融合出版背景下數字教材的特征功能及其系統構建研究

一、引言

數字教材是基于數字技術開發并運行在數字終端上，集內容、技術、功能于一體的教材新形態。其交互性、智能性等特征都離不開平臺的支撐。服務平臺的功能及體驗正在成為影響數字教材建設及應用成效的關鍵因素。因此，有必要系統地研究數字教材的特征及功能，搭建符合要求的數字教材平臺，以滿足數字教材建設及應用的需求。

二、數字教材的特征與功能研究

數字教材是以課程知識體系為框架，利用圖文、音頻、視頻、動畫等多元富媒體技術呈現內容，嵌入豐富學習資源及教學交互工具，按一定標準正式出版的、能夠支持信息化環境下的完整教學活動，能夠滿足在線學習或混合式教學等泛在教學模式需要的一種新型教材[2]。

數字教材不是電子書，也不是紙質教材的簡單復制，而是一種正式出版物，更是一種將教學內容、富媒體教學資源、學習工具和技術平臺進行有機融合的新形態教材[3]。

（一）數字教材的特征

1.數字教材的基礎特征

數字教材的本質是教材，應以服務院校人才培養為根本宗旨。從教育教學的角度，數字教材應具備“兩度一性”，即知識內容的契合度、教學應用的有效度、教學內容與學習過程的拓展性。從教育出版的角度而言，數字教材應遵循正規出版流程、落實教材管理辦法并可支撐完整的教學過程。

2.數字教材的典型特征

富媒體性：數字教材能夠支持音視頻、動畫、VR/

AR等富媒體內容的一體化、可視化呈現，有助于創設教學情境，促進學生多感官參與認知建構。

交互性：數字教材充分利用智能終端的屏幕觸控、語音／手勢交互等特性，提供人機互動學習體驗。還可通過學習工具實現師生/生生互動，打造多維交互的智慧學習環境。

及時性：與紙質教材出版的滯后性相比，數字教材能夠通過多元方式和更短周期實現便捷更新，滿足新技術、新工藝和新規范的及時融入。

智能性：數字教材能夠記錄全過程教學數據，通過數據分析可視化技術，生成學習報告，為教師教學和學生學習賦能。數字教材能夠整合知識圖譜、AI等技術，賦能教材編寫、教學應用、教學測評等環節，提升整體運營效率，并智能生成用戶畫像，實現資源的智能化推送并支持學生的個性化學習。

（二）數字教材的功能研究

從宏觀的角度，學者提出了數字教材功能設計的核心維度。閆君子等學者指出，數字教材功能設計需要從教育、技術、應用與服務四個方面展開，分別指向育人、深度交互、個性化學習和資源推送。李政從教學功能、知識管理功能和意識形態治理功能等三個方面闡述了數字教材的功能定位。

趙志明則提出，數字教材需要服務學生、教師、教育管理者、家長等角色，需要具備學習功能、教學功能、管理功能和服務功能[5。徐曄也從角色賦能的角度指出，數字教材需要賦能教師、賦能學生、賦能教材編者。

從微觀教學的角度，學者也提出了數字教材的功能設計方案。畢海濱等指出，數字教材的功能包括電子課本、教學資源、學習工具、題庫測評、動畫游戲和互動環境等[。孫眾等從學習資源、學習工具、學習活動庫、人際交流網絡，以及按需生成個性化數字教材等方面對數字教材系統進行了分析[。陳桄等認為，應該從結構化呈現、媒體可操控性、筆記功能、作業功能及管理功能等五個方面對數字教材進行功能設計。李峰等從智適應選學、智能化導學、伴隨式評價、深度學習互動等方面分析了智能教材的功能[0]。

綜上所述，數字教材已經突破了傳統教材的功能范疇，是一個集成了教材內容、教學資源、學習工具、互動教學、過程測評等的數字化教學系統。該系統需要支撐數字教材富媒體性、交互性、智能性等的實現，還需按照學生、教師、制作者、管理者等角色開展設計，更好地服務于數字教材出版、教學和管理全過程。

