一种提高自闭症儿童泛化能力的训练方法与流程

本发明属于自闭症康复训练技术领域，具体涉及一种提高自闭症儿童泛化能力的训练方法。

背景技术：

儿童孤独症(简称孤独症，或自闭症)是发生于儿童早期的一种涉及感知觉、情感、语言、思维和动作与行为等多方面的发育障碍，也是广泛发育障碍中最为常见和典型的一种，当今社会自闭症儿童的数量逐年增加，引起了社会和人们的广泛关注。目前对于自闭症的干预方法和训练装置层出不穷，但多数只能改善一些表面症状，对于自闭症患儿的社交沟通和独立生活却帮助甚微。孤独症儿童学习时常会陷在一个非常具体或特定的形式中，难以适应变化的环境，因为他们缺少泛化能力。泛化就是某一反应与某种刺激形成条件联系后，这一反应也会与其他类似的刺激形成某种程度的条件联系，这一过程称为泛化，简单来说就是将过往的经验和未知体验建立联系的能力。匹茨堡大学精神与神经学教授nancyminshew指出，自闭症个体需要用一种促进泛化的方法去教导，而不是采用增强其特殊性的方法。例如，在学习关于什么是“狗”的内容的时候，运用范围广泛的各种狗的例子，甚至更广泛一点，包括全部的动物。从一开始就融入变化，促进学习一个广泛的概念，而不是一个特定的例子。泛化在自闭症儿童的辅助训练过程中非常重要，要实现受训的儿童可以在接受训练后与不同的人，不同的物或者在不同的环境下运用同一认知技能的过程。

由于自闭症学生的抽象思维能力和逻辑思维能力较弱，学习和泛化能力较差，缺少这种能力学习效率十分低。当受试者学会了某一事物或某一知识点后，要及时地就这一事物或知识点在生活中进行泛化，促进受试者联系生活，将知识运用到生活，形成知识的循环。依靠泛化能力举一反三，触类旁通，最终达到将所学知识转换成所需要的社会经验，以此来指导日后的生活学习。而传统教学方法和设备已无法满足要求，因此在使用常用教学方法外，我们提出将混合现实(mr)技术纳入自闭症儿童认知泛化能力的干预训练中，在现实场景上叠加虚拟图像，并用于传统教学模式中，多方位配合教学，相辅相成，形成互动性教学模式，着重对自闭症患者的泛化能力进行更有效、更便捷的训练。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种提高自闭症儿童泛化能力的训练方法，容易刺激学习动机的循序发生，提高学习泛化效果。

本发明采用的技术方案是，一种提高自闭症儿童泛化能力的训练方法，使用一种提高自闭症儿童泛化能力的训练系统，包括mr学习桌和第一mr眼镜、第二mr眼镜，mr学习桌通过无线传输模块连接第一mr眼镜和第二mr眼镜；

mr学习桌包括桌面，桌面内部连接中央控制模块，中央控制模块连接多个学习模块，中央控制模块分别连接开关a、音频输出模块、答案按钮区、无线通讯接口a、充电口，开关a、音频输出模块、答案按钮区、多个学习模块均连接在桌面的外表面；

多个学习模块包括第一学习模块、第二学习模块、第三学习模块，第一学习模块、第二学习模块、第三学习模块均包括操作区和控制区；

第一学习模块为食物认知训练模块，相应的操作区为水果、蔬菜图标按键，相应的控制区为等级一按键a、等级二按键a、等级三按键a；

第二学习模块为动物认知训练模块，相应的操作区为动物、植物图标按键，相应的控制区为等级一按键b、等级二按键b、等级三按键b；

第三学习模块为生活产品认知训练模块，相应的操作区为家具、餐具、电器图标按键，相应的控制区为等级一按键c、等级二按键c、等级三按键c；

第一mr眼镜、第二mr眼镜均包括镜架，镜架连接mr图像投影仪和接收mr图像投射的镜片，mr图像投影仪连接无线通讯接口b，镜片为半透半反射镜片，无线通讯接口b连接开关b，无线通讯接口b与无线通讯接口a配对连接，mr图像投影仪上连接蓄电池；

