无障碍理念下聋人高等教育课程建设的研究

2014-12-20 06:48姚登峰滕祥东鲁彦娟李晗静刘志丽
绥化学院学报 2014年10期
关键词:软件测试计算机理念

姚登峰 滕祥东 鲁彦娟 李晗静 刘志丽

(北京联合大学特殊教育学院 北京 100075)

健全人还是残疾人,无论年轻人还是老年人,包括所有人,在任何情况下都能够从媒介中平等、便捷、无障碍地获取和利用一样的信息。而现实是,盲人无法获取屏幕的图像信息,聋人听不到网络视频声音,肢残者无法使用鼠标等。因此屏幕阅读器、语音识别技术、眼球跟踪器等无障碍技术应运而生。为与之对接配套,网站、软件等设计要预留无障碍接口。因此,W3C组织专门指定了网页无障碍指南,还有其他标准组织也制定了无障碍标准。很多发达国家用法律形式,将无障碍要求做出了明确规定。

目前美国、英国、日本、巴西等国家针对无障碍已完成了立法和制定标准,并逐步普及,走向市场化[1]。其高校在计算机教育中更是未雨绸缪,他们的计算机课程几乎全部整合了无障碍技术或开设了无障碍课程,他们认为高校是培养系统分析员、程序员、网络管理员、网站开发者和设计者的场所。要把无障碍的理念植根于每个学生心中,这些学生将来在从事信息工作时就会具备这种常识,从而自觉地在软件、网站等开发过程中,添加无障碍特性[2][3]。所以,他们极其重视高校的无障碍教育。

目前我国高校本科课程尚未直接提到或涵盖无障碍的内容。北京联合大学与IBM中国信息无障碍中心合作,首次在国内整合无障碍技术,把软件测试技术作为无障碍课程建设试点。在课程研究实践中,产生了一批有独创性的学术研究成果[4][5],阐明了有关课程改革的理论与实践问题。从北京联合大学的无障碍课程建设实践来看,我们认为,国内高校的计算机教育要更新观点,从过去只注重传授专业知识转变到专业知识与人文教育为宗旨的无障碍教育相结合上来。因为无障碍是最好的人文载体,不仅可以培养学生的良好编程习惯,更有助于培养学生的爱心,增强学生的社会责任感。

一、北京联合大学的研究历程

由于中外计算机课程的差异性,为构建符合我国国情的无障碍计算机课程体系,我们作了以下探讨、研究和实践,在整合无障碍理念和技术的课程建设中,经历了三个阶段:

(一)第一阶段:引入、研发无障碍技术。以2004年10月14日与IBM中国公司签署合作协议为标志,由IBM公司无偿提供无障碍技术。后来在IBM的帮助下,我院加入圣玛丽大学无障碍教学联盟,成为第16个成员。通过各联盟成员的实践探索,无障碍教学理念得到不断丰富。目前,在教学中应用的语音识别技术是无障碍教学手段之一。利用ViaScribe软件,教师建立一个适用于教室环境和所教课程的个人语音档案,该个人语音档案可识别教师本人的讲话风格。讲课时教师使用无线麦克风,通过麦克风将所讲信息传入一个强大的计算机系统,由ViaScribe将教师的语音即时转换为电子文本,在投影仪上实时展示,学生在教师讲课时就可以同时看到和听到教师所讲的内容。课后,讲稿的文本信息可以被编辑、修订,并结合PowerPoint、视频和音频文件,以各种多媒体形式作为课堂笔记供全体学生和教师使用。

经过多年实践应用,ViaScribe与教学的结合日臻完善。“无障碍教学”不但在聋生教学中发挥了越来越重要的辅助作用,而且由于无障碍教学的即时课堂声音翻译应用,同样方便健全学生。其多媒体笔记使学生可以在任何时间进行复习,上传到网上还可以用于远程学习。“无障碍教学”越来越体现出其优越性和价值,受到学生和教师的欢迎。

除了积极引进IBM无障碍技术和无障碍教学理念外,我们还积极研发无障碍技术,以方便聋生平等地接收信息。我们团队从2005年就开始做北京市教委科技发展计划《聋人教学无障碍研究》《聋教育教学仿真平台》等课题研究,取得了丰厚的成果。比如我们将仿真技术引入聋生编程语言教学,研发的聋教育仿真教学系统,很好地解决了聋生学习编程语言难的问题,降低了聋生学习门槛,适应了教学的急需。2008年“听障学生学习计算机编程语言的教学研究与实践”,获2008年北京联合大学教学成果一等奖。2009年《仿真技术在中国聋人高等教育的应用与研究》(韩玉敏、李启隆、姚登峰、黄海瑞)获得北京市高等教育学会第七次高等教育科研成果一等奖。

