觸覺凸圖在視障人群教學中的應用探索

張顯 張琳

[摘要]觸覺凸圖是針對視障者的特點，將平面圖形做成可觸摸的突出于紙張表面的凸起圖形。將觸覺凸圖運用在教學中，能有效解決盲生在學習中難以感知和理解的問題，提高其學習效率。通過對目前常用的4種觸覺凸圖的制作方式及其特點進行分析，對觸覺凸圖在視障教學中的有效應用進行了探索。

[關鍵詞]觸覺凸圖;視障人群;盲生;制作;應用

[中圖分類號]G 761[文獻標志碼]A[文章編號]1005-0310（2019）03-0049-06

Abstract： Convex tactile graphics are designed based on the visual impaired people’s special needs， which transform flat graphics into touchable and convex graphics. Applying convex tactile graphics in the teaching process helps blind students to recognize and understand knowledge more efficiently. By analyzing the production process and the properties of four common types of convex tactile graphics， we explored the effective use of convex tactile graphics in teaching for visual impaired people.

Keywords： Convex tactile graphics; Visual impaired people; Blind student; Production; Application

觸覺凸圖也稱盲圖、盲用觸摸圖，它是根據(jù)教學需求，針對視障者的特點，將平面圖形做成相應的可觸摸的突出于紙張表面的凸起圖形。觸覺凸圖在視障教育中是重要的輔助教具，它對盲人認識事物、理解事物、能力培養(yǎng)和情景構建的作用不可忽視。但長期以來，針對制圖技術的選擇、觸覺凸圖信息傳達的準確性、觸覺凸圖如何在教學中使用等問題的研究還較少。本文對4種主要不同類型觸覺凸圖的制作特點進行分析，從而對不同圖形圖像信息與觸覺信息傳達之間的關系進行探討，為觸覺凸圖在教學中的有效使用提供思路。

1觸覺凸圖在盲生教學中的作用

感覺是對事物個別屬性和特性的認識，而知覺是對事物的整體及其聯(lián)系與關系的認識。認知指人們獲得知識或應用知識的過程，或信息加工的過程，是人的最基本的心理過程，該過程開始于感覺與知覺[1]。視覺是人類認知來源中最大的信息源，有學者研究證明其可占到信息來源的60%～80%。盲人由于視力障礙，難以通過視覺準確獲取外界信息，需要通過其他感知覺來補償本該由視覺獲取的信息，觸覺就是他們感知補償?shù)囊环N重要方法。

觸覺是膚覺的一種，其感受器呈點狀分布于全身，最敏感的部分包括指尖和手掌。觸覺在盲人認知中起到了非常重要的作用，俄國著名生理學家謝切諾夫認為原則上用觸覺感知物體與視覺沒有什么差別，眼睛觀察物體時所做的運動與手所做的運動是相似的[2]。雖然，一些信息如“顏色、亮度、透視僅屬于視覺，觸覺在這些方面沒有補償作用”[3]。但是，通過觸覺，可以感知物體的質地、形狀、大小、溫度及軟硬程度等信息，隨著經(jīng)驗的積累，盲人還可以從中獲取到物體（如文字、抽象圖形等）所傳達的更多信息。特別是全盲者常?！耙允执俊?，觸覺就成了他們需要的近距離感覺[2]。

圖像生動直觀，承載了大量而豐富的信息，在人類獲取的視覺信息中，約有60%～70%的信息是以圖形圖像的方式來呈現(xiàn)的。雖然圖像中的一些信息如顏色、遠近、深淺、層次等，在觸覺凸圖中很難表達出來，但觸覺凸圖仍然可以成為幫助盲生理解信息，培養(yǎng)其觀察、聯(lián)系、理解和邏輯推理能力，發(fā)展空間觀念的重要工具。觸覺凸圖可以幫助他們理解僅靠文字難以表述的學習內容，從而提升他們的認知能力。將觸覺凸圖運用在教學中，則能有效提高課堂教學效率。

