視障兒童觸視覺融合認知圖形設計研究

徐佳，林子翔，高卉，禤宇明

視障兒童觸視覺融合認知圖形設計研究

徐佳1，林子翔2，高卉3，禤宇明4

（1.廣東海洋大學，廣東 湛江 524088；2.大連民族大學，遼寧 大連 116600；3.寧波大學科學技術學院，浙江 慈溪 315212；4.中國科學院心理研究所，北京 100101）

針對視障兒童群體認知渠道受限、感覺通道缺失導致的圖形圖像認知困難的問題，設計幫助他們加深理解對象，提高認知水平，增加學習趣味的輔助認知圖形工具。通過融合多種感覺信息的方法提高觸摸圖形的信息量，基于盲人的V-T-M圖像認知模式，采用結(jié)構(gòu)化問卷調(diào)查、結(jié)構(gòu)化設計流程，對小學教材中的主要內(nèi)容對象進行觸視覺融合圖形設計，并采用CAT同感評估技術評估設計效果。設計了適用于小學視障兒童學習使用的視覺與觸覺融合系列圖形，顯著改善了視障兒童對課文對象的認知清晰度，同時增加了他們的理解程度、想象力、學習興趣和美感體驗。基于觸視覺融合的圖形設計在一定程度上滿足了視障兒童的圖形認知需求，明顯改善了視障兒童對課堂學習內(nèi)容的認知效果。

感覺融合；觸摸圖形；視障兒童；CAT同感評估

多感覺通道研究是心理學研究中的一個方向，心理學認為人的認知可以由視覺構(gòu)建，也可以由其他感覺構(gòu)建，不同感覺之間具有聯(lián)系與轉(zhuǎn)化以及共同響應的機制[1]。將兩種及以上的感覺通道信息融入一個對象之中的設計就是多感覺融合設計，如觸覺和視覺的融合、觸覺和聽覺的融合等。這種融合設計是聯(lián)系不同感覺通道與大腦皮層認知的關鍵環(huán)節(jié)，也是一種面向特殊人群的感官和具身設計方式。

1 跨感覺通道重組與觸覺圖形設計

多感覺整合（Multisensory Integration，MSI）是指個體將來自不同感覺通道（如視覺、聽覺、觸覺等）的信息有效地整合為統(tǒng)一、連貫而穩(wěn)定的知覺對象的知覺加工過程[2]。如果失去視覺感覺通道，軀體會通過其他通道進行行為代償，如觸覺和聽覺。同時大腦結(jié)構(gòu)也會發(fā)生跨通道重組，通過建立觸覺、聽覺與視覺皮層之間的神經(jīng)回路，來形成盲人特有的感覺世界[3]。

有研究證實，盲文閱讀、觸覺感知的非視覺任務可以激活大腦視皮層。Goldreich等[4]的研究證實了盲人觸覺感知能力顯著高于正常人。Burton等[5]、Pietrini等[6]利用fMRI（functional Magnetic Resonance Imaging）掃描發(fā)現(xiàn)詞語和觸覺的輸入廣泛激活了人腦與視覺有關的枕葉、顳葉部分。Gizewski等[7]的研究證實盲文閱讀和圓點辨別任務顯著激活了大腦的V1、V2及更高級的視覺皮層區(qū)域，而純粹的運動和碰觸卻不會激活視覺皮層。Cohen等[8]用重復透顱磁刺激（rTMS）對7處大腦位置進行刺激干擾盲人觸摸識讀，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對中部枕區(qū)視覺皮層的刺激顯著影響了盲人的任務成績，而對感覺運動皮層的刺激沒有影響盲人的任務成績，正常人則相反，說明盲人中部枕區(qū)皮層參與了觸覺的認知。這些研究證實，盲人的觸覺感知會在神經(jīng)生理層面進行視覺通道重組。

