今天小编给大家找来了《儿童玩具的人机交互设计论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。关键词：CMF熱点主题演进趋势CiteSpace文献计量引言CMF是英文Colour，Material，Finish的缩写，主要致力于设计和定义色彩、材料及表面处理工艺以此来支持产品的功能及情感属性，是一门属于设计领域的新兴学科[1]。
儿童玩具的人机交互设计论文 篇1：
基于“人工智能”的机电产品创新设计课程探索研究
[摘 要] 本课程基于人工智能背景，面向机电工程类专业，对机电产品创新设计课程的建设进行探索和创新研究。介绍了当今人工智能的发展状况以及机电产品创新设计课程的现存问题，结合机电专业特征，探索课程的设计理念和创新特色，为高职院校机电专业学生的专业综合技能学习提供了一种更加有效的教学创新模式。
[关 键 词] 人工智能;机电产品创新设计;教学创新
近年来，人工智能技术迅速发展并取得重大突破，成为引领全球科技和产业革命的代表性技术，是推动人类进入智能时代的决定性力量。在人工智能技术的浪潮下，其在推动高职院校的教学和创新改革等方面发挥着越来越重要的作用。
与此同时，提升机电产品创新设计能力是机电专业教学改革的必然要求。课程建设应符合高职教学改革的要求，顺应课程教学改革的趋势。为符合课程学习对象的知识结构，应将机电专业培养方案中的专业技能课程加以整合，形成一门新的综合应用设计课程。机电产品创新设计是机电工程师必须具备的思维方式和能力素养，而且以创新为核心的设计则是人工智能技术应用浪潮下的关键内容。因此，对于机电专业的课程建设而言，以强化机电产品创新设计能力为导向，基于人工智能技术进行课程目标重建、优化课程结构、调整课程内容等方面的课程改革势在必行。
一、课程教学环节的现状与存在的问题
机电产品创新设计课程是高职机电类专业技能拓展课，而且是实践性很强的技术应用型课程。能够进行机电产品硬件设计和编写控制程序形成软硬件综合应用的控制系统。在人工智能时代背景下，对于机电类专业的学生来说，这门课程作为一门重要的专业技能综合应用课程，对培养工科学生的应用系统创新设计思维，起到至关重要的影响。该课程的任课教师，需结合机电产品创新设计课程性质和机电类专业学生的知识特点要求，去研究新的教学理念和教学模式。最终，形成一套适合当今人工智能时代背景下高职院校学生学习的教学方法。
而现今多数高职院校，一方面在机电产品创新设计课程中一直沿用传统理论与实验相结合的教学模式，另一方面高职院校专业的学生在控制系统应用及編程设计方面又存在明显的不足，学生在学习过程中可能会觉得编程的教学内容比较抽象，这门课程成为一个教学“瓶颈”。最后，就是课程的创新设计与人工智能教育存在着较大的脱节，导致学生在设计课程作品上积极性不高，只为完成课程设计而设计。由此也导致老师的教学动力不足，在后期的教学中形成恶性循环。
二、课程理念与探索
通过课程问题分析，因此围绕“培养掌握机电专业知识，有团队合作精神，并具有较强的实践和创新意识的创新型技术人才”的课程目标，针对课程知识交叉、机电应用综合的课程特色，以强化学生的机电产品创新设计能力为课程目标。融合传统的机电课程体系，打造延续性和衔接性强，打破课程学时数少的限制，有效地提高学生机电产品创新设计能力、机电系统应用开发能力和团队协作能力的机电产品创新设计课程，形成机电专业优质专业能力拓展课程。具体探索如下：
（一）优化课程教学内容和衔接关系
在新修订的教学标准中，新教学标准综合“C语言”“电子电路设计”“单片机技术”等前修专业技能课程，从机电专业内涵、专业核心技能知识出发，对这门课程的内容与项目衔接关系进行规划和顶层设计，制订并不断优化课程教学标准，循序渐进地深入和拓展机电产品设计专业知识，并不断融入机电专业领域的创新知识与技术发展。
同时，基于“人工智能”的课程理念必须在教学实施中体现人工智能技术应用的特征，并符合创新型人才培养的目标要求。因此，面对大部分学生对人工智能概念模糊的情况，课程内容构建采用项目化教学模式。与传统教学模式相比，项目化设计的教学理念突出以学生为中心，对于基于“人工智能”的专业拓展课程非常适合，能有效调动学生的学习积极性和兴趣，同时还具有课程项目安排灵活和教学任务内容清晰等优点。在实施过程中，构建基于“人工智能”的课程项目化教学模式应满足：理论与实践一体化。基于“人工智能”的课程教学目标必须打破传统课程理论与实践教学脱节，或者是实践教学薄弱的情况，应把实践教学放在更加突出的位置。在教学实施过程中，增加更多和人工智能相关的并且具有创新性的教学内容和实践教学模块。
