INFORMATION SUPPORT OF ACCESSIBLE EDUCATIONAL ENVIRONMENT FOR PERSONS WITH DISABILITIES IN THE UNIVERSITY

Карабцев С. Н.¹, Хорошева Т. А.², Макарчук Р. С.³

¹ORCID: 0000-0002-5975-2958, Кандидат физико-математических наук, ² ORCID: 0000-0001-5960-1351, Кандидат технических наук, ³ORCID: 0000-0001-9546-1210, Кандидат физико-математических наук, Кемеровский государственный университет

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДОСТУПНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ ЛИЦ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ ЗДОРОВЬЯ И ИНВАЛИДНОСТЬЮ В УСЛОВИЯХ ВУЗА

Аннотация

В статье рассматривается опыт и перспективы развития информационной образовательной среды в Кемеровском государственном университете с учетом требований доступности информации для лиц с ограниченными возможностями здоровья и инвалидностью на примере разработки и внедрения в эксплуатацию модуля «Расписание» и системы предоставления информации обучающимся. Особое внимание уделяется разработке программного обеспечения, решающего задачу предоставления людям с ОВЗ и инвалидностью информационных услуг с учетом особенностей восприятия информации. Эти разработки реализуют цель ЮНЕСКО в области устойчивого развития и обеспечения всеохватного и справедливого качественного образования и поощрения возможности обучения на протяжении всей жизни и для всех.

Ключевые слова: доступная среда, информационная среда, синтезатор речи, программный комплекс, специализированные технические средства.

Karabtcev S. N.¹, Khorosheva T. A.², Makarchuk R. S.³

¹ORCID: 0000-0002-5975-2958, PhD in Physics and Mathematics, ²ORCID: 0000-0001-5960-1351, PhD in Engineering, ³ORCID: 0000-0001-9546-1210, PhD in Physics and Mathematics, Kemerovo State University

INFORMATION SUPPORT OF ACCESSIBLE EDUCATIONAL ENVIRONMENT FOR PERSONS WITH DISABILITIES IN THE UNIVERSITY

Abstract

The article examines the experience and perspectives of development of the information educational environment of the Kemerovo State University, taking into account the information requirements of accessibility for persons with disabilities on the example of development and implementation of the module «Timetable» and the system of providing students with the information based on information content. Special attention is given to development of software for providing persons with disabilities with the information, taking into account specific character of information perception of them. This software solutions perform one of UNESCO main goals: «Ensure inclusive and equitable quality education and promote lifelong learning opportunities for all».

Keywords: accessible environment, information environment, speech synthesizer, software suite, specialized hardware.

В настоящее время в нашей стране активно развивается инфраструктура образовательных учреждений, реализующих программы инклюзивного образования, адаптированные под особенности людей с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ) и инвалидностью. В рамках подпрограммы «Обеспечение доступности приоритетных объектов и услуг в приоритетных сферах жизнедеятельности инвалидов и других маломобильных групп населения» государственной программы «Доступная среда» ведущую роль занимает проблема получения в равной степени информации и ее доступность в государственных и муниципальных учреждениях [2, 4].

Кемеровский государственный университет активно развивает инфраструктуру, обеспечивающую доступность образования для инвалидов. В ВУЗе организованы учебные места для лиц с тремя видами нозологий – нарушением функций зрения, слуха и опорно-двигательного аппарата. В состав таких мест входят следующие аппаратно-программные средства: персональный компьютер или ноутбук, индукционная петля, радиокласс, портативный видеоувеличитель, портативный сканер для чтения печатной информации, программы речевого и экранного доступа, программы синтеза голоса, дисплей и принтер Брайля, акустическая система, клавиатура с выбором кнопки на световом поле с пультом и джойстиком, специализированный стол и кресло для лиц с нарушениями функций опорно-двигательной системы. Имеется современная масштабная система видеоконференцсвязи Avaya Scopia для проведения занятий с группой лиц, не имеющих возможности добраться до учебного заведения. Однако, стоимость специализированных информационных средств, учитывающих нужды инвалидов, достаточно высока и, зачастую, недоступна для образовательных учреждений. Кроме того, сложность вызывает их интеграция в имеющуюся информационную среду учреждения. Решением данной проблемы может стать разработка программных средств и прототипов устройств человеко-машинного взаимодействия и предоставления информации в удобной для человека форме на основе имеющейся в организации информационной и аппаратной среды, а также на основе прикладных свободно распространяемых библиотек и средств.

