新政策影響下的中小學數字教材技術規范性研究

沙沙

摘 要：文章分析了2017年以來頒布的教材建設、教育信息化和兒童青少年近視防控三個領域的政策對中小學數字教材研發的影響，提出了對應政策要求的數字教材標準化建議。其一，數字教材應通過內容格式與信息構成的規范，滿足全信息審核的教材管理要求。其二，從出版到教育的跨領域、跨系統傳播時，數字教材需要遵循兼容原則設計元數據、接口等方案，以滿足數據交換需求。設計研發人員還需根據國家對學生近視防控的政策原則和強制標準，讓數字教材中的文字內容符合相應規范。

關鍵詞：數字教材 標準 技術規范 教材審核 近視防控

近年來，隨著網絡強國、數字中國等國家發展戰略的不斷推進，中小學教材數字化發展已經成為教育和出版領域的研究熱點。2017年后，我國教材政策出現了重大調整，教育部教材局、國家教材委員會、教育部課程教材研究所等機構相繼設立，教材建設工作也被提升到“國家事權”的高度。2018年，教育部印發《教育課程教材改革與質量標準工作專項資金管理辦法》，首次將數字教材確認為教材的典型創新形式。這也意味著數字教材將要被納入國家教材治理體系，向著成為數字化時代核心課程資源邁出了重要一步。

除了教材建設的相關政策外，教育信息化和兒童青少年近視防控近年也陸續出臺了許多重要政策文件，對中小學數字教材的設計、研發提出了一系列新要求。考慮到中小學教材的數字化是我國傳統出版融合發展和數字化轉型升級的關鍵領域[1]，未來數字教材的研發、出版有必要針對新的政策導向和要求做出回應。筆者近年承擔了數字教材國家標準的起草工作，在研究中發現，基于政策要求提出數字教材的技術規范性對推進中小學數字教材的有序發展十分必要。

一、面向中小學教材審核、審定政策的技術規范性

在基礎教育領域，中小學教材建設最重要的文件當數教育部2019年印發的《中小學教材管理辦法》。這一政策文件明確了中小學教材的編寫、審核、選用、保障等具體規則。其中第三十九條則指出了數字教材可參照該文件進行管理。在數字教材已經逐漸被納入國家教材體系的當下，數字教材的可審性問題顯得非常突出，甚至已經逐漸成為數字教材進一步發展的主要瓶頸。

當前，我國的中小學教材建設遵循“凡編必審、凡選必審、管建結合”的基本原則。[2]教材審核既是保障教材內容的政治性、科學性的基本方式，也是國家在教育領域行使意識形態權力的重要手段。這其中的政治性審核關乎學生的道德人格塑造、國家的教育目標實現乃至國家安全和社會穩定。在審核基礎上的行政審定，則是國家教育行政機構確認一個出版物是否可以成為教材的標志。因此，數字教材能不能有效審核，該如何進行審核，是數字教材的研究和設計者必須解決的問題。

本文說的有效審核，指數字教材的全信息審核。數字教材與紙質教材在審核上的不同之處在于，數字教材的信息可以分為表層信息和里層信息。表層信息是直接用于教育教學活動的課程內容信息，能夠以文本、圖片、音頻、視頻等形態直接被呈現出來。里層信息則是數字教材中在表層文件之下的，用于將數字內容構筑為一個可用的計算軟件的文件信息，例如文件頭信息、注釋信息、樣式信息、元數據信息等。這些信息并不直接用于教學或在顯示設備上直接呈現，但它們客觀存在于數字教材中，并可以通過某些技術手段被解析和呈現。這與只有表層信息的紙質教材有本質區別。如果我們不對內層信息進行審核，整個數字教材就會存在很高的政治性風險。而筆者在調研中發現，目前各出版單位研發的數字教材，幾乎都不支持全信息審核，也因此無法被認定為正規教材。這是我們要基于審核、審定要求提出數字教材的技術規范性的現實需求。

面向審核、審定的數字教材技術規范需要提出兩個層次的技術要求：第一個層次是文件格式要求，第二個層次是信息構成要求。在文件格式上，數字教材中的各種內容媒體文件，都應采用有公開技術標準的媒體格式。以文本內容為例，目前可以用于數字教材的文本內容的文件格式主要有PDF、HTML、CEBX等格式。這幾種格式由于遵循公開的技術標準，其內部信息對數字教材的審核系統而言是透明的，文件內容的表層教育信息和里層技術信息都可以基于標準被解析出來，呈現在審核人面前。但另一些文件格式，是沒有公開技術標準的，對審核系統和審核人來說其信息是一個“黑箱”。審核人只能看到數字教材開發者想讓他看見的內容，而其他信息則藏在“黑箱”之內，無法做到全信息審核。在這種情況下，一旦“黑箱”內包含非法、錯誤的信息，可能引發非常嚴重的出版事故和教學事故。

