视障学校辅助技术应用与分析

◆董彦斌

1 引言

源自布莱叶盲文的视障教学辅助技术已有百年的历史，如今仍帮助盲人和低视力者克服在学习中普遍存在的障碍。在视障教学中，辅助技术首先要服务于视障学生的特殊教育需求，才能最大限度地帮助视障学生补偿缺陷。辅助技术是视障人群思维活动的物质载体，他们自己构建自己的认知经验。跨感官通道理论研究发现了视障者特有的脑认知，视觉障碍不代表他们失去了感知和理解世界的能力，他们的其他感觉会异常灵敏，这在一定程度上补偿了其视觉缺陷。

科学家们进一步了解到盲人在发生行为代偿的同时，大脑结构也发生跨通道重组。大量研究证实，盲人视皮层在阅读盲文时，触觉和听觉辨别等非视觉任务显著激活。这也就是说，视觉皮层原先的“视觉中枢”功能发生变化，或者说发生跨通道重组。教师帮助视障学生实现视障教学的跨通道重组，需要借助辅助技术资源。

国内视障教学辅助技术的研究近10年间有过两项重大课题。

1）中德低视力项目。它为盲或低视力学生提供服务的核心，是分析建立在视觉和环境信息基础上的了解用眼实际能力的维度和结构，提出通过残余视力扩充学生潜在发展空间的理念。该项目为提升视障生的触觉和残余视力，培养其空间思维能力，做出卓越贡献。

2）中美辅助技术项目。在此项目影响下，全国盲校各学科教师制作出各类适合全盲生和低视力学生的无障碍学科网页。

在这两次大型课题活动的推动下，国内视障辅助技术的研究进入一个全新阶段，视障学校同步普教开展了慕课、微课程、翻转课堂、移动学习、个性化学习的研究，这些研究将辅助技术带到一个新的舞台。

2 直观辅助技术资源的应用

辅助技术资源也称为视障辅助技术教具。视障辅助技术教具种类有很多，大致可分为现行盲文、传统实物教具、大字号文本教材、凸型2D触摸图、3D打印图形等五种。

现行盲文盲文，堪称视障者的第一项教学辅助技术。19世纪，法国人路易·布莱叶发明的盲文系统，让盲人包括视障者拥有了可以书写出来的文字，让他们可以从容地记录自己的思想和意识形态。这套系统从1821年一直沿用至今，并改良适用于各国的语言文字系统。现在我国使用最广泛的是1953年版的现行盲文，此版本涵盖了语文、数学、物理、化学和音乐等学科相关的盲文点位写法与技巧。盲文为视障学生搭建了书写和阅读语言文字的有效桥梁。然而，虽然盲文作为视障学生一种记录和学习的工具是有效的，但是对于庞大的世界是有局限的，只有再通过其他的辅助技术进一步来帮助视障学生领悟世界“无形中的有形”，才能让他们真正“看到”这个世界。

传统实物教具在视障教学中，利用实物教具教学是一种常态化的教学方式，而且普校的很多实物教具并不完全适合于视障教学的特殊需求，所以不能照搬照用，这就涉及辅助技术资源的二次开发与实施。视障教学的实物教具要具有盲特色，“盲校新课标”在2017年已经下发，要根据各个学科新课标的整体设计思路作为基础，依据不同类型视障学生的眼病特点，设计改良出能确实满足他们需求的实物教具。

在数学教学中，尤其是几何的知识，视障学生很难通过普校教材的平面透视图理解立体图形的结构，只有利用贴上盲文标识的实物教具进行讲解，才能理解什么是立体空间。制作盲文标识要符合盲人学生的年龄与生理特点，低龄段盲生的手指腹皮肤稚嫩，神经末梢比较敏感，标识中的盲点可以圆润饱满；高龄段盲生由于年龄的增长，手指腹敏感度稍弱，盲点要稍微尖锐一些。

除此之外，盲校数学新课标将算盘和珠算内容纳入教材中，作为视障学校数学学科一门特色课程，珠心算所用到的算盘也属于实物教具。新教材的精雕细琢对视障辅助技术的开发与实践提出更高的要求，而一种适合于盲人使用的稳态算盘被设计并小批量生产出来，这种算盘在拨珠时可以避免带珠、滑珠等操作失误带来的计算错误。

在物理、化学教学中，有很多实验器材也要贴上上述的盲文标识，帮助盲生认识实验器材，为进行实验做好充分的准备。另外，除了要贴盲文标识之外，还要兼顾低视力学生的残余视力，制作适合低视力学生视力需求的明眼标识。这种标识的制作要注意字号、字形、字体以及对比度等属性。

大字号文本教材与助视器对于残疾等级不同的低视力学生来说，只有选择合适字号的文本教材并利用适宜的助视器让他们进行阅读，才能使他们在处理汉字信息的速度和准确率上事半功倍。2012年，天津市视力障碍学校进行过一次实验研究，被试为该校初中七、八、九年级和职业中专一、二年级的全部23名低视力学生，以计算机软件DMDX V3为核心，并配合其他设备如下颚托、麦克风、音箱等，通过在计算机屏幕上以每500 ms出现一次词汇的速度，让学生阅读上百个不同字号（一号字至四号字）的词汇。最终测试结果表明：字号大小的主效应明显，字号越大，阅读的准确率越高和速度越快；但在阅读一号和二号字时差别不太明显，说明字号不是无限制增大就好，要符合低视力学生用眼的特殊需求。