(二)第二阶段:开展试点建设,通过引入和研发无障碍技术,对改善教学手段和教学环境起到了不可低估的作用。但那只是改善教学手段,让聋生接收信息无障碍,尚没培养起聋生的无障碍意识。授之以鱼不如授之以渔。我们决定将无障碍理念和技术引入计算机课程教育。

在此面临两个问题:一是在计算机课程如何整合无障碍理念和技术?二是怎样才能保证整合无障碍知识后而不会出现风险?为此,在第二阶段,我们组建了教学研发的专班团队,联合IBM和中兴公司,全面研究无障碍的思想理念和技术,确定将《软件测试技术》作为整合无障碍技术的课程建设试点,在分析传统课程利弊的基础上,加以整合和改革。

我们发现传统的软件测试流程存在一些弊端,不仅忽略了无障碍测试,而且还把无障碍测试工具单纯看作测试工具,只在软件开发结束阶段才集中进行大量的测试。这好比一座大厦建成后才检验出某地方有质量问题,需推倒重来,造成资源严重浪费。而且,无障碍技术用Java等计算机语言是不难实现的,同时验证了国外课改经验的可行性。比如无障碍内容几乎可以无缝地嵌入到任何现有的计算机专业相关课程中。有关无障碍的概述在一本教材用几页或者几个讲座就能阐述清楚。

通过5年努力,我们优化课程大纲,重组知识结构,对《软件测试技术》课程的理论和实践体系进行了改革,还针对性地开发了配套教材以及教学参考书、电子课件和课程网站;整合了无障碍的《软件测试技术》课程,成为全国20多所特殊教育院校首开的唯一特色课程,还被评为教育部-IBM精品课程。我们探索出整合无障碍技术的四点经验:(1)尽早介入,即在大一新生课程引入无障碍;(2)贯穿全程,将无障碍贯穿于本科四年课程,将无障碍测试贯穿软件工程全程;(3)开设专题,以讲座或报告的形式讲授无障碍;(4)统筹规划,通盘梳理整合无障碍技术的课程。

2009年5月精品课程《软件测试技术》首批顺利通过验收。中国计算机学会副秘书长、清华大学计算机系博士生导师胡事民教授给出评语为:“课程结构组织合理,内容全面,其中无障碍测试具有鲜明特色,基本上覆盖了全部软件测试领域的内容。选取的测试工具具有代表性。”其他评委也指出:“针对特殊的授课对象,充分利用与IBM合作研发的无障碍技术进行教学,是本课程的特色之一。在教学定位和内容建设上,能够以实践为主,着重教授学生实用技能。教学安排上,提供了大量的实习、见习机会,与工业界紧密结合是本课程的又一特点。总之,课程特点突出,达到精品课要求。”

(三)第三阶段:总结试点经验,将无障碍课程建设深化和扩展。我们的目标是要将无障碍的理念植根于每个莘莘学子、每个未来的计算机从业人员和用户心中,从而形成一种常识和习惯。

为了积极稳妥地深化和扩展无障碍课程建设,我们对国内外课程体系无障碍进行了调研分析。比如美国计算机协会(ACM)和电子工程师协会(IEEE)发布的计算机课程体系CC2005和CS2008、教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会发布的计算机本科专业规范和核心课程方案、北京大学和哈尔滨工业大学的教学培养计划、天津理工大学聋人工学院计算机培养计划等。

表1 课程体系无障碍调研结果表

由表1可以看出,特教院校因面向残疾人,上机、实训等课程比例比国内一般院校要高,同时特教学院开设了其他院校没有的《国际残疾人法律法规》《信息无障碍导论》等特色课程,整合无障碍技术课程实际覆盖比例比其他院校高一倍以上。

信息无障碍是涉及到多学科的交叉学科,本质上属于人机交互的可用性学科。从调研情况来看,我国高校跟国外还有较大差距。我们继而评估了适合引进信息无障碍技术的课程,确定了具有无障碍技术的课程群。适合整合无障碍的计算机课程为以下几个方面:Web技术,人机交互和需要做项目的课程。比如计算机图形学,数据结构,高级语言,人工智能、软件工程和《信息无障碍技术》等特色课程。

