第一足球网

图片

江苏高等教育网

Jiangsu Higher Education Network

主办:江苏省高等教育学会
协办:第一足球网 / 苏州工业园区服务外包学院
当前位置:首页高教信息学术课题正文

数智赋能高等融合教育下信息技术基础虚拟仿真实验平台建设研究

来源:南京特殊教育师范学院作者:颜无瑕、张居晓发布:2026-01-12 12:34分享:

南京特殊教育师范学院颜无瑕、张居晓主持完成2024年江苏省高校“人工智能通识教育教学改革研究 ”专项课题数智赋能高等融合教育下信息技术基础虚拟仿真实验平台建设研究”(课题编号:2024AIGE71),课题组主要成员:刘艳菊、陈仲珊、张艳琼

  本研究成果立足高等融合教育的实际需求,以数智赋能为核心,聚焦《计算机公共课数字化课程资源库》(计算机公共课指信息技术基础课)与《考试客户端系统》的深度无障碍化升级与功能拓展。通过系统性的界面改造、资源适配与交互优化,显著提升了听障学生在信息技术实验教学中的参与度与学习成效。成果以提升而非重构为路径,验证了通过低投入、高效率的技术赋能方式,推动现有教学系统服务特殊学生群体的可行性与有效性,形成了可推广的无障碍化提升方案。

一、核心问题与提升路径

  在高等融合教育实践中,普遍应用的通用型数字化教学系统(如标准化资源库与考试平台)往往基于普通大学生的假设来设计开发,缺乏对特殊学生,特别是听障学生感知与交互特点的充分考虑。这导致特殊学生在使用过程中面临信息感知壁垒、操作反馈缺失与学习效果欠佳等障碍。例如,视频资源缺乏精准字幕,操作提示依赖声音,界面设计忽视视觉认知负荷,使得听障学生难以平等、充分地获取知识与参与实践。

  本研究的核心立意在于,不寻求推翻或替代已被广泛接纳且运行稳定的现有系统,而是针对其通用性设计中的盲点与短板,进行精准、系统的无障碍化赋能升级,实现从通用系统到包容性学习环境的演进。这一路径的现实意义在于它规避了推倒重来带来的高昂成本、技术风险与师生适应负担,转而以赋能增效的思路,最大化存量教育资产的价值,快速响应融合教育的紧迫需求。提升的重点是围绕特殊学生(尤其是听障学生,本单位听障学生较多)的人机交互通道优化、信息资源呈现方式重构以及学习过程支持强化,使现有系统从一个标准化工具演进为一个更具包容性、适应性与支持性的学习环境。

二、系统性无障碍提升策略与实践

  成果的实践价值体现为对《计算机公共课数字化课程资源库》与《考试客户端系统》实施了一套多层次的无障碍提升策略,具体涵盖界面、资源与交互三大维度。

1.人机交互界面的无障碍化重塑

  针对《考试客户端系统》及其他学习管理界面,无障碍提升的核心是构建一个清晰、可定制的视觉信息呈现与反馈体系,以补偿听觉通道的缺失。

  视觉信息结构化与强化呈现,对所有交互元素进行逻辑分组与视觉区隔,采用高对比度色彩方案确保可辨识性。关键操作按钮、状态指示器和导航路径通过形状和色差的组合进行多重编码,减少认知混淆。系统级通知、错误提示和成功反馈均以持久视觉形式呈现,避免信息一闪而过。

  动态操作的视觉同步反馈,为每一项用户操作建立即时的视觉映射。例如,鼠标点击或键盘焦点移动时,目标元素有明确的选中态变化;数据提交或加载过程中,提供明确且直观的进度动画;对于考试中的时间管理,采用动态变化的进度条与视觉上逐渐突出的倒计时数字替代声音提醒。

2.数字化学习资源的深度无障碍适配

  《计算机公共课数字化课程资源库》的无障碍提升,旨在将静态、单向的学习材料转化为听障学生可顺畅访问、深度理解的动态资源。

  视频资源的字幕化并提供对应文档。对库内教学视频实施字幕标配工程,确保字幕的准确性、同步性。进一步针对关键操作步骤、复杂概念讲解或屏幕重点区域,在提供的对应文档资料中都能找到相关内容,降低因依赖唇读或画面细节遗漏导致的理解偏差。

  图文资料的可访问性优化。对所有PDF、PPT等文档资料进行可访问性检查与重构,确保其具备良好的文档结构、可读的字体、清晰的图表描述。对于复杂的操作流程图或软件界面示意图,提供分步骤的拆解说明图。

  虚拟仿真实验模块的视觉引导设计。在开发环境中,强化视觉引导线索。操作步骤以清晰的步骤列表、视觉指示箭头和热点区域高亮相结合的方式引导。系统反馈均通过鲜明的图形化图标、色彩变化和简明的状态文字即时传达,避免完全依赖声音的做法。

