人物风采

课程回顾 | 开源与建模&信息交互设计：科艺融合赋能儿童医疗创新

开源与建模

信息交互设计

23级工业设计&视觉传达本科生

课程介绍

在数字化与智能化的时代背景下，“技术+设计”的融合不断拓展设计学科的边界。设计已由传统的单一美学创造，转向依托信息交互逻辑与硬件开发能力的系统性解决方案构建。开源硬件平台的发展为设计实践提供了坚实的技术支持，使创意概念能够通过传感器应用与编程实现物理化的交互体验；与此同时，信息交互设计的深化要求设计师掌握用户需求分析、界面架构设计等核心方法，在数字界面与实体装置的联动中实现用户行为的有效引导与体验的持续优化。具备跨技术与设计的综合能力，已成为应对智能时代复杂需求的核心专业素养。

本课程面向工业设计专业与视觉传达专业二年级本科生，是一门专业核心课程。课程重点围绕“信息交互设计”与“开源硬件建模”两大核心理念、方法与技能，旨在帮助学生构建理论与实践相结合的能力培养体系。通过系统学习，学生不仅将掌握开源硬件领域的技术，熟悉从设计概念到硬件原型的完整开发流程；还将深入理解信息交互设计中的用户研究理论，具备从用户体验视角完成数字界面交互设计的能力。课程突破传统学科界限，强调技术实现与设计思维的深度融合，致力于培养学生的跨领域综合问题解决能力。

此外，课程与上海儿童医学中心合作，针对儿童就医场景开展系统性的设计探索。学生将通过深入调研患儿行为习惯、医疗护理流程及家长需求，提炼设计命题，并以小组形式完成从需求调研、概念设计到原型制作的全过程项目。在实践环节，学生需综合运用开源硬件开发与信息交互设计技能，开发兼具创新性与实用性的儿童友好型医疗产品原型。该实践不仅强化了学生的跨学科协作与设计落地能力，更通过对儿童医疗需求的深度关注，培养设计服务社会的责任意识。

​授课团队

课程导师

刘  钊 / LIU Zhao  

萧  冰 / XIAO Bing

合作导师

沈碧玉 / SHENG Biyu

上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心

课程助教 

任康鑫 / REN Kangxin

李雨峰 / LI Yufeng

成果展示活动

“儿童友好CARE+X”创新人才实践培养基地

2025年5月19日，由上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心与上海交通大学设计学院联合主办的“儿童友好CARE+X”创新人才实践培养基地成果展示活动在上海儿童医学中心举行。本次活动以“科艺融合，赋能儿童”为主题，集中展示15组学生团队的创新项目，展现了医工交叉合作的丰硕成果。

上海儿童医学中心副院长杜隽、上海交通大学学生创新中心党总支书记熊振华、设计学院党委书记武超等为活动致辞，强调“创新、融合、转化”三大关键词。活动邀请了上海申康临床创新转化研究院副总裁王立言、上海交通大学医学院成果转化处主管孟祥等上级主管部门、企业投资方代表，以及主任护师徐丽华、傅丽娟等护理权威专家，形成“医学－技术－资本”多元视角的深度对话，为同学们的项目落地提供专业指导。本次活动由基地联合负责人、上海儿童医学中心护理部副主任沈碧玉，上海交通大学文科建设处副处长刘钊主持。

在项目路演环节，15组学生团队以“5分钟路演+3分钟跨界点评”的形式，展示了科艺融合的创新成果。临床专家与设计导师组成的评审团从医学可行性、技术落地性及儿童友好性三大维度进行点评，现场碰撞出多个优化方案。

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 项目展示

01 针对慢性肾病患儿的延续性护理系统

陈潇涵  董立希  凯撒  娜吉达  森芭特  陆欣悦

本设计面向5至10岁慢性肾病患儿，打造一套贯穿病房与家庭的延续性护理系统。核心产品“治疗小怪兽”是一款基于树莓派的掌机设备，集成图像、颜色及语音识别传感器，采用游戏化方式引导患儿轻松完成尿检、血压等日常数据记录，并在虚拟世界扮演“小医生”，提升疾病认知与治疗主动性。系统配套家长端App，实现健康数据实时同步、远程咨询及社区交流，增强家庭护理信心。通过按疾病类型分组的线上营地，孩子们能结识同伴，家长亦有互助平台，减轻心理压力。该系统融合软硬件技术与云服务，构建稳定、可扩展的数字互动平台，将传统医疗记录转化为富有教育性、趣味性和社交性的持续体验，形成“记录—反馈—成长”的闭环管理，助力患儿身心健康同步发展。

