信息技术与数学教材融合发展中的若干思考

马 丽

（高等教育出版社有限公司，北京 100029）

一、引言

2015年11月，联合国教科文组织通过了《教育2030行动框架》，清晰地勾勒出了全球教育的未来蓝图。仔细研究“教育2030”不难发现，教育质量提升成为未来世界教育改革发展的关键，在全球化加速推进和信息化迅猛发展的背景下，面向2030的教育，将是更加开放的教育，信息技术与教育教学的深度融合改变了传统教学的组织方式，突破了时空界限和教育群体的限制，人人、时时、处处都能享受到优质教育资源，获得全纳、公平、有质量的教育和终身学习机会。2019年2月，中共中央、国务院印发了《中国教育现代化2035》，其中加快信息化时代教育变革是面向教育现代化的十大战略任务之一。随后，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《加快推进教育现代化实施方案（2018－2022年）》（以下简称《实施方案》）。根据2035年教育远景战略任务，《实施方案》聚焦当前，提出了教育信息化是推进教育现代化的有力支撑。在此大背景下，面向未来的教育教学将更加注重融合发展和共建共享的基本理念，走出一条具有中国特色以信息技术支撑引领教育现代化发展的教育信息化之路。

在高等教育教学改革领域，信息技术正改变着学习内容、教学方式和评价方式，不断促进个性化人才培养。与此同时，信息技术与教育教学的融合也促使信息技术与高校教材的融合发展，使得传统的教育出版领域亟须进行转型升级。谈及数字化出版的转型，作为全球最大的教育服务和图书出版公司——培生教育集团是其中的佼佼者。在高等教育数学教材出版领域，培生教育集团率先推出了MyMathlab平台，此平台提供基于互联网服务的在线定制课程教材，涵盖从基础数学到微积分、统计学的课程教材，以及服务于商业、工程和教师教育的数学课程教材。除提供家庭作业、在线测验和学习计划外，还可以超链接到电子书、视频和动画等多媒体资源。特别是MyMathLab平台的家庭作业和测试系统，具有由算法生成的自由式应答诊断的特点，平台自动批改并给予反馈，是信息技术改变数学教与学的突破性的变革。2014年，培生教育集团推出了浸入式数字学习工具REVEL，越来越多的数学教材在此平台上提供一站式服务，此平台更是希望通过技术的力量，从根本上变革学生的阅读、思考和学习方式。REVEL平台充分应用云计算和数据分析技术打造完全数字化的移动学习场景，融入作者的授课、交互媒介、评估等内容，汇集了课程内容和学习管理软件。[1]

当前，国内传统的教材出版领域面临着转型升级，富媒体出版成为了一种新兴的出版形态，新形态教材逐渐成为教材出版的主流。实际上，数学教材的新形态与在线课程建设息息相关，其本质是信息技术与数学课程融合建设与发展。数学新形态教材作为数学在线开放课程呈现的载体，在信息技术与数学课程融合方面也发挥着重要的作用，但也面临诸多问题。现根据笔者近年的实践与体会，对主要问题进行梳理和思考。

二、打造内容核心竞争力，从教材出版到教材研究

多年的教育出版经验告诉我们，一本好的数学教材的诞生，需要经过多年的教学实践，也需要经过多年雕琢和锤炼。当前，我们普遍认知的新形态教材是一体化设计的教材，是“互联网+”时代教材功能升级和形式创新的成果，目前依旧是以纸质教材为核心，通过互联网特别是移动互联网，将各种富媒体教学资源与纸质教材相融合的一种教材建设形态。做好这种线上线下互动、新旧媒体融合的教学解决方案并非是一件容易的事情，它不是简单地把教学资源搬到网络上，也不是简单地就能把教材与资源进行有机整合，现实情况往往是多数教材的资源使用率很低，并未达到预期的教学效果，也就是教材的开发还只是一种形式上的创新，并未真正达到内容和实质上的创新。

信息化时代的教材建设与高校的教学改革息息相关，是一个系统化工程，需要紧紧围绕新时代人才培养目标这一根本宗旨来设计和实施。换言之，无论载体如何变化，内容为王始终是硬道理，与传统教材相比应该具有更高的内容质量、更优秀的呈现效果和更高效的使用方式，因此适应新形势要求的“新教材研究”将成为重要的课题。教材研究工作不是新事物，但不同历史阶段有着不同的研究内容。2019年初，教育部认定了首批11个国家教材建设重点研究基地，对教材建设研究高度重视，聚集专业力量探索教材建设规律。在数学学科教材建设领域，同样也需要梳理多年来大学数学课程教材建设的已有的经验、存在的问题和面临的挑战，规划相关研究课题，围绕适应时代要求的数学教材的基础理论、实践应用、评价标准等方面进行系统研究。特别是在数学教材内容和信息技术融合方面，需要组建基于不同课程的教材研究团队，组织数学界的专家、优秀的高校课程建设团队、教学名师工作室、出版社的编辑、互联网公司的技术团队等协同研究，深度探讨基于课堂教学流程再造、模式创新、目标重建下的教学内容设计、教学资源呈现、教学过程评价等，从而实现新教材的建设真正落脚到教学改革的痛点上，才能持续推进信息技术环境下的课堂革命。

