康合太，沙 沙

(人教云漢數(shù)媒科技有限公司，北京 100081)

數(shù)字教材建設(shè)的探索與實(shí)踐*
——以第二代“人教數(shù)字教材”為例

康合太，沙 沙

(人教云漢數(shù)媒科技有限公司，北京 100081)

該文對數(shù)字教材的概念進(jìn)行了界定，研究了數(shù)字教材在我國基礎(chǔ)教育信息化中的定位，從課程、教學(xué)、技術(shù)等角度的綜合分析中提出數(shù)字教材在教育信息化環(huán)境中起基礎(chǔ)性、核心性作用。文章以第二代“人教數(shù)字教材”為例，梳理了數(shù)字教材開發(fā)中需要遵循教育性、科學(xué)性、集成性、交互性、實(shí)用性、個(gè)性化和經(jīng)濟(jì)性等七個(gè)原則，介紹了第二代“人教數(shù)字教材”的開發(fā)流程和測試環(huán)節(jié)，提出了“教學(xué)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作開發(fā)”的三段式開發(fā)過程和“教學(xué)內(nèi)容、系統(tǒng)架構(gòu)、教學(xué)構(gòu)件、用戶界面”四個(gè)測試角度，最后對數(shù)字教材的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)進(jìn)行了簡要論述。

數(shù)字教材；設(shè)計(jì)原則；開發(fā)流程；標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)

在教育學(xué)領(lǐng)域，“教材”一詞有廣義和狹義兩個(gè)層次的含義，廣義上的教材指教師和學(xué)生據(jù)以進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)材料(Teaching Materials)，而狹義的教材指教科書(Textbook)。在中小學(xué)教育中，“教材”通常指狹義的教材，即教科書。本文中的教材均為狹義含義，而用“教學(xué)材料”一詞對應(yīng)教材的廣義含義。

今天我們所說的教材，早已不是單純的紙質(zhì)學(xué)生課本的概念。在教育部頒布的《中小學(xué)教材選用規(guī)定》中已明確提出：教材是指經(jīng)國務(wù)院教育行政部門組織專家或者委托有關(guān)專家機(jī)構(gòu)審定的供中小學(xué)使用的國家課程教科書(含圖冊、電子音像教材、配套教師用書等)?？梢姡滩牡母拍钜彩请S著時(shí)代的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步而不斷拓展的。本文以第二代“人教數(shù)字教材”為例，從探索與實(shí)踐層面探討教材的新形態(tài)——數(shù)字教材的定位、開發(fā)原則，并簡要介紹數(shù)字教材的開發(fā)流程、測試的一般步驟和標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)工作。

一、數(shù)字教材的定位

2013年3月14日，教育部辦公廳印發(fā)了《2013年教育信息化工作要點(diǎn)》，其中明確要求“全面啟動(dòng)第二代‘人教數(shù)字教材’等數(shù)字產(chǎn)品的研發(fā)，2013年秋季推出部分學(xué)科試用性產(chǎn)品”。根據(jù)教育部的要求，人民教育出版社(以下簡稱為“人教社”)對第二代‘人教數(shù)字教材’的建設(shè)進(jìn)行了積極的探索與實(shí)踐。

人教社對數(shù)字教材的探索始于2000年，并于2001年推出了第一代數(shù)字教材產(chǎn)品“人教電子教材”[1]。在此后的多年中，人教社在專業(yè)化的課程、教材研究開發(fā)的基礎(chǔ)上，對數(shù)字教材進(jìn)行了一系列的創(chuàng)新研發(fā)，陸續(xù)推出了多種電子教材和網(wǎng)絡(luò)教材。第二代“人教數(shù)字教材”是在十多年數(shù)字教材探索發(fā)現(xiàn)和經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上形成的，是適合我國當(dāng)前基礎(chǔ)教育信息化發(fā)展的新型教材。

從課程與教學(xué)的理論看，紙質(zhì)教材是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)(或大綱)編寫的教學(xué)用書，是課程標(biāo)準(zhǔn)(或大綱)的具體化，也是教師進(jìn)行教學(xué)的基本依據(jù)和學(xué)生獲取知識、發(fā)展能力的基礎(chǔ)渠道[2]。數(shù)字教材則在教育信息化環(huán)境中起到與紙質(zhì)教材類似的基礎(chǔ)性、核心性作用，為學(xué)生和教師提供能滿足教學(xué)基本需求的基礎(chǔ)資源和基礎(chǔ)服務(wù)，因此在數(shù)字化教學(xué)環(huán)境中處于核心地位。