Важной составляющей инфраструктуры КемГУ является информационная среда, включающая системы информирования обучающихся, web-сайты и сервисы, электронную информационную образовательную среду учреждения. Адаптация имеющейся информационной среды для нужд людей с ограниченными возможностями здоровья должна учитывать требование информативности. Информативность обеспечивает разностороннюю возможность своевременного получения, осознания информации и соответствующего реагирования на нее: точная идентификация своего места нахождения и мест, являющихся целью посещения; возможность эффективной ориентации как в светлое, так и в темное время суток; возможность иметь непрерывную информационную поддержку на всем пути следования [4]. Предоставление обязательной информации регламентируется нормативной базой. Альтернативная версия официального сайта ВУЗа для слабовидящих учитывает требования Государственных стандартов [1]. Форма получения иного вида информации не регламентирована, однако должно выполняться логичное требование – доступность информации каким-либо способом для людей с нарушениями определенных функций, например, зрения или слуха.

Одним из разработанных в КемГУ программно-аппаратных решений является «Доступный Информационный Обозреватель Данных» (сокращенно «ДИОД») [5]. Данный комплекс обладает следующим функционалом: визуальное представление информации в соответствии с требованиями государственного стандарта; произношение требуемой информации голосом (синтез речи); голосовое управление работой программного комплекса; возможность расширения функциональности путем добавления дополнительных модулей; централизованное управление для предоставления актуальной информации на нескольких терминалах. Архитектура программного комплекса «ДИОД» является двухзвенной. Непосредственно сам комплекс выступает в качестве приложения-сервера. В качестве клиента комплекса используется динамическая библиотека «browser.dll», которая является контейнером интерфейсов взаимодействия встраиваемых модулей с функционалом программного комплекса. Комплекс «ДИОД» (рис. 1) включает в себя следующие основные компоненты: «Контроллер запросов», «Бегущая строка», «Распознавание речи», «Синтез речи», «Браузер».

Рис.1 – Диаграмма компонентов комплекса «ДИОД»

Все компоненты имеют сложную структуру, реализованы с помощью языков C#, JavaScript, HTML, CSS, а также используют вызовы внешних программ. Например, компонент «Распознавание речи» вызывает сервис «Google» по распознаванию речи «SpeechAPI». При запуске «Встраиваемого модуля» конфигурация динамической библиотеки «browser.dll» переводится в режим ожидания отправки запросов контроллеру, что в свою очередь приводит к переходу контроллера в режим ожидания запросов от «Встраиваемого модуля». Если «Встраиваемому модулю» требуется распознать речь, то «Контроллер запросов» запускает поток «Распознавания речи», если требуется отобразить ссылку, то «Контроллер запросов» перенаправляет запрос компоненту «Браузер», если необходимо озвучить текст, то запускается поток компонента «Синтез речи» и отправляется сигнал на запуск потока движения бегущей строки. При реализации компонента «Синтез речи» был проведен обзор существующих «голосовых движков» от компаний «Acapela Group», «ScanSoft RealSpeak» и «Microsoft». Компонент принимает на вход строку, которую необходимо озвучить, либо текстовый файл. Непосредственно воспроизведение синтезируемой речи выполняется с помощью стандартных средств ОС Windows. При разработке компонента «Распознавания речи» была использованы библиотека с открытым исходным кодом «CMU Sphinx» и сервис «Google» по распознаванию речи «SpeechAPI». Для передачи голосовых данных на распознавание с микрофона записывается звуковой файл. Результатом работы данного компонента является распознанная голосовая команда для «ДИОД». Данная команда возвращается во «Встраиваемый модуль» для дальнейших действий.

В качестве примера приведем конкретную реализацию компонента «Встраиваемый модуль» – модуль «Расписание занятий», предназначенный для отображения расписания занятий выбранной учебной группы. Голосовые команды, поступающие от пользователя «ДИОД», транслируются в GET-запрос HTTP, отправляемый в информационную систему «Расписание» [3]. Информационная система «Расписание» разрабатывается в КемГУ, является частью информационной среды и предназначена для автоматизации работы бюро расписаний КемГУ по созданию электронного расписания учебных занятий и других видов деятельности, распределения аудиторного фонда и размещения расписания на официальном сайте университета. ИС «Расписание» обладает трехзвенной клиент-серверной архитектурой (рис. 2), которая обеспечивает возможность одновременной работы нескольких пользователей с одними и теми же данными.

Рис. 2 - Диаграмма архитектуры ИС «Расписание»

Таким образом, доступ к ИС «Расписание» может быть осуществлен с любого устройства, имеющего подключение к сети Интернет. Результат обработки пользовательского запроса к ИС «Расписание» возвращается браузеру, а в данном конкретном случае соответствующему модулю комплекса «ДИОД» для отображения (рис. 3).

Рис.3 – Пример работы встраиваемого модуля «Расписание занятий»

С целью обеспечения доступности информации для лиц с нарушениями зрения, расписание может быть представлено в нескольких цветовых решениях: «белое на черном», «черное на белом», «синее на голубом». Выбор конкретной цветовой схемы осуществляет пользователь при помощи голосовых команд. Помимо визуального представления расписания в традиционном табличном виде, комплекс «ДИОД» с помощью голосового синтезатора речи озвучивает данные об учебных занятиях на выбранный день недели, которые включают в себя сведения о названии дисциплины, времени начала и месте проведения занятия, сведения о преподавателе. Озвучиваемая информация параллельно дублируется бегущей строкой, расположенной ниже таблицы.

