高校數字教材建設難題破解與立體化開發

□文│陳山漫 李 強

信息技術的迅猛發展給當前教育教學理念和課堂教學方式方法帶來了根本性影響。2018年10月，教育部發布《教育課程教材改革與質量標準工作專項資金管理辦法》的通知，明確提出要“開展數字教材等新形態教材的研發、試點和推廣”。[1]數字教材不是紙質教材的簡單數字化，而是將科技融入教學方法的重要環節。作為一種新型教學資源，數字教材在培養學生的智力和創新能力方面具有強大的優勢，其多樣化的表達形式不僅使教學更具開放性，而且更能激發學生濃厚的學習興趣和探究行為，加深學生對知識內在邏輯的理解。因此，準確認識我國高校教材建設面臨的困境，剖析數字教材建設的核心要素，圍繞數字環境建設、開發模式、應用模式及評價機制等多維度進行深度開發，對我國高校數字教材建設、推廣、普及具有極其重要的意義。

一、“互聯網+”教育時代高校數字教材發展成效

在“互聯網+”教育時代背景下，隨著移動互聯網、人工智能以及區塊鏈等新技術的快速發展，數字教材經過近20年的發展，得到了進一步的推廣和使用。現階段開發的數字教材采用數字形式，通過應用程序或互聯網連接訪問，可在電子書閱讀器、平板電腦、智能手機或電腦上閱讀。在功能上添加了超文本鏈接、多媒體對象、交互式工具、搜索和交叉引用、插圖和熱點、導航以及教師對計劃、管理和監控的支持等特定功能。

在我國，從2002年人民教育出版社研發的手持式電子教材開始的十年左右的時間內，中小學教材的數字化進程較快，而高校教材的數字化進程較慢。2011年部分出版社開始嘗試開發高校立體化數字教材，對于當時的技術而言，搜索功能是這類數字教材最大的特點，即師生可以直接通過關鍵詞搜索與定位教材內容，但其交互性和學習支持有限。此后，我國出臺了諸多政策推動數字化教材建設，各大出版社投入了大量的人力和財力開發數字教材。人民衛生出版社于2014年推出了首套國家級醫學類數字教材，同年11月底，全套53種數字教材全面上線；[2]到2017年6月，該社數字教材發行27.7萬冊。[3]湖南大學出版社自2011年開始嘗試立體數字高校教材的開發，到2018年機械工程專業系列數字教材趨于完善。浙江大學出版社于2015年研發完成“立方書”，到2018年已經出版了百余本課程型教材。可以看到，數字教材在我國高等教育的應用與發展獲得了極大的關注。然而，由于許多高校沒有真正轉變授課模式，致使數字教材的使用量很少。

隨著人工智能、大數據、云計算、物聯網等技術的發展，我國高校教育工作者面臨諸多挑戰，一方面要滿足當代學生多樣化的學習需求，另一方面要應對21世紀教育含義日益復雜的現實。2018年教育部發布的《教育信息化2.0行動計劃》是推進“互聯網+教育”的具體實施計劃，呼吁利用信息技術來改變教師的教學方式和學生的學習方式。高校數字教材的開發是否能滿足信息化教學和個性化學習的需求，將是決定新一代移動交互式數字教材成敗的關鍵。

二、數字化教材帶來的學習文化轉型機遇

數字教材具有傳統紙質教材不具備的諸多優勢，具有如可訪問性、可移植性、準確性、交互性、靈活性等特征。但數字教材并不是一項新技術的一次性實施，而是嘗試將新媒體文化深度融入學校教育教學大環境中,積極打造一種新型的“教與學”文化氛圍。

1.增強互動合作

互動性是由教材內容和數字教材平臺共同支撐的。在教材內容中嵌入的互動特征讓學生可以在作為課程一部分設計的游戲時相互交流。而在數字教材平臺上，筆記本功能是支持師生互動、增強生生互動的有效工具。師生之間可通過平臺上的筆記本功能進行溝通交流，實現即時反饋功能，有效改善評價方式，使教師迅速掌握學情，為學生提供自我反思與評價的機會。同時，學生可以利用交流功能和互動特點在課堂項目或活動中進行協作，并在彼此的學習經驗基礎上交換意見和想法。

