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融合发展背景下数字教材建设初探

2024-10-18张一梅

出版参考 2024年9期

摘 要:随着信息技术、网络与媒体的融合发展,教育数字化战略纵深推进,数字教材的建设成为教育数字化转型的重要抓手。本文研究了数字教材的内涵特征,分析了数字教材建设面临的挑战,并对推进数字教材建设工作进行了探讨与思考,为加快推进数字教材建设、推动教育数字化转型提供了参考与借鉴。

关键词:融合发展 数字教材 教育 出版

随着新一轮科技革命与产业变革不断深入,信息技术、网络与媒体融合发展,全球经济越来越呈现数字化特征。数字化已成为我国经济高质量发展新动能,逐渐覆盖经济社会发展全领域。教育作为影响国家当下和未来政治经济社会全方位发展的重要因素,更是数字化转型发展的关键领域。[1]党的二十大报告提出了“推进教育数字化”重大战略部署。2024年的政府工作报告强调要“大力发展数字教育”,教育数字化成为坚持教育优先发展、加快推进教育现代化的重要举措之一。数字教材是教育数字化的重要抓手,也是教材建设工作的组成部分。建设高质量数字教材,是推进开辟发展新领域新赛道、服务教育数字化战略行动、培养数字时代高素质人才、建设教育强国的重点工作。

近年来,我国越来越重视数字教材建设,出台了一系列有关数字教材建设和教材数字化转型的指导意见和实施方案。2020年1月,国家教材委员会印发的《全国大中小学教材建设规划(2019—2022年)》中提出“要适应信息技术与教育教学深度融合的需要,满足互联网时代学习特性需求”。2021年12月,教育部《“十四五”职业教育规划教材建设实施方案》要求“推动教材配套资源和数字教材建设,探索纸质教材的数字化改造,形成更多可听、可视、可练、可互动的数字教材”。2023年11月,教育部《“十四五”普通高等教育本科国家级规划教材建设实施方案》明确提出“创新教材呈现方式,加快以数字教材为引领的新形态教材建设”。不难看出,数字教材是教材发展的新方向,是顺应我国教育数字化变革及数字时代人才培养方式变化的必然趋势。在融合发展背景下,深入理解数字教材的内涵特征、梳理数字教材建设中面临的挑战、思考如何推进数字教材建设工作等,对于推动教育数字化转型、开辟教育发展新赛道有着重要意义。[2]

一、数字教材的内涵特征

数字教材不仅仅是将传统纸质教材的内容进行简单的数字化转换,而是以课程教学内容为基础,利用现代信息技术、网络与媒体融合发展的成果,按一定标准封装、正式出版用于教学的数字内容产品。

数字教材的呈现方式多元,可实现不同模式下结构灵活组织,能够支撑完整的教学过程及教学评价,且具备内容动态调整与及时更新的能力。数字教材以学生为中心,以教材内容为核心,充分利用互联网、VR/AR技术、虚拟仿真和二维码等技术,将教材内容以及围绕该内容所汇聚的教案、课件、习题、实训、虚拟仿真实验等教学资源等相融合。简单来讲,数字教材就是一种利用信息技术,将传统教材内容进行数字化处理的教材。

数字教材作为数字化时代教材发展的新形态,其本质还是教材,既有教材的一般属性,体现国家意志,是育人育才、传播知识的载体,又有信息技术产品的一般属性,如交互性、个性化以及动态性等特征。首先,数字教材具有良好的人机交互功能[3],支持教师与学习者之间的互动交流。数字教材的知识检索功能,能实现与其他数字教学资源信息互通互联;笔记分享功能,能够满足学生学习分享,以及教师在线答疑的需求;情景化的交互练习与评测,能够形成教学闭环。其次,数字教材可以针对不同的学生群体,提供个性化的学习体验。数字教材能记录学生的学习过程和学习习惯,帮助教师掌握每个学生的学习情况,因材施教;数字教材还可以根据学生的不同需求和学习特点,提供定制化的学习内容及进度安排。再次,数字教材可以对接产业升级的迫切性,对教材内容及其配套资源进行动态更新,有效解决传统纸质教材内容更新滞后、难以及时反映新知识的问题,确保教学内容的先进性。[4]