神經(jīng)生理學的研究為觸視覺融合圖形設計的有效性奠定了科學基礎，為探索有利于盲人認識世界的信息傳達設計方法指明了方向。目前，這一方向仍處于理論和實踐的初步階段。有研究者針對視障兒童的觸覺繪本、地理課程觸覺圖形及觸摸設計準則等進行了一定的探索，如張寧芯[9]從認知心理學的角度，對不同年齡段視障兒童的認知規(guī)律進行了一定程度的解析，提出根據(jù)認知階段來進行有針對性的圖形設計，并對觸摸書籍材料進行了一定的探討；張蕾等[10]對視障兒童的觸摸習慣進行了一定的調(diào)查與分析，提出了觸覺地圖冊的制作過程和注意要點；楊璐[11]從視覺認知經(jīng)驗推移到觸覺，設計了利用點線面原理，采用材料進行手工拼貼的圖冊。羅椅民等[12]制定了設計觸摸圖形的一些規(guī)范，成為了設計觸覺圖形時可用的參考標準。這些研究是基礎理論研究向?qū)嵺`應用的轉(zhuǎn)化，是幫助盲人認知世界的有益探索。

2 視障兒童觸視覺融合圖形設計問題的提出

人的發(fā)展受先天條件制約也受后天條件影響。D'Angiulli等[13]證實先天全盲者觸摸日常對象的觸覺圖形（Tactual Patterns of Common Objects）成功率雖僅達45%，但已經(jīng)和蒙眼的正常兒童和成人相當，他們可以通過觸覺信息建立圖形對象的認知。先天條件讓他們具備了這樣一種能力，即通過觸覺來看到對象，并且這種能力相當于正常人的視覺經(jīng)驗與觸覺感知之和。在此條件下，決定他們認知高度的主要因素便是后天的教育環(huán)境。其中便包括了外界提供給他們的觸摸圖形的數(shù)量和質(zhì)量。在以學校為主體的當代教育模式中，盲校主干課程提供的觸覺圖形尤其重要，這一重要性在數(shù)學、物理、化學的特殊教學中都能看到（見圖1）。

圖1 我國現(xiàn)行盲校課本

2021年5月由羅椅民等[14]主導推出的觸摸圖形設計與圖例國家標準GB/T40142-2021附錄有數(shù)理化相關符號和標志設計圖例。然而對更多自然實物的形體卻沒有輔助圖形可供參考。通過使用問卷星APP工具對來自國內(nèi)9個不同省市36位盲校教師的問卷調(diào)查顯示：100%的教師均認為輔助教具對盲生理解對象有幫助；方法選擇最多的是觸摸圖形方法（94.44%），然后依次是信息融合方法（88.89%）、立體模型（86.11%）、口述影像（58.33%）和其他（2.78%），基于觸覺的融合圖形是大多數(shù)人選擇的方法；同時97%的教師認為他們?nèi)鄙僖曊蠄D形教學工具；91.67%的教師傾向于優(yōu)先選擇標準化的輔助教具，他們一般是自己動手制作一些工具，只能在有限的課堂進行有限時間的個體觸摸認知，數(shù)量和質(zhì)量上均不能滿足實際的需要。

基于此，本研究確定了為視障兒童設計觸視覺融合圖形的工作方案，目的是改善我國視障學生的后天教育條件，提高他們認知發(fā)展高度的可能性。整個研究過程采用問卷調(diào)查、專家擬題、設計思維導圖、標準化設計、標準化制作和CAT同感評估實驗的方法，選取國家義務教育小學課堂涉及的名詞對象，進行了動物、植物、交通工具三類設計。由來自中國和日本的4位專家，經(jīng)多次商討篩選確定了初步設計框架，再按盲校教育的特點與需求，結(jié)合課本內(nèi)容描述，在根據(jù)視障兒童所在年齡段的認知能力和觸摸習慣的前提下展開了觸視覺融合圖形的設計工作。