三、數字教材平臺的功能設計與系統搭建

數字教材平臺的功能設計需要考慮三個方面：一是教育出版。平臺需要承載數字教材從編寫、審校、上線、審核、發布等全過程。二是教學應用。平臺需要支撐教師備課、學生學習、學情監控、作業批改等核心教學環節。三是管理。平臺既需要支撐數字教材的出版發行、數據監控，還需要滿足院校的管理需求。數字教材平臺應以數字教材內容和資源為中心，構建由編輯制作系統、學習閱讀系統、互動教學系統、發行管理系統等組成且互相關聯的系統功能模型（如圖1所示）。

（一）編輯制作系統

編輯制作系統即支持數字教材從編寫、審校、排版、資源嵌入到出版發行全過程的業務系統。結合人郵社的相關實踐，該系統應具有以下核心功能：

第一，支持富媒體內容排版。系統應支持數字教材內容及富媒體內容的一體化排版，支持嵌人音視頻、動畫、VR/AR等內容，并提供多元版式設計，滿足不同學科教材的排版需求。

第二，支持多模態資源嵌人。系統應支持教案、課件、H5動畫、VR/AR資源、試卷、拓展閱讀素材等資源的嵌入，為個性化學習提供資源支撐。

第三，支持教材審校。系統應支持對數字教材的在線審校，支持多角色協同作業，以通過嚴格的分級審核機制，確保數字教材的出版質量。同時，系統還應構建相應機制，在保證安全的前提下滿足教材便捷更新的需求。

（二）學習閱讀系統

學習閱讀系統既支持教材閱讀，還可提供多元輔助學習工具；既支持富媒體交互學習，還支持立體化資源學習；既支持自主學習，還支持教師主導下的互動教學。其具體功能主要包括如下幾個方面：

第一，多元富媒體學習。系統能夠支持對圖文、音視頻、動畫、AR/VR等多元富媒體內容的呈現，實現圖片點擊/縮放、畫廊、動圖、音視頻播放、動畫展示、AR/VR操作、語音輸入等人機互動，從而極大提升學習的趣味性。

第二，配套學習工具。系統支持對學習界面的字體字號、背景色、亮度等開展個性化設置，并提供高亮/畫線、筆記、書簽、復制、搜索等學習工具，能夠極大地提升學習的互動性和學習體驗。同時，系統還支持嵌入各類學習組件，如翻譯、語音測評等，能夠為學生的學習提供支撐。

第三，支持學習管理。系統支持按照資源類型開展分類學習，還支持對教師布置的作業、考試、實訓、討論等學習任務開展專屬管理。

第四，多終端適配。為了滿足用戶的泛在學習需求，系統應支持PC、iPad、手機等多種終端設備的適配及數據的互聯互通。

圖1數字教材平臺系統功能設計模型

第五，版權保護功能。系統支持集成版權管理控制組件，采取終端限制復制、限制下載等手段，維護作者的合法權益。

第六，智能化助學。系統應提供智能答疑等服務，并基于學習行為分析提供學習報告，幫助學生進行自我學習診斷和校正，以實現個性化學習路徑指導、內容推送、成效評價和檔案構建[]。

（三）互動教學系統

數字教材的主要應用情境是課堂教學，旨在促進課前、課中和課后的教學與學習銜。只有教學內容而沒有教學環境的數字教材，難以實現有效的在線應用與推廣。數字教材平臺需要賦能教師，成為教師的智慧教學助手，能夠為教師提供各種智慧教學工具，包括通用工具和學科工具，諸如備授課工具、知識圖譜工具、教學資源庫等，以拓展數字教材的智慧功能，為院校師生提供一站式的數字教材服務。互動教學系統是數字教材平臺的核心組成部分，能夠將內容呈現和教學活動設計一體化融合，覆蓋教、學、練、測、評等核心教學環節，形成有效的學習閉環。具體而言，互動教學系統的主要功能包括如下幾個方面：

