（教育技术学专业论文）基于认知学习理论的儿童双眼视功能训练读物研究.pdf

浙江工业大学硕士学位论文 基于认知学习理论的儿童双眼视功能训练读物研究 摘要 传统儿童读物的对象往往是正常儿童，而对视觉功能有缺陷的弱 视儿童并不合适。设计一种能让弱视儿童在完善双眼视功能的同时提 高其学习能力的读物，是眼科学也是学习科学中的一个研究方向。 本文根据认知学习理论和儿童心理特点，结合视觉功能训练原理， 设计一种适合弱视儿童的双眼视觉功能- i ) i l 练读物，该读物的文字由红 蓝两种颜色组成，文字的拥挤度比正常人读物小，读物的字体大小和 字体间距及版面字数与传统读物相比更大、更少，更适合弱视儿童； 训练时需要弱视儿童戴上红蓝眼镜；为了增d n j t , 童的兴趣以及训练效 果，该读物结合了感知学习，儿童感兴趣的元素；同时还考虑其视疲 劳等因素。最后将该读物应用于临床，经一个月的训练数据表明，该 读物提高了其双眼视觉功能和学习能力，为弱视儿童完善双眼视功能 和提高学习能力提供了一种切实有效的途径。本文的主要研究内容和 成果如下： 1 、论文综述了双眼视功f 毙i ) l l 练方法的国内外研究现状，并分析了 研究双眼视功能训练读物的重要意义，并且结合本课题背景提出本论 文主要研究内容和总体框架。 2 、根据双眼视功能训练的医学原理，利用红蓝眼镜实现双眼分离， 并参照中华人民共和国国家标准g b t1 8 3 5 8 2 0 0 9 中小学教科书幅面 尺寸及版面通用要求以及弱视儿童对文字的拥挤度的要求，提出了 该特殊读物的字体大小和版面字数以及字体间距等。通过认知学习理 浙江工业大学硕士学位论文 论构建了儿童双眼视功能训练读物预训练、儿童双眼视功能训练内容 以及儿童双眼视功能读物的反馈练习与自我评价系统。 3 、将设计完成的儿童双眼视功能训练读物应用于临床，并对临床 效果进行分析。对临床被试5 人一个月的训练结果( 矫正远视力、融 合点、立体视敏锐度、阅读视力、阅读速率) 进行统计分析，训练效 果有显著性差异，结果表明：训练读物在一定程度上提高了双眼视功 能和学习能力。 关键词：读物，弱视儿童，认知学习，双眼视觉功能 i i 浙江工业大学硕士学位论文 t h eb i n o c u l a rv i s i o nt r a i n i n gb o o k s b a s e do n c o g n i t i v el e a r n i n gt h e o r yo fc h i l d r e n a bs t r a c t t m d i t i o n a lc h i l d r e n sb o o k sa l eo f t e nf o rt h en o r m a lc h i l d r e n , w h i l et h ea m b l y o p i c c h i l d r e nw i md e f e c t i v ev i s u a lf u n c t i o na r en o ta p p r o p r i a t ef o r d e s i g n i n gb o o k sw h i c h c a nt r a i n i n gc h i l d r e n sb i n o c u l a rv i s i o na n di m p r o v et h e i rl e a r n i n ga b i l i t yi sar e s e a r c h d i r e c t i o ni no p h t h a l m o l o g ya n ds m d y i n gs c i e n c e d e s i g nas u i t a b l eb i n o c u l a rv i s i o nf u n c t i o nt r a i n i n gb o o k sf o ra m b l y o p i cc h i l d r e n , a c c o r d i n gt oc o g n i t i v el e a r n i n gt h e o r ya n dc h i l dp s y c h o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c sa n d c o m b i n e dw i t ht r a i n i n gi nv i s u a lf u n c t i o np r i n c i p l e 硼1 et e x to ft h eb o o k sc o m p o s e db y t h er e da n db l u ec o l o r s ，t h ec r o w d i n go ft e x tb o o k si ss m a l l e rt h a nn o r m a lc o n g e s t i o n , t h es p a c i n ga n df o n ts i z eo ft h eb o o ka r eb i g g e rt h a nt h et r a d i t i o n a lb o o k s ，t h ew o