梁 璇

（陜西師范大學(xué)教育學(xué)院 陜西西安 710062）

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥干預(yù)的適用性研究

梁 璇

（陜西師范大學(xué)教育學(xué)院 陜西西安 710062）

近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域尤其是在國外自閉癥的教育康復(fù)中已被廣泛應(yīng)用，這一技術(shù)的使用為自閉癥兒童的康復(fù)訓(xùn)練提供了新方法。文章闡述了國外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥語言、情緒能力、社交技能干預(yù)訓(xùn)練的效果。分析了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥康復(fù)訓(xùn)練的適用性。建議我國在應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練時(shí)注重與文化背景相結(jié)合、重視指導(dǎo)者的作用，發(fā)展協(xié)作式虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用，使虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在自閉癥康復(fù)訓(xùn)練中得到最有效利用。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；自閉癥；干預(yù)訓(xùn)練

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡稱VR）作為一種綜合了多個(gè)學(xué)科的技術(shù)，涉及到網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、自動(dòng)化、分布式技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域[1]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以借由“化身”使操作者進(jìn)入虛擬空間，成為虛擬環(huán)境的一員，對(duì)虛擬環(huán)境中的各種對(duì)象進(jìn)行感知和操作，從而獲得身臨其境的體驗(yàn)[2]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有三個(gè)主要特征：（1）沉浸性；（2）交互性；（3）想象性。從感官程度講虛擬現(xiàn)實(shí)有“沉浸感”“交互感”，又可將虛擬現(xiàn)實(shí)分為桌面式、沉浸式、增強(qiáng)式、協(xié)作式四中類型的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。從教育技術(shù)近些年的發(fā)展看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)自上世紀(jì)80年代誕生之日起，就表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)越性。正如其它新興技術(shù)或新媒體手段的誕生一樣，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展給特殊教育領(lǐng)域注入了新的活力，給現(xiàn)代教育康復(fù)手段帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在VR技術(shù)創(chuàng)設(shè)的仿真與即時(shí)反饋環(huán)境中，特殊兒童可以充分調(diào)動(dòng)視覺、聽覺、觸覺等感覺器官進(jìn)行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式和康復(fù)治療的不足，更提高了相關(guān)操作的安全性和實(shí)效性[3]。

自閉癥是一個(gè)廣泛性發(fā)展障礙,是一個(gè)認(rèn)知、情緒和行為障礙的心理學(xué)問題。自閉癥作為一種發(fā)展性障礙，近年來發(fā)病率越來越高，由于自閉癥的病因非常復(fù)雜并且每個(gè)患者的病癥差異較大，到目前為止還沒出現(xiàn)非常好的治療藥物。而常見的治療措施為通過特殊教育訓(xùn)練和行為干預(yù)法，來改善自閉癥自理、認(rèn)知、社會(huì)交往及適應(yīng)社會(huì)的能力，因此自閉癥康復(fù)重要性也越來越凸顯。相比于其他康復(fù)訓(xùn)練方式，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于自閉癥患者的康復(fù)訓(xùn)練或?qū)?duì)其康復(fù)及發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。20世紀(jì)末,Strickland 教授從醫(yī)學(xué)應(yīng)用的角度上首次提出了在自閉癥的兒童中采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行病理治療與干預(yù)的新途徑[4]，并擬出了采用該技術(shù)的可行性分析報(bào)告[5]。但虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我國特殊兒童領(lǐng)域中的應(yīng)用還處于探索階段，一些自閉癥康復(fù)訓(xùn)練師還沒有認(rèn)識(shí)到此技術(shù)的價(jià)值，基于此，本文介紹了國外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在自閉癥語言康復(fù)、情緒能力訓(xùn)練、社會(huì)交往技能干預(yù)中的應(yīng)用及其效果，并分析了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥康復(fù)訓(xùn)練適用性，提出在我國應(yīng)用時(shí)的建議。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥干預(yù)的應(yīng)用

