学术论文语义 HTML 结构：MathML 数学渲染与 ARIA 无障碍优化

学术论文传统以 PDF 为主导，但 PDF 静态布局对屏幕阅读器支持差，仅 30% 视障用户能独立访问（arXiv 2022 调查）。转向语义 HTML，能利用浏览器内置功能，实现流式布局、公式导航与语音合成，提升普适性。arXiv 已实验上线 HTML 版本，使用 LaTeXML 转换 TeX 源，证明工程可行。

核心观点：语义 HTML + MathML + ARIA 是学术论文无障碍基石。MathML 提供语义标记，如 包裹 ，屏幕阅读器可逐层朗读 “积分从 0 到无穷大 f (x) dx 等于 1”。证据见 arXiv HTML 示例，公式支持键盘焦点与 aria-label。落地参数：优先 ，嵌套 与 双轨备份；阈值：公式复杂度 >3 层运算时，必加 alttext 属性，如 alttext="X 等于 zeta 减 lambda 乘 n 加 eta"。

ARIA 增强互动：role="math" 于 ，aria-label 描述公式意图；landmark roles 如 role="navigation" 于 TOC，支持屏幕阅读器跳跃。参数清单：1. 引言；role="main" 包裹正文；测试：NVDA/JAWS 朗读顺序正确率 100%。

目录 TOC 可导航：使用 与有序列表，锚点 id="#section-1"，生成动态折叠。清单：目录...；参数：深度 ≤4 级，避免嵌套 >3；浏览器兼容：Chrome polyfill MathJax 3.0+。

图 alt-text 描述性：非装饰图用 图 1：环面。参数：alt ≤125 字符，量化数据如 “柱状图：A 组 50%、B 组 30%”；复杂图链接长描述 详见描述。

引用锚点： [1] ，反向 返回引用。清单：参考文献...；参数：id 唯一，ARIA aria-describedby="cite1-desc" 补充上下文。

工程化参数与监控：

• 结构模板：

  <article>
    <header><h1>标题</h1></header>
    <nav role="navigation" aria-label="目录">...</nav>
    <main>
      <math role="math" aria-label="公式描述">...</math>
      <figure>...</figure>
    </main>
    <aside id="refs">...</aside>
  </article>
  

• 阈值：颜色对比 ≥4.5:1 (WCAG AA)，字体 ≥16px 可缩放 200%。
• 清单：
  1. 语义标签：article/section/nav/main/aside。
  2. MathML：alttext/aria-label，必备 semantics。
  3. ARIA：role/aria-label/landmark。
  4. 测试：Lighthouse score >90，WAVE 无错误；屏幕阅读器：VoiceOver/NVDA 流畅。
  5. 回滚：若 MathML 失效，fallback MathJax；监控：Google Analytics 无障碍用户跳出率 <5%。
• 部署：Pandoc/LaTeXML 转换，GitHub Pages 托管。

实施后，论文加载 <2s，移动端自适应，视障用户满意度升 70%。来源：arXiv blog (2023/12)，arXiv abs/2212.07286；LaTeXML NIST 工具。