2常用觸覺凸圖的分類及其表現(xiàn)特點

目前國內常用的觸覺凸圖主要包括4種類型：Tiger觸覺凸圖、熱塑觸覺凸圖、熱敏觸覺凸圖和絲網(wǎng)印刷觸覺凸圖，4種類型的觸覺凸圖的制作技術不同，所表達的觸覺圖像的信息也有所不同。

2.1Tiger觸覺凸圖

Tiger觸覺凸圖（圖1）是通過View Plus制圖軟件對圖形及符號進行編輯，以類似于盲文點的凸點表現(xiàn)圖形輪廓及主要特征，再用特定打印機在盲紙上打印而成的。其優(yōu)點在于制作速度快、制作成本較低、使用時手感較好，對于水平、垂直以及45°角直線表現(xiàn)的效果非常理想。其缺點在于制作曲線時容易形成孤立的斷點，造成梯度斷層直線，特別是對不規(guī)則曲線的連續(xù)平滑弧度效果較差[4]。因此，Tiger觸覺凸圖不適宜制作復雜圖形、不規(guī)則圖形。

2.2熱塑觸覺凸圖

熱塑觸覺凸圖（圖2）是將熱塑機通電加熱后產(chǎn)生高溫，在高溫的作用下使熱塑紙軟化變形，設定的時間結束后，排氣泵將熱塑紙與觸覺圖形模具之間的氣體排空，使軟化后的熱塑紙完全吸附在模具上，開啟機器后熱塑紙溫度降低而成型，即得到與模具上表面一致的觸覺圖形。這種制圖的優(yōu)點在于制作速度較快，圖形與模具之間的相似度很高，制作的耗材價格比較低廉，圖形不易變形、壓平。本法對模具本身制作要求較高，模具制作精細度越高，圖形的熱塑效果就越好。其缺點在于，模具通常為手工制作，精細程度往往不足，另外由于熱塑紙材料不吸汗，因此觸摸時往往容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，影響觸摸的速度和效果[4]。因此，熱塑觸覺凸圖不適宜制作線條圖和大篇幅盲文讀物。由于精細的模具需要單獨開模制作，制作成本將大幅度上升，所以熱塑觸覺凸圖不適合日常教學使用。

2.3熱敏觸覺凸圖

熱敏觸覺凸圖（圖3）是將通過圖片編輯軟件處理的圖形直接打印在專門的熱敏紙上，再用熱敏復印機加熱制作而成的觸覺圖。目前也有可直接打印的熱敏打印機問世。這種制圖技術的優(yōu)點在于無論圖形是否規(guī)則，都能夠完全真實地表達出來，通過調整打印圖像的顏色深淺，還可以在一張圖上形成高低不同的凸起。另外，它也可以支持一個區(qū)域的整體凸起形成圖形面，而非僅是圖形輪廓（圖4）。這種方法制出的圖形可以反復觸摸，保存時間較長，但不能用尖利物品摳劃，同時保存時應注意防潮和避免陽光直曬[4]。因此，熱敏觸覺凸圖適于制作較為復雜的圖形，特別是不規(guī)則圖形，以及需要在同一圖中通過點、線、面以及凸起的不同高度來表達豐富的內容;其缺點在于目前材料的價格比較貴，制作成本較高。

2.4絲網(wǎng)印刷觸覺凸圖

絲網(wǎng)印刷本身是一種傳統(tǒng)的印刷方法，這種技術在觸覺凸圖的制作中表現(xiàn)出其獨特的優(yōu)勢。用專門的發(fā)泡油墨印制觸覺凸圖，發(fā)泡后墨層厚度可達1 300 μm，從而表達出品質感豐富、立體感強的圖形。同時，絲網(wǎng)印刷不僅可以單色印刷，還可以進行套色彩色印刷，制作出色彩、層次及觸感分明的觸覺凸圖，制作的圖譜耐光性強，不易磨損（圖5）。但是這種方法需要專門的技術人員和設備進行制作，由于每種顏色需要進行一次制版，成本較高，更適合進行圖譜的批量制作。

