胡畔　王冬青

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和個(gè)人移動(dòng)終端設(shè)備的普及，“云服務(wù)+終端”模式已成為數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的主要特征。作為云端環(huán)境下數(shù)字內(nèi)容服務(wù)的重要組成部分，電子教材已經(jīng)成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)。EPUB3.0是新一代電子書國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，尤其適合新型電子教材的制作和出版。本文探討了EPUB3.0電子教材的功能特性與優(yōu)勢(shì)，分析了電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)對(duì)情境化學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)及社會(huì)化學(xué)習(xí)的功能支持，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于云端環(huán)境的EPUB3.0電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：云端環(huán)境；EPUB3.0；電子書；電子教材

【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009-8097（2014）01-0119-08

引言

隨著云計(jì)算與移動(dòng)通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，以及電子書閱讀器、平板電腦、智能手機(jī)等便攜式終端設(shè)備的普及，移動(dòng)閱讀己成為人們的一種生活方式，也逐漸改變了人們的思維習(xí)慣與學(xué)習(xí)方式，形成了從電子學(xué)習(xí)到移動(dòng)學(xué)習(xí)，再到泛在學(xué)習(xí)的發(fā)展變革。

電子書是電子閱讀環(huán)境中知識(shí)內(nèi)容的承載者，也是構(gòu)建新型數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的重要內(nèi)容保障。深入研究與探討電子書的格式標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)開發(fā)、閱讀軟件與平臺(tái)服務(wù)等一系列問題，構(gòu)建基于云服務(wù)平臺(tái)與數(shù)字化學(xué)習(xí)終端的電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)，是電子書和電子教材應(yīng)用與推廣的前提，也是促進(jìn)電子閱讀與數(shù)字化學(xué)習(xí)融合的重要環(huán)節(jié)。

一、電子書格式標(biāo)準(zhǔn)與EPUB3.0閱讀軟件

1.電子書格式標(biāo)準(zhǔn)與電子教材出版

電子書是指以數(shù)字形式制作、出版、存取和使用的出版物，通常需借助一定的閱讀軟件和電子設(shè)備進(jìn)行讀取。新媒體聯(lián)盟（NMC）發(fā)布的The 2010 Horizon Report與The 2011 HorizonReport兩個(gè)報(bào)告都指出電子書將在未來2～3年發(fā)展成熟并深刻影響教育領(lǐng)域。電子教材是一類遵循學(xué)生閱讀規(guī)律、有利于組織學(xué)習(xí)活動(dòng)、符合課程目標(biāo)要求、按圖書風(fēng)格編排的電子書或電子讀物。相對(duì)于傳統(tǒng)的紙制教材來說，電子教材具有易于保存、更新和傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。

目前，國(guó)內(nèi)外電子書格式多達(dá)數(shù)十種，比較常用的格式包括PDF、KF8、CEB、AZW、UMD、PDG、MOBI、CAJ、VIP、iBooks、EPUB等。其中，以PDF為代表的面向印刷流程的固定版式電子書標(biāo)準(zhǔn)，能夠比較真實(shí)地反映原文檔的格式、字體、版式和圖片等要素，但不支持自動(dòng)排版，缺少文檔邏輯信息和富媒體、強(qiáng)交互特性，并不適合新型電子教材出版。隨著跨媒體出版的興起，尤其是目前電子書的載體逐步向移動(dòng)媒體終端過渡，許多大型IT公司都推出了基于XML并能支持HTML5、CSS等Web技術(shù)的新一代電子書格式標(biāo)準(zhǔn)，如亞馬遜的KF8、蘋果的iBooks及國(guó)內(nèi)方正的DPUB等。這些新格式標(biāo)準(zhǔn)能夠有效滿足新型電子教材在多種終端上的應(yīng)用需求，但不同企業(yè)出于保護(hù)自身商業(yè)利益與內(nèi)容資源等因素的考慮，各自所支持的私有格式之間難以統(tǒng)一和兼容，導(dǎo)致內(nèi)容資源和閱讀系統(tǒng)重復(fù)開發(fā)問題嚴(yán)重，也嚴(yán)重制約了電子教材的發(fā)展與普及。同時(shí)，各公司通常將其私有格式電子書與閱讀軟件、閱讀器硬件終端及數(shù)字內(nèi)容平臺(tái)關(guān)聯(lián)綁定，形成一個(gè)極為封閉的系統(tǒng)，難以適用于數(shù)字教育出版的發(fā)展與應(yīng)用需求。