3 視障兒童觸覺認知發(fā)展及其特點

皮亞杰認為學齡兒童7～12歲處于具體運算階段，是認識事物從主觀到客觀轉(zhuǎn)換的關鍵期。學齡期兒童初步形成了意識和思維活動狀態(tài)，理解能力增強，心理也日漸成熟，具有了一定的邏輯思維判斷力，但對極其抽象的事物還不易理解。Cohen[15]的研究證實建立視覺跨通道重組能力也具有一定的關鍵期，視覺皮層的激活與高級和復雜的認知活動有關，復雜的任務能更顯著地激活視皮層，錯過關鍵期的后期，盲人將很難建立視覺跨通道重組。由于視障兒童對復雜觸覺圖形的認知事實上具有客觀認知的特點，且和正常人具體運算階段的視覺任務具有一定的相似性，所以具體運算階段很可能與視覺跨通道重組關鍵期出現(xiàn)高度重合。這一階段的復雜圖形經(jīng)驗將有可能促進視覺跨通道重組能力的構(gòu)建，對具象客體的理解將有助于視障兒童完成具體運算階段的發(fā)展任務。

處于學齡期的視障兒童具有同齡人具體運算階段的特點，但是又有所不同。這些不同主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1）與普通人視覺識別的快速反應不同，觸摸圖形識別的時間受圖形的大小、難易程度影響。圖形過大或過小且較復雜所消耗的時間較長，圖形大小適中且簡略觸摸識別速度快。

2）與普通人視覺識別先整體后局部的過程不同，觸覺認知具有從局部到整體的認知特性，視障者觸摸習慣一般是左手固定，右手順線觸摸，反復若干次，尋找點或塊面結(jié)構(gòu)的相對位置關系。所有局部特征觸摸完畢后，才能建立起完整對象的感知。

3）與普通人視覺的精細加工不同，觸覺的認知分辨率遠低于視覺認知，視障兒童需要通過一個個點位來確定信息，兩點之間存在最小識別閾值為2.5 mm。

4）與普通人已有生活中的大量視覺經(jīng)驗不同。對圖像圖形認知經(jīng)驗的缺失導致其缺少對復雜圖形的觸覺識別能力，如深度線索經(jīng)驗的缺失讓其不能理解平面上的透視關系，又如基礎圖形觸覺經(jīng)驗越豐富的視障兒童手指靈敏度越高。

這些不同決定了在觸摸圖形設計上應遵循一定的特殊原則。

4 視障兒童觸摸圖形設計原則

有研究曾總結(jié)了針對視覺障礙群體觸摸圖形的基礎設計原則[16]包括：對象選取原則、特征識別原則、部件識別原則、大小適用原則、趣味原則、平面原則、認知發(fā)展原則、邏輯先后原則、關鍵輔助原則、校正原則。以上述原則為基礎，根據(jù)小學視障兒童觸覺認知的特殊性對每條原則進行如下操作細化。

1）對象選取方面，由專業(yè)特殊教育教師從課文中選擇亟需的內(nèi)容對象，要求易于觸摸識別，輪廓簡單，學生平時難以實際觸摸的對象，如較簡單的花卉、動物等。

2）大小適用方面，兒童手掌相對成年人來說比較小，以單個圖形獨立成頁，尺寸以A4盲紙大小為準（25行盲文，每行40方），兒童使用時身體不需要移動，可減少多余的動作和干擾。

3）特征識別方面，心理學認為人對特征的識別主要以輪廓識別為主，視障者觸摸圖形時一般對粗線條比較敏感，因此可嘗試將圖形的外輪廓使用較粗線條，內(nèi)部結(jié)構(gòu)用較細線條的方法區(qū)分不同的信息，并強化突出最主要特征，刪除所有次要特征，注重局部特征，沿順線位置突出唯一特征，各特征點之間應具有連續(xù)性。

4）部件識別方面，通過拆解部件再轉(zhuǎn)化成圖形元素并構(gòu)成整體，對類似或相同的部件盡量規(guī)范統(tǒng)一，在整體造型不同的情況下利用不同部件組合進行統(tǒng)一的建構(gòu)設計。通過圖形對象內(nèi)在的聯(lián)系及相似特征，建立較系統(tǒng)化的圖形組合模式。適應其由部分識別整體的分析認知方式。