（二）优化课程教学模式
在课程教学内容与实践环节进行改革优化，通过加强实践来支撑课程教学内容，提升学生掌握课程知识的程度，提高学生的创新思维和设计能力，实现“知行合一、学以致用”，达成本课程教学目标。为此，基于“人工智能”的教学模式构建，精心设计和优化实践教学内容，在课程教学中提高创新项目的参与程度。
高职院校信息化建设越来越成熟，特别是线上线下混合教学模式得到广泛应用。基于“人工智能”的混合教学模式在理论教学方面，可以根据学生的基础、能力、目标等不同，混合不同教学理论来完成不同的教学任务，实现学生主动式的探索学习。在教学资源应用方面，除了课堂教学外，可以借助校园网的在线课程，丰富课堂知识，依托智能教学平台因材施教、因需而学，随时随地进行学习，还可以借助VR技术进行“跨时空”学习。线上线下融合以及虚拟仿真的教学模式，不仅充分发挥了人工智能技术的优势，而且增强了学生进行机电产品创新设计的能力。最后，在学习方式方面，传统的课程学习方式经常是学生独立完成项目，而在应用人工智能的学习环境中，学生或小组间的交流与协作变得简单容易，为学习讨论、团队协作提供了空间。基于“协作”理念建立学习小组，可以在学习过程中相互激励、共同探索完成课程项目，能显著提高学习效果。
（三）改革教学方法
倡导项目驱动式教学，强调智能教具的创新设计，并根据课程特色，以玩具教具为项目切入点，能有效激发学生的创新设计兴趣。随着人工智能技术的发展，一系列以此为载体的学习工具也已出现，特别是与人工智能相关的机器人教育教具，已越来越多地出现在我们身边。这类教具通常包含了智能编程、VR虚拟现实、物联网、智能化场景、人机交互等技术，以智能机器人为载体。因此本课程可以借助本载体进行线上编程等相关教具产品开发;或在传统教具基础上，创新加入智能化模块与元件进行硬件产品创新设计，可以很好地培养学生的人工智能思维和产品创新能力。
同时，编程是进入AI教育的第一步。学习人工智能相关软硬件的科技前沿应用，了解人工智能应用的方法和原理，通过趣味性编程课程调动学生课程学习兴趣，最终顺利完成机电产品创新设计课程，达到培养人工智能素养人才的课程目标。课程所应用的主要编程语言可以有Python、Scratch、C语言等。Python 简单易学，将算法和语言结合，对培养编程基础差的高职学生的人工智能编程能力和计算思维有明显的效果。
（四）构建基于“人工智能”的教学管理与评价模式
传统的课程考核通常是在期末进行一次性考核，考核评价方式通常为：平时成绩和期末成绩各占一定比例。平时成绩主要考查学生课堂练习、课后作业、实训结果等学习情况;期末考试则以闭卷方式进行。这样的考核评价方式往往是侧重于理论考核，对实践能力考核不够，不利于准确评价学生真实掌握技能的情况和调动学生的学习积极性，特别是对于专业技能拓展课程。为此，采用新的教学理念和考核方式来优化课程考核和评价，重点是要利用好高职院校智慧校园建设的现有成果，充分发挥人工智能技术在教学管理与考核评价中的作用。
课程教学管理模式要向信息化、精准化方向努力。信息化管理是人工智能时代最直接有效的管理方式，依托学校智能教学管理平台，课程教学可以对学生课程教学信息进行更多形式的数据量化，并进行客观比对分析、总结，为任课教师进行教学管理决策提供数据参考，大大提高了教学决策的科学性。同时也可以通过深度分析教学数据，能够更全面、客观地检验教学质量与教学效果，达到信息资源的精准智能分析和采用。教学评价需多元化、客观化，传统教学评价模式通常形式单一、指标僵化，多以书面评价为主，不能充分反映实际教学效果。而依托校园智能教学管理平台，實施多元化的数据量化评价。比如除任课教师评价外，另可以在校园智能教学管理平台增加学生自评、小组互评的评价过程，具有方便快捷、准确性高等特点。除此之外，利用数据平台技术可以动态监测学生在不同学习阶段的课程学习表现、成绩等信息，进而达到教学评价的实时性，更及时有效地反馈学生关于课程学习效果和评价的课程信息，最终更有针对性地进行施教。
三、课程作品创新设计的特征
（一）趣味性
