远程教育全媒体数字教材发展与创新

张桐　杨孝堂　杜若

摘要：如何通过可交互的混合媒体和自由终端，以在线或离线的泛在传播方式让学习者按需自主获取其想得到的教育资源并完成教学活动将是未来远程教育数字学习资源建设及应用的重要目标。该文在对远程教育教材发展历史进行分析的基础上，对全媒体数字教材的概念进行界定，从多媒体资源有效整合、个性化学习方式和学习内容的选择与推送、交互性、在线或离线学习工具的开发等方面，探讨全媒体数字教材的功能与创新，从而为数字教材的设计者与实践者提供借鉴。

关键词：教材；数字教材；全媒体数字教材；数字化学习资源

随着高速互联网、无线通讯网络、卫星网络为支撑下的三网基础设施建设的不断发展，桌面计算机、手机、平板电脑、电视等屏幕设备也随之日益普及。数字化学习资源在教育中的地位和作用日益突出。如何通过可交互的混合媒体和自由终端，以在线或离线的泛在传播方式，让学习者在任何时间和任何地点，可以通过任何方式和设备按需自主获取其想得到的教育资源将是未来远程教育数字学习资源建设及应用的重要目标。探索多种类、多终端数字学习资源特点能够对于整合各类教育资源，构建统一的数字学习资源建设标准，为数字学习资源体系的建设提供强有力的支撑。

一、国内外远程教育教材的演进

教材是指根据教学大纲和实际需要，为师生教学应用而编选的资料或材料。如课本、讲义、练习册、录音、录像资料等。随着远程教育的发生与发展，特别是信息技术在远程学习资源开发中的应用，“教材”或者说“教学材料”的发展从形态上看经历了传统印刷文字教材、音像教材向多媒体学习资源包再向课程数字教材转变的过程。

（一）印刷文字教材的使用

我国的远程开放教育的一个主要标志是广播电视大学的成立。广播电视大学于1979年在全国同时开学，遴选当时全国普通高校最好的印刷文字教材作为教学主教材，根据主教材的教学内容，聘请名师讲授电视课或广播课，适当编制一些文本类辅导材料，作为学生学习的补充或辅导，这些材料，共同组成了电大远程开放教育的第一批“教材”。

经过几年的教学积累，为适合远距离教学的需要，国家开放大学（原“中央广播电视大学”）开发了具有远程开放教育教学特点的印刷文字教材，提出了合一型和分立型的文字主教材模式，配合广播、电视开展教学，基本上满足了教学需要，得到了学生的好评。

在传统的远程教育中，由于受教科书传统的限定，形成了以教科书为主体的“教材”的概念，这一时期的“教材”主要是指印刷文字教材。

（二）多种媒体学习资源包的应用

随着课程改革的发展，特别是教材多样化觀念的提出，再加上信息技术特别是录音、模拟信号的录像资源在远程教育中的应用，多种媒体的课程学习资源包的概念出现在人们的视野中。“远程教育中的学习材料通常不只是一本教材，而是由多种学习材料组成，并以包裹的形式发送给学生，因此被称为学习资源包”。

早在20世纪70年代以前，在信息技术还没有广泛应用于教育领域时，西方一些国家就已经有了课程包的基本观念，提出“课程包是为实现特定目标而设计的相互关联的教学材料（Teaching Material）”。在国内远程教育机构中，国家开放大学率先向远程学习者提供了学习资源包（以下简称“学习包”）。学习包是以课程为基本单位，将印刷的教学文件、文字教材与录音、录像光盘（或磁带）、CAI课件等进行整合而形成以纸质印刷主教材为核心、以相应的辅助资源为配套的多媒体、系列化的优质学习资源的集成。学习包中内容相关、表现形式各异的不同介质的资源，有重复、有强调，有交叉，又有补充，相互配合，形成一套相对完整的适应自主学习的学习材料，为保证教学质量提供服务。这个时期的学习包是对传统单一印刷文字教材的超越。但也存在着学习者不能够仅通过一种学习媒介或学习终端就能够完成所有课程内容的学习、测试与考核，更不能在学习的过程中实现与教师或其他学习伙伴的交流等问题。后来，随着信息技术的发展和互联网媒体形式的多样化，有人也将这种有文字、音视频、动画、及其他交互性的信息传播形式之一或者几种的组合称之为“富媒体”学习资源。

