基礎(chǔ)教育出版中三維可視化技術(shù)的應(yīng)用特征與價值判析

沙沙　畢海濱　王杰宇

摘 要：三維可視化技術(shù)是現(xiàn)代出版中常用的媒介技術(shù)之一，也是元宇宙、數(shù)字孿生等多種前沿數(shù)字技術(shù)的必要組成部分。面向基礎(chǔ)教育的特殊需求，三維可視化技術(shù)在出版應(yīng)用中需要突出內(nèi)容感知的具身性，場景創(chuàng)設(shè)的耦合性，以及技術(shù)、出版和教育之間的三重融合，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。三維可視化技術(shù)在基礎(chǔ)教育出版應(yīng)用的價值理解可以分為三個層次：首先，技術(shù)應(yīng)用的價值歸宿在于育人價值；其次，技術(shù)應(yīng)用的教育價值和出版價值需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一；最后，技術(shù)進(jìn)步引發(fā)了基礎(chǔ)教育育人目標(biāo)的嬗變，基礎(chǔ)教育出版需要基于變化過程判斷技術(shù)價值和把握發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：三維可視化技術(shù)；教育出版；教育數(shù)字化；出版融合；數(shù)字教材

DOI： 10.3969/j.issn.2097-1869.2023.04.013 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

本文著錄格式：沙沙， 畢海濱， 王杰宇. 基礎(chǔ)教育出版中三維可視化技術(shù)的應(yīng)用特征與價值判析[J]. 數(shù)字出版研究， 2023， 2（4）： 99-105.

近年來，隨著出版融合發(fā)展和教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn)，不少教育出版單位都嘗試將各類前沿數(shù)字技術(shù)引入具有融合特點的基礎(chǔ)教育出版的創(chuàng)新產(chǎn)品中，為中小學(xué)師生提供更好的數(shù)字化服務(wù)。三維可視化技術(shù)在教育出版領(lǐng)域的應(yīng)用起步較早，早期主要是通過三維模型、三維動畫等形態(tài)實現(xiàn)出版物內(nèi)容的立體化表達(dá)。近年來，作為增材制造、虛擬現(xiàn)實（VR）、數(shù)字孿生、元宇宙等當(dāng)前熱點技術(shù)的基礎(chǔ)，三維可視化技術(shù)在教育出版中的具體應(yīng)用方式衍生出了不同的樣態(tài)。在面向基礎(chǔ)教育的出版融合發(fā)展創(chuàng)新中，三維可視化技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。但相對于各類出版實踐和技術(shù)研發(fā)，業(yè)界在教育出版本質(zhì)層面的理論性思考目前還比較欠缺。本文擬從基礎(chǔ)教育出版的特征與核心價值出發(fā)，對三維可視化技術(shù)在基礎(chǔ)教育出版中的融合方式進(jìn)行探討。

1 三維可視化技術(shù)在基礎(chǔ)教育出版中的常見應(yīng)用形式

1.1 “紙數(shù)融合”出版中的交互式三維動畫

三維可視化技術(shù)初期被引入基礎(chǔ)教育出版時主要用于開發(fā)三維教學(xué)動畫。中小學(xué)的紙質(zhì)教材、教輔、教師用書等產(chǎn)品通常會以光盤、二維碼、增強現(xiàn)實（AR）等方式配套數(shù)字教學(xué)內(nèi)容，形成“紙數(shù)融合”的出版產(chǎn)品。采用三維可視化技術(shù)開發(fā)的具有交互特點的三維動畫在數(shù)字教學(xué)內(nèi)容中具有獨特的教學(xué)價值，與圖片、二維動畫、實拍視頻等媒體形式相比，可交互的三維建模動畫能夠全方位呈現(xiàn)物體空間特征。