2.激發學習動機

數字教材提供有序的、多層次、多維度、高質量的多媒體資源，為信息化教學提供各類適切的素材，激發學生濃厚興趣和探究行為，從而提升課堂教學效益。有研究表明，大學生更喜歡多模態內容和交互組件并善于利用它們。他們對新媒體和多媒體學習資料的偏好，使得他們在課堂上使用包括電子書在內的信息通信技術時，學習動機和欲望都有所增加。[4]通過使用數字教材，還可以彌補大學生在校內和校外媒體體驗以及學習體驗之間的差距，為學生自學探究提供有力支撐。

3.實現個性化學習

數字教材的推行期望通過為每一位學生提供適合其興趣、才能和學習方式的學習內容，使學生能夠進行個性化學習。首先，可根據學生的學情與知識能力水平，有的放矢，開發出符合學生能力層次的數字教材內容。其次，可使用數字教材平臺中的學習管理工具來實現個性化學習。例如，利用數字教材的電子學習檔案功能，學生可以管理學習進度，保存與學習成果相關的信息（如形成性評價的結果或教師對其課堂活動的反饋）。基于這些學習管理工具所積累的信息，教師可提供適合每個學生的額外學習材料。此外，嵌入在數字教材中的超級鏈接使學生能夠進一步探索他們感興趣的主題，推動學生的個性化學習。

4.培養自主學習能力

數字教材的內容和平臺使學生能夠進行自主學習并創造屬于自己的學習資料。數字教材的設計目的是為學生提供各種資源，學生可以根據自己的興趣愛好、學習方式和學習能力，通過訪問數字教材提供的資源，“量身訂做”適合自己能力的學習資料。數字教材還可以讓學生成為自己學習資料的作者，他們通過數字教材提供的鏈接，將自己研究的信息制作成學習資料，利用其中嵌入的互動功能與他人分享并通過這種交互式功能從同齡人那里獲得異步反饋。

5.促進師生角色轉變

數字教材有助于構建以學生為中心的學習環境，實現教師和學生角色的轉變。數字教材提供的多媒體工具和內容能吸引和激勵學生，能根據他們的興趣、能力和學習方式為他們提供個性化的學習路徑，讓學生由被動學習轉為主動探究。但這也并不意味著當學生通過數字教材進行學習時，他們可以在課堂上各行其道，隨機選擇學習什么或獲取哪些資源。教師作為學習過程的參與者和引導者，需要給予適當的指導和管理。此外，在以學生為中心的學習環境中，教師通過數字教材平臺對個別學生進行指導和建議，可以與學生建立更積極的互動關系，師生之間的合作關系有助于學生提高學習水平。

三、高校數字教材建設面臨的困難與挑戰

當前數字教材的發展現狀沒有達到預期的效果，遠未滿足市場對結構良好、多媒體豐富的數字教材的需求，尤其高校數字教材的發展仍然緩慢，面臨著諸多困難和挑戰。

1.缺乏適合學生的數字學習環境

學習環境是伴隨教學活動的出現而產生。數字學習環境是信息技術發展及其在教育中應用的產物，要成功地將數字教材應用到學校環境中，學校必須為數字化學習環境提供支持，學生也需要有便于攜帶的設備來使用數字教材。然而，高校現有的學習環境難以滿足學習者在個性化支持和自我適應方面普遍存在的學習需求。學校提供的設備是固定的，不能確定所有學生離開教室后仍能使用與數字教材相匹配的設備。部分高校為學生提供教學平板電腦，增強使用數字教材的便利性。但是由于設備昂貴，大多數高校無法實現人手一臺，致使學生離開課堂后，自帶設備存在與數字教材不能兼容或數據庫太大而無法加載的問題。此外，一旦教室配備了電腦或筆記本電腦，維護和升級這些設備的矛盾仍然存在。由于數字教材的參數過于寬泛，大量的附加功能增加了時間和預算限制，使數字教材維護成為一個難以解決的“頑疾”。

2.數字化“教與學”模式尚未成熟

目前，我國高校數字教材的教學應用還處于探索和發展階段，尚未形成相對穩定的教學模式。數字教材雖然能支持自主學習和探究，但數字教材在課堂上的作用及地位較為模糊，尚未形成一套適用于數字教材的學習模式。有學者指出，數字教材的教學方法應該與傳統教材區分開來，針對數字教材的特性開發一套行之有效的教學方法。[5]當教學方法被引入教學過程時，教師需要根據學科的教學目標和新課程的標準來確定教學方法。教師應從學習需求及交互式數字教材的優勢入手，逐步完善課程設計和課程實施方案，引導學生在交互式數字教材中找到一條屬于自主化、個性化學習的路徑和模式。

