Тактильная разработка на основе технологии литофании повышает доступность обучения для слепых студентов

Профессора техасского Университета Бэйлора создали устройство позволяющее переводить любые научные материалы, включая изображения и справочные данные в формат доступный студентам с ограниченными возможностями. Основной целевой группой для разработки стали студенты имеющие проблемы со зрением. Научная работа опубликованная на этой неделе в журнале Science Advances раскрывает методику создания формата переноса данных в доступную для учащихся форму.


Опубликованное исследование стало результатом совместной работы Брайна Ф. Шоу - доктора философии и профессора по направлению химии и биохимии и его коллеги заслуженного профессора химии Джона Л. Вуда. Ученые использовали принцип литофании, применявшийся мастерами древнего искусства создания проницаемых светом фарфоровых пластин разной толщины для создания тактильно доступного формата передачи информации. В ходе работы также был задокументирован опыт применения разработки при обучении слепых и слабовидящих студентов Техасской школы в ходе очного обучения и проведении исследовательских проектов.


— Брайн Ф. Шоу.

В ходе сбора данных о практической работе выяснилось, что эффективность восприятия информации среди слабовидящих студентов благодаря новой технологии составила 88%, что приближает их к показателям восприимчивости зрячих сверстников. При этом рассматривались визуальные материалы с высоким уровнем детализации, и анализировались способности к запоминанию, различению и описанию учебных данных.


Пристальное внимание Шоу в направлении развития доступности обучения для слабовидящих связано с его семьей. Ной - сын исследователя - в младенчестве столкнулся с ретинобластомой, агрессивной формой рака глаза. Сейчас, в возрасте 15-ти лет, несмотря на потерю зрения в одном глазу и частичную слепоту в другом, Ной может полноценно получать образование и вести социальную жизнь, во многом благодаря усилиям отца, разработавшего целый комплекс подходов для обучения слабовидящих студентов.

Тактильное восприятие с помощью древнего искусства

Так что же такое литофания, и как она помогает незрячим визуализировать информацию? Технология литофанических пластин берет начало примерно в седьмом веке в Китае, но в европейской культуре обретает популярность только в начале 19 века. Особенностью таких гравюр из полупрозрачных материалов, как правило - фарфора, являлось то, что за счет разной толщины они пропускали различное количество света, что и создавало изображения удивительной красоты при правильном освещении.



Современная литофания создается как правило без использования фарфора. Сейчас такие изображения создают при помощи 3D-печати. Если с художественной и эстетической точки зрения для ряда ценителей это скорее упущение, то для исследователей это стало возможностью для внедрения новых ранее не доступных подходов.

Так принцип наслоения материала разной толщины подтолкнул ученых к идее обращения к тактильному восприятию людей со слабым зрением. Методика, применяющаяся при создании современной литофании предполагает невероятный уровень подробности и детализации материала. Дело в том, что именно способность к тактильному распознаванию материалов является одной из самых чувствительных систем человеческого организма после зрения.

Еще в 2022 году технология показала свою эффективность в ряде тестов, когда выяснилось, что в среднем слепые испытуемые полностью достоверно распознавали информацию более чем в 80 процентах случаев, что является довольно высоким показателем. Это позволило предположить, что литофанические распечатки могут выступать в роли универсального формата передачи данных.


В ходе последнего исследования были созданы распечатки беспрецедентной подробности, которые фактически приблизили уровень подробности тактильной информации к уровню визуального восприятия. Так, например, ученики смогли тактильно "рассмотреть" изображение микроскопических структур крыла бабочки так, как если бы они наблюдали его через микроскоп. Более того, учащимся были предоставлены полноценные учебные пособия, а не единичные распечатки, что также приблизило технику к внедрению в повседневную практику учебных заведений.

Перспектива практического внедрения

На протяжении всей публикации подчеркивается, что для исследователей наиболее важна фактическая перспектива внедрения технологиии в процесс обучения. Так для облегчения этого процесса команда Шоу создала специальное уравнение, которое позволит определить толщину распечатанных учебных материалов и необходимый для каждого пособия диаметр переплета. Так для перевода в литофанический формат 1000 средних учебных изображений потребуются четыре 10-тисантиметровые книги.


— Брайн Ф. Шоу.