可交互三維建模動畫的教學(xué)輔助功能較為直觀，在許多教學(xué)場景下都能促進(jìn)學(xué)生對知識的認(rèn)識和理解。小到分子模型、大到天體運動，具有交互性的三維建模動畫可以更為真實、全面地表達(dá)各類空間結(jié)構(gòu)信息或運動狀態(tài)，突破了傳統(tǒng)媒體在呈現(xiàn)涉及三維空間教學(xué)內(nèi)容時的局限性，也提升了這類“紙數(shù)融合”教育出版產(chǎn)品的實用價值。

1.2 VR教育出版中的虛擬現(xiàn)實內(nèi)容

在經(jīng)歷了2016年的“VR元年”后，以三維可視化技術(shù)為核心的VR內(nèi)容開始進(jìn)入基礎(chǔ)教育出版的視野。在教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方面，VR內(nèi)容是可交互三維建模動畫的升級版。VR能夠為教學(xué)活動創(chuàng)設(shè)出可交互的虛擬學(xué)習(xí)場景，并提供更好的沉浸式學(xué)習(xí)體驗。由此，人民教育出版社、華文出版社、青島出版集團(tuán)等機構(gòu)開始嘗試將VR技術(shù)應(yīng)用于教育出版領(lǐng)域，并推出了一批VR教育出版產(chǎn)品[1-2]。在教學(xué)實踐中，VR教育出版產(chǎn)品能夠在中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化傳承、科學(xué)普及、體驗式學(xué)習(xí)等場景中取得較好的應(yīng)用成效。

此外，近年來教育領(lǐng)域進(jìn)行了一些關(guān)于VR學(xué)習(xí)場域?qū)ι疃葘W(xué)習(xí)促進(jìn)作用的研究。在職業(yè)教育出版領(lǐng)域，VR技術(shù)被用于構(gòu)造教學(xué)實訓(xùn)的虛擬環(huán)境，在學(xué)生掌握操作型知識的學(xué)習(xí)過程中具有極佳的實踐效果。但在基礎(chǔ)教育階段，由于課程內(nèi)容以陳述型知識為主，VR內(nèi)容產(chǎn)生了因過于具象而抑制深度思維和知識抽象的情況。采用VR技術(shù)構(gòu)造出的交互式學(xué)習(xí)場域，則成為基礎(chǔ)教育階段VR出版產(chǎn)品推動深度學(xué)習(xí)行為的重要方向[3]。相關(guān)研究成果正在進(jìn)一步發(fā)揮VR技術(shù)在中小學(xué)教育中的應(yīng)用潛力。

1.3 課程方案出版服務(wù)中的支撐性技術(shù)

隨著數(shù)字技術(shù)與出版、教育的融合程度不斷深入，一些出版單位將三維可視化技術(shù)作為基礎(chǔ)教育數(shù)字化課程方案出版服務(wù)中的支撐性技術(shù)進(jìn)行了嘗試。在2017年后，三維設(shè)計、數(shù)字加工等課程內(nèi)容被列入了義務(wù)教育階段綜合實踐活動的推薦主題[4]。這類主題的教學(xué)實踐需要在三維設(shè)計、3D打印、激光雕刻等數(shù)字系統(tǒng)的支持下才能夠?qū)嵤?。面對基礎(chǔ)教育領(lǐng)域課程發(fā)展的新需求，出版業(yè)也將傳統(tǒng)的課程資源出版升級為面向教學(xué)全環(huán)節(jié)的課程方案出版服務(wù)。例如，湖北教育出版社的《3D打印》系列教材、人民教育出版社的《STEAM數(shù)字化課程叢書》、清華大學(xué)出版社的《激光切割與LaserMaker建模》等面向中小學(xué)綜合實踐活動課程的課程出版產(chǎn)品都需要基于數(shù)字系統(tǒng)才能進(jìn)行教學(xué)實施。

