以數字教材為基礎構建信息化教育資源體系

林雁

摘要：信息技術飛速發展，國家教育信息化利好政策不斷推出，教育教學需求大力推動著教育出版的創新變革。如何迎接教育信息化帶來的挑戰，延續輝煌，實現高質量發展，是擺在每一個教育出版人面前的新課題。數字教材是信息化時代教學活動的關鍵支撐要素，是推動教育出版單位發揮自身優勢，助力教育信息化發展的重要抓手。教育出版人應該積極抓住機遇，改革創新，服務教與學的實際需求。

關鍵詞：教育出版；數字教材；通用技術；融合出版

教育與出版都與技術相連相通。隨著移動互聯網、云計算、物聯網、大數據、增強現實（AR）、虛擬現實（VR）、人工智能等高新技術的發展和應用，數字出版產業迎來了蓬勃發展，也對傳統教育帶來了前所未有的影響。近年來，國家相關部門相繼印發了《中國教育現代化2035》《加快推進教育現代化實施方案（2018—2022年）》《教育信息化2.0行動計劃》等文件，強調要加快信息化時代教育變革，加強優質教育資源開發與應用，推動以信息化手段服務教育教學全過程。教育信息化被提高到前所未有的高度，也為教育出版加快數字化轉型提供了新的發展機遇。

一、數字教材的特點和優勢

（一）數字教材出現因應時代需要

紙質教材是教育出版為教育教學提供服務的主要產品形態，也是教育出版重要的利潤來源。在信息化時代，中小學教育教學模式正在發生改變，教材的載體也在發生變化，教育出版靠什么來支撐未來的發展？抓住數字教材是關鍵。對于教育出版而言，無論技術如何發展，載體如何變化，始終要堅守以內容為本的使命，同時還要根據數字化教學規律、互聯網產品傳播的特點以及教與學的需求，持續提升自身綜合服務能力。

《中小學數字教材加工規范》將數字教材定義為：“以經國家教育行政部門審定通過的國家課程教科書為內容基礎，并包含相關輔助資源、工具的，用于教學活動的電子圖書。”因此，數字教材不是紙質教材的簡單電子化，而是將學科教學內容與信息技術進行深度融合的結果。數字教材與紙質教材相輔相成，共同提供立體化的教與學資源環境。

（二）數字教材是紙質教材的補充和拓展

首先，紙質教材具有靜態、線性、平面等特點，學習方式相對單一，受載體所限，紙質教材在教學中較難實現師生充分互動。學生在使用紙質教材過程中普遍會出現過度依賴教師的情況，不能完全符合“以學生為主體”的教育理念。其次，紙質教材的篇幅有限，許多知識的關聯內容得不到完整呈現，缺乏知識的延伸，難以為學有余力的學生拓展學習空間，較難實現以差異化的教學促進學生的個性化發展。

數字教材具有富媒體性、交互性等特點，內容呈現上不受篇幅限制，可以無限外延與拓展，能夠有效彌補紙質教材的不足。因此，教育出版社必須積極順應信息時代教育教學變革的需求，做好數字教材的研發，為數字化教學提供基礎的內容資源和服務。

（三）數字教材適應學生主動獲取知識的新模式

第一，紙質教材為學生呈現的內容場景大多只限于“是什么”和“為什么”，而現代教育除了讓學生掌握核心的理論知識，更加注重學科知識的實際應用。數字教材更有利于實現從傳統接受式學習方式向運用、知識遷移及自我評價的主動型學習方式轉變。

第二，當前的中小學生都是在信息化環境中成長起來的一代，他們的思維模式、學習習慣等都烙上了信息技術的印記，對于知識的獲取渠道也不再僅限于紙質教材和學習資料，而是更加愿意接受富媒體、人機交互的學習環境。

第三，為促進新時代中小學生的全面發展，現代教育強調跨學科融合學習，數字教材可以組織并打通各學科和各類數字化教學資源，以學生的發展為中心，以任務為驅動，以項目活動為載體，對促進學生開展跨學科學習、在線深度學習有重要的意義。

（四）數字教材為精準教學提供有效依據

數字教材可實時記錄學生的學習軌跡和測評數據，使教學效果能得到即時反饋，并且運用大數據技術還能對學生的測評和反饋進行持續跟蹤、管理和分析，從而給出比較準確的教學效果分析，提供有針對性的教學方案，為教師精準教學提供有力的支持。例如，教師通過數字教材的動態評價和反饋獲取學生的學習數據，進而可以對學生進行個性化學習推送服務和過程跟蹤，能有效施行“高效低負”的教學，實現真正意義上的差異化教學和個性化學習。

（五）數字教材推進教育均衡發展的實現

教育公平和教育均衡發展一直受到重點關注。在一些欠發達地區，教師的信息化教學能力、數字化教學資源應用等方面存在不足。應用數字教材使核心數字資源能夠得以傳播，能有效保障中小學教育的整體質量。即使是信息技術能力偏弱的教師，也能依據數字教材進行較高質量的數字化教學，為教育均衡發展提供保障，實現教育公平。

