数字教材的发展历程、开发原则与实施路径

杨世鉴，安 薇

（国家开放大学， 北京 100039）

一、引言

教材的产生与发展伴随教育形式的演变，经历了从口授教材、手抄教材、纸质教材、音像教材、电子教材到数字教材的不同形式，尤其是进入21世纪以后，信息技术深刻影响人类生产和生活方式，以数字技术为代表的数字革命，推动人类社会逐渐进入数字时代。对于学习领域而言，数字化技术正在对包括学习资源在内的课程教学产生重要影响，特别是纸质教材面临数字化学习资源的巨大挑战。如何开发高质量的数字教材，不仅要考虑数字化技术对教材的影响，同时还要考虑数字化学习环境下学习者的学习需求。目前关于数字教材的研究，主要从教材出版角度进行探讨，从重点文献的作者来源来看，主要来自出版传媒领域的从业者。实际上，教材、教法和教学是三位一体的关系，教材形式的变化是和媒介技术、教学模式共同推动的结果，判断教材质量的标准还是看其在教学中发挥的作用如何，是否有利于教学改革，是否有利于学习者的学习体验。如何设计开发数字教材，关键是要从教学模式和学习者学习需求出发，将数字教材的设计、开发和应用一体化进行考虑。

二、数字教材的发展历程：从视听化迈向智能化

自20世纪五六十年音像教材出现以来，数字教材分别经历了视听化、电子化、立体化和智能化教材等发展阶段（具体见表1），不同阶段的数字教材在学习者与教材之间的交互性、学习者学习空间、个性化学习以及学习评价方面存在一定的差异。

表1 数字教材不同发展阶段特征比较

（一）视听化的数字教材

从20世纪五六十年代开始，幻灯片、投影、电视、广播、录音和录像等多媒体技术开始出现，并逐渐被引进教材领域，其中比较系统与完整的录音、录像教材被称为电子音像教材，也被叫做电教教材［1］。严格意义上来说，视听数字教材并非一种真正意义上的数字教材，也不能从根本上代替纸质教材［2］。视听数字教材产生于我国教育资源相对短缺的历史时期，尤其适合远距离时空分离状态下的学习者自主学习。虽然相比纸质教材，视听化的数字教材的直观性更强，但是教材与学习者之间仍然是一种单向传输的关系，学习者没有个性化选择的机会。

（二）电子化的数字教材

2000年以后，随着移动电子设备和网络技术的不断发展，电子化的数字教材开始出现。电子化的数字教材主要是一种静态的数字资源形式，基本方式是将纸质教材的内容全部电子化，即采用图片或者PDF形式呈现纸质教材图文内容。电子化的数字教材也被称为电子教材。从学习空间角度，电子化数字教材为学习者创建了二维学习空间。

电子化的数字教材最大的优点在于解决了移动学习的障碍，可以使学习者方便携带，尤其方便成人学习者利用碎片化的时间进行学习。同时电子化的数字教材印刷、仓储、运输以及发行等环节的成本较低，降低了学习者的教材使用成本。但是由于需要相应的移动电子设备，对阅读条件提出了一定的要求，在移动电子设备刚刚出现之际，一定程度上增加了学习者的负担。

相比于视听化的数字教材，电子化的数字教材的另一个变化在于学习者参与式学习有了一定程度上的体现。通过笔记记录、批注、资源添加等功能，实现了学习者与教材内容之间的初步交互。电子化的数字教材仍然是一种单向的学习模式，学习者无法实现与学习内容之间的交互。

（三）立体化的数字教材

21世纪的第二个十年，是教育技术爆发式发展的时期，教育步入了信息化时代。从教材形态来看，数字教材开始与多媒体技术紧密融合，数字化特征在数字教材中开始显现［3］。相比电子化教材的静态特征，立体化数字教材在文字内容中融入了视频、动画、音频、图片等不同形式的多媒体资源，从而使知识内容呈现出动态化和立体化，尤其是情景化设计方面，有了较大突破，能够根据教材内容的不同性质，选择相对应的媒体呈现方式。

立体化的数字教材初步实现了数字教材的基本功能，具备了数字化学习资源的基本属性。但是从学习空间角度，立体化数字教材为学习者创建了三维学习空间。由于没有将学习者引入数字教材中，这种形式的数字教材仅仅实现了纸质教材的数字化过程，是一种传统学习模式下的学习资源呈现方式的改变，并没有按照数字化学习的特征进行学习行为的改变。