具体按照以下步骤实施：

步骤1、开启开关a、开关b，受训儿童佩戴第一mr眼镜，指导者佩戴第二mr眼镜，指导者选择多个学习模块中一个学习模块；

步骤2、选择学习等级，按压该学习等级中的一个图标按键，则该图标的相关信息传递至中央控制模块，中央控制模块将音频和图像信息处理处理后分别传输至音频输出模块和镜片上，并按照设定的顺序和时长对图标按键对应的图标进行讲解演示；

步骤3、在第二mr眼镜上呈现图片和文字问题信息，第一mr眼镜上呈现图片信息，指导者与受训儿童根据呈现信息进行语音互动，并根据受训儿童互动结果按动答案按钮区处相应的按钮；

步骤4、中央控制模块读取答案按钮区处相应的按钮信息，并进行计算处理获得相应的评分；

步骤5、当按动按钮次数与该等级图片信息中设定问题次数相同时，给出评分总和；

步骤6、当评分总和大于设定的分数阈值时，该等级训练完成，进入下一等级训练；否则返回步骤2。

本发明的特点还在于：

镜架上还连接固定带，固定带上还连接固定带调整器。

桌面底部连接支撑轴，支撑轴底部连接底座。

蓄电池连接usb接口。

无线通讯接口a为蓝牙a，蓝牙a连接蓝牙开关a，无线通讯接口b为蓝牙b，蓝牙b连接蓝牙开关b。

无线通讯接口b连接通讯指示灯。

步骤3具体过程为：

若指导者按压等级一按键，通过两个镜片上呈现物体的颜色、形态和表现形式，并根据受训儿童互动结果按动答案按钮区处相应的按钮；

若指导者按压等级二按键，两个镜片上出现图标上物品的动态变换，指导者通过物品的变换与受训儿童进行问题互动，并根据受训儿童互动结果按动答案按钮区处相应的按钮；

若指导者按压等级三按键，两个镜片上模拟演示图标上物品的使用方法，指导者对演示内容进行提问，并根据受训儿童互动结果按动答案按钮区处相应的按钮。

本发明的有益效果是：

本发明一种提高自闭症儿童泛化能力的训练方法，采用mr学习桌和两个mr眼镜，mr眼镜上可以显示图片和文字信息，指导者根据眼镜上显示的信息对受训儿童进行提问，方便了非专业家长人群的使用；mr眼镜虚拟图案相结合，使干预的效果更具生态化和互动性，打破了传统教学方式单一片面的弊端，为自闭症教学提供了一种新的有效途径；而且通过受教者和施教者在密切接触的自然环境下进行，克服了诸如电子游戏方式训练时存在的沟通欠缺、互动不够、儿童心理抵触等不足，培养了自闭症儿童的语言、肢体表达和社会互动感知泛化能力。

本发明一种提高自闭症儿童泛化能力的训练方法，根据物体颜色、形态等进行等级划分，并对每个等级的物体进行讲解和演示，使受训儿童更能清楚的辨识不同颜色、形态和位置空间下的概念统一，能够有效提高受试人员的泛化能力；本发明的训练方法，强调在非隔离的自然情境下进行干预，增强人人之间的互动沟通能力；以实物来进行训练，容易刺激学习动机的循序发生，提高学习泛化效果；语音交互，有别于机器发音，同时训练语言功能，而且不同指导者发音不同，有体验感，现实感。同时有效地吸引自闭症儿童的兴趣，提高用户黏度，将视觉和听觉同时调动起来，改善了自闭症儿童注意力不集中的症状。

本发明的训练方法，提出了与学习内容等级相对应的评估标准等级划分，在患儿通过上一等级的测试评估后，方可进行下一阶段的学习。该等级分类是结合儿童对物体的认知过程，从易到难，训练强调新的学习活动应从先前的旧经验中延伸。在进行新的活动时，训练者可穿插先前已经掌握的简单任务以增加儿童尝试反应的次数，提高继续学习的动机。