在相关课程中都注重讲授无障碍理念,把常规教学与无障碍教学相结合,将传授计算机知识与弘扬传播无障碍理念相结合,先后开发了教材、网络资源、辅助教学软件等教学资源。创新的课程体系,从理论到实践都融入了无障碍技术理念,拓展了学生的学术视野,并使他们学到扎实的无障碍知识。

二、取得的经验和做法

(一)学习无障碍理念,培养和谐发展的人才。课程改革实践证明,无障碍还是最合适的计算机入门课程。最近一项调查指出,57%的计算机用户受益于无障碍技术[7]。因为无障碍技术可帮助他们将计算机技术的学习变得更容易。因此在学生上大学伊始,就让他们学到无障碍理念和技术,并使无障碍理念和技术贯穿整个专业课程学习的始终,更有利于学生后续课程的学习。

以多种形式帮助学生学习无障碍知识。比如开设专题讲座或短期专题培训课程,请大型企业来学校做无障碍技术报告,或为需要的公司和机构提供无障碍专题讲座培训,促使无障碍理念、技术得到普及和推广。

在讲授整合了无障碍课程时,不仅仅讲解专业知识,还要讲授计算机专业与社会责任的关系,让学生了解到学好无障碍,可以使世界变得更美好,以教育和鼓励学生从自己的学术生涯开始就思考无障碍问题,培养学生的社会责任感。正如爱因斯坦在《培养独立思考的教育》一文中所说:“用专业知识教育人是不够的,通过专业教育,他可以成为一种有用的机器,但是不能成为一个和谐发展的人”。

(二)加强实践教学,培养动手能力。调整课时安排,加大实战演练,尽量给学生提供更多的项目实践机会。无障碍技术在规范的软件生产中属于软件过程工程的重要组成,无障碍课程构建必须使学生在“完整工作过程”中学习。我们根据企业需求设计了一些无障碍实践项目,还与中兴等企业合作,通过实际项目的开发和测试,使学生在项目实践中学习无障碍的概念,整合理解、运用无障碍技能,培养了学生的实际动手能力。同时通过实践来检查学生无障碍技术的掌握情况。

我们重视无障碍网页的制作实践。无障碍的发展初期是从Web开始的,互联网协会主席,也是互联网的发明者Tim Berners-Lee曾经说过,“网页的威力在于其广泛性,每一个人,无论障碍与否,皆能使用才是最关键的要素。”WCAG1.0所关注的正是这些特殊用户的诉求,它的相关标准确保了每一个用户在各种情况下都能顺利获取信息。学生在运用Web技术开发网站时,往往会遇到各种各样的无障碍问题,这个时候就需要用到WCAG标准。同时会有WCAG所没有包含的问题,这些又会成为下一代标准所要考虑的问题。在要求学生完成WCAG规范的无障碍网页的开发中,学生便可把课程中所学习的概念技术运用到实践中。通过这些项目的实践,一方面让学生认识到无障碍标准的重要性,另一方面又激发学生对无障碍技术学习的兴趣。

在讲授整合了无障碍技术课程时,一般在讲授第15周后,安排三周的实训。比如软件测试课程实践,要求学生用黑盒测试和白盒测试方法,针对学院网站进行软件测试,包括无障碍测试的实战演练。比如黑盒测试方法要关闭电脑显示器,使用屏幕阅读器来对学院网站进行无障碍测试。白盒测试首先用人工走查,自己分析网页源代码存在哪些问题,再用专门的自动化测试来检查无障碍问题,以保证不漏掉一个无障碍问题。

采用项目实践示范教学的方式,让学生容易理解。这种生动直观地教学, 使学生对无障碍的规范内容、技巧、方法以及前景有了更深刻的理解和较为熟练的掌握。

(三)学科创新,以最新科研成果更新教学内容。学科创新,教学育人,这是学科专业一体化发展的思路。我们高校老师要有强烈的无障碍意识,并要与时俱进,随时关注无障碍技术的最新发展动态,对各种无障碍的方法及优缺点一一进行研究和剖析,随时向学生介绍和传授当前无障碍领域内的热点问题。要不断学习更新知识,用不断探索的精神来从事科学研究,通过科研和教学紧密结合,扩展学生的知识面,提高学生的学习兴趣,达到“以用促学”的良好效果。

无障碍知识的学习,改变了学生最初对无障碍的认识:无障碍首先可以让残障人自身受益。无障碍技术,比如网页并非枯燥无趣、呆板丑陋。WCAG2.0的指导原则并不是要限制网页艺术家想象力和艺术才能的发挥,而是希望在作品完工之前,能再多花点心思按无障碍规范加以修补和完善,让每个细节都尽善尽美,让更多的人能够领略到作品的美好,对产品开发来说更是没有冲突,而是使其更加完美[8]。