三、提升技术理解力，从资源数字化到教学数据化

当云计算、大数据、人工智能等技术纷至沓来，以科技驱动的教育已经落地，技术正在以其革命性的力量重塑教育生态，开启智能时代教育的新征程。信息化推动教育现代化表现为：一方面打破信息流通的“边界”限制，从而实现优质教育教学资源的共享，另一方面信息技术推动教育信息化将从最基础的数字化向移动化、智能化、数据化方向发展，从而使得个性化的教与学成为可能。

当前，信息技术与数学教材的融合还处于资源数字化的初级阶段，通常以平台或者二维码技术进行数字化资源的呈现或者链接，多数数学教材提供的资源包括重难点视频讲解、应用案例、自测题等等，还处于静态资源提供和简单信息反馈的状态。我们可以看到，习惯于传统出版方式的数学编辑受限于其对技术的理解能力，以惯性思维去思考、去实践，并未脱离固有模式。实事上，数字出版最重要的是改造人的思维，需要把数字出版打碎到传统出版的各个环节进行重塑，这需要数学编辑不断去接触和学习新领域的知识，理解和体会技术如何改变传统出版。信息技术与数学教材的融合发展也是教育出版与技术公司两个不同产业领域的融合创新。

在融合发展的背景下，人机结合正在成为未来教学最可能的形态，人人将拥有便捷可用的移动终端，大学数学教学中常规的作业批改和测验考试将越来越多地由人工智能程序承担。“数据成为生产资料，计算成为生产力”，通过有效的数据分析和联动，数学教学中的个性化自动诊断、自主推送将轻而易举，海量资源与私人定制高度统一，将形成智能、快速、全面的教育分析系统。所有这些都需要我们不断提升技术理解力，从数字化资源建设阶段迈向数据化的人工智能时代。

四、推动融合创新，从增值服务到知识付费

互联网时代最大的特征是呼唤创新，这种创新除改变人们的思想观念、行为方式外，也在改变着原有的组织方式、生产方式和资源配置方式，众筹、众享等已经形成了一种新的融合模式。如今，融合创新已成为教育出版业发展的主旋律，是带动传统出版迈向数字出版的重要引擎，通过转型升级、融合发展实现出版领域的全面突破，从而实现教学服务模式多元化的创新。与此同时，伴随着数字出版技术的发展，基于新的出版方式的新经济模式正在出现。对于数学教材出版领域，面对新的数字终端传播方式、新的出版消费、新的机遇和新的商业生态，也应该寻求适合数学学科特点的创新商业模式。

我们知道，没有新的商业模式是不可持续发展的。回望过往，通过提供增值服务获取产品延伸价值模式成为一种典型的方式。随着媒介融合的不断深入，教学需求的不断推动，个性化的在线服务模式将应运而生、蓬勃发展，从本质上讲，个性化定制是对知识内容的付费。但目前平台建设、产品形态、支付方式等诸多方面还不够完善，可以做到的也仅仅是把经过数字化处理的数学教学资源的内容以文档、音频、视频，或者视频交互一体的形式上传到学习平台，提供付费学习和下载服务。

新的商业模式难以实践的原因在于：首先，缺乏对优质内容资源的有效管理和整合提升。经过多年的资源建设，数学领域中特别是大学数学教学的内容资源的积累优势是很明显的，但大多数资源处于休眠状态，未通过有效平台和运营机制进行盘活和利用。其次，基于互联网的产品设计和服务的用户体验欠佳。特别体现在产品和服务的获取方式和使用方式过于烦琐、数学学科领域中的公式问题解决不好、交互性设计和体验不足等等。最后，也是最为根本的原因，就是数学传统教材出版的“流程再造”已成为必须要解决的问题，这也是通过融合创新，出版社从增值服务到知识付费的必经之路。

五、结语

新时代的数学教材编写既要立足继承，更要突出创新，创新是教材生命力的体现。随着信息技术对高校数学教学的影响和重塑，“互联网+”支持下的数学教材建设将不断构建教学资源集约化平台，它能有效地突破传统教材表现形式单一、知识结构滞后等瓶颈，是未来高校数学教材改革的趋势。同时，作为出版行业的编辑也应不断反思和研究课程、教材与学生之间的关系，不断研究数据和数据之间的关系构成的知识图谱，才能使未来的数学教材和信息技术融合发展后形成的产品真正服务于教学和学习活动，真正成为促进教师与学生动态发展的重要媒介。