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基于平板电脑特殊教育软件和应用现状述评

收藏本文 2024-01-16 点赞:21996 浏览:96991 作者:网友投稿原创标记本站原创

【摘要】平板电脑是一种新型移动终端,将它应用于特殊教育可增强教学效果,优化学习者体验,提供教育的信息化程度。作者以文献研究为基础,调查了基于平板电脑的特殊教育软件研究现状,从适用对象、应用领域、专门程度三个维度进行分析,阐述了各类应用软件的主要特征和设计思想。文章还统计和分析了该类应用软件的市场情况,并且对基于平板电脑的特殊教育应用软件的开发和发展方向作了进一步的讨论。
【关键词】平板电脑;特殊教育;教育软件;移动学习
【】A 【论文编号】1009-8097(2012)08-0098-06
引言
以iPad和Android Pad为代表的新一代平板电脑改变了我们获取和消费信息的方式,让我们可以随时随地地浏览视频、阅读电子书、交流互动,基于平板电脑的应用软件也己覆盖商务、娱乐、教育等多个领域。和台式电脑相比,平板电脑更加轻薄,携带方便;它采用触屏

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交互方式,用户通过简单的手势就可实现人性化的操作;还具有丰富的多媒体表现能力和网络功能。目前,基于平板电脑的教育实验已经逐渐开展,而一些研究者甚至尝试将平板电脑应用于特殊教育领域。对于残障人士来说,平板电脑可以成为一个可随身携带的学具,并有强大的辅助功能,能够帮助他们获得教学内容,接受训练,沟通交流等学习任务。由于国内特殊教育的信息化发展落后于基础教育的平均水平,将平板电脑应用到特殊教育中或许是改变这一现状的契机之一。
一 研究概况
为了解基于平板电脑的特殊教育软件开发与应用情况,笔者做了一些文献检索和信息搜集工作,分别从国内外学术期刊网站和搜索引擎上以“平板电脑”、“手机”、“信息化”、“特殊教育”、“聋哑”、“盲”、“智障”等作为关键词或关键词组合进行检索。检索结果如下:从美国教育资源信息中心ERIC中检索到13条与平板电脑特殊教育应用相关的条目;从中国知网未能检索到与平板电脑的特殊教育应用直接相关的文献,而与特殊教育信息化相关的条目共有68条:通过Google搜索获得百余条相关条目,但多为新闻稿或产品介绍;而从百度仅搜索到两条关于平板电脑用于特殊教育的条目。
从检索结果我们大致可以分析出本主题的研究概况:国内学者尚未关注平板电脑在特殊教育中的应用,而在特殊教育信息化方面的研究主要集中于教育信息化面临的困难、实施策略、特教学校数字化校园建设、地区特殊教育信息化建设探索,以及对国外特殊教育经验借鉴等。随着基础教育信息化迅速发展,特殊教育也加快了信息化进程。各大院校和特殊教育机构开始关注特殊教育网络资源和软件的研发。例如,徐州师范大学信息传播学院开发的聋生教育的网络资源在专用领域内产生了较大影响。其开发的“妙语快车”聋童发音评估、手语查询、多媒体辅助聋生教学等平台软件,在帮助聋童学习方面取得了较好的成果。但是研究中我们也发现,特殊教育信息化程度仍远落后于普通教育,对于特殊教育信息化缺少实践性的探索(如试点研究),而关于移动学习和将平板电脑应用到特殊教育还处于空白。
根据外文期刊检索结果,我们可以看出国外对平板电脑在特殊教育中应用的研究也较少,已有研究主要集中于特殊教育应用软件的开发,如帮助自闭症儿童沟通、帮助视力障碍的人阅读的应用。澳大利亚维多利亚省的一个儿童早期发展机构DEECD对iPad上适用于儿童特殊教育的应用进行了分类,每个分类下都列出了多个应用及简要说明。该机构还将此类应用的适用人群分为四类:听力障碍的学习者、自闭症的学习者、需要一般关注的学习者和需要高度关注的学习者。美国加利福尼亚州奥兰治县教育局的心理学家比尔·汤普森以iPad为平台进行了试点研究,动员了全县共500名残障儿童参与该项目。汤普森利用iPad的触摸屏,设计和开发了两个特殊教育应用:Look2Leam和Stories2Learn。Look2Leam软件提供了图片与文字相对应的图片库,让学习者可以从中选择,从而表达自己的想法,用于培养学生的沟通技巧。而Stories2Leam可用来帮助学习者进行创作,用户可以通过这款应用录制音频、拍摄照片,并将这些素材连接创建自己的个性化故事,以此与别人沟通交流。另一个典型案例是美国明尼苏达州阿诺卡市学校的iPad特殊教育应用项目,共有5个学校和24位教师“流动”在各校参与。他们将iPad/iPod Touch应用于课堂中以满足学生的特殊需要,如运用交流软件帮助言语水平低下或存在认知障碍的学生表达想法和需求。
