数字教材的属性特征及标准规范体系研究

李晓锋 孙燕

[摘 要] 信息时代使数字教材成为未来教材发展的方向趋势，厘清数字教材的属性分类，制定相应的标准规范，是促进数字教材健康发展的当务之急。数字教材是内容和技术相融合的多形态教育产品，兼具教育性、技术性和出版性三方面的属性特征，并因技术属性呈现不同的形态类型。数字教材标准规范应兼顾教育、技术和出版三个维度的要求。本文在分析已有的教材编审标准、数字教学资源技术标准和出版标准基础上，总结基于教育、技术和出版三维度的数字教材标准规范体系，以期对数字教材的规范化发展有所增益。

[关键词] 数字教材 教育属性 技术属性 出版属性 标准规范

[中图分类号] G232[文献标识码] A[文章编号] 1009-5853 （2021） 03-0042-08

[Abstract] In the information age， digital textbook becomes the trend of the future development of textbook. It is urgent to clarify the attribute classification of digital textbook and formulate corresponding standards and specifications to promote the healthy development of digital textbooks. Digital textbook is a multi-form educational product with the integration of content and technology. It has the characteristics of education， technology and publication， and shows different forms due to the technical attribute. Digital textbook standards should take into account the requirements of education， technology and publishing. Based on the analysis of the existing textbook editing standards， digital teaching resources technical standards and publishing standards， this paper summarizes the standard system of digital textbook based on the dimensions of education， technology and publishing， so as to gain some benefits for the standardized development of digital textbook.

[Key words] Digital textbook Educational attribute Technical attribute Publishing attribute Standards and specifications

随着信息技术的发展，当前的教材形态已从纸质版，经历电子版、网络版，向多媒体、富媒体、智能化方向演进，而且呈现交叉融合的发展态势。数字化是教材形态演化的技术基础，因此数字教材这一术语逐渐得到广泛使用和普遍认可，代表着未来教材发展的方向趋势。教材建设是关乎我国教育事业发展全局的重要工作，在國家高度重视教材建设的新形势下，厘清数字教材的属性分类，制定相应的标准规范，成为促进数字教材健康发展的当务之急。数字教材是内容与技术相融合的多形态教育产品，具备教育性、技术性和出版性三方面的属性特征，本文基于这三方面的属性维度，梳理总结数字教材标准规范体系，以期对数字教材的规范化发展有所增益。

1 数字教材是内容与技术相融合的多形态教育产品

关于教材的认识，有狭义和广义之分。狭义的教材指教科书或课本，广义的教材泛指教学材料，包括教科书、教参、教辅、图册、习题集、练习册等。关于数字教材，直观的认识是教材的数字化版本。然而随着技术发展，数字教材已不仅仅是教材的简单数字化。目前学界对数字教材的认识已有电子书说、软件系统说和学习环境说等不同观点[1]。数字教材的形态，随着信息技术和人工智能技术的发展，已呈现平台化智慧型特征，而不再仅仅是媒介载体和呈现方式的不同。“平台化智慧型数字教材的核心特征是教育内容、学习工具与教学服务紧密结合”[2]，通过建立数字化学习环境，更好地支持群智学习和个性化学习。这种平台化智慧型数字教材无疑体现了数字教材的发展方向。因此，对于数字教材的认识不能局限于传统纸质版教材的数字化，而应该从支持信息技术与教育教学深度融合、促进教与学形态变革的视角，分析数字教材的属性特征及类别划分。“未来的教材建设要顺应多形态发展的趋势，更多关注数字教材”[3]。在综合诸多观点的基础上，笔者认为数字教材应是多形态并存的，既要包容已有的电子书形态，又要面向未来，发展平台化智慧型教材新形态。数字教材产品的内容与技术已不可完全分离[4]，呈现深度融合态势，这也反映了信息技术与教育教学深度融合的发展要求。

