1.2.1 构建类玩具的研究及应用现状

1.构建类玩具设计领域的研究成果

（1）国外研究 国外针对构建类玩具设计领域的研究主要集中在以下四个方面。

1）针对产品造型设计思想的研究。如Bartneck Christoph等人根据时间线索，系统分析了从1955—2015年乐高所出品的玩具产品在设计风格上的演变过程。研究结果表明，伴随乐高构建类玩具设计复杂性与专业性的提高，出现了两种截然不同的效果：熟练的用户会乐此不疲地用乐高玩具模件构建出各种专业级作品，而初级用户面对复杂的乐高玩具会产生压力，从而影响使用体验。

2）涉及设计评价的研究。如Bin Jiang等人探讨了如何利用感性工学的评价方式来分析儿童玩具（包含构建类玩具）用户的情感需求，并对情感倾向进行量化处理，进而从相关玩具案例中提取出较为适宜的设计语言。再如James Colwill等人从提升玩具产品社会效益的角度出发，为玩具领域的可持续设计与制造提供了一套综合性评价方法，并以构建类玩具作为研究案例来验证该评价方法的预期效果。

3）围绕加强用户认知学习能力培养的设计研究。如Gerecke等人为了开发出更适合高等教育的机器人平台，结合乐高玩具的优点，设计出一个利用模块化组件进行组合的玩具套件，以此构建适合教学与研究的灵活平台，帮助用户提升他们的学习能力。此外，Kathryn Merrick探讨了如何设计一款可重构的构建类机器人玩具，用以激发用户的创造性思维。

4）针对特殊群体的设计研究。如考虑到市面上可供视力缺陷儿童操作的教育玩具较少，Pereira等人从包容性与互动性设计角度出发，根据失明与弱视儿童的具体需求以及“产品—用户”之间的关系等因素来展开涉及构建类玩具在内的相关产品的设计研究。

（2）国内研究 国内针对构建类玩具设计领域的研究主要聚焦在以下四个方面。

1）基于产品模块化思路的设计方法研究。如赵迪将玩具造型设计中的模块化设计作为核心研究内容，探究模块化设计的原理、特点以及对儿童玩具造型设计的影响。王昊、李世国等人通过研究新兴的电子模块构建类玩具的造型设计特点，进一步探究模块化设计方法对于其交互性所形成的价值。

2）针对我国传统构建类玩具进行“再设计”方面的研究。为了实现民族文化的有效传承与民族产业的自主创新，如何对我国传统玩具进行创新，使其价值得以继续发扬，如何利用传统文化的精髓指导现代设计，是国内相关领域研究者比较关注的主题。乔永翔通过分析研究玩具的历史发展、当代玩具和产业状况、国内外传统玩具的概况，提炼出当代玩具的重要特征，列举了国外传统玩具的革新途径，类比得出我国在传统语境下玩具（涉及构建类玩具）设计与开发的思路与方法。此外，李志港等人通过对我国传统构建类玩具的代表——鲁班锁的造型、材质以及榫卯结构进行分析，研究了鲁班锁的美学价值、结构特点和文化内涵，深入探讨了鲁班锁对现代产品设计的意义。

3）关于玩具用户认知机制的研究。要使设计人员在构建类玩具的设计过程中能够明晰设计元素对用户行为及认知方面的影响，对此类玩具的工作机理进行系统性剖析就显得十分必要。如杨达维从“玩物益智”的思路出发，重点探究构建类玩具对于与儿童造物智能发展相关的三种基本能力的影响，从而得出构建类玩具的“模块化”特质可促使儿童造物思维与能力得到不断提升的判断。

4）涉及与教学领域相关的设计思路的探究。高红霞、裴雪等人从“体验式教学”思路出发，以一款旨在向用户“传授”古代灯具工艺技术的构建类玩具的设计为例，探讨构建类玩具与相关实验教学相结合的新思路，最终使用户能够通过操作此类玩具，去感知、理解、掌握与所授实验课程内容有关的一系列知识与技能。此外，龙云飞、欧阳子川分别以教育游戏化在小学生玩具设计中的应用以及基于青少年创客教育的玩具设计为线索，研究与构建类玩具设计相关的一些领域。

纵观国内外构建类玩具设计领域的研究现状，可以发现中外社会情境的差异使得各自的研究取向不尽相同。但值得注意的是，如何通过设计来提升构建类玩具的教育、学习价值已然成为国内外学者共同关注的主题。可以说，这既是国内外相关学术领域研究的交汇点，也是构建类玩具设计实践的发展方向。国内外构建类玩具设计领域的主要研究方向如图1-2所示。需要指出的是：①构建类玩具作为一种利用模块组合手段进行游戏化学习的体验工具，在对其进行研究的过程中应当注重从整体角度出发，综合利用用户体验设计、游戏化学习、模块化系统构建等相关的理论工具来开展更有针对性、更高效的研究。但目前现有研究还未很好建立起相关理论工具之间的联系，因此所产生的研究成果未能对相关领域的实践予以深入指导。②虽然在部分研究中会涉及与用户体验相关的内容，但研究维度大多较为单一，比如单独从用户对构建类玩具造型或功能体验方面来展开探讨，所形成的设计方法未能对构建类玩具的设计予以全面支持。

2.构建类玩具在教育领域的应用现状

“教育”（Educate）一词意指根据一定的社会现实和未来的需要，遵循人的身心发展的规律，有目的、有计划、有组织、系统地引导受教育者获得知识技能，陶冶其思想品德、发展智力和体力，以便把受教育者培养成适应社会需要和可促进社会发展的人。