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02 墙上绘本：住院部走廊墙面儿童友好交互设计

罗恺祎  朱起影  曹佳一  陈翎嘉  黄绮然  林星

墙上绘本是为3-12岁住院儿童设计的可互动的住院部走廊墙面，旨在从环境设计角度提供情绪支持和知识科普的融合体验。我们从儿童心理需求出发，考虑到住院儿童在禁食、手术分离焦虑和采血等情境下易产生恐惧心理，于是将医院元素融入儿童插画风格场景中并结合现实案例设计相关剧情来缓解负面情绪。当孩子们完成整个绘本互动后，可以通过扭蛋机获得勇气小礼物，在完成转述任务加强记忆后可获得额外奖励。利用走廊墙壁这一可得性空间，不仅方便孩子轻松地参与互动，增强获得同伴支持的可能，还可以为孩子们营造情绪疗愈和趣味教育的环境，整体构筑一个更为友好和舒适的就医环境。

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03 梦友：儿童睡眠呵护灯

许朝凯  廖彦杰  林子欣  李仕祺  陈德维  李则学

这是一款专为3-12岁儿童设计的智能睡眠监测与守护产品，灵感来源于中国传统神兽梦貘。产品集床头照明、睡眠引导、实时监测和异常预警于一体，通过柔和的声光帮助孩子快速入睡，智能识别呼吸频率及睡眠阶段。针对梦游、梦魇、夜惊等睡眠异常，系统会自动启动安抚或通过App及时通知家长。配套App提供实时睡眠状态动画、历史数据查询、睡眠知识科普及个性化设置，便于家长全方位管理儿童睡眠。产品操作简便，采用拍击控制灯光、捏按静音，融合多传感器实现精准监测，分级处理睡眠异常。温湿度和噪音环境监测确保舒适睡眠空间。梦貘卡通造型亲切可爱，增强儿童使用兴趣。该产品适合有睡眠异态需求的儿童及家庭，助力营造安心、健康的睡眠环境，缓解家长焦虑，促进儿童优质睡眠。

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04 基于机器学习的肌电+⼼率 多模态局灶性运动性癫痫发病监测

周嘉慧  陈科豪  叶盖  王云⻜  ⻢⼦航  考赛尔

“无忧萌环” 是专为局灶性运动性癫痫患儿设计的可穿戴智能监测系统，适用于夜间儿童医院神经外科病房及日常场景。该系统通过 Noraxon MR3 监测肌电信号、MAX-30102 采集心率数据，经 Arduino uno 开发板传输至电脑，结合预设肌电权重 0.7、心率权重 0.3 的 CNN 模型（后续计划采用 RNN/LSTM）分析，可实时捕捉发作时肌肉异常放电及心率变化，自动触发家长与医院两端报警，同步生成图表辅助医生判断。产品采用安全材质、3D 打印卡通外壳，支持患儿 DIY 贴纸设计，兼具舒适性与趣味性；使用中持续积累数据优化模型，构建专属肌电数据集。其优势在于多模态验证准确性高、便携低成本，可缓解家长担忧、降低医护漏检风险，助力构建医患实时联动的癫痫监测治疗体系。

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05 雾化体验游戏化的呼吸科治疗空间

赵文韬  劳啦  吕晨爽  杨茗  陈睿逸  邓佳杰

涂乐园是聚焦 3 - 6 岁呼吸疾病儿童雾化治疗康复期的 “雾化体验游戏化的呼吸科治疗空间” 全流程设计。针对该年龄段儿童雾化时易产生焦虑、依从性差等问题，运用 TouchDesigner 技术打造互动墙面，让孩子借呼吸控制画面发光量与动态，治疗中可画画填色、探索新事物，搭配动态捕捉设备、Arduino 传感器等，构建趣味交互体系。产品造型有蘑菇小背包、小象雾化面罩等童趣设计，从细节创新（如小动物陪伴、互动激励、贴合康复流程）入手，借游戏化模式改善雾化体验，提升治疗依从性与效果，还预留其他主题场景拓展空间 ，助力儿童更轻松接受雾化治疗 。

