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Didacticiel et outils pour la navigation dans Internet pour les personnes ayant une déficience visuelle


Philippe Mabilleau - Judith Proulx - Patrick Chassé

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Le contexte

TECSO inc., en collaboration avec l’American Printing House for the Blind, Inc. (APH), est le maître d’œuvre d’un projet de recherche appliquée intitulé AuDidact. Dans le cadre de cette recherche, TECSO a conçu, réalisé et évalué des outils innovateurs facilitant la navigation dans Internet et l’apprentissage des interfaces graphiques de Windows® 95 pour les personnes ayant une déficience visuelle.

Issus de projets antérieurs [3][4][5], des outils facilitant l’accès aux interfaces graphiques pour les usagers non-voyants et semi-voyants ont été développés et intégrés à un nouveau logiciel de formation à Windows® 95. Ces outils offrent en complémentarité des informations selon diverses modalités : vocale, sonore et tactile. Le projet a permis, entre autres, le développement du logiciel AudioWin offrant une rétroaction sonore à la navigation dans les interfaces graphiques à l’aide des commandes du clavier.

Même si l’objectif ultime est d’offrir à ces clientèles un accès à la manipulatiuon directe au sein des interfaces, il reste que la grande majorité des usagers non-voyants de Windows l’utilisent via des commandes au clavier et avec l’aide d’une revue d’écran. C’est dans ce contexte que nous proposons des outils complémentaires introduisant la multimodalité, essentiellement sonore dans un premier temps, et par retour de force dès que des dispositifs d’interface adéquats seront disponibles. AudioWin est le premier outil de cette série et il est basé sur l’exploitation de la modalité sonore en complément avec l’usage d’une revue d’écran utilisant la synthèse vocale ou le braille.

Suite aux évaluations qui ont été réalisées dans les projets antérieurs sur la multimodalité, il est apparu qu’un besoin considérable existait au niveau de la formation.

En particulier les concepts de base des interfaces graphiques, difficilement accessibles aux non-voyants par essence même, étaient souvent mal compris car les usagers ne disposaient pas d’une représentation mentale appropriée.

Suite à ces constatations, un didacticiel sur cédérom a été développé. Ce didacticiel permet à un usager non-voyant ou malvoyant d’acquérir les concepts de base de l’interface graphique de Windows® 95. Il peut effectuer cette démarche seul ou accompagné d’un formateur. Le didacticiel est accompagné d’outils pédagogiques complémentaires comme un guide tactile avec représentation en relief d’écrans types de l’interface et un tableau pédagogique permettant au formateur de construire, à l’aide d’éléments amovibles en relief, de nouvelles situations d’écrans de l’interface. Outre l’apprentissage de l’utilisation de Windows® 95, l’initiation à l’Internet et au courrier électronique est abordée dans le didacticiel.

Une évaluation des outils et du didacticiel a été effectuée auprès des usagers. Les résultats obtenus confirment la pertinence de l’approche multimodale d’une part, et de l’interactivité dans le processus de conception d’autre part. L’exploitation de l’Internet pour le courrier électronique et l’exploration de la toile ont été des applications centrales parmi celles utilisées dans le processus d’évaluation de nos outils.

La conception des outils

Suite à l’analyse des besoins et la détermination des choix conceptuels, les outils suivants ont été développés :

Le logiciel AudioWin

AudioWin est un outil d’aide à la navigation dans Windows® 95 pour les usagers ayant une déficience visuelle. Des sons métaphoriques viennent enrichir l’aspect visuel des objets de l’interface lors de la navigation par les commandes du clavier, donnant ainsi à l’usager une information supplémentaire et instantanée quant à la nature de l’objet rencontré.

Il est compatible avec les différentes revues d’écran utilisées par les non-voyants. Ainsi, comme le voyant, l’usager non-voyant bénéficie des deux informations essentielles (nom et nature de l’objet) de façon simultanée, accélérant ainsi la navigation.

