Owli-AI Logo Owli-AI
Menü

Owli-AI Forschung

A Pattern Collection for Generating Accessible Teaching Materials for Blind and Visually Impaired Students in Computer Science and Electrical Engineering

Pattern Languages of Programs, People and Practices (EuroPLoP 2025), LNCS 16494, Springer (2026) - Paper

Diethelm Bienhaus; Michael Kreutzer

Technische Hochschule Mittelhessen University of Applied Sciences, Germany

Visual

Diagramm mit den Beziehungen zwischen den fünf Patterns der Sammlung.
Fig. 1 Pattern-Beziehungen der Sammlung.

Abstract

Das Paper behandelt das Problem, dass grafische Darstellungen wie Schaltpläne, KV-Diagramme oder UML-Diagramme in der STEM-Lehre für blinde und sehbeeinträchtigte Studierende oft nicht zugänglich sind. Es zeigt, dass allgemeine Richtlinien wie WCAG für fachspezifische Lehrmaterialien keine ausreichend konkreten Arbeitsabläufe liefern. Als Beitrag stellen die Autoren eine Sammlung aus fünf pädagogischen Design-Patterns vor: transformierbares Text-first-Authoring, textuelle Modellierung für Diagrammerzeugung, taktile und haptische Workflows, auditive Aufbereitung von Zeitreihen sowie Human-in-the-loop-Erklärungen. Die Patterns sind aus Unterrichtspraxis abgeleitet und werden durch Tool-Empfehlungen und Implementierungsbeispiele ergänzt. Ziel ist eine strukturierte Methodik für multimodale Lehrmaterialien, die mit Screenreadern, Braille-Displays, taktilen Druckverfahren und Sonifikationswerkzeugen nutzbar sind. Obwohl im Kontext der Informatik- und Elektrotechniklehre entwickelt, wird eine Übertragbarkeit auf weitere diagrammzentrierte Fachbereiche beschrieben.

Keywords

  • accessibility
  • blind and visually impaired (BVI)
  • accessible teaching materials
  • STEM education
  • assistive technologies
  • artificial intelligence

Download

PDF herunterladen Zurück Zum Projekt

Abbildungen

10 Visuals aus dem Paper.

  1. Diagramm mit den Beziehungen zwischen den fünf Patterns der Sammlung.
    Fig. 1 Pattern-Beziehungen der Sammlung.
  2. Folie mit einer als Grafik eingebetteten Wahrheitstabelle zu Boolean Operations.
    Fig. 4 Tabelle als Bild innerhalb einer Vorlesungsfolie.
  3. Aus Markdown erzeugte Folie mit textbasierter Darstellung einer Booleschen Operation.
    Fig. 5 Aus Markdown generierte Folie.
  4. Generiertes UML-Klassendiagramm mit Klassen Person, Student, Lecturer und Book.
    Fig. 6 Generiertes UML-Klassendiagramm.
  5. Screenshot der PunktBilder-Anwendung zur Umwandlung von Grafiken in taktile Darstellungen.
    Fig. 7 Screenshot der PunktBilder-Anwendung.
  6. Punktmuster des THM-Logos neben einem Braille-Display für taktile Ausgabe.
    Fig. 8 Punktmuster und Ausgabe auf einem 2D-Braille-Display.
  7. Beispiel einer Umwandlung von Bildinhalt in eine taktile Grafikdarstellung.
    Fig. 9 Generierung taktiler Grafiken.
  8. Screenshot einer Website zur Sonifikation einer Zeitreihe mit Wiedergabesteuerung und Diagramm.
    Fig. 10 Screenshot einer Sonifikations-Website.
  9. Visualisierung des OOP-Konzepts Instanziierung mit Klasse Dog und mehreren konkreten Hunden.
    Fig. 11 Visualisierung des Konzepts Instanziierung.
  10. Screenshot eines RC-Schaltkreises neben zugehöriger Zeitverlaufsdarstellung.
    Fig. 12 Screenshot von Schaltkreis und Zeitdiagramm.

Weitere Hinweise

Publikationskontext

Die Arbeit wurde auf der EuroPLoP 2025 vorgestellt und 2026 in Pattern Languages of Programs, People and Practices, Lecture Notes in Computer Science 16494, Springer, S. 254–279 veröffentlicht.

Publikation bei Springer · DOI 10.1007/978-3-032-19157-1_12

Die Pattern Collection ist eine zentrale wissenschaftliche Vorarbeit für IncluLearn.AI: Die dort beschriebenen Muster für Text-first-Authoring, textuelle Diagrammmodelle, taktile bzw. haptische Ausgaben, Sonifikation und Human-in-the-loop-Erklärungen werden im Forschungsprojekt in einen skalierbaren KI-gestützten Workflow überführt.