r d si n e v e r yl a y o u ta r el e s st h a nt h et r a d i t i o n a lb o o k s s ot h eb o o k sa l em o r es u i t a b l e f o r v i s u a l l yi m p a i r e dc h i l d r e n w h e nt h ec h i l d r e na l et r a i n i n g ，t h e yn e e dt ow e a rr e da n d b l u eg l a s s e s a n di no r d e rt oi n c r e a s ec h i l d r e n si n t e r e s ta n dt h et r a i n i n ge f f e c t , t h e b o o k sc o m b i n ep e r c e p t u a ll e a r n i n ga n dc h i l d r e n si n t e r e s t e de l e m e n t s 砀eb o o k sa l s o c o n s i d e ro t h e rf a c t o r ss u c ha sf a t i g u e f i n a l l y ，p u tt h eb o o k si n t oc l i n i c a la p p l i c a t i o n , a m o n t ho ft r a i n i n gd a t as h o w st h a tt h eb o o k si m p r o v eb i n o c u l a rv i s i o nf u n c t i o na n dt h e i r l e a r na b i l i t yi ns o m ee x t e n t , a n di tp r o v i d ea ne f f e c t i v ew a yt oi m p r o v eb i n o c u l a rv i s i o n i na m b l y o p i cc h i l d r e na n dt h el e a r n i n ga b i l i t y t h r o u g h o u tt h i ss t u d y ，w em a i n l y w o r k e di nt h ef o l l o w i n ga r e a s ： 1 ，n l ep a p e rr e v i e w st h em e t h o d so fb i n o c u l a rv i s i o nt r a i n i n gr e s e a r c hs t a t u s a n d a n a l y s i st h ei m p o r t a n c eo fb i n o c u l a rv i s i o nt r a i n i n gb o o k s ，a n dr a i s e dt h ec o n t e n t so f t h i st h e s i s 、撕t 1 1t h eb a c k g r o u n do ft h es u b j e c t , a n dt h eo v e r a l lf r a m e w o r k 2 p r o p o s et h eb o o k ss i z e ，l a y o u ta n df o n ts p a c i n gw o r d sa c c o r d i n gt ot h em e d i c a l l u i 浙江工业大学硕士学位论文 p r i n c i p l eo fb i n o c u l a rv i s i o nt r a i n i n ga n dr e f e r e n c eo fn a t i o n a ls t a n d a r d g b t 18 3 5 8 - 2 0 0 9p a g es i z ea n dp r i m a r ya n ds e c o n d a r ys c h o o lt e x t b o o k sa n dt h ea m b l y o p i c c h i l d r e nt e x tc r o w d i n gg e n e r a lr e q u i r e m e n t s ，a n ds e p a r a t e dt h e i re y e sb yr e da n db l u e g l a s s e s t h r o u g hc o g n i t i v el e a r n i n gt h e o r yc o n s t r u c tt h eb i n o c u l a rv i s i o nt r a i n i n gf o r c h i l d r e np r e b o o kt r a i n i n g ，c h i l d r e na n dc h