Ce principe s’applique également dans l’Internet où l’interface est composée de texte, de graphiques et d’hyperliens graphiques et textuels. Dans un tel contexte, AudioWin aide l’usager à reconnaître les différents objets, l’aidant ainsi à repérer rapidement les hyperliens.

AudioWin est entièrement configurable : sons WAVE ou MIDI, durée des sons et personnalisation permettant d’enlever des sons jugés superflus par l’usager.

Le didacticiel " À l’écoute de Windows® 95 "

Ce cours interactif se divise en sept modules. Le premier module présente le mode d'utilisation du didacticiel. Le deuxième porte sur les concepts de base de Windows® 95. Les modules 3 à 6 traitent des principales applications de Windows® 95. Enfin, le module 7 aborde l’initiation à Internet et au courrier électronique. Chacun des modules est divisé en leçons structurant l’enseignement théorique et proposant, dans plusieurs cas, des exercices pertinents.

Le didacticiel répond aux besoins de la majorité des usagers non voyants et malvoyants par sa conception accessible, notamment, en permettant la navigation à l’aide des commandes du clavier, la personnalisation des couleurs de l’écran et en étant compatible avec l’utilisation des revues d’écran en mode braille ou vocal ou des logiciels de grossissement de caractères. Il est conçu spécifiquement pour Windows® 95 et comporte une interface parlante, c’est-à-dire que lorsque l’usager utilise les commandes pour naviguer dans le didacticiel, que ce soit dans les menus, les leçons ou les boîtes de dialogues, un  "feed-back " verbal est transmis. La qualité de la voix est supérieure à la synthèse vocale car il s’agit de voix enregistrée en studio. Puisque le contenu pédagogique du didacticiel comporte des exercices pratiques, l’usager peut naviguer d’une application à une autre dans Windows et y effectuer les tâches à l’aide des commandes du clavier ou de la souris. Ainsi, l’usager peut utiliser, peu importe l’application dans laquelle il se trouve, les commandes du didacticiel pour apprendre à son propre rythme.

L’évaluation

L’évaluation des outils en contexte réel d’utilisation s’est tenue sur une période de deux mois, auprès de 13 usagers non voyants et semi-voyants répartis dans 3 sites d’expérimentation au Canada. Parallèlement, une phase d’évaluation sur sites a été menée auprès de 4 étudiants aux États-Unis. Les résultats obtenus ont permis de confirmer nos hypothèses sur la pertinence de sons métaphoriques dans la représentation des objets graphiques et des événements des interfaces de Windows pour faciliter la navigation et sur l’efficacité de l’approche pédagogique interactive proposée par le didacticiel sur cédérom. Les résultats confirment également la nécessité d’effectuer des tests mettant à contribution les usagers dans le processus de conception de logiciels d’accès et d’apprentissage comme ceux développés dans ce projet.

Les conclusions

Les résultats obtenus suite à l’évaluation des différents outils développés, tant au niveau de l’accès multimodale qu’au niveau de l’apprentissage des concepts de l’interface graphique, démontrent que la formation est un élément clé de l’accès aux interfaces graphiques pour les personnes ayant une déficience visuelle. En effet, la maîtrise des concepts de l’interface facilite grandement l’utilisation des applications même si cet usage se fait via des commandes au clavier. Ces conclusions s’appliquent à plus forte raison pour l’accès à Internet où les éléments graphiques et dynamiques sont omniprésents.

Références

[1] Bastien, J.M.C. (1991) Validation de critères ergonomiques pour l’évaluation d’interfaces utilisateurs, rapport de recherche no 1427, INRIA, Rocquencourt, France.

[2] Jonsson, K., Larsson, U. (1996) Multimedia’s Potential for Visually Impaired and Blind Young People, Ed. D. Burger, Colloque INSERM, Vol. 237, pp. 147-151.

[3] Martial, O. (1996) Les interfaces graphiques pour les aveugles : Évaluation comparative d’une Interface Souris et d’une Interface Clavier, ERGO-IA’96, octobre 1996, Biarritz, France.

