兒童玩具作為陪伴兒童成長的必需品其需求量在不斷增加，而兒童在使用玩具過程中很容易損壞玩具，使之成為垃圾，致使兒童玩具污染物量擴(kuò)大，對環(huán)境造成污染。此外，對于兒童玩具來說，選材的安全性也是非常重要的，因此應(yīng)用安全環(huán)保的新材料成為當(dāng)下兒童玩具設(shè)計的創(chuàng)新思路之一

。市面上安全環(huán)保的材料多以木制、竹制、仿木材料為主，但此類材料可塑性較低、造價較高。近年來，果蔬廢料的再利用制成可降解材料一直備受關(guān)注，果蔬廢棄物制成的再生材料具有很大的發(fā)展?jié)摿?。文章主要研究果蔬廢料制成材料在兒童玩具設(shè)計中的應(yīng)用原則，探討其優(yōu)勢和發(fā)展前景。

1 果蔬廢料制成材料概述

果蔬廢料是水果、蔬菜及其食品在流通過程中產(chǎn)生的廢棄物，屬于可生物降解的有機(jī)垃圾。純凈的果蔬幾乎沒有毒性，它能夠在生物體內(nèi)慢慢分解成乳酸，然后被分解吸收，它的營養(yǎng)成分可以被人體充分利用。因此，將果蔬廢料制成材料應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計對人體幾乎無毒無傷害。果蔬可再生材料的最大特點(diǎn)就是具有生物可降解性。果蔬廢料制成材料使用后可以通過自然降解和堆肥的方式進(jìn)行處理，果蔬廢棄物自然降解的產(chǎn)物是二氧化碳和水，而這兩種產(chǎn)物是在自然界中存在的，不會破壞環(huán)境。果蔬廢料制成的可再生材料在燃燒過程中，其燃燒氣體中幾乎沒有NOx，燃燒熱只有聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）的三分之一左右，因此果蔬廢料制成材料相比普通油基塑料更安全、更環(huán)保

。果蔬廢料的最大優(yōu)勢是對生態(tài)系統(tǒng)污染較小，排放也較少。

在物理性能方面，個別果蔬的廢料與蝦殼結(jié)合制成的可再生材料具有高強(qiáng)度和防水的特點(diǎn)，且具有較為理想的透明性與聚酯不相上下，在具有良好阻隔性的性能下，表面還具備高光澤度。東京大學(xué)工業(yè)科學(xué)研究所的研究人員借用“熱壓”的概念，將海藻、卷心菜葉、洋蔥和南瓜等食物殘渣的真空干燥粉末與水混合在高溫下壓入模具內(nèi)，同時檢測了材料的抗折強(qiáng)度，以及外觀、味道和氣味的變化。其結(jié)果顯示，除了南瓜制成的標(biāo)本，其他材料都超出了原本設(shè)定的抗彎強(qiáng)度，而且新材料保留了原本的食用特性，加入鹽或糖可以在不降低其強(qiáng)度的情況下改善其味道，并且通過在空氣中暴露四個月的觀察發(fā)現(xiàn)其味道及外觀沒有明顯的變化，成功抵抗了腐爛、真菌和昆蟲。

2 果蔬廢料制成材料在兒童玩具設(shè)計中的應(yīng)用意義

在進(jìn)行兒童玩具設(shè)計時，形狀、大小、顏色、材料都是設(shè)計的關(guān)鍵，是玩具能否吸引兒童的注意力及是否達(dá)到玩樂目的重要的因素。因此，選擇一種對兒童身心健康無傷害的材料應(yīng)用到玩具制作中，是玩具設(shè)計的前提