（三）电子教材（或数字教材）的发展

1999年，新加坡开发了集阅读、存储、记载为一体的电子课本；2006年，爱丁堡大学出版社推出了PDF格式的电子教材；2007年3月，韩国教育人力资源部开始研究制定推广数字教科书相关计划，2010年部分学校的个别课程开始采用数字教科书授课。这个时代的电子教材主要是将印刷课本的内容数字化后储存在电子媒介里，可以通过有线和无线网络进行阅读，课本包含文字、图片、参考书、习题集、超级链接等主课本及辅导材料的内容也为同外部学习资料数据库相连提供了路径。

“电子教材（e-Textbook），有学者也称之为数字教材（Digital Textbook），是一类遵循学生阅读规律、利于组织学习活动、符合课程目标要求、按照图书风格编排的电子书或电子读物”。美国有学者认为“数字教材是一种基于数字设备呈现、可以提供按需阅读或者按需打印的电子化教材，通过数字化应用来呈现文本、音频、视频和交互的集成模块”。随着信息技术的迅速发展和广泛应用，数字教材的发展经历了局限于内容电子化的数字出版，到为电子教材提供离线学习辅助工具的延伸数字教材制作，再到对内容深度挖掘加工和高附加值的在线或离线增值服务平台相结合的深入数字教材研发。

二、全媒体数字教材的界定

综合国内外学者对数字教材的定义，结合远程开放教育特点，本研究界定的全媒体数字教材指以课程教学内容为基础，对知识点进行深度挖掘和加工，以科学直观的图形、文本、声音、影像、动画实现内容的系统化、结构化和数字化，根据学习者个性化学习需求，从多角度、多维度呈现教学内容和交互功能的智能化，支持学习者在线或离线学习，可以运行在手机、平板电脑、桌面电脑等终端上，按图书风格、网页风格、电视风格等形式呈现的电子读物。

全媒体数字教材的开发必须同时考虑“教材内容+阅读软件+电子阅读终端”三个核心要素。对于“教材内容”而言，它具有教学材料本身的属性和特点，保有学科自身的逻辑体系和概念、规律的严密性，能够满足课堂教学或者学习者自主学习的需求；“阅读软件”和“电子阅读终端”是指通过相应的承载软件系统和云平台为数字教材提供各类学习辅助功能（如书签、标注、学习笔记、自测练习、学习记录等）和数据同步功能（如形成性考核、行为记录及其同步、超链接等），同时能够支撑数字教材稳定运行在不同操作系统的学习终端，使学习者能够以灵活的方式和时间，只通过一种学习终端，使用一种学习资源，便能完成学习、交互、测试、评价、考核等全部环节（如图1所示）。充分发挥其灵活性、适应性和多样化，实现为更多需要不同层次教育的人提供平等受教育的机会，能够使人们更好地适应从传统教育到信息技术与教育深入融合的剧烈变迁。

三、全媒体数字教材的功能与创新

纸质印刷出版物印刷成本高，运输和存储费用更高。与其相比，数字出版形式具有经济性、便捷性和环保性的特点。对于学生与教师来说，数字化的教学内容表现力丰富，有助于提高学习和教学效果。具有可选择性的数字教材的出现更是方便了学生的学习，学生们可以按需购买和阅读某几章来进行学习，且可离线使用、在线更新，可以不用为对自己无用的内容买单。全媒体数字教材的出现让教材个性化定制操作起来非常方便，这在纸质印刷教材时代完全是不可想象的。

国家开放大学于2011年启动了全媒体数字教材的研发工作，针对远程教育成人学习的特点，面向学历教育与在职培训学习成果互认与学分积累的现实需求，全媒体数字教材进行探索，并先后启动了百余门全媒体数字教材的研发工作。通过对目前市场上主流数字教材（或电子书）（ibooks、kindle等）及现有研发成果的比较研究（如下表所示），可以看出全媒体数字教材具备以下特点：

通过对已开發完成的全媒体数字教材进行分析，其创新功能可以归纳为以下几点：

（一）多种媒体学习资源有效整合

在开放教育资源数量极为丰富的今天，仍缺乏高质量和高聚焦度的学习资源。全媒体数字教材以教材中的知识点为核心，根据不同维度的学习目标，为学习者提供可选择的学习资源。

全媒体数字教材在进行资源设计时要按照知识点内容和特点来选择恰当的媒介，将图片、音频、视频、动画等素材通过嵌入式或独立窗口的方式完美整合进文字素材中，拓展课程的内涵和空间，让多种媒体学习资源相对独立而又共同地存在于同一个全媒体数字教材中，发挥各自的作用和特点，共同支持学习者完成学习（如图2所示）。与现有远程开放教育其他资源相比，全媒体数字教材是教学资源的精华版，将一门课程最精华的教学资源通过创新设计，集成组合到一起，从而有效的达到教学目的，便于不同层次的学习者学习。

