教育信息化背景下数字教材的研究现状与展望

李小琴 冯锦芳

［摘           要］  教育信息化迅速发展，数字教材应时而生。主要采用共词分析法，分析在中国知网收集到的754篇有效文献，分析文献发表年度、参与单位、期刊分布、关键词以及聚类结果。结果表明，数字教材主题文献发布数量上整体呈现跨越式增长的态势；参与单位基本形成了全国范围内高校参与和学术期刊关注的研究现状；研究主要包括数字教材出版、数字电子技术、教材数字化转型三大类。但文献分布较为零散，研究主题不够集中，研究尚未形成体系。未来数字教材的发展需要不断提升技术水平，完善开发标准，保持数字教材作为教材的初心使命，与传统教材互为补充，服务教学。

［关    键   词］  教育信息化；数字教材；共词分析法

［中图分类号］  G642                    ［文獻标志码］  A                  ［文章编号］  2096-0603（2023）15-0141-04

一、引言

在教育信息化迅速发展的同时，教材作为教育教学中不可或缺的一环，其设计、内容以及使用等方面，均受到了教育变革的影响。为适应时代发展，充分利用教育资源，数字教材应时而生。2017年以来，国家政策出现重大调整，教材建设上升至“国家事权”的高度，数字教材在教育政策层面被纳入教材创新建设工作；2018年教育部发布《教育信息化2.0行动纲要》，指出将国家数字教育资源公共服务体系建设成为数字化教育资源的供给、应用主渠道。至2022年，基于数字教材进一步发展的现实需求，国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布了三项关于数字教材的推荐性国家标准，于2022年11月1日正式实施，对数字教材提出了更高的出版要求。

数字教材得到广泛关注的同时，获得了一定的发展。吴永和等从电子书和教科书的区别出发，分析了数字教材内涵、特性与属性，认为数字教材是按科学结构整合的教学资源包，有基础的阅读和教学功能，又拥有富媒体性、关联性、开放性和交互性[1]。也有学者从电子书包的角度界定了数字教材，电子书包是融合了数字出版、互联网、多媒体、无线通信等技术的全新体系，其中最主要的教育内容是数字教材[2]。目前，信息化环境下的教材还未形成统一的概念，出现了电子教材、电子教科书、数字课本等说法。在未严格区分概念含义的情况下，本文认定“电子”和“数字”的含义一致，课本与教科书也等价于狭义的教材，非引用状态下，采用“数字教材”作为统称。本文中数字教材指利用互联网技术将传统教学内容进行数字化处理，成为可以通过各种设备进行互动的教材。值得注意的是，数字教材并非单一指向纸质教材的数字化，涉及技术、出版、教材建设等多个方面。为进一步了解我国数字教材发展的研究现状，本文采用关键词共词分析法分析相关文献，尝试为后续研究提供参考。

二、研究方法

（一）文献来源

在中国知网数据库检索主题为“数字教材”的文献，共获得1355篇文献，去除会议、特色期刊等非学术性研究文本以及没有关键词、没有作者署名和期刊选题等无效文献，最终获得754篇有效文献。样本数据由来源库、题名、作者、单位、文献来源、关键词、摘要和发表时间构成。检索时间为2022年12月1日。

（二）研究方法

本文主要研究方法为共词分析法。共词分析主要是对文献中关键词共同出现次数进行统计，对统计结果进行聚类分析，以聚类结果表示词汇之间关系的研究方法。通常一组词汇出现的频次越高，则代表主题的联系越紧密。由此，借助共词分析可以形成文献研究主题之间的关系网络，直观表示众多研究对象之间的关系。学者储节旺提出借助Excel实现构建共词矩阵的方法[3]。在此基础上，利用统计软件SPSS.27，实现共词矩阵的聚类分析和多维尺度分析，利用可视化图表直观反映的信息，对当前研究现状进行分析。

（三）研究过程

1.构建共词矩阵。以两个关键词共同出现的次数构建关键词的共词矩阵，分析关键词之间的联系。考虑数据分析的工作量，选取25×25的高频关键词矩阵。

2.生成高频关键词的相似和相异矩阵。利用SPSS.27的数据分析功能实现高频关键词的相关分析，得到高频关键词的25×25相似系数矩阵。相似系数矩阵中的数字越接近于1，表明关键词之间的距离越近；相反，数值越接近于0，表明关键词之间的距离越远。在相似矩阵的基础上，得到相异矩阵，消除关键词共同出现频次差异的影响。相异矩阵的数值含义与相似矩阵相反。

3.进行聚类分析。通过高频关键词之间的远近关系，分析关键词背后的研究信息。将相异系数矩阵导入SPSS.27进行聚类分析。以类别表示各关键词之间的远近关系，分析当前数字教材主题研究的方向和趋势。