概括來說，第二代“人教數(shù)字教材”是依據(jù)國家課程標(biāo)準(zhǔn)，以人教版紙質(zhì)教科書為藍(lán)本，以課程論、教學(xué)論、教育學(xué)、心理學(xué)等理論為指導(dǎo)，以教育信息技術(shù)為實(shí)現(xiàn)手段，以提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率為目標(biāo)，滿足教育信息化需求的數(shù)字化、立體化教材。它可作為當(dāng)前教育信息化環(huán)境下師生教學(xué)活動(dòng)的基礎(chǔ)，也可作為電子書包等基礎(chǔ)教育教學(xué)應(yīng)用環(huán)境的內(nèi)容核心。

我國當(dāng)前的教育信息化發(fā)展目標(biāo)強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)與教育的融合性發(fā)展，數(shù)字教材正是實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)和教育融合的有效突破口。第二代“人教數(shù)字教材”在內(nèi)容上依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和紙質(zhì)教材形成體系，再結(jié)合信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的立體化和交互性。其核心價(jià)值在于體現(xiàn)了技術(shù)與學(xué)科教學(xué)深度整合，提高了信息技術(shù)在基礎(chǔ)教育中的應(yīng)用水平和范圍，同時(shí)也為數(shù)字資源的標(biāo)準(zhǔn)化提供了基礎(chǔ)性范本，為實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)化信息技術(shù)應(yīng)用，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果”等教育信息化發(fā)展目標(biāo)提供了核心助力[3]。

二、第二代“人教數(shù)字教材”的開發(fā)原則

在設(shè)計(jì)和開發(fā)第二代“人教數(shù)字教材”時(shí)，我們從課程論、教學(xué)論和教育技術(shù)學(xué)的角度出發(fā)，總結(jié)出了一些基本的開發(fā)原則，包括：教育性、科學(xué)性、集成性、交互性、實(shí)用性、個(gè)性化和經(jīng)濟(jì)性。這些開發(fā)原則一部分是各種形態(tài)的教材通用的原則，另一些則是當(dāng)前數(shù)字教材中獨(dú)有的開發(fā)原則。以下將分別介紹這七個(gè)開發(fā)原則的內(nèi)容和特點(diǎn)。

(一)教育性

教育性原則是指數(shù)字教材的內(nèi)容、構(gòu)件應(yīng)遵循認(rèn)知規(guī)律，有明確的教學(xué)目標(biāo)，有助于教學(xué)對象加深對知識的理解和掌握，并通過各種媒體的合理運(yùn)用和巧妙組合來增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的新奇性和趣味性，以激發(fā)學(xué)生的求知欲。教學(xué)內(nèi)容的展示要符合心理學(xué)規(guī)律，應(yīng)充分分析和研究教學(xué)對象的心理狀態(tài)，利用巧妙構(gòu)思和不同的節(jié)奏形式來推動(dòng)學(xué)習(xí)思維活動(dòng)，幫助學(xué)生分析、對比、判斷、綜合，把教學(xué)中深?yuàn)W抽象的概念轉(zhuǎn)化為有條理的具體形象，做到由表及里、由此及彼，從感性到理性，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。

(二)科學(xué)性

傳授科學(xué)知識的數(shù)字教材，必須要保證內(nèi)容正確無誤、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)。除了和紙質(zhì)教材同樣要求文字、圖片等閱讀性內(nèi)容具有科學(xué)性外，數(shù)字教材中還要求交互性內(nèi)容也必須具有科學(xué)性。例如在進(jìn)行模擬仿真時(shí)，采用的算法模型要符合科學(xué)要求，在交互時(shí)數(shù)字教材對學(xué)習(xí)者的各種反饋要合乎情理。仿真內(nèi)容呈現(xiàn)的圖像及色彩要反映客觀的真實(shí)性，不能使學(xué)習(xí)者對教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生誤解和偏差理解。

(三)集成性

在保證教學(xué)性和科學(xué)性的前提下，數(shù)字教材的特性主要表現(xiàn)在信息載體的集成上，即如何對文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、聲音等進(jìn)行藝術(shù)加工和處理，使其具有較強(qiáng)的表現(xiàn)力和感染力。在進(jìn)行媒體集成設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需求和不同媒體的特性與功能，做到科學(xué)選擇、優(yōu)化組合媒體形式，使其發(fā)揮各自的表現(xiàn)力，使教學(xué)內(nèi)容得以充分展示。