5）趣味方面，首先以視障兒童主動提出希望了解的對象為第一選擇，滿足他們的主觀興趣點；其次可以考慮結(jié)合課文內(nèi)容的語音配合講解，增加觸摸閱讀的趣味性。

6）平面原則方面，直接三維形式的呈現(xiàn)會使觸摸圖形識別變得復雜[17]，三維空間中距離與大小的關系在二維空間中容易表現(xiàn)為錯覺或矛盾空間[18]，由于視障兒童視覺經(jīng)驗的缺失，易導致觸覺認知的混亂，所以必須消除圖形中的空間視覺線索。選取具有代表性的視角轉(zhuǎn)化或進行多視角組合。此外，將點線面的基本構(gòu)成方法轉(zhuǎn)換到觸覺識別之中，用以區(qū)分對象的各部分之間的觸摸形態(tài)，如外輪廓范圍較大則適當添加點、線來使輪廓空間效果得到強化；強化表現(xiàn)某一突出特征時，可以用點填充強化處理，給予觸摸者一些特殊信號；動物的毛發(fā)、尾巴等可用細線條表示其特征，使觸覺感知富有層次感等。

7）認知發(fā)展方面，可設計不同復雜度的觸摸圖形，以適應不同經(jīng)驗和發(fā)展水平的視障兒童，面向低年級的內(nèi)容圖形可以適當簡化，面向高年級的圖形可以適當復雜。

8）邏輯關系方面，注意各個圖形中類似部分的學習遷移，如對翅膀羽毛、尾巴等的形狀表現(xiàn)遵循相同的規(guī)則，對腳的處理都用方形塊面來表現(xiàn)；部位的重要特征用點狀填充標出等，視障兒童可反復觸摸通過學習遷移來增強記憶，理解觸覺形體與對象之間的邏輯關系。

9）關鍵輔助設計，針對具有微弱視力的視障者，在設計的觸摸圖形中使用高飽和度與高對比度色彩填充，設置清晰突出的視覺輪廓邊界以達到多感官通道共同認知的效果。也可以對局部細節(jié)進行放大處理和增加盲文注釋、方向指示等。同時設計關鍵語音提示，配合動作方位的引導，提高認知效果。

10）圖形校正方面，經(jīng)特殊教育教師的認可和修正，再經(jīng)視障兒童的觸摸辨認，對其不能理解或理解困難的部分進行迭代修改。

5 基于盲人V-T-M圖像認知模型的觸視覺融合設計

5.1 V-T-M圖像認知模型

於文苑[19]等指出觸覺二維圖像（Tactile Graphic）可以輔助視覺受損人群，將視覺信息轉(zhuǎn)化為觸覺信息，從而感知外部世界，觸覺二維圖像的識別可能是通過觸覺信息在大腦中進行“視覺轉(zhuǎn)化”[19]的方式完成。從發(fā)展心理學的心理理論（Theory of Mind）來看，即使盲人從未見過對象的真實模樣，他們對外部世界仍然會有自己的看法，而且這種看法具有普遍性。從內(nèi)隱理論（Implicit Theories）來看，它是一種內(nèi)在的信念，人們用它來解釋環(huán)境中的事件，做出判斷，并計劃自己的行動。這種“視覺轉(zhuǎn)化”的創(chuàng)造過程，實際上是一種內(nèi)隱。“視覺轉(zhuǎn)化”之后形成的圖像實際上是一種內(nèi)在的心理視覺影像（Mind Graphic），具有強烈的內(nèi)隱特質(zhì)。因此，盲人對圖形認知的完整過程便是從視覺圖像（Vision Graphic）到觸覺圖像再到心理視覺圖像的編碼轉(zhuǎn)化過程，即V-T-M圖像認知結(jié)構(gòu)。從這種特殊的認知模型（見圖2）出發(fā)，首先要求圖形設計過程將視覺圖形和觸覺圖形進行同步融合。這種融合同時符合了多樣化冗余設計原則，提高了系統(tǒng)的可靠性，有利于提高M圖像信息轉(zhuǎn)化的完整性。