（一）語言干預(yù)。自閉癥在語言發(fā)展方面有遲緩及損傷，因此很多對(duì)自閉癥的康復(fù)訓(xùn)練關(guān)注于語言及非語言能力的發(fā)展。Hetzroni＆Tannous（2004）[6]利用多媒體軟件干預(yù)自閉癥功能語言技能。對(duì)5名7～12歲自閉癥兒童進(jìn)行干預(yù)，以教室為背景在玩、吃飯及健康衛(wèi)生活動(dòng)中對(duì)功能語言技能進(jìn)行干預(yù)，對(duì)干預(yù)前及后進(jìn)行測評(píng)，視覺化分析表明從基線期到干預(yù)期兒童的功能語言增加。教師報(bào)告中也表明兒童在利用電腦軟件學(xué)習(xí)時(shí)表現(xiàn)出更高的積極性。另外一些研究[7][8]，同時(shí)也證明使用軟件對(duì)自閉癥兒童語言發(fā)展干預(yù)有積極效果。[9]開發(fā)了一個(gè)3D虛擬人物Baldi來教自閉癥個(gè)體詞匯及功能語言。Baldi是一個(gè)可以說話的虛擬3D計(jì)算機(jī)頭像。它結(jié)合圖片、文本語言、動(dòng)畫情緒等教自閉癥個(gè)體語言技能。使用像Baldi這樣的虛擬人物可以使使用者既看到“說話者”也聽到它的聲音并且可以看到它說的文本內(nèi)容，而不是單單只依賴某一方面學(xué)習(xí)。8名7～12歲的自閉癥兒童參與實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后測較實(shí)驗(yàn)前測自閉癥兒童在單詞識(shí)別上有顯著提高，并且參與實(shí)驗(yàn)的兒童在完成實(shí)驗(yàn)后1個(gè)月能回憶出85%的單詞，即此干預(yù)訓(xùn)練有延時(shí)效果。另外，8名參加實(shí)驗(yàn)的兒童中有7名兒童與Baldi一同學(xué)習(xí)表現(xiàn)出高興趣。隨后，Bosseler＆Massaro對(duì)這些兒童中的6名兒童的語言技能的泛化能力進(jìn)行了評(píng)估，利用單一被試的跨被試多基線設(shè)計(jì)方法，所有兒童在干預(yù)期識(shí)別目標(biāo)詞匯的正確率都有所提高，并且，所有兒童都能將語言能力泛化到新刺激、新環(huán)境中，如教室，或新的引導(dǎo)者，如教室協(xié)助員。因此，開發(fā)像Baldi這樣的虛擬人物可以使自閉癥學(xué)習(xí)新語言，并能泛化到新環(huán)境中。

（二）情緒干預(yù)。自閉癥個(gè)體難以理解他人的思想及情感，可通過情緒識(shí)別及認(rèn)知訓(xùn)練干預(yù)自閉癥這一核心缺陷。[10]開發(fā)電腦軟件干預(yù)自閉癥個(gè)體的基礎(chǔ)面部情緒識(shí)別技能。500張圖像每張配有視覺與音頻反饋，利用此訓(xùn)練自閉癥的情緒識(shí)別。在被試作出反應(yīng)后，相應(yīng)情緒的動(dòng)畫會(huì)出現(xiàn)在屏幕作為強(qiáng)化。實(shí)驗(yàn)選擇控制組、實(shí)驗(yàn)組，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)組在圖像情緒辨別上有顯著提高，而控制組并沒有顯著提高。但需注意的是被試只在實(shí)驗(yàn)中提高圖像識(shí)別能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)外的圖像識(shí)別能力并沒有提高。而Moore及其同事（2005）[11]利用一個(gè)簡單的虛擬環(huán)境來研究自閉癥患者對(duì)虛擬環(huán)境中虛擬人物表情的理解情況，研究使用協(xié)作式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，協(xié)作式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)允許多位用戶同時(shí)進(jìn)入虛擬環(huán)境，通過各自的化身進(jìn)行交互。研究結(jié)果表明，超過90%的自閉癥個(gè)體能準(zhǔn)確辨認(rèn)虛擬人物所呈現(xiàn)的表情，并且，自閉癥兒童的表現(xiàn)相較于隨機(jī)猜測有顯著性差異。Gonzalo（2016）[12]利用沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)訓(xùn)練并提高自閉癥個(gè)體的情緒能力，研究評(píng)估。一是沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)哪個(gè)對(duì)自閉癥干預(yù)更有效；二是沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)與桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)哪個(gè)更有利于技能泛化到真實(shí)環(huán)境。研究根據(jù)自閉癥真實(shí)生活中的能力缺陷設(shè)計(jì)了十個(gè)虛擬場景，包括去參加朋友生日聚會(huì)、在公園與朋友一起玩、在教室聽教師講故事、參見每年一次的體檢、與朋友玩捉迷藏等。這些場景的設(shè)計(jì)都考慮到了自閉癥要有高興、悲傷、害怕、失望等的情緒。實(shí)驗(yàn)選用機(jī)器人攝像機(jī)記錄參與者的表情。為評(píng)估學(xué)到能力的泛化效果，要求教師對(duì)參與實(shí)驗(yàn)的自閉癥每個(gè)月做一個(gè)評(píng)估，評(píng)估6個(gè)月。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)相比，沉浸式虛擬環(huán)境中自閉癥存在更適當(dāng)?shù)那榫w表現(xiàn)，另一方面，在干預(yù)訓(xùn)練期間，沉浸式虛擬情景訓(xùn)練組自閉癥兒童在真實(shí)學(xué)校環(huán)境中的情緒行為已經(jīng)得到改善。這就表明沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠使自閉癥將虛擬環(huán)境中習(xí)得的技能泛化到真實(shí)環(huán)境中。