[4] Martial, O., Garon, S. (1996) How the visually impaired learn to work with Windows, Ed. D.Burger, Colloque INSERM, Vol. 237, pp. 249-255

[5] Ramstein, C., Martial, O., Dufresne, A., Carignan, M., Chassé, P., Mabilleau, P. (1996) Touching and Hearing Microsoft Windows GUI’s - Design Issues in PC-ACCESS System, ASSET’96, 2nd ACM/SIGCAPH Conference on Assistive Technologies, April 11-12, 1996, Vancouver, Canada.

[6] Robert, J.-M. (1995) User Interface evaluation methods, Rapport technique, École Polytechnique de Montréal, département de mathématiques et de génie industriel, 17 pages.

[ Didacticiel ] [Actes]


Article Complet

Table des matières:

  1. [ Contexte ]
  2. [ Les outils ]
  3. [ Conception d'outils ]
  4. [ Evaluation des outils ]
  5. [ Conclusion ]
  6. [ References ]

1.Contexte

Le réseau Internet est un réseau international d’ordinateurs. Son utilisation systématique est en voie de se répandre dans le milieu du travail et dans un très grand nombre de foyers à travers le monde. Il est utilisé par des millions de personnes à des fins commerciales, éducatives et personnelles. Internet représente donc un excellent moyen de communication pour les personnes ayant une déficience visuelle. Le réseau Internet permet enfin à ces personnes d’accéder à une très grande quantité d’information au fur et à mesure que celle-ci est disponible, tout en demeurant autonome. Ils peuvent consulter des sites de la toile (Web), échanger du courrier électronique, de participer à des forums de discussion, transférer des fichiers d’un ordinateur à un autre et accéder à des services télématiques hébergés sur des serveurs distants.

Les applications de l’Internet présentent généralement une interface graphique et dynamique. Ces deux caractéristiques rendent son utilisation et son apprentissage complexes pour les personnes ayant une déficience visuelle. Ces utilisateurs doivent disposer d’outils conviviaux adaptés à leurs besoins pour naviguer à travers les pages contenant du texte et des images ainsi que les liens qui " tissent " le réseau Internet. De plus, ils doivent disposer d’outils de formation qui favorisent la représentation mentale de la structure des pages sur Internet et du fonctionnement dynamique des applications qui les exploitent. Certains concepteurs de pages Web fournissent des descriptions d’images pour les personnes qui utilisent des logiciels de navigation en mode texte seulement. De plus, les nouvelles versions des logiciels de navigation en mode graphique permettent maintenant de passer d’un lien à l’autre, qu’il s’agisse de texte ou d’images, grâce à la touche Tabulation. L’ajout de la navigation à l’aide de commandes clavier constitue un pas dans la bonne direction mais des moyens doivent être fournis à l’usager pour l’aider à discriminer rapidement la multitude d’objets (texte, graphiques, boutons, case à cocher, etc.) présents dans les pages.

De plus, à l’heure actuelle, il n’existe pas d’outils pédagogiques satisfaisants pour aider les personnes non voyantes ou semi-voyantes à se faire une bonne représentation mentale de la structure et des fonctions des interfaces comme celle de Windows® 95. C’est ce problème qui est au coeur du projet AuDidact.

[ Table des matières ] [ AUDIDACT ] [Actes]


2. Les outils

Dans le cadre de la recherche, suite à l’analyse des besoins et la détermination des choix conceptuels, les outils suivants ont été développés :

2.1 Le logiciel AudioWin

AudioWin est un outil d’aide à la navigation dans Windows® 95 pour les usagers ayant une déficience visuelle. Ce principe s’applique également dans l’Internet où l’interface est composée de texte, de graphiques et d’hyperliens graphiques et textuels. Des sons métaphoriques viennent enrichir l’aspect visuel des objets de l’interface lors de la navigation par les commandes du clavier, donnant ainsi à l’usager une information supplémentaire et instantanée quant à la nature de l’objet rencontré.

AudioWin couvre les deux principaux axes de navigation dans les interfaces graphiques : 1) la sémantique des objets, et 2) les événements modifiant l’aspect graphique de l’environnement.