2.EPUB3.0標(biāo)準(zhǔn)的功能特性

EPUB是國(guó)際數(shù)字出版論壇IDPF（International Digital Publishing Forum）發(fā)布的電子書開放國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，自發(fā)布以來得到了眾多終端廠商、平臺(tái)開發(fā)商及主流出版商的支持與認(rèn)可，已逐漸成為開放電子書格式的主流標(biāo)準(zhǔn)。IDPF自2006年以來先后發(fā)布了多個(gè)EPUB版本，其中，EPUB2.0得到了以E-Ink技術(shù)為基礎(chǔ)的專用電子書閱讀器的普遍支持。專用電子書閱讀器的主要優(yōu)勢(shì)是低功耗和視力保護(hù)，但同時(shí)存在不能支持動(dòng)態(tài)媒體格式、翻頁(yè)速度慢、交互性不強(qiáng)等缺陷。隨著平板電腦等新一代數(shù)字化學(xué)習(xí)終端的快速發(fā)展，其良好的動(dòng)態(tài)富媒體支持及自然人機(jī)交互體驗(yàn)對(duì)電子教材提出了更高的要求。祝智庭等認(rèn)為新型電子教材應(yīng)該具備開放性、關(guān)聯(lián)性、互動(dòng)性與富媒體性。面對(duì)終端設(shè)備和Web技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)，IDPF于2011年發(fā)布了EPUB3.0標(biāo)準(zhǔn)。EPUB3.0支持豐富的數(shù)字化媒體、多樣的內(nèi)容布局與呈現(xiàn)方式、深度用戶交互以及動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)和響應(yīng)，能更好的滿足新型電子教材的出版需求。

（1）富媒體性

EPUB3.0標(biāo)準(zhǔn)支持在電子教材中嵌入音頻、視頻、SVG矢量圖以及基于MathML語(yǔ)言的數(shù)學(xué)公式。此外，EPUB3.0標(biāo)準(zhǔn)利用同步多媒體集成語(yǔ)言SMIL（Synchronous Multimedia IntegrateLanguage）能夠?qū)⒁纛l剪輯片段與文本對(duì)象關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)電子教材中文本對(duì)象的點(diǎn)讀功能。

（2）強(qiáng)交互性

基于HTML5、CSS及JavaScript腳本語(yǔ)言，EPUB3.0電子教材內(nèi)能夠嵌入和集成各種交互性的教學(xué)活動(dòng)，包括互動(dòng)教學(xué)游戲以及單選、多選、填空等多種客觀題型的評(píng)測(cè)與反饋。

（3）關(guān)聯(lián)性

EPUB3.0標(biāo)準(zhǔn)在元數(shù)據(jù)中引入鏈接元素“l(fā)ink”，能夠引用和關(guān)聯(lián)與電子書相關(guān)的各種資源。此外，EPUB3.0制定了一套片段標(biāo)識(shí)符規(guī)范CFI（Canonical Fragment Identifier），用于描述電子教材中任意內(nèi)容的標(biāo)識(shí)和鏈接方式。學(xué)習(xí)者可以將學(xué)習(xí)過程中的生成性信息與電子教材中的各種對(duì)象進(jìn)行精確關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的動(dòng)態(tài)生成和進(jìn)化發(fā)展。

（4）開放性

EPUB3.0作為一個(gè)開放的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)任何個(gè)人與組織都是透明和免費(fèi)的，它不但支持如HTML5、CSS3、DAISY等開放技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也支持如SVG、OGG、WebM等開放、免費(fèi)的媒體文件格式，從而為電子教材的制作與開發(fā)提供了一個(gè)自由開放的環(huán)境，有利于EPUB3.0格式電子教材的推廣普及與內(nèi)容互操作。

