新政策影响下的中小学数字教材技术规范性研究

沙沙

摘 要：文章分析了2017年以来颁布的教材建设、教育信息化和儿童青少年近视防控三个领域的政策对中小学数字教材研发的影响，提出了对应政策要求的数字教材标准化建议。其一，数字教材应通过内容格式与信息构成的规范，满足全信息审核的教材管理要求。其二，从出版到教育的跨领域、跨系统传播时，数字教材需要遵循兼容原则设计元数据、接口等方案，以满足数据交换需求。设计研发人员还需根据国家对学生近视防控的政策原则和强制标准，让数字教材中的文字内容符合相应规范。

关键词：数字教材 标准 技术规范 教材审核 近视防控

近年来，随着网络强国、数字中国等国家发展战略的不断推进，中小学教材数字化发展已经成为教育和出版领域的研究热点。2017年后，我国教材政策出现了重大调整，教育部教材局、国家教材委员会、教育部课程教材研究所等机构相继设立，教材建设工作也被提升到“国家事权”的高度。2018年，教育部印发《教育课程教材改革与质量标准工作专项资金管理办法》，首次将数字教材确认为教材的典型创新形式。这也意味着数字教材将要被纳入国家教材治理体系，向着成为数字化时代核心课程资源迈出了重要一步。

除了教材建设的相关政策外，教育信息化和儿童青少年近视防控近年也陆续出台了许多重要政策文件，对中小学数字教材的设计、研发提出了一系列新要求。考虑到中小学教材的数字化是我国传统出版融合发展和数字化转型升级的关键领域[1]，未来数字教材的研发、出版有必要针对新的政策导向和要求做出回应。笔者近年承担了数字教材国家标准的起草工作，在研究中发现，基于政策要求提出数字教材的技术规范性对推进中小学数字教材的有序发展十分必要。

一、面向中小学教材审核、审定政策的技术规范性

在基础教育领域，中小学教材建设最重要的文件当数教育部2019年印发的《中小学教材管理办法》。这一政策文件明确了中小学教材的编写、审核、选用、保障等具体规则。其中第三十九条则指出了数字教材可参照该文件进行管理。在数字教材已经逐渐被纳入国家教材体系的当下，数字教材的可审性问题显得非常突出，甚至已经逐渐成为数字教材进一步发展的主要瓶颈。

当前，我国的中小学教材建设遵循“凡编必审、凡选必审、管建结合”的基本原则。[2]教材审核既是保障教材内容的政治性、科学性的基本方式，也是国家在教育领域行使意识形态权力的重要手段。这其中的政治性审核关乎学生的道德人格塑造、国家的教育目标实现乃至国家安全和社会稳定。在审核基础上的行政审定，则是国家教育行政机构确认一个出版物是否可以成为教材的标志。因此，数字教材能不能有效审核，该如何进行审核，是数字教材的研究和设计者必须解决的问题。

本文说的有效审核，指数字教材的全信息审核。数字教材与纸质教材在审核上的不同之处在于，数字教材的信息可以分为表层信息和里层信息。表层信息是直接用于教育教学活动的课程内容信息，能够以文本、图片、音频、视频等形态直接被呈现出来。里层信息则是数字教材中在表层文件之下的，用于将数字内容构筑为一个可用的计算软件的文件信息，例如文件头信息、注释信息、样式信息、元數据信息等。这些信息并不直接用于教学或在显示设备上直接呈现，但它们客观存在于数字教材中，并可以通过某些技术手段被解析和呈现。这与只有表层信息的纸质教材有本质区别。如果我们不对内层信息进行审核，整个数字教材就会存在很高的政治性风险。而笔者在调研中发现，目前各出版单位研发的数字教材，几乎都不支持全信息审核，也因此无法被认定为正规教材。这是我们要基于审核、审定要求提出数字教材的技术规范性的现实需求。

面向审核、审定的数字教材技术规范需要提出两个层次的技术要求：第一个层次是文件格式要求，第二个层次是信息构成要求。在文件格式上，数字教材中的各种内容媒体文件，都应采用有公开技术标准的媒体格式。以文本内容为例，目前可以用于数字教材的文本内容的文件格式主要有PDF、HTML、CEBX等格式。这几种格式由于遵循公开的技术标准，其内部信息对数字教材的审核系统而言是透明的，文件内容的表层教育信息和里层技术信息都可以基于标准被解析出来，呈现在审核人面前。但另一些文件格式，是没有公开技术标准的，对审核系统和审核人来说其信息是一个“黑箱”。审核人只能看到数字教材开发者想让他看见的内容，而其他信息则藏在“黑箱”之内，无法做到全信息审核。在这种情况下，一旦“黑箱”内包含非法、错误的信息，可能引发非常严重的出版事故和教学事故。