目前，数字教材已得到蓬勃发展。美国、日本、韩国等发达国家已专门制定推动数字教材开发与应用的发展规划，取得了丰硕的成果，积累了先进的经验。国内基础教育领域对数字教材的研发和应用也逐渐深入，人民教育出版社已开发第三代数字教材，融教材文本、数字资源、学科工具、应用数据于一体[5]，体现了数字教材诸多的优势特征。

2 數字教材的属性特征

数字教材作为一种多形态并存的教育产品，得到了教育、信息技术和出版等不同领域专家学者的关注。但由于观察视角不同，不同领域专家学者对数字教材概念没有形成统一的界定。笔者认为，可以从数字教材的属性特征出发凝聚大家对数字教材的共识。数字教材应兼具教育性、技术性和出版性三方面的属性特征。

2.1 教育性

数字教材是教材的一种形态，仍隶属于教材家族，其本质属性是教育性。“教学性、教诲性和合标准性使之区别于数字化资源”[6]，反映了数字教材的教育本质属性。教学性是数字教材的生命属性，是其存在之根，即要满足教师“教”的需要和学生“学”的需要;教诲性指数字教材的育人价值，是要引领学生追求真善美和构建正确价值观[7];合标准性指数字教材因其承载的教育功能，必须要遵循一定的内容、价值评判标准，要纳入国家和有关部门的审核管理范围并符合标准要求。

教育性是数字教材的第一属性，这决定了数字教材要把承载的文本内容放在首位，进行精心锤炼和严格把关。在对数字教材进行审核时，重点要对数字教材依据的文本（脚本）内容进行审查把关。“数字教科书作为一种教学文本，必须从内在机制与外在条件，审慎考察数字教科书的适用性，了解其作为教学文本在当前课堂教学中的限度”[8]。这就是说，数字教材要重点关注其在实际教学过程中的作用发挥，要依据教育教学需要选用适宜的教材内容和呈现方式，始终把教育教学实效放在第一位，而不能一味地追求外在形式。

2.2 技术性

数字教材之所以突显于教材家族，受到广泛关注，是因其具有的技术性。随着信息技术的快速发展，技术属性使数字教材呈现出不同形态。“从韩、日、美三国的数字教材研发案例可以看出，当前的数字教材主要有四种形态：页面保真型、多媒体型、富媒体型和平台化智慧型”[9]。页面保真型是一种静态数字教材，以pdf或图片等格式将纸质版教材进行数字化静态呈现，仍保持原有纸质版教材的图文排版样式。多媒体型是充分利用多媒体技术，采用图片、音频、视频、动画等多种形式，对内容资源和呈现方式进行拓展，实现教材的立体化。富媒体型是通过开发并融入教学工具，使用户可以与教材进行互动操作，使教材呈现交互性。平台化智慧型更进一步，它是借助数字教材平台系统，采集用户信息并跟踪用户使用评价，为用户提供个性化内容服务，从而使教材显现智慧特征。

数字教材的技术性使其具有一定的灵活性和可拓展性，能够做到教学内容及时更新，并可为用户提供个性化学习服务。为保障数字教材的教育性和适用性，不同形态的数字教材必须遵循“有限拓展”原则，确保教材知识体系的系统性和收敛性，避免教材内容的碎片化和无限扩展。以数字教材为核心构建包括数字教学资源、学科教学工具、教学App等在内的新型内容体系，打造服务教育新业态将是数字教材的核心价值所在[10]。

2.3 出版性

数字教材作为教材演变发展的新形态，与传统教材一样有出版属性。数字教材的出版属性使其成为一种正式教育产品，生产加工这种产品必须有严格的管理制度和审核程序，这也使其明显区别于一般的数字教学资源。一方面，数字教材的出版属性保证了其合标准性及作为出版物的严肃性。教材是国家事权，体现着党和国家意志，是教师教学的主要依据或重要参考。用于学校教学的教材，无论什么形态都必须进行审核。只有经过严格的审核把关，才能保障数字教材内容的合法性和科学性。另一方面，数字教材的出版属性为其带来了一个鲜明的数字出版物标识[11]—数字出版物版号，使其成为一种正式教育产品。数字出版物版号是数字教材产品的合法身份证明，有了这个版号就便于对其进行版权保护，维护主编创作人员利益[12]。