i l d r e n sb i n o c u l a rv i s i o nb i n o c u l a rv i s i o n t r a i n i n gi nb o o k t h ec o n t e n to ft h ef e e d b a c ke x e r c i s ea n ds e l f - e v a l u a t i o ns y s t e m 3 p u tt h ec o m p l e t e dt h ec h i l d r e n sb o o k si nc l i n i c a lt r a i n i n go fb i n o c u l a rv i s i o n , a n da n a l y z et h ec l i n i c a lr e s u l t s m a k es t a t i s t i c a la n a l y s i so ff i v es u b j e c t so fc l i n i c a l t r a i n i n g i nam o n t hr e s u l t s ( c o r r e c t e dd i s t a n c ev i s u a l a c u i t y ，f u s i o np o i n t ， t h r e e d i m e n s i o n a lv i s u a la c u i t y ，r e a d i n ga c u i t y ，r e a d i n gr a t e ) ，t h et r a i n i n ge f f e c t sa r e s i g n i f i c a n td i f f e r e n c e s ，t h er e s u l t ss h o wt h a t ：t r a i n i n gb o o k si m p r o v eb i n o c u l a rv i s i o n a n dl e a r n i n ga b i l i t yi ns o m ee x t e n t k e yw o r d s ： b o o k s ，a m b l y o p i cc h i l d r e n ，c o g n i t i v el e a r n i n g ， b i n o c u l a rv i s i o n w 浙江工业大学硕士学位论文 第一章绪论 心理学研究表明：在人的信息接受过程中，视觉所占的比重最大【l l ，7 5 - - , 9 0 的知识是通过视觉获得，可视性是阅读、听写和抽象思维不可缺少的因素【2 】。 据调查，目前杭州各大图书中心暂时没有适合弱视儿童双眼视功能训练的读 物。传统儿童读物的对象往往是正常儿童，对一些视觉功能有缺陷的弱视儿童并 不合适。弱视是常见的儿童眼病，中华眼科学会全国儿童斜视弱视防治学组1 9 9 6 年对弱视的定义：凡眼部无明显器质性病变，以功能性因素为主所引起的远视力 耋o 8 且不能矫正者称为弱视。n e l s o n 统计在学龄前儿童及学龄儿童弱视的发病 率约为1 3 3 ，我国弱视发生率为2 8 6 。 在幼儿双眼视觉发育过程中，内、外环境因素影响造成两眼之间联系的发育 过程严重的损害而导致视功能紊乱，此问题已成为影响幼儿双眼视觉发育的关键 性问题。如何尽早发现双眼视觉发育问题，充分治疗和改善，使之发育不受影响， 是临床上斜视、弱视治疗的最高原则【3 】。斜视和弱视儿童往往缺乏双眼视功能， 而直接影响到其学习和生活等。 1 1 研究背景及问题的提出 双眼视觉功i 眩( v i s l o nf u n c t i o n ) 其过程可以简单地描述为：当我们人的双眼同 时注视同一物体时，物像分别落在两眼视网膜对应部位( 主要为黄斑部) ，然后 产生刺激，并且形成神经冲动，经过视觉传入经路到达大脑中枢，继而在大脑皮 层的相应中枢，来自两眼视网膜的视觉信号经过分析、整理成为一个完整的、具 有立体知觉的印象。人只有通过双眼视功能才可获得物体和空间的有关位置、方 向、距离以及形体的概念，继而形成立体知觉，才能正确地判断自身与周围环境 的相对位置关系。在人类进化及生理发育过程中，这一功能起着十分重要的作用 【l 】 双眼单视是指我们每只眼睛的视网膜在观察外界物体时，都会形成一个单独 浙江工业大学硕士学位论文 的视像，继而大脑视皮质将会接受到这两个以神经冲动的方式传到的视像，经大 脑皮质综合作用后形成一个单一视像的过程。综合两眼视网膜对应点上的物像为 一个完整的印象，即在视界圆上成像，这一过程称为融合。双眼视差是指在观察 一个立体物体时，因为两只眼睛相距一定距离，所以两眼从不同角度看此物体， 在左右眼视网膜上分别感受着完全不同的刺激，形成两眼视觉上的差异。视差以 神经兴奋的形式传到大脑皮层，继而产生立体视觉。临床上从低级到高级将双眼 视觉分为三级即同时视、融合功能、立体视觉。不仅具备三级功能，而且每级功 能都在正常范围，才可能形成正常的双眼视觉。三级功能是顺序建立，相互依存， 又有独立的发生机制【45 1 。同时视是指双眼视网膜传给大脑的信号，不是两眼交 替接受，而是同时接受。