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06 填字游戏：儿童语言诊疗场景的趣味性诊疗模式设计

顾心远  张长瑞  玉光甫  方晨潞  周乐陶  何昕诺

本项目是针对儿童语言发育缓慢中的语言表达不清症状进行的用户自定义多模态看图写话游戏设计。产品采用多维感官拼字游戏的诊疗方式对儿童表达不清的症状进行训练诊疗。家长可以通过ai图像生成技术来为孩子自定义关卡，使不同语言表达能力等级的孩子能够进行不同程度的个性化的诊疗。

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07 贪吃兔：脑瘫儿童康复游戏

吴佳濛  张薷月  王心悦  刘璐阳  龙静怡  林心悦

本产品是一款专为脑瘫儿童设计的游戏化上肢康复训练装置。儿童通过挥手、抓握等手部动作，操控屏幕中的虚拟角色“小兔子”左右移动，精准接取持续下落的胡萝卜。游戏通过实时音效、得分奖励等互动反馈，将康复训练转化为趣味挑战，激发儿童主动参与。配套家长端APP可实时监测训练数据（如动作频率、完成度等），并设有社交模块支持家长分享康复进度、参与线上互助社群，既帮助患儿在互动中建立社交信心，也通过可视化数据提升家庭康复的参与感与科学性。

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08 CureColour愈色：游戏化鼓励儿童自主涂药的智能涂药笔

郑冰清  阿依比可·宽尼西白克  方文杰  吴雨潼  朱奕鸣  李牧泽

CureColour愈色是一款将涂抹药物转化为在患处绘画，激发儿童对涂药行为的兴趣，从而建立依从性的智能涂药笔。通过药膏自动从造型可爱的笔头流出，与水族馆的简笔画风格游戏相结合。儿童能够在帮助各式各样的海底小动物完成任务，例如帮助琴海豹画出小号、帮助小丑鱼画出栖身的珊瑚的过程中，将药膏以绘画的方式涂抹在患处，完成趣味横生的涂药日常。

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09 儿童友好居家口吃监测康复系统

张斯旖  山哲栋  宋昊润  王琚瑶  徐诗雨  任奕菲

“拾音”是一款面向6-12岁神经发育型口吃患儿的居家监测康复一体化系统，该系统通过游戏化训练与智能技术相结合，为儿童、家长、医生三方用户提供了便捷高效的居家检测和康复方案。系统以“小精灵Echo”的冒险故事为主线，融入语音检测、节奏训练等趣味关卡，搭配LED灯带和应变片等硬件对孩子的发音状态进行实时反馈，同时基于百度智能云语音识别技术和语音分析模型等自动监测口吃事件，生成康复报告供家长和医生跟踪进展，并通过积分奖励、拼图兑换等激励体系，帮助患儿在4周高强度训练中改善语言能力，减少就医依赖，实现“专业治疗家庭化”，让康复过程更科学、更轻松。

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10 结合口肌训练和语音康复治疗的儿童友好自主训练系统

范佳玥  陈笑晗  曾文馨  汤子楠  王昱昕  周盈莹

泡芙大冒险是一个结合口肌训练和语音康复治疗的6+儿童友好自主训练系统。系统儿童端软件部分融合阶梯式游戏任务，即时奖励反馈和IP角色陪伴，硬件部分的韧性旋转胶圈能自适应各种儿童口部结构减轻训练不适感，内置的多种传感器实现了训练器材多合一，降低家长看护清洁负担。配套手机app包含家长端数据追踪与医生端动态难度调节。系统通过儿童心理学设计，将构音障碍康复训练转化为冒险叙事，以多维度互动提升依从性与康复效率。

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11 4-7岁儿童术前吸入式麻醉诱导预训练多人交互游戏与面罩外观组件设计