（二）学习内容可选择与个性化学习

一本教材，特别是对于学习起点差异比较大，学习时间比较零散的远程学习者，无论编写得多权威、多细致，也不存在适合每个学习个体的理想版本。全媒体数字教材首先延续纸质印刷教材在内容上的科学性、严谨性、系统性和权威性；其次，适应远程教育教学的特点，满足建构主义理论、自主学习理论等对教学内容设计的要求。在此基础上，全媒体数字教材体现的另一大特点是提供分章节下载的功能，学习者根据学习需求和认知程度选择适合自己的学习内容，组成个性化的数字教材。与现有其他学习资源相比，从资源内容和学习方式上看，全媒体数字教材不单是印刷教材的升级版，网络课程的捷径版，它使学习者的学习方式变得更加灵活。在有网络的环境下，全媒体数字教材可以分章节下载学习内容，在离网的环境下，支持学习者随时随地进行学习（如图3所示）。

全媒体数字教材中学习目标的层次化、多样化和高度聚焦是实现学习资源个性化选择和推送必不可少的要素。当学习者开始学习后，阅读云端可以对学习者完成学习活动的时长、次数与质量等动态轨迹进行判断，根据教材中留下的学习轨迹（浏览资源的数量、类型、时间等），交互内容的关键词，为其推送或提供可选择的个性化学习资源，所推送的资源允许学习者保存、下载或在其他终端上使用。

同时，学习者在使用全媒体数字教材的过程中记录的学习者个性化学习痕迹与学习活动成果可以进行本地保存，在网络环境下同步至云平台，分享给其他学习者供其选择下载和分享。与网络课程和其他学习资源相比，学习者在对学习内容的选择上，更加直观、便捷，学习者利用全媒体数字教材进行学习的过程中，更能做到随学、随练、随评、随测。

在全媒体数字教材设计时，我们为模块化的学习资源制订一系列规则，支持资源的动态重组与整合。不仅实现了模块化的学习资源相互关联，还能够在数字教材的使用过程中，根据学习者选择的学习内容、学习进展，动态更新、筛选、添加资源。

（三）可交互性

全媒体数字教材的交互性具体体现在学习者与教材内容之间友好的人机交互和师生、生生间的在线或离线人际交互。

学习者与数字教材内容之间良好的人机交互体验是指学习者能够与教材内容、多媒体学习资源互动，在学习活动、测评活动中获得有效的交互体验。例如，《新思维综合英语1》全媒体数字教材练习模块可以支持学习者与PAD等移动终端设备进行人机对话，达到听、说、译结合练习的目的（如图4所示）。

人际交互主要指学习者可以围绕数字教材中的学习内容进行沟通交流、共享笔记和标注，进行协作式学习。在有网络的环境下实时实现，在没有网络的环境可以进行非实时交互，交互行为发生在学习者之间、师生之间，甚至在数字教材的其他购买者等多个学习及社会群体之间，从而建立起以学习内容为中心、基于某一知识点或研究问题的人际交流。

（四）提供有效的学习工具支持在线及离线学习活动

如果数字教材仅能呈现各种媒体的学习资源，不能够为学习者提供高附加值的增值服务，那么这只是传统远程教育学习资源的搬家与汇集，与我们界定的全媒体数字教材的概念大相径庭。因此，全媒体数字教材利用学习工具实现有如书签、标注、学习笔记、自测练习、学习记录等辅助功能；行为记录及其同步、超链接等数据同步功能；能稳定运行在不同操作系统的学习终端。全媒体数字教材支持在各类移动终端离线使用、在线更新与同步数据的功能（如图5所示），从真正意义上实现泛在学习。

四、全媒体数字教材应用的展望

在技术飞速发展的今天，全媒体数字教材的出现和发展，将彻底颠覆传统教材的开发和使用过程，使教学资源的建设方式变的更加灵活。全媒体数字教材的开发不再依托传统的印刷文字主教材，以系统化、碎片化的学科教学内容为核心，选择最恰当的媒体表现形式，依托阅读器与云平台，实现学习者在线或离线的学习活动。它将教、学、测、评、管各环节有机结合，使远程教育教与学的方式更加灵活，改变了传统教材在教学中的地位和作用，在开放大学的教育教学实践中将获得广泛的应用。