在以项目为导向的教学过程中引入趣味设计的方法，在设计中将课程教学内容和课程交叉融合，并与生活相关的问题结合，可以有效地激发学生的学习动力。兴趣是最好的老师，将被动学习变为主动学习。寓教于乐的教学形式可让学生在创新、合作、分享、制作中获得成就感。更进一步激发学生的学习兴趣，刺激他们探索学习的思维能力。因此，智能教具设计的趣味性就显得更加重要了。从创新设计的目标来说，如何通过设计轻松的方式来达到最终的教学目标，就必须让机电产品设计具有智能性和趣味性。在设计过程中，要重点考虑怎样驱动学生的学习动力，简单地说就是要“好玩”，只有“好玩”学生才能容易接受，才能提升学生编程的学习动力，才能促进学生学习状态的良性发展，进而达到良好的学习效果，最终达到课程教学目标。
（二）开放性和协作性
课程创新设计不仅提供一种有趣的教学方式，而且需要开放思维和小组协作。鼓励学生在开放理念下DIY，实现他们的想法或创意。这就要求学生在设计过程中要考虑到产品设计的多样性，根据自己的想法去探索、创造各种可能的机电产品，鼓励他们充分发挥想象，创新设计，让课程作品创意畅通无阻。创新设计思维的培养是以项目式教学为导向，通过问题引导学生动手实践解决，在解决问题的过程中掌握课程知识点，结合科学的方法探索通过不同的方法去解决产品设计中的问题，用创新设计思维来激发学生的想象空间。
同时提倡学生在课程设计时相互协作，探索式解决问题，在这个过程中，学生的协作意识和团队精神也得到了加强。
（三）创新性
在产品设计过程中可以促进课程知识的融合，通过创新设计的作品展现学习的效果，评价学生对课程知识与能力的掌握情况。将知识有趣、合理地渗透到智能教具产品中也是必不可少的，符合了课程教学改革“玩中学、学中做”的新模式。实践创新与理论学习知识是相辅相成的关系，学习过程以实践创新作品形式来体现，实践作品以学习知识为目标。创新设计的智能教具必须以促进学生的创新思维能力发展为宗旨，创设一种探索问题式的情境和积极主动的学习气氛。
将新技术与教学相融合，作为本课程教学改革的内容和手段。新技术的利用可以让学生解决问题的方法多样化，充分激发和加速学生的产品创新设计的过程，让课程设计创意得到传播，并在其他课程分享，进而激发学生的创新动力，培养学生运用新技术解决问题和深度学习的能力。
四、课程的实施和总结
在本课程实施过程中，以智能教具为主要载体的课程教学设计不仅包含必要的基本专业知识，而且通过教具的辅助，可以很好地培养学生的创新设计思维和探索、归纳能力。智能教具主要由编程机器人和编程板这两部分组成，编程板上设有各种颜色、图标化、可触摸指令模块，即编程块。通过对编程块的编程调用来达到控制智能机器人的目的。
学生通过完成具体硬件设计，感受植入程序后产品功能的实际操作，学习智能化工作原理。如在智能机器人小车制作项目中，先用杜邦线连接液晶屏、驱动模块、超声波模块和Arduino 主板等，在相关资源网站获取或自行编写路径运动控制代码，然后将程序代码编译并写入，完成后即可完成智能小车的控制展示。在这个项目制作过程中，学生能够接触软硬件，理解代码在硬件设备中的控制原理，能够很好地了解智能控制方法和原理，形成关于人工智能的认知。
培养学生的学习兴趣，使学生理解人工智能的概念。培养学生学习机电产品的创新设计技能，将机电专业技能课程结合起来，通过机电产品的创新设计了解人工智能的本质、体验人工智能的乐趣。让学生自主思考如何创新，培养逻辑思维和创造力，提升编程和智能产品设计应用能力，即是本课程的最终学习目标。
参考文献：
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◎编辑 张 慧
作者：骆雪汇
儿童玩具的人机交互设计论文 篇2：
我国CMF研究热点主题与演进趋势
关键词：CMF 熱点主题 演进趋势 CiteSpace 文献计量
引言
CMF是英文 Colour，Material，Finish 的缩写，主要致力于设计和定义色彩、材料及表面处理工艺以此来支持产品的功能及情感属性，是一门属于设计领域的新兴学科[1] 。CMF作为专业术语出现的时间较短，相关论文中最早可以追溯到2009年仇媛发表的硕士论文[2] 。近年来，国内高校学者为CMF的发展做了不懈的努力，并取得了一定的成果。左恒峰[3] 提出从技术、文化和风格三个方面展开CMF创意设计。傅炯等[4] 将汽车CMF设计划分为CMF设计、样板开发、标准建立和品质控制四个阶段。王毅等[5] 在研究视觉重量感知的基础上，提出基于视觉重量感知的大型装备CMF设计方法。王金广等[6] 结合婴幼儿童的生理、心理特点，提出“CMF创新设计模型”，进一步提高儿童玩具产品的高情感设计。