二、数字教材建设面临的挑战

伴随着信息技术与教育教学的不断融合发展,我国教育数字化战略纵深推进,数字教材的发展可谓恰逢其时。近年来,一系列数字教材得以开发建设,不但切实解决了传统纸质教材更新不及时、灵活性差等问题,而且有助于推动教学模式向数字化方向转型发展。尽管如此,数字教材建设仍面临以下几方面的挑战。

1.数字教材质量参差不齐

由于我国数字教材建设尚处于起步阶段,专门针对数字教材建设的政策法规、标准规范较少,目前仅出台了《数字教材 中小学数字教材出版基本流程》《数字教材 中小学数字教材元数据》《数字教材 中小学数字教材质量要求和检测方法》等政策和标准,对于其他学历层次的数字教材的政策规定、标准规范尚缺乏。另外,对数字教材的监管机制不完善,加之建设单位对数字教材建设质量把关不严,导致现有的数字教材建设质量参差不齐,其交互性、动态性、开放性等未能得以充分体现。在教材内容方面,部分出版单位对数字教材出版环节把关、审核不严,未严格落实“三审三校”制度,导致教材内容存在意识形态问题,学术谬误,常识性错误,违背教育教学规律的内容,以及文字、图片、音频等媒介的差错率较高等问题;在教学交互方面,以单向文字呈现或视频讲授演示为主,缺少必要的技术环境和工具支持;在媒体设计方面,应用场景开放性不足,不能跨平台使用;在教材形态方面,数字教材的呈现形式还很初级,在教材制作和发布过程中存在简单复制粘贴的现象,有的仅仅是将纸质教材电子化,甚至是纸质教材的PDF版;在版权保护方面,有关数字出版的法律法规尚不健全,侵权盗版、非法出版教材等违法违规现象依然严重,数字教材的版权保护水平有待提高。

2.数字教学资源配套不足

对于数字教材而言,数字教学资源的配套建设是不可或缺的。数字教学资源不仅包括微课、视频、动画、案例库、文档资料等基于特定知识点的碎片化资源,还包括完整的电子教案、课件等系统性的富媒体资源。[5]目前,数字教学资源建设普遍存在以下问题:一是部分数字教材的资源配套差强人意,难以达到“能学、辅教”的基本功能定位,与教学改革和人才培养要求不相适应。例如,资源质量不高,存在一定程度的粗制滥造,无法有效支持教师教学、学生自主学习;资源类型不够丰富,呈现形式单一,难以满足学生多样化和个性化的学习需求;资源建设与教材内容建设脱节,无法作为数字教材的有效配套进行教学使用等。二是一些院校开发建设了精品开放课程、特色资源库等,但教学资源利用不充分,许多只存留在网络上,没有融入课程教学或教材中,与实际教学结合不紧密。三是建设数字教材需要整合各类教学资源,实现知识体系的重构,但是在实际应用中,相关平台的资源整合却不够充分,缺乏完善的资源共享机制等。这一系列问题导致数字教材建设效果与现代信息技术发展和教育数字化转型要求严重不符。

3.数字教材服务平台不够完善

《“十四五”普通高等教育本科国家级规划教材建设实施方案》提出“积极开发新形态教材,依法依规建设数字教材资源平台,保证教材内容安全和系统运行安全,保障教材资源质量和服务质量”“数字资源和工具须部署在出版单位自主可控的公共服务平台上,平台按照国家有关规定备案,并确保数字资源安全”。可见,出版单位在数字教材建设过程中,必须有数字教材服务平台作为支撑。