凸型2D触摸图与3D图形在视障学校，各个学科教师在教学中利用的图形大致可分为纯平面图形、凸型2D触摸图、3D图形三个层级。

纯平面图形是指普校教材中的图形经过高对比度处理后的图形，这种图形只限于低视力的学生配合大字号文本教材使用，受众范围较小，所以教师使用比较少。

凸型2D触摸图是一种以平面为基准，以图形、图例凸起为呈现模式，区别于普校教材的可触摸图形。这种图形可分为点字凸图、发泡凸图、拼贴凸图等三种类型，这三种类型也可以结合使用。凸图在视障教学中有很广泛的应用，比如在小学数学讲解平行四边形定义这个知识点时：

已知四边形为ABCD，∵AB=CD，AD=BC，AC=CA，连接AC作为辅助对角线，∴△ABC≌△CDA（SSS），∴∠BAC=∠DCA，∠ACB=∠CAD（全等三角形对应角相等），∴AB//CD，AD//BC（内错角相等，两直线平行），∴四边形ABCD是平行四边形。

连接AC作为辅助对角线这个关键环节，视障学生不能很好地掌握，因为教材中的图形只是一条很细的直线，低视力学生不能看清，全盲生更是无法获知。此时可以利用Tiger制图机制作点字凸图，首先把四边形ABCD用盲点框出，然后把△ABC全部用盲点覆盖，△CDA留白。这种设计，低视力学生很容易看出AC把两个三角形对等分开，全盲生触摸△ABC与△CDA是完全不同的手感，降低了无法识别对角线AC的难度。

又如在讲解初中物理关于透镜对光的作用这个知识点时，由于光是看得见摸不着的，因此对视障学生来说是一个非常难的点。那么，首先可以利用带有发泡油墨的彩色打印机和热敏制图仪制作出彩色发泡的透镜凸图；然后在白色的吹塑纸上画上高对比度的颜色如高亮绿、高亮黄等并把它塑封来，作为“光线条”，让视障学生凭借生活经验与猜想自主操作“光线条”，感受光如何穿过透镜，会产生什么样的效果；最后，教师通过在凸图上的演示操作和讲解，缩小他们与普校学生学习这个知识点的差距。

3D图形是通过SolidWorks、3DMAX、Rhino等制作软件在虚拟三维空间中构建出具象化的模型并利用3D打印机制作出来的立体教具。3D图形可以说是凸型2D触摸图的立体化呈现。在小学数学教材中有关认识物体的描述是从平面图形到立体图形，平面图形可以利用2D凸图讲解，而立体图形就需要根据实际情况，先进行3D建模，后用3D打印机制作出相应的立体图。比如制作有关分数认识的触感模型，建模时要考虑到视障学生触觉的灵敏性，既要有明眼学生可看的阿拉伯数字，又要有全盲生可触摸的盲文点，要采用符合视障学生用眼需求的高对比度颜色的无毒无害无味的PLA材料，让他们逐渐形成分数的正确表象，建立分数的初步概念，在学习中更好地识别立体图形。

除此之外，利用3D图形的个性化定制，可以辅助定向行走课程的开展。如制作出校园的等比例微缩立体图形，让学生在学校进行实地练习前，可以先行对地理环境与路线在脑中有一个清晰的规划，有的放矢地推进实地行走。

3 信息化辅助技术资源的应用

信息化辅助技术资源不同于直观资源，从互联网发展伊始的基于PPT、Authorware、Flash软件的信息技术整合课堂教学，到基于建构主义学习支架的在线课堂平台如Moodle、Blackboard，再到后期的空中课堂、电子书包、数字故事，乃至今天的“三通两平台”、慕课、微课、翻转课堂，以及近一阶段盛行的虚拟现实（VR）交互式学习模式，每年都在更新完善。

读屏软件是一种利用多媒体技术，截取来自屏幕或键盘上的信息，使其同步发声，从而帮助视障学生操作电脑和手机的应用软件。通过读屏软件，可以使视障学生与明眼人一样，获取丰富多彩的软件资源，也可以通过其上网浏览、收发电子邮件，甚至可以让他们进行计算机软件的操作等。读屏软件是信息化辅助技术资源的基石，是学生自主学习的工具。近年来，市面上的读屏软件种类众多，计算机读屏软件有阳光、永德、争渡、晨光、蓝天等，手机读屏软件有保益、IOS voiceover和Android talkback等。

结合视障学校信息技术课的教学实践以及学生使用体验度反馈信息等，由中国盲文出版社研制开发的计算机读屏软件——阳光是比较受盲人学生欢迎、符合盲人操作习惯的，全国大部分盲人学校都在以这款读屏软件进行信息技术教学。视障学生要熟练使用读屏软件，要具有一定的信息技术水平，因为读屏软件是完全依靠键盘的快捷键来进行操作的。视障学生要按照大键盘区、功能键区、编辑键区、小键盘区的顺序依次熟练掌握键盘的所有键位，真正做到“盲打”。