3.EPUB3.0電子書閱讀軟件的現(xiàn)狀

隨著EPUB3.0不斷推廣普及，其逐漸得到了許多知名閱讀軟件的支持，如Adobe公司的Adobe Digital Editions，蘋果公司iPad上的閱讀軟件iBooks，索尼公司的Sony Reader等。此外，一些公司與機(jī)構(gòu)也都推出了專門支持EPUB3.0的閱讀軟件或系統(tǒng)，如IDPF開發(fā)的開源軟件項(xiàng)目Readium，InfogridPacific公司開發(fā)的AZARDI，AEL Data公司開發(fā)的Lektz eBookReader，Bluefire Productions公司開發(fā)的Bluefire reader以及香港應(yīng)用科技研究院開發(fā)的ASTRI-Bee等。盡管以上閱讀軟件能夠支持EPUB3.0標(biāo)準(zhǔn)，但難以滿足云端環(huán)境下電子教材的應(yīng)用需求。首先，依據(jù)美國(guó)圖書行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的最新調(diào)查報(bào)告“EPUB3 Support Grid”，大多數(shù)閱讀軟件對(duì)EPUB3.0標(biāo)準(zhǔn)特性的支持還不全面；其次，以上閱讀軟件不能夠提供完善的學(xué)習(xí)輔助功能與服務(wù)，包括筆記記錄與分享、文本內(nèi)容標(biāo)注、測(cè)評(píng)與反饋等；第三，一些國(guó)外公司雖然提供了包含內(nèi)容服務(wù)平臺(tái)在內(nèi)的商業(yè)化整體解決方案，但不能綜合考慮泛在學(xué)習(xí)情境下電子書的內(nèi)容設(shè)計(jì)與整合，構(gòu)建功能完善的電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

二、EPUB3.0電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的硬件特性、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、應(yīng)用情境等因素，構(gòu)建一個(gè)功能完備、界面友好的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，以有效支持學(xué)習(xí)者泛在情境下的自主探究學(xué)習(xí)，具體要求如下。

首先，隨著終端設(shè)備性能的不斷提升，新型數(shù)字化學(xué)習(xí)終端通常具備強(qiáng)大的芯片處理能力和高分辨率彩色顯示屏。學(xué)習(xí)系統(tǒng)中資源內(nèi)容的設(shè)計(jì)與展示應(yīng)充分發(fā)揮終端設(shè)備的硬件優(yōu)勢(shì)，不僅局限于圖像、音頻、視頻等媒體內(nèi)容，還可以引入3D圖形、全景圖等新的知識(shí)內(nèi)容呈現(xiàn)形式。此外，學(xué)習(xí)系統(tǒng)的交互方式設(shè)計(jì)也應(yīng)充分利用學(xué)習(xí)終端的多點(diǎn)觸控屏幕、攝像頭、麥克風(fēng)等硬件模塊，為學(xué)習(xí)者提供更加自然和諧的人機(jī)交互體驗(yàn)。

其次，由于無線網(wǎng)絡(luò)范圍無法有效覆蓋、網(wǎng)絡(luò)帶寬不足等制約因素，云端網(wǎng)絡(luò)環(huán)境難以確保學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地訪問與獲取學(xué)習(xí)資源。因此，電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的本地化，以支持離線狀態(tài)下學(xué)習(xí)者的自主探究學(xué)習(xí)；同時(shí)，學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)該具備資源下載及數(shù)據(jù)交換的自動(dòng)化、智能化特性，以支持學(xué)習(xí)者的在線協(xié)作學(xué)習(xí)與社會(huì)化學(xué)習(xí)。

第三，學(xué)習(xí)者在移動(dòng)環(huán)境下通常難以連貫、系統(tǒng)地進(jìn)行學(xué)習(xí)，因此，學(xué)習(xí)系統(tǒng)中內(nèi)容資源的設(shè)計(jì)應(yīng)具備資源內(nèi)容片狀化、資源形式特殊化、內(nèi)容呈現(xiàn)簡(jiǎn)潔化等特性。