(四)交互性

交互性是指教師、學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)對媒體操作方便、控制靈活，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)學(xué)習(xí)的程度與需要隨時(shí)搜索、尋求幫助與評定，人與計(jì)算機(jī)之間形成一問一答、互相交流信息的特征。數(shù)字教材要設(shè)計(jì)出使學(xué)習(xí)者容易接受、掌握和使用性能良好的用戶界面來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，學(xué)習(xí)者可以通過交互界面輸入一定的信息，而計(jì)算機(jī)則通過交互界面向?qū)W習(xí)者呈現(xiàn)相應(yīng)的反饋信息。交互界面的主要表現(xiàn)有窗口、菜單、按扭、圖標(biāo)等多種形式。

(五)實(shí)用性

數(shù)字教材在設(shè)計(jì)上要充分考慮教學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)者的實(shí)際情況，并非所有的教學(xué)內(nèi)容都要設(shè)計(jì)為多媒體形式。只有當(dāng)用多媒體課件能有效地突破教學(xué)難點(diǎn)，引起學(xué)生興趣，能收到較為理想的教學(xué)效果時(shí)，才考慮設(shè)計(jì)多媒體教學(xué)課件。同時(shí)數(shù)字教材中設(shè)計(jì)的各種多媒體課件也要考慮教師、學(xué)生實(shí)用中的操作便捷、合理、靈活程度，以獲得更高的實(shí)用性。

(六)個(gè)性化

人在認(rèn)知方面存在個(gè)性化差異，這種個(gè)性化差異可分為三種類型：視覺型、聽覺型和觸覺型。在設(shè)計(jì)數(shù)字教材時(shí)，應(yīng)提供視覺方面的圖文、聽覺方面的音響或語音、觸覺方面的手動(dòng)操縱等使用方式，以滿足學(xué)習(xí)者綜合認(rèn)知的培養(yǎng)和個(gè)性化的需求；對于認(rèn)知能力不同的學(xué)習(xí)者，要提供不同程度的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)路徑；還應(yīng)使學(xué)習(xí)者能夠根據(jù)個(gè)人需要和興趣，方便地選擇學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)內(nèi)容以及調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)進(jìn)度。

(七)經(jīng)濟(jì)性

數(shù)字教材的建設(shè)，需要花費(fèi)大量的人力和物力，在內(nèi)容方面以較少的投入研發(fā)高質(zhì)量、高性價(jià)比的多媒體資源，應(yīng)是追求的目標(biāo)。在技術(shù)方面，還應(yīng)該根據(jù)用戶實(shí)際使用需求及電信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，合理部署數(shù)字教材的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，采用CDN推送等技術(shù)最大限度節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬，提高網(wǎng)絡(luò)使用效率。

三、第二代“人教數(shù)字教材”開發(fā)流程

基于前文所述的開發(fā)原則，第二代“人教數(shù)字教材”的開發(fā)流程分為教學(xué)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作開發(fā)三個(gè)階段。在理論層面上，數(shù)字教材的研發(fā)需要同時(shí)從宏觀、中觀、微觀三個(gè)層次進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)。宏觀層次是站在課程、學(xué)科和教學(xué)的角度，對數(shù)字教材進(jìn)行教學(xué)分析；中觀層次是站在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度，依據(jù)教學(xué)分析對數(shù)字教材的信息結(jié)構(gòu)、構(gòu)件組成、輔助工具、內(nèi)容呈現(xiàn)方式、交互方式等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)；微觀層次是站在技術(shù)角度，實(shí)現(xiàn)數(shù)字教材的設(shè)計(jì)，形成最終的產(chǎn)品。這三個(gè)層次對應(yīng)數(shù)字教材開發(fā)流程中的三個(gè)主要階段，分別從不同的視角綜合體現(xiàn)數(shù)字教材的開發(fā)原則。

從課程與教學(xué)論的角度看，紙質(zhì)教材自身已經(jīng)具有了課程屬性和教學(xué)屬性。紙質(zhì)教材在編排上符合學(xué)科課程的整體規(guī)劃和課程標(biāo)準(zhǔn)，在教材內(nèi)容設(shè)計(jì)上也已考慮了一般的教學(xué)方法和評價(jià)方法。第二代“人教數(shù)字教材”以紙質(zhì)教材為藍(lán)本，本質(zhì)上是在紙質(zhì)教材已有課程與教學(xué)的基礎(chǔ)優(yōu)勢上，結(jié)合信息技術(shù)對教材進(jìn)行二次教學(xué)分析，并設(shè)計(jì)開發(fā)出能夠滿足新教學(xué)理念信息化教學(xué)環(huán)境的數(shù)字教材。