数字教材的出版属性对其健康发展十分重要，因此，需要尽快研究和完善相关管理条例，规范数字教材的出版标准和审核流程，保障数字教材出版质量和参与建设各方的权益。

3 数字教材的标准规范体系

数字教材的研发、审核、评价等标准规范需要考虑其在教育性、技术性和出版性三个维度方面的要求。目前，已有成熟的教科书编审标准、教学资源技术标准、出版技术标准及出版管理规范，可以综合借鉴这些标准规范来研制数字教材的标准规范体系。

3.1 数字教材标准规范体系的构成

笔者根据数字教材的属性特征设计了数字教材标准规范体系（见图1）。数字教材标准规范体系由教育标准规范、技术标准规范和出版标准规范三个维度的标准规范融合而成，分别对应于学科专家、教师，开发技术人员和编辑人员。

3.2 教育标准规范

目前，国家已经出台了大中小学教材管理办法[13]，对教材编写、审核提出了明确要求，数字教材也需要参照这些办法进行规范管理。

首先，数字教材的教育标准规范，需要按照国家大中小学教材管理办法要求，对其所承载教学内容的思想性、科学性、先进性、适用性，以及教材主编创作人员的合理性做出明确规定。数字教材内容要符合党和国家的教育方针政策，体现国家意志;内容体系完整、科学合理、逻辑严谨、表述准确;紧跟时代发展和学科前沿，吸收先进思想文化和科学技术成果;遵循教育教学规律，符合学习对象特点，理论联系实际，深入浅出，便于师生用于教学活动。数字教材的主编创作人员应是思想政治素质优秀，学术造诣深厚，教学经验丰富、水平高超，且承担过相应课程实际教学工作的教师。

其次，数字教材的教育标准规范，需要对其教学应用模式及使用方式做出明确建议和指导。与纸质版教材不同，数字教材具有不同形态和许多拓展性内容，必须借助一定的硬件设备和软件平台才能显示使用，而且还承担着促进师生教与学方式转变、推动信息技术与教育教学深度融合的使命，因此，必须充分考虑数字教材在实际教学活动中新的应用模式及使用方式。一般说来，数字教材在教学应用模式及使用方式上，要符合教育教学规律和用户使用习惯，要为师生提供明确的应用模式建议及清晰的使用操作指导，让师生在实际教学活动中容易上手使用，避免增加不必要的技术负担和重复性操作。比如，日本的数字教材为便于师生使用进行了专门设计，分为学习者用书和指导者用书，前者用于支持学生自主探究学习，后者用于支持教师课堂教学，两者的教学应用模式及使用方式不同，其功能设计也有不同侧重[14]。又如，在一定程度上，MOOC即是一种富媒体形态的数字教材，由于它有清晰的教学应用模式和使用方式，所以得到了大规模应用。相反，当下一些数字教材开发者由于忽略或不够重视数字教材的教学应用模式及使用方式，导致所开发的数字教材在实际教学活动中难以应用推广。

第三，數字教材随着技术的进步已发展为平台化智慧型，能够为用户提供个性化服务，这时数字教材的教育标准规范就需要对其所提供的个性化学习支持服务做出明确说明。与纸质版教材以及页面保真型、多媒体型、富媒体型等资源型的数字教材不同，发展为平台化智慧型的数字教材具有为用户提供个性化学习支持服务的能力。这些个性化学习支持服务有不同的方式。比如，通过采集分析用户信息，平台化智慧型数字教材可以根据用户特征，为用户推荐有针对性的教材内容，从而节约用户时间、提高学习效率;又如，平台化智慧型数字教材可以记录分析用户学习行为和成果，做出相应评价和进一步学习建议，从而起到智能导师的作用。在具体技术实现上，已有方案基于xAPI规范采集用户行为数据，然后有针对性地进行平台资源推荐、教师导学、个人定制学习等不同的个性化学习支持服务[15]。平台化智慧型数字教材要对这些个性化学习支持服务提供必要的说明，帮助师生充分利用其智能化功能辅助教学或学习活动。