В настоящее время программный комплекс «ДИОД» устанавливается на терминалы в холлах корпусов Кемеровского государственного университета. Каждый терминал представляет собой ЖК-панель, мини-компьютер на платформе Intel BOXSTICK с подключенным к нему микрофоном для голосовых команд и имеющим встроенный модуль Wi-Fi для подключения к ИС «Расписание». В дальнейшем планируется подключение к терминалу специализированных кнопок, которые дадут возможность осуществлять доступ к комплексу «ДИОД» лицам с нарушениями функций опорно-двигательной системы. Данный комплекс является частью общей информационной среды университета и решает задачу доступности информации для лиц с ОВЗ и инвалидностью в учебных корпусах КемГУ. Также необходимо отметить, что использование имеющихся ресурсов снимает необходимость в приобретении дорогостоящего оборудования (например, терминалов) и программного обеспечения.

Список литературы / References

1. ГОСТ Р 52872-2012. Национальный стандарт Российской Федерации. Интернет-ресурсы. Требования доступности для инвалидов по зрению. – Введ. 2014-01-01. – М.: Стандартинформ, 2014.- 46 с.
2. Государственная программа «Доступная среда» на 2011–2020 годы. [Электронный ресурс]. URL: http://government.ru/programs/215/about/ (дата обращения: 08.12.2016).
3. Носков Р.А. Разработка автоматизированного рабочего места диспетчера бюро расписаний / Носков Р.А. // Образование, наука, инновации: вклад молодых исследователей – материалы XI (XLIII) Международной научно-практической конференции. – Кемерово: Кемеровский государственный университет, 2016. – Вып. 17. – С. 832-833.
4. Свод правил СП 59.13330.2012 "СНиП 35-01-2001. Доступность зданий и сооружений для маломобильных групп населения". – Введ. 2013-01-01. – М.: ФАУ «ФЦС». – 62 с.
5. Фокин Д.С., Карабцев С.Н. Программный комплекс «ДИОД» как среда для предоставления информации лицам с ограниченными функциями зрения / Д.С. Фокин, С.Н. Карабцев // Молодые лидеры – 2016: Сборник материалов I Международного конкурса научно-исследовательских работ. Том III (Естественные и технические науки). – Казань: «Рóкета Союз», 2016. – С. 161-167.

Список литературы на английском языке / References in English

1. GOST R 52872-2012. Nacional'nyj standart Rossijskoj Federacii. Internet-resursy. Trebovanija dostupnosti dlja invalidov po zreniju [Russian Federation National Standard. Internet resources. Accessibility Requirements for the Visually Impaired]. – Vved. 2014–01–01. – M. : Standartinform, 2014. – 46 p. [in Russian]
2. Gosudarstvennaja programma «Dostupnaja sreda» na 2011–2020 gody [The state program "Accessible environment" for 2011-2020] [Electronic resource]. – URL: http://government.ru/programs/215/about/ (accessed: 12.08.2016). [in Russian]
3. Noskov R.A. Razrabotka avtomatizirovannogo rabochego mesta dispetchera bjuro raspisanij [Development of the automated workplace of the dispatcher of bureau of schedules] / Noskov R.A. // Obrazovanie, nauka, innovacii: materialy XI (XLIII) Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii [Education, science, innovations: materials XI (XLIII) of the International scientific and practical conference]. – Kemerovo: Kemerovskij gosudarstvennyj universitet, 2016. – Vol. 17. – P. 832-833. [in Russian]
4. Svod pravil SP 59.13330.2012 "SNiP 35-01-2001. Dostupnost' zdanij i sooruzhenij dlja malomobil'nyh grupp naselenija" [Rulebook SP 59.13330.2012 "SNIP 35-01-2001. Accessibility of buildings and facilities for people with limited mobility"]. – Vved. 2013-01-01. –M: FAU «FCS», 2013. – 62 p. [in Russian]
5. Fokin D.S., Karabtcev S.N. Programmnyj kompleks «DIOD» kak sreda dlja predostavlenija informacii licam s ogranichennymi funkcijami zrenija [The software package "DIOD" as a medium for providing information for persons with visual impairments] / D.S. Fokin, S.N. Karabtcev // Molodye lidery – 2016: Sbornik materialov I Mezhdunarodnogo konkursa nauchno-issledovatel'skih rabot. Tom III (Estestvennye i tehnicheskie nauki) [Young leaders – 2016: Collection of materials of the I International Contest of research works. Volume III (Natural and Technical Sciences)]. – Kazan: "Róketa Union", 2016. – P. 161-167. [in Russian]