附图说明

图1是本发明一种提高自闭症儿童泛化能力的训练系统外观结构图；

图2是本发明中mr学习桌立体结构示意图；

图3是本发明中mr学习桌俯视图；

图4是本发明中某个学习模块结构示意图；

图5是本发明中第一mr眼镜、第一mr眼镜结构示意图；

图6是本发明一种提高自闭症儿童泛化能力的训练系统内部结构示意图；

图7是本发明一种提高自闭症儿童泛化能力的训练方法流程图；

图8是本发明选择第一学习模块等一按键a时第一mr眼镜、第二mr眼镜上的显示；

图9是本发明选择第一学习模块等二按键a时第一mr眼镜、第二mr眼镜上的显示；

图10是本发明选择第一学习模块等三按键a时第一mr眼镜、第二mr眼镜上的显示。

图中，1.第一学习模块，2.第二学习模块，3.第三学习模块，4.中央控制模块，5.开关a，6.音频输出模块，7.答案按钮区，8.充电口，9.蓝牙开关a，10.桌面，11.底座，12.支撑轴，13.mr图像投影仪，14.镜片，15.通讯指示灯，16.固定带，17.固定带调整器，18.开关b，19.usb接口，20.蓝牙开关b，21.镜架，22.无线通讯接口a，23.无线通讯接口b，24.第一mr眼镜，25.第二mr眼镜。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种提高自闭症儿童泛化能力的训练方法，使用一种提高自闭症儿童泛化能力的训练系统，如图1所示，包括mr学习桌和第一mr眼镜24、第二mr眼镜25，mr学习桌通过无线传输模块连接第一mr眼镜24和第二mr眼镜25；

如图2、图3所示，mr学习桌包括桌面10，桌面10底部连接支撑轴12，支撑轴12底部连接底座11，桌面10内部连接中央控制模块4，中央控制模块4连接多个学习模块，中央控制模块4分别连接开关a5、音频输出模块6、答案按钮区7、无线通讯接口a22、充电口8，开关a5、音频输出模块6、答案按钮区7、多个学习模块均连接在桌面10的外表面；

如图4所示，多个学习模块包括第一学习模块1、第二学习模块2、第三学习模块3，第一学习模块1、第二学习模块2、第三学习模块3均包括操作区和控制区；

第一学习模块1为食物认知训练模块，相应的操作区为水果、蔬菜图标按键，相应的控制区为等级一按键a、等级二按键a、等级三按键a；

第二学习模块2为动物认知训练模块，相应的操作区为动物、植物图标按键，相应的控制区为等级一按键b、等级二按键b、等级三按键b；

第三学习模块3为生活产品认知训练模块，相应的操作区为家具、餐具、电器图标按键，相应的控制区为等级一按键c、等级二按键c、等级三按键c。

中央控制模块4包括一个单片机，在进行训练模块的过程中，操作者按压学习模块中的操作区按键，中央控制模块4能够识别该按键相应的内容，并将该内容通过音频输出模块6播出，同时通过图像输出模块14演示。

开关a5用于在操作者使用该学习桌时，开启装置进行工作或者关闭装置停止工作。

音频输出模块6包括一个扬声器，在接受到中央控制模块4传输的音频信息后，通过扬声器播放声音将其及时反馈给操作者。

答案按钮区7包括三个按钮，用来由指导人员判断受试者回答情况，7.a等级p，7.b等级e，7.c等级f，将结果传输至中央控制模块4。

充电口8由外接的充电线连接家用电源为整个学习桌提供电力支撑。

如图5所示，第一mr眼镜24、第二mr眼镜25均包括镜架21，镜架21连接mr图像投影仪13和接收mr图像投射的镜片14，mr图像投影仪13连接无线通讯接口b23，镜片14为半透半反射镜片，一方面人眼可透过镜片观察外部环境，另一方面观看投射至mr眼镜片上的图像，这种方式在不影响受训者和教育者之间视线、语言、肢体交流的同时，还可以按照镜片上的图像进行共同学习训练。同时这种方式只需要将制作好的图像投射至镜片上，虚拟处理技术要求不高，价格便宜，后续知识升级更新方便。这种mr眼镜常用于复杂设备的巡检和对照维修、排爆头盔等场合，采用现有产品进行定制，也可以直接购置watchar的现成产品。

第一mr眼镜24、第二mr眼镜25上的无线通讯接口b23连接开关b18，能够控制第一mr眼镜24、第二mr眼镜25投影的总开关，无线通讯接口b23连接通讯指示灯15，无线通讯接口b23与无线通讯接口a22配对连接，mr图像投影仪13上连接蓄电池，蓄电池连接usb接口19。