。果蔬廢料再加工制作的材料作為原料應(yīng)用于兒童玩具生產(chǎn)中具備安全環(huán)保和堅固耐用的優(yōu)勢，因此該材料可以為玩具設(shè)計領(lǐng)域帶來新趨勢。兒童時期個體成長速度較快，伴隨著心理和生理特征的變化對不同階段的兒童玩具有著不同的功能需求。大部分兒童玩具只適用于某個年齡段，但隨著孩子的年齡增長，即使功能完好、外觀完整的玩具產(chǎn)品也只能擱置或被丟棄。而且兒童玩具在使用過程中容易損壞，從而變成垃圾，導(dǎo)致兒童玩具污染物產(chǎn)量極大，對環(huán)境造成污染。兒童玩具市場銷量逐漸提升，可持續(xù)設(shè)計是解決未來兒童玩具造成污染問題的方式之一?？沙掷m(xù)設(shè)計是通過產(chǎn)生垃圾，分解回收，然后轉(zhuǎn)化為資源，目的是實(shí)現(xiàn)材料本身的循環(huán)和再利用

。然而果蔬廢料制成的材料本身是一種廢物利用下新材料的產(chǎn)生，雖然這種材料可以自然降解，但此材料制成的玩具在使用之后也需要回收再進(jìn)行利用。整體形成一個完整的循環(huán)體系，實(shí)現(xiàn)材料本身的循環(huán)和再利用，從而實(shí)現(xiàn)兒童玩具可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計趨勢，有效解決兒童玩具對環(huán)境造成的污染問題。

實(shí)施“翻轉(zhuǎn)課堂”也是學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的要求。在信息傳播相對滯后的年代，教師鉆研好課程指定教材再加上一兩本參考書，可能就能讓學(xué)生在課堂上收獲頗多。然而在信息技術(shù)迅猛發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)覆蓋率高，電腦、平板和智能手機(jī)等終端設(shè)備極其常見的當(dāng)下，學(xué)生隨時隨地可以獲取海量的學(xué)習(xí)資源，使傳統(tǒng)的“授人以魚”知識傳授型的課堂教學(xué)已經(jīng)不能滿足學(xué)生知識和情感的需求。此外，先學(xué)后教的教學(xué)過程更加符合教育規(guī)律。學(xué)生課前可以根據(jù)自己的情況決定學(xué)習(xí)教學(xué)視頻等資料的時間和次數(shù)，而不會有傳統(tǒng)課堂上面對新知識的緊張感。在課堂上，帶著課前學(xué)習(xí)的難點(diǎn)和疑點(diǎn)可以更好地和同伴及老師進(jìn)行交流，進(jìn)而完成知識的內(nèi)化。

3 果蔬廢料制成材料在兒童玩具設(shè)計中的應(yīng)用實(shí)例

3.1 “樂高”灌木類積木

兒童玩具的材料不宜過重，過重的玩具在一定程度上會影響兒童的身體發(fā)育。兒童玩具應(yīng)該避免尖銳的突起和鋒利的棱角，表面的觸感應(yīng)光滑細(xì)膩。例如，木質(zhì)玩具、竹質(zhì)玩具和其他硬質(zhì)材料制作的玩具容易產(chǎn)生危險，應(yīng)避免此類現(xiàn)象，防止傷到兒童的皮膚。在材料達(dá)到安全且環(huán)保的情況下，應(yīng)該重視兒童玩具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。低齡兒童喜歡用嘴巴咬手里的玩具，玩具生產(chǎn)的不穩(wěn)定性和操作過程的不合理性可能會導(dǎo)致細(xì)小部件的脫落而造成吞噬的危險。正因如此，玩具的結(jié)構(gòu)設(shè)計不宜加入細(xì)小的部件，或加入雙重保護(hù)來加固玩具的零部件。

3.2 “費(fèi)雪”彩虹套圈

武漢商學(xué)院國際商務(wù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，是在對用人單位需求進(jìn)行深入了解和調(diào)研后，經(jīng)教研室老師多次討論后共同制定的，目標(biāo)明確，具有針對性，有效地避免了培養(yǎng)的盲目性，課程的設(shè)置與實(shí)踐緊密結(jié)合，重視學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和技能水平的培養(yǎng)。