研究相关论文发现，CMF在我国的发展时间较短，大多数研究主要集中在CMF探索、理论及应用等方面，分析CMF研究现状的论文比较匮乏。为了更深入地了解CMF研究现状、热点主题及演进趋势，需要对CMF现有研究成果进行系统性地分析。文章采用CiteSpace文献计量法进行定量分析的同时，结合文献研究法进行定性分析，通过对CNKI数据库中CMF相关文献进行分析，明确CMF发文趋势、期刊分布、机构分布、热点主题及演进趋势，为进行CMF理论研究与CMF实践应用提供借鉴和指导。
一、研究设计
（一）研究问题
文章内容主要围绕以下四个方面展开：
1.我国CMF发文趋势是什么？
2.我国CMF研究的期刊分布和研究机构分布现状如何？
3.我国CMF研究热点主题是什么？
4.我国CMF研究的演进趋势是怎样的？
（二）数据来源
文章以中国最具有代表性的文献检索数据库（CNKI）为文献检索平台，以SU=CMF为文献数据的检索式，以2005-2020年为时间跨度，对截止到2020年11月5日以内的国内期刊论文和博硕论文进行检索。检索文献共计1078篇，包括期刊论文822篇，博硕论文256篇，通过阅读标题和摘要进行人工识别，删除征稿通知、期刊声明、会议声明及不相关文献后，得到有效文献160篇，包括期刊论文95篇，博士论文3篇，硕士论文62篇。
（三）研究方法
陈超美教授开发的CiteSpace是进行文献计量分析的有效工具。学术界将基于CiteSpace分析的数据结果视为科学知识图谱，用来探索相关领域的研究热点和演进趋势。文章将160篇有效文献以Refworks格式从CNK I导出，并导入CiteSpa ce（5 .7 R 2）中进行分析。采用CiteSpace文献计量法进行定量分析的同时，同时结合文献研究法进行定性分析。
二、我国CMF领域研究分布状况
（一）我国CMF研究领域的发文量分析
发表论文的数量是显示相关领域研究成果的重要指标，可以反映相关研究是否是学术界的关注的热点[7] 。文章通过文献统计得到CMF文献的年度发文量，如图1。从时间分布来看，2009-2012年是我国CMF领域的探索阶段，这一阶段的发文量共计6篇，占据总文献量的3.75%，年度文献发表呈现出波动现象;2013-2016年是CMF领域稳步发展阶段，该阶段文献量共计23篇，占总文献量的14.38%;2017-2020年是CMF领域快速发展阶段，年平均发文量高达32.75篇的较高水平，截止到2020年11月5日，2020年度发文量高达39篇。从图中可知，我国CMF研究受到学者越来越多的重视，发文量呈现出持续上涨的趋势。
（二）我国CMF研究领域的期刊分布及机构分布
从期刊分布来看，如表1，我国收录CMF文献排名前三的期刊分别是《设计》《工业设计》《家具》，其中收录CMF期刊论文排名第一的《设计》，涵盖了CMF研究的多数成果（95篇期刊论文中，设计占据21篇），具有极高的参考价值。从CMF研究机构分布来看，发表CMF文献排名靠前的机构分别是湖南大学、哈尔滨理工大学、清华大学。总体来看，CMF年度发文量近年来呈现出明显的上升趋势，并已获得国内高校一定程度的重视。
三、我国CMF研究知识图谱绘制
（一）关键词共现知识图谱
文献的关键词是对研究内容的精炼概括，能够有效反映特定领域的研究热点[8] 。文章使用CiteSpace，设置时间跨度为2009-2020年，时间切片为1年，阀值选择TOP50，节点类型为
运行软件后得到由220个关键词节点和377条连线组成的CMF研究的关键词共现知识图谱，如图2。关键词共现图谱中的节点（圆圈）大小代表关键词出现频次的大小，节点越大说明该关键词与其他关键词共现次数的总和越大。节点之间连线的粗细代表两者关联性的大小，连线越粗，关联性越大。线条的颜色显示关键词首次建立连接的时间[9] 。从图2可以看出，CMF领域的关键词共现知识图谱以“CMF”和“CMF设计”关键词为核心，呈放射型发散状，研究分支较多。进一步分析发现，CMF关键词共现图谱中节点关键词之间的关联度较低。从图2 所呈现的信息来看，CMF研究的重要节点有CMF、CMF设计、产品设计、工业设计、色彩、材料、感性工学、感性意象等。CMF研究涉及等诸多领域，并以此不断扩展CMF研究的外延。