目前,不少出版单位已自主开发了数字教材服务平台,或者选择与相关技术支持单位合作开发数字教材服务平台。然而,这些平台的智能化水平普遍不高,互动交流与智能评价等核心功能普遍弱化,难以支撑完整教学过程、营造智慧化教学环境,甚至存在信息安全隐患。一是各平台的设施设备建设标准不统一,难以保证教材内容的呈现效果,影响了学生的学习体验和教师实际教学。二是平台缺少有效的评价机制和学情分析功能,不能为教师提供有关教学效果的实时反馈,人机交互存在瓶颈。三是平台的育人成效不明显。平台运营重技术、轻育人,仅注重运用技术来建设、制作数字内容产品,未充分考虑学生成长成才规律,淡化了教材作为育人育才、传播知识载体的本质属性。四是平台的数据监管和安全管理水平有待提高,数据的安全性难以得到有效保障,这在一定程度上制约了数字教材的健康发展。上述问题对数字教材服务平台的高性能、高可靠性及高安全性提出了更高要求。

三、关于推进数字教材建设工作的思考

数字教材是教育数字化变革的重要着力点,也是推动教育数字化转型发展的具体体现。在信息技术、网络与媒体的融合发展背景下,出版单位应树立数字化发展理念,遵循国家政策引导,加大力度做好资源建设、平台开发及人才培养,积极探索数字教材建设路径,扎实推进融合发展背景下数字教材建设,服务教育数字化战略。

1.以政策为引领,建设高质量数字教材

建设高质量数字教材,出版单位应做到“凡编必审”,严把意识形态关,加强对教材内容的审查;严格落实“三审三校”制度,执行规范的教材出版流程。与此同时,鉴于数字教材相较于传统纸质教材其介质形态等产生了根本性的变化,随着教育数字化转型的深入推进,国家需要尽快完善有关数字教材建设的政策和行业标准[6],从政策层面引导、激励和规范数字教材发展,为数字教材出版、发行、应用、管理提供根本遵循。一是加快制定数字出版法律法规,建立有效的数字出版物保护机制。二是鼓励教学机构和出版单位加大研发投入力度,以具有数字教材研发实力的龙头教育出版单位为试点,开展数字教材研究与应用。三是加强对数字教材的质量监管,建立健全数字教材质量保障体系,对数字教材准入、出版、发行资质[7]以及数字教材编审、选用等环节加强统筹规划与规范管理。

2.以学生为中心,丰富数字教学资源配套

数字教材建设应坚持以学生为中心,与教学改革和人才培养相适应,深度整合题库、资源库、知识库、慕课等数字资源,把数字资源静态势能转化为教育改革动能,构建具有系统性、多样化、全覆盖的数字教学资源体系。

在进行数字教学资源建设时,应始终坚持教材内容与数字资源一体化建设。数字资源建设包括规划设计、脚本编写、数字资源制作、内容审核等,应与教材内容编写、审校等同步进行。重点做好知识碎片化拆解与分析,建设以音视频、图片、动画、案例库等为代表的优质碎片化教学内容。首先,将课程教学内容分解为章(项目)、节(任务)、知识点(子任务)、知识碎片(颗粒)等层级,并根据知识碎片(颗粒)进行教学设计,包括设计教学目标、教学重难点、教学任务以及教学反馈等。其次,根据选定的教学设计及教学方法,选取相应的内容资源形式,确保数字资源颗粒更小、表达更有效。知识碎片与资源匹配应遵循复杂原理的动画化、复杂结构的三维化、复杂实际问题的视频化、复杂公式的图形化、枯燥问题的仿真化等原则。以《智能网联汽车概论》教材配套资源为例,对于涉及实际操作的内容,如激光雷达装配、视觉传感器故障检测等,录制视频进行演示,方便学生掌握装调与测试技能;对于复杂原理,如线控技术基本原理、摄像头工作原理等,辅以动画进行讲解,使教学更加生动直观;对于线控转向系统、驱动系统的结构组成等,通过制作三维动画直观演示,解决看结构困难的问题;对于枯燥的知识和抽象的概念,如智能座舱系统调试、V2X典型应用场景等,运用虚拟仿真技术,使学生置身于学习场景中,提升学习兴趣;对于知识重难点,如智能网联汽车数据分析、计算平台部署等,可邀请资深教师录制微课,引导学习、突出重点。最后,融入智能网联汽车整车测试等典型案例,将实际案例反哺到教学中,进一步增强学生对教学内容的理解。例如,人民交通出版社已经建设涵盖汽车技术、城市轨道交通、道路工程、交通工程、桥梁工程等十余个专业的交通运输专业数字化教学资源库,充分支撑专业教学,赋能行业人才培养。