圖2 V-T-M圖像認知模型結(jié)構(gòu)

5.2 視覺圖形設計

在視覺圖形設計上，以部件結(jié)構(gòu)和對象特征設計為重點，以特征分析—角度選擇—結(jié)構(gòu)拆分—幾何化—重組設計為一個標準化設計流程。以蜜蜂的設計為例，具體步驟如下。

第1步，先分析蜜蜂在人們印象中的記憶特征，如有尾針、條紋、透明的翅膀、復眼等。

第2步，選擇一個能表現(xiàn)這些特征的合適角度。

第3步，將對象進行分解，蜜蜂拆解為頭部、身體、翅膀、足部和尾部。

第4步，將部件轉(zhuǎn)化為基礎幾何形。

第5步，在保持幾何結(jié)構(gòu)的基礎上增加蜜蜂的簡化特征，如眼睛大、圓和復眼結(jié)構(gòu)、翅膀大約為三角形且有一定的線結(jié)構(gòu)、身體為橢圓且有橫線特征、尾部有細長針等。

5.3 觸覺圖形設計

心理學認為，對形狀的知覺是視覺、觸覺、動覺協(xié)同活動的結(jié)果，對二維圖像的識別開始于對原始特征（Primitive Feature）的分析與檢測，包括點、線條、角度、朝向和運動等。江寧等[20]的研究證實，基于觸覺的“T-圖像”特征比基于視覺的“V-圖像”特征更容易讓盲人識別，在設計過程中必須進行“V-T圖像轉(zhuǎn)化”設計。好的觸覺圖像（T-圖像）應該盡量簡潔和清晰，且相互之間沒有干擾，在觸覺圖像中只需要保留最重要、區(qū)別性的特征信息。早期觸覺研究者Lebaz等[17]的研究發(fā)現(xiàn)，簡略和清晰的線條可以使圖形更容易觸摸識別，細節(jié)繁雜的對象不易被觸覺感知，設計中曲線彎折數(shù)量應減少并不做多余裝飾。

觸覺圖形設計以V-T轉(zhuǎn)化設計和觸摸圖形國家標準為重點，以“V-T圖像轉(zhuǎn)化”設計—觸點信息分布設計—觸覺校正為一個標準流程[21]。以蜜蜂的設計為例。

第1步，“V-T圖像轉(zhuǎn)化”設計與視覺圖形設計的第4步重合。實驗證明，超過一定邊線或特征的幾何形盲人較難識別[16]。此階段的設計重點是將對象部件納入能被盲人識別的概括簡化圖形，并將其進行觸覺特征的組合（見表1）。

第2步，依圖形關鍵信息點進行觸點信息的分布設計（見圖3），分別以不同大小和間距的觸點表現(xiàn)細節(jié)特征。如轉(zhuǎn)折處均以點為尖端，線段均具有明確的起始點與終點，主次輪廓走向的匯合處觸點間距區(qū)分，主體紋樣區(qū)域觸點的填充，圖形尖端的觸點合并等。對點的大小和點線的使用進行標準化設置。如所使用點的大小分別為，直徑1.0 mm的小點、直徑1.5 mm的中點和直徑3.0 mm的大點。圖形的外輪廓統(tǒng)一用中點組成的點線進行表現(xiàn)；圖形的內(nèi)輪廓統(tǒng)一用小點組成的點線進行表現(xiàn)。不同部件之間的間隔不小于5 mm等。設計標準符合JISS0052：2011[22]、GB/T 40142—2021[13]。

第3步，讓視障兒童觸摸識別進行觸覺校正，以能在一定時間內(nèi)識別出對象則視為通過（見圖4），對識別錯誤、困難的或盲人被試者提出異議的圖形部分進行修改，并重復上一步操作，直至通過盲人被試者的認可。