（二）CMF研究关键词分布
通过频次与中心度的分析，明确CMF研究热点。从量化的角度分析，CMF领域关键词共计218个。这些关键词揭示了众多研究者在研究CMF过程中涉及到的研究对象、研究方法及相关理论。由于篇幅所限，文章仅列出频次≥3的关键词，并将其按出现频次的高低进行排列，如表2。排名前五的分别为CMF设计>CMF>产品设计>工业设计>色彩。
中心度能够反映热点的重要性，中心度越大，其重要性也越大。一般认为中心度超过0.1的节点为关键节点[10] 。从中心度来看，CMF研究超过0.1的关键词有7个，从高到低分别是，CMF>CMF设计>产品设计>工业设计>感性工学>感性意象=材料。需要注意的是，关键词的频次与中心度并不完全一致，如CMF的频次为51，中心度为0.63，高于CMF设计的0.62。
有些关键词的频次和中心度都很高，如CMF设计、CMF、产品设计、工业设计以及材料等是CMF领域的研究重点与研究热点。感性工学、创新设计、感性意象尽管频次不是很高，但对CMF研究的框架与思路也有很大的影响，也是CMF领域的研究热点。
（三）关键词时区视图
关键词时区视图，将关键词与时间联系起来，用来展示CMF研究领域的关键词随时间的演进情况，以此发现关键词出现时间及关键词之间的相互关系[8] 。文章设置时间跨度2009-2020年，时间切片为1年，选择时区视图（Timezone View），绘制关键词时区视图，用来解释CMF领域的演进趋势，如图3。
四、我国CMF热点主题与演化趋势分析
（一）我国CMF热点主题辨识
参考何厚建等[11] 将关键词进行分类研究，文章结合定量分析得到的关键词共现知识图谱、关键词分布表，在CMF语境下，进行相关文献定性分析，以此将我国CMF研究热点主题归纳为三个不同的层面：（1）CMF设计方法研究，主要包括感性工学、感性意象、趋势研究以及用户研究等关键词;（2）CMF基础研究，主要包括色彩、材料以及表面处理工艺等关键词;（3）CMF应用研究，主要包括创新设计、用户体验、工业设计以及产品设计等关键词，如表3。
1.CMF设计方法研究
把CMF作为研究的对象，结合不同的理论或者方法，在具体的研究过程中提出CMF的设计流程与方法。CMF设计研究方法在理想的情形下应该是定性与定量结合的、主观与客观结合的，除了常用到的问卷调查法、焦点访谈、专家评估法、竞品分析法等，目前较为热门的研究方法包括四个方面：（1）感性意象。感性意象能充分传达消费者的情感需求，通过感性意象研究进行符合用户感觉期望的产品设计。韩飞鸿[12] 在研究感性意象的基础上，将其应用到白色家电CMF设计中，并且提出了白色家电CMF的设计方法;（2）感性工学。感性工学是一种探讨“人”与“物”的关系的理论和方法，将感性工学理论应用到CMF设计中，满足用户感性需求。孙新竹[13] 通过分析色彩、材质与感性之间的对应关系，在感性工学研究的基础上，创新地构建消费电子产品CMF设计研究方法与流程;（3）趋势研究。趋势研究立足于当下从而对未来进行预测，对设计领域有重要意义。程婉琳[14] 从用户情感、市场、上游、流行等角度出发，展开对设计趋势的研究，并以此输出趋势主题，进行渐变色智能手机CMF提案;（4）用户研究。近年来，以老年人、儿童、残疾人为目标人群的CMF设计研究逐渐增加，体现出对弱势群体的关注。杨文博等[15]以学龄前儿童为目标用户，通过生理、心理、行为特征分析，以益智桌为载体，阐述学龄前儿童益智桌的CMF设计方法，并将其应用到实践中。
2.CMF基础研究
