為盲人學生創建學習資源?
到目前為止,用于數學和科學的盲文教科書價格昂貴,需要付出巨大的努力來制作。一組研究人員開發了一種創建盲文教科書的簡單方法,最初的重點是數學教科書。新的創作系統使這一過程成為可能,它充當教科書格式的通用翻譯器,并結合了將數學放入網頁的標準方法的增強功能。在現有系統的基礎上建立新的工作將確保盲文教科書的制作變得容易、便宜和受歡迎。
馬里蘭道森大學榮譽教授瑪莎西格爾說:這個項目是關于公平平等地獲取知識。西格爾遇到了一個盲人學生,他需要一本必修的統計學教科書。這本書井然有序,但花了六個月的時間準備,大大耽誤了學生的學習。美國國家安全局退休數學家西格爾和阿爾馬內基曾經擔任美國盲人聯合會的高級STEM顧問,他們自己也是盲人,所以他們決定對此做點什么。
阿列克謝科列斯尼科夫說:考慮到今天可用的驚人技術,我們認為將現有工具結合成一個自動化過程將是容易的。2018年夏天,陶森大學西格爾的同事科列斯尼科夫被招募加入該項目。過程的自動化是關鍵,因為目前盲文書籍是由熟練的技術人員從印刷版本重寫而來的,這涉及到大量的時間和成本。轉換單詞很容易:盲文只是另一個字母。難的部分是用非視覺的方式傳達書的結構,轉換數學公式,轉換圖表。
在美國數學研究所的幫助下,通過其在數學研究和數學教育方面的聯系,于2019年1月建立了一個問題解決合作關系。
美國國家科學基金會數學科學部高級顧問亨利沃查爾(Henry Wochar)說:與視障學生一起工作的數學教師知道他們面臨的獨特挑戰。通過開發一種自動創建盲文數學教科書的方法,該項目使數學更容易使用,從而促進了國家科學基金會擴大參與國家科學事業的目標。
在制作盲文版教科書時,有三個主要問題需要解決。首先是整體結構。典型的教科書使用視覺線索來指示章節、章節、標題和其他地標。在盲文中,所有的字母都有相同的大小和形狀,所以這些結構元素用特殊的符號來描述。其他關鍵問題是準確傳達復雜的數學公式,并提供一種非可視化的方式來表示圖形和圖表。
第一個問題是由華盛頓普吉特灣大學數學教授團隊成員羅布比澤開發的系統解決的。Beezer認為這份工作是他多年夢想的自然延伸。我們正在開發教材編寫系統,可以自動生成印刷版和在線、EPUB、Jupyter等多種格式。我們的口頭禪是寫一次就在任何地方讀。Beezer在其系統中添加了盲文作為輸出格式,這被稱為托辭。大約有100本書是用托辭寫成的,現在都可以轉換成盲文。
數學公式由內梅特盲文代碼表示,該代碼最初是由盲人數學家亞伯拉罕內梅特在20世紀50年代開發的。這個項目中的Nemeth盲文是由MathJax制作的,MathJax是一個在網頁上顯示數學公式的標準軟件包。伯明翰大學計算機科學學院的團隊成員Volker Sorge指出,我們在讓MathJax在Web上生成可訪問的數學內容方面取得了巨大進展,因此轉換為盲文是這項工作的自然延伸。Sorge是MathJax聯盟成員,也是唯一的語音規則引擎開發者,語音規則引擎是Nemeth翻譯的核心,在MathJax等在線工具中提供輔助功能。
該項目的共<愛尬聊_讓生活聊出新高度>同負責人阿爾馬內基評論說:一些人錯誤地認為在線版本和屏幕閱讀器已經消除了對盲文的需求。遠見學習者需要花時間盯著公式,回顧和比較不同的部分。同樣,盲文公式可以讓人觸摸和比較各種作品。盲人讀者讓電腦告訴你一個公式是不夠的,對于有眼力的讀者來說綽綽有余。
視障學生同時獲得印刷盲文和在線版本將特別有用。
圖形和圖表仍然是非視覺表現的獨特挑戰。觸覺圖形中顯示信息的常用工具不多,比如顏色、線條粗細、陰影等。我們指尖的分辨率比眼睛的分辨率低很多,所以圖像的尺寸一定要大一些。圖片中包含的標簽必須轉換成盲文并放置,以免干擾繪制的線條。顯示三維形狀的圖形在觸覺格式中特別難閱讀。正在進行的工作將使圖像轉換成觸覺圖形的過程自動化。
這項工作是創建高質量免費教科書的持續努力的一部分。除了傳統的PDF和印刷版之外,很多用托辭編寫的教科書都可以免費獲得互動性很強的網絡版。自動生成盲文作為附加格式將使盲人學生能夠使用這些廉價的教科書。
該小組已開始與專業組織討論將盲文輸出納入其出版物的制作系統。
這項工作的細節將于2020年1月16日在科羅拉多州丹佛市舉行的聯合數學會議上分三次宣布。
更多的信息:
組件由借口創作系統處理。華盛頓普吉特灣大學的數學教授羅布比澤是托辭的發明者,他還開發了這個項目所需的托辭增強功能。
盲文中的數學公式由MathJax處理,該系統最初是為了在網頁上顯示數學公式而設計的。沃爾索格是英國伯明翰大學計算機科學學院科學文獻分析的讀者。他是MathJax增加輔助功能的主要開發者,包括最近生產的Nemeth盲文增強版。
生成觸覺圖像是制作盲文教科書時最困難的問題。馬里蘭道森大學的數學教授阿克塞科列斯尼科夫是這個項目中圖像處理的主要開發者。正在進行的工作,包括2020年8月在美國數學研究所舉行的工作。
研討會,將創造描述圖像的新方法,以實現非視覺表示的自動化。