2.系統(tǒng)的功能需求分析

國(guó)內(nèi)外研究者針對(duì)新型電子教材的功能特性與應(yīng)用需求進(jìn)行了許多有益的探索。陳桄等認(rèn)為應(yīng)該從結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn)、媒體可操控性、筆記功能、作業(yè)功能及管理功能等五個(gè)方面對(duì)電子教材的功能進(jìn)行考察。Wolfgang Beer等認(rèn)為一個(gè)具有情境感知功能的交互式電子書閱讀系統(tǒng)應(yīng)該具備多媒體內(nèi)容、多終端應(yīng)用、易于分發(fā)、情境感知和可離線應(yīng)用等特點(diǎn)。INTERACT（IntegratedModel of MultimediaInteractivity）是一個(gè)針對(duì)交互式多媒體教學(xué)提出的應(yīng)用模型，它包含用戶、學(xué)習(xí)環(huán)境以及學(xué)習(xí)者心理模型等學(xué)習(xí)變量。Yueh-Min Huang等引入該模型，從情境化、個(gè)性化、社會(huì)化三個(gè)方面設(shè)計(jì)了電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能模塊。如圖1所示，基于電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能模塊與INTERACT的映射關(guān)系，本研究認(rèn)為EPUB3.0電子書所具備的功能特性能夠有效支持學(xué)習(xí)者的情境化、個(gè)性化和社會(huì)化學(xué)習(xí)活動(dòng)，并提出了EPUB3.0電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)的具體功能需求。

（1）情境化學(xué)習(xí)支持

根據(jù)INTERACT理論，基于學(xué)習(xí)者需求創(chuàng)設(shè)特定的學(xué)習(xí)情境有助于認(rèn)知活動(dòng)發(fā)展，進(jìn)而影響學(xué)習(xí)行為活動(dòng)。EPUB3.0電子書支持音頻、視頻及文本同步發(fā)音等富媒體形式學(xué)習(xí)內(nèi)容，有助于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的理解與記憶，為主動(dòng)學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件。此外，在電子書學(xué)習(xí)環(huán)境中引入用戶控制的交互活動(dòng)能夠形成信息環(huán)路，有助于學(xué)習(xí)者主動(dòng)參與到知識(shí)建構(gòu)的過程中，提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和沉浸感?；贓PUB3.0標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)交互性支持，在EPUB3.0電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)各種交互活動(dòng)，如教學(xué)互動(dòng)游戲、試題評(píng)價(jià)與反饋等。

（2）個(gè)性化學(xué)習(xí)支持

學(xué)習(xí)行為活動(dòng)作為一個(gè)獨(dú)立元素能夠有效促進(jìn)學(xué)習(xí)者認(rèn)知活動(dòng)的發(fā)展。在基于資源的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者的行為活動(dòng)將會(huì)產(chǎn)生大量的生成性信息，這些生成性信息與學(xué)習(xí)資源緊密相關(guān)，形成了個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源。為滿足學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)需要，電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)支持生成性信息的記錄與存儲(chǔ)，包括文本標(biāo)注、筆記記錄、答案信息記錄、書簽設(shè)置等?；贓PUB3.0標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)性，電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)生成性信息與學(xué)習(xí)資源之間的精確鏈接，將生成性信息獨(dú)立存儲(chǔ)于云平臺(tái)，學(xué)習(xí)者可以隨時(shí)隨地的獲取個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，確保了學(xué)習(xí)過程的有效性與延續(xù)性。

（3）社會(huì)化學(xué)習(xí)支持

根據(jù)維果斯基的社會(huì)建構(gòu)主義理論，社會(huì)化學(xué)習(xí)能夠?qū)W(xué)習(xí)者在泛在學(xué)習(xí)情境下的思考與感受外化并進(jìn)行分享，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)者的社會(huì)交互性?；贓PUB3.0標(biāo)準(zhǔn)的開放性，在電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)支持社會(huì)化學(xué)習(xí)的功能，可以利用云存儲(chǔ)服務(wù)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)筆記、試題答案等信息的分享；此外，還可以借助于微博、短信等第三方應(yīng)用實(shí)現(xiàn)電子書內(nèi)容的分享，從而幫助學(xué)習(xí)者獲取更加全面的知識(shí)，以完成有意義的學(xué)習(xí)。

三、EPUB3.0電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

1.學(xué)習(xí)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

基于云端環(huán)境的EPUB3.0電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)包括EPUB3.0格式電子書、電子書閱讀軟件EPUB3.0 Reader、數(shù)字內(nèi)容管理與云服務(wù)平臺(tái)以及數(shù)字化學(xué)習(xí)終端四部分內(nèi)容，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

