EPUB3格式标准在电子教材中的应用探索

周晓明，王朋娇，赵姝

(1.辽宁师范大学计算机与信息技术学院，辽宁大连116081；2.北京师范大学知识工程中心，北京100875)

一、EPUB3格式标准

1.EPUB3标准简介

EPUB3是EPUB标准的第三代改进，于2011年5月23日由国际数字出版论坛(International Digital Publishing Forum，简称IDPF)正式颁布。EPUB是一种基于XML与网络标准的数字出版物的文件格式，是电子出版物(Electronic Publication)的缩写，是一种免费和开放的电子书标准。第一代EPUB标准由IDPF颁布于2007年9月，第二代EPUB标准由IDPF颁布于2010年5月。一个EPUB出版物可视为是用一种可靠的方式包装网络内容，以此呈现一本电子书杂志或其他种类的出版物，并能够在发布以后以线上或离线的方式阅读。

2.EPUB3与EPUB2新增内容比较

（1）媒体格式的多元化和创新化。EPUB3与EPUB2相比较最显著的区别莫过于让电子书更“电子化”，体现在以下几方面：①支持多种媒体格式，增加了音视频媒体元素，并规定音频格式必须包括MP3，也支持MP4、AAC、LC等音频格式；遗憾的是对视频格式没有规定，但其为出版商和阅读系统开发者提供了一份信息充足的开发指南和技术说明书。②增加文本朗读技术。EPUB3增加了多项有助于文字语音转换引擎的功能。支持XHTML文件中的SSML属性并支持CSS3语音模块。③增加MathML语言(Mathematical Markup Language，数学置标语言)技术。之前对于呈现数学格式等复杂的文本内容，往往采用图片的形式，而在EPUB3中新增了对MathML语言的支持，在开发教材类或数理类电子书时有重要作用。④支持多种语言格式。支持非罗马文字格式，如日语、汉语和阿拉伯语，使内容检索更加方便。⑤增加 DAISY有声书标准，为盲人提供听书服务。DAISY标准是指一种全世界认定的多媒体文件制作标准。最初这个标准是为视障人士而制定，但它已扩展应用到一般人可使用的文件。

（2）支持更多的内容格式和显示技术。①EPUB3内容编辑基于严格的或扩展的HTML5语言和CSS3样式集。HTML是SGML语言更为简化的子集，更易于使用者的学习和操作；EPUB 3的CSS基于CSS 2.1(从CSS3中添加了一些模块)，而EPUB 2的CSS基于CSS 2的特定子集。②支持EPUB内嵌字体。EPUB3需要阅读系统支持与CSS中用@font-face相应的OpenType和WOFF的内嵌字体。③支持SVG图像(Scalable Vector Graphics，可缩放矢量图形)显示。SVG图像是基于XML(可标记语言)，用于描述二维矢量图形的一种图形格式。④支持Metadata(元数据)。

（3）脚本语言支持交互功能。EPUB3支持JavaScript。脚本语言的插入标志着EPUB格式电子书可以有更多的交互功能，增加较强的用户体验。读者可以像使用网络课程一样操作电子书，与电子书和阅读器进行更深入的交互，可以提高读者的阅读效率。例如对文字进行标注、笔记、分享等操作；还可以对电子书中的图像元素进行点击、拖拽等操作，可以运用在儿童读物或者技能性读物等电子书上。

（4）支持跨平台阅读。EPUB3采用流式文档格式，有很好的屏幕自适应功能，使得同一内容可以在不同的终端设备上阅读。这一功能降低了电子书开发商和出版企业的生产成本，使同一内容的电子书一次生产多次使用，实现真正意义上的复合出版。

从新的电子书标准来看，电子书将更加接近电视节目、电台、游戏动画。出版一本电子书的时候，需要考虑的不仅仅是字体和行距，还要考虑图片、视频、音频等各种媒体的表现形式。在开发工具上看，需要的不仅仅是计算机，也可能还需要一个高清摄像机，甚至专业的录音棚。而一个专业的电子出版开发团队，也需要有交互设计师、音效设计师、编剧、导演等等。数字出版商的工作将越来越接近制片人。

3.EPUB3和EPUB2文件组织架构及术语比较

EPUB3除了在功能上与EPUB2相比较有重大改革之外，EPUB3的规范在结构与命名上，也不同于EPUB2。EPUB3对EPUB2中的某些术语做了修正，以更清楚地表达其意义，力求术语使用的一致性。在每份规范接近置顶的位置部分，包含了术语的章节用来定义及解释新名词。

二、EPUB3格式电子教材的优势

千百年来，教科书都是以纸质的形态出现在人类文化历史中。但纸质教材随着人类历史的变迁及社会科技的进步逐渐暴露出其弊端，例如：①不便于携带，造成资源浪费。每个学科的纸质教科书加上教辅材料，重量惊人，不便于随身携带；而且纸质教材一旦保存不当，会很快导致纸张损坏，浪费资源。②传统纸质教材中的交互少，缺乏趣味性。传统教材往往只重视对知识的描述、证明和提问，而缺少情景式的交互和对话，学习者无法感受到学习的乐趣所在。③无法反映出学习者在学习过程中发现的问题。传统的教材编写都是按照线性序列安排知识的先后顺序，往往忽略了学习者学习特征和学习风格。④相关的扩展资源提供较少，更新慢。一般的纸质教材更新再版时间较长，在这期间如果出现了相关知识的更正、删减，学习者不容易得到信息，进而造成学习者学到的知识在实际运用中出现差错。