镜架21上还连接固定带16，固定带16上还连接固定带调整器17。

固定带16用于保持在操作者使用该第一mr眼镜24、第二mr眼镜25的同时，在头部进行运动时，将眼镜稳稳地固定于头部。

固定带调整器17用于在操作者个体差异较大时，可以通过收短或放长固定带，将眼镜舒适的固定在操作者头部。

无线通讯接口a22为蓝牙a，蓝牙a连接蓝牙开关a9，无线通讯接口b23为蓝牙b，蓝牙b连接蓝牙开关b20。

如图6所示，学习桌模块包括中央控制模块4、音频输出模块6、答案按钮区7、和发射图像的无线通讯接口a22，中央控制模块4内置存储器。眼镜模块则包括接受图像的无线通讯接口b23、投影图像的mr图像投影仪13、显示图像的镜片14。

操作者按动等级选择按钮后，根据设定的内容，将中央控制模块4内的图像通过学习桌模块上的无线通讯接口a22发送至眼镜模块上的无线通讯接口b23，并在镜片14上同步显示图像。

如图7所示，具体按照以下步骤实施：

步骤1、开启开关a5、开关b18，受训儿童佩戴第一mr眼镜24，指导者佩戴第二mr眼镜25，指导者选择多个学习模块中的一个学习模块；

步骤2、选择学习等级，按压该学习等级中的一个图标按键，则该图标的相关信息传递至中央控制模块4，中央控制模块4将音频和图像信息处理处理后分别传输至音频输出模块6和镜片14上，并按照设定的顺序和时长对图标按键对应的图标进行讲解演示；

步骤3、在第二mr眼镜25上呈现图片和文字问题信息，第一mr眼镜24上呈现图片信息，指导者与受训儿童根据呈现信息进行语音互动，并根据受训儿童互动结果按动答案按钮区7处相应的按钮；

具体过程为：指导者通过按动操作区的图标按键，再按压等级一按键，通过图像输出模块14上呈现物体的颜色、形态和表现，并根据受训儿童互动结果按动答案按钮区7处相应的按钮；

按压等级二按键，图像输出模块14上出现图标上物品的动态变换，指导者通过物品的变换与受训儿童进行问题互动，并根据受训儿童互动结果按动答案按钮区7处相应的按钮；

按压等级三按键，图像输出模块14上模拟演示图标上物品的使用方法，指导者对演示内容进行提问，并根据受训儿童互动结果按动答案按钮区7处相应的按钮。

步骤4、中央控制模块4读取答案按钮区7处相应的按钮信息，并进行计算处理获得相应的评分；

步骤5、当按动按钮次数与该等级图片信息中设定问题次数相同时，给出评分总和；

步骤6、当评分总和大于设定的分数阈值时，该等级训练完成，进入下一等级训练；否则返回步骤2。

当指导人员和受试者佩戴上mr眼镜，将学习桌上的某一学习模块旋转至正前方，选择该模块的学习等级模式(等级一、等级二、等级三)，并按压该模块中的某一特定物体的图标时(这个图标是图案，实物图案与3d虚拟图案有区别)，该模块即被激活。通过按压图形标识将信息传递给中央控制装置，经过中央控制模块a4中处理，将信息传递给音频输出模块6，播放出声音。同时学习桌上的音频输出模块6即扬声器开始介绍图示相关信息，每5分钟一次，循环播放；在5分钟的间隔中，若再次触发按压事件，语音计时归零，重新进入下一个5分钟循环。在整个使用过程中，当指导者和受训儿童可同时通过mr眼镜观察到与当前内容所匹配的三维虚拟图像。当在控制区域选择等级一时，指导人员和受试者视野中的mr图像将结合语音系统，针对被选物体的不同颜色、形态等基本特征进行讲解和演示；当在控制区域选择等级二时，会对该物体的不同生长环境、使用场景进行变换；当在控制区域选择等级三时，会对物体的使用方法、过程进行讲解和演示。当每一等级的讲解演示结束后会有测试提问模块，指导人员可通过观察记录受试者的反应进行打分，判断受试者是否可以进入下一等级的训练，如果可以，则选择高一等级的训练模式；反之再进行本等级的重复训练。通常这种在非隔离的自然情境下的阶梯型的训练方法，患儿可提高继续学习的动机，进行有效的学习并类化社会互动的能力，促进知识的泛化和新行为的习得。