在确定内容的文件格式范围的基础上，数字教材的技术规范性还应包括对每种格式具体信息构成的要求。以数字教材中最常用的PDF格式为例，技术视角下的PDF文件本身的物理结构包含了文件头、主体、交叉引用表、尾部等四个部分。[3]表层内容信息位于主体部分，但除此之外主体部分还可以包含标注对象、交互式表单、多媒体对象、动作对象等。这些PDF文件原本允许的信息构件虽然都可以被解析出来，但在审核实践上仍有问题。像动作对象，可以支持JAVA Script程序脚本、控制多媒体播放、进行PDF到互联网内容的跳转等，涉及的外部信息和程序代码近乎无穷无尽。要对如此复杂的程序代码和外部关联信息进行全面审核，在实操层面几乎不可能实现。但若不进行全面审核，这些信息对象就可以让一个包含有非法或不良信息的PDF文件通过脚本控制、内容外挂等方式进行审核规避。实际上，表单、动作等信息对象在常规的PDF内容设计和开发中并没有被使用的必要，却存在着被人刻意使用后造成数字教材政治性问题的风险隐患。因此在信息构成的技术规范性上，要禁止这类信息对象在PDF文件中出现。对图片、图像、音频、视频等媒体形式的内容来说，我们也需要对文件的信息构成提出要求，以确保对数字教材的全信息审核能够真正落实。

二、数字教育资源公共服务体系政策背景下的跨领域标准协调

在教育信息化领域，近年来教育部发布了多个重要文件，其中与数字教材的研发、出版密切相关的是教育部关于数字教育资源公共服务体系的相关政策和标准。2017年，教育部印发了《教育部关于数字教育资源公共服务体系建设与应用的指导意见》，首次提出了建设国家数字教育资源公共服务体系的总体方案。该文件指出，数字教育资源公共服务体系是政府提供数字教育资源基本公共服务的载体，在原则上要统一标准，打破“信息孤岛”，实现数字教育资源“一点接入、全体系共享”。2018年，教育部发布的《教育信息化2.0行动纲要》，被视为未来10年教育领域信息化发展的总纲领。其中，建成数字教育资源公共服务体系被列为“教育信息化2.0”的三大任务之一。gzslib202204011732

数字教材作为一种教育出版物，必然会涉及从出版到教育的跨领域、跨系统问题。数字教材以出版发布平台为起点，会在出版管理系统、数字教材审核管理系统、教育信息化应用系统、教育资源系统之间发生传输和数据交换。这时，数字教材就必须符合数字教育资源公共服务体系的相关标准，实现对数字教材的跨领域互认。

我们以数字教材元数据为例，探讨跨领域标准对接与协调。元数据指描述某一实体基本信息、基础属性的一组数据，在教育、出版领域都有广泛应用。目前出版领域的先行标准是CY/T 164—2017《中小学数字教材元数据》，而教育领域则执行JY/T 0607-2017《基础教育教学资源元数据信息模型》。两个标准都是在2016年完成起草、2017年发布实施的标准。由于在标准起草时，数字教育资源公共服务体系政策尚未发布，因此这两项行业标准之间在元数据结构、数据元素和元素属性等方面并没有特意去统一。[4]而在当前教育信息化新政策下，两个标准的协调一致变得十分重要。

《基础教育教学资源元数据信息模型》的元数据采用了树状结构，每个元数据元素可以包含下级元素，下级元素还可以再包含更下级的元素。包含下级元素的元素称为树状结构中的分支节点或集合数据元素，不包含下级元素的元素（即末级元素）称为叶节点或简单数据元素。而现行的《中小学数字教材元数据》标准来源于CY/T 97—2013《电子图书元数据》新闻出版行业标准，两者都采用了扁平并列结构。标准中列出的31个数字教材元数据元素之间均为并列关系，没有层级。结构差异使得《中小学数字教材元数据》作为现行的出版行业标准，无法与《基础教育教学资源元数据》方案对接。这也就意味着数字教材在出版过程中无法被纳入国家数字教育资源公共服务体系，继而还会引起管理和应用的多重问题。因此，应对教育信息化新政策要求，我们需要对数字教材元数据进行结构性改动，同样按照树状结构进行设计和编制，并重新设计元数据元素与基础教育教学资源元数据的核心集保持一致。同时，数字教材作为一种特殊的电子图书，其元数据还要能够兼容电子图书元数据。实践中可采用叶节点（即简单数据元素）映射方式，使数字教材的叶节点覆盖电子图书元数据中的15个必备元素。制定新数字教材元数据规范能够在出版和教育两个领域实现技术协调和数据兼容，以便于跨领域数据交换和信息互认。