La première fonction d’AudioWin consiste à superposer des sons métaphoriques aux différents types d’objets composant l’interface de Windows® 95 et qui sont accessibles par les commandes du clavier. Dans l’ensemble, une trentaine d’objets ont été répertoriés et regroupés dans cinq banques différentes : A) Bureau, Poste de travail et Explorateur Windows; B) Barre des tâches; C) Fenêtres d’applications et de documents; D) Menus; et E) Boîtes de dialogue. Ainsi, chaque fois que l’usager déplace la sélection à l’aide des commandes du clavier, le son de l’objet courant se fait entendre. Ce concept est très utile dans la navigation sur l’Internet où l’on retrouve différents types de contrôles comme : des hyperliens, des boîtes à listes déroulante, des cases à cocher, des boutons de commandes, des boutons radio, etc. En plus des objets contenus sur la page Web consultée, le navigateur est composé d’objets graphiques, comme par exemple la barre d’adresses et les menus déroulants qui deviennent ainsi accessibles aux usagers non-voyants et semi-voyants.

Le seconde fonction d’AudioWin consiste à informer l’usager des changements qui surviennent à l’écran. AudioWin permet le traitement des événements, tels que l’ouverture et la fermeture des menus ou des fenêtres. Chacun de ces événements est traduit par un son descriptif. Par exemple, un son rappelant un " store " qui se déroule est associé à l’ouverture d’un menu.

L’usager non-voyant travaillant avec AudioWin, en complément de sa revue d’écran, peut mieux et plus rapidement interpréter l’interface graphique dans laquelle il navigue. Lors de l’exploration de l’Internet, l’usager peut instantanément savoir s’il se trouve sur un hyperlien permettant de changer de page, sur une boîte à liste déroulante permettant d’effectuer un choix ou sur un bouton servant à commander une action. AudioWin sert à confirmer, par un retour d’information sonore, si l’usager se trouve sur un objet désiré ou si l’action qu’il a commandée a bien été effectuée. Dans ce contexte, l’usager semi-voyant peut également bénéficier d’AudioWin.

AudioWin supporte entièrement la nouvelle technologie d’accessibilité de Microsoft " Microsoft Active Accessibility ". Deux types d’ensemble de sons sont disponibles : un ensemble de fichiers " waves " (formes d’ondes) et un ensemble de fichiers MIDI. Les sons " waves " sont de qualité supérieure. En contrepartie, les sons MIDI offrent l’avantage de ne pas entrer en conflit avec les synthèses vocales entièrement logicielles et qui utilisent le canal de sortie de formes d’onde de la carte de sons. AudioWin offre une fonction de personnalisation des sons permettant à l’usager d’enlever des sons qu’il juge superflus, de définir la durée des sons et de changer dynamiquement d’ensemble de sons. AudioWin est également compatible avec la plupart des revues d’écran disponibles sur le marché.

2.2 Le didacticiel "À l’écoute de Windows® 95"

Un didacticiel sur cédérom a été développé. Ce cours interactif se divise en sept modules. Le premier module présente le mode d'utilisation du didacticiel. Le deuxième module porte sur les concepts de base de Windows® 95. Les modules 3 à 6 traitent des principales applications de Windows® 95. Enfin, le module 7 aborde l’initiation à Internet et au courrier électronique. Chacun des modules est constitué de leçons théoriques et d’exercices pratiques.

Le didacticiel répond aux besoins de la majorité des usagers non voyants et semi-voyants par sa conception accessible, notamment en permettant la navigation à l’aide des commandes du clavier, la personnalisation des couleurs de l’écran et en étant compatible avec l’utilisation des revues d’écran en mode braille ou vocal ainsi qu’avec les logiciels de grossissement de caractères. Il est conçu spécifiquement pour Windows® 95 et comporte une interface parlante. Lorsque l’usager utilise les commandes pour naviguer dans le didacticiel, que ce soit au sein des menus, des leçons ou des boîtes de dialogue, un  "feed-back " verbal lui est lu. La qualité de la voix est supérieure à la synthèse vocale car il s’agit de voix narrées et enregistrées en studio. Puisque le contenu pédagogique du didacticiel comporte des exercices pratiques, l’usager peut naviguer d’une application à l’autre dans Windows et y effectuer les tâches à l’aide des commandes du clavier ou de la souris. Ainsi l’usager peut utiliser, peut importe l’application dans laquelle il se trouve, les commandes du didacticiel pour apprendre à son propre rythme.

