贝勒大学化学教授开发了一款首创的触觉学习设备，旨在让失明或弱视学生能够接触到科学知识，为视力正常的学生将任何科学数据或图像转化为功能性、实用性的可能性提供了可能。为盲人学生提供完整的格式。工作是发表在日记中科学进步。

贝勒大学化学和生物化学教授 Bryan F. Shaw 博士的最新研究重点是使用石粉（一种古老的艺术形式）开发一个手抄本，将科学教科书中的图像转换为触觉格式，以供人们阅读。学生与 BLV。这项研究是与贝勒大学 Robert A. Welch 杰出化学教授 John L. Wood 博士合作，记录了德克萨斯州盲人和视障学校 (TSBVI) 学生的经验，这些学生与Shaw 提供各种面对面的学习机会和研究项目。

肖说：“这是我们所知道的第一个例子，其中盲人高中生能够通过触觉感知以与视力正常的同龄人完全相同的分辨率来可视化纳米级和微观图像。”“这就是本文的重点——将材料送到高中生手中并查看结果。”

这项由 TSBVI 学生参加的研究表明，失明或视力不佳的学生能够准确地描述、回忆和区分高分辨率数据和图像，平均准确度为 88%，与视力正常的同龄人相当。

对于Shaw来说，一个新兴的研究重点是科学可及性源于他 15 岁的儿子诺亚 (Noah) 的经历，诺亚在婴儿时期就被诊断出患有视网膜母细胞瘤，这是一种侵袭性小儿眼癌。如今，尽管诺亚失去了一只眼睛，剩下的一只眼睛视力也有限，但他仍然在茁壮成长，肖开发了多种方法，使失明和弱视患者能够接触到科学数据和科学实验室。肖的最新论文是他的第四篇论文科学进步。

通过古代媒介进行触觉感知

TSBVI 学生能够通过使用石榴石将这些数据可视化。石雕很可能早在 7 世纪就在中国诞生，并于 1800 年代在欧洲流行，它是由半透明材料制成的薄雕刻品，现在采用 3D 打印技术，带有适合触觉学习的凸起图像。通过使用石蜡，失明的学生可以感受到视力正常的学生所看到的东西。该研究表明，初学者可以像视力正常的人一样想象、理解和辨别高分辨率纳米或微观图像。

2022年概念验证研究在科学进步强调了立陶宛的功效。研究发现所有五种石榴石的平均测试准确度为：

• 盲人成年人的触觉解释率为 96.7%，
• 92.2% 的背光光刻石的视力解释，和
• 视力正常的蒙眼学生进行触觉解读的率为 79.8%。

视力正常的参与者能够通过视力准确解读计算机屏幕上的数字图像，准确率为 88.4%。对于 80% 的问题，盲人化学家的触觉准确度等于或优于石版的视觉解释，这表明石版可以作为一种可共享的数据格式。事实上，肖说，研究中的一些盲人化学家具有如此高的触觉敏感性，他们可以感受到数据的触觉特征，而视力正常的人几乎看不到自己。

这项最新研究跟踪了 TSBVI 学生通过触摸可视化高分辨率、纳米级和显微图像的图像变化的能力。参与这项研究的学生获得了他们的第一本高分辨率触觉手抄本（或书籍），其中包含现实生活中的微观和纳米图像，这些手抄本也可以在为视力正常的学生提供的科学书籍中找到。

“石版手抄本就是这么简单——石版书，”肖说。“但这是我们所知道的第一个立陶宛书的例子，也是它第一次被交到高中生手中。”

例如，学生们在电子显微镜下使用不同放大倍数的蝴蝶触觉手抄本。以蝴蝶的图像为基础，学生可以更深入地了解昆虫的内部运作。他们从蝴蝶的形状开始，这是许多学生从未感受过的。

从那里，学生们感受到了通过显微镜观察到的蝴蝶翅膀图像，鱼鳞状的图像使蝴蝶翅膀的复杂性变得容易理解。通过显微镜放大得更高，第三张图像具有单一鳞片，最终图像显示了构成蝴蝶鳞片翅膀的化学结构。

学生们接受了对每个石榴石上鳞片和细胞层的理解测试，学生们通过触摸展示了对图像的掌握。

“当你开发一种新药时，你会做所有的科学来创造一种药物，但当你把它交给一个人并且它起作用时，测试期就结束了，”肖说。“这就是我们通过这些图像和石榴石抄本所得到的。”

该研究还将 TSBVI 的学生带入贝勒的研究实验室，并向他们介绍通用化学图形。这些图形使学生能够感受到化学反应中反应物和产物的分子结构。伍德共同领导的贝勒合成和药物先导发现实验室的研究生在学生面前实时反应分子的不同结构。

平等和可及性

为了帮助为这些学生服务的教育工作者，Shaw 的团队开发了一个方程式，根据装订的直径确定手抄本可以容纳的页数。例如，标准生物化学教科书中的 1,000 张图像需要四本宽度为 10 厘米的石版纸。

“Lithophanes 使失明学生 100% 可以获得高分辨率、严肃的科学数据。他们不会错过任何东西，”Shaw 说。这就是它的美妙之处。这就是平等和对等。我们可以与视力正常和视力正常的人坐在一起，讨论确切的数据，这很美妙。”

失明和低视力 (BLV) 学生长期以来一直面临化学学习和学科障碍，这通常是由于残疾人长期无法进入科学实验室、缺乏非视觉教育材料以及尚未实现的技术所致。针对视力障碍人士进行了优化。肖的实验室将继续专注于消除这些障碍的方法失明以及未来的其他残疾。肖说：“向高中甚至更早的学生展示他们属于科学领域至关重要——如果他们想加入，科学对他们开放——无论他们的能力如何，或者所谓的残疾如何。”

“当我想到我的儿子或其他残疾儿童时，他们在 30 多岁和 40 多岁时所做的事情取决于我们现在为他们所做的事情。许多科学家都太忙了，无暇顾及这些。但在贝勒，情况并非如此。有一个这里的精神。”