二、教育信息化時代建設優質數字教材資源的舉措

（一）打造學科數字教材

數字教材是基于紙質教材，將學科教學與信息技術進行深度融合的結果。數字教材的知識體系要緊扣課程標準，呈現方式須符合學生的認知規律，模塊設計應貼合教與學的實際需求。除此之外，數字教材還要能實現開放互聯、跨平臺和硬件適配，才能有效地支持一線教學活動。筆者認為，打造學科數字教材有以下舉措。

1.組建內容研發團隊與技術支持團隊

數字教材的內容、功能設計及技術路線的選擇，將直接關系到教師教學的適應性，因此，應在數字教材的人才隊伍建設方面采取切實有效的措施，以解決內容研發及技術支持等問題。

（1）組建內容研發團隊。由學科專家、教研員、學科編輯及具有豐富教學經驗的一線教師組成，負責把握數字教材內容關鍵要素的定位，及其特色、功能等方面的設計。例如根據學科課程標準和紙質教材提煉知識點和技能點，設計教學資源資料，編寫課程視頻、教學設計和動畫腳本，同時提出數字交互課程設置的建議等，使基于學科知識理論的數字模塊建設能得到有效構建。總的來說，內容研發團隊要落實課程標準要求，明確課程目標和教學任務，將教學原則、認知規律、教與學的理論知識和技能運用都貫穿到數字教材中，使其設計理念、技術運用、呈現方式等符合課程標準和教育教學要求。

（2）組建技術支持團隊。建立強有力的技術支持團隊是達成數字教材開發目標的有力保障，團隊由數字編輯、系統架構設計師、軟件工程師、多媒體制作員、UI設計師等組成。數字教材的開發通常先由學科專家將教學內容進行分解并撰寫腳本，技術開發團隊根據腳本開發工具，以文本、圖片、動畫、視頻、音頻等多媒體資源來呈現教學內容，把多媒體資源按照教材知識體系和教學邏輯進行編排，設計交互呈現方式，最后融合成數字教材。在試用或使用數字教材過程中，團隊還要根據用戶的反饋意見進行更新和完善，實施動態管理及維護。

2.開發數字教材的標準和原則

數字教材與紙質教材一樣，在內容設計開發時也必須遵循一定的標準和原則，體現國家意志和黨的教育方針。出版社要采取切實可行的監管和審核機制以確保數字教材的整體質量。

（1）基于紙質教材進行內容開發。教學資源的恰當選擇、科學組織與合理呈現是數字教材建設的核心，同時也是數字教材功能得以發揮的基礎，決定著數字教材能否滿足教學需求，引領教學變革。數字教材的內容開發應以現行的紙質教材為依托，遵循其內容的邏輯體系和學科特點，進而設計與紙質教材連接貫通的科學化、體系化、多樣化的學習內容，體現紙質教材的延伸拓展，保證內容的思想性、科學性和可行性。

（2）數字教材的內容設計與編寫。數字教材的開發以紙質教材為基礎，圍繞實現教學目標、助力高效教學、提供優質資源等展開。在學科教學內容的數字化開發過程中，從一開始就應當有學科編輯、相關專家和一線教師的深度參與。內容編寫和設計可參照紙質教材的編寫模式，靈活使用頂層設計、分組分工、交叉審核等方式，確保數字化教學資源貼合學科特點，符合課程體系和教學實際。

（3）內容質量監管與控制。數字教材是具有教材屬性的教學軟件，包含各種教學工具和交互內容，研發過程中需要采取行之有效的質量管控措施。出版單位要始終堅持嚴格的三審四校制度，對相關數字資源進行嚴格審核和管控，確保內容的知識性、科學性和思想性。除此之外，還要實施好軟件開發的質量監管，對系統架構的穩定性、兼容性、安全性和適用性等方面進行試點測試，并積極搜集用戶反饋意見，進一步修改完善后再正式上線。

3.采用合適的技術及規范

數字教材的研發、生產、封裝、檢測，都必須符合課程標準、數字出版標準及教育技術標準的相關規定。

（1）采用開放、跨平臺技術。數字教材的開發必須堅持走開放、兼容的技術路徑，才能保證師生在使用數字教材時能夠便利與順暢地獲取資源。出版社應盡量選擇能實現跨平臺運行的開發技術，并規范和設計好數字教材與其他數字資源、學習工具、教學平臺之間的標準化技術接口，實現信息互聯和數據互通，以應對未來數字教材送審及政府在教育公共服務平臺部署的要求。

（2）建立加工制作的技術標準和規范。為保證數字教材實現開放、兼容的跨平臺應用，數字資源必須達到一定的技術標準及符合網絡普遍應用的格式，故出版社須建立一套數字資源開發、制作加工的技術標準和規范，即文本、圖片、音頻、視頻、動畫等的資源規范等。做好前期的規范制訂，提供資源格式和形式范本，可有效提高后續資源建設的效率。例如，圖片、圖形、視頻、音頻素材應轉換成網絡通用的格式，如圖片為JPG、TIF格式，視頻為MP4、AVI格式，音頻為WAV、MP3格式等；彩色圖像的色彩深度不低于8位256色，灰度圖像的灰度級不低于128級，圖形可以為單色；圖像尺寸的長或寬在500px以上，分辨率在300dpi以上，等等。