虽然是同时接受，但并不表示可以完全融合两眼同时接 受的物像成为一个物像。在双眼同时视基础上，大脑中枢将落于两眼视网膜上的 物像综合成为一个完整物像的视功能被称为融合功能，融合功能有两种，即感觉 融像和运动融像。在拥有同时和融合两级视功能基础上，有一种具有三维空间相 对独立的视觉功能，即立体视功能，它是双眼调节与集合，在视中枢指令下的更 加高级的生理功能。 在传统定义和治疗上，大部分学者认为弱视的表现不仅仅是中心视力低下， 更重要的是双眼单视功能的障碍。早在1 9 7 8 年，g a g n o ns r k 在弱视治疗效 果一文中已提出：良好的双眼单视功能是巩固弱视疗效的最重要保证。从对非 斜视患儿疗效观察得出，临床基本治愈率( 矫正远视力达到0 9 d ) 弱视患儿立 体视敏锐度与正常儿童有显著差异，而与未治愈斜视患儿差异不显著，而部分中 心视力达到0 9 d 但无正常双眼视的弱视患儿会出现视力回退现象。国内有研究 证明：对于没有同时视、融合点处有抑制或者立体视敏锐度低于正常的儿童进行 针对性训练，弱视的基本治愈率及立体视敏锐度均得以提高。弱视治疗仅中心视 力达到正常，并不等于弱视已治愈，双眼视功能训练可以促进弱视儿童的视力提 高，只有改善、恢复弱视儿童的双眼视功能，才能使弱视治疗效果巩固下来。 本论文从认知学习理论和儿童心理特点出发，结合视觉功能训练原理，以视 力矫正提高后的弱视儿童为研究对象，以矫正视力、融合点、立体视敏锐度、阅 读视力为效果评价项目，以训练儿童双眼视功能为目的，将阅读引入到双眼视功 能训练方法中，设计一种儿童双眼视觉功能训练读物。在研究双眼视功能、认知 2 浙江工业大学硕士学位论文 学习理论以及心理学等理论基础上，进一步设计训练读物训练方案。最后将儿童 双眼视功能训练读物在临床中进行效果分析。研究期望为视觉有缺陷儿童的视觉 功能训练提供一种切实有效的途径。 1 2 双眼视功能训练的国内外现状 1 2 1 双眼视功能训练方法研究国外进展 美国纽约州立大学的视觉功能研究专家k e n n e t hj c i u f f r e d a 、d e n n i sm l e v i 等人在其研究 a m b l y o p i a - b a s i ca n dc l i n i c a la s p e c t s ) ) 中采用m i c h i g a nt r a c k i n g 系列的英语短文方式对弱视儿童进行训练【6 1 。m i c h i g a nt r a c k i n g 系列采用弱视治 疗中的精细操作。儿童阅读内容通常是在儿童认知范围内有意义的英文短文，是 带有认知学习( 指掌握一定的知识、技能和行为举止的学习) 需要的注视训练， 同时配合手眼协调圈出所要求的字母来训练弱视儿童。随着儿童圈出字母的增 多，注视训练的要求也增高，要求儿童准确指出字母的中心之处。m i c h i g a n t r a c k i n g 系列训练针对的是弱视儿童的单眼，训练弱视儿童单眼视力，对于弱视 儿童双眼视觉功能的训练并不合适。 以色列特拉维夫大学g o l d s c h l e g e r 眼科研究中心的认知学习研究专家u r i p o l a t 等人在2 0 0 9 年用实验证明了认知学习训练可以提高视觉功能。在该实验中， 被试在一定遮盖条件和相反方向g a b o r 刺激下训练。实验表明当是弱视被试的时 候，该训练提高了被试的对比敏感度，减少了后期的遮盖。同时也提高了被试的 视力锐度【7 j 。同时2 0 0 9 年u r ip o l a t 等人用实验证明了认知学习方法的确能被应 用到弱视儿童的治疗中去。u r ip o l a t 等人采用之前应用于成人的类似训练方式训 练弱视儿童。在该实验中，每个儿童每周训练周期为2 个，总共不超过4 0 个周 期。每个训练周期大约1 个小时，包括3 0 分钟的练习时间。结果整个实验组的 平均视力锐度提高了，同时对比敏感度也达到了正常水平。该实验表明在传统遮 盖疗法失败后，认知学习可以训练治疗弱视儿童【引。下面就目前国外采用的双眼 视功能训练方法进行综述。 目前国外采用如红绿立体图片、实体镜、a p e r t u r e r u l e 等双眼视功能训练仪 器，来对弱视进行双眼视功能的重建。这些训练仪器其基本原理是设法分开两眼 3 浙江工业大学硕士学位论文 视野，使每眼各自看一个物体，在大脑内将两眼的物像融合为一【9 】。下面就对国 外的双眼视功能训练仪器进行一介绍。 一、实体镜( s t e r e o s c o p e ) 实体镜( 图1 1 ) 是一种常用正位视训练仪器，临床有很多类型实体镜可供 选择。斜隔板式实体镜通过描绘和捕捉训练消除抑制，通过融像训练扩大融像范 围。 图1 1 隔板式实体镜图l - 2 斜隔板式实体镜的光学结构 斜隔板实体镜顶板上一对视孔，装有+ 5 0 0 d 球镜，其中一块侧板将视标卡 片固定，底板作为绘图板，斜隔板的作用是分隔左右眼的视野，斜隔板上有一块 反射镜，将侧板的视标卡片投射在底板平面上。斜隔板式实体镜光学结构见图 1 2 。当训练者通过装有球镜的视孔标观察时，由于斜隔板分隔了左右眼视野， 因此，一眼只能看到平面反射镜，另一眼则能看到底板。 