（三）社會(huì)技能干預(yù)。社會(huì)理解及社會(huì)意識(shí)的缺陷將導(dǎo)致自閉癥個(gè)體難以建立及維持朋友關(guān)系、導(dǎo)致就業(yè)環(huán)境嚴(yán)峻。Bernard-opitz[13]等人設(shè)計(jì)利用多媒體電腦軟件，教自閉癥兒童如何解決社會(huì)情景中的沖突。軟件中的動(dòng)畫人物有視覺刺激、聲音來自兒童自身。被試選取實(shí)驗(yàn)組8名自閉癥兒童（～58歲），8名正常發(fā)展兒童（4歲），結(jié)果顯示雖然自閉癥兒童在干預(yù)期間能力提高不如正常發(fā)展兒童，但是兩組兒童在干預(yù)后能力都有顯著提高。因此，此研究證明正常發(fā)展兒童、自閉癥兒童都可從電腦軟件中學(xué)習(xí)到社會(huì)技能。但對(duì)其在真實(shí)情景中的泛化能力的還未進(jìn)行評(píng)估。Parsons等人則關(guān)注到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的使用對(duì)自閉證社會(huì)互動(dòng)干預(yù)效果。[14]測量利用虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境對(duì)自閉癥的社會(huì)技能及社會(huì)行為進(jìn)行干預(yù)康復(fù)。初步測驗(yàn)選取36名13～18歲的青少年自閉癥測驗(yàn)虛擬環(huán)境對(duì)自閉癥干預(yù)的可行性，結(jié)果表明青少年自閉癥能夠有效使用這項(xiàng)技術(shù)，并能夠理解虛擬環(huán)境是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的表示。隨后，Mitchell et.al（2007）[15]證明利用虛擬環(huán)境對(duì)自閉癥青少年社會(huì)技能的有效性。研究選取自閉癥青少年6名（14～16歲），虛擬環(huán)境包括一個(gè)虛擬咖啡館，虛擬咖啡館環(huán)境由簡單安靜至復(fù)雜吵鬧分為4個(gè)等級(jí)，能夠讓被試在環(huán)境中練習(xí)判斷與歸因。切換復(fù)制設(shè)計(jì)，一半被試在評(píng)估1、2之間接受訓(xùn)練，一半被試在2、3之間接受訓(xùn)練。所有被試都可完成訓(xùn)練。結(jié)果顯示，大多數(shù)被試在訓(xùn)練后能力都有顯著提高，但并不是所有被試都得到提高。隨后，Kandalaft等人(2012)[16]對(duì)高功能青少年自閉癥社會(huì)技能、社會(huì)認(rèn)知、社會(huì)功能進(jìn)行干預(yù)，8名青少年高功能自閉癥參與干預(yù)訓(xùn)練，結(jié)果表明被試在心理理論、情緒識(shí)別，以及社會(huì)功能方面有所提高。之后，Kandalaft 等人（2016）[17]用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)高功能自閉癥兒童進(jìn)行干預(yù)。結(jié)果表明，自閉癥兒童在情緒識(shí)別、社會(huì)歸因以及執(zhí)行功能中的邏輯推理上有顯著提高。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥干預(yù)的適用性分析

自閉癥作為一種廣泛性發(fā)展障礙，嚴(yán)重影響著兒童的學(xué)習(xí)、社會(huì)交往和社會(huì)適應(yīng)。對(duì)自閉癥的干預(yù)手段層出不窮，如感覺統(tǒng)合訓(xùn)練、應(yīng)用行為分析療法、結(jié)構(gòu)化教學(xué)、地板時(shí)光療法和圖片交互系統(tǒng)等。每種康復(fù)訓(xùn)練手段有其優(yōu)越性但也都有一定的局限性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥干預(yù)有一定的突破性與創(chuàng)新性?；谝陨详U述，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥康復(fù)訓(xùn)練的適用性體現(xiàn)在以下幾方面：

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以激發(fā)自閉癥的學(xué)習(xí)興趣。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥個(gè)體進(jìn)行干預(yù)訓(xùn)練可以激發(fā)他們的興趣、強(qiáng)化學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將場景更直觀的展現(xiàn)在兒童面前。例如可以在虛擬世界中觀看海底世界、探索宇宙星球。比傳統(tǒng)的圖片、影視呈現(xiàn)更能吸引自閉癥、引起他們的興趣。

