数字教材在数字校园建设中的地位与作用

作者: 曹淑珍

[摘 要]紧密结合教育强国建设和教育数字化转型的时代迫切要求, 对“数字教材在数字校园建设中的地位与作用”开展系统全面深刻整合融合性研究,不仅科学辩证分析“数字教材的定义、作用、发展趋势”“数字教材与数字校园建设的关系”“数字教材建设是教育转型发展的必选项和大势所趋”,而且对“数字校园的内涵、结构、主要系统、特点、原则与功能”和“数字教材对数字校园建设的重大贡献与促进”等开展科学系统深入全面分析与研究,提出了一系列原创性与高度创新性的观点,对于推进“教育数字化成为我国开辟教育发展新赛道、塑造教育发展新优势的重要突破口”、大中小学校数字教材与数字校园建设转变为现实应用具有重大理论实践创新价值与意义,填补了国内空白。

[关键词]数字教材;数字校园;数字中国;教育强国。

*基金项目:2024年度河南省教育资源保障研究一般课题“数字教材在学科教学中的应用策略”(2024JZB149)。

2018年5月2日,中共中央总书记习近平在北京大学师生座谈会上强调:“教育兴则国家兴,教育强则国家强。”①近年来,伴随人工智能、数智技术与数字经济的迅猛发展,数字教材与数字校园建设正在越来越引起党和国家的高度重视。2024年8月6日,《中共中央  国务院关于弘扬教育家精神加强新时代高素质专业化教师队伍建设的意见》明确提出:“将学科能力和学科素养作为教师教书育人的基础,贯穿教师发展全过程。实施数字化赋能教师发展行动,推动教师积极应对新技术变革,着眼未来培养人才。”建设教育强国和弘扬教育家精神,推进教育数字化是重大内容与手段。数字教材作为数字化时代教材发展的新产物,在数字校园建设中占据着至关重要的地位并发挥着多方面的重大作用。

一、数字教材建设是教育转型发展的必选项和大势所趋

(一)教育转型发展的必选项

数字教材,又称数字教科书、电子教科书、电子教材等,是一种运用多媒体技术将传统纸质内容进行数智化处理的互动性教材,是以“内容+平台+终端”的集合和利用数字化平台呈现图画、文本、音视频、动画(动漫)等多种形态的学习资源与国家教育方针的落实载体,适用于各类电子终端。它是教材与数智化技术深度融合后的新形态,在本质上是教材,既具有传统纸质教材的一般属性和教材应有的全部属性,又具有开放性、个性化、交互性等信息技术产品的一般属性,而不是传统的纸介质形态“复刻”为数字化介质形态,也不是电子课本、电子书包等信息化产品的简单翻版“包装”。数字教材作为教育数字化转型的途径,凭借开放性、互动性、智能化的功能,成功拓展了纸质教材界限,在丰富学习资源的同时,也为教育教学活动提供了全新的学习环境,成为推动教育教学改革与学生个性化学习、全民学习的重大推动力。

党的二十大报告提出:“办好人民满意的教育,推进教育数字化,建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国,建成教育强国。” ②习近平总书记在中共中央政治局第五次集体学习时指出:“教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口。” ③《教育部关于“十四五”时期高等学校设置工作的意见》明确提出:“要建设一批具有国际影响的在线精品课程。”《中华人民共和国著作权法》为数字教材知识产权保护提供了法律依据。这些报告、讲话、政策与法律为数字教材建设和发展提供了政策法律依据和支持。

(二)教育转型发展的大势所趋

近年来,伴随移动互联网、人工智能、数智化技术的快速发展应用与数字校园建设的日趋普及,数字教材已叩开教学转型升级之门,不仅为教育赋能和在学科教学中使用率逐年大幅上升。有利于推进各级各类教育实现高质量发展与教育强国建设提速增效,而且已成为办好人民满意教育、建成教育强国的必然要求成为开辟教育发展新赛道、塑造教材建设新优势与新格局、激发教学变革新动能的必然选择和教育转型发展的必选项与大势所趋。