平板电脑开发商苹果公司也在App Store上专门开设了一个特殊教育的版面,展示iPad和iPhone的iOS系统内置的辅助功能,为那些有特殊需求的学习者提供了学习和交流的工具以及相应的解决方案。(可参考苹果公司网站:
http:///educafion/speeial-edueation/)
按照业内习惯,运行于手机或平板电脑的应用软件称为“app”。目前该词尚无标准译法,后文中的“应用软件”或“软件”均指运行于移动终端的应用程序。
二 软件分类和设计原则
基于平板电脑的特殊教育应用有很多种,各种软件在目的、用途、表现形式等方面均有显著差异,下面将从适用对象、应用领域、专门程度三个维度进行分析,并讨论各类软件的一般特征和设计思想。
1 适用人群
(1)具有视力障碍的学习者
盲、低视力或其他视力障碍的学习者无法或者很难看到正常显示的文字,因此不能同常人一样通过视觉获取信息。对于低视力用户,平板电脑的尺寸比手机等移动设备要大得多,因而具备了一定的可用性。应用软件可利用字体放大、屏幕亮度的调节、高对比度、大尺寸图标,以及语音辅助等功能帮助学习者阅读、获得信息,实现学习过程。对于完全失明的学习者,则主要通过语音辅助,如朗读单词、文本等。对于该类用户,在常见的触屏上识别按键和输入非常困难。斯坦福大学的一个研究小组为盲人设计了一种新型触摸屏界面,用户可以将手指随意放在屏幕的任何位置,程序会对按键位置自动进行校正,根据用户手指的相对位置匹配进行输入。虽然目前还有许多技术难题尚待解决,但该软件为盲人手机输入提出了一个可能的解决方案。(2)具有听力障碍的学习者
聋、重听或其他听力有障碍的学习者不能或很难接收到声音信号,且常伴有语言障碍,无法与正常人进行交流。针对该类学习者的应用软件设计主要通过文字符号、图片画面和身体动作的方式传递信息。如对有残余听力的人群,将多声道合成单声道;对全聋的人群,可通过对视频添加字幕、将音频转换成文字和利用手语显示等方式传递信息。iPad上有一款名为IP-Relay的软件,可将用户输入的文字转化成声音传递给交流的对象,对方应答后,再将其转换成文字传回给用户,通过语音识别技术帮助听障人群与正常人交流。
iBaldi是由加州大学Santa Cruz分校的Dominie w.Massaro开发的一款帮助聋儿或听力严重缺失的儿童学习语言的软件,可兼容iPhone和iPad平台。软件以该机构数十年的研究成果为基础,通过一个名为“Baldi”的动画人物朗读用户输入的文字或是从网页、RSS等来源导入的文本,并且能够准确地显示嘴部和面部动作表情。用户可以通过拖动、捏合等手势旋转或改变3D人物面部的方向和大小。该软件还可以改变人物的说话方式,只需触摸人物,在设置视图中调整音量和语速。软件提供了“面部”和“剖面图”两种视图,使用户可以清楚了解发音时口腔和舌头的变化,这对语言学习有很高的价值。对于有听觉障碍的用户,iBaldi提供了两种辅助指示方式:(1)动画人物面部线索:鼻孔前的红点指示m或n等鼻音;从嘴部发出的点簇指示S和SH等摩擦音:圆圈表示d和v这样的发音:(2)剖面图中人物头部的红、白、蓝区域也用于指示鼻音、摩擦音和清浊音发音部位的信息。
(3)具有行动障碍的学习者
肢体残疾、肌肉萎缩或发育残疾的学习者运动起来有困难,只能完成小范围的简单动作。相比桌面电脑通过键盘鼠标操作,平板电脑利用触屏交互的方式更自然和容易掌控,对于行动障碍的用户更加便利。该类应用软件主要以触摸、点击等简单手势为主要的人机交互方式,对需要操作的目标对象,如链接、按钮等,也应该设计得比正常规格大,并拉开间距,以方便用户完成操作,避免误操作。
(4)具有认知或学习障碍的学习者。