而选择EPUB3格式的电子教材，有如下几点优势：

⒈富媒体强交互的学习内容

EPUB3电子教材打破了传统教材只能传递文字或图片媒体的弊端，支持音视频媒体的插入、基于HTML5语言的编辑，这样能够让学习者真实地感受到学习内容，更好地去理解。

2.有效地进行个性化学习

学习者可以根据在正式学习之前的说明内容，了解本课程的学习目标、学习路径、操作技巧等提示。这样的设计可以让学习者根据自身的认知程度来决定从哪部分内容开始学习，并根据建议规划自己的学习进度。此外，在学习过程中，学习者可以利用阅读器本身的一些功能来标注学习内容，个性化地进行一些学习设置。

3.及时进行互动交流

EPUB3电子教材可以支持互动式教学练习，学习者可以把疑难点通过邮件、BBS等平台与教师和其他学习者进行交流沟通。创建分享对于进阶阅读和学习非常有用，并能够支持建立以学习为向导的校园社交网络。并且教师和学习者可以通过学习管理系统进行互动，以进行教学评估和促进教学改革。

4.满足不同终端下的泛在学习

电子教材面向的受众是学生，各级学校在引进阅读终端时也要考虑到实际情况。电子市场的快速发展决定了有相当一部分电子书阅读器、平板电脑、智能手机等都支持EPUB3标准电子教材的阅读。由于EPUB3采用的标准是可以根据阅读设备自动调整阅读的版式和大小，因此不同的终端设备都可以良好地呈现同一本教材的内容。因此，教材可以一次性地编辑并分发到不同的终端学习，而不影响学习效率。其中公认的、支持比较全面的当属苹果公司的电子系列产品，特别是iPad阅读器。在这里需要强调的是，并不是只有iPad阅读器才能提供EPUB3电子教材的完美用户体验，而是由于其他系统下(如Windows、Android等)的阅读器还不能做到全面地支持HTML5语言、CSS样式或者是音视频的播放。这与EPUB3标准不冲突，而是阅读软件或阅读器本身的技术不能满足EPUB3的标准。所以，今后需开发能够更好地支持EPUB3格式的阅读器和阅读软件是电子市场的重大任务。

三、EPUB3格式电子教材开发情境

1.EPUB3格式电子读物制作工具

目前支持EPUB3格式的电子书编辑工具有很多，例如Sigil、Ecub、EPUBbuilder、EPUBTool、EPUBMaker等软件都支持简单的EPUB格式电子书的制作。但笔者在不断尝试利用这些软件、开发电子教材的过程中发现，想要实现强交互性和较好的用户体验，需要在电子教材中插入脚本。这就需要运用到HTML5语言和Dreamweaver软件，将这两者进行合理的搭配使用，能够增加电子教材的趣味性和功能性。

此外，之前提到在电子教材制作团队的性质会趋向于媒体开发人员，这一点在具体的开发过程中是有所体现的。例如：在开发操作类教材（如Photoshop、Flash等）时，针对操作步骤不仅要有文字性的描述，还要有实际的操作视频，这就需要有人专门进行录屏、配音等操作；每本教材都要有独特的、风格化的版式设计，这样才能够激发学习者的学习兴趣并引导学习者的学习进度，因此专业的美工设计也是必不可少的；教材是教学内容的重要载体，每门科目在开发之前，教学设计师都要对教学内容进行设计，学习目标、学习路径、学习方法都要给予说明，因此教学设计师的责任事关重大。

表1 各系统下不同阅读软件功能支持

2.EPUB3格式电子读物阅读软件调研

由于EPUB3标准还处于发布初期，因为iBooks采用WebKit渲染引擎，苹果公司的iBooks是唯一能够提供完整阅读体验的阅读软件。实际上，只有iBooks能够完整支持EPUB3。其他电子阅读器或者阅读软件感觉更像一本书，有的不支持CSS，有的不支持视频、音频的播放。所以我们在调研阅读软件时发现这是一块很大的空白。由于需要开发在不同系统下都可因运行的电子教材，针对国内外软件市场上的主流EPUB阅读软件，我们尝试了Windows和Android两大主流系统的运行情况，并且针对在实际学习中可能用到的学习功能进行了调研。表1总结了我们在不同系统下运行同一本电子教材及不同阅读软件的结果。

综上所述，据目前调研情况来看，除iPad阅读器外，Windows系统下没有一款阅读软件能够支持音视频播放；Android系统下支持音视频播放的阅读软件只有EpubReader，但是作为电子教材的阅读软件，EpubReader的致命缺点是不支持文字的复制粘贴和笔记功能，这无疑是让电子教材开发者眼前一亮继而又不得不放弃的一款阅读软件。此外，在支持CSS样式方面比较良好、版式阅读比较舒适的阅读软件有，Windows系统下：Azardi；Android系统下：MoonReader、qq阅读器、DuoKan阅读器等。这几款软件虽然不能让学习者获得良好的交互体验，但是基本的阅读体验还是能满足学习者的学习要求，例如笔记高亮功能、搜索功能、发布功能等。因此，电子开发商应对当前市场上的阅读软件和阅读器不断探索创新，根据EPUB3标准来开发名副其实的EPUB3电子阅读器。

[1]EPUB3 Changes from EPUB2.0[EB/OL].http://www. idpf.org/epub/30/20110215/spec/epub30-changes.html.

[2]EPUB3Overview[EB/OL].http://www.idpf.org/epub/ 30/spec/epub30-overview.Html.

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