在確定內容的文件格式范圍的基礎上，數字教材的技術規范性還應包括對每種格式具體信息構成的要求。以數字教材中最常用的PDF格式為例，技術視角下的PDF文件本身的物理結構包含了文件頭、主體、交叉引用表、尾部等四個部分。[3]表層內容信息位于主體部分，但除此之外主體部分還可以包含標注對象、交互式表單、多媒體對象、動作對象等。這些PDF文件原本允許的信息構件雖然都可以被解析出來，但在審核實踐上仍有問題。像動作對象，可以支持JAVA Script程序腳本、控制多媒體播放、進行PDF到互聯網內容的跳轉等，涉及的外部信息和程序代碼近乎無窮無盡。要對如此復雜的程序代碼和外部關聯信息進行全面審核，在實操層面幾乎不可能實現。但若不進行全面審核，這些信息對象就可以讓一個包含有非法或不良信息的PDF文件通過腳本控制、內容外掛等方式進行審核規避。實際上，表單、動作等信息對象在常規的PDF內容設計和開發中并沒有被使用的必要，卻存在著被人刻意使用后造成數字教材政治性問題的風險隱患。因此在信息構成的技術規范性上，要禁止這類信息對象在PDF文件中出現。對圖片、圖像、音頻、視頻等媒體形式的內容來說，我們也需要對文件的信息構成提出要求，以確保對數字教材的全信息審核能夠真正落實。

二、數字教育資源公共服務體系政策背景下的跨領域標準協調

在教育信息化領域，近年來教育部發布了多個重要文件，其中與數字教材的研發、出版密切相關的是教育部關于數字教育資源公共服務體系的相關政策和標準。2017年，教育部印發了《教育部關于數字教育資源公共服務體系建設與應用的指導意見》，首次提出了建設國家數字教育資源公共服務體系的總體方案。該文件指出，數字教育資源公共服務體系是政府提供數字教育資源基本公共服務的載體，在原則上要統一標準，打破“信息孤島”，實現數字教育資源“一點接入、全體系共享”。2018年，教育部發布的《教育信息化2.0行動綱要》，被視為未來10年教育領域信息化發展的總綱領。其中，建成數字教育資源公共服務體系被列為“教育信息化2.0”的三大任務之一。gzslib202204011732

數字教材作為一種教育出版物，必然會涉及從出版到教育的跨領域、跨系統問題。數字教材以出版發布平臺為起點，會在出版管理系統、數字教材審核管理系統、教育信息化應用系統、教育資源系統之間發生傳輸和數據交換。這時，數字教材就必須符合數字教育資源公共服務體系的相關標準，實現對數字教材的跨領域互認。

我們以數字教材元數據為例，探討跨領域標準對接與協調。元數據指描述某一實體基本信息、基礎屬性的一組數據，在教育、出版領域都有廣泛應用。目前出版領域的先行標準是CY/T 164—2017《中小學數字教材元數據》，而教育領域則執行JY/T 0607-2017《基礎教育教學資源元數據信息模型》。兩個標準都是在2016年完成起草、2017年發布實施的標準。由于在標準起草時，數字教育資源公共服務體系政策尚未發布，因此這兩項行業標準之間在元數據結構、數據元素和元素屬性等方面并沒有特意去統一。[4]而在當前教育信息化新政策下，兩個標準的協調一致變得十分重要。

《基礎教育教學資源元數據信息模型》的元數據采用了樹狀結構，每個元數據元素可以包含下級元素，下級元素還可以再包含更下級的元素。包含下級元素的元素稱為樹狀結構中的分支節點或集合數據元素，不包含下級元素的元素（即末級元素）稱為葉節點或簡單數據元素。而現行的《中小學數字教材元數據》標準來源于CY/T 97—2013《電子圖書元數據》新聞出版行業標準，兩者都采用了扁平并列結構。標準中列出的31個數字教材元數據元素之間均為并列關系，沒有層級。結構差異使得《中小學數字教材元數據》作為現行的出版行業標準，無法與《基礎教育教學資源元數據》方案對接。這也就意味著數字教材在出版過程中無法被納入國家數字教育資源公共服務體系，繼而還會引起管理和應用的多重問題。因此，應對教育信息化新政策要求，我們需要對數字教材元數據進行結構性改動，同樣按照樹狀結構進行設計和編制，并重新設計元數據元素與基礎教育教學資源元數據的核心集保持一致。同時，數字教材作為一種特殊的電子圖書，其元數據還要能夠兼容電子圖書元數據。實踐中可采用葉節點（即簡單數據元素）映射方式，使數字教材的葉節點覆蓋電子圖書元數據中的15個必備元素。制定新數字教材元數據規范能夠在出版和教育兩個領域實現技術協調和數據兼容，以便于跨領域數據交換和信息互認。