(一)教學(xué)分析階段

在教學(xué)分析階段，首先應(yīng)該整體地分析學(xué)習(xí)條件，包括了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力，分析學(xué)習(xí)者的先行知識背景和已具備的技能，以及調(diào)查學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)環(huán)境。了解和分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力、知識技能基礎(chǔ)是數(shù)字教材設(shè)計(jì)開發(fā)的基礎(chǔ)，也是保障數(shù)字教材能符合教育性、實(shí)用性、個(gè)性化、交互性等原則的先決條件。調(diào)查學(xué)習(xí)者所處學(xué)習(xí)環(huán)境的重點(diǎn)是調(diào)查數(shù)字教材的應(yīng)用技術(shù)環(huán)境。我國的基礎(chǔ)教育發(fā)展存在一定程度的不平衡，不同省份、地區(qū)、學(xué)校之間的信息技術(shù)環(huán)境相差很多。有些學(xué)校在教室中只有教師用的計(jì)算機(jī)和投影設(shè)備，有些學(xué)校則在教室中配有交互式電子白板，條件更好的地方甚至具備學(xué)生人手一臺(tái)筆記本電腦或平板終端的條件。不同的學(xué)習(xí)環(huán)境對數(shù)字教材的需求存在差異，如：交互式電子白板一般需要數(shù)字教材具有較好的交互性，平板終端則要求資源具有可觸控操作的特點(diǎn)。

其次，教學(xué)分析階段還要明確數(shù)字教材各章、節(jié)、欄目的教學(xué)目標(biāo)。確定教學(xué)目標(biāo)需要從兩個(gè)角度進(jìn)行分析：一方面要分析課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的課程目標(biāo)和課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)要求，另一方面要調(diào)查和分析學(xué)習(xí)者的實(shí)際知識需求。具體的教學(xué)目標(biāo)總是需要反映課程標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上還要面向?qū)W習(xí)者的實(shí)際發(fā)展方向。當(dāng)具體的教學(xué)目標(biāo)確定下來后，設(shè)計(jì)開發(fā)工作就有了明確的方向，所有的內(nèi)容設(shè)計(jì)、構(gòu)件設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)等環(huán)節(jié)都將圍繞教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行。

教學(xué)分析的最后一個(gè)步驟是分析教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)目標(biāo)已明確的基礎(chǔ)上，根據(jù)紙質(zhì)教材中已有的文字、圖片內(nèi)容進(jìn)行延伸分析，確立數(shù)字教材中對應(yīng)每個(gè)教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容。此外，還需要對整個(gè)課程的內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，明確在課程體系下不同教學(xué)內(nèi)容間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。最后，還需要進(jìn)一步將每個(gè)教學(xué)內(nèi)容分解為相對獨(dú)立的知識結(jié)構(gòu)，例如在分析初中物理“測量平均速度”這一教學(xué)內(nèi)容時(shí)，可將其涉及到的知識分解為：核心知識(即平均速度)、儀器知識、測量知識、應(yīng)用性知識、拓展知識等，就單一內(nèi)容形成獨(dú)立知識結(jié)構(gòu)。

(二)產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段

在進(jìn)行教學(xué)分析后，開發(fā)進(jìn)入產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段。數(shù)字教材的產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般從教學(xué)策略設(shè)計(jì)、教學(xué)情教學(xué)策略設(shè)計(jì)分為兩個(gè)層次。大層次上需要依據(jù)教材內(nèi)容之間的整體結(jié)構(gòu)關(guān)系確立課程實(shí)施的框架結(jié)構(gòu)，依據(jù)學(xué)科特點(diǎn)選擇數(shù)字化教學(xué)工具，并以此確定數(shù)字教材的頁面結(jié)構(gòu)。小層次上則需要設(shè)計(jì)與每一個(gè)知識點(diǎn)相對應(yīng)的教學(xué)策略和學(xué)習(xí)評價(jià)，確立與某種認(rèn)知類型相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)。

數(shù)字教材的教學(xué)情境設(shè)計(jì)也有兩個(gè)層次。一個(gè)層次是教學(xué)實(shí)踐情境的設(shè)計(jì)，在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，由設(shè)計(jì)者模擬構(gòu)畫各種可能出現(xiàn)的數(shù)字教材實(shí)際應(yīng)用的教學(xué)情境。設(shè)計(jì)者需要考慮的是：在某個(gè)教學(xué)實(shí)際情境下，教師會(huì)采用的教學(xué)模式有什么，困難在哪里，需要哪些資源支持教學(xué)，以及如何評價(jià)教學(xué)結(jié)果等。另一個(gè)層次是知識教學(xué)中的情境設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是圍繞知識點(diǎn)和學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出能促進(jìn)一個(gè)知識點(diǎn)理解和掌握的學(xué)習(xí)情境。