CMF作为设计学的一个新兴学科，对CMF概念的研究有利于把握CMF的本质和内涵。CMF包括色彩、材料、表面处理工艺三个元素，每一个部分若分开来单独讲，其理论体系都是很庞大的，对于CMF各个元素的深入分析，有利于深扩展CMF知识体系的深度和广度。国内有很多学者分别围绕着CMF的不同层面进行研究：（1）概念研究。色彩、材料、工艺涉及多个学科的知识领域如材料学、设计学、心理学等。左恒峰[1] 明确了设计领域CMF的研究内容，并提出设计学领域的CMF概念，对于CMF理论体系的构建起到积极推进作用;（2）色彩研究。色彩研究通常指色彩的情感，色彩的创意设计，色彩的语义等的研究。宋文雯[16]从色彩理论入手，对色彩情感及象征意义进行分析，展开对室内空间的色彩设计的研究;（3）材料研究。材料研究主要指材料质感的研究。陈橙等[17] 采用用户实证研究方法，以质感感性语义词为实验语义词，以市场调研而来的材料为具体实验测量对象，对实验材料样本进行感官语义词测量，并用SD法分析实验数据，提出品质感提升的搭配设计方案;（4）表面处理工艺研究。表面处理工艺相对材料而言更易于创新设计，能够为色彩和材料质感带来明显的变化效果，但是表面处理工艺需要以材料为载体，难以脱离材料单独进行研究。
3.CMF应用研究
CMF以相对较低的成本，赋予产品功能属性和情感属性，受到学者的广泛关注。目前，已有不少学者通过CMF理论研究，将其应用到不同行业中，进行相应的工业设计和产品设计研究，从而实现创新设计提升用户体验。我国有很多学者围绕着工业设计、产品设计、创新设计、用户体验等不同层面，展開CMF应用研究的探索：（1）工业设计和产品设计研究。不同行业的设计在功能、美学、人机交互等方面会有差别，使用的CMF设计元素也会有所不同。因此，有必要对不同行业的CMF设计进行研究。仇媛，通过探索色彩、材料、工艺在手机设计开发中的作用，阐述CMF在手机行业开发流程中的应用[2] ;（2）创新设计研究。在产品同质化严重的背景下，通过CMF以相对较低的成本实现产品创新性表达是提升产品竞争力的有效方式。王佳丽等[18] 提出通过运用相同或相似逻辑的色彩设计、材质设计、图案纹理、处理工艺等，形成系列化产品的创新性表达;（3）用户体验研究。CMF作为用户直接感知的部分，是提升用户体验的重要方式。鲁晓涛等[19] 明确用户对CMF的感知途径，将其应用到设计实践中，以此提升用户体验，并提出色彩、材料和表面处理工艺是提升感官体验的有效方式，用户乘坐体验的升级离不开CMF在交通工具领域的研究和应用。
（二）CMF研究演进趋势
参考李细珍等[20] 采用关键词演进趋势图进行研究主题的演化路径分析，文章结合定量分析得到的关键词演进趋势图、关键词分布表，对CMF相关文献进行定性分析，进一步梳理出我国CMF研究的演变路径。
1.探索阶段（2009-2012年）：在此阶段中，CMF、色彩、材料、工业设计是CMF研究重点。仇媛，通过探索色彩、材料、工艺在手机设计开发中的作用，阐述CMF在产品开发流程中所起到的作用[2] 。高校关于CMF的教学刚刚起步，少量学术文献开始对CMF有所涉略，主要涉及CMF理论及基础应用。
2.稳步发展阶段（2013-2016年）：此阶段中，产品设计、CMF设计、感性意象、感性工学是CMF研究重点。韩飞鸿[12] 在研究感性意象的基础上，将其应用到白色家电CMF设计中，并且提出了白色家电CMF的设计方法，辅助白色家电CMF的规范性设计，借助感性意象进行设计方案测评，探究方案是否满足用户需求。由于清华大学、哈尔滨理工大学、北京服装学院等高校的加入，CMF研究稳步发展，主要涉及是CMF设计方法及设计实践。
3.快速发展阶段（2017-2020年）：在此阶段中，趋势研究、儿童家具是CMF研究的重点。杨文博等[15] 以学龄前儿童为目标用户，通过生理、心理、行为特征分析，以益智桌为载体，阐述学龄前儿童益智桌的CMF设计方法，并将其应用到实践中。由于江南大学、南京理工大学等高校加大了对于CMF的研究和CMF设计的教学，以及企业为高校人员在实践中发现问题并提出相应的解决方法提供良好的平台，CMF研究快速发展且研究内容不断深入。由关键词演进趋势图可知，该阶段虽没有较大的节点，但研究内容涉及更加广泛，研究视角更加细化，众多学者从应用行业、研究方法、用户群体等不同层面展开对CMF的深入研究。
自2009年以来，我国学者对CMF的文献研究逐渐从理论层面转向设计实践层面。CMF、工业设计、材料、色彩、产品设计、CMF设计、感性意象、创新设计、感性工学、趋势研究、儿童家具陆续成为我国CMF研究学者关注的热点，形成CMF领域的演进趋势。
结论与启示
（一）结论：文章采用CiteSpace文献计量法进行定量分析的同时，结合文献研究法进行定性分析，对2009-2020年CNKI数据库中以SU=CMF为检索式获取的160篇有关CMF的期刊论文和博硕论文进行统计分析，得出以下结论：
