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本文转自微信公众号“AR小熊尼奥”，作者：小熊尼奥。

自闭症患儿是天才儿童吗？

可能在很多人眼中自闭症都会和“天才儿童”联系起来，但事实上，这样的天才儿童只是极少数，有约3/4的患儿存在精神发育迟滞，约1/3-1/4患儿有癫痫症状。

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自闭症也称为孤独症，是个“疑症”，就国内、国际医疗水平还没有找到它的病因，对自闭症患儿的所有生理检查结果都是正常的。但是可以断定，自闭症是先天性的脑发育障碍疾病，是一种发展性精神疾病，患者主要会有三项临床诊断标准：社交困难、重复性的行为、以及沟通能力低落，并且将终身伴随，不能治愈。

国外像美国、英国、日本等发达国家诊断、治疗自闭症已经有40多年的历史，积累了许多成功的经验。实践证明，经过早期正确地、坚持不懈地干预，许多自闭症患儿是能够融入社会、自立生活的。

据不完全统计，目前我国儿童的发病人数已超过1400万，每68个孩子就有一个不幸患上了此病。当前，特殊儿童的评估工作越来越受教育界的关注和重视。

传统的自闭症方法有应用行为分析疗法（ABA）、孤独症以及相关障碍儿童治疗教育课程（TEACCH）训练等等。这些方法虽然都被广泛使用，但是有些却缺乏着科学依据。不仅如此，这些传统的方法有着一些明显的缺点。比如：训练的时间较长，整体的治疗效果较差。许多自闭症儿童每天要接受将近8个小时的治疗，在身心上会感受到疲惫，训练的效果也相应变差。

目前在医学领域，我们没有有效的方法来预防和对抗自闭症，经实证科学有效的方法都是教育。

如果把自闭症患儿比喻成一部电脑的话，那这部电脑天生没有键盘和显卡，他们既不能很好地接受信息，也不能很好地向外界反馈信息。

教育干预的方法就是通过科技的方法，重新帮助孩子和外界之间建立起有效的链接，提高他们接收外界信息的效率，同时提升他们对外界反馈信息的能力。

这样的教育干预一般都需要对周围环境高度控制，避免过强刺激的出现，强调训练场地或家庭家具的特别布置、玩具及其有关物品的特别摆放，因此这种课程的普及有一定的困难，而AR（增强现实技术）的应用正好解决了这个问题。

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AR的核心是给孩子们提供更有趣的互动和学习场景，提升他们的社交能力。波士顿儿童医院主任Howard Shane表示：自闭症患儿们通常对屏幕媒介的形式表现出浓厚的兴趣，互联网对他们来说是一个巨大的吸引力，他们喜欢动画、CG甚至经过剪辑的特效视频。

霍华德·肖恩医生（Dr. Howard Shane）

同时他们理解口语方面也比较困难，因为他们大部分情况下是通过观看来进行学习互动的，相比与听觉互动，视觉互动是自闭症学习口语能力和理解能力的有效方法，而AR技术则提供了一个非常有趣的解决方案。

2018年，PTC与美国第一大儿科医院波士顿儿童医院合作，探索运用增强现实技术（AR）帮助自闭症及相关疾病患儿进行更有效地沟通和学习。利用增强现实帮助自闭症患儿更全面地理解任务和世界，通过将图像叠加至物理环境，在物理和数字世界之间建起桥梁。因此，增强现实的视觉特性使其成为协助治疗自闭症的突破性技术。

PTC自闭症AR互动解决方案

Merge VR于2017年11月发布了Merge Cube，它利用AR技术的进步，让患儿们以一种更适合他们的方式进行学习，在物理空间中实现强大而令人难忘的AR体验，帮助自闭症患儿发展社交技能和情感表达，给自闭症患儿带来欢乐，让他们能够感受到这个世界以及周围人的善意。

Merge Cube（图片来自83830.com）

北京师范大学“VR/AR+教育”实验室基于手势识别设备自然交互系列游戏也对自闭症患儿进行干预研究，发现人机自然交互技术与增强现实相结合的环境在教育中发挥着很大的作用。

人机自然交互技术，简称自然交互（Human－Computer Nature Interaction，HCNI；或Human－Mmachine Nature Interaction，HMNI），指代用手势或其他肢体动作作为输入来控制一个系统的各种各样的交互方式[1]。简单来说，支持以真实的肢体动作与系统进行交互，建立真实世界与虚拟世界的联系，在增强现实（AR）技术为基础的虚实融合学习环境创造更为自然的交互体验。