表1 視障兒童課本部分V-T圖形特征轉(zhuǎn)化示例

Tab.1 Example of V-T graphic feature transformation in textbook for visually impaired children

圖3 觸點信息點分布設計

5.4 觸視覺圖形的融合

最終將視覺圖形、觸覺圖形進行疊加融合，成為一個復合圖形對象。并設置口述語音和頁面提示信息，設定觸點高度，制作成型并編輯成冊（見圖5）。

6 基于CAT同感評估技術的設計評價

觸視覺融合圖形的設計效果體現(xiàn)在盲人內(nèi)隱的M圖像之上，即他們“視覺轉(zhuǎn)化”后“看到”的對象效果。內(nèi)隱是一種內(nèi)在的信念，人們依靠它來解釋和判斷日常中面臨的人或事，它是CAT同感評估技術（Consensus Assessment Technique）的基礎。觸視覺融合圖形的認知終端是M圖像，而M圖像始終存在于盲人的腦海或想象中，具有明顯的內(nèi)隱特點，適合通過CAT同感評估技術進行測量。人們對客觀事物的主觀評價具有共性。這種觀點得到了當前內(nèi)隱理論（Implicit Theory）研究的支持，在實際的研究中也證明CAT評估技術有很好的適用范圍，主要用于與言語或語言、藝術或表演或具有多種解決方案的問題解決等有關的作品或反應的創(chuàng)造性。拼貼畫、繪畫、手工藝品和動作非常適合使用這種技術進行評估[23]。

實驗方法：采用CAT同感評估技術進行設計效果評價，CAT技術要求信度達到0.7以上[23]，與問題解決有關的產(chǎn)品需要至少4個評分者，而對藝術領域產(chǎn)品的評價則至少需要7個評分者[23]。

實驗假設：基于觸視覺融合圖形形成的M圖像優(yōu)于現(xiàn)有M圖像

實驗材料：隨機抽取6組觸視覺融合圖形，對照組為與該圖形匹配的盲文課文

評價維度：想象力、理解度、清晰度、美觀度、趣味性

實驗過程：CAT評估打分維度圍繞創(chuàng)造力（想象）、功能（理解、清晰）和美學（美觀、趣味）進行，讓盲人被試者作為評價專家，對融合圖形和盲文以李克特量表的形式進行打分。實驗被試者為10位全盲在校學生，年齡在11～20歲，性別比例為1∶1。評價材料是6組融合圖形和對應的盲文課文，其中一組圖形和盲文作為前置預習，5組圖形為正式實驗材料。盲人被試者分開獨立進行評分，每個盲人被試者的測試環(huán)境、實驗材料和指導語相同，每個評分的時間控制在3分鐘以內(nèi)。盲人被試者被要求分別在盲文字摸讀和融合圖摸讀之后針對腦中的心理影像（M圖像）進行理解度、想象力、清晰度、美觀度和趣味性的評分（見圖6—7）。

實驗結(jié)果：評估數(shù)據(jù)使用spss17.0進行分析，因子分析結(jié)果顯示，整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)效度KMO值為0.829；Bartlett球形檢驗顯著性為0.000；信度Cronbach'alpha系數(shù)為0.859，實驗的效度和信度均較高，說明數(shù)據(jù)可靠效果理想。均值比較顯示，觸視覺融合圖形形成的M圖像得分高于普通學習形成的M圖像。在理解課文上平均高2.37分；在想象力上平均高2.52分；在對象認知清晰度上平均高2.66分；在圖形審美上平均高1.2分；在學習趣味性上平均高2.38分。五項得分的差值均達到非常顯著水平（見表2）。

圖6 效果評估實驗模型

圖7 認知評價實驗現(xiàn)場

表2 觸視覺圖形對盲童學習認知的評價得分與配對檢驗結(jié)果（=50）

Tab.2 Evaluation scores and paired T-test results of visual and tactile graphics on learning cognition of blind children