在进行描绘训练时，在空白卡片上画上一些简单的几何图形，例如圆形、正 方形、椭圆形等，然后将卡片固定在仪器侧板上，在底板上铺上一张白纸，要求 用非抑制眼( 或优势眼) 注视其视标卡片，抑制眼注视底板上白纸，用笔在白纸 上描绘出视标卡片上的几何图形。描绘训练要求必须做到双眼同时视，从而消除 抑制。同样，通过捕捉训练来消除抑制。训练者将捕捉视标置于侧板上固定视标 卡片的部位，要求用捕捉套圈套住投射在底板上的视标影像。捕捉训练同样要求 做到双眼同时视。 一旦重建了正常的感觉融像，就可以进行融像训练，通过训练来扩大患者的 融像范围。在进行融像训练时，使用成对融像视标卡片，将一张视标卡片固定在 侧板上，另一张视标卡片置于底板上，要求将两张视标卡片融合起来，融像视标 4 浙江工业大学硕士学位论文 卡片设置了二维和三维监测视标。 二、a p e r t u r e - r u l e 训练仪 a p e r t u r e r u l e 训练仪( 图1 3 ) 是一种用来训练融像，使融像范围增加，使 融像速度提高的正位视训练仪。 图1 3a p e r t u r e - r u l e 训练仪( a 为单孔，b 为双孔) a p e r t u r e r u l e 训练仪由支架、滑尺、视标卡片册组成。如果要产生集合需求， 则使用单孔滑板，视轴在视标卡片之前相交；如果要产生发散需求，则使用双孔 滑板时，视轴在视标卡片之后不相交或相交。单孔滑板针对的是集合训练，双孔 滑板针对的是分开训练。在每张视标卡片上都有两个基本相同视标图案，左眼看 到一个视标图案，右眼看到另一个视标图案，此外，视标卡片设置了监测视标， 每个视标图案旁边有一个偏心圆作为监测视标，以确定是否做到三维融像。其中 一个偏心圆上有一个小十字，而另一个偏心圆下有一个小圆点，监测是否存在抑 制，用于检验回答的准确性。 在进行融像训练时，根据需要来选择使用单孔滑板或双孔滑板，一般从融像 需求较低的视标卡片开始进行训练。要求鼻尖对准贴住滑尺，交替遮盖左右眼， 从而确定右眼只能看到一个视标图案，而左眼只能看到另一个视标图案。然后要 求两眼同时注视视标卡片，一旦获得了融像，保持融像状态，从l 数到1 0 ，然 后再眺望远处，重新注视视标卡片并尽可能快地做到融像。以上过程重复数次后 换下一张视标卡片，再按以上步骤进行训练。 浙江工业大学硕士学位论文 1 2 2 双眼视功能训练方法研究国内进展 目前国内开发的一些综合性视觉功能训练软件如增视能、维视顿等软件因价 格昂贵、操作复杂等因素不能完全在弱视儿童中普及，而同时这些儿童因视觉缺 陷导致学习较差等问题不能在传统阅读过程中加以解决，耽误其视觉功能恢复和 学习。天津眼科医院d , j t , 斜视、弱视门诊专家李丽华研究表明：经常做读物练习 可起到预防双眼视功能异常的作用。就临床治疗情况来看，在1 0 岁之前治愈双 眼视异常，可以保证在其成年后具备正常的双眼视功能，从而改善其学习和工作 能力。下面就目前国内双眼视功能5 ) 1 1 练方法做一综述。 一、同视机同时视和融合训练 同时视训练( s i m u l t a n e o u s p e r c e p t i o n t r a i n i n g ) 使用同时知觉图片。同时知觉图 片由两张完全不相同的画像构成，如狮子和笼子。同时知觉正常者能将一眼看到 的狮子放在另一眼看到的笼子里，形成一幅完整图像。不正常者则两张图像不能 融合( 狮子在笼子的左侧或右侧) 或一个图像被抑制即只能看到_ 幅图像。这种 现象为交叉抑制，可进行脱抑l ! i - i j l l 练。主要有进出训练、捕捉训练、侧方运动训 练等训练方法。 当两只眼的黄斑获得同时知觉以后，要进行融合功能训练( f u s i o nt r a i n i n g ) 。 融合训练使用融合图片。融合图片由两张大部分相同，小部分不同( 但有互补， 补充部分为控制点) 的图像构成。如一只猫无尾巴头前有蝴蝶，另一只无蝴蝶有 尾巴的猫；或者一辆汽车前边有车轮，后边无车轮，另一辆汽车前边无车轮，后 边有车轮；中心控制点在蝴蝶和猫的尾巴上或者两个轮子上。这类图片分中央控 制点、垂直控制点和周边控制点。正常者能将双眼分别看到的图片融合成为一只 既有蝴蝶又有尾巴的猫或一辆前后轮都有的完整汽车，并且有一定的融合范围。 不正常者只能扩大一张图像，或能看到两张图像，但不能融合；或虽能融合但范 围变小。 要求训练者不仅能将两张图片上的图像看成一个整体，而且在一定范围内仍 不分离。训练时应选择构图简单、色彩鲜明的图片，以便对黄斑附近产生刺激 ( 5 0 1 0 0 ) 。开始选用较大的画片，如带有黄斑抑制点的画片。当融合功能增强 后，可用较小的和难度大的图片( 1 0 - - - 3 0 ) 。主要有分离与融合训练、捕捉训练、 侧方运动训练、辐辏训练以及散开训练等训练方法。 6 浙江工业大学硕士学位论文 黄斑融合画片训练后，训练融合功能采用立体画片进行。用中心凹型融合画 片或中心凹立体画片来训练两眼中心凹融合能力，扩大运动性融合范围。黄斑刺 激和中心凹刺激训练后，解除黄斑抑制后，才可以建立融合功能。 二、维视顿训练软件 维视顿训练软件包括同时视训练软件、融合功能训练软件和立体视觉训练软 件。