“VR/AR+教育”实验室设计了基于Leap Motion的自然交互系列游戏，游戏分为三关，关卡难度逐渐增加；在第一关中，用户需要对颜色进行匹配，将红、绿、蓝色的球分别放入到对应的容器里；在第二关中，用户需要将草莓、山楂、苹果分别插到对应的木棍上（木 棍较细，动作要求更精细）；在第三关中，给用户一串由不同颜色小熊串成的饰物，要求用户串成相同序列的饰物。游戏的正反馈为自闭症患儿能理解和接收的笑脸，为了不打击其积极性，用户做错的情况下，也不提供负反馈。用户操作如下图所示。

三名来自北京一所特殊教育学校的儿童使用该游戏进行了训练，他们分别在第7天、第12天、第10天达到游戏正确率100%的训练要求。在训练前后，研究者使用《自闭症儿童精细动作评估表》和 《自闭症儿童认知评估表》对他们的精细动作和认知进行了评估，结果如图 2所示。该结果说明，基于自然交互的游戏干预是可行的，并且对提高自闭症患儿的精细动作水平、 认知水平是有帮助的。根据对三名儿童的教师和家长的访谈，研究者认为基于自然交互的游戏也有利于提高自闭症患儿的三维空间感知能力，减少其特殊行为，提高其注意力。

训练结果

蔡苏、朱高侠等人也运用Leap Motion帮助进行自闭症患儿的康复训练，提高了自闭症患儿的精细动作水平和认知水平[2]。

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早在2013年起，小熊尼奥就与华东师范大学学前与特殊教育系的教授进行深度合作，对AR增强现实技术在自闭症等特殊儿童教育方面的运用开展研究。

小熊尼奥CEO熊剑明先生（左）与华东师大曾凡林教授（右）

2020年，小熊尼奥联合华东师范大学、北师大和海外教育机构成功研发，推出针对3-7岁早幼教儿童的AR教育科技产品——趣智学，是一套完整的儿童认知学习力开发训练系统。通过AR（增强现实）、人机交互等方式，帮助儿童预防和对抗自闭症。

趣智学课程体系是根据教育部颁发的《儿童发展纲要》中七大学习领域来搭建，从儿童的早教启蒙到安全知识，包括情商教育和逻辑思维等教育，制定了幼儿园中大班按年龄分段的学习计划，同时结合了早教+STEAM的教育理念。

除此之外，趣智学还配备全球独一AR手持式自主探索智能设备——天赋魔镜照照乐，是一个主要以AR技术为核心，配置运算单元、适应图像识别要求的摄像头，并具有探索、学习、阅读和游戏四个核心体验方式的AR儿童阅读设备。

针对自闭症患儿

针对自闭症患儿，趣智学代替家长和老师帮助孩子做康复训练，以听、说、读、看、互动的形式，给孩子身临其境的3D体验阅读感受，搭建自闭症世界与现实世界的桥梁，激发孩子认识世界事物的积极性、主动性及安全感，形成能融入社会、自立生活的能力。

针对正常学龄前儿童

针对正常学龄前儿童，趣智学融合AR科技的立体阅读、人机交互新方式，猎取孩子的好奇心，引导孩子通过情绪唤醒和记忆联想，加上“身临其境”的游戏化教学，加深孩子的主动性，探索成长、开发全脑、增强记忆力，综合提升孩子逻辑思维、语言能力、专注力、记忆力、想象力等多种能力。

同时利用这种超前的早教方式，把创新的种子在孩子心里面种下并能生根发芽,让创新能跟随孩子一生！

截至目前，AR技术在大众消费和游戏领域并没有得到大范围普及，而在各个垂直领域还是有很高的应用价值，随着“元宇宙”概念的走红，AR应用的前景越来越被看好，除了“AR＋医疗”应用外，面向更多儿童的“AR＋教育”应用具有更大的潜力。

参考文献

[1]  O'HARA K, HARPER R, MENTIS H, et al. On the naturalness oftouchless: Putting the “interaction” back into NUI [J]. ACMTransactions on Computer-Human Interaction, 2013, 20(1): 526-536.

[2]CAI S, ZHU G, WU Y-T, et al. A case study of gesture-based games inenhancing the fine motor skills and recognition of children with autism [J].Interactive Learning Environments, 2018, 1-14

本文转自微信公众号“AR小熊尼奥”，作者：小熊尼奥。

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