拼接的扩展方式，通过展现和隐藏部分结构达到改变鞋子尺寸的目的，既解决了儿童因脚部长大造成的用毕即弃问题，又通过尺寸可调节的设计创新了童鞋使用方式，增强了产品趣味性与儿童使用者的交互体验感。

结论

研究儿童可成长性产品设计方法是在人类命运共同体价值观念下对可持续设计理念实现方式的进一步探索。其方法主要分为3 种：1. 模块组合法，根据儿童不同年龄阶段生理与心理成长需求以不同种类的模块组合方式实现产品功能的延续性；2. 调节转换法，通过产品零部件位置、结构、组合方式等的调节转变满足儿童不同年龄层因心理与行为习惯不同而形成的功能转换需求；3. 结构延伸法，儿童正处于生长发育阶段，不同年龄儿童的身体各部分尺寸存在明显差异，将产品进行结构延伸在一定程度上可以适应儿童成长过程中的身体尺寸变化，延长产品使用寿命。最终通过产品创新设计从物质与精神层面为儿童创造更多幸福感，并促进全球可持续设计理念的进一步实现。

参考文献

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