在這些課程出版產(chǎn)品案例中，無論主題是三維設(shè)計還是3D打印、激光雕刻，數(shù)字化課程解決方案的核心都是三維可視化技術(shù)。教學(xué)中，學(xué)生以對三維可視化技術(shù)的學(xué)習(xí)和使用為活動線索，將數(shù)學(xué)、科學(xué)、人文藝術(shù)和工程貫穿起來。學(xué)生自主完成各類三維圖形的建模后，還可以通過3D打印或者激光雕刻的方式完成建模結(jié)果實物化。這種方式極大地降低了設(shè)計和工程的教學(xué)門檻，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐素養(yǎng)具有不可替代的作用[5]。

1.4 前沿數(shù)字教育出版模式中的關(guān)鍵技術(shù)

三維可視化技術(shù)在出版領(lǐng)域應(yīng)用的前沿模式主要包括數(shù)字孿生和元宇宙。數(shù)字孿生的概念誕生于2010年，指在信息化平臺內(nèi)建立、模擬一個物理實體、流程或者系統(tǒng)[6]。數(shù)字孿生技術(shù)本身是高性能計算、傳感采集、人工智能數(shù)據(jù)分析等系列技術(shù)的集成，三維數(shù)字仿真和VR呈現(xiàn)則是數(shù)字孿生過程中構(gòu)造和表達(dá)物體孿生形態(tài)的關(guān)鍵技術(shù)。數(shù)字孿生技術(shù)早期主要用于航天等工業(yè)領(lǐng)域，近幾年也開始進(jìn)入出版行業(yè)的發(fā)展視野。在內(nèi)容構(gòu)造方面，數(shù)字孿生技術(shù)比以往的三維建模和VR更強調(diào)對仿真對象的過程性進(jìn)行還原。除直觀的形狀外，數(shù)字孿生技術(shù)還能夠在虛擬環(huán)境中模擬出物理實體的行為、性能與活動等[7]。從理論上來說，教育出版吸收數(shù)字孿生技術(shù)，可以構(gòu)造出能表現(xiàn)復(fù)雜過程的內(nèi)容場景?？陀^上，教育領(lǐng)域?qū)@方面的需求早已出現(xiàn)。例如，2019年《教育部關(guān)于加強和改進(jìn)中小學(xué)實驗教學(xué)的意見》要求采用AR和VR技術(shù)呈現(xiàn)受時空限制或具有危險性、危害性、破壞性的實驗。這份文件中雖然僅提及AR和VR技術(shù)，但一般的三維仿真很難按科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)還原一個真實的實驗，只有使用數(shù)字孿生技術(shù)才能夠精準(zhǔn)地重現(xiàn)一個科學(xué)實驗的過程。這是未來基礎(chǔ)教育出版面向真實教育需求的內(nèi)容創(chuàng)新方向之一。

與數(shù)字孿生相比，元宇宙的概念更為超前。盡管當(dāng)前元宇宙還僅是一種理想化的技術(shù)概念，但出版領(lǐng)域已有學(xué)者對元宇宙與基礎(chǔ)教育、出版之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行了探討[8-9]。作為元宇宙的必需核心技術(shù)之一，三維可視化技術(shù)在元宇宙理念下的出版內(nèi)容創(chuàng)新和傳播模式變革非常值得關(guān)注。

2 基礎(chǔ)教育出版中三維可視化技術(shù)的應(yīng)用特征

一般而言，三維可視化技術(shù)在出版領(lǐng)域的應(yīng)用大多是為了內(nèi)容的立體化仿真呈現(xiàn)。在面向基礎(chǔ)教育的出版產(chǎn)品設(shè)計中，出版物的內(nèi)容表達(dá)和呈現(xiàn)，與中小學(xué)生如何接受、處理和掌握信息密切相關(guān)。因此，基礎(chǔ)教育出版中的三維可視化技術(shù)應(yīng)用會表現(xiàn)出一些與教學(xué)相關(guān)的特征。通過特征分析，準(zhǔn)確把握技術(shù)、教育、出版三者之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，是基礎(chǔ)教育出版未來在技術(shù)融合方面進(jìn)一步發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