注：*<0.05；**<0.01；***<0.001。

實驗結(jié)論：假設成立，觸視覺融合圖形產(chǎn)生的M圖像效果優(yōu)于盲文形成的M圖像。融合圖形能顯著改善視障兒童對課文的學習認知效果，尤其是對象的認知清晰度改善最為明顯，同時能增加學習中的理解度、想象力、趣味性和美感體驗。在個案訪談中，參與實驗的盲人學生均表示這種圖形給他們帶來了新穎愉悅的閱讀感受，并希望能獲得更多的觸摸內(nèi)容和機會。

7 結(jié)語

研究的成果是供視障兒童學習和圖形認知訓練的系列工具書，其采用的標準化設計方法提高了快速生產(chǎn)和普及推廣的可能。相對于標本、模型、實物、手工制作圖冊等工具來說，此工具書不易損壞、不需后期維護與修復，具有豐富的細節(jié)和趣味性，同時還具有便攜性、耐久性、便于存儲等優(yōu)點。基于CAT同感評估技術的評價實驗證明該成果能一定程度上提高視障兒童學習中通過觸覺通道獲得圖像信息的精確度、直觀性和趣味性，優(yōu)化他們對外部世界認知的可能性。

2021年7月國務院在“十四五”殘疾人保障和發(fā)展規(guī)劃中將殘疾兒童少年義務教育鞏固提高列為教育類的重點項目內(nèi)容。由中國殘聯(lián)、宣傳部、教育部、國家語委、科技部工業(yè)和信息化部、文化和旅游部、國家廣播電視總局共同頒布的第二期國家手語和盲文規(guī)范化行動計劃（2021—2025年）中提出將大力支持盲文工具書、教學輔導手冊等的研制和出版。中國盲文出版社已于2022年末正式出版和發(fā)行本套工具書，它是中國也是世界首套面向盲人的觸摸圖形正式出版物，為盲人提供了一種全新的閱讀體驗形式，推開了一扇了解世界之窗，打開了一扇觸摸藝術之門。

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Cognitive Graphic Design of Tactile Visual Fusion in Visually Impaired Children

XU Jia1, LIN Zi-xiang2, GAO Hui3, XUAN Yu-Ming4

(1.Guangdong Ocean University, Guangdong Zhanjiang 524088, China; 2.Dalian Minzu University, Liaoning Dalian 116600, China; 3.School of Science and Technology, Ningbo University, Zhejiang Cixi 315212, China; 4 Institute of Psychology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China)

The work aims to design an auxiliary cognitive graphics tool to solve the problem of graphics and image cognitive difficulties caused by limited cognitive channels and lack of sensory channels in visually impaired children, to help them deepen their understanding of objects, improve their cognitive level and increase their learning interest.The amount of information of tactile graphics was improved by combining many kinds of sensory information. Based on the V-T-M graphic cognitive model of the blind, structured questionnaire survey and structured design flow were adopted to design the visual and tactile fusion graphics of the main content objects in primary school textbooks. And CAT empathy evaluation technology was used to evaluate the design effect.A series of visual and tactile fusion graphics suitable for visually impaired children in primary schools were designed, which significantly improved the cognitive clarity of the text objects of visually impaired children. At the same time, it increased their understanding, imagination, learning interest and aesthetic experience. The graphic design based on visual and tactile fusion meets the graphic cognitive needs of visually impaired children to a certain extent, and significantly improves the cognitive effect of visually impaired children on classroom learning content.

sensory fusion; tactile graphics; visually impaired children; CAT empathy assessment

J524；G761；TB472

A

1001-3563(2023)04-0255-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.04.031

2022–09–12

廣東省教育科學“十三五”規(guī)劃2020年度研究項目（2020GXJK339）

徐佳（1973—），男，碩士，副教授，主要研究方向為視覺傳達設計、感覺融合設計、設計心理學。

林子翔（1991—），男，博士，講師，主要研究方向為美術設計、無障礙設計、通用設計。

責任編輯：陳作