除了元數據標準外，數字教材在接口、封裝及各類互操作標準方面，也需要積極研究和制定跨領域的協調方案。甚至我們需要從供給側角度提出一些數字教育資源公共服務體系的建設標準，盡量消除相關領域之間的標準壁壘。

三、兒童青少年近視防控新政策對數字教材的影響

與數字教材相關的另一類重要政策變化，是國家關于兒童青少年近視防控的一系列新要求。2018年8月28日，習近平總書記針對青少年近視防控作出重要指示：我國學生近視呈現高發、低齡化趨勢，嚴重影響孩子們的身心健康，這是一個關系國家和民族未來的大問題，必須高度重視，不能任其發展。[5]同年，教育部、國家衛生健康委等八部門聯合印發了《綜合防控兒童青少年近視實施方案》。2019年，教育部又會同中共中央宣傳部、國家衛生健康委員會等八部門，建立了近視防控工作聯席會議機制。在具體措施上，國家衛生健康委員會牽頭制定了GB 40070—2021《兒童青少年學習用品近視防控衛生要求》國家強制標準，其中對紙質教材、教輔提出了若干與學生近視防控相關的強制性要求。

在國家青少年近視防控的政策大背景下，數字教材也需要對此做出必要的回應，承擔起數字教材應當負起的社會責任。按大眾一般認知，電子產品對青少年視力的負面影響會高于紙質出版物。對數字教材來說，國家強制標準中關于教材的各項指標，應當算作數字教材在中小學生近視防控問題上的底線。目前，國家強制標準規定了紙質教材字體、字號、行空等技術指標。如標準中規定一年級、二年級的紙質教材正文用字應不小于16P（3號字），漢字以楷體為主，行空不小于5毫米。與紙質教材不同的是，數字教材中文字的實際顯示效果不完全取決于字號，還與顯示設備的尺寸相關。考慮到真正影響學生閱讀、觀看的是字的實際顯示大小，筆者團隊在制定數字教材文字顯示規范時提出：數字教材在其適配顯示設備的最小屏幕上顯示時，其實際顯示的文字、行空在默認顯示情況下不應小于國家強制中的相應規定。具體的指標是按1P=0.35毫米的比例，將字號磅值換算為字的高度。

在筆者團隊提出文字顯示規范性要求后，也有數字教材研究和出版的相關人士認為，數字教材的顯示是可調、可放縮的，是否必須規定文字大小？對這個問題，筆者認為可以從三個方面思考。首先，目前我們在市面上能見到的數字教材產品，在個人學習設備上使用時，文字所呈實際效果普遍小于紙質教材。如果我們認為國家強制標準是不損害學生視力的底線，那么目前絕大多數的數字教材在出版發布時都是突破了底線的。新規范的提出，等同于要求所有數字教材都要根據國家相關政策要求，針對保護學生視力的問題進行改進。這種改進需要研發投入，相關從業者有抵觸心理實屬正常。其次，我們必須認識到數字教材使用群體是未成年人這個基本事實。盡管數字教材的文字顯示可調，但未成年人對自我近視防控的意識不一定到位，大部分學生可能因為嫌麻煩而使用默認設置，進而引發近視風險。最后，從高質量教材建設的角度看，我們制定數字教材的規范性要求，旨在使數字教材在研發、出版的過程中就是高品質的、符合國家政策要求的。如果數字教材在研發時就存在問題，還要靠學生自己調節顯示效果才能符合健康原則，那么數字教材的權威性、專業性、高質量將無從談起。

四、小結

2017年以來，教材建設、教育信息化、學生近視防控方面的一系列政策出臺，對中小學數字教材的研發和出版提出了更上位的要求。新政策下，數字教材已經不能繼續被簡單地視為一種出版商品，而是要立足于國家政治要求、教育現代化發展和學生成長需求，承擔起更多社會責任。客觀來說，這對當前的中小學數字教材研發、出版機構來說是個不小的挑戰。未來，中小學數字教材需要在深入研究的基礎上不斷優化，承擔起我國社會信息化發展中的出版轉型和教育現代化使命。

參考文獻：

[1]王志剛.構建以數字教材為內容核心的服務教育新業態[J].科技與出版，2019（11）：12-17.

[2]錢麗欣，余慧娟.加快推進課程教材治理體系和治理能力現代化——訪教育部教材局局長田慧生[J].人民教育，2020（5）：13-17.

[3]朱玲玉.PDF文檔解析與內容脫敏技術研究[D].成都：西南交通大學，2018：7-18.

[4]鐘岑岑.中小學數字教材元數據相關標準比較研究[J].出版參考，2017（11）：42-44.

[5]共同呵護好孩子的眼睛 讓他們擁有一個光明的未來[N].人民日報，2018-08-29.