3.学习过程与评价反馈的增强支持

  练习与考试环境的适应性支持。在《考试客户端系统》中,除了界面无障碍,还优化了题型呈现。对于需要理解语音或声音素材的题目(本课程中较少,但需考虑通用性),提供等同的文本描述替代方案。在模拟操作题中,确保所有任务要求、评分点均以文字清晰列出,并提供可反复查看的示例或提示。

  过程性学情数据的可视化呈现。为教师和管理员后台开发增强版的数据仪表盘,将学生的学习进度、资源访问情况、练习与测评成绩,以图表等可视化形式清晰呈现。这有助于教师快速识别可能需要额外支持的听障学生,实施更精准的干预。

三、实践成效与实证分析

  本成果在南京特殊教育师范学院《信息技术基础》课程中进行了为期一学期的教学实践应用,选取包含听障学生的融合教育班级作为观察对象,通过前后测对比、学习行为数据分析及师生访谈等方式,对提升效果进行了综合评估。

1.学生学习体验与成效显著改善

  学习可及性与参与度提升。在资源库完成无障碍适配后,听障学生主动访问视频资源的时长提升,视频的完播率提高。这表明字幕与视觉注解有效降低了信息获取门槛,激发了学习主动性;操作技能掌握更加扎实。在基于无障碍化《考试客户端系统》进行的模拟操作测评中,听障学生的平均任务完成时间大大缩短,操作失误率同步降低。特别是在依赖界面反馈的复杂操作(如Excel公式调试、文档样式批量应用)上,进步尤为明显,证明增强的视觉反馈机制有效支持了技能习得;学习信心与自主性增强。听障学生普遍反映“现在看视频能完全跟上了”、“操作时哪里错了能立刻从屏幕上看到,不用再猜或问别人”。这种确定性极大地增强了他们独立解决问题的信心。

2.教师教学支持效能提高

  教学准备与资源调配更高效。教师无需再为听障学生单独寻找或制作特殊学习材料,统一的无障碍资源库提供了即拿即用的适配内容,节省了大量备课时间。同时,学情洞察与精准辅导成为可能。通过增强的后台数据看板,教师能更直观地了解每位听障学生的学习轨迹与难点,从而提供更具针对性的个别化指导。

3.融合教育环境更具包容性

  系统的无障碍化改造,从技术环境上传递了平等与包容的信号。听障学生能够使用与普通学生完全相同的平台和资源进行学习和考核,减少了因特殊安排可能产生的隔离感。在小组协作项目中,由于所有成员基于同一套清晰的无障碍界面和资源进行沟通协作,交流效率得到提升,促进了更自然的融合互动。

四、成果的创新性与核心价值

  本成果的核心价值在于其务实路径与赋能增效的创新模式。

1.创新性体现

  路径创新——成本效益最优的融合教育支持方案。证明了通过对现有、主流教学平台进行精准的无障碍改造,能够以相对较低的投入,快速地改善特殊学生的学习条件。这为众多资源有限的院校推进融合教育信息化提供了可行的选择。

  设计创新——从功能补偿到体验优化的无障碍理念深化。无障碍设计不仅解决了能不能用的问题,更深入到了好不好用的层面。通过系统的视觉信息设计、反馈机制重构显著提升了听障学生的学习体验与效率,体现了以用户为中心的理念。

2.推广应用价值

  对广大高等院校的普适性示范。我国高校普遍采用类似结构的资源管理平台和在线考试系统。本成果所制定的界面无障碍设计规范、视频资源字幕与注解标准、以及操作反馈的视觉化原则,可直接为这些院校的系统改造提供清晰、具体的技术参考与实施指南。

  对教育管理者的启示。为教育主管部门和学校管理者提供了一种务实、高效的融合教育信息化建设思路。在规划与采购教学系统时,应将系统的可无障碍化改造潜力作为评估指标,并鼓励对现有系统进行持续的无障碍优化。

五、未来展望与深化建议

  基于当前成果,未来可从以下方向持续深化,以扩大影响:

1.建立无障碍教育资源持续建设机制。鼓励并资助教师对新建教学视频、课件等资源同步制作高质量字幕与无障碍版本。

2.开展面向教师的无障碍教育技术应用专项培训。将如何有效利用无障碍化平台开展融合教学,并学习在教学设计中主动考虑和利用这些功能服务所有学生,提升整体教学效能。

  本研究表明,面对高等融合教育的现实挑战,对现有广泛部署且成熟稳定的数字化教学基础设施,实施体系化的无障碍赋能升级这条路径更为务实。通过聚焦于听障等特殊学生群体的核心需求,对人机交互界面、数字资源呈现与学习过程支持进行专门设计与改造,能够显著打破信息壁垒,提升学习成效,营造更具包容性的教育环境,为在更广范围内、快速推进信息技术赋能下的高等融合教育高质量发展,提供了积极的解决方案。
联系地址:北京西路15号(210024) || 联系电话:025-83300736 || 苏ICP备14027130号-1
主办单位:江苏省高等教育学会
苏公网安备 32010602010156号