纵观当前的全球市场，主流的构建类玩具以国外品牌居多。这些玩具被应用在与教育内容相关的各个领域。

1）促进用户身体机能发展的领域（包含增强感知功能、培养动作协调、促进体格成长或智力发育等方面）。例如获得TOTY Awards 2015年度最佳玩具奖的美国Thinkfun品牌的Gravity Maze重力迷宫玩具是一款考验用户的空间感知、预判及动手能力的构建类玩具（见图1-3）。它一共有60个循序渐进的操作关卡，用户需要根据游戏任务卡片的指示，凭借对将要搭建的迷宫内部结构走向的理解，确保每一个模块构件被安置到正确的位置上。组装完毕后，再将弹珠从起始位置放下，若弹珠经由所搭建的迷宫通道顺利到达目标位置，即成功完成了游戏任务。除了以上提到的Gravity Maze重力迷宫玩具以外，美国Learning Resources几何构建组合玩具、瑞士Geomag磁力拼装玩具、瑞典的StrawBees吸管连接玩具都是这一应用领域的代表。

2）扩展用户知识面和生活技能的领域。例如德国Teifoc品牌建筑玩具，如图1-4所示。它的制作材料主要由天然黏土烧制的仿真砖瓦构件与安全、可溶解的特制水泥组成。借助此款玩具，用户可以模仿现实情境中搭砌建筑物的方式，依照图纸提示，用一砖一瓦的模块材料创造出预先规划好的建筑模型。在用户实现自己建筑梦想的过程中，他们收获了相关的建筑工程知识、历史知识，并且掌握了一些搭砌建筑物的入门技巧。除了Teifoc的建筑玩具以外，在这一应用领域中受到用户广泛认可的还包括丹麦乐高编程机器人玩具、德国Eitech机械玩具、美国Elenco电路探索积木。

3）培养用户社交素养的领域。例如丹麦乐高玩具公司在2015年推出了一款乐高融合（Lego Fusion）玩具，如图1-5所示。这款玩具通过高通公司Vuforia增强现实技术，将实体玩具与数字虚拟游戏相结合：在专门的游戏软件中打开手机或平板计算机的摄像头，系统就会识别现实世界中Lego积木的尺寸和颜色，从而将实物玩具录入虚拟游戏世界中，以便让用户执行更多的游戏任务。与此同时，这种基于开放性设计理念的玩具可以通过云服务器平台让不同知识、文化背景的用户以学习者、设计者、制作者的身份共同参与到对游戏世界的创造性构建活动中来，以此促进用户之间的共享、交流与合作。另外，诸如英国Wisdom品牌的推挤大比拼玩具、美国Knex品牌的云霄飞车玩具在这一应用领域都备受市场垂青。

4）完善用户个性品质的领域。例如荣获2018年德国红点最佳设计奖的英国Logiblocs构建类玩具是一款可以帮助用户根据个性化的目标，在不同功能的电子模块间进行拼接实践的学习工具，如图1-6所示。在经过反复重组与检验后，用户最终会利用它完成一件富有个人创造力与成就感的“作品”。此类玩具的核心魅力在于通过创建不同的系统，使用户在多元化、模块化条件下由被动参与者转变成主动创造者，从而促使他们进行高层次的认知探索。更重要的是这样的操作体验对于提升用户某一方面的个性品质（如锻炼意志、提升韧性、树立集约利用资源意识等）会起到潜移默化的影响。除了以上所提到的玩具以外，在这一应用领域中具有代表性的构建类玩具还包括乌克兰的Ugears木质机械拼装玩具、荷兰的Infento组合式多变玩具代步车等。

反观国产构建类玩具的应用情况则不容乐观。虽然，近年来国内偶有一些高水准的构建类玩具出现，如2017年荣获德国红点设计大奖的蜂巢（Honey Comb）电子积木（见图1-7）、2018年获得中国设计智造大奖的“中国积木”（见图1-8）……但是从此类国产玩具的整体市场认可度来看，结果仍然不尽人意。其主要问题集中反映在与构建类玩具本应带给用户“寓学于趣”体验的两个方面。在玩娱方面，国内开发的许多构建类玩具的游戏吸引力不足，未能有效激发用户的使用兴趣。而一些可以吸引用户进行体验尝试的构建类玩具，又因为本身所含有的游戏元素较为单一，致使玩具的可玩性随着体验的进行而明显减弱，用户很难对其保持长时间的使用热情。在学习方面，首先，国内一些构建类玩具所承载的信息要素设计得不够科学合理，致使玩具所具有的知识信息未能按照设计意图及时、有效地传递给用户，产品的可用性受到影响。其次，国内一些构建类玩具在设计上未能与一些教学方法进行系统性对接融合。教师难以利用玩具来充分发挥相关教学方法的优势，导致构建类玩具的游戏化教学效果不能得到保证。最后，目前市面上出现了大量功能同质化的构建类玩具产品，用户的学习素养得不到全面提升。例如，现阶段国内教育领域中的构建类玩具以机器人编程主题居多，中国传统文化知识在现代构建类玩具中被引入的机会与呈现的方式都较为有限：用户在情感体验过程中，很难真切体会到文化归属感与价值认同。

从以上情况不难发现，未能对国内用户的游戏化学习状况进行全面、系统的掌握，也未能明晰构建类玩具各种设计元素对于用户体验的具体影响规律，导致本土玩具品牌缺少系统设计方法与评价体系的支撑，大多不能很好地为游戏化学习用户提供满意的使用体验。在现阶段国内相关的教育领域中利用国内自主设计的构建类玩具进行游戏化课程教学的情况较为少见，而世界知名品牌的玩具产品主要是针对国外用户的文化背景与使用需求进行设计的，其在国内的使用环境中并不能做到全面兼容。这些不利因素会对国内用户进行全面、系统的游戏化学习实践造成不容忽视的影响，更加反映出我国教育领域对于符合我国用户使用特征的构建类玩具产品的迫切需求。