4 果蔬廢料制成材料在兒童玩具設(shè)計中的應(yīng)用原則

4.1 安全性原則

兒童的自我保護(hù)能力較弱，易受傷害，因此安全性是玩具設(shè)計的重點(diǎn)。兒童玩具首先要考慮的是材料的安全性，果蔬廢料來源于生活，由于果蔬廢料制成的材料具有安全性高的特點(diǎn)，因此應(yīng)用到兒童玩具設(shè)計制作中要嚴(yán)格把控設(shè)計、選料、生產(chǎn)、使用等環(huán)節(jié)的安全性，確保兒童在操作玩具過程中不會受到傷害。兒童的身體剛剛開始發(fā)育，呼吸系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)都極為脆弱。對鉛、甲醛等有毒物質(zhì)極為敏感，任何微量的有毒氣體都可能對兒童造成致命的危險。一些色彩鮮艷的兒童玩具表面噴漆中含有大量的鉛，鉛元素直接或間接攝入體內(nèi)會造成慢性鉛中毒。因此，兒童玩具的色彩設(shè)計可以考慮利用個別果蔬本身的染色性，兒童玩具表面采用果蔬材料再生為原料，即使被兒童誤咬也不會造成安全隱患，從而提高兒童玩具的安全性。

不同的果蔬廢料通過加工制作成玩具的原料，具備不同的材質(zhì)特點(diǎn)與性能優(yōu)勢。以用甘蔗廢料為基礎(chǔ)原料做成的樂高為例，如圖1 所示。樂高通過對甘蔗等植物元素的研究制作出了可代替塑料的材料。甘蔗會先被榨成汁，然后發(fā)酵成乙醇，再以乙醇為原料制作聚乙烯。這種甘蔗積木并不能吃，但是卻很環(huán)保，因?yàn)橹参锘垡蚁┖蛡鹘y(tǒng)聚乙烯具有相同的特性，所以與傳統(tǒng)的石油基塑料做出來的樂高積木沒有差別。此外，孩子和家長在體驗(yàn)玩具的過程中通常注意不到新材料的質(zhì)量和觸感及其外觀上的差異

。聚乙烯是一種柔軟、靈活、耐久的植物基塑料，而且它在質(zhì)量和安全方面符合用戶所期待的高標(biāo)準(zhǔn)。此外，根據(jù)測算如果將石化原料轉(zhuǎn)變?yōu)橹参镌?，樂高可以將他們的“碳足跡”（Carbon Footprint，指一個人或者機(jī)構(gòu)在從事生產(chǎn)生活互動中排放出二氧化碳總量）減少掉大約 70%

。樂高通過改變原料的方式傳遞給孩子環(huán)保的理念，在不破壞人們賴以生存家園的前提下，生產(chǎn)出孩子們最喜愛的玩具。由此可以看到，樂高針對甘蔗廢料的特點(diǎn)用植物原料代替石化原料使樂高產(chǎn)品改頭換面，在助力可持續(xù)發(fā)展的同時，兼顧益智類兒童玩具的使用體驗(yàn)，保留耐磨、耐油的特征，具有良好的硬度和可塑性。利用新的材料和益智類兒童玩具設(shè)計進(jìn)行合理的結(jié)合，更替原有的原料且不影響用戶的體驗(yàn)感，同時促進(jìn)玩具材料的可持續(xù)性發(fā)展。

以美泰公司旗下費(fèi)雪推出的甘蔗廢料為原料生產(chǎn)出的新版標(biāo)志性產(chǎn)品彩虹套圈為例，如圖2 所示。此類玩具屬于堆疊類兒童玩具，其可玩性強(qiáng)，是兒童玩具市場比較常見的一種。現(xiàn)在的堆疊類玩具材料多以木質(zhì)和塑料為主，然而這款彩虹套圈玩具是以甘蔗為原料生產(chǎn)出的塑料制成，并且采用可持續(xù)來源的材料包裝。在設(shè)計中，設(shè)計者充分利用甘蔗廢料制成材料可塑性強(qiáng)且耐用的特點(diǎn)，運(yùn)用在彩虹套圈玩具的設(shè)計生產(chǎn)中，使彩虹套圈系列玩具改為全部用甘蔗為原料生產(chǎn)的聚乙烯制成。此設(shè)計案例利用植物基聚乙烯的特性代替?zhèn)鹘y(tǒng)塑料，既符合兒童玩具的設(shè)計原則，又能給用戶帶來全新的體驗(yàn)與感受。