EPUB3.O電子書實(shí)質(zhì)上是一個(gè)后綴名為epub的zip格式壓縮文檔，它包含了各種類型的學(xué)習(xí)資源以及與資源組織、描述和呈現(xiàn)相關(guān)的文檔。數(shù)字內(nèi)容超市中提供的電子書主要為以紙制教材為藍(lán)本，以科學(xué)認(rèn)知理論和教學(xué)理論為指導(dǎo)設(shè)計(jì)開發(fā)的EPUB3.0電子教材。

電子書閱讀軟件EPUB3.0 Reader是學(xué)習(xí)系統(tǒng)的主要組成部分，它包括java語(yǔ)言開發(fā)的Android應(yīng)用程序和JavaScript語(yǔ)言開發(fā)的Web應(yīng)用程序兩個(gè)版本。EPUB3.0標(biāo)準(zhǔn)主要通過基于HTML5和CSS規(guī)范的xhtml內(nèi)容文檔對(duì)資源進(jìn)行組織與描述，并且對(duì)HTML5進(jìn)行了內(nèi)容和語(yǔ)義擴(kuò)展。因此，EPUB3.0 Reader的核心功能是調(diào)用瀏覽器引擎對(duì)xhtml內(nèi)容文檔進(jìn)行解析、渲染和呈現(xiàn)，將xhtml內(nèi)容文檔中EPUB3.0的擴(kuò)展內(nèi)容替換為瀏覽器引擎能夠識(shí)別和渲染的腳本內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)筆記記錄與存儲(chǔ)、學(xué)習(xí)過程跟蹤、試題評(píng)價(jià)與反饋等學(xué)習(xí)與閱讀輔助功能。

數(shù)字內(nèi)容管理與云服務(wù)平臺(tái)主要通過數(shù)字內(nèi)容超市和云盤為EPUB3.0電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)提供支持與服務(wù)。數(shù)字內(nèi)容超市主要提供包括電子書存儲(chǔ)、管理、購(gòu)買與結(jié)算在內(nèi)的各種功能與服務(wù)。云盤存儲(chǔ)服務(wù)則是通過與金山軟件公司合作，將金山快盤整合到云服務(wù)平臺(tái)中，利用金山快盤提供的OpenAPI進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)多終端數(shù)據(jù)同步及用戶間的數(shù)據(jù)共享。

數(shù)字化學(xué)習(xí)終端主要為內(nèi)容資源呈現(xiàn)與系統(tǒng)軟件運(yùn)行提供硬件支持，EPUB3.0電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)的硬件終端具備10.1寸多點(diǎn)觸控屏幕，搭載Android4.0操作系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的芯片處理能力及穩(wěn)定流暢的操控體驗(yàn)，能夠很好的支撐學(xué)習(xí)系統(tǒng)的運(yùn)行。

2.學(xué)習(xí)系統(tǒng)的界面與功能實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用EPUB3.0電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)習(xí)者可以進(jìn)行字體設(shè)置、筆記標(biāo)注等操作，主要應(yīng)用界面如圖3所示。此外，系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)文本點(diǎn)讀、筆記分享、學(xué)習(xí)過程跟蹤及自動(dòng)測(cè)評(píng)與反饋等功能。

（1）閱讀環(huán)境的設(shè)置

根據(jù)學(xué)習(xí)情境及個(gè)人學(xué)習(xí)風(fēng)格的不同，學(xué)習(xí)系統(tǒng)支持學(xué)習(xí)者對(duì)字體大小、屏幕亮度、閱讀模式等進(jìn)行調(diào)整，以構(gòu)建個(gè)性化的閱讀環(huán)境。學(xué)習(xí)者可以根據(jù)環(huán)境光源設(shè)置閱讀模式為“夜間模式”或“日間模式”，也可以自行定義文本的前景色與背景色組合模式。此外，學(xué)習(xí)者還可以對(duì)翻頁(yè)效果、橫屏鎖定、行間距及字間距等進(jìn)行設(shè)置。

（2）文本操作與處理

基于交互式電子書進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的過程中，文本內(nèi)容是大多數(shù)學(xué)習(xí)行為活動(dòng)的操作對(duì)象。在圖3所示應(yīng)用界面中，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)終端屏幕上長(zhǎng)按某一文本對(duì)象將會(huì)彈出前后浮標(biāo)，移動(dòng)浮標(biāo)可以精確選擇電子書中的任意文本對(duì)象并進(jìn)行筆記標(biāo)注、分享、搜索、詞典、復(fù)制、高亮標(biāo)記等操作。