金炜越  陈韵西  陆俊辰  钟焯然  郑一帆  王健阳

“吹吹气球！乐园（Puff Puff Park）”是一款专为4-7岁儿童设计的术前吸入诱导预训练系统，旨在缓解术前焦虑，特别是对麻醉面罩的恐惧。产品结合儿童友好型动物主题面罩与互动游戏，面罩内置流量传感器，孩子通过“吹气”操作控制平板电脑中的可爱角色，在色彩斑斓的虚拟乐园中合作完成“吹气球”任务。游戏界面简洁趣味，配合欢快音乐，营造轻松愉悦的氛围，帮助儿童无压力地熟悉面罩佩戴和关键呼吸动作。该系统通过游戏化互动有效分散注意力，减轻恐惧，提升儿童的主动配合意愿，同时促进同伴间的情绪支持与合作。整体设计助力将术前准备转变为有趣的体验，提升治疗顺利进行的可能性。

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12 LISTEN：游戏化自助测听小程序

阙夏旻  叶涵曦  周嘉宁  邹家鹏  达如  范逸晖

Listen兔是一款专为儿童设计的游戏化自助测听小程序，旨在通过创新的农场小游戏形式，将专业的听力测试转化为趣味性强的互动体验。它以“兔子农场”为主题，让小朋友在帮助兔子LiLi种植萝卜的过程中完成听力测试，深度融合教育游戏化理念，增强测听的吸引力。通过农事活动与季节变化相结合的游戏画面设计，引导小朋友完整完成测听流程，并在结束后提供正向鼓励与科学性建议。小程序还提供听力咨询科普、问卷自测、专业测听和趣味测听等多种功能，并支持舒缓音乐播放助眠。采用微信小程序模式扩大用户覆盖面，基于听力升降法的底层逻辑确保测试科学性，并配备兔子概念耳机。Listen兔致力于为儿童提供温暖、科学的听力测试体验。

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13 嗨呀：基于儿童医疗关怀的牙刷及APP设计

顾瑜桐  羊柳  卞梓瑜  季捷  刘雨晨  崔灿

“嗨呀儿童智能刷牙助手”专为6-10岁换牙期儿童设计，尤其适合对刷牙兴趣不足或未掌握正确方法的孩子。产品通过趣味动画和分步教学视频，直观引导孩子掌握科学刷牙顺序与动作，满足早晚不同清洁需求。配套仿生蓝鲸/虎鲸造型智能牙刷，具备WiFi连接功能，实时监测刷牙姿势并通过App互动反馈，帮助纠正刷牙习惯。家长可随时查看刷牙记录和完成度，利用成就勋章和海洋主题小游戏激励孩子养成良好口腔护理习惯。整体设计以沉浸式海洋主题贯穿，操作简便，动画提示和语音引导相结合，打造轻松愉快、儿童友好的刷牙体验，助力孩子自主、高效地养成科学刷牙习惯。

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14 脑瘫患儿下肢基础运动功能康复训练系统

朱涵冰  俞佳乐  张喆媛  陈依杨  韦丽美  黄俊达

愈步同行为一款专为居家康复的6-14岁轻度偏瘫 / 双瘫患儿设计，集训练游戏、智能监测与数据管理于一体的下肢康复训练产品。患儿穿戴软性舒适设备化身冒险家，通过完成康复动作解锁寻宝关卡；外接摄像头实时采集关节角度、步态等数据。家长与医生可通过APP同步数据，精准分析训练效果并动态调整计划，实现三端协同，让患儿的康复进程更加快乐高效。

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15 魔法语音岛：儿童构音障碍康复系统

邵方浩  袁鸣键  沈玟希  周思延  蒋雨燕  刘亦灵

“魔法语音岛”是一款专为儿童构音障碍设计的数字康复系统，连接医院、家庭和云端，形成连续高效的训练闭环。产品利用口型和声音识别技术，通过趣味魔法游戏帮助儿童逐步完成发音练习。桌面毛绒“岛精灵”陪伴孩子，纸杯电话设备采集音频和视频，安全低成本。医生制定个性化训练计划，儿童在家通过App完成任务，数据实时同步，家长和医生可远程监控并调整训练。游戏以“字—词—句”为训练流程，结合故事情节提升兴趣和坚持度。系统兼顾训练效果与情绪支持，帮助孩子自信积极地康复。

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