同前几种数字教材一样，在交互式学习方面，立体化数字教材没有实质性的发展，但是由于学习媒介更为丰富，教材的趣味性和吸引力方面有了显著提高。

（四）智能化的数字教材

随着数智化时代的到来，数字教材在21世纪第三个十年的时候进入了智能化的发展阶段。智能化教材利用云计算、大数据、物联网、移动互联、VR/AR、人工智能等新技术覆盖现实中的环境，建构和模拟一个虚实结合的学习场景。从学习空间角度，智能化数字教材为学习者创建了四维学习空间。智能化数字教材是在数字化学习环境下设计和开发的数字教材，与之前的数字教材相比在以下方面呈现出不同。第一是关联性。传统的数字教材是侧重单机版的教材，智能化的数字教材能够实现与纸质教材和互联网教学平台以及其他学习资源的互联互通，数字教材成为任何一种数字资源的终端［4］。第二是交互性。智能化教材真正解决了学习者的交互性问题。由于实现了关联性，使数字教材学习者的学习空间无限扩大，不仅可以实现人机交互，还能实现远程的交互。由于实现了关联性和交互性，学习者的学习空间突破了原有的封闭式的物理空间，实现了网络空间的学习。第三是个性化。智能化教材能够最大程度地实现学习者学习自由，尤其是能够实现个性化学习。学习者可以根据自身的学习偏好、学习环境设定数字教材的学习情境［5］。

此外，智能化数字教材能够对学习者学习行为进行有效评价，通过学习者对于数字教材中相关内容的浏览时长、交互方式，以及试题的完成情况与结果呈现等，进行全面的过程性学习评价。

三、数字教材开发原则：引导性、交互性、情境性

数字教材是适应数字学习时代的新型学习资源，相对于纸质教材，数字教材应该为学习者提供良好的“用户体验”。为了让学习者使用数字教材进行学习更加轻松、充实和自由，数字教材开发应坚持引导性、交互性和情境性原则，三种原则之间是一种相互影响、共同促进的关系（见图1）。

图1 数字教材开发原则

（一）引导性

引导性要分别从“引”和“导”两方面入手。首先，数字教材要有简洁方便的指引功能。数字教材为学习者提供了不同的学习路径，对于初学者而言，面对复杂的知识体系和内容结构，往往显得手足无措和充满困惑。此时进行简单明晰的课程导航显得格外重要。数字教材可以通过导航条、知识地图等功能，实现学习者对学习内容的定位，在不同路径下的任意跳转。其次，要提升数字教材内容对学习者学习的指导功能。可以通过一些案例和学习活动，引导学习者进行思考和分析，提升学习的自主性。

“财务报表分析”数字教材为了让学习者在一个轻松和愉快的氛围中进行学习，减少理论知识的枯燥性，我们将课程内容情景化和故事化。通过唐僧师徒四人的投资理财故事，让学习者在不知不觉中对“财务报表分析”有了一个全面和系统的了解和掌握。在学习每一章内容的时候，开篇采用问题启发式学习策略，通过人物对话形式抛出问题，以此激发学生积极思考。将学习目标与知识点、学习时间建议对应，帮助学习者第一时间明确学习收获、学习任务和需要付出的学习时间。

（二）交互性

数字教材由视听化教材发展到智能化教材，显著的特征是数字教材的交互性大大提高。数字教材交互性包括功能交互性和内容交互性两方面。对于功能交互性而言，可以通过批注、讨论区、留言板等功能，为学习者与教材、学习者与教师以及学习者之间相互沟通提供空间和通道。

对于内容交互性而言，可以通过讨论式的教学互动设计、互动性的问题、及时反馈式的测试等内容以及分享式的设计，不仅能够提高学习者的学习兴趣和学习参与度，还将利于学习者及时评估自我的学习状态。

（三）情境性

情境教学日益受到教育领域的重视，与之相近的还有“情感教学”和“情景教学”等，它们的共同之处是突出了一个“情”字。不论何种教育形式，无“情”的教育也是“无情”的教育，是枯燥乏味，不被学习者所接受的。纸质教材受纸张限制，包含情境与体验的知识只能被扁平化、去情境化，以静态的物质性文字符号或图片的形态存在于教材之中。数字教材与纸质教材的区别之一在于其知识内容更加显性，尤其是通过情境化的设计，能够突出知识内容的直观性表达。可以更多摆脱纸质教材对情境化学习的限制，借助声像、图文以及媒体技术，教材内容的组织从相互独立、线性排列、标准统一逐步走向多元化、高度集成性、个性化、交互性、智能化，从而促使以情境为纽带的多感官深度参与的具身式认知发生。数字教材通过人机交互、虚拟现实、增强现实、仿生技术与传感器等数字技术突破了时空限制，生成了与现实世界在各方面高度近似的数字化环境，从而可以使学习者处于一种沉浸式学习的状态中。

四、数字教材开发的实施路径——“导—学—练”一体化

“财务报表分析”课程数字教材基于数字教材的特性和功能进行开发设计，知识内容源于纸质教材同时对其内容和结构进行整合，通过教师讲解、图表等来丰富学习内容，力争整体学习路径清晰、内容丰富、使用便捷。在进行课程教材资源媒体设计的时候，引进了“全媒体教材资源设计”概念，目的是为学习者提供尽可能丰富、多样的学习资源，以满足学生多方面的、不同的需求。