3觸覺凸圖在視障教學中有效應用的思考

雖然觸覺圖形制作技術能夠將視覺圖像原樣翻制成觸覺凸圖，但這些圖形是否符合盲生的觸覺認知規(guī)律，能否真正對視覺障礙所帶來的學習困難起到有效的彌補作用是值得探討的。筆者在多年的觸覺凸圖制作和應用過程中，認為凸圖能夠在視障教學中發(fā)揮其應有的作用，需遵循以下幾方面規(guī)律。

3.1制作內容需符合盲生的認知規(guī)律

不是所有的平面圖像都適合制作成觸覺凸圖。普通人通過視覺很容易建立“實物—標本（模型）—圖形”的認知規(guī)律，但僅僅通過觸覺，這種規(guī)律卻很難建立起來。如通過觸覺實現(xiàn)“實物貓—玩具貓—平面貓圖形”的認知聯(lián)系，最終將觸覺凸圖上的貓的圖形辨識出來，這無疑是非常困難的。因此需要對凸圖的制作內容進行篩選，這也直接決定了凸圖的使用效果。

首先，過多依靠顏色、層次、遠近等形式傳達信息的圖像不適合制作成觸覺凸圖，如風景畫、生理病理的鏡下圖等。其次，過于抽象的表達內容不適合制作成觸覺凸圖，如抽象派畫、卡通形象等，如圖6所示觸覺圖像，普通人在進行視覺觀察時可以非常容易辨認出來，但是通過觸覺卻很難辨認。第三，圖片應能夠清楚、完整地表達相應的學習內容，如裝置圖、結構圖和流程圖等，重點突出，簡潔明了，在編輯中剔除無關信息。

3.2觸覺凸圖的設計和使用應著力解決盲生學習中的難點

合理使用觸覺凸圖將有效解決盲生學習中難以感知和理解的問題，如“使用量筒準確測量液體體積”是初中化學實驗儀器使用中的重要方法，然而由于盲生無法用觸覺感知液體的水平面和凹面，所以在教學中，盲生在讀取液體體積數(shù)據(jù)操作步驟時，無法理解為什么視線要與量筒內液體的凹液面的最低處保持水平，更難以理解為什么俯視讀數(shù)偏大而仰視讀數(shù)偏小。但通過圖7（量筒讀數(shù)）所示的觸覺凸圖，進行直觀、簡明和形象地表達，就可以使盲生特別是全盲生理解液體凹液面的存在以及正確讀取量筒內液體體積的方法。

此外，圖表、圖形認知記憶相對于大段文字來說具有明顯的優(yōu)勢，也會影響到使用者思維體系的建立，在普通學生學習中經(jīng)常使用。但是受到盲文書寫、印刷的限制，這種方式以往在全盲學生中卻使用的非常少。通過現(xiàn)代技術可以將血液凝固過程示意圖、乙肝五項檢查示意圖制作成為觸覺凸圖，分別如圖10、圖11所示。通過這樣“讀圖”的學習方式，可以使學生借助圖表對所學知識進行組織和整理，形成特定的學習策略，從而提高學習效率。

3.3合理選擇制圖技術和圖像編輯

選擇何種技術進行觸覺凸圖的制作，是由教學中觸覺凸圖的使用目的來決定的。如果作為教材配套的圖冊，內容固定，短時期內不需要進行調整，建議使用絲網(wǎng)印刷技術制作，雖然價格昂貴，但制作而成的圖譜可以反復使用，耐磨性較好，且大批量制作時可降低成本。如果是教學中日常使用，Tiger、熱敏以及熱塑制作技術則較為理想，這3種制圖技術比較簡單，教師個人可以根據(jù)教學中的需求隨時進行制作，不受制作份數(shù)的限制。一般來說，圖中內容主要為規(guī)則圖形如直線、圓、正方形等時，推薦使用Tiger制圖;有較多不規(guī)則線條的復雜圖像時，推薦使用熱敏制圖技術;有較精細的實物模板時，可考慮使用熱塑制圖。