此外,还应注意教学资源的格式、原始数据等均应符合现行国家和行业标准,资源审核发布应经过资源生产单位、主管部门、资源平台运营单位三级审核,保证数字教学资源内容质量,确保资源的使用、交换与传播。

3.以教学服务为宗旨,优化数字教材服务平台

出版单位应以提供优质、全面的教学服务为宗旨,建设优化集知识学习、能力培养、互动交流与教学评价等于一体的数字教材服务平台,发挥数字教材可听、可视、可练、可互动的优势,营造智慧互动、灵活便捷的教学环境。

出版单位通过数字教材服务平台建设与优化,构建教育产品体系和服务体系,为院校师生提供资源服务、在线测评、智慧教学、大数据服务等教学服务;逐步提高数字教材服务平台的数字化及智能化水平,利用人工智能技术,提高编辑出版及发行管理效率,推动实现教材选题、编辑加工、三审三校、出版、发行的数字化流程优化以及教材服务平台功能的拓展与升级;健全数字教材服务平台数据监管和安全管理机制,通过技术手段对数字教材中的数据信息、数字资源等进行切片、封装处理,建立内容与数据安全屏障,确保数字教材服务平台安全、可靠及自主可控。

青蓝云数字教材平台是由人民交通出版社、人民邮电出版社、化学工业出版社、中国纺织出版社、中国电力出版社、中国农业出版社、中国财政经济出版社7家出版社共享共用的数字教材出版服务平台。平台将云计算、大数据、人工智能等信息技术与教材建设深度融合,支持数字教材的内容、资源、教学过程及教学评价、编辑发行等,主要包括用户服务系统、教学应用系统、编辑制作系统、发行系统、技术支撑系统,支持PC、Pad、手机等多终端同步应用。其中,教学应用系统面向教师端及学生端,可实现教学管理、教学设计、教学模式设定、富媒体学习、交互学习、学习数据分析等功能,支持“教学练训测评”一体化的互动教学。此外,平台完成了‌信息安全等级保护三级认证,具有完善的安全管理机制,通过构建内容与数据安全屏障,确保数字教材的数据安全及版权保护水平。目前,该平台已建设了百余种数字教材,涉及交通运输、计算机、农业、财经、环境等多个专业,合作本科院校、高职院校、中职院校等共计数十所。

4.以队伍建设为抓手,做好新型出版人才培养

出版深度融合发展对新型出版人才的需求与日俱增,新型出版人才队伍建设和复合型人才培养是数字教材建设的重要保障。首先,出版单位要注重提升传统编辑的数字素养和信息技术水平,通过开展集中培训、实践锻炼、项目历练等方式,使其能够尽快适应数字时代出版工作要求,提升出版专业能力与素养。其次,有意识地接收、引进、培养复合型人才,加强云计算、大数据、人工智能、计算机技术及其复合型人才引进与培养,建立包括数字编辑、数字产品研发、资源管理、技术支持人员在内的数字教材出版专业队伍。再次,完善人才培养体制机制,通过脱产培训、内部轮岗、考核激励、交叉使用等举措,培养高端出版人才和领军人才。鉴于融合出版人才培养是一项系统工程,需要产、学、研,政、企、校整体联动。出版单位要加强与学校、教研系统、技术企业的合作协同,重视复合型人才培养储备,切实解决好发展人才支撑问题。

(作者单位系人民交通出版社)