2.1 基于具身認(rèn)知的交互性特征

具身性是當(dāng)代心理學(xué)和認(rèn)知科學(xué)中提出的一個重要概念，其強調(diào)身體在人們的認(rèn)知過程中起著重要的作用。有身體參與的認(rèn)知過程則稱為具身認(rèn)知。在具身認(rèn)知中，意識、大腦、身體和環(huán)境呈現(xiàn)一體化趨勢，從而模糊了“身心二元論”中的主體和客體對立[10]。在具身認(rèn)知的理念下，“在行動中求知”的具身學(xué)習(xí)開始受到重視，并因此影響了教育出版的媒介技術(shù)選擇。在傳播研究領(lǐng)域，也已有較為充足的科學(xué)證據(jù)表明，受眾以身體參與的方式接受外部信息會影響傳播的過程與結(jié)果[11]。

在各類媒介技術(shù)中，三維可視化技術(shù)在提供具身交互方面優(yōu)勢明顯。從最早的可交互三維動畫開始，用戶就可以自主控制三維模型的角度進(jìn)行全方位觀察，學(xué)習(xí)認(rèn)知過程伴隨手動操作過程而完成。在AR和VR技術(shù)融入教育出版產(chǎn)品后，面向教學(xué)體驗的涉身性操作變得更加普遍，功能也更強。學(xué)生在虛擬認(rèn)知環(huán)境中體驗傳統(tǒng)教學(xué)無法呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容或場景，或者基于AR技術(shù)與書本內(nèi)容的三維呈現(xiàn)進(jìn)行互動[12]，都是典型的具身學(xué)習(xí)。部分研究者認(rèn)為，這種學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)環(huán)境中有身體參與的交互活動，對學(xué)習(xí)認(rèn)知的結(jié)果有著積極影響[13]。

從發(fā)展趨勢看，三維可視化技術(shù)在基礎(chǔ)教育出版產(chǎn)品的設(shè)計中越來越強調(diào)具身性的交互特征。一方面，這固然是技術(shù)本身特長所在，另一方面，具身交互也是三維可視化技術(shù)支持深度學(xué)習(xí)的一種重要嘗試?；A(chǔ)教育立體化出版對中小學(xué)生深度學(xué)習(xí)支持力度偏弱的問題由來已久，學(xué)生僅僅通過看、聽等感知方式，難以真正實現(xiàn)對知識的深刻理解與經(jīng)驗內(nèi)化。而基于具身交互，學(xué)生的學(xué)習(xí)參與程度會顯著增強，并最終促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。

2.2 虛擬場景與現(xiàn)實環(huán)境耦合的特征

三維可視化技術(shù)在基礎(chǔ)教育出版中的另一個應(yīng)用特征表現(xiàn)為創(chuàng)設(shè)了一種能夠與現(xiàn)實耦合的虛擬學(xué)習(xí)情境。美國傳播學(xué)者馬克·波斯特認(rèn)為，媒介的虛擬現(xiàn)實是普遍存在的，各種傳播媒介都在一定程度上虛擬了現(xiàn)實[14]。例如，一本武俠小說中虛構(gòu)的江湖，一本科幻小說中虛擬的未來，一個網(wǎng)絡(luò)游戲中構(gòu)建的模擬世界等，這都屬于傳播學(xué)意義上的虛擬現(xiàn)實。顯然，與一般媒介相比，三維可視化技術(shù)建構(gòu)出的虛擬現(xiàn)實更貼合人的視覺感知。在基礎(chǔ)教育階段，每種知識的學(xué)習(xí)都存在與之相關(guān)的學(xué)習(xí)情境。一個好的學(xué)習(xí)情境通常來源于生活實踐，生活性與真實性直接關(guān)系到學(xué)習(xí)情境的教學(xué)效果[15]。在教室環(huán)境下，三維虛擬場景可以構(gòu)造出更適合知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)情境，從而提升學(xué)習(xí)效率。