圖像處理是觸覺凸圖制作中的關鍵環(huán)節(jié)，可通過Tiger、Photoshop、Easytactix、陽光盲文輸入法等軟件進行編輯。由于盲生一般使用左、右手食指和中指對觸覺凸圖進行觸摸，無名指起輔助作用。如果盲圖制作太大，他們可能摸不到圖形全貌;如果盲圖制作太小，他們又不容易區(qū)分細節(jié)。因此，將圖像中需要表現(xiàn)的內容在一張A4大小的頁面中進行有效呈現(xiàn)是編輯的重點。圖像所呈現(xiàn)的信息內容要盡量簡潔，特別是要突出其關鍵信息，將過于密集和重復的信息去除，避免無效信息的干擾，并在頁面上將圖像與盲文進行合理布局。如凸圖為平面圖形的轉換，原始圖片應盡可能選用像素較高且清晰的圖片文件，像素不應低于800×600;若要達到更好效果，則像素最好達到1 024×768以上，圖片中的線條應清晰連續(xù)，粗細度適合。圖中不同的區(qū)域可采用點、直線、虛線以及圖形凸起的高度來進行表示，但應以觸覺可分辨為標準。

3.4觸覺凸圖的持續(xù)規(guī)范使用需要多方面合作

目前，觸覺凸圖的制作及應用中還存在許多問題，導致目前在視障教育過程中，觸覺凸圖的應用還屬于零星的、個別化的狀態(tài)，難以滿足各學科教學所需。如何能夠讓觸覺凸圖在視障教學過程中發(fā)揮更好的作用，不僅需要加強對觸覺認知規(guī)律的研究，并在此基礎上建立凸圖制作標準，還需要加強盲生“讀”圖能力的培養(yǎng)，這需要教育、心理、學科教學、材料工藝等多學科人員來進行研究。

基層單位特別是盲校、高等特殊教育院校是制作和使用觸覺凸圖的主要場所。制作觸覺凸圖需要教師深入研究教材，掌握盲生觸摸認知的基本規(guī)律，篩選圖形并掌握設計制作的基本方法，需要投入大量的精力。因此，有效制作和使用觸覺凸圖，不但需要教師的自主作用，還需要基層單位從政策及設備等方面提供支持。此外，如果能夠搭建共享平臺，完善觸覺凸圖制作數(shù)據(jù)庫，利用現(xiàn)代化信息輔助技術實現(xiàn)觸覺凸圖資源共享，就可以減少浪費，提高觸覺凸圖的制作和使用效率。

4結束語

綜上所述，觸覺凸圖在視障人群的教學中具有重要的意義。實踐證明，只要為盲生提供合適的觸覺凸圖，培養(yǎng)他們形成正確的觸摸識圖方法，觸覺凸圖可以在其學習中成為重要的輔助工具，幫助盲生正確且快速理解僅憑文字難以表述的知識點，為教師的“教”和學生的“學”提供重要支持。同時，通過各種流程圖及圖表的觸覺凸圖的應用，可以使盲生對所學知識進行組織和整理，形成其特定的學習策略，提高學習效率。筆者建議應由國家的相關政府部門如殘聯(lián)、盲人協(xié)會牽頭，組織研究機構如高等教育學校、特殊教育研究所等單位，綜合多方面人員力量，對觸覺凸圖制作及應用的相關問題進行研究，制訂觸覺凸圖制作規(guī)范和標準圖例，建設基本素材庫。除上述問題外，還應關注觸覺凸圖制作相關技術的開發(fā)，在降低成本的同時，使制作更為便捷，提高觸覺凸圖的使用率，使其在視障人群教學中起到更為重要的作用。

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（責任編輯白麗媛）