采訪中，我們還有一個很大的感觸就是，對待做人做事，華岳人講規(guī)則、講規(guī)律?！拔覀冑u的不僅僅是產(chǎn)品，也是服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)和誠信。既是物美價廉的產(chǎn)品，更是個性化、高品質(zhì)的產(chǎn)品?！痹谒麄兛磥?，企業(yè)的發(fā)展，靠的不僅是高質(zhì)的產(chǎn)品，更重要的是注重創(chuàng)新與研發(fā)，做到產(chǎn)品和服務(wù)一體化。

中科院遺傳資源研發(fā)中心（南方）是由中科院遺傳發(fā)育所與常州市人民政府及常州高新區(qū)管委會合作共建，中心包括現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和再生醫(yī)學(xué)兩大基地以及神農(nóng)大科學(xué)裝置平臺、臨床級干細(xì)胞庫平臺、高等模式動物平臺、種子庫平臺、教育培訓(xùn)平臺五大平臺。目前，總投資預(yù)計10億元的神農(nóng)大科學(xué)裝置已由中國科學(xué)院向國家發(fā)改委申報列入重點(diǎn)項目，立項后將建成國際上首個可以對基因型、表型、養(yǎng)分、環(huán)境、氣象等因素進(jìn)行全面檢測與分析的作物品種篩選設(shè)施。該中心擁有高水平的農(nóng)業(yè)創(chuàng)新平臺，農(nóng)業(yè)科研能力突出，建成后將對常州市農(nóng)業(yè)育種提供強(qiáng)有力的支撐。

以低齡兒童玩具設(shè)計為例，將水果廢料制成材料以日常食物的造型設(shè)計呈現(xiàn)，可以添加一些運(yùn)算知識為原理，在提升兒童對數(shù)字敏感度的同時還能給孩子帶來直觀的體驗(yàn)，提高兒童的日常認(rèn)知水平。在視覺上，將日常水果進(jìn)行藝術(shù)處理；在嗅覺上，保留水果廢料制成材料原本的果香或者適當(dāng)添加代表其香味的香精；觸覺上，采用和木質(zhì)、竹質(zhì)一樣安全綠色、無毒的材料，但是果蔬廢料制成材料長時間使用下不會出現(xiàn)毛刺，質(zhì)感上優(yōu)于竹質(zhì)和木質(zhì)的玩具。還可以通過操作使用等多個方面產(chǎn)生趣味點(diǎn)，使用戶獲得精神的愉悅和心理需求的滿足。

4.2 人機(jī)性原則

以“People 碧寶積木”為例，這款玩具是由大米制作而成。兒童在記憶、行為、邏輯思維能力不完全成熟的階段，難免在使用玩具的過程中會造成磕碰、刮傷、吞咽等情況?！癙eople 碧寶積木”在設(shè)計上充分考慮了各年齡段兒童的特點(diǎn)，每一塊積木的邊角都被設(shè)計加工成了柔和的圓角，不僅看上去很有趣，還減少了玩具對兒童造成的安全隱患。因?yàn)樵嫌纱竺字谱?，積木表面舒適不會產(chǎn)生毛刺，且大小合理適合兒童抓握。只要使用之前擦拭干凈，父母無須擔(dān)心兒童在玩的過程中舔咬玩具被碰撞、劃傷，經(jīng)過多項防吞咽等安全測試，非常適合兒童玩耍