1.通过我国CMF研究年度发文量分析可知，CMF研究受到学者越来越多的重视，发文量呈现出持续上涨的趋势。
2.关于我国CMF研究，期刊收录文献量排名前三的分别是《设计》《工业设计》《家具》，研究机构发表论文数量排名靠前的分别是湖南大学、哈尔滨理工大学、清华大学，CMF研究并已获得国内高校一定程度的重视。
3.我国CMF研究热点主题主要分为三个层面：（1）CMF设计方法研究，主要包括感性工学、感性意象、趋势研究以及用户研究等关键词;（2）CMF基础研究，主要包括色彩、材料以及表面处理工艺等关键词;（3）CMF应用研究，主要包括工业设计、产品设计、创新设计及用户体验等关键词。
4.自2009年以来，我国CMF演变路径分为三个阶段：（1）探索阶段（2009-2012年）;（2）稳步发展阶段（2013-2016年）;（3）快速发展阶段（2017-2020年）。在此过程中，CMF、工業设计、材料、色彩、产品设计、CMF设计、感性意象、创新设计、感性工学、趋势研究、儿童家具陆续成为我国CMF研究学者关注的热点，形成CMF领域的演进趋势。
（二）启示：通过对CMF文献计量分析的结果可以看出，我国的CMF研究工作起步较晚，对CMF的理论和方法的研究仍需要进一步完善。在CMF研究内容和研究方向上，相关研究者在结合研究热点、研究主题、演进趋势的基础上，要勇于探索，不断扩展研究领域，形成跨学科、多分支的研究体系，要在完善CMF理论研究的同时，将理论转化为具体的设计实践，从而推动我国CMF研究的进一步发展与完善。
作者：刘建军 徐娟 孙彪
儿童玩具的人机交互设计论文 篇3：
人机交互在儿童智能玩具中的应用研究
摘 要：随着电子设备在人们生活中的应用越来越广泛，如何实现电子产品与用户之间的交互成为电子产品设计中的一个关键性问题。人机交互的设计被广泛的应用于产品的人机界面设计方面。本文主要针对儿童智能玩具的人机交互进行研究，并且通过对人机交互及其交互界面设计的分析，以期更好的改善目前的儿童智能玩具中的人机交互界面设计。
关键词：儿童智能玩具；人机交互设计；以儿童为中心
随着经济社会的快速发展，电子类产品进入了人们的生活，并且发挥着越来越重要的作用。儿童玩具的应用能够促进儿童的想象力以及思维的发展，并且能够在很多方面唤起儿童对于运用、知觉、想象以及好奇心等。儿童智能玩具的设计指的是以语言信息的识别、肢体的碰触、图像以及文字等信息的交互为手段，发挥智能玩具在儿童阶段成长中发挥的作用，实现对儿童发展潜移默化的影响。在实现机器与用户的交互过程中，良好的交互界面设计能够起到十分关键的作用，良好的交互界面设计能够在很大程度上改善用户的产品体验，对于提升产品的整体客户影响力也有着十分重要的意义。人机交互界面的设计目的是为了实现儿童智能玩具与儿童之间的互动，从用户的角度入手，采用较为简便的界面交互方式取代传统的机械式操作方式，带给用户以全新的产品使用体验，能够充分的发挥智能产品在儿童成长过程中的作用。
1 人机交互与儿童智能玩具设计
1.1 人机交互设计
在人类漫长的进化和生存过程中，人们不断的对所需要的工具进行着不同的改造，并且在使用的过程中也存在着工具适应人类社会发展的变化趋势，这也正是当今人机工程学的来源。人机交互设计的根本出发点是通过实现一种人与机器相互交流的机制，通过改善用户产品体验效果，让用户更加快捷、方便的体验到产品中所蕴含的技术。人机交互设计起源于美国，并且随着以后经济社会的发展取得了迅速的发展，通过设计一种全新的人机交互界面设计方式为用户带来了全新的产品体验。人机交互设计的目的是为了更大程度的增强人们在日常的生活、工作以及通信过程中的方式。并且随着计算机和网络、电子技术的快速发展，人们对于人机交互技术提出了更高的要求，在产品的设计过程中也越来越注重人机交互的设计以及用户体验的考虑。在人机交互的过程中主要包括对象识别、对象理解、对象把握以及信息反馈四个阶段。交互技术的应用是目前产品设计中能够大幅度的改善用户的体验，其根本的出发点就是扩展和增强用户在生活、工作以及通信的方式，并且更加注重用户的交互方面以及用户体验的考虑。
1.2 “以儿童为中心”的交互式儿童玩具