①筆記標(biāo)注。利用新型數(shù)字化學(xué)習(xí)終端所具備的觸控屏幕、麥克風(fēng)、攝像頭等硬件特性，學(xué)習(xí)系統(tǒng)支持虛擬鍵盤、拍照、錄音及攝像等多種方式錄入筆記信息，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)需要靈活選擇不同的筆記記錄方式，實(shí)現(xiàn)多媒體筆記信息與選定文本的關(guān)聯(lián)。

②分享。學(xué)習(xí)者可以借助于第三方應(yīng)用程序?qū)㈦娮訒械奈谋緝?nèi)容以短信、電子郵件及微博等方式進(jìn)行分享。

③搜索。學(xué)習(xí)系統(tǒng)支持對(duì)任意選定文本進(jìn)行全書搜索和網(wǎng)絡(luò)搜索。全書搜索將在電子書內(nèi)容文檔中查找并標(biāo)記出與選定文本相同的所有內(nèi)容，學(xué)習(xí)者可以逐條定位并查看；網(wǎng)絡(luò)搜索則通過調(diào)用系統(tǒng)自帶瀏覽器搜索相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源。

④詞典。學(xué)習(xí)系統(tǒng)集成了英漢詞典、漢英詞典和新華字典數(shù)據(jù)庫(kù)，學(xué)習(xí)者能夠快速查閱電子書中任意文本內(nèi)容的釋意，有助于學(xué)習(xí)效率提升。

（3）文本點(diǎn)讀與同步顯示

EPUB3.0電子書可以利用SMIL語(yǔ)言將音頻剪輯片段與文本對(duì)象進(jìn)行關(guān)聯(lián)。系統(tǒng)在解析EPUB3.0電子書的過程中，若檢測(cè)到與xhtml內(nèi)容文檔關(guān)聯(lián)的smil文檔，將會(huì)自動(dòng)激活文本點(diǎn)讀功能。此時(shí)，若學(xué)習(xí)者單擊電子書中某一文本對(duì)象，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)播放該文本的關(guān)聯(lián)音頻片段并同步改變其顯示狀態(tài)。此外，在學(xué)習(xí)系統(tǒng)中可以設(shè)置文本點(diǎn)讀功能為連續(xù)播放模式，在這一模式下點(diǎn)擊發(fā)音文本對(duì)象，系統(tǒng)將在當(dāng)前文本關(guān)聯(lián)音頻片段播放結(jié)束后自動(dòng)查找并播放下一個(gè)文本對(duì)象的關(guān)聯(lián)音頻片段，直至整個(gè)xhtml文檔結(jié)束。

（4）筆記記錄與分享

在電子書中進(jìn)行筆記標(biāo)注，首先需要對(duì)被標(biāo)注對(duì)象進(jìn)行標(biāo)識(shí)與定位，并實(shí)現(xiàn)注釋信息與標(biāo)注對(duì)象的關(guān)聯(lián)。EPUB3.0標(biāo)準(zhǔn)提供一種通用文件片段標(biāo)識(shí)規(guī)范CFI，能夠?qū)html文檔中的文本、圖片、音頻及視頻等對(duì)象進(jìn)行精確標(biāo)識(shí)。CFI不僅能夠標(biāo)識(shí)文本對(duì)象中任意字符的位置信息，還能夠標(biāo)識(shí)圖片對(duì)象中的坐標(biāo)點(diǎn)位置、音頻對(duì)象播放的時(shí)間點(diǎn)以及視頻對(duì)象某一時(shí)間畫面中的坐標(biāo)點(diǎn)位置?；诖藰?biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)目前實(shí)現(xiàn)了文本對(duì)象的筆記標(biāo)注功能，筆記注釋信息可以是文本、圖像、音頻及視頻四種媒體形式，并且支持對(duì)筆記內(nèi)容進(jìn)行刪除、修改、導(dǎo)出和導(dǎo)入操作，如圖4所示。