三、无障碍理念下聋生高等教育课程建设的创新点

探索、研究整合无障碍技术于计算机课程,我们做了艰苦的探讨和研究,首次提出了在计算机课程普及无障碍的教学理念,确立了无障碍作为特教院校计算机课程体系的主线,关注无障碍对计算机课程内容的影响,并有效地传播了这些理念,给全国高校的无障碍教育改革以示范和启示。从广度上讲,我们评估了适合引进无障碍技术的课程,确定了具有无障碍技术的课程群。从深度上讲,对软件测试技术课程进行试点建设,探讨引入无障碍技术,通过教学试用,检验引进无障碍技术的教育应用价值。通过建设实践,我们认为无障碍可以纳入现有的课程内容,而且不需要增加很大的开销,并可改善学生的道德观,加强学生的社会责任感。并由此探索出整合无障碍技术的四点经验,为高校计算机课程整合无障碍技术积累了经验。其主要创新点:

(一)教学理念的创新。首次提出了在计算机课程推行无障碍的教学理念。在教学上努力传授无障碍流程、规范、工具、开发、测试方法等有关内容

(二)课程体系的创新。在教授专业课,如《软件测试技术》《Web与无障碍技术》等和特色明显的选修课,如《国际残疾人法律法规》《特殊教育学》,都注重讲授无障碍理念。把课程教学与无障碍教学相结合,将计算机知识教学与弘扬传播无障碍理念相结合创新课程体系,使学生学得扎实的无障碍基础,并具有开阔的学术视野。

(三)有前瞻性和独特性。该课程建设具有前瞻性、实用性和独特性。吸收了最新的软件测试技术,反映了当代软件测试技术发展的水平,该软件测试技术走在国内学科的前面,该课程建设成果具有示范性和推广价值。

总之,通过课程改革,首先受益的是学生。目前,我校已有6届学生获得IBM课程认证,其中4人获得IBM自强奖学金,持有IBM课程结业证书的听障毕业生就业率达到98%,这在全国听障生中是首开先河,为他们回归主流社会增添了极大的信心。从用人单位反馈情况来看,无障碍技术成为企业抢占市场开发项目中亟需的一项实用技能,学生在掌握专业知识时新增无障碍技能,成为企业需要的人才。

引入和研发无障碍的初衷是希望让先进的科学技术惠及残障人群,让聋生在学习上接受信息无障碍。在课程建设实践中,我们认识到:特教学院应特在比普通院校更重视无障碍理念,更有责任把无障碍流程、规范、工具、测试方法有关内容传授给残疾学生和健全学生,把阶段性成果放到课程里面。让所有的学生、教师和所有的人和学校都能学习、了解、使用无障碍技术,让科学技术惠及更多的特殊人群。

为此,希望通过我们的无障碍课程建设,能引起全社会的重视,在全国范围内推广普及无障碍理念、方法和技术。通过大家共同努力、将无障碍的理念植根于每个莘莘学子、每个未来的计算机从业人员和用户心中,从而形成一种常识和习惯。建立“人人共享的信息社会”这一理想的实现将指日可待。

[1]Accessibility I T.Workforce Division(ITAW).Section 508:the road to accessibility[J].2008:55-72.

[2]Cohen R F, Fairley A V, Gerry D, et al. Accessibility in introductory computer science [C]//ACM SIGCSE Bulletin.ACM,2005(1):17-21.

[3]Liffick B W. Introducing assistive technology in an HCI course[J].ACM SIGCSEBulletin,2004(3):232-232.

[4]姚登峰,李启隆,覃育梅.精品课程无障碍建设的实践与启示[J].计算机教育,2009(20):30.

[5]李启隆,李明,蒋雪峰.听障学生课堂教学模式发展的新走向[J].中国特殊教育,2007(6):9.

[6]BorodinY,Dausch G,Ramakrishnan IV.TeleWeb:accessible service for web browsing via phone[C]//Proceedings of the 2009 InternationalCross-Disciplinary Conference on Web Accessibililty(W4A).ACM,2009:96-97.

[7]Forrester Research, Inc. Accessible Technology in Computing—Examining Awareness, Use, and Future Potential[EB/OL].(2004-01-10)[2014-03-10].http://www.microsoft.com/enable/research/phase2.aspx.

[8]Cooper, Michael, Loretta Guarino Reid, and Gregg Vanderheiden.Web content accessibility guidelines(WCAG)2.0.Vol.11.W3C,2008:45-49.

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