将可访问性分配映射到核心计算机科学主题：对教师和学生的访谈和调查的经验研究

文献标题

Mapping Accessibility Assignments into Core Computer Science Topics: An Empirical Study with Interviews and Surveys of Instructors and Students

文献信息

• 主题领域: 计算机科学教育中的无障碍概念集成
• 关键词: 无障碍教育, 计算机科学课程, 编程任务, 学生学习, 教师支持, 学习成果评估

研究背景与问题

• 问题与挑战:

  1. 目前无障碍教育在本科计算机科学课程中的覆盖有限，通常局限于人机交互（HCI）等选修课程中，未能有效融入核心课程。
  2. 大多数计算机科学教师缺乏无障碍知识，对其教学感到不自信。
  3. 学生在未来的职业生涯中可能难以主动将无障碍性纳入软件设计。

• 研究重要性: 随着技术的普及，无障碍性对于提升技术的包容性和应用范围至关重要。培养熟悉无障碍理念的未来技术人员，是解决社会无障碍问题的重要举措。

• 研究动机与相关工作:

  1. 过去尝试在HCI和选修课程中整合无障碍内容，但许多方案因课程选择性和学生参与度低的问题有所局限。
  2. 部分研究已证明模块化教学和动手实验在短期内可提升学生的无障碍知识，但缺乏对核心计算机科学内容长期整合方法的探讨。
  3. 有研究表明行业对无障碍技能的需求增长，但目前教师与学生之间均感受到工具与资源的不足。

解决方案

• 方法与解决方案:

  1. 开发适用于核心计算机科学课程的无障碍编程任务，涵盖 Braille 转换器、Web 内容无障碍指南 (WCAG)、自动化无障碍检查等主题。
  2. 在不影响核心计算机科学概念的教学情况下，将这些任务嵌入课程中。
  3. 为教师提供材料和支持，包括任务设计、课堂资料和对学习目标的指导，帮助他们更轻松地实施。

• 创新之处:

  1. 提供基于真实世界无障碍问题的编程任务而非抽象案例。
  2. 支持教师整合无障碍内容，即使其本身在无障碍领域经验有限。
  3. 使用模块化和灵活设计，使任务可以在不同类型的课程中应用和调整。

• 实施步骤与关键技术:

  1. 通过与教师的访谈确定现有课程中适用的任务替换或整合方式。
  2. 开发能够同时实现无障碍与核心计算机科学学习目标的任务。
  3. 在多个不同学院的课程中试验这些任务，并通过学生与教师的反馈，不断迭代改进。
  4. 数据分析包括经验采样法、学生前后调查问卷和定性访谈。

研究成果

• 具体成果:

  1. 学生在完成无障碍任务后，对无障碍性相关概念的熟悉度和在技术实现中的信心显著提高（具有统计学显著性），尤其是在特定人口（如视障人士）和无障碍指南（如WCAG）的了解上。
  2. 教师在教学过程中认为这些任务易于整合，不会影响学生对核心计算内容的理解。
  3. 学生的技术任务完成得分与原课程任务得分一致，显示其方法对核心学习目标的无干扰性。

• 与现有方案相比的优势:

  1. 解决了无障碍教育方法通常限于HCI类选修课的问题。
  2. 提供直接可用的教学资源，降低教师在无障碍知识不足时整合其内容的门槛。

• 实验与评估结果:

  1. 15名教师和249名学生的全面参与与分布式评价验证了方案效果。
  2. 教师和学生均对方法表示支持，但对任务说明的明确性和背景信息提供上提出进一步改进建议。

• 局限性与未来方向:

  1. 当前任务关注于视障相关无障碍性（如Braille和屏幕阅读器），未来应扩展至更多类型的残障（如听力障碍、认知障碍）。
  2. 长期影响尚未评估，仅基于单学期的教学实践展开。
  3. 无障碍学习与学生职业兴趣转变需要更深入探索。未来研究应涵盖多课程整合并与行业需求对接。

这项研究为解决无障碍教育在计算机科学中长期缺乏的重要问题提供了基础，为实现无障碍技术的全面发展奠定了坚实的教育基础。