導(dǎo)出的筆記內(nèi)容將會(huì)封裝為一個(gè)zip壓縮文檔，該文檔中包含一個(gè)基于CFI規(guī)范的xml文檔，以及與筆記注釋信息相關(guān)的圖像、音頻和視頻文檔。xml文檔包含了電子書ID值、注釋信息中媒體資源的存儲(chǔ)路徑、被標(biāo)識(shí)對(duì)象的內(nèi)容與定位信息等。其中，電子書ID值主要用于筆記文檔與電子書的關(guān)聯(lián)與匹配。系統(tǒng)將導(dǎo)出筆記的文檔直接存儲(chǔ)在云盤同步目錄下，通過云盤實(shí)現(xiàn)筆記內(nèi)容共享及多終端設(shè)備同步。學(xué)習(xí)者可以在同一電子書中導(dǎo)入并查看多個(gè)筆記文檔信息，也可以選擇性地導(dǎo)出部分筆記內(nèi)容并分享給其他學(xué)習(xí)者。

（5）試題評(píng)價(jià)與反饋

EPUB3.0電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)支持基于QTI標(biāo)準(zhǔn)的客觀題測(cè)評(píng)與反饋。QTI（Question&TestInteroperability）是一個(gè)關(guān)于測(cè)試的互操作規(guī)范，它由一系列的單個(gè)文本規(guī)范組成，主要用于解決不同考試系統(tǒng)之間的內(nèi)容交互問題。利用QTI編輯工具能夠制作并生成符合QTI標(biāo)準(zhǔn)的xml文檔，文檔包含試題類型、試題題干、正確答案及分值等元數(shù)據(jù)信息，可直接打包成為EPUB3.0電子書內(nèi)容的一部分。

在圖5所示的原理框圖中，試題內(nèi)容數(shù)據(jù)封裝在EPUB3.0電子書文檔內(nèi)，而試題交互控制源代碼存儲(chǔ)在閱讀軟件中，能夠有利于電子書的版權(quán)保護(hù)和控制電子書文件大小。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到xhtml文檔中包含試題內(nèi)容時(shí)，即在該文檔的head標(biāo)簽中加入測(cè)評(píng)交互控制代碼的引用鏈接。測(cè)評(píng)交互引擎從QTI標(biāo)準(zhǔn)文檔中提取試題元數(shù)據(jù)并添加至xhtml文檔中預(yù)定好的腳本模塊內(nèi)，結(jié)合CSS對(duì)試題內(nèi)容進(jìn)行排版布局，再由系統(tǒng)解析、渲染和呈現(xiàn)，最終實(shí)現(xiàn)與測(cè)評(píng)相關(guān)的各種交互活動(dòng)。

試題交互引擎基于JavaScript及Jquery框架開發(fā)，能夠支持單選、多選、填空、判斷等多種客觀題題型，并為每一個(gè)測(cè)驗(yàn)?zāi)K提供“檢查”、“重做”、“復(fù)位”和“提交”四種操作功能，如圖4所示。其中，“檢查”功能能夠檢測(cè)并標(biāo)識(shí)出答錯(cuò)試題，顯示提示信息但不給出正確答案，而“提交”功能則直接給出了答錯(cuò)試題的正確答案?！爸刈觥惫δ芸梢郧宄疱e(cuò)試題的作答信息，而“復(fù)位”功能清除整個(gè)測(cè)驗(yàn)?zāi)K的作答信息。

四、總結(jié)與展望

基于EPUB3.0標(biāo)準(zhǔn)及云端學(xué)習(xí)環(huán)境的特性與優(yōu)勢(shì)，本研究設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)支持EPUB3.0標(biāo)準(zhǔn)的電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備較為完善的學(xué)習(xí)輔助功能和友好的交互界面，能夠?yàn)榉涸趯W(xué)習(xí)環(huán)境下的自主探究學(xué)習(xí)提供良好的支持與服務(wù)。

在本論文研究工作的基礎(chǔ)上，后續(xù)將推動(dòng)和開展EPUB3.0電子教材的試點(diǎn)應(yīng)用工作，總結(jié)EPUB3.0電子書學(xué)習(xí)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)與不足，以進(jìn)一步完善和改進(jìn)系統(tǒng)，并深入探索EPUB3.0電子教材設(shè)計(jì)開發(fā)的理論與方法。