为了突出数字教材的“引导性”、“交互性”和“情境性”，“财务报表分析”数字教材在开发过程中进行了“导—学—练”一体化的设计和实施。

（一）导：课程内容情境化和故事化

数字教材主要用于学生自学，所以在设计过程中要注意导学和助学功能的设计，提供更多的学习建议、学习帮助，以便其顺利地完成知识内容的学习。为此，在数字教材中设计了章节导学、知识结构图、学习建议和必要的助学工具等，以优化移动学习体验。

1.课程导学

课程导学主要介绍教材的学习内容、学习目标。同时为了让学习者在一个轻松和愉快的氛围中进行学习，减少理论知识的枯燥性，我们将课程内容情境化和故事化。通过唐僧师徒四人的投资理财故事，让学习者在不知不觉中对“财务报表分析”有了一个全面和系统的了解和掌握。

2.章节导学

在章节导学中，开篇采用问题启发式学习策略，通过人物对话形式抛出问题，以此激发学生积极思考。将学习目标与知识点、学习时间建议对应，帮助学习者第一时间明确学习收获、学习任务和需要付出的学习时间。

（二）学：知识内容微粒化、多媒体化和趣味性

基于Pad等移动终端的学习跟PC端的学习从设备容量、交互方式、学习环境上都有显著差异。在内容设计上要充分考虑和发挥终端的特性进行设计，尤其是要将知识内容进行微粒化、多媒体化和趣味性设计。

第一，微粒化。移动终端容量小、屏幕尺寸小、以手触为主、学习环境不固定，因此在保证知识的完整性、系统性基础上，要进行微粒化设计。“财务报表分析”数字教材在设计时尽量将知识提炼，浓缩整合成一个个相对独立的小知识点，以便于学习者用碎片化的时间进行学习。

第二，多媒体化。数字教材是多种教学资源的优化组合，不同于纸质文字教材、录像教材等单一形式的教学资源，必须根据教学要求和不同的媒体的特点进行一体化设计。在教学设计中，用不同的表现方式传达不同教学内容，使之有机结合达到更好的教学效果。“财务报表分析”课程的纸质教材以文字为主，字数达40万字，且理论性较强。因此，在数字教材的建设中，应对知识内容进行提炼和加工，综合运用图表、声、像等多种媒体形式，尽可能使内容生动有趣、易学易懂。与纸质教材相比，数字教材能较好地兼容视频、音频、图片等多种媒体，因此在知识内容呈现上，项目组运用媒体分析策略，选取多种媒体呈现知识内容。例如，每节均提供音频、视频、图文等多种学习资源，供学习者按需选取；对于流程、方法内容通过图式形象化解读。

第三，趣味性。为了使教材内容生动、有趣，增加学习者学习的兴趣，“财务报表分析”课程数字教材内容采用故事情境化的编辑方式，即将全部内容改编为唐僧师徒四人取经后发生的一系列故事，这样可以使教材内容有效关联且生动有趣容易理解。每章均通过唐僧、八戒、沙僧向火眼金睛的悟空咨询财务问题的方式开启，暗示即将学习的内容能解决的实际问题。在学习过程中，同样通过人物对话形式，抛出思考性问题，将提示性内容通过“悟空提示”方式呈现。同时，在每一个章节中，将全部知识点设置为闯关游戏，学生每闯过一个关口，才能进入下个关口进行学习，这样使学习过程具有挑战性和趣味性。

（三）练：闯关游戏，激发兴趣

为了使学生在学习过程中能够及时检测学习效果，纠正学习偏差，在每节学完后设置即时反馈型练习题。通过学练结合，可以有助于及时矫正学习偏差。与微粒化学习相对应，“财务报表分析”数字教材的“练”也采用小步调的“边学边练”。在每节学习后，以选择、判断等客观题为主，作答后即时反馈正确与否。此外，在知识讲授过程中，提出思考问题，激发学习者积极反思，变一味地被动接受为主动思考、主动寻求答案。

除此之外，“财务报表分析”尤其注重实现教与学过程中的人机交互的实时性。一方面，阅读文本内容，可以时刻记录学习心得、做笔记以及记录重点，并标注位置、有定位位置功能，方便完成学习后复习及反复学习重点内容；另一方面，完成知识点学习后，提供自我测试，立即巩固所学知识。教材中还具有批注、书签、搜索等多种助学工具。

五、结语

开发数字教材是推动教学模式和教育手段转型的重要方式。2021年5月，中宣部、教育部、科技部印发《关于推动学术期刊繁荣发展的意见》，其中特别指出要从“推动数字化转型”，为教材数字化建设提供了指导借鉴。国家开放大学作为以远程开放教育为主要教育类型的成人继续教育高校，在办学的40多年中，始终坚持追踪和应用先进技术，将教育信息化作为立身之本和核心竞争力，从广播、电视到互联网，探索了技术与教育的深度融合，推动和引领了高等教育、继续教育、职业教育的信息化发展，促进了教育现代化。国家开放大学始终走在数字化学习的时代前沿，在数字化学习资源建设中积累了丰富的经验并形成了积极成果。今后，要积极分析学习者的学习特点，开发出适应学习者数字化学习特点的新型数字教材。