第一，班級管理。系統應支持教師創建班級，開展學員管理、學員分組等，為教學組織做好準備。

第二，個性化資源上傳。支持教師基于學情，為班級補充個性化教學資源，開展個性化的教材批注等。

第三，學習活動開展。孫眾等指出，要為每個學習資源都匹配一個或多個適宜的學習活動。基于該理念，青藍云數字教材平臺的互動教/學系統支持將內容和資源發布成內容閱讀、視頻學習、作業、考試等不同類型的學習活動。同時，系統還支持教師開展學情監控、作業批改等，從而有助于教師掌控班級整體學情。除了異步教學外，系統還可提供簽到、隨堂測、分組討論等功能，從而高效支撐教室環境的課堂教學。

第四，過程性評價。系統能夠對學習時長、學習進度、練習次數、正確率、任務完成率、作業分數等數據開展全面的記錄分析，并智能生成學習報告和學情報告，以賦能學生和教師。同時，系統還支持教師設置評價指標體系及權重，助力精準教學評價。

（四）發行管理系統

發行管理系統主要包括出版管理和應用管理。前者主要針對數字教材的出版發行開展管理，具體包括教材創建、教材設置、教材發布、購書碼生成/激活、訂單管理等。后者則主要針對數字教材的教學應用開展管理，具體包括用書院校、用書教師、班級及學員學習情況、各類教學數據，以及對平臺生成性內容開展意識形態管理，確保意識形態工作責任制在各個環節的落實。

四、數字教材平臺建設的推進策略

目前，數字教材還處于建設階段，大規模的教學應用還未開始。數字教材平臺在教學的實用性、智能性和用戶體驗等方面都尚有較大的發展空間。結合人郵社的實踐探索，筆者提出如下推進策略，以更好地推動數字教材平臺的建設，促進數字教材出版事業的健康發展。

（一）持續優化迭代，提升平臺實用性

數字教材平臺是數字教材建設與運營的基礎設施，其實用性至關重要。一方面，質量和安全是數字教材建設的生命線。平臺既要保證內容和資源的“安全、可靠”，還需要確保用戶信息和數據的安全。另一方面，契合教學需要是數字教材應用的生命線。平臺需要以教學應用為宗旨，依托用戶調研、數據跟蹤、用戶反饋等途徑，系統化地優化平臺功能，以滿足教材出版和教學應用的需求。

（二）強化技術應用，提升平臺智能化水平

作為信息技術與教材建設深度融合的產物，數字教材必然要擔負起數字賦能人才培養、提升師生數字素養的艱巨任務。因此，提升平臺的智能性至關重要。未來，出版機構需要開展前瞻性技術研究，將知識圖譜、版權保護、教學策略構建、學習分析、智能推薦、學習管理等技術與平臺迭代相結合，逐步提升平臺的智能化水平。

（三）推動試教試用，提升平臺體驗感

數字教材是一種全新的教育出版形態，為院校師生提供的是一體化的教學解決方案，既支持學生自主學習，也支持教師開展互動教學。出版機構需要加強推進對數字教材的試教試用，聯合院校圍繞數字教材教學應用開展課題研究，探索基于數字教材的教學模式、教學方法和教學流程，形成標桿和示范案例，推動數字教材在課堂中的普及應用。

五、結語與展望

在實現數字教材的富媒體性、交互性、智能性等特征，推動個性化教學等方面，數字教材平臺系統將發揮巨大作用。平臺的建設涉及出版、教學、管理等多個方面和多元角色，既需要先進的信息技術支持，也需要經典的教育教學理論的指導。唯有全方位調動出版機構、院校、教育管理機構、教育技術專家等多方面的力量，共同開展實踐探索，才能更好地推動數字教材事業的健康發展。

作者單位：李偉劉璇人民郵電出版社人郵教育出版研究院

參考文獻

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