（二）構建以數字教材為核心的優質內容資源和信息化產品體系

在中小學教育信息化領域，除了數字教材，還需要有配套的數字化的輔助拓展資源，保證在滿足教育教學基本需求的同時，助力學生的自主學習、個性化學習。為了更好地服務教育教學，在傳統教育出版模式中，除了出版教材，還必須有相關的教輔、教師用書和教學材料作為配套。

同理，在信息化時代，數字教材雖是信息化教育教學的核心資源，但要支撐整個數字教學并不足夠。教育出版要想在信息時代繼續保持精品內容資源提供商的主體地位，必須構建以數字教材為核心，將優質內容轉化為數字資源，為數字教材提供支撐的出版新業態，如下圖所示。

三、以高中通用技術教材為例

中小學數字教材的研發和呈現應符合學科特征、知識結構、核心素養培養要求等。筆者選擇以高中通用技術教材為例，對以數字教材為核心的資源體系進行初步探索，以期對出版同行有所啟發。

（一）了解師生對高中通用技術數字教材的需求

通用技術是一門以提高學生的核心素養為主旨，以設計學習和操作學習為主要特征，立足實踐、注重創造、體現科技與人文相統一的課程。筆者在廣東省針對一線師生對高中通用技術數字教材的應用需求進行了在線問卷調研，教師和學生對數字教材功能的期盼情況如下。關于教師：①嵌入的圖片、教學PPT、音視頻等多媒體資源；②可添加個性化教學資源；③支持適配多終端設備、可添加筆記并支持分享；④具有學業水平考試組卷功能。關于學生：①有助于自主學習的多媒體資源；②可動手操作的虛擬項目；③設備的兼容性；④個性化筆記功能。因此，高中通用技術數字教材建設中，應充分考慮師生的需求，研發設計內容、交互、個性化、仿真操作等服務功能，助力師生應用、調整、重構資源，滿足課堂教學的實際需求。

（二）通用技術數字教材體系設計

基于通用技術的學科特征及應用場景，筆者認為通用技術數字教材體系可按照以下四個層級進行結構設計。

1.平臺層

平臺層主要包括終端入口、管理后臺、功能服務和資源數據庫等。資源數據庫又包含富媒體庫、素材庫、試題庫等。富媒體庫將教學動畫、音頻、視頻等各種多媒體資源進行統一管理，并支持師生根據教學活動對資源進行加工和異構。素材庫提供相關的圖片、教學PPT和文本資源等，允許師生下載或上傳共享。試題庫是將教材同步練習題、專題測試題、各省市學業水平考試題等進行歸集分類，并提供試題檢索和組卷的功能。

2.資源層

資源層主要包括備授課資源、項目制作資源和學業水平考試類資源等。資源層的功能模塊設計如下：

（1）對相關知識的可視化。對教材內容及知識點進行結構化整合與碎片化分解，通過智能化引導與關聯的交互設計，嵌入圖片、視頻、音頻、動畫等多媒體資源，應用一系列技術進行開發合成，達到多層次、多角度、多維度地呈現教材內容和教學設計的目的，具備實現內容情境化、操作簡易化、資源豐富化、評價多維化等優點。

（2）實踐項目操作模擬。高中通用技術是一門以實踐操作為基礎的課程，然而該學科的實施課時有限，部分欠發達地區甚至沒有條件開展學科的實踐課程，導致學生缺乏動手實踐的機會，學科核心素養得不到發展。因此，高中通用技術數字教材可以利用AR、VR等技術提供項目的虛擬仿真操作，讓學生通過不同維度的虛擬仿真實踐活動，從總體到具體、從理論到實踐，層層推進、環環相扣，提升自身對通用技術學科相關知識的理解，切實解決課程實施中學生沒有機會動手的難題。

3.應用層

充分考慮課前、課中、課后等多個應用場景，基于紙質教材內容開發數字產品，如備授課系統、數字閱讀產品、移動學習產品等。除此之外，還可以開發相關教學服務產品，如組卷和閱卷系統、教研培訓、技術支持等，提供學科教研、教學評價、教學管理等服務，即在內容建設和產品研發的基礎上，圍繞數字化教學提供整體解決方案。

4.大數據層

為了更好地為用戶提供精準服務，在充分保障用戶隱私安全的前提下，數字教材在得到用戶授權后積累用戶的使用數據，為未來教育出版的資源開發以及對用戶的個性化服務提供參照。例如出版社可通過對不同學生的學習軌跡進行數據挖掘分析，運用大數據手段分析學生的學習習慣和學習情況，進行個性化服務，助力教師實現因材施教，使教學過程更加高效，教學成果更加顯著。

四、結語

在教育信息化的推進過程中，出版社作為教育教學主要內容提供商和資源服務商面臨著諸多挑戰。我們必須加快推進教育現代化，洞悉信息化時代教育教學變革的需求，積極擁抱新技術、運用新技術，構建以數字教材為核心的內容資源體系，打造信息化時代服務教育新業態，以滿足教育信息化的時代需求。

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（作者單位：廣東教育出版社）