（二）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以為自閉癥避免真實(shí)環(huán)境中的危險(xiǎn)因素。對(duì)于一些存在安全問題的內(nèi)容，例如如何獨(dú)自過馬路、如何獨(dú)自乘坐公交車等生活技能，在日常教學(xué)中教師無法實(shí)際進(jìn)行教學(xué)演示與實(shí)踐，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供真實(shí)的馬路場景，可以使自閉癥在循序漸進(jìn)的安全的過程中習(xí)得技能。Self[18]等人研發(fā)了一款關(guān)于消防與龍卷風(fēng)安全教育的培訓(xùn)課程，并對(duì)8名6～12歲的自閉癥兒童進(jìn)行了測試，項(xiàng)目進(jìn)行取得了成功。另一方面，自閉癥個(gè)體易對(duì)不熟悉的人出現(xiàn)退縮、焦慮甚至恐懼。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的一個(gè)好處在于降低對(duì)真實(shí)世界中社會(huì)互動(dòng)的需要,從而減少自閉癥患者焦慮的來源[19]。

（三）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以促進(jìn)自閉癥習(xí)得技能的泛化。自閉癥在某一個(gè)場景中習(xí)得的技能很難泛化到其他的場景中去。由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以打破時(shí)空在不同的場景中切換任務(wù)，并且同一種技能可以切換場景進(jìn)行訓(xùn)練。這促使自閉癥個(gè)體習(xí)得的技能泛化到另一個(gè)場景中。并且，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以提供高逼真的圖像、場景，這就使得自閉癥個(gè)體習(xí)得的技能能夠更好地泛化到真實(shí)生活中。

（四）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以為自閉癥提供個(gè)性化治療。自閉癥表現(xiàn)千差萬別，并且每位自閉癥都有IEP，各種干預(yù)手段也必須是個(gè)性化的。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥進(jìn)行干預(yù)訓(xùn)練，可以根據(jù)不同自閉癥的需求與技能來調(diào)整相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)風(fēng)格、刺激輸入的強(qiáng)度、類型等等，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的治療。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用建議

綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用于自閉癥個(gè)體的康復(fù)訓(xùn)練在國外已經(jīng)有一定的效果。但由于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在我國特殊教育領(lǐng)域中的應(yīng)用較新。我國在應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥干預(yù)時(shí)應(yīng)注意：

（一）與文化背景相結(jié)合。國外利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥康復(fù)訓(xùn)練的研究已取得一定成果，在我國由于技術(shù)、資金等問題的限制，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的康復(fù)訓(xùn)練還處于尚未成熟階段，因此，在使用時(shí)應(yīng)注重與我國文化背景的結(jié)合，立足于我國自閉癥兒童的特點(diǎn)及發(fā)展需求使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)施康復(fù)訓(xùn)練。例如Baldi語言訓(xùn)練，在英語語言中取得了顯著的效果，并且自閉癥兒童對(duì)與Baldi一同學(xué)習(xí)表現(xiàn)出高的積極性，但是在漢語語言中，類似Baldi的虛擬人物是否可以增進(jìn)自閉癥兒童的詞匯及語言，自閉癥兒童與其一同學(xué)習(xí)是否有較高的積極性，研究者在使用時(shí)需慎重考慮。

（二）在用虛擬現(xiàn)實(shí)康復(fù)訓(xùn)練同樣需要指導(dǎo)者的指導(dǎo)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為依賴電腦互聯(lián)網(wǎng)的軟件技術(shù)，與其他自閉癥治療方法一樣都是為自閉癥兒童更好地生活服務(wù)，同樣，它的使用也同樣需要指導(dǎo)者的指導(dǎo)，需要指導(dǎo)者的信息反饋。在社交技能的研究中，在虛擬情景中都設(shè)有兩位指導(dǎo)者，一位稱為“教練”為自閉癥提供每個(gè)場景自閉癥表現(xiàn)的信息反饋，另一位稱為“助理醫(yī)生”在根據(jù)不同場景變換角色與自閉癥互動(dòng)。因此，應(yīng)是將利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為康復(fù)訓(xùn)練手段進(jìn)行干預(yù)，而不是讓虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為主導(dǎo)。

（三）重視協(xié)作式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的前景應(yīng)用。協(xié)作式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自閉癥不在同一物理環(huán)境中通過虛擬場景進(jìn)行交流、互動(dòng)，這種技術(shù)可以大大提高自閉癥個(gè)體習(xí)得技能的泛化、利于生活適應(yīng)。Yufang Cheng等人[20]使用協(xié)作式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)自閉癥進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，自閉癥表現(xiàn)出高的表現(xiàn)能力。協(xié)作式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是未來康復(fù)訓(xùn)練應(yīng)用的一個(gè)方向。

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[責(zé)任編輯 鄭麗娟]

G766

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2095-0438（2017）07-0100-04

2017-03-24

梁璇（1990-），女，山西太原人，陜西師范大學(xué)教育學(xué)院在讀碩士，研究方向：特殊兒童診斷與評(píng)估。