实施例1

对食物认知训练

选择第一学习模块1，指导者按压“苹果”图标按键，虚拟的三维苹果图像会通过mr眼镜展现在指导者和受训儿童视野中，然后按压控制区域中的等级一a的按钮时，此时音频播放系统中的扬声器会根据三维图像进行苹果的介绍和讲解，等级一介绍的是苹果的不同颜色、形态和表现形式。每5分钟一次，循环播放；在5分钟的间隔中，若再次触发按压事件，语音计时归零，重新进入下一个5分钟循环。在讲演单元结束后进入测试提问单元，指导人员和受试儿童的视野中会出现特定内容的图片和动画对上述讲解重点内容进行巩固和练习，同时，系统将相关问题题目通过mr眼镜传送到指导人员视野中，引导其对受训儿童进行提问和互动，在测试提问结束后，指导人员对受试儿童的回答情况进行等级评估，如图8所示，在测试提问结束后，指导人员对受试儿童的回答情况进行等级评估，并选择相应的等级按键。

按压等级二a的按钮时，眼镜中所观察到的mr三维图像将进行动态变化，苹果变成了在树上的苹果、盘子中的苹果和书中的苹果，此时音频播放系统也会随之配合。在讲演结单元束后进入测试提问单元，系统将相关问题题目通过mr眼镜传送到指导人员视野中，引导其对受试患儿进行提问和互动，如图9所示，在测试提问结束后，指导人员对受试儿童的回答情况进行等级评估，并选择相应的等级按键(等级p、e、f)。

按压等级三a的按钮时，眼镜中所观察到的mr三维图像将进行动态变化，模拟演示如何吃苹果，此时音频播放系统也会随之配合讲述。在讲演结单元束后进入测试提问单元，系统将相关问题题目通过mr眼镜传送到指导人员视野中，引导其对受试患儿进行提问和互动，如图10所示，在测试提问结束后，指导人员对受试儿童的回答情况进行等级评估，并选择相应的等级按键(等级p、e、f)。

中央控制模块4读取答案按钮区7处相应的按钮信息，并进行计算处理获得相应的评分；当按动按钮次数与该等级图片信息中设定问题次数相同时，给出评分总和；当评分总和大于设定的分数阈值时，该等级训练完成，进入下一等级训练。

从以上训练方法中可知，本发明的训练方法，主要通过对受训儿童的视觉、听觉锻炼感知觉泛化能力，通过语言理解、语言表达锻炼语言与沟通泛化能力，通过经验表征、概念、因果关系锻炼认知泛化能力，通过以上能力的提升锻炼，进而提高自闭症儿童综合泛化能力。

通过整个训练过程，受试患儿既能直观的认识真正的苹果形态、生长环境和使用方式，更能清楚的辨识不同颜色、形态和位置空间的苹果，解决了因为变量(颜色，位置)的改变，造成受试人员依然不清楚该物体的问题。此外，在提问环节中自闭症儿童获也可得与同伴进行眼神、面部表情及肢体语言互动的机会，利用同伴互动结合本发明系统的引导，可以让自闭症儿童在普通真实的社会环境中，进行有效的学习并类化社会互动的能力，从而全面有效提高了受试人员的泛化能力。

通过上述方式，本发明一种提高自闭症儿童泛化能力的训练方法，主要包括讲解演示模块、测试提问模块、评估分级模块；根据中国残疾人联合会康复部统一制定的《孤独症儿童发展评估表》设置，将对物体感知觉泛化能力发展评估科学分成三个等级进行训练，其中第一等级主要针对某一物体的不同颜色、形态等基本特征进行讲解和演示；第二等级针对该物体的不同生长环境、使用场景进行讲解和演示；第三等级针对该物体的使用方法、使用过程进行详细讲解和演示。通过整个训练过程，受试患儿既能直观地认识事物的不同形态、生长环境和使用方式，更能清楚的辨识不同颜色、形态和位置空间下的概念统一，解决了因为变量(颜色，位置)的改变，造成受试人员依然不清楚该事物的问题，从而有效提高了受试人员的泛化能力。