综上，教育性是数字教材的第一属性，数字教材的教育标准规范也相应成为其标准规范体系中的重中之重，它需要从数字教材内容及主编创作人员、教学应用模式及使用方式、能够提供的学习支持服务等方面做出相应规定。

3.3 技术标准规范

数字教材是一种教学资源，其技术标准规范可以借鉴使用现有的教学资源信息技术标准规范。当前，国际上使用比较广泛的教学资源信息技术标准规范有学习对象元数据（LOM）规范、IMS内容包装规范等。国内教育技术专家组织也相应研发了我国的教学资源信息技术标准，形成了中国网络教育技术标准体系（CELTS）。LOM规范是对数字教学资源的基本描述，目的是便于数字教学资源的共享使用;而IMS包装规范是对数字教学资源内容的规范描述，目的是便于数字教学资源在不同平台系统间进行内容交换。

数字教材作为数字出版物，其技术标准规范也可参考数字出版物相关技术标准规范，如ONIX for Books标准、PDF标准、MPEG标准、Flash标准、EPUB标准等。ONIX for Books标准是一种对印刷图书和电子书进行基本描述的元数据标准，其作用类似于对学习对象资源进行基本描述的学习对象元数据规范。PDF标准、MPEG标准、Flash标准、EPUB标准是对数字出版物内容的规范描述，类似于IMS 内容包装规范。PDF标准是最常见的数字出版物技术格式，非常适合于描述将纸质出版物转化为页面保真型的数字出版物。MPEG标准、Flash标准可以描述多媒体型的数字出版物。EPUB标准已成为电子书产业的行业标准，目前发展到了EPUB3.0版。EPUB3.0标准突破了静态图文格式，增加了音视频同步播放定义功能，同时支持脚本语言，使其可以用于描述多媒体、富媒体数字出版物[16]。

学习对象元数据规范和IMS 内容包装规范可以用作数字教材的通用技术标准。学习对象元数据规范可以对未得到正式出版的数字教材资源进行基本描述;IMS 内容包装规范可以对这类数字教材资源的内容进行规范描述。对于作为正式出版物的数字教材，则可以使用ONIX for Books标准、PDF标准、MPEG标准、Flash标准、EPUB标准等。

电子课本是一种重要的数字教材，我国在电子课本标准研制方面开展了大量工作，在研制过程中吸收了已有教学资源信息技术标准和电子出版物标准的经验[17]，取得了丰硕成果，陆续发布了一系列电子课本技术标准，诸如电子课本信息模型[18]、电子课本内容包装[19]等，这些标准也可纳入数字教材的技术标准体系。

3.4 出版标准规范

数字教材的出版，必须经正规有资质的出版机构进行编辑、审核，通过严格的三审三校程序，确保其内容符合国家对出版物的规定和要求。首先，要遵守《出版管理条例》对包括图书、音像制品、电子出版物等出版物出版活动的全面规定。其次，应符合新闻出版行政主管部门制定的《图书编辑工作基本规程》《电子出版物管理规定》《互联网出版管理暂行规定》等各类规章对图书选题组稿审稿、加工整理、发稿校对、质量检查及电子出版物出版、互联网出版活动的要求。第三，应遵循《作者编辑常用标准及规范》等相关编辑出版规范，符合出版物在文字规范、量纲单位、人名地名、差错率、地图、版权等方面的各种要求。此外，还应符合或参照《中小学数字教材加工规范》《中小学数字教材元数据》《中小学数字教材质量要求与检测方法》《中小学数字教材生产流程规范》等标准规范对数字教材的研发加工、生产流程、质量管理等的相应规定[20]。