中小學(xué)課堂中，虛擬場景與課堂環(huán)境之間呈現(xiàn)一種特殊的耦合關(guān)系。體驗VR游戲時，游戲設(shè)計者往往會強調(diào)虛擬場景的超越性，并竭盡全力將受眾帶入虛擬世界。與此不同，中小學(xué)的教學(xué)過程雖然需要用到虛擬化的學(xué)習(xí)情境，但真實課堂同樣也是一個不可或缺的學(xué)習(xí)情境場所。學(xué)生需要在不同學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)分別處于虛擬和現(xiàn)實環(huán)境中，才能實現(xiàn)最佳的教學(xué)效果。例如，虛擬環(huán)境下的觀察與感知、真實環(huán)境下的人際交流和習(xí)作練習(xí)，在課堂環(huán)節(jié)中會交互出現(xiàn)，形成耦合關(guān)系。這就要求基礎(chǔ)教育出版中的三維可視化技術(shù)設(shè)計場景跳入、跳出的銜接，而不能一味考慮沉浸式體驗。這是三維可視化技術(shù)在基礎(chǔ)教育出版應(yīng)用中較為突出的一個特點。

2.3 出版、教育、技術(shù)三重融合的特征

融合發(fā)展是看待各類數(shù)字技術(shù)在出版或教育領(lǐng)域應(yīng)用的一個基本視角。三維可視化技術(shù)在基礎(chǔ)教育出版中的應(yīng)用經(jīng)歷了從二重融合到三重融合的演變過程。二重融合，即媒介融合意義上的數(shù)字技術(shù)與出版之間的融合。三維可視技術(shù)在基礎(chǔ)教育出版中最初用于對紙質(zhì)教材、教輔等出版物的內(nèi)容擴展和優(yōu)化。紙質(zhì)圖書中涉及空間感知的教學(xué)內(nèi)容在三維動態(tài)展示中變得更有利于學(xué)生識記或理解。雖然在出版視域下，這種用數(shù)字技術(shù)擴展圖書內(nèi)容的方式是一種典型的融合創(chuàng)新，但若切換到基礎(chǔ)教育的行業(yè)視角，教材、教輔的立體化出版仍是一種技術(shù)輔助課程教學(xué)的思路，無法達(dá)到數(shù)字技術(shù)與教育教學(xué)融合的層次。因此，當(dāng)3D打印、VR等技術(shù)開始步入基礎(chǔ)教育領(lǐng)域后，三重融合的觀念開始出現(xiàn)。

所謂的三重融合，指在教育出版領(lǐng)域，既要實現(xiàn)技術(shù)與出版之間的融合，同時又要體現(xiàn)技術(shù)與教育之間的融合。國內(nèi)數(shù)字技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的理念在2011年就已提出并開始實施，具體表現(xiàn)為數(shù)字技術(shù)與教育的總體目標(biāo)、核心素養(yǎng)、課程內(nèi)容、評價方式等方面的全面融合，以及發(fā)生基于數(shù)字技術(shù)的教學(xué)活動范式變革。但基礎(chǔ)教育出版要體現(xiàn)這種教育性深度融合并不容易，特別是對于傳統(tǒng)的中小學(xué)教材教輔出版，由于關(guān)系到升學(xué)考試、教育公平、使用習(xí)慣等問題，這種變革性的深度融合難以一蹴而就。反而在綜合實踐活動課程、校本課程領(lǐng)域，由于課程自身受到的制約較少，并且3D打印、三維設(shè)計、虛擬仿真等課程本身與數(shù)字技術(shù)結(jié)合緊密，這就對技術(shù)、出版、教育之間的三重融合探索賦予了很大的空間。