Le module 7 du didacticiel aborde les concepts de base d’Internet. En parcourant ce module, comme les autres modules, l’usager se voit proposer des exercices à effectuer à l’aide du clavier. Lors de ces exercices, la fenêtre du didacticiel est minimisée et l’usager a accès à ses applications en mode plein écran s’il le désire, et notamment à l’application qu’il utilise pour naviguer sur Internet. Lorsque la fenêtre du didacticiel est minimisée, toutes les fonctions du didacticiel demeurent actives. L’usager peut ainsi poursuivre l’écoute des explications et effectuer certains exercices simultanément. Ce module traite des principales caractéristiques des pages Web, des différents outils de navigation, particulièrement l’Explorateur Internet, des différents outils de recherche qui facilitent la consultation en organisant l’information que l’on retrouve sur ce réseau, de la procédure pour accéder à un site Web en inscrivant l’adresse et d’un aperçu de la structure et des commandes des programmes de courrier électronique.

À travers ce module, l’internaute non-voyant ou semi-voyant se fait une représentation des concepts graphiques d’Internet, tout en développant des habiletés afin de naviguer dans cet environnement dynamique où l’aspect graphique n’est pas standardisé et présente des variations d’une page à l’autre.

2.3 Le guide tactile

Le guide tactile est un outil complémentaire du didacticiel " À l’écoute de Windows® 95 ". Il est composé de quatorze représentations graphiques en relief de différents écrans de Windows® 95. Ce guide sert à appuyer les notions théoriques enseignées dans le didacticiel. Ces images sont représentées en relief et en braille et le contenu du didacticiel y fait référence. On y retrouve notamment le Bureau, l’Explorateur Windows, différentes boîtes de dialogues usuelles et deux représentations du navigateur Explorateur Internet. Ces représentations graphiques permettent à l’usager de se faire une bonne représentation mentale du contenu d’écrans types dans Windows.

Les écrans tactiles d’Internet permettent à l’usager d’identifier les différentes composantes d’un navigateur standard comme, par exemple, les différents menus ou la barre d’adresses. Ces fiches présentent également un exemple de fenêtre d’accès au catalogue Yahoo ainsi qu’une fenêtre générale d’un programme de courrier électronique.

2.4 Le tableau pédagogique

Le tableau pédagogique est un outil destiné aux formateurs oeuvrant auprès des personnes non-voyantes et semi-voyantes permettant de reproduire d’une façon tactile différents écrans de Windows® 95. Cet outil est composé de pièces en relief que l’on peut apposer sur le tableau dont la surface est recouverte de velcro. En apposant ces pièces de façon à représenter les objets graphiques de l’interface, un formateur peut ainsi reproduire le contenu des différents écrans et démontrer les concepts dynamiques de l’environnement de Windows. On peut y simuler le déroulement du menu Démarrer qui vient couvrir certains icônes se trouvant sur le Bureau, ou encore l’apparition d’une boîte de message qui vient masquer une partie du texte affiché dans la fenêtre courante. L’aspect générique du tableau permet au formateur de reproduire plusieurs écrans selon les besoins de l’apprenant.

Appliqué à l’Internet, le tableau permet de reconstituer des pages Web et des situations associées à la navigation, par exemple en démontrant l’ouverture d’une boîte de téléchargement de fichiers ou la superposition de pages lors de l’activation d’un hyperlien.