人机交互技术的一个重要研究方向就是自然人机交互技术，强调以人为中心的交互方式。由于儿童的生理特征及心理特征的发展，设计符合儿童使用的交互式玩具显得尤为重要。国内外对面向儿童的人机交互技术已经做了大量的研究，并开发了许多儿童交互式的益智游戏。根据皮亚杰的儿童心理理论，儿童的生理和认方面的能力随着身体的发育而不断的提高，在这个发展过程中，儿童的身体和心理都十分的敏感，“以儿童为中心”的益智玩具能够促进儿童的生长发展。将儿童玩具与自然人机交互技术相结合不但有助于提高儿童的认知发展，还能提高语言发展、身体发展和情感发展。
2 儿童智能玩具中交互设计的应用
目前在儿童玩具设计中应用的人机交互设计方式主要包括肢体碰触、语音控制以及图像交互等，其具体的应用需要根据儿童玩具设计需要进行选择，可以采取多种人机交互方式并存的方式，以更好的改善儿童智能玩具中人机交互界面的设计。
2.1 肢体碰触在儿童智能玩具人机交互设计中的应用。肢体碰触的方式是一种全新的交互方式，它成功的扩展了人机交互的设计范围。采用肢体碰触的交互方式可以不需要语音控制就可以实现人机交互，而且通过在玩具上的触摸屏幕，一旦儿童碰触到屏幕就会发出声音或者产生机械震动。这些都会在无形中加大了儿童对于玩具的兴趣，同时也可以让儿童学习到一定的日常交际用户和知识，起到了很好的人机交互的效果。在交互式设计的益智类玩具中，具有较高的科技含量，通常在玩具的内部会发布有若干个传感器。分别处于不同的位置，在接触到使用者的碰触以后就会给出反应。
2.2 语音控制在儿童智能玩具人机交互设计中的应用。由于性别以及年龄阶段等存在的差异，使得儿童玩具的设计具有更大的多样性。因此在儿童智能玩具的设计过程中要更多的考虑到设计的安全性以及适龄性。语音识别技术主要包括连续性的词汇语音识别，即通过借助计算机平台实现对于听写功能的识别，同时还包括将语音查询系统运用于小型化的机器中进行应用，其主要通过一些特殊的硬件载体来实现，包括智能玩具、智能家居以及汽车电子设备等。在儿童智能玩具的设计过程中，为了更好的改善儿童智能玩具的教育和娱乐功能，大量的应用了语音控制以及肢体碰触等创新型交互方式，受到了儿童和家长的青睐。儿童阶段对于玩具有着巨大的需求，也是成长过程中不可缺少的部分，因此在儿童智能玩具的设计过程中就需要更加注重对儿童本身特点的考虑，既要充分发挥儿童智能玩具娱乐的功能，同时还需要考虑到对儿童的身心健康和智力发育的影响，因此儿童玩具中的人机交互设计是极其关键的。首先儿童玩具的设计要更加明确其设计的性质以及玩具的特点，在对玩具本身的形象刻画方面要起到增加儿童眼界、促进儿童智力提高的目的，同时还可以通过智能玩具的设计帮助儿童获得一些日常生活中的常识，培养儿童的性格，而且智能玩具交互界面的设计对于提升儿童的社会交际能力也有着很大程度的帮助。儿童智能玩具的设计具有十分严格的限制，这主要是由于儿童对于事物具有较高的模仿能力，却缺少足够的长时间情趣，因此对于儿童智能玩具的设计需要具有更高的人机交互设计考虑。传统的玩具在进行设计时只是简单的从外观上进行设计，缺少必要的人机交互，而采用全新人机交互功能设计的智能玩具具有较高的交互功能，能够实现语言对话控制，这些新型的人机交互功能对于提升儿童的兴趣有着较大的影响，能够在很大程度上改善儿童对于玩具兴趣持续时间短的特点，而且还可以在儿童与智能玩具的交互过程中学到一些基本的常识，对于提升儿童的语言表达能力有着十分重要的帮助。
2.3 图像交互在儿童智能玩具人机交互设计中的应用。与传统的普通玩具不同，儿童智能玩具主要用于对处于儿童阶段的使用者进行智力、记忆力以及语言表达能力的锻炼。拼图游戏等吸引着越来越多儿童的兴趣，并且能够在游戏的过程中提高儿童的逻辑思维能力和对玩具的兴趣。通常情况下，在儿童智能玩具的开发过程中选择的是多种交互方式相互结合的方式，以在更大程度上提升智能玩具的体验效果。因此，基于图像交互的儿童智能玩具更加满足提升儿童智力和思维能力的需求，提升儿童的思维能力和动手动脑的能力以及相关的眼手协调能力。同时图像交互还能够培养儿童对于事物和色彩的辨别能力，提升儿童的智力发育水平。
参考文献：
[1]王震亚，刘和山.谈人机交互原理在产品设计中的应用[J].包装工程，2009，2.
[2]吴国荣，王微.儿童智能玩具中人机交互设计的研究[J].包装工程，2012，18.
[3]姚力宁.儿童智能玩具的设计策略模型[J].包装工程，2009，09.
作者简介：申璐（1986-），女，陕西西安人，硕士，学生，研究方向：景观与动画技术。
作者单位：北京林业大学，北京 100083
作者：申璐