韩国在2002-2006年就已开始探索建立数字教科书模型,2007年宣布实施数字教科书试点与测试数字教科书应用于课堂教学有效性的《数字教科书商业推广计划(2007-2011)》。2011年宣布主要任务是开发与应用数字教科书的《促进智慧教育的行动计划》,2013年宣布正式启用数字教科书教学的《数字教科书开发和调整计划》,2016年公布开发以学习者为中心、多媒体分级、易于实施数字教科书的《基于2015年修订课程方案的国家指定/授权中小学数字教科书分类(提案)》。从2014年到2021年,韩国全境使用数字教科书的中小学已由163所增长到10755所,成为世界上较早推行数字教科书且已取得显著成效的国家之一。法国在2009年推行一项包括法语、历史、地理、数学、物理、化学等学科的《数字教科书试点计划》,向来自12个学区69所初中一、二年级学生提供数字教科书,并拨发主要用于支持农村地区教育信息化发展的“数字农村学校项目”专项资金,2016年实施用于支持农村地区小学教育数字化创新发展的《创新的数字学校和农村计划》。日本在2011年开始使用数字教材,2019年中小学已全部开始使用数字教材。美国2001年发布《美国数字化教科书发展报告》并提供相关的数字教科书资源、软件和引领支持各州数字教科书建设,2012年颁布《数字教科书指导手册》,2022年数字教材已在美国俄亥俄州立大学全校推广使用,加利福尼亚州更是在2009年提出《免费数字教科书计划》并允许地方购买达到国家规定的幼儿园、1-8年级数字教科书和达到州政府标准的9-12年级数字教科书。[1]

当前,我国已基本建成世界第一大教育教学资源库,各级各类学校互联网接入率高达100%,数字技术在教育领域呈现常态应用和深度融合趋势,教育专网建设正在积极布局,5G、IPv6等网络技术加速落地应用,超过3/4的学校已实现无线网络覆盖,99.5%的学校拥有多媒体教室,国家智慧教育公共服务平台已汇聚超过4.4万条中小学教育资源、1300多个职教专业教学资源库、2.7万门优质大学慕课。各地正在加快建设智能交互教室、虚拟仿真实验室等教学环境和物理空间与虚拟空间衔接融合,推动数字教育基础设施实现迭代升级。[2]

数字教材内容丰富多样,互动性强,方便学生更好获取知识和开展个性化学习,数据易于更新维护与分析,有助于铺设优质教育资源通道、提升教学效能和学习体验,成为大中小学校教育教学和教师开展个性化教学强大推动力,并在多样性和个性化教学方面具有以下特点与优势:一是教学内容包含文本、图片、音视频、动画等多种类型,通过互联网为学生提供在线教材、学习视频和电子书籍等学习资源,满足学生不同的学习需求。二是提供更多学习工具和资源,更好方便学生参与在线讨论、合作项目等具有更加互动和参与性强的学习活动,激发学生的学习积极性主动性创造性。三是很好适应学生个体差异性、多样性发展需求,为每个学生提供个性化、系统化学习方案,允许学生按照预设的步调或根据自己的学习步调开展学习并根据学生的需求、兴趣开展个性化定制,支持多样性个性化教与学。四是支持在线交流讨论和学生自主探究、自我发现,增强学生的学习兴趣、自主学习能力和合作学习与交流。五是通过多媒体、数智化技术将传统纸质内容转化为互动性教材,促使学习内容更加形象生动和易于理解记忆,实现教师与学生在线答疑、讨论、测试等实时互动和教育差异化、个性化,提高学生的学习兴趣、质量、效能和参与度,更好地满足人民群众“上好学”的需求。六是方便存储在电子设备中,便于携带与传播,具有更高的灵活性、超高的效率和便捷性,学生可以随时随地开展学习与查阅,促使传统纸质教材样式固定、不易携带的问题得到较好解决和优质教育资源得到共享与推广。七是结合交互、Gamification、代入感等优势,允许学生自由连接网络和随时随地获取想要学习的高质量课程资料,既有助于培养学生的信息素养与信息获取、处理、分析、评价等方面能力,又促使优质教育资源的开放和平等传播。学生只要有网络和电子设备,就能接触到全球顶级教授的专业知识,降低了教育成本与终身学习的门槛。