4.多维尺度分析。采用SPSS.27对上述相异矩阵进行多维尺度分析。多维尺度分析所构成的图谱中，每个小圆圈代表高频关键词所处的位置，圆圈距离越近，代表关键词之间的关系越紧密。多维尺度分析图中坐标分为代表向心度和密度，横坐标向心度表示领域之间关键词相互影响的强度，纵坐标密度表示领域内部联系的强度[4]。第一象限的密度和向心度都高，表示当前研究内部联系紧密，与其他研究也有较为密切的联系，研究整体趋于成熟。第二象限的密度较高，向心度较低，表明当前研究内部结构较为紧密，且形成了一定规模，但研究重要性有待提升。第三象限的密度和向心度较低，表示当前研究主题内部结构松散，研究尚不成熟，处在边缘位置。第四象限向心度较高，密度较低，表明当前研究主题领域相对集中，结构不紧密，较为松散，但具有发展空间，有潜在的发展趋势。

三、研究现状

（一）研究文献年度分布

在中国知网以“数字教材”为主题进行检索所得的共计754篇文献中，硕士和博士学位论文共66篇，占总文献数量的8.8%，期刊文献688篇，占总文献数量的91.2%。最早关于“数字教材”的文献发布于1984年，截至2022年11月，文献发布数量上整体呈现出跨越式增长的态势（见图1）。文献数量的首次大幅增长发生在2012年至2014年，这与国家层面发布教育信息化政策，数字教材受到学界关注有直接关系。

（二）期刊分布与发文机构

统计发现，期刊论文共刊载于312种期刊，包括《出版广角》（33篇）、《科学与出版》（28篇）、《出版参考》（26篇）、《传播与版权》（21篇）、《中国出版》（19篇）、《课程·教材·教法》（19篇）、《中国编辑》（15篇）等。学位论文的所署单位共45所高校，分别是华中师范大学（4篇）、华东师范大学（4篇）、陕西师范大学（3篇）、广州大学（3篇）、北京印刷学院（3篇）、郑州大学（3篇）、武汉大学（3篇）等。

基于此，数字教材主题研究的参与单位基本形成了全国范围内高校参与和学术期刊关注的研究现状，以《出版广角》《科学与出版》、华中师范大学和华东师范大学等高校和期刊单位为核心，助推数字教材领域的研究发展，数字教材研究的初步研究已经形成，但文献分布较为零散，多数期刊仅刊登过一篇相关文献，文献数量和研究深度有待提高。

（三）文献关键词分析

对754篇研究文献的关键词进行统计，总关键词词频为2882次。表1为部分高频关键词统计。

选取关键词形成图2的关键词词云，以清楚地呈现当前研究重点。当前数字教材研究主要聚焦“数字教材”“数字出版”“数字化”“教育信息化”等主题展开。从关键词的较大频次差距也可以看出，数字教材的研究主题不够集中，研究尚不成熟。

（四）聚類结果分析

以SPSS.27的数据分析功能实现高频关键词的相关分析，得到高频关键词的25×25相似系数矩阵。利用SPSS.27对相异矩阵进行聚类分析，结合聚类分析结果进行主题分析。由图3聚类结果可以看出，当前数字教材主题研究的关键词可以分为三类。

第一类是数字教材出版，共包含14个关键词（教学模式、纸质教材、教材建设、教育信息化、数字资源、数字出版、电子教材、新形态教材、在线教育、数字教育出版、信息技术等）。可划分为三小类，第一小类是教育信息化影响下的教材建设，聚焦教学，从在线教育的现实需求出发，将目光转向新形态教材，衍生出数字教材的资源整合，关注数字教材建设。第二小类聚焦数字教材的出版，从内容到形式，再到数字教材的规范，是一个处在发展中，不断成体系的方向。第三小类是信息技术，包括信息技术发展对数字教材的影响和冲击，帮助数字教材充分利用现实技术，满足教育现实需求。

第二类是数字电子技术，共包含5个关键词（数字电路、建设、数字化、数字电子技术、数字化出版）。作为数字教材发展的坚实基础，聚焦数字电子技术，是教育信息化大背景下，信息技术在教育领域的一大落实措施。电子技术不断提升，为数字教材发展提供技术支持，数字教材发展的现实需求，促进电子技术不断革新，二者互为补充。

第三类是教材数字化转型，共包含6个关键词（教材、高校教材、数字化教材、出版、数字化转型、数字教材）。关注教材转型后的出版问题，涉及资格审查、内容监控和市场机制等方方面面，对全新的教材形式所面临的新问题加以研究，以期形成体系。

综上，数字教材的研究主要包括数字教材出版、数字电子技术、教材数字化转型三大类。涉及教育、技术和出版三大方面，延伸技术发展的平台至教育领域，关注数字教材的需求和体系发展，考虑数字教材出版等方面的现实情况。

（五）多维尺度分析

利用SPSS.27对高频关键词构成的相异矩阵聚类分析所得的25×25的矩阵进行多维尺度分析，得出Stress=0.097，RSQ=0.96，说明高频关键词之间的拟合效果较好，可以反映文献研究之间的学术联系。图4是数字教材研究热点知识图谱。