。此外，兒童玩具設(shè)計需要考慮到方便監(jiān)護(hù)人對兒童的監(jiān)護(hù)。

兒童玩具設(shè)計的人機(jī)性體現(xiàn)在兒童玩具符合兒童的使用習(xí)慣和操作方式。從生理方面來看，兒童時期是人一生中發(fā)展最重要的時期，身體處于不斷生長和發(fā)展的過程中。兒童時期的大腦發(fā)育接近成人，機(jī)能逐漸成熟，但神經(jīng)系統(tǒng)不夠完善，對外界的刺激反應(yīng)較強(qiáng)，容易受到外界因素的影響，注意力不容易集中而且不持久。兒童隨著年齡的增長，其認(rèn)識能力、生活能力和人際交往能力都在不斷提高。但心理上，兒童的情緒不穩(wěn)定，容易激動、興奮；喜歡模仿、好奇、求知，具有豐富的想象力，對玩具的主動性和積極性更加突出，渴望接近自然，對形象生動的事物更感興趣。兒童玩具的大小、體量要符合兒童這個群體身體的各項指標(biāo)，避免兒童在玩耍過程中增加生理、心理負(fù)擔(dān)。兒童的思維、注意力、記憶力及耐心都沒有完全發(fā)育成熟，簡潔的操作界面、操作方式，以及其生動的外觀是兒童玩具必需的。將果蔬廢料制成材料應(yīng)用到兒童玩具設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)材料的特性和不同年齡階段兒童生理、心理上的特征有針對性地進(jìn)行設(shè)計。

4.3 趣味性原則

兒童天性中的好奇心增加了他們對趣味性玩具的熱愛。他們注意力時間短，需要趣味性的設(shè)計來吸引他們。趣味性體現(xiàn)在玩具設(shè)計要具有親和力和生命力，給兒童帶來多感官的體驗(yàn)可以激發(fā)兒童的興趣，兒童玩具設(shè)計可以通過引入視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺這五感的體驗(yàn)激發(fā)兒童的興趣。孩子們在與玩具進(jìn)行交互的時候，喜歡得到反饋?？梢詭椭⒆恿私猱?dāng)前所發(fā)生的情況并引導(dǎo)下一部分的操作，豐富及有趣的互動反饋能夠激發(fā)孩子對玩具的興趣。利用材料的特性尋找孩子活動時的興趣點(diǎn)和探索性，果蔬廢料制成的材料為兒童能運(yùn)用感官等多方式探索提供了條件，可以利用材料優(yōu)勢觸發(fā)兒童的感官體驗(yàn)。

兒童玩具設(shè)計不僅要保護(hù)兒童身體上的安全，心理安全也是兒童玩具設(shè)計考慮的重點(diǎn)。這主要從玩具材料的應(yīng)用、造型和外觀色彩來考慮為孩子提供一個健康的心理空間。來自我們生活的果蔬廢料制成材料富有自然的生命力，兒童通過和材料的接觸能提高自我和物質(zhì)世界的感知。

海域原油經(jīng)濟(jì)剩余可采儲量為366億噸，占油氣當(dāng)量經(jīng)濟(jì)剩余可采儲量的41.6%，主要分布在波斯灣、巴西東部海域、幾內(nèi)亞灣、濱里海、墨西哥灣、北海等區(qū)域；海域天然氣經(jīng)濟(jì)剩余可采儲量為60.87萬億立方米，占油氣當(dāng)量經(jīng)濟(jì)剩余可采儲量的58.4%，主要分布在波斯灣、澳洲西北海域、莫桑比克海域、南海、地中海、幾內(nèi)亞灣等區(qū)域。波斯灣海域的油氣當(dāng)量經(jīng)濟(jì)剩余可采儲量在全球海域油氣資源中占比達(dá)到36%，油氣當(dāng)量產(chǎn)量占比達(dá)到65.7%。