教學(xué)構(gòu)件是數(shù)字教材中以富媒體形式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的獨(dú)立組件。在進(jìn)行教學(xué)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，先確定需要表達(dá)的教學(xué)文本化內(nèi)容，再確定用于富媒體表現(xiàn)的聲音、圖表、圖片、動(dòng)畫、視頻等聽覺和視覺化內(nèi)容，整體上形成圍繞內(nèi)容的多種媒體的合理集成設(shè)計(jì)。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最后一個(gè)步驟是完成數(shù)字教材的設(shè)計(jì)腳本。數(shù)字教材的設(shè)計(jì)腳本包含了對數(shù)字教材的完整教學(xué)分析、教學(xué)策略設(shè)計(jì)、對兩個(gè)層次的教學(xué)情境的設(shè)計(jì)和每一個(gè)教學(xué)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。完整的設(shè)計(jì)腳本中還包括了最終確定下來的構(gòu)件種類和總數(shù)量的規(guī)劃，每一個(gè)內(nèi)容模塊和構(gòu)件的立體化呈現(xiàn)方式，以及確定開發(fā)工作的流程。設(shè)計(jì)腳本是后續(xù)制作開發(fā)工作的基本藍(lán)圖，具有引導(dǎo)制作開發(fā)的作用。

(三)制作開發(fā)階段

數(shù)字教材的制作開發(fā)階段是依據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段形成的腳本，運(yùn)用開發(fā)工具及遵循開發(fā)流程而進(jìn)行的媒體制作、程序開發(fā)過程。制作開發(fā)階段一般分為：數(shù)字教材主體內(nèi)容的開發(fā)，構(gòu)件的制作開發(fā)，以及將主體內(nèi)容和構(gòu)件組合成數(shù)字教材三個(gè)環(huán)節(jié)。

進(jìn)行數(shù)字教材主體內(nèi)容的開發(fā)，需要根據(jù)常見的數(shù)字教材呈現(xiàn)終端(如顯示器、交互式電子白板、平板電腦等)的特點(diǎn)，對教科書內(nèi)容進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，將教科書內(nèi)容劃分為若干相對獨(dú)立的模塊。依據(jù)模塊內(nèi)容的特點(diǎn)，開發(fā)人員會(huì)選定若干適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)模板，對模塊化的內(nèi)容進(jìn)行重新排版，最后會(huì)形成適宜常用終端呈現(xiàn)的數(shù)字教材主體內(nèi)容。

構(gòu)件的制作開發(fā)首先需要開發(fā)人員依據(jù)教學(xué)構(gòu)件設(shè)計(jì)選擇適當(dāng)?shù)奈谋尽D片、音頻、視頻、動(dòng)畫、虛擬教學(xué)工具等基礎(chǔ)素材，供構(gòu)制作使用。其次要將選出的素材導(dǎo)入開發(fā)工具中，按照構(gòu)件開發(fā)腳本將素材整合加工為教學(xué)構(gòu)件。最后還需要依據(jù)構(gòu)件設(shè)計(jì)，對加工好的教學(xué)構(gòu)件進(jìn)行檢查。

在數(shù)字教材的主體內(nèi)容和構(gòu)件都開發(fā)完畢后，開發(fā)人員可使用數(shù)字出版平臺(tái)，將制作好的數(shù)字教材主體內(nèi)容和構(gòu)件進(jìn)行組合，形成數(shù)字教材。此即完成了數(shù)字教材的全部開發(fā)流程。

四、第二代“人教數(shù)字教材”的測試

在完成數(shù)字教材的開發(fā)后，還需要對數(shù)字教材進(jìn)行一系列的測試工作，以確保數(shù)字教材的品質(zhì)。測試主要從教學(xué)內(nèi)容、框架結(jié)構(gòu)、教學(xué)構(gòu)件、用戶界面四個(gè)方面進(jìn)行。

(一)教學(xué)內(nèi)容的測試

教學(xué)內(nèi)容的測試是數(shù)字教材測試中最重要的部分。在對數(shù)字教材的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行測試時(shí)，首先應(yīng)該依據(jù)科學(xué)性原則檢查教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性，確保內(nèi)容準(zhǔn)確無誤。此外，還應(yīng)基于教學(xué)設(shè)計(jì)中設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)，檢查數(shù)字教材的內(nèi)容和構(gòu)件是否適合相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，以及數(shù)字教材內(nèi)容是否適合學(xué)習(xí)者的需求。