从类别分类位置来看，第一类研究主题分布在第一、第二和第三象限，所占区域最大。第二类数字电子技术位于第四象限，表明当前数字电子技术研究较为松散，但具有潜在发展空间。第三类教材数字化转型位于第一象限，研究趋于成熟，与其他研究主题有密切联系。综上，当前数字教材主题研究整体尚未形成围绕核心展开的研究体系，处在充实丰富的过程中，目前各类研究主题较为分散，缺乏核心主题引领的体系建构，需要进一步关注和加强。

（六）总结

在中国知网以“数字教材”为主题进行检索所得的共计754篇文献中，硕士和博士学位论文共66篇，占总文献数量的8.8%，期刊文献688篇，占总文献数量的91.2%。截至2022年11月，文献发布数量上整体呈现出跨越式增长的态势，这与国家层面发布教育信息化政策，数字教材受到学界关注有直接关系。主要聚焦“数字教材”“数字出版”“数字化”“教育信息化”等主题展开。参与单位基本形成了全国范围内高校参与和学术期刊关注的研究现状，以《出版广角》《科学与出版》、华中师范大学和华东师范大学等高校和期刊单位为核心，助推数字教材领域的研究发展。数字教材的研究主要包括数字教材出版、数字电子技术、教材数字化转型三大类。涉及教育、技术和出版三大方面，延伸技术发展的平台至教育领域，关注数字教材的需求和体系发展，考虑数字教材出版等方面的现实情况。

与此同时，文献分布较为零散，多数期刊仅刊登过一篇相关文献，初步研究体系已经形成，但文献数量和研究深度有待提高。从关键词的较大频次差距也可以看出，数字教材的各类研究主题较为分散，缺乏体系构建。

四、展望

（一）数字教材以技术为前提，需要不断提升

由于数字教材的发展是以互联网和信息化技术为支持的，所以数字教材在使用的过程中必然会面对网络设备需求和平台操作等问题，与此同时，信息技术的使用不仅需要硬件设备达到一定水平，还需要教师团体具备较高的信息技术水平。所以，技术水平是数字教材提升的先决条件。数字教材未来的发展一定程度上受制于教育教学的需求情况，但其发展的上限永远受信息技术水平发展的制约，数字教材的发展在一定程度上受技术发展方向的引导。

（二）数字教材标准尚不完善，需要不断开发

数字教材的体系涉及教材的知识产权、内容标准、销售与售后等多方面，基于数字教材起步时间和研究规模的现实判断，数字教材的发展仍处于模式建立的过程中[5]。有学者研究指出，我国数字资源的标准制定相较于我国信息化水平仍落后许多，这就使得教学资源与数字教材之间并不能完全共享，且当前对于数字出版物的保护力度较低，侵权行为发生的成本较低[6]。由此，要从数字教材教育性和共享性的特征出发，在保证教育教学能力的基础上，建立区别于传统教材的销售和市场流通平台。扩大其作为数字资源的特性，不断完善产权保护和流通平台的建设，不断探索适合我国教育现实的标准和体系。

（三）数字教材与传统教材互为补充，需要不断完善

数字教材的本质是教材，需要做到教材内容科学、严谨[7]。在此基础上，要突破传统教材的形式限制，添加更多立体化的出版方式和更加多元化的内容设计。可以将学生的自主学习、教师的教学资源和师生之间的交往互动作为数字教材建设的因素，进行多维度、多层次的综合考虑，发展出具有数字资源特色的教材。关于数字教材的讨论，最终将从如何数字化逐渐回归到如何建构一种充分融合信息技术的教材[8]。期望在教育教学的实践过程中，能够不断发现，不断总结，从而在理论和实践的层面不断促进数字教材的发展。

参考文献：

［1］吴永和，马晓玲，杨飞.电子课本出版与生态发展的阐释与研究：基于标准研究、产业发展与教育创新的视角［J］.远程教育杂志，2013，31（1）：17-28.

［2］杨万里.基于探究、合作、创新教育理念的电子教材研发［J］.课程·教材·教法，2012，32（12）：41-46.

［3］储节旺，郭春侠.共词分析法的基本原理及EXCEL实现［J］.情报科学，2011，29（6）：931-934.

［4］冯璐，冷伏海.共词分析方法理论进展［J］.中国图书馆学报，2006（2）：88-92.

［5］钟岑岑.国内数字教材研究现状文献综述［J］.数字教育，2016，2（5）：12-18.

［6］龚朝花，陈桄.电子教材：产生、发展及其研究的关键问题［J］.中国电化教育，2012（9）：89-94.

［7］吴永和，杨飞，熊莉莉.电子课本的术语、特性和功能分析［J］.现代教育技术，2013，23（4）：5-11.

［8］牛瑞雪.我国数字教科书的研究现状、不足与展望［J］.课程·教材·教法，2014，34（8）：19-25.

◎編辑 马花萍