同时视训练软件是通过分视双眼后，让每只眼看到各自的图像，利用闪烁刺 激等同时视训练手段去除或削弱优势眼对弱视眼的抑制，建立正常的同时视功 能，为融合功能的建立创造条件。 融合功能训练软件使双眼分视后，每只眼睛看到两幅8 5 以上相似度的图 片，利用多种运动方式诱导双眼产生融合、促使融合范围扩大，创造立体视的建 立的条件。帮助训练者正常视网膜对应关系的建立、双眼协调运动、融合范围增 加、斜弱视症状的矫正或减轻。 立体视觉训练软件帮助建立或强化立体视功能。弱视由于弱视眼与健眼视力 相差较大，不具备双眼视功能形成的物质基础，一般都难以产生正常的双眼视功 能。通过进行单纯的提高单眼视力的训练，即使弱视眼视力得到改善双眼视功能 一般也不会自动形成。当弱视眼视力提高并与健眼视力相差不大( 不超过三行) 时，应立即同时进行双眼视功能训练，既有助于建立双眼视功能，又能有效防止 弱视的复发即视力提高后又回落的现象发生。 三、增视能训练软件 增视能视觉训练系统软件包含同时知觉训练软件、融合训练软件和立体视觉 训练软件。训练方法简单介绍如下：打开电脑，戴红绿眼镜( 绿片戴于左眼，红 片戴于右眼) ，端坐电脑前，训练者距离电脑屏幕5 0 c m 。一级同时视功能训练： 进入增视能同时视a 软件，选择其中的训练方式，选择训练画面，设定闪烁频 率，设定训练时间。训练方式有交替闪烁、部分闪烁训练、同时闪烁训练。二级 融合训练：用增视能融合训练a 软件进行分开与辐辏训练，每次训练时间为 2 0 m i n ，每天1 - - 2 次。三级立体视训练：采用增视能立体视训练，每次训练时间 为2 5 m i n 。对于无i 级同时视功能者，先进行刺激脱抑制治疗；有一级功能者， 则说明成功脱抑制；有同时功能而无融合功能进行融合训练，有融合功能无立体 视进行立体视训练。 7 浙江工业大学硕士学位论文 r e p k a 等人发现弱视儿童在进行弱视治疗后，视力有所好转，但是儿童弱视 眼和健眼相比，阅读速度、阅读准确性和阅读流利程度方面表现还是比较差，不 过弱视眼和健康眼的阅读理解能力表现无明显差异【l o 】。这让读物成为视觉功能 训练方式成为一种可能。恢复正常视力后，不具有正常的融合范围及中心凹立体 视的弱视患几还是有一半以上。所以除了重视提高视力以外，弱视治疗时我们还 应十分重视其双眼融合功能、立体视功能恢复，拥有完善的双眼视功能，恢复自 然舒适的双眼视觉状态1 1 1 1 。 按照双眼视功能训练仪器的原理，如果在阅读时利用红蓝眼镜达到分开两眼 视野的目的，同时训练儿童视觉功能。 1 2 3 目前双眼视功能训练及一般读物存在的问题 双眼视功能训练除同视机同时视和融合训练外，还包括固视训练、异常视网 膜对应矫正、手描立体镜、视听训练等。许多利用特定仪器进行训练，包括同 视机训练、红绿立体图片( s t e r e o g r a m ) 、实体镜( s t e r e o s c o p e ) 、a p e r t u r e r u l e 等双眼 视功能训练仪器，不容易在基层医院和家庭推广应用。这些治疗仪生产量较小而 且价格昂贵，需要专业人员操作，训练者与家长需长期和定期到医院就诊等。国 内开发的一些综合性视觉功能训练软件如增视能、维视顿等软件因价格昂贵、操 作复杂等因素不能完全在弱视儿童中普及，而同时这些儿童因视觉缺陷导致学习 较差等问题不能在传统阅读过程中加以解决，耽误其视觉功能恢复和学习。不管 哪种方法，没有和儿童生活情境相适应，儿童依从性也不够，训练效果存在一定 的差距。因此，能够开发出针对儿童双眼视功能的训练方案，简单、操作方便、 价格合理、儿童乐于接受以及容易在家推广的产品具有重要实际意义。 视力低下及双眼单视功能障碍是弱视患者的主要表现。大多数弱视经过综合 治疗后，视力都有一定程度的提高，但要达到治疗的最终目的，即双眼单视功能 重建，则必须训练双眼视功能。双眼视不单单是弱视重要的深度知觉，同时也是 为了保证治疗后视力的巩固。由此可见，开展家庭长期训练，不仅方便儿童的训 练，而且对于双眼视功能的重建也有重要意义。 目前，传统儿童读物的对象往往是正常儿童，读物的字体大小、字间距、版 面字数等对视觉功能有缺陷的弱视儿童并不合适。弱视儿童对传统儿童读物往往 8 浙江工业大学硕士学位论文 因为这些因素而造成学习上的困难。设计一种能让弱视儿童在完善双眼视功能的 同时提高其学习能力的读物，是眼科学也是学习科学中的一个研究方向。 1 3 研究内容与研究方法 1 3 1 研究内容 论文研究的主要内容是根据认知学习理论和儿童心理特点，结合视觉功能训 练原理，设计一种适合弱视儿童的视觉功能训练特殊读物，最后将该特殊读物应 用于临床，对一个月的训练数据进行效果分析。期望为弱视儿童完善双眼视功能 和提高学习能力提供了一种切实有效的途径。现将研究细化为三个步骤进行： l 、综述双眼视功能训练方法的国内外研究现状，并分析研究双眼视功能训 练读物的重要意义，并且结合本课题背景提出论文主要研究内容和总体框架。 2 、根据双眼视功能训练的医学原理，利用红蓝眼镜实现双眼分离，根据中 华人民共和国国家标准g b t1 8 3 5 8 2 0 0 9 中小学教科书幅面尺寸及版面通用要 求以及弱视儿童对文字的拥挤度的要求，提出该特殊读物的字体大小和版面字 数以及字体间距等。