例如，人民教育出版社在2020年前后實驗性地推出了“基于3D打印的STEAM數(shù)字化課程”和“京杭大運河上的文化地標(biāo)VR活動課程”等項目，在三重融合方面進(jìn)行了嘗試。這些項目在最初進(jìn)行課程框架和教學(xué)目標(biāo)設(shè)計時，就將技術(shù)要素融入其中，使數(shù)字技術(shù)成為課程目標(biāo)、課程內(nèi)容的必要組成部分，并且在課程資源的研發(fā)中將三維可視化技術(shù)作為教學(xué)活動和課程評價中必不可少的支撐工具。三重融合特征的數(shù)字化課程出版在一定程度上解決了三維可視化技術(shù)對于支持深度學(xué)習(xí)方面效應(yīng)較弱的問題，也為促進(jìn)中小學(xué)綜合實踐活動課程的開設(shè)、學(xué)生素養(yǎng)的發(fā)展提供了出版服務(wù)解決方案。

3 三維可視化技術(shù)在基礎(chǔ)教育出版中的價值思考

站在教育出版融合發(fā)展的視角，在教育出版產(chǎn)品中引入以三維可視化技術(shù)為代表的現(xiàn)代數(shù)字科技，既有來自出版機構(gòu)自身融合升級的內(nèi)驅(qū)動力，又有來自社會大背景對數(shù)字化變革和教育市場數(shù)字化轉(zhuǎn)型的外部要求。在如今數(shù)字技術(shù)飛速發(fā)展的時代，教育出版人需要對數(shù)字技術(shù)的價值有更深度的認(rèn)識，以應(yīng)對技術(shù)變革帶來的挑戰(zhàn)與機遇。回歸到教育出版的本質(zhì)，數(shù)字技術(shù)在基礎(chǔ)教育出版發(fā)展過程中的核心價值，值得進(jìn)一步分析和探討。

3.1 技術(shù)價值向育人價值的回歸

無論是教育出版還是任何一種其他教育傳播技術(shù)，其根本價值一定會回歸到育人價值上。教育出版從誕生至今，存在目的始終都是輔助教育領(lǐng)域完成育人目標(biāo)。尤其在我國改革開放后提出的科教興國和教育優(yōu)先發(fā)展背景下，教育出版支撐教育事業(yè)發(fā)展的核心價值已經(jīng)上升到了國家戰(zhàn)略的層次。因此，甚至可以說一項數(shù)字技術(shù)在教育出版領(lǐng)域能否被恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用，最終取決于這項技術(shù)產(chǎn)生的育人效果。

三維可視化技術(shù)在基礎(chǔ)教育出版領(lǐng)域之所以產(chǎn)生了獨異的應(yīng)用特征，其根本在于技術(shù)應(yīng)用最終需要指向教育成效。由于實際應(yīng)用場景不同，許多在專業(yè)出版、少兒讀物、大眾圖書甚至在職業(yè)教育和高等教育出版中行之有效的技術(shù)應(yīng)用方式，置于基礎(chǔ)教育的課程要求和學(xué)生特點面前時卻不適用。各類基礎(chǔ)教育教學(xué)真實場景中的具身交互性、虛擬場景與現(xiàn)實耦合，以及出版、教育、技術(shù)的三重融合，都是在中小學(xué)育人目標(biāo)要求下做出的技術(shù)應(yīng)用調(diào)整。因此，即便未來基礎(chǔ)教育出版將要融入數(shù)字孿生、元宇宙等新一代三維可視化技術(shù)，技術(shù)自身的新穎性、先進(jìn)性仍需讓位于教育適用性。新技術(shù)本身的性能和功能特點無法處于決定性地位，這是教育出版的價值歸宿所決定的。

3.2 出版價值與教育價值的統(tǒng)一

盡管教育出版的價值最終需要回歸到育人價值上，但教育出版活動本身作為一種經(jīng)濟活動的價值顯然也不能忽視。當(dāng)前，教育和出版這兩個領(lǐng)域都在強調(diào)現(xiàn)代化進(jìn)程需要與數(shù)字技術(shù)深度融合，但具體到三維可視化技術(shù)的應(yīng)用上，兩個領(lǐng)域的價值訴求并不完全一致。對出版機構(gòu)來說，更為直接的出版效益不可避免地會成為技術(shù)性出版選題最為關(guān)鍵的價值判斷之一。