4.4 可持續(xù)性原則

兒童玩具設(shè)計應(yīng)符合生態(tài)可持續(xù)性原則和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性原則。生態(tài)可持續(xù)性原則要求在玩具設(shè)計過程中要充分考慮生產(chǎn)、制造回收再利用的各項環(huán)節(jié)。果蔬廢料制成材料的應(yīng)用符合選料的環(huán)保性，在生產(chǎn)設(shè)計前首先應(yīng)考慮玩具的可持續(xù)性、加工處理等問題，使整個生產(chǎn)過程、使用過程可持續(xù)。經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性原則要求玩具設(shè)計在兼顧功能的同時也要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，玩具設(shè)計要面向大多數(shù)消費(fèi)者，成本過高必然會成為高耗能的產(chǎn)品，影響人們的購買欲。近幾年，我國居民的購買力明顯上升，但經(jīng)濟(jì)增長模式正在由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變。果蔬廢料制成材料作為兒童玩具原料，材料本身具有循環(huán)和加工再利用的優(yōu)勢。在兒童玩具使用后可以進(jìn)行廢物回收，通過以舊換新的方式引發(fā)出家長在購買新玩具的同時，可以用舊的玩具抵掉新玩具的一些費(fèi)用。利用材料使用進(jìn)行最小化消耗設(shè)計，很好地解決部分玩具的廢棄問題，以培養(yǎng)用戶對環(huán)境保護(hù)的警惕心來設(shè)計出更多引導(dǎo)用戶可持續(xù)行為的產(chǎn)品。高效利用材料的優(yōu)勢，避免不必要的材料浪費(fèi)，監(jiān)護(hù)產(chǎn)品的壽命周期和廢棄利用率，利用科學(xué)技術(shù)降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本及提高材料的循環(huán)利用率。通過環(huán)保材料的使用對玩具設(shè)計開發(fā)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，提高材料的利用效率，優(yōu)化玩具的功能。在玩具開發(fā)設(shè)計中，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，避免無用的功能和過于繁雜的修飾，簡化設(shè)計流程。還可以優(yōu)化材料的選擇，在一定程度上減少資源浪費(fèi)以降低產(chǎn)品成本，降低產(chǎn)品市場價格的同時提高市場產(chǎn)品的接受度。

5 結(jié)語

玩具設(shè)計為孩子們的生活帶來學(xué)習(xí)的體驗(yàn)和愉快的感受，兒童玩具設(shè)計的安全問題和可持續(xù)發(fā)展問題一直備受關(guān)注，果蔬廢料制成材料在兒童玩具設(shè)計上具有很大的應(yīng)用潛力。材料的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展對于產(chǎn)品設(shè)計來說非常重要，新材料的出現(xiàn)為產(chǎn)品設(shè)計的創(chuàng)新提供了動力。果蔬廢料制成材料最大的特點(diǎn)就是可持續(xù)性，在兒童玩具設(shè)計領(lǐng)域，材料設(shè)計的創(chuàng)新已經(jīng)得到重視，但市面上材料創(chuàng)新且綠色環(huán)保維護(hù)兒童健康的玩具極少，果蔬廢料制成可循環(huán)利用材料在很多方面顯示出優(yōu)越的應(yīng)用潛力，但在具體應(yīng)用上還有需要有更多的創(chuàng)意。同時也希望果蔬廢料制成可降解材料的技術(shù)能夠日益成熟，從而使材料成本能夠盡可能的降低?？梢栽诋a(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域中被大量引入且能夠循環(huán)設(shè)計，為兒童玩具設(shè)計開拓更多的可能性，也為環(huán)?？沙掷m(xù)設(shè)計做出一份貢獻(xiàn)。

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[5]為了更加環(huán)保，樂高要用甘蔗來做積木[EB/OL].http://www.51mzw.com/life/34315.html.2020-03-15.

[6] people 大米制造積木|想學(xué)又想玩？[EB/OL].http://m.jiguo.com/mb/article/article/65542.html.2018-08-20.