除了元数据标准外，数字教材在接口、封装及各类互操作标准方面，也需要积极研究和制定跨领域的协调方案。甚至我们需要从供给侧角度提出一些数字教育资源公共服务体系的建设标准，尽量消除相关领域之间的标准壁垒。

三、儿童青少年近视防控新政策对数字教材的影响

与数字教材相关的另一类重要政策变化，是国家关于儿童青少年近视防控的一系列新要求。2018年8月28日，习近平总书记针对青少年近视防控作出重要指示：我国学生近视呈现高发、低龄化趋势，严重影响孩子们的身心健康，这是一个关系国家和民族未来的大问题，必须高度重视，不能任其发展。[5]同年，教育部、国家卫生健康委等八部门联合印发了《综合防控儿童青少年近视实施方案》。2019年，教育部又会同中共中央宣传部、国家卫生健康委员会等八部门，建立了近视防控工作联席会议机制。在具体措施上，国家卫生健康委员会牵头制定了GB 40070—2021《儿童青少年学习用品近视防控卫生要求》国家强制标准，其中对纸质教材、教辅提出了若干与学生近视防控相关的强制性要求。

在国家青少年近视防控的政策大背景下，数字教材也需要对此做出必要的回应，承担起数字教材应当负起的社会责任。按大众一般认知，电子产品对青少年视力的负面影响会高于纸质出版物。对数字教材来说，国家强制标准中关于教材的各项指标，应当算作数字教材在中小学生近视防控问题上的底线。目前，国家强制标准规定了纸质教材字体、字号、行空等技术指标。如标准中规定一年级、二年级的纸质教材正文用字应不小于16P（3号字），汉字以楷体为主，行空不小于5毫米。与纸质教材不同的是，数字教材中文字的实际显示效果不完全取决于字号，还与显示设备的尺寸相关。考虑到真正影響学生阅读、观看的是字的实际显示大小，笔者团队在制定数字教材文字显示规范时提出：数字教材在其适配显示设备的最小屏幕上显示时，其实际显示的文字、行空在默认显示情况下不应小于国家强制中的相应规定。具体的指标是按1P=0.35毫米的比例，将字号磅值换算为字的高度。

在笔者团队提出文字显示规范性要求后，也有数字教材研究和出版的相关人士认为，数字教材的显示是可调、可放缩的，是否必须规定文字大小？对这个问题，笔者认为可以从三个方面思考。首先，目前我们在市面上能见到的数字教材产品，在个人学习设备上使用时，文字所呈实际效果普遍小于纸质教材。如果我们认为国家强制标准是不损害学生视力的底线，那么目前绝大多数的数字教材在出版发布时都是突破了底线的。新规范的提出，等同于要求所有数字教材都要根据国家相关政策要求，针对保护学生视力的问题进行改进。这种改进需要研发投入，相关从业者有抵触心理实属正常。其次，我们必须认识到数字教材使用群体是未成年人这个基本事实。尽管数字教材的文字显示可调，但未成年人对自我近视防控的意识不一定到位，大部分学生可能因为嫌麻烦而使用默认设置，进而引发近视风险。最后，从高质量教材建设的角度看，我们制定数字教材的规范性要求，旨在使数字教材在研发、出版的过程中就是高品质的、符合国家政策要求的。如果数字教材在研发时就存在问题，还要靠学生自己调节显示效果才能符合健康原则，那么数字教材的权威性、专业性、高质量将无从谈起。

四、小结

2017年以来，教材建设、教育信息化、学生近视防控方面的一系列政策出台，对中小学数字教材的研发和出版提出了更上位的要求。新政策下，数字教材已经不能继续被简单地视为一种出版商品，而是要立足于国家政治要求、教育现代化发展和学生成长需求，承担起更多社会责任。客观来说，这对当前的中小学数字教材研发、出版机构来说是个不小的挑战。未来，中小学数字教材需要在深入研究的基础上不断优化，承担起我国社会信息化发展中的出版转型和教育现代化使命。

参考文献：

[1]王志刚.构建以数字教材为内容核心的服务教育新业态[J].科技与出版，2019（11）：12-17.

[2]钱丽欣，余慧娟.加快推进课程教材治理体系和治理能力现代化——访教育部教材局局长田慧生[J].人民教育，2020（5）：13-17.

[3]朱玲玉.PDF文档解析与内容脱敏技术研究[D].成都：西南交通大学，2018：7-18.

[4]钟岑岑.中小学数字教材元数据相关标准比较研究[J].出版参考，2017（11）：42-44.

[5]共同呵护好孩子的眼睛 让他们拥有一个光明的未来[N].人民日报，2018-08-29.