结合感知学习、阅读方法和眼球运动的特点以及布鲁纳认知 学习理论构建儿童双眼视功能训练读物预训练、儿童双眼视功能训练内容以及儿 童双眼视功能读物的反馈练习与自我评价系统。 3 、将设计完成的儿童双眼视功能训练读物应用于临床，并对临床效果进行 分析。对临床被试训练结果( 矫正远视力、融合点、立体视敏锐度、阅读视力) 进行统计分析，对实验结果进行讨论分析。 1 3 2 研究方法 本研究的研究方法是定量与定性相结合，主要包括问卷调查研究法、文献综 述法、实验法和数理统计等方法。 ( 1 ) 问卷法 在本研究中，对市场上读物的种类等进行实地调查研究，问卷采用综合性问 卷方式进行，对目前市场上儿童感兴趣的读物进行了问卷调查，列出了读物的流 行元素，将这些流行元素与儿童双眼视功能训练读物进行有机地整合。 9 浙江工业大学硕士学位论文 ( 2 ) 文献综述法 在本研究中，对认知学习理论、儿童读物、感知学习、双眼视功能训练等相 关文献进行了搜集，批判性的借鉴和吸收现有研究成果，对其进行整理和综述， 为本研究奠定基础。 ( 3 ) 实验法 在本研究中，将训练读物应用与临床实验，实验的设计过程参照了此类研究 过程，并在此基础上进行改进。此外，严格控制实验环境，尽量避免外部影响因 素。 ( 4 ) 数理统计法 在本研究中，将训练读物应用与临床实验数据将采用数学统计方法进行统计 分析，对矫正视力、融合点、立体视敏锐度、阅读视力等数据结果进行了t 检 验，分析其效果的显著性差异。 1 4 研究的目的和意义 本课题研究的主要目的是：探讨在分离双眼情况下利用读物训练机制是否可 以恢复双眼视功能。结合阅读方式和认知学习应用于视功能训练原理，提出一种 认知训练读物，并设计实验验证这种训练读物是否可以达到恢复双眼视功能和提 高阅读能力的效果。 研究的理论意义是证实了在双眼分离情况下，该种训练读物可以改善儿童双 眼视功能。同时，将阅读能力提高和视觉功能改善两者相结合进行研究，提出对 儿童在改善视功能缺陷同时提高阅读能力是可行的。 研究的实践意义在于可以将训练读物应用于医疗领域，研究期望为视觉有缺 陷儿童的视觉功能训练提供一种切实有效的途径。此外，国内首次将读物引入到 双眼视功能训练当中，满足在提高阅读能力的同时改善双眼视功能。对于传统的 双眼视功能训练来说是一次新的飞跃，能够促进国内双眼视功能改善事业的发 展。因此，研究不但具有很高的经济价值，同时具有深远的社会意义。 1 5 论文主要研究内容和总体框架 本论文重点的研究内容是结合计算机技术、认知学习理论、视觉功能原理以 1 0 浙江工业大学硕士学位论文 及电生理学，深入探索儿童阅读视觉功能的情况，设计基于认知学习理论的儿童 视觉功能训练读物。 本论文研究双眼视功能异常的神经机制和检查治疗的国内外现状，将传统阅 读与现代眼科医学方法相结合，以认知学习理论、视觉电生理理论、认知心理学 等交叉学科知识为理论基础，借助传统阅读方面的最新发展，设计双眼视功能训 练读物，以达到方便、简单地训练儿童双眼视功能，有效地训练弱视双眼视异常 的目的。 本文的主体结构如图1 - 4 ，分为三大部分：理论研究、设计实现以及效果评 价研究。首先是绪论部分，然后是理论研究部分，包括第二章和第三章。效果评 价研究包括第三章和第四章；最后是结论与展望。主要内容如下： 第一章绪论部分简要介绍双眼视功能的定义分类及训练意义，讨论双眼视 功能检查和训练方法的国内外研究现状，分析研究双眼视功能的重要性并结合本 课题背景提出本论文研究问题，并构建论文研究内容和总体框架。 第二章研究双眼视功能检查和训练的医学理论。结合传统阅读方式，提出 了一种基于认知学习理论的儿童双眼视功能训练读物。利用阅读方法和眼球运动 的特点，提出并深入研究了基于认知学习理论的儿童双眼视功能训练读物的设计 标准及原理，包括：双眼视功能检查和训练的医学原理、儿童认知学习理论、儿 童读物设计理论以及眼球运动的特点等。 第三章设计了基于认知学习理论的双眼视功能训练读物。基于第二章的理 论基础，设计了基于认知学习理论的双眼视功能训练读物的设计方案、双眼视功 能训练读物以及读物训练方案。 第四章基于认知学习理论的双眼视功能训练读物效果评价研究。利用训练 读物，给出了读物临床应用的对照分析。 最后总结本学位论文的研究要点，并展望今后可深入的研究方向。 浙江工业大学硕士学位论文 第一旗绪论 第二章双跟说功能训练读物的理论研究 第三祭儿堂双限棍功能渊练读物豹设计 第四章儿奄双眼税功能l | 练读物的效果谮价 第赢潦缝论与艘望 图1 4 论文总体框架 1 2 浙江工业大学硕士学位论文 2 1 引言 第二章理论基础 在双眼视功能训练方法中，基于仪器和软件的方法比较多，主要有同视机训 练、红绿立体图片( s t e r e o g r a m ) 、实体镜( s t e r e o s c o p e ) 、a p e r t u r e r u l e 等双眼视功能 训练仪器和增视能、维视顿等软件。基于电子读物的训练方法，国内尚没有出现。 本文采用的是基于读物的、视觉电生理学和认知学习原理相结合的双眼视功能训 练方法。 将传统阅读与现代眼科医学方法相结合，以认知学习理论、视觉电生理理论、 认知心理学等交叉学科知识为理论基础，借助传统阅读方面的最新发展，设计双 眼视功能训练读物，以达到方便、简单地训练儿童双眼视功能，有效地训练弱视 双眼视异常的目的。 