教學(xué)內(nèi)容的測試還要檢查內(nèi)容組織的連續(xù)性、序列性和整合性，檢查教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)關(guān)系是否正確，以及內(nèi)容與不同圖式的匹配關(guān)系、學(xué)生練習(xí)及測試的應(yīng)用結(jié)構(gòu)是否適當(dāng)。

(二)系統(tǒng)架構(gòu)的測試

系統(tǒng)架構(gòu)是數(shù)字教材能否穩(wěn)定、有效、安全使用的技術(shù)保障。在測試過程中，需要對系統(tǒng)架構(gòu)的穩(wěn)定性、可靠性、安全性和可擴(kuò)展性進(jìn)行測試。

系統(tǒng)架構(gòu)的穩(wěn)定性指系統(tǒng)在軟件工程上的程序運(yùn)行穩(wěn)定程度，測試過程需要在7×24小時(shí)內(nèi)檢測程序運(yùn)行是否穩(wěn)定，是否具有較高的容錯(cuò)能力，是否在各種信息輸入時(shí)持續(xù)保持預(yù)期內(nèi)的合理反應(yīng)而不至于系統(tǒng)崩潰。

系統(tǒng)架構(gòu)的可靠性指系統(tǒng)整體上在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)無故障地工作的性質(zhì)?？煽啃詼y試建立在系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，測試要求系統(tǒng)在7×24小時(shí)內(nèi)對用戶的各種操作給予正確的反饋。在第二代“人教數(shù)字教材”的系統(tǒng)中，采用了三層體系架構(gòu)，并且對用戶權(quán)限進(jìn)行多級控制，再配合相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，使得系統(tǒng)具有非常高的可靠性，同時(shí)系統(tǒng)還滿足了易學(xué)、易用、易維護(hù)的用戶需求。

數(shù)字教材系統(tǒng)架構(gòu)的安全性主要指內(nèi)容數(shù)據(jù)和生成數(shù)據(jù)在產(chǎn)生、傳輸、存儲(chǔ)、使用等各環(huán)節(jié)的上安全性，既包括防止數(shù)據(jù)丟失、損壞造成危害，也包括對內(nèi)容著作權(quán)、用戶信息等方面的保護(hù)。在系統(tǒng)整體穩(wěn)定、可靠的基礎(chǔ)上，安全性測試的核心是用戶信息和著作權(quán)的保護(hù)，需要通過測試檢測系統(tǒng)是否留有會(huì)造成信息泄露的后門，以及著作權(quán)保護(hù)方式是否有效。在第二代“人教數(shù)字教材”系統(tǒng)中采用了DRM(Digital Rights Management)著作權(quán)保護(hù)技術(shù)，可以有效地保護(hù)數(shù)字教材整體與構(gòu)件的著作權(quán)。

隨著業(yè)務(wù)量的增長、管理要求的提高、新業(yè)務(wù)功能的出現(xiàn)，測試中還要充分考慮系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。測試中需要關(guān)注：在不改動(dòng)平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)的前提下，在用戶數(shù)量超過預(yù)期數(shù)量時(shí)，能否進(jìn)行系統(tǒng)增容；能否夠根據(jù)用戶需求發(fā)展的情況進(jìn)行功能擴(kuò)展，并可以支持業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，支持主流產(chǎn)品平臺(tái)對接。

(三)教學(xué)構(gòu)件的測試

包含各種教學(xué)構(gòu)件是數(shù)字教材的一個(gè)特點(diǎn)，因此在測試數(shù)字教材時(shí)，對每一個(gè)教學(xué)構(gòu)件的測試是必不可少的。對每個(gè)教學(xué)構(gòu)件而言，教育性和科學(xué)性是首先應(yīng)該測試的部分。在測試中需要檢查教學(xué)構(gòu)件是否與數(shù)字教材的內(nèi)容結(jié)構(gòu)相匹配，構(gòu)件的應(yīng)用設(shè)計(jì)是否符合教學(xué)要求，構(gòu)件的內(nèi)容是否科學(xué)、準(zhǔn)確、合理。

在集成性和經(jīng)濟(jì)性原則下，需要測試教學(xué)構(gòu)件的靈活性，檢測教學(xué)構(gòu)件能否重組、復(fù)用，構(gòu)件的內(nèi)容能否升級、更新。教學(xué)構(gòu)件的測試還包括對審美設(shè)計(jì)的檢測。需要檢查教學(xué)構(gòu)件的靜態(tài)設(shè)計(jì)構(gòu)圖、造型及色彩運(yùn)用情況，測試動(dòng)畫及視頻圖像等動(dòng)態(tài)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)過程是否流暢、有無馬賽克等。