自闭症、弱智或学习能力有障碍的学习者难以正常地学习、表达情绪,甚至不能与人沟通。对这些学习者,可通过平板电脑上的专用软件,利用视觉形象而非言语传授知识。这类软件应该具有友好的操作界面,能够刺激用户的使用兴趣,提高他们的交流能力、适应能力和社交能力,更利于他们学习。App Store中有一款专门为自闭症儿童设计的软件AutiXpress,该软件通过卡通形象和易于使用的界面,鼓励有自闭症的儿童认识和表达自己的情绪,帮助社会更多地关注和认识自闭症儿童。
Proloquo2Go是由美国的AssistiveWare公司开发的一套帮助说话困难或患有自闭症的用户与他人沟通的应用。该软件通过“图示+词组”的方式帮助用户表达自己的想法。软件提供自然动听的文本语音和包含近8000个符号的词汇库,非常易于使用。该软件的界面简单明了,用形象的图片符号展示单词或词组,用户可以使用这些图片词组组成句子。比如在主界面中选择Ineed,就会进入Ineed的界面,再选择下个词组如adrink,完成选择后点击右上角的“+”符号,就可以组成语法正确的完整句子;然后点击发音按钮,将组成的句子或者自行输入的句子朗读出来,并可调整发音人的年龄、性别、音量和语速。此外软件还具有良好的扩展性,用户可输入自定义的单词、词组和语句,以扩充词库,而且这些符号能够通过互联网实时更新。
2 应用领域
根据应用领域和目标的不同,我们可将用于特殊教育的平板电脑应用分为以下几类:
(1)辅助沟通和交流的软件
这类应用软件可用于帮助残障人士表达自己的情绪和想法,通过平板电脑的辅助实现与他人的交流,并提高他们的沟通与社交能力。帮助残障用户进行沟通的应用一般有三类:一是适用于聋哑人士,提供文本到声音的转换,即由用户在平板电脑上输入想表达的文字,软件将文字转换成声音传达给对方,而对方的反馈也转换为文字显示在屏幕上;第二类适用于智力残障人士,通过形象直观的图片与符号帮助用户表达,用户只需要选择代表自己想法的图片和文字,应用软件将其组成完整的语句;第三类应用利用文本朗读和形象说明,帮助学习者学习单词读音、发音模式,培养“说”的能力,适用于语言障碍的学习者。
(2)辅助阅读的软件
阅读软件是一类常见软件,通常以文字的形式显示阅读内容。然而,视力或认知障碍的特殊用户并不能同正常人那样顺畅自然地阅读,这就对他们的学习造成了阻碍。一些阅读应用提供了字体放大、对比度调节等功能,便利了视力障碍用户使用。还

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有些应用提供文本朗读,通过先进的屏幕阅读技术,用户可以听到单词的读音甚至是整个屏幕上显示的内容,并可通过面板控制语速和阅读模式等。iBooks是iPad上的电子阅读软件,为残障人士的阅读作了多处优化。对于那些弱视用户,iBooks提供了六种字体,字体大小可调整,页面底纹可设置为白色或棕褐色,使用户能够切换到高对比度模式阅读,亮度也可根据环境的不同进行调整。iBooks还加强了对视、音频功能的扩展,方便特殊用户使用。有的iPad阅读软件可选择各种男性和女性声音,模拟出自然动听的语音,甚至可以仿真对话时停顿呼吸的声音,这些功能可以帮助有认知缺陷的儿童阅读。
(3)辅助书写的软件
有些儿童早期言语教育软件可帮助学习者训练字母、文字书写,单词拼写、造句及小故事编写的能力,用于特殊教育中可以培养残障或言语发展迟缓的儿童提高“写”的能力。字词学习软件一般提供单词与形象的图片,并给予语言提示,用户通过拖拽连线或其他交互寻找正确的对应关系,从而加深对单词字母的记忆;另一类用于培养学习者言语组织能力的应用软件则提供短句、照片、音频、视频等多媒体素材,鼓励用户利用简单的单词和图片将他们连接起来形成段落,创作简短的内容或小故事,如上文提到的Story2Leam。(4)其他技能开发软件