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3. Conception des outils

Le didactitiel ainsi que les outils complémentaires ont été conçus et développés selon les étapes suivantes :

3.1 Identification des besoins

Pour l’analyse des besoins de notre clientèle, l’équipe de recherche a dirigé des groupes de discussion regroupant des formateurs-experts dans le domaine des technologies adaptées ainsi que des usagers. Découlant de ces échanges, des lignes directrices ont été retenues pour la conception des outils :

3.2 Conception

Suite à l’analyse des besoins recensés, un certain nombre de choix conceptuels ont été retenus pour l’élaboration des outils pédagogiques :

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4.Évaluation des outils

Nous avons vérifié dans le cadre d’une évaluation sur sites auprès d’usagers non-voyants et semi-voyants et auprès de formateurs-experts si les outils de formation développés répondaient réellement aux besoins.

Les objectifs spécifiques de cette expérimentation consistaient à évaluer l’appréciation des usagers et des formateurs face à l’utilisation des outils d’apprentissage développés; à évaluer l’acquisition de connaissances des usagers sur les concepts de l’environnement Windows® 95 par le biais des outils; et à recueillir les commentaires, recommandations et suggestions des usagers et des formateurs en vue de l’amélioration des outils.

4.1 Méthodologie

La procédure :

L’évaluation sur sites menée par l’équipe AuDidact s’est tenue sur une période de deux mois, auprès de 13 usagers non-voyants et semi-voyants répartis dans 3 sites d’expérimentation au Canada. Parallèlement, une phase d’évaluation sur sites a été menée par l’APH auprès de 4 étudiants américains. Chaque usager convoqué devait compléter une formation d’une durée de 12 heures à raison de 4 sessions d’une demi-journée chacune. La principale tâche de l’usager était de parcourir les différents modules du didacticiel et de rechercher, selon ses besoins, les informations nécessaires à l’aide des différents outils d’apprentissage qui lui étaient proposés.

Les usagers :

Les usagers devaient répondre à un profil prédéterminé afin de constituer un échantillon représentatif de la clientèle potentielle. Nous avons considéré des facteurs comme l’âge, le type de déficience, l’occupation, les connaissances en informatique, les équipements adaptés utilisés, dans l’élaboration de l’échantillon.

Les mesures :

Lors de cette évaluation, il nous importait de recueillir des données sur :

4.2 Les résultats

Les usagers semi-voyants ont le besoin de savoir ce qui se passe et travaillent de sorte à maximiser l’utilisation de leur résidu visuel. Chez les non-voyants, la mémorisation de procédures est plus habituelle.

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5.. Conclusion

Les résultats obtenus confirment la nécessité de faire participer les usagers dans le processus de conception de logiciels d’accès et d’apprentissage comme ceux développés dans ce projet. Unanimement, les usagers ayant participé aux tests recommandaient le didacticiel et suggéraient d’exploiter cette approche pour l’apprentissage d’autres applications en informatique.

L’apprentissage des interfaces graphiques est en pratique un préalable à l’apprentissage de l’Internet. En effet celui-ci comporte essentiellement des contenus constitués de graphiques et de textes dans un environnement dynamique. Son exploitation dans un contexte purement textuel prive l’utilisateur d’une partie importante de ces contenus et des éléments qui les lient. Les outils présentés ici répondent bien à ce besoin et viennent favoriser la compréhension et l’accès à l’information des usagers non-voyants et semi-voyants.

[ Table des matières ] [ AUDIDACT ] [Actes]


6.References

[1] Bastien, J.M.C. (1991) Validation de critères ergonomiques pour l’évaluation d’interfaces utilisateurs, Rapport de recherche no 1427, INRIA, Rocquencourt, France.

[2] Jonsson, K., Larsson, U. (1996) Multimedia’s Potential for Visually Impaired and Blind Young

People, Ed. D. Burger, Colloque INSERM, Vol 237, pp. 147-151.

[3] Martial, O. (1996) Les interfaces graphiques pour les aveugles : Évaluation comparative d’une Interface Souris et d’une Interface Clavier , ERGO-IA’96, octobre 1996, Biarritz, France.