数字教材作为数字时代教育新形态,对教育强国与学习型社会、学习型大国建设提出了新的要求和提供新的支撑,能够有效扩大优质教育资源覆盖面,为每个学生提供适合自己的教育,缩小教育的城乡、区域、校际、群体差距,在大中小学校教育教学应用中具有重大价值和多方面功能:一是探索形成数字化教学、智能化测评、精准化治理等应用模式,实现优质资源普惠共享和教育教学场景创新,在服务“双减”落地、家校社协同育人等方面发挥重大支撑作用。二是具有跨领域、跨时空、跨层级、跨系统等特征,在育人体系纵向打通、横向协同方面发挥更大作用,有助于有组织地更好育人。如,北京市融合各类特色主题资源,通过打造“大思政课”一体化教学市级资源库,有组织推进市、区、学校、学科组、年级组、班级等各级育人单元纵向统筹和不同系统、不同部门统一联动与横向联合协同,共同构建具有首都特色的思政教育资源体系,实现系统化体系化建设各学段思政教育教学资源,有效增强育人工作系统性、整体性、协同性的经验,非常值得我们学习借鉴和推广。二是充分发挥数智技术易于创设情景、交流协作和多维数据采集、分析工具研制等方面优势,依托特色课程与主题化、项目式、跨学科等综合学习活动,推动德智体美劳全要素、立体化评价,更好与更加综合支撑“五育”融合与学生全面健康成长,实现高质量育人。三是利用要素流动促进、数据共享共用的优势,改变过去以空间、投入、编制、指标为主要特征的资源聚集模式,助力资源要素在更大范围内更加多元的合作组织与共同体,构建全方位、更具韧性的教育服务快速响应机制,既有效减少低效的课堂、重复的作业、过多的考试,又努力满足学生多元化、个性化的学习需求,提高优质教育资源利用效率。四是利用终端需求拉动有组织的优质高效教育供给,构建连续培养、灵活弹性的拔尖创新人才培养体系,采用线上线下相结合等多种方式集纳大中小学校、校外教育、科研院所的优质资源,不断打造有特色、有亮点、有规模的数字教育空间,推动形成更加符合人才成长规律的多元化发展环境,为真正具有特殊潜质的学生提供成长的新赛道,打造好教育新场景和助力提升人才培养质量。五是把握数字化、网络化、智能化的未来发展方向,充分发挥高校基础研究在战略区域的高精尖产业与“卡脖子”领域布局中的重大作用,加快推进数字教育、科技、人才一体化统筹,助力基础学科、新兴学科、交叉学科建设,推动教育链、创新链、产业链、人才链深度融合,切实高效解决一批国家和区域经济社会发展中急需的重大科学问题,更好服务教育强国建设与教育高质量发展。[3]

二、数字校园的内涵、特点与功能

2018年4月16日和2021年3月12日,教育部分别印发《中小学数字校园建设规范(试行)》、《高等学校数字校园建设规范(试行)》,要求提升大中小学校信息化建设与应用水平,推动信息技术与教育教学深度融合,支撑教育高质量发展,以教育信息化支撑和引领教育现代化。

(一)数字校园的内涵

数字校园是普遍运用数字技术、人工智能技术、计算机技术、网络技术、通信技术和科学规范的管理,对校园内的教学、科研、管理和公共服务、生活服务有关的所有信息资源全面数字化整合、集成、共享,以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制,并通过组织和业务流程再造,推动学校开展制度创新、管理创新、实践创新,最终实现教育信息化与数智化、决策科学化与管理规范化。它是以数智技术与信息技术等为支撑,以优化教育过程、提高教学质量和管理效率、扩展学生知识量、提高学生技能水平、培养创新型人才为目的,最终实现学校管理、教学活动和学生服务的数字化、网络化、智能化和现代化。

未来深度融合数智技术、信息技术与教育教学的数字校园建设是必然趋势,提前布局数字化转型才能帮助学校在未来校园发展战略上保持自身的先进优势。有机构预测,在未来二三十年内,数字经济背景下传统教育将难以适应社会健康发展的需要。这就要求学校教育紧随数字经济发展,及时更新教育内容,尤其是要注重多样性与个性化的智能开发,培养人机合作的能力。[4]

(二)数字校园的特点