(四)用戶界面的測試

用戶界面是數(shù)字教育產(chǎn)品中的關(guān)鍵組成部分，直接影響到數(shù)字教育產(chǎn)品的實(shí)用和用戶體驗(yàn)度。用戶界面的測試包括界面視覺感觀、交互性和用戶界面上鏈接結(jié)構(gòu)。

視覺感觀的測試包括了對用戶界面設(shè)計(jì)風(fēng)格的檢查，界面中的行列分區(qū)及內(nèi)容設(shè)置是否的當(dāng)，界面的色彩、對比度、高亮區(qū)、背景色等是否協(xié)調(diào)、是否符合基礎(chǔ)教育階段的學(xué)生生理和心理特點(diǎn)。

在對用戶界面的交互性進(jìn)行測試時(shí)，需要關(guān)注供學(xué)習(xí)者控制的交互類型及交互方式是否得當(dāng)，檢查撤消與恢復(fù)用戶操作的功能是否具備，測試屏面移動(dòng)的可能性、反饋指導(dǎo)和幫助工具的有效性，以及測試交互界面是否能夠支持教學(xué)活動(dòng)中的信息交流或?qū)W習(xí)合作。

最后還需要測試用戶界面的鏈接結(jié)構(gòu)，檢查數(shù)字教材內(nèi)部的內(nèi)容鏈接關(guān)系是否清晰，各種構(gòu)件間的鏈接結(jié)構(gòu)是否準(zhǔn)確，還需要測試數(shù)字教材的外部鏈接是否有效、準(zhǔn)確。

五、數(shù)字教材的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)

數(shù)字教材的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是一項(xiàng)必要而又復(fù)雜的系統(tǒng)工程。對我國目前的教育信息化來說，如果數(shù)字教材設(shè)計(jì)與開發(fā)缺少了標(biāo)準(zhǔn)，則易出現(xiàn)眾多出版社或信息技術(shù)企業(yè)開發(fā)出彼此不兼容的數(shù)字教材。從實(shí)際應(yīng)用來看，通常中小學(xué)生都會(huì)使用2個(gè)或2個(gè)以上出版社出版的教材，互不兼容的數(shù)字教材勢必會(huì)給使用者帶來麻煩。

在研究第二代人教數(shù)字教材時(shí)，我們也考慮到了數(shù)字教材的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)問題。目前在行業(yè)層面，已由教育信息化標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)提出了“電子課本信息模型標(biāo)準(zhǔn)”(這里的電子課本與數(shù)字教材為同一概念)，該標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將于2015年由國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)發(fā)布實(shí)施。“電子課本信息模型標(biāo)準(zhǔn)”是一個(gè)技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn)，其中對廣義的數(shù)字教材的各種語義、信息層次結(jié)構(gòu)和各類組件的元數(shù)據(jù)進(jìn)行了規(guī)范[4]。但仍應(yīng)該看到，這樣一個(gè)廣義數(shù)字教材的信息模型標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于基礎(chǔ)教育領(lǐng)域時(shí)，勢必存在過于籠統(tǒng)，缺乏與基礎(chǔ)教育課程、教學(xué)結(jié)合等問題。因此，當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)需要關(guān)注在已有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，制訂出符合基礎(chǔ)教育數(shù)字教材的特征的細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)體系。

從數(shù)字教材的研發(fā)所涉及的領(lǐng)域來看，數(shù)字教材的標(biāo)準(zhǔn)涉及到至少三個(gè)方面。首先是從教育技術(shù)角度看，應(yīng)制訂出一系列的能應(yīng)用于基礎(chǔ)教育的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)方向，除了前面提過的信息模型標(biāo)準(zhǔn)外，電子課本包裝規(guī)范以及應(yīng)用指南等標(biāo)準(zhǔn)文件也正在研制中。其次，還要從數(shù)字出版角度看待數(shù)字教材的標(biāo)準(zhǔn)化問題，這里涉及到數(shù)字教材的出版元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)等。最后，數(shù)字教材的研發(fā)還要從課程標(biāo)準(zhǔn)的角度建立其內(nèi)容的編寫、開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，要明確數(shù)字教材中內(nèi)容的數(shù)量、難度、類型等應(yīng)遵循的規(guī)范。