例如，教育部在《關(guān)于加強和改進(jìn)中小學(xué)實驗教學(xué)的意見》提出“采用計算機虛擬方式開展在真實環(huán)境下難以完成的實驗”。數(shù)年過去，目前仍鮮有出版單位采用VR、數(shù)字孿生等技術(shù)，去研發(fā)這樣一套虛擬實驗，用以實現(xiàn)教育價值。站在教育出版發(fā)展的角度，“真實環(huán)境下難以完成的實驗”在課程標(biāo)準(zhǔn)中大多不是教學(xué)重點，甚至不是必須開展的教學(xué)內(nèi)容，而這類虛擬實驗的高仿真研發(fā)所需要投入的研發(fā)成本卻相當(dāng)驚人。在教育領(lǐng)域需求剛性不足的前提下，出版機構(gòu)研發(fā)和生產(chǎn)這樣一套數(shù)字產(chǎn)品的風(fēng)險極高。因此在出版價值判斷上，出版機構(gòu)原則上不能僅憑教育價值就決策投入研發(fā)。這是比較典型的出版效益價值與產(chǎn)品教育價值不統(tǒng)一的范例。

近年來，在教育和出版這兩個領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，價值訴求不統(tǒng)一情況開始愈發(fā)突出。例如2020—2023年，教育部連續(xù)四年在其發(fā)布的中小學(xué)教學(xué)用書目錄文件中提出“鼓勵教材出版單位免費提供數(shù)字內(nèi)容資源”。對教育領(lǐng)域來說，免費的數(shù)字內(nèi)容資源更有利于推動教育公平和減輕教材采購的財政負(fù)擔(dān)。但對出版領(lǐng)域來說，研發(fā)沒有經(jīng)濟效益的數(shù)字內(nèi)容并不符合出版規(guī)律，也必然不會出現(xiàn)一個良好的發(fā)展態(tài)勢。因此，教育和出版這兩個領(lǐng)域的價值訴求需要協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，應(yīng)當(dāng)形成類如紙質(zhì)教科書出版模式的雙贏、多贏局面，否則價值判斷上的差異必然會對出版和教育的現(xiàn)代化發(fā)展形成阻力。

3.3 教育出版中技術(shù)價值嬗變的趨勢

前面關(guān)于新媒體技術(shù)在教育出版中的價值討論，都以靜態(tài)現(xiàn)狀作為前提。但如果放眼時間維度，數(shù)字技術(shù)在教育出版中的價值嬗變可能正在發(fā)生。當(dāng)下的主流認(rèn)知是新技術(shù)為育人服務(wù)，但如果未來技術(shù)本身就是育人的核心目標(biāo)之一，那么技術(shù)則未必始終處于相對次要的支撐地位。

近年來，以人工智能為代表的前沿數(shù)字技術(shù)快速發(fā)展引發(fā)了社會上關(guān)于未來教育培養(yǎng)目標(biāo)的討論。在未來的人工智能時代，人的技術(shù)素養(yǎng)在核心素養(yǎng)中所占的比重和地位可能是今天難以想象的。實際上，從2017年AlphaGo顛覆了圍棋競技的傳統(tǒng)認(rèn)知，到2023年ChatGPT的橫空出世，越來越多的人已經(jīng)意識到人工智能技術(shù)可能將對人類社會發(fā)展產(chǎn)生革命性影響。