3.教學設計與技術開發難以有效融合

目前我國高校使用的數字教材內容更接近于傳統紙質教材的電子版，沒有深入融合數字教材技術所蘊含的各種功能，復雜的開發技術和高昂的研發成本使數字教材的使用受到限制。由于數字教材的開發機制還處于摸索階段，許多高校難以自行開發適合學校教學現狀的數字教材。而依托軟件公司開發的數字教材成本高且難以與一線教師的教學設計有效融合，這種數字教材只是增加了最新的信息技術，并沒有從課堂教學實際出發，脫離了新課程標準和教學大綱的要求，只能作為教輔材料使用，不能作為主體教材進行教學。此外，雖然許多教材都提供了額外的數字材料和資源，但教材本身并沒有具體地融入課堂教學，大多數數字教材仍然缺乏集成的豐富多媒體內容，如音頻、視頻和交互功能。

4.教師和學生數字素養有待提升

數字素養意味著一個人可以批判性地使用各種數字技術導航、評估和創建文本，還包括通過數字工具和媒體進行通信的能力，對于學生判斷數字教材提供的豐富信息的可信度是必要的。[6]數字教材的使用要求教師和學生具有較高的數字素養，學生不僅需要掌握搜索信息的技巧，還要學會判斷信息的可信度以及制作多媒體的技能。目前，我國高校很少開設支持學生使用數字教材的相關課程，數字素養教育類課程并不多見。同時，由于數字教材平臺還具備社交媒體的功能，還要深入討論社交媒體如何改變傳播實踐，分析社交媒體在教學中的優勢和局限性。

5.數字教材版權意識模糊

在傳統教育出版領域內，印刷教材被允許合理用于課堂教學。《中華人民共和國著作權法》（以下簡稱《著作權法》）明確規定，可以翻譯或少量復制已發表的作品供教學或科研人員使用。在信息化時代，數字教材的各類資源都可以通過特定的手段予以復制、傳播，作為作者無形的智力成果，被他人依托互聯網技術侵權利用，突破了傳統知識產權的區域限制。[7]而數字教材的版權問題在《著作權法》中尚無清晰的界定，數字教材被復制和傳播變得更容易和便捷，臨時復制和隨意分享會造成版權侵害。

四、數字教材建設的關鍵要素

數字教材建設的關鍵要求不僅在于技術上的表現形式和技術功能，更在于支持學習內容、學習活動、學習交流等方面的設計與實現。[8]本文認為高校數字教材建設應包含以下四個關鍵要素。

1.教材設計科學合理

教材的設計是保證數字教材教學順利實施的基本前提，是教材內容的再創造。教材開發團隊要對教材進行全面的多媒體改編設計和交互學習行為設計，確保教材的科學性和系統性，遵循新形勢下教學改革的指導思想與教育理念，滿足大學生個性化學習的需要，激勵學生自主學習和創新。數字教材設計的重中之重是要精心設計多媒體內容，使其能更好地將學習體驗置于教學情境中，用以支持不同學習層次、學習風格的學生。只有符合教師的風格和需要、符合課程的層次和復雜性、符合學生的需要和智力水平的數字教材才能被推廣和應用。

2.學習資源聚焦度高

為各個學科和不同課程提供高質量的數字化教學資源是數字教材建設的重要組成部分。要想實現優質數字教材的基本功能，學習目標聚焦度高且可智能推送的學習資源是必不可少的組成要素。數字教材要以學生學習目標或學習主題為焦點，根據要達成認知目標的不同維度為學生提供內容貼切、難易適度的學習資源。除了關注教材本身的資源外，還必須從教學前沿關注原始教學資源的收集和整理，包括教師原有的課件、課程建設、精品課程建設、資源共享課建設、專業資源庫建設過程中積累的素材資源。