[4] Martial, O., Garon, S. (1996) How the visually impaired learn to work with Windows, Ed. D. Burger, Colloque INSERM, Vol. 237, pp. 249-255

[5] Ramstein, C., Martial, O., Dufresne, A., Carignan, M., Chassé, P., Mabilleau, P. (1996) Touching and Hearing Microsoft Windows GUI’s - Design Issues in PC-ACCESS System, ASSET’96, 2nd ACM/SIGCAPH Conference on Assistive Technologies, April 11-12, 1996, Vancouver, Canada.

[6] Robert, J.-M. (1995) User Interface evaluation methods, Rapport technique, École Polytechnique de Montréal, Département de mathématiques et de génie industriel, 17 pages.

[7] Chassé, P., Jarry, A., Mabilleau, P., Proulx, J., Carignan, J. (1998) Innovative Training Tools Help People with Visual Impairments Learn Windows 95, CSUN ’98, California State University Northridge, Center on Disabilities, March 17-21, 1998, Los-Angeles, USA

TECSO inc. est une entreprise québécoise de recherche et développement dans le domaine

des nouvelles technologies de l’information et de la communication (NTIC)

pour les personnes ayant des incapacités et les aînés.


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Instructional software and tools for persons with visual impairments to browse the Internet

Philippe Mabilleau - Judith Proulx - Patrick Chassé


Plan :

[ Short Abstract ]

[ Detailed Abstract ]


Short Abstract

TECSO Inc., in collaboration with the American Printing House for the Blind Inc. (APH), is the principal contractor of an applied-research project known as AuDidact. As part of this research, TECSO conceived, developed and evaluated innovative tools to help visually-impaired people browse the Internet and learn to use Windows 95 graphical interfaces.

[ Audidact ] [ Français ]


Detailed Abstract

TECSO Inc., in collaboration with the American Printing House for the Blind Inc. (APH), is the principal contractor of an applied-research project known as AuDidact. As part of this research, TECSO conceived, developed and evaluated innovative tools to help visually-impaired people browse the Internet and learn to use Windows 95 graphical interfaces.

Tools developped in previous projects [3] [4] [5] to help blind and partially-sighted users access graphical interfaces were developed and integrated into new Windows® 95 training software. These tools offer a combination of information of different types: vocal, auditory, and tactile. Among its results, it led to the development of AudioWin software that provides audio feedback to browse graphical interfaces via keyboard commands.

While its chief goal is to provide this clientele with direct control of graphical interfaces, the vast majority of visually-impaired Windows users are accustomed to operating the system via keyboard commands. Because of this reality, we offer complementary tools that introduce multimodality, basically auditory at first, followed by more options as soon as reliable devices become available at a reasonable cost. AudioWin was developed to capitalize on the audio modality in combination with large-print programs or screen readers that utilize vocal synthesis or tactile displays.

After a series of evaluations carried out in prior multimodality research, it became apparent that a considerable need existed on a training level. Most difficult were basic graphical-interface concepts, which by their very nature challenge the comprehension of blind people. These fundamental concepts were often misunderstood by users who were unable to form an effective mental representation.

In light of these considerations, instructional software on CD-ROM was developed. This software enabled a non-sighted or partially-sighted person to acquire basic concepts of the Windows® 95 graphical environment. The user can benefit from this software either alone or with an instructor. The software includes such educational tools as a three-dimensional screen modeling board that enables the instructor to innovate new situations on the screen interface by using interchangeable three-dimensional pieces. In addition to providing Windows® 95 user training, this instructional software introduces the user to the Internet and electronic mail.

Results from an evaluation of these tools and instructional software that was carried out among users confirmed both the relevance of the multimodal approach and the interactivity of the design process. Accessing the Internet for electronic mail and browsing the World Wide Web were the main applications used during the evaluation of our tools.