数字教材是一种电子出版物，其传播途径迅捷，复制成本几乎为零，因此尤其要注重版权保护问题。一方面，数字教材要确保内容版权清晰，不侵犯他人版权利益，无版权争议和纠纷;另一方面，数字教材要加强对自身内容的知识产权保护，包括著作权和软件版权等。从技术实现上看，随着科技的进步，数字资产管理（DAM）、数字版权管理（DRM）及加密技术应用，已为数字出版物提供了比较完善的版权保护方案和措施，让盗版问题降到最小[21]，这为数字教材的良好发展提供了保障。

3.5 数字教材标准规范体系的具体内容

综合已有可以用于数字教材的标准规范，笔者梳理出数字教材的标准规范体系，详见表1。数字教材依技术属性分为页面保真型、多媒体型、富媒体型及平台化智慧型四种形态，其标准规范体系均由教育、技术、出版三方面的内容组成，其中教育标准规范和出版标准规范对不同形态的数字教材要求一致，技术标准规范则依不同形态而有相应的细化技术要求。

如表1所示，就页面保真型数字教材的技术标准来说，最常见的是PDF格式标准，该标准针对传统印刷流程，能够还原反映传统文档的字体、图形、版式等要素，已成为公认的行业标准。其他同类型的技术标准还有亚马逊的适用于Kindle阅读器的Azw标准、方正的CEB、超星的PDG、中国学术期刊网的Caj等[22]。

MPEG标准体系是为数字化多媒体信息处理提供的一套规范，主要包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7及MPEG-21等。MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4提供了不同级别的动态图像压缩编码标准;MPEG-7是多媒体信息描述接口标准，主要为了实现对多媒体信息的检索访问;MPEG-21是在MPEG-7基础上发展的多媒体框架协议，用以集成不同的数字化多媒体信息标准，从而实现对海量数字媒体资源的增强管理[23]。显然，MPEG标准适用于描述多媒体型数字教材。其他用于多媒体型数字教材的格式标准还有Flash标准等。

EPUB是一个免费开放的电子书格式标准[24]。EPUB3.0支持 HTML5、CSS3、SVG、MathML等，能够显示丰富的多媒体视听内容、矢量图形、数学公式等，还支持JavaScript脚本语言应用，能够实现丰富的动画效果与交互功能[25]。EPUB3.0的开放性和跨平台性，使其成为描述富媒体型数字教材的首选标准。我国研制的电子课本标准，也充分考虑了富媒体型数字教材的描述需求。

智慧教育是当前研究的热点，智慧教育需要新的技术标准。xAPI即Experience API，是一种学习技术规范，主要用于学习经历跟踪和记录。借助xAPI，能够实现学习者经历跟踪、学习者档案袋记录、学习工具优劣性识别、教学知识层次划分、教学手段适合性诊断，这些都体现出了智慧教育的特征[26]。因而，xAPI规范也就成为开发平台化智慧型数字教材的技术途径。

在实践过程中，教育、技术、出版三个维度的标准规范应分别由学科专家、教师、开发技术人员及出版编辑等不同角色的人员参考使用。当然，这三类不同角色的人员也需要对数字教材标准规范体系进行全面了解，以便协同做好数字教材研发工作。

4 结 语

数字教材作为一种兼具教育性、技术性和出版性三方面属性特征的教育产品，有着不同的技术形态和应用场景。数字教材是内容与技术相融合的教育产品，其研发需要学科教师、信息技术人员和出版编辑三方面力量的共同协作，分别从教育内容、技术实现和出版要求等方面进行分工负责和审核把关。在实践中，需要综合利用现有的可用于数字教材的教育标准规范、技术标准规范和出版标准规范，同时加强相应标准规范的分类细化和融合研究，最终以一个标准规范体系来指导数字教材的开发建设，保障数字教材的质量提升和健康发展。

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（收稿日期：2020-10-18）