3.建立人際交流網絡

數字教材是一種強大的工具，可以通過互聯網和多媒體把學生與現實世界的問題聯系起來，成為知識來源與知識內化的重要渠道。學生可以圍繞教材內容進行溝通交流和知識共享，這種交流可以是學生之間、師生之間、家長與學生之間，甚至是由校內外專家等構成的多個社群之間，從而建立起以數字教材為中心、基于學習主題的人際交流網絡。因此，通過數字學習空間為學生建立人際交流網絡是數字教材建設的重要組成部分。

4.實施個性化定制服務

數字教材的一個主要特征是能夠根據需要生成個性化內容。首先要在傳統紙質教材的基礎上，生成并保留學習者個性化學習成果和學習的痕跡；其次是使學習者能夠基于學習目標和學習主題等生成個性化數字教材，并且可以在其他終端上保存、下載或使用。由于并非所有數字教材的功能都是相同的，因此鼓勵學生獨立探究每本教材，了解每本數字教材的具體內容以及數字教材之間的共同之處。

五、高校數字教材立體化發展路徑

本文認為，高校數字教材建設立體化發展應遵循以下四個路徑。

1.構筑數字化教育生態環境

我國高校數字教材的發展處于起步階段，當前數字教材應用推進并不理想，首要的任務就在于加強環境建設。環境包括軟環境和硬環境兩個方面，其中軟環境是指數字教育理念。高校管理者、師生和家長都尚未形成明確的數字教育觀念，對數字教材的整體認知水平較低。因此，要對他們進行數字教育“啟蒙”，轉變其思想觀念，數字教材才能真正走上教育應用的健康發展之路。所謂硬環境則是構建數字化教學環境，它應當包括強大而穩定的網絡信息平臺、數字化教學設施、數字化教學資源系統和強大的技術支持系統。高校若能將數字教材整合到數字化環境的學習中，同時將數字教材與其他數字學習平臺深度融合，能在很大程度上增加數字教材應用的可能性。

2.構建數字教材立體化發展模式

目前，我國數字教材呈現出三種發展模式，即以終端硬件商為主體的發展模式、基于網絡運營商的發展模式和基于內容提供商的發展模式。[9]在不同發展模式下，不同主體的地位與利益分配存在很大的差別，三方主體都希望參與到數字教材的開發中并占絕對主導地位。而事實上，任何單獨的主體都難以憑一己之力形成數字教材的壟斷地位。從數字教材的發展趨勢來看，系統化的數字教材的優勢體現在教材的編輯質量、與設備終端的結合以及提升學習者注意力等方面。因此，強化三方合作關系，構建三位一體的跨生態系統合作立體化發展模式，才能加速數字教材開發，為高校和學生提供更好的內容和服務。

3.創建支持數字教材的教學模式

目前，國內外許多新的教學模式受到廣泛關注，如翻轉課堂、慕課和微課程。不同的教學模式具有不同的特征，使用數字教材和教學資源的時間和形式也不盡相同。在提供數字教材的同時，要考慮到不同教學群體和學習模式的需求。以翻轉課堂教學為例，學生的深入學習是發生在課外，而課堂則是通過合作探究、練習鞏固、反思總結、自主糾錯等方式來實現知識內化。因此，必須提供有關的教學和學習環境來支持學生在課外進行深層次的學習交流，而數字教材是理想的翻轉課堂教學環境。此外，教師理念的轉變是課程教學組織變化的主導因素，[10]得不到教師認可的數字教材缺乏生命力。教師應努力將翻轉課堂的理念與數字教材平臺相結合，構建基于數字教材的翻轉課堂。

4.建立數字教材立體化評價機制

建立健全數字教材的應用評價規范，對數字教材未來的發展至關重要。數字教材的應用評估應基于數字教育的未來發展，圍繞數字教材的實際應用展開。從技術角度，數字教育的主要載體是移動終端，在使用過程中會牽涉跨平臺跨操作系統等問題。因而，數字教材的開發標準尤為重要。從內容角度，數字教材想要進入課堂必須以傳統紙質教材內容為藍本，遵循已有的傳統教材的準入原則。從教學活動角度，數字教材在教學活動中的應用效果直接影響著教材未來的發展方向，所以對于應用效果的評價要保證先進性和權威性。此外，在數字教材應用前要對學生的學習基礎進行測評，對教師的教學水平和信息技能進行測評。在應用之后，要對教學效果進行評價，與之前的測評結果做出對比評價。