視障學校輔助技術應用與分析

◆董彥斌

1 引言

源自布萊葉盲文的視障教學輔助技術已有百年的歷史，如今仍幫助盲人和低視力者克服在學習中普遍存在的障礙。在視障教學中，輔助技術首先要服務于視障學生的特殊教育需求，才能最大限度地幫助視障學生補償缺陷。輔助技術是視障人群思維活動的物質載體，他們自己構建自己的認知經驗。跨感官通道理論研究發現了視障者特有的腦認知，視覺障礙不代表他們失去了感知和理解世界的能力，他們的其他感覺會異常靈敏，這在一定程度上補償了其視覺缺陷。

科學家們進一步了解到盲人在發生行為代償的同時，大腦結構也發生跨通道重組。大量研究證實，盲人視皮層在閱讀盲文時，觸覺和聽覺辨別等非視覺任務顯著激活。這也就是說，視覺皮層原先的“視覺中樞”功能發生變化，或者說發生跨通道重組。教師幫助視障學生實現視障教學的跨通道重組，需要借助輔助技術資源。

國內視障教學輔助技術的研究近10年間有過兩項重大課題。

1）中德低視力項目。它為盲或低視力學生提供服務的核心，是分析建立在視覺和環境信息基礎上的了解用眼實際能力的維度和結構，提出通過殘余視力擴充學生潛在發展空間的理念。該項目為提升視障生的觸覺和殘余視力，培養其空間思維能力，做出卓越貢獻。

2）中美輔助技術項目。在此項目影響下，全國盲校各學科教師制作出各類適合全盲生和低視力學生的無障礙學科網頁。

在這兩次大型課題活動的推動下，國內視障輔助技術的研究進入一個全新階段，視障學校同步普教開展了慕課、微課程、翻轉課堂、移動學習、個性化學習的研究，這些研究將輔助技術帶到一個新的舞臺。

2 直觀輔助技術資源的應用

輔助技術資源也稱為視障輔助技術教具。視障輔助技術教具種類有很多，大致可分為現行盲文、傳統實物教具、大字號文本教材、凸型2D觸摸圖、3D打印圖形等五種。

現行盲文盲文，堪稱視障者的第一項教學輔助技術。19世紀，法國人路易·布萊葉發明的盲文系統，讓盲人包括視障者擁有了可以書寫出來的文字，讓他們可以從容地記錄自己的思想和意識形態。這套系統從1821年一直沿用至今，并改良適用于各國的語言文字系統。現在我國使用最廣泛的是1953年版的現行盲文，此版本涵蓋了語文、數學、物理、化學和音樂等學科相關的盲文點位寫法與技巧。盲文為視障學生搭建了書寫和閱讀語言文字的有效橋梁。然而，雖然盲文作為視障學生一種記錄和學習的工具是有效的，但是對于龐大的世界是有局限的，只有再通過其他的輔助技術進一步來幫助視障學生領悟世界“無形中的有形”，才能讓他們真正“看到”這個世界。

傳統實物教具在視障教學中，利用實物教具教學是一種常態化的教學方式，而且普校的很多實物教具并不完全適合于視障教學的特殊需求，所以不能照搬照用，這就涉及輔助技術資源的二次開發與實施。視障教學的實物教具要具有盲特色，“盲校新課標”在2017年已經下發，要根據各個學科新課標的整體設計思路作為基礎，依據不同類型視障學生的眼病特點，設計改良出能確實滿足他們需求的實物教具。

在數學教學中，尤其是幾何的知識，視障學生很難通過普校教材的平面透視圖理解立體圖形的結構，只有利用貼上盲文標識的實物教具進行講解，才能理解什么是立體空間。制作盲文標識要符合盲人學生的年齡與生理特點，低齡段盲生的手指腹皮膚稚嫩，神經末梢比較敏感，標識中的盲點可以圓潤飽滿；高齡段盲生由于年齡的增長，手指腹敏感度稍弱，盲點要稍微尖銳一些。

除此之外，盲校數學新課標將算盤和珠算內容納入教材中，作為視障學校數學學科一門特色課程，珠心算所用到的算盤也屬于實物教具。新教材的精雕細琢對視障輔助技術的開發與實踐提出更高的要求，而一種適合于盲人使用的穩態算盤被設計并小批量生產出來，這種算盤在撥珠時可以避免帶珠、滑珠等操作失誤帶來的計算錯誤。

在物理、化學教學中，有很多實驗器材也要貼上上述的盲文標識，幫助盲生認識實驗器材，為進行實驗做好充分的準備。另外，除了要貼盲文標識之外，還要兼顧低視力學生的殘余視力，制作適合低視力學生視力需求的明眼標識。這種標識的制作要注意字號、字形、字體以及對比度等屬性。

大字號文本教材與助視器對于殘疾等級不同的低視力學生來說，只有選擇合適字號的文本教材并利用適宜的助視器讓他們進行閱讀，才能使他們在處理漢字信息的速度和準確率上事半功倍。2012年，天津市視力障礙學校進行過一次實驗研究，被試為該校初中七、八、九年級和職業中專一、二年級的全部23名低視力學生，以計算機軟件DMDX V3為核心，并配合其他設備如下顎托、麥克風、音箱等，通過在計算機屏幕上以每500 ms出現一次詞匯的速度，讓學生閱讀上百個不同字號（一號字至四號字）的詞匯。最終測試結果表明：字號大小的主效應明顯，字號越大，閱讀的準確率越高和速度越快；但在閱讀一號和二號字時差別不太明顯，說明字號不是無限制增大就好，要符合低視力學生用眼的特殊需求。