在數(shù)字教材標(biāo)準(zhǔn)體系中，也需要包含相應(yīng)的終端、平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。終端、平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)需要制訂數(shù)字教材與它們之間的適配規(guī)范，數(shù)字教育內(nèi)容閱讀器通用技術(shù)規(guī)范，數(shù)字教育內(nèi)容終端適配標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字教育內(nèi)容投送系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范，數(shù)字教育內(nèi)容資源服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范，數(shù)字教育內(nèi)容工程平臺(tái)接口規(guī)范等一系列指導(dǎo)終端和平臺(tái)設(shè)計(jì)開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，使數(shù)字教材能夠更大范圍的在各種終端、平臺(tái)中流暢使用。應(yīng)用服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)是指數(shù)字教材在使用過程中應(yīng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)，以及第三方機(jī)構(gòu)通過數(shù)字教材對基礎(chǔ)教育師生提供各種服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)。例如數(shù)字教育內(nèi)容使用統(tǒng)計(jì)服務(wù)規(guī)范、數(shù)字教育內(nèi)容使用效果評價(jià)服務(wù)規(guī)范、互動(dòng)數(shù)字教育內(nèi)容使用效果評價(jià)服務(wù)規(guī)范、數(shù)字教育出版產(chǎn)品版權(quán)登記要求等。

六、結(jié)語

2013年9月，人教社成功研究開發(fā)了義務(wù)教育主要學(xué)科起始年級的第二代“人教數(shù)字教材”。在這個(gè)過程中，我們獲得了寶貴的數(shù)字教材研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，也總結(jié)提煉出了若干數(shù)字教材的創(chuàng)新理論和模型，并通過實(shí)踐證明了最初的一些想法和設(shè)計(jì)是可行的。隨著探索與實(shí)踐的深入，我們也在不斷根據(jù)實(shí)際情況對數(shù)字教材的建設(shè)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。

從教育信息化發(fā)展的大趨勢看，為了實(shí)現(xiàn)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》中提出的“信息技術(shù)與教育融合發(fā)展”的目標(biāo)，數(shù)字教材的深入研究和開發(fā)推進(jìn)是一項(xiàng)重要工作?？梢灶A(yù)見，在不久的將來，數(shù)字教材將在信息化教學(xué)環(huán)境中逐漸體現(xiàn)核心地位和基礎(chǔ)作用，成為全面提升基礎(chǔ)教育信息化發(fā)展的基礎(chǔ)。當(dāng)然，這些都要求我們繼續(xù)投入力量，對數(shù)字教材的研究和建設(shè)工作進(jìn)行完善[5]。

[1] 高路.我國第一代電子教材──人教電子教材問世[J].課程·教材·教法，2002,(5)：44.

[2] 曾天山. 教材論[M]. 南昌：江西教育出版社，1997.

[3] 中華人民共和國教育部. 教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)[EB/OL]. http://www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/133322.html,2014-07-07.

[4] CELTS-49.2，電子課本的信息模型[S].

[5] 規(guī)劃編制專家組. 《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》解讀[M].北京：人民教育出版社，2013.

康合太：編審，碩士，人教云漢數(shù)媒科技有限公司首席執(zhí)行官，研究方向?yàn)榛A(chǔ)教育數(shù)字出版(kanght@pep.com.cn)。

沙沙：編輯中級，碩士，研究方向?yàn)樾畔⒓夹g(shù)與課程整合(shas@pep.com.cn)。

2014年6月30日

責(zé)任編輯：馬小強(qiáng)

Research and Practice on Digital Textbook Development

Kang Hetai, Sha Sha
(People’s Education Yunhan Digital Publishing Co.,Ltd. , Beijing 100081)

This essay defines the concept of digital textbook, studies its position in the informatization of China’s basic education,examines its basic and core functions in the educational informatization by a comprehensive analysis from curriculum, teaching,and technology aspects. The author takes “PEP digital textbook 2.0” as an example, summarizes seven principles of development that digital textbooks need to follow: educational, scientific, integrated, interactive, usable, personalized and economical. The essay introduces the developing and testing process of the “PEP digital textbook 2.0”, proposes a three-stage development process of“teaching analysis, product design, production development” and four test perspectives of “content of teaching, system structuring,construction of teaching and user interface”. Lastly it brie fly discussed the standardization of digital textbook.

Digital Textbook; Principle of Design; Process of Development; Standardization

G434

A

1006—9860(2014)11—0080—05

* 本文系全國教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃教育部規(guī)劃課題“初中英語網(wǎng)絡(luò)教材有效模式的研究”(課題編號：FFB090697)成果。