Design of tools

After an analysis of the needs and selection of design options, the following tools were developed:

AudioWin software

AudioWin is a tool designed to help blind people browse Windows® 95. Metaphorical sounds enhance the visual aspect of the interface's objects browsed using keyboard commands. This provides to users additional and instant information about objects they encounter. It is compatible with the various screen readers visually-impaired persons use, as well as large-print programs. Like their sighted counterparts, non-sighted users will benefit from the simultaneous availability of an object's name and characteristics, making their exploration of the screen more efficient.

This concept applies equally well to the Internet, where the interface consists of text and graphics, as well as graphical and text-based hyperlinks. AudioWin helps Internet users recognize different objects and explore hyperlinks with ease.

AudioWin is fully configurable: WAVE or MIDI audio, duration of sounds and customizing to edit out sounds deemed unnecessary by the user. A database of high-quality metaphorical sounds is integrated into AudioWin.

"Listening to Windows® 95" instructional software

This interactive course is divided into seven modules. The first presents the operating procedure of the instructional software. The second deals with basic Windows® 95 concepts. Modules 3 to 6 are dedicated to fundamental Windows® 95 applications. Finally, module 7 offers an introduction to the Internet and electronic mail. The modules consist of lessons that provide structure to the instruction and propose helpful exercises.

This instructional software answers the needs of most blind and partially-sighted users with its accessible design, especially as it supports browsing via keyboard commands, customizable on-screen colours and is compatible with Braille displays and screen readers, as well as large-print programs. It was designed specifically for Windows® 95, and includes a speaking interface. This type of interface provides verbal feedback whenever commands are used to browse any aspect of the software, including menus, lessons and dialog boxes. The voice quality is superior to speech synthesis because it consists of voices recorded in studio. Since the educational content of the software includes practical exercises, the user may browse from one application to another within Windows and perform tasks with keyboard commands or the mouse. Moreover, by using the commands provided with the instructional software, the user can determine his or her own rate of learning in whatever application is active.

Evaluation

Evaluation of the tools in field tests was carried out over a two-month period by 13 blind and partially-sighted users in 3 Canadian test sites. At the same time, an on-site evaluation phase was conducted with students in the United States. The results confirmed our hypothesis with regards to the relevance of metaphorical sounds to display graphical objects and interface events in Windows, facilitating browsing, as well as the effectiveness of the interactive educational approach contained in the software on CD-ROM. Results also confirmed the need to perform tests that place users within the process of designing access and educational software, such as the ones developed in this project.

Conclusions

Results from the evaluation of different software - from the level of multimodal access to the learning of graphical-interface concepts - demonstrate that training is a fundamental key for persons with visual disabilities who wish to access graphical interfaces. In fact, a mastery over the concepts of an interface makes it easier to use applications, even if the user relies on keyboard commands. These conclusions have the most bearing on accessing the Internet, where graphical and dynamic elements are unavoidable.

Reference

[1] Bastien, J.M.C. (1991) Validation de critères ergonomiques pour l'évaluation d'interfaces utilisateurs, research report no 1427, INRIA, Rocquencourt, France.

[2] Jonsson, K., Larsson, U. (1996) Multimedia's Potential for Visually Impaired and Blind Young People, Ed. D. Burger, INSERM symposium, Vol. 237, pp. 147-151.

[3] Martial, O. (1996) Les interfaces graphiques pour les aveugles : évaluation comparative d'une Interface Souris et d'une Interface Clavier, ERGO-IA '96, October, 1996, Biarritz, France.

[4] Martial, O., Garon, S. (1996) How the Visually Impaired Learn to Work with Windows, Ed. D. Burger, INSERM symposium, Vol. 237, PP. 249-255.

[5] Ramstein, C., Martial, O., Dufresne, A., Carignan, M., Chassé, P., Mabilleau, P. (1996) Touching and Hearing Microsoft Windows GUI's - Design Issues in PC-ACCESS System, ASSET '96, 2nd ACM/SIGCAPH Conference on Assistive Technologies, April 11-12, Vancouver, Canada.

[6] Robert, J.-M. (1995) User Interface evaluation methods, Technical report, École Polytechnique de Montréal, Department of mathematics and industrial engineering, 17 pages.

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