凸型2D觸摸圖與3D圖形在視障學校，各個學科教師在教學中利用的圖形大致可分為純平面圖形、凸型2D觸摸圖、3D圖形三個層級。

純平面圖形是指普校教材中的圖形經過高對比度處理后的圖形，這種圖形只限于低視力的學生配合大字號文本教材使用，受眾范圍較小，所以教師使用比較少。

凸型2D觸摸圖是一種以平面為基準，以圖形、圖例凸起為呈現模式，區別于普校教材的可觸摸圖形。這種圖形可分為點字凸圖、發泡凸圖、拼貼凸圖等三種類型，這三種類型也可以結合使用。凸圖在視障教學中有很廣泛的應用，比如在小學數學講解平行四邊形定義這個知識點時：

已知四邊形為ABCD，∵AB=CD，AD=BC，AC=CA，連接AC作為輔助對角線，∴△ABC≌△CDA（SSS），∴∠BAC=∠DCA，∠ACB=∠CAD（全等三角形對應角相等），∴AB//CD，AD//BC（內錯角相等，兩直線平行），∴四邊形ABCD是平行四邊形。

連接AC作為輔助對角線這個關鍵環節，視障學生不能很好地掌握，因為教材中的圖形只是一條很細的直線，低視力學生不能看清，全盲生更是無法獲知。此時可以利用Tiger制圖機制作點字凸圖，首先把四邊形ABCD用盲點框出，然后把△ABC全部用盲點覆蓋，△CDA留白。這種設計，低視力學生很容易看出AC把兩個三角形對等分開，全盲生觸摸△ABC與△CDA是完全不同的手感，降低了無法識別對角線AC的難度。

又如在講解初中物理關于透鏡對光的作用這個知識點時，由于光是看得見摸不著的，因此對視障學生來說是一個非常難的點。那么，首先可以利用帶有發泡油墨的彩色打印機和熱敏制圖儀制作出彩色發泡的透鏡凸圖；然后在白色的吹塑紙上畫上高對比度的顏色如高亮綠、高亮黃等并把它塑封來，作為“光線條”，讓視障學生憑借生活經驗與猜想自主操作“光線條”，感受光如何穿過透鏡，會產生什么樣的效果；最后，教師通過在凸圖上的演示操作和講解，縮小他們與普校學生學習這個知識點的差距。

3D圖形是通過SolidWorks、3DMAX、Rhino等制作軟件在虛擬三維空間中構建出具象化的模型并利用3D打印機制作出來的立體教具。3D圖形可以說是凸型2D觸摸圖的立體化呈現。在小學數學教材中有關認識物體的描述是從平面圖形到立體圖形，平面圖形可以利用2D凸圖講解，而立體圖形就需要根據實際情況，先進行3D建模，后用3D打印機制作出相應的立體圖。比如制作有關分數認識的觸感模型，建模時要考慮到視障學生觸覺的靈敏性，既要有明眼學生可看的阿拉伯數字，又要有全盲生可觸摸的盲文點，要采用符合視障學生用眼需求的高對比度顏色的無毒無害無味的PLA材料，讓他們逐漸形成分數的正確表象，建立分數的初步概念，在學習中更好地識別立體圖形。

除此之外，利用3D圖形的個性化定制，可以輔助定向行走課程的開展。如制作出校園的等比例微縮立體圖形，讓學生在學校進行實地練習前，可以先行對地理環境與路線在腦中有一個清晰的規劃，有的放矢地推進實地行走。

3 信息化輔助技術資源的應用

信息化輔助技術資源不同于直觀資源，從互聯網發展伊始的基于PPT、Authorware、Flash軟件的信息技術整合課堂教學，到基于建構主義學習支架的在線課堂平臺如Moodle、Blackboard，再到后期的空中課堂、電子書包、數字故事，乃至今天的“三通兩平臺”、慕課、微課、翻轉課堂，以及近一階段盛行的虛擬現實（VR）交互式學習模式，每年都在更新完善。

讀屏軟件是一種利用多媒體技術，截取來自屏幕或鍵盤上的信息，使其同步發聲，從而幫助視障學生操作電腦和手機的應用軟件。通過讀屏軟件，可以使視障學生與明眼人一樣，獲取豐富多彩的軟件資源，也可以通過其上網瀏覽、收發電子郵件，甚至可以讓他們進行計算機軟件的操作等。讀屏軟件是信息化輔助技術資源的基石，是學生自主學習的工具。近年來，市面上的讀屏軟件種類眾多，計算機讀屏軟件有陽光、永德、爭渡、晨光、藍天等，手機讀屏軟件有保益、IOS voiceover和Android talkback等。

結合視障學校信息技術課的教學實踐以及學生使用體驗度反饋信息等，由中國盲文出版社研制開發的計算機讀屏軟件——陽光是比較受盲人學生歡迎、符合盲人操作習慣的，全國大部分盲人學校都在以這款讀屏軟件進行信息技術教學。視障學生要熟練使用讀屏軟件，要具有一定的信息技術水平，因為讀屏軟件是完全依靠鍵盤的快捷鍵來進行操作的。視障學生要按照大鍵盤區、功能鍵區、編輯鍵區、小鍵盤區的順序依次熟練掌握鍵盤的所有鍵位，真正做到“盲打”。