除上述能力以外,还有些软件可用于开发数学运算能力、音乐和艺术素养等其他技能。例如,iPad上的MathMagic通过鲜艳的色彩图片和动画的形式教学,提供答案选择组合,并且在给出正确结果后给出奖励,帮助孩子学习简单的加减乘除运算,培养他们的简单数学运算能力。这些应用用于特殊教育中则比较适合自闭症或者智障等学习能力较差的学习者。还有一类应用可训练和提高事务处理的能力。像普通人一样,残障人士也需要工作学习。事务管理软件可帮助他们跟踪和记录日常事务,如学习、作业、工程项目等,并对任务安排进行实时提醒,提高生产效率。另外还有帮助培养特殊儿童日常技能的应用,如Everyday Skills。该软件设计了多个场景,并利用视觉、听觉等多媒体支持,帮助残障或自闭症儿童进行日常生活,培养他们的社会技能(如去餐厅,去理发店)、个人技能(如做家务、回收垃圾)、交通技巧(如搭乘公车)等。
3 专门程度和专业水平
按照这些应用的专门程度不同,可分为操作系统内置的辅助功能、为特殊人群优化的一般应用、为特殊教育设计的专门应用三类。
(1)操作系统内置的辅助功能
以iPad为代表的平板电脑在设计时就考虑了设备对不同人群的可用性。对于同一操作,用户可以选择不同方式或者由系统提供一定的辅助。这些功能均包含在硬件的操作系统中,和具体的应用无关,不需要单独开发。这些系统内置的特性使得特殊人群也能使用平板电脑。表1是iPad中内置的可用于协助残障人士的一些功能。
(2)为特殊人群优化的一般应用
App Store和Android Market中发布的应用主要是为正常人使用开发的,但是越来越多的应用在设计时会考虑到兼顾特殊用户的需求,提供一些方便他们使用的辅助功能以增强软件的可使用性。譬如,有些阅读软件提供了不同的阅读模式,提供字体放大、背景和亮度的调整;还有些阅读软件提供了朗读的功能,通过简单的操作,能将单词、语句或是整段文本阅读出来。这些都是纸质书本所无法提供,大大方便了特殊用户的使用。
(3)为特殊教育设计的专门应用
专门的特殊教育应用是为帮助残障用户进行正常的生活工作、学习、开发智力或是提高沟通能力而专门设计和开发的软件。这类应用的功能设计有明确的针对性和专门用途,如为帮助盲人进行平板电脑输入的软件,帮助智残用户培养创造力的软件。前文提到的iBaldi和Proloquo2Go等就属于该类专用软件。这类软件的专业性很强,大部分都是由特殊教育研究人员和研究机构为主导开发的,基于其多年的科研成果,而且用户群狭窄,因此开发成本很高。
三 应用开发情况与市场分析
为了解目前基于平板电脑的特殊教育应用的开发及市场情况,笔者以澳大利亚维多利亚州儿童早期教育部门发布的“平板电脑特殊教育应用列表”和Eric Sailers等研究者整理的“(特殊)教育iPhone、iPad和iPod touch应用列表”两个清单为基础,结合在苹果的App Store和谷歌的AndroidMarket的检索结果,整理出与特殊教育高度相关应用软件共97种,然后对这些应用的适用领域、人群、发布时间、平台、语言和售价等数据进行统计。
这些应用的适用领域包括沟通、阅读、写作、数学以及其他技能开发的软件。全部97种应用中,辅助沟通交流类型的应用最多,有35种,超过1/3。其次是阅读方面的应用,有23种。此外,写应用有12种,数学应用有9种,用于其他技能开发(包括音乐技能、绘画技能、艺术技能、创作技能)的应用有18种。
按照适用人群来分,我们可以看到用于帮助智障和自闭症患者学习的软件最多,其中有73%的软件适用于智障儿童,69%的软件适用于自闭症患者,且有交叉,因为能够帮助自闭症用户进行学习的应用一般也能适用于智障患者。有30%的应用能够通过如发音练习、手语辅助等为使用者提供沟通方面的帮助。18%的应用可通过声音辅助在阅读方面为如盲、弱视的残疾人进行学习提供帮助。
从操作系统及用户语言版本来看,特殊教育平板电脑应用软件主要集中于iOS(iPad和iPhone的操作系统)和Android平台,其中,iOS上的应用有83种,Android上的有16种(有些应用同时拥有iPad和Android两个版本)。这种现状说明Android平台软件市场未能引起开发者关注,或是其市场环境较差。这些应用的语言版本以英语为主,其中86种仅有英文版,有11种提供中文版。由此可见,特殊教育应用在中国未形成一定的市场规模。
从销售来看,免费应用有26种,主要集中在Android平台上,收费应用有71种。从细分收费应用,区间在0.99—10美元的有55种,10-30美元的有8种,30-50美元的有7种,仅有上文提到的Proloquo2Go售价高达189.99美元。78%的应用都在10美元以下,99%的应用售价都在50美元以下,可见,大部分应用都售价低廉或是免费,但是少数专业软件的收费昂贵。这种现象和移动应用市场一般特征基本一致,即以低和海量用户获得收益,少数专业性很强的软件由于用户群狭窄,或是开发成本过高,只能维持高。