在基礎(chǔ)教育階段，從我國20世紀(jì)中葉引入凱勒夫的教育學(xué)觀點直到今天，為國家培養(yǎng)社會主義建設(shè)者和接班人的總體教育目標(biāo)從未改變，并且在未來可預(yù)見的中長期社會發(fā)展中也不會改變。而在我國社會的發(fā)展過程中，盡管總體教育目標(biāo)的內(nèi)涵保持了長期穩(wěn)定，但其外延所指始終在不斷更新。近年來，技術(shù)素養(yǎng)在人才培養(yǎng)目標(biāo)中的比重正在不斷增加。2014年浙江省嘗試了將技術(shù)課程（包含信息技術(shù)和通用技術(shù)）納入高考可選科目，2022年教育部啟動國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動，并將信息科技列入義務(wù)教育國家課程。種種跡象都在表明：技術(shù)價值在我國中小學(xué)教育目標(biāo)中的地位正在發(fā)生嬗變，并且將重新定義人才培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)[16]。只有具備深厚技術(shù)素養(yǎng)的人，才能成為未來國家建設(shè)需要的人才。教育出版在這一變革過程中，也需要用發(fā)展的眼光和思路看待教育需求的變化趨勢，適時地調(diào)整對新技術(shù)的價值判斷與應(yīng)用思路，以便更準(zhǔn)確地把握未來教育出版轉(zhuǎn)型升級的方向。

4 結(jié)語

三維可視化技術(shù)在基礎(chǔ)教育出版中的應(yīng)用有著廣闊的前景。隨著技術(shù)自身的發(fā)展，必然會產(chǎn)生一批批新形態(tài)教育出版產(chǎn)品。在前沿數(shù)字技術(shù)迅速迭代和發(fā)展的今天，技術(shù)價值對傳統(tǒng)教育出版的革命性影響正在萌發(fā)。人們已經(jīng)能夠預(yù)見高性能人工智能、元宇宙等技術(shù)必將深刻改變?nèi)祟惖膶W(xué)習(xí)認(rèn)知模式。本文對三維可視化技術(shù)的應(yīng)用方式、特征和價值進(jìn)行回顧，以期基于教育出版活動實踐重新梳理出版、教育、技術(shù)三個領(lǐng)域之間的內(nèi)在關(guān)系。數(shù)字技術(shù)與出版、與教育的深度融合，體現(xiàn)了技術(shù)發(fā)展背景下的課程資源供給和需求之間在持續(xù)地創(chuàng)新與調(diào)適。對基礎(chǔ)教育出版中技術(shù)價值本質(zhì)的把握，有助于出版業(yè)更好地應(yīng)對新技術(shù)沖擊，履行自身的時代使命。

作者簡介

沙沙，男，人民教育出版社人教數(shù)字教育研究院高級研究員、副編審。研究方向：數(shù)字教材、數(shù)字教育出版。

畢海濱，男，北京京師訊飛教育科技有限公司總編輯、編審。研究方向：教育信息化、數(shù)字教育出版。

王杰宇，女，人民教育電子音像出版社數(shù)字媒體編輯部高級編輯。研究方向：數(shù)字教育出版。

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Application Characteristics and Value Analysis of 3D Visualization Technology for Elementary Education Publishing

SHA Sha1，2， BI Haibin3， WANG Jieyu2

1. Digital Education Institute of Peoples Education Press， 100081， Beijing， China; 2. Key Laboratory of Digital Education Technology and Standards of National Press and Publication Administration， 100081， Beijing， China; 3. Beijing Normal University Publishing Group， 100088， Beijing， China

Abstract： 3D visualization technology is one of the commonly used media technologies in modern publishing， and is also a key component of various cutting-edge digital technologies such as “metaverse” and “digital twin”. The application of 3D visualization technology in publishing needs to emphasize the embodiment of content perception， the coupling of scene creation， and the triple integration of technology， publishing， and education to achieve better teaching effects when facing special needs of elementary education. The value of 3D visualization technology application in elementary education publishing can be divided into three levels. Firstly， the ultimate value of technological application lies in talent education. Secondly， the educational and publishing value of technological application need to be unified. Finally， technological progress has triggered a shift in goals of elementary education， and elementary education publishing needs to judge the value of technology and grasp the development direction based on the shifting process.

Keywords： 3D visualization technology; Educational publishing; Digital education; Development of publishing integration; Digital textbook

* 基金項目：北京市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度課題“面向教育現(xiàn)代化的中小學(xué)數(shù)字教材治理框架設(shè)計研究”（項目編號：BGDB222214）。