这无疑需要考虑常规双眼视功能训练中所没有涉及的新问题：首先，医学上 所用的训练国际标准，在阅读中是否能达到此标准，这将影响训练结果；其次， 由于双眼视觉的产生需要将双眼分离，阅读中是否可以做到，如何分离双眼问题， 我们将在第三章中研究；另外，如何提供方便、经济、有效的训练方法等等问题。 所以，必须从我国的实际情况出发，利用阅读方式，来设计既方便又经济的双眼 视功能训练方法，以便能在全国各地进行有效地实施。 2 2 双眼视功能检查及训练的医学原理 2 2 1 双眼视功能检查的医学原理 双眼单视功能异常有多种影响因素，原因可能有以下几点：( 1 ) 当双眼调节 和辐辏比例出现异常从而导致斜视，或者是眼外肌出现异常引起眼球不能协调运 动从而形成斜视，继而因为这些斜视导致同时视或者融合功能异常。( 2 ) 某些眼 1 3 浙江工业大学硕士学位论文 病导致双眼视力参差。( 3 ) 由于屈光参差造成两眼物像的大小及清晰度相差很多， 从而引起双眼单视无法形成。( 4 ) 某些神经衰弱者，在受到外界刺激时，亦有可 能引起双眼单视功能异常。综上归结起来，形成双眼单视功能异常的情况主要分 为两类：一类是由于某种原因，在发育过程中未能形成正常的双眼单视功能；其 他一类是已形成的双眼单视功能遭受破坏【1 2 】，如图2 1 所示。 图2 1 双眼单视功能异常的影响因素 人的双眼视觉出生时处于原始状态，周边视网膜和黄斑中心凹功能类似，其 敏感度也很差，仅对光有感觉，而且两眼球之间也只有最初状态的协调运动，此 时两眼最基本的同向和异向运动仅仅是通过原有的低级中枢无条件反射活动来 维持。这种无目的注视活动及无目的眼球运动与视力暂时无关。受环境影响，出 生后正常发育逐渐完成，黄斑在视觉发育的同时，慢慢发育完善。当大脑中枢有 外来视觉信号不断地输入后，组织结构在形成高级视觉功能过程中快速发育。然 后一些巩固视觉、矫正性融合及心理视觉等反射在此基础上逐渐建立起来，并且 逐渐由低级的单视发展成为高级双眼单视功能。 双眼视觉中十分精细复杂的生理机制使它在内外环境影响下极易遭到破坏 而发生紊乱。这种紊乱有可能发生于先天或出生后早期，也有可能发生于成年。 如果没有一级同时视功能，则必抑制一只眼睛的功能，逐渐使它成为废用性弱视， 继而会引起外斜视；如果二级融合功能缺失，则复视将出现，严重影响生活工作； 如三级立体视功能有缺陷，驾驶将无法安全进行，一些精密等工作无法进行【”】。 目前双眼单视功能检查的方法很多，常用的有同视机、综合验光仪、红玻片、 三棱镜、线状镜、深度觉计、四孔灯、立体视觉检查图等。国内例如维视顿视功 能检查仪等一些借助计算机手段的双眼视功能检查仪器在临床上也被普遍使用。 1 4 浙江工业大学硕士学位论文 用同视机、v i s t o n 视功能检查仪和t i t m u s 立体图及r a n d o t 联合使用的方法 检查双眼视功能，现介绍如下。 同视机( 见图2 2 ) 主要用于检查斜视弱视患者的双眼视功能，视网膜对应 情况以及斜视度的测定，根据不同诊断眼位斜视度的变化规律，了解眼球运动功 能。 琶矿。 密 图2 - 2 同视机 图2 - 4 维视顿视功能检查仪 同视机检查双眼视觉同时知觉使用同时知觉画片，一臂置于0 0 处，被检查 者推动另一臂，自觉斜视角指的是在两画片重合时的角度。被检者注意其中一个 画片，检查者推动另一臂，当观察到被检者角膜反射处于斜眼角膜中心时，轮流 熄灭和点亮照明装置，检查眼球是否有恢复注视位置运动。被检者的他觉斜视角 指的是稍移动画片位置至两眼完全不动时的角度。当自觉和他觉斜视角相同时， 表示其正常视网膜对应。其角度不相等，即自觉小于他觉斜视角5 0 以上，则视 网膜对应异常。一致性异常视网膜对应指的是异常角等于他觉斜视角。不一致性 异常视网膜对应指的是异常角小于他觉斜视角。如果被检者能同时知觉却找不出 融合点，出现两个物像刚接近立即变成向两边分开这种情况，则说明他在融合点 处有抑制。如果两像在任何角度都不能重合则称为对应缺如。每次只能看见一个 画片上的图形，无两眼同时知觉很可能出现在单眼抑制被检者中，如图2 3 所示。 浙江工业大学硕士学位论文 德德 88 88 马8 他觉斜视角指的是稍 移动画片位黄至两眼 完全不动时的角度 图2 3 同视机检查视网膜对应过程图 亟巫p 习 l n 两角慧荤，b 霜 ) k - t ：5 。以上广叫i ：! 三：竺墨剽 维视顿视功能检查仪( 见图2 _ 4 ) 测定的是近融合范围。融合点在2 0 至+ 2 0 之间是正常的，如集合点需 1 2 0 ，分开点需 8 0 可认为具有较好的融合能力。如 结果是5 ，1 0 ，r a , 4 ，l r 3 ，i n 5 ，e x 3 ，则“5 表示集合融合范围为5 0 ，“1 0 表示分开融合范围为1 0 0 ，“r l 4 ”表示右高左融合范围为4 0 ，“l r 3 ”表示左高 右融合范围为3 0 ，“i n 5 表示内旋融合范围为5 0 ，“e x 3 ”表示外旋融合范围为3 0 。 检查时很快地移动画片确定融合点，因为移动可以产生融合，确定融合范围 时画片应移动地很慢，让儿童具有充分的时间产生融合。如果儿童感觉画片周围 模糊或画片一会