从发布/更新时间来看,97种应用的发布/更新时间如图所示:2008年1个,2009年12个,2010年17个,2011年39个,2012年截止到4月份为止有28个。可见随着平板电脑在教育方面的普及以及整个移动软件市场的发展,特殊教育相关的应用出现了较快的增长,而且将迅速达到引爆点,引发普遍和深入的教育信息化变革。
通过上述统计分析,笔者发现平板电脑应用于特殊教育中还

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存在以下一些问题:
(1)已有特殊教育应用多适用于心智残疾的儿童学习者,而面向其他残疾人群的应用则较少。笔者认为,出现这种现象的原因主要是心智残疾儿童在身体上和正常人相同,用于辅助他们学习的应用和用于儿童早期智力开发和技能培养的软件具有较高相似度,技术也比较成熟,开发难度和成本都较低。而用于辅助身体残疾的学习者的学习工具则存在较多的技术难点,如残疾人无法同正常人一样输入和输出信息,或是需要配合专用设备才能实现。而且训练这类人群或是帮助他们学习需要专业知识和丰富的经验,一般的软件开发者无法具备,需要特殊教育的专业人士参与。(2)现有应用以英文版本为主,如果在中国使用,需要汉化或重新开发。由于移动软件的市场情况,付费应用的语言以英语为主,尽管会有应用的汉化版本,但由国内开发者设计的专门以汉语为主帮助中国特殊儿童或成人学习的应用只占很小比例。在沟通和阅读类应用中,有一些软件能够帮助儿童进行字母、单词的学习,但是在汉字学习方面的特殊应用开发方面还有许多不足。
(3)由于历史和商业模式的原因,应用软件集中在iPad上,成本将是影响推广因素之一。平板电脑市场中,iPad占领高端市场,现有的特殊教育应用也主要来自于iPad平台。虽然Android系统发展较快,但其市场环境不良,起步稍晚,应用软件的数量和质量均不如iPad平台。从目前情况来看,Android市场中的现有应用也多是iPad平台的另一版本。然而,1台iPad的售价可以购入3台同样功能的Android平板电脑,较高的硬件成本会影响应用的推广。
要促进平板电脑在特殊教育领域的发展和应用,我们可以从以下几个方面入手:(1)特殊教育应用软件的开发周期较长,投入较高且回报不足,商业化运作可能无法吸引开发者,而特殊教育是对弱势群体提供帮助的一项公益事业,应吸引公益基金和各级政府的科研基金介入到开发项目中;(2)特殊教育是专业性很强的领域,无论是面向智力缺损还是身体残疾的学习者,其教学内容和教学方法都和常人有较大差异,因此需要有特殊教育资质的专业人士参与到开发中才能保障软件的质量;(3)身体残疾的人士在使用平板电脑时可

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能无法采用正常的交互方式,需要为此研发独特的交互方式或是采用专用套件配合平板电脑帮助用户输入输出。
四 结语
本项研究着重考察基于平板电脑的特殊教育应用软件的现状,从适用对象、应用领域、专门程度三个维度进行分析,并讨论了各类软件的一般特征和设计思想。笔者还搜集了大量的特殊教育应用软件,对其发布、领域、适用、费用等信息进行了记录和统计,对应用软件的开发情况做了评述。
本次研究仍有一些不足,如本主题相关资料非常缺乏,笔者通过各类应用软件市场和搜索引擎上进行了查找,对于平板电脑上的特殊教育应用仍有遗漏。此外,由于经费和条件限制,对于应用的了解以平台的描述和第三方的评述为主,不能一一购写试用,这些问题可能会对统计结果造成一定的影响。
由于移动学习的理论和实践已经日趋成熟,平板电脑在教育中的应用也越来越普遍,将平板电脑应用于特殊教育必将成为特殊教育走向信息化的实践之一。笔者希望本项研究的结论可以为平板电脑在我国特殊教育中的应用和推广提供一定的借鉴。

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