面向自主學習的電子課本設計與開發

☆呂景東 張小艷

（浙江師范大學教育學院，浙江金華321000）

面向自主學習的電子課本設計與開發

☆呂景東 張小艷

（浙江師范大學教育學院，浙江金華321000）

信息化時代的今天，世界正在進入“無紙書籍”學習新時期的一個節點，電子閱讀、數字化學習是未來教育應用的必然趨勢。在分析電子課本內涵的基礎上，對傳統課本和電子課本做出了比較，構建了電子課本的結構模型。指出電子課本設計的理論基礎和設計原則，最后提出電子課本的開發人員和具體開發流程。

電子課本；設計；開發；自主學習

引言

世界正進入“無紙書籍”學習新時代的一個節點，電子閱讀、數字化學習是未來教育應用的必然趨勢［1］。為適應信息時代的要求，2010年頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2011-2020）》中指出“信息技術對教育發展具有革命性影響，必須予以高度重視”。信息技術的發展，不僅引發了新的教學變革，如火如荼的翻轉課堂，使傳統課堂發生了很大的變化，還改變了人們的學習方式，如隨時隨地、無所不在的泛在學習，短暫的微學習等，使教育活動變得更為復雜［2］。隨著信息技術在教育中的作用日益顯著，傳統的紙質教材在走向具體的教育情境時，它所固有的穩定性、封閉性和靜態性之間存在的必然沖突和矛盾也日益顯著［3］。因此，為滿足信息時代的人們對學習方式的需求，電子課本（e-Textbook或Digital Textbook）作為一種新的教育資源逐漸受到了人們的重視。

一、電子課本定位

（一）電子課本的內涵

當前，電子課本已經引起了人們的高度重視，從一項研究熱點、一種技術產品，逐步發展為推動信息化教育發展，提高教育競爭力的利器。關于電子課本的概念，并沒有一個明確的界定。顧小清教授對電子課本的定義進行了梳理，總結出電子課本的分析圖［4］（如圖1）。

圖1　電子課本分析圖

在前人研究的基礎之上，筆者認為，電子課本是指將教材內容以形象直觀的視頻、音頻、動畫、圖像、文字等多種呈現方式結合起來，智能化、科學化地展示出來的，通過數字化設備進行閱讀學習的一種特殊的課本。從內容上來看，電子課本主要以傳統教科書的內容為主，在此基礎上對其進行數字化的改造，主要包括教學內容、教學輔助材料、測試等，既可以滿足班級教學活動的需求，又可充當學生自主學習的載體；從呈現方式來看，電子課本突破了傳統的純文字和圖片的限制，將晦澀難懂的、需教師講解的內容以教學視頻、教學動畫等形式呈現，形象直觀地展現出教學內容，學生在不要教師指導的情況下亦可完成學習；從實現手段來看，電子課本需要借助數字化學習終端，如智能手機、平板電腦、筆記本等設備支持才能進行學習，在信息化高度發展的今天，手持移動設備早已經大眾化、平民化，這就使電子課本的廣泛應用成為了可能。

（二）電子課本與傳統課本的對比

無可否認，傳統紙質課本在知識的承載和傳遞上具有極其重要的歷史地位，而且在短時間內紙質教材也不會被其他形式的教材所取代。但在信息時代的今天，傳統紙質課本的缺點早已暴露無遺：教學信息的呈現主要以文字為主，信息的呈現方式單一，而且不容易被學習者理解；很難呈現事物的時空特性、運動特性和聲音特性；教學內容結構呈線性編排，禁錮學習者的思維；教材更新與修訂周期太長，導致所學知識與實際應用脫節；無法實現互動；等等。

電子課本與傳統課本形成鮮明對比，在很多方面更能滿足現當代人們的需求，二者的優缺點比較如表1。

表1　紙質課本與電子課本的比較

學習方式便攜性再利用率制作成本使用滿意度在教師指導下學習，統一學習步調。較差長時間使用易損壞，無法重復利用，再利用率低。制作成本較低較低自主學習，自定學習步調。較好可以反復使用，不用擔心破損，再利用率高。相對制作成本較高較高

二、電子課本結構模型

基于電子課本的特征，筆者建立了電子課本結構模型。電子課本結構模型規定了電子課本的內容結構和功能結構。我們將電子課本分為學習資源層、學習內容層和學習控制層（如圖2）。其中，學習資源層和學習內容層組成了電子課本的內容結構，學習控制層決定了電子課本的功能結構。

（一）學習資源層

學習資源層是指電子課本所提供的用來支持學習者完成自主學習的所有學習資源的集合，包括導航、內容單元、習題、資源鏈接、測試和自定義。學習者既可以單獨使用學習資源層中的某個資源，也可以系統的進行學習。學習資源層是電子課本的靈魂。

（二）學習內容層

將多個學習資源系統化、科學化地聚集在一起就形成了學習內容層，從而能夠完整地進行知識的呈現。學習內容層包含了課文、教學視頻、微課程、動畫、筆記、作業等內容，學習者在自己閱讀相關的文本內容之后，進行教學視頻或者教學動畫的學習，教學中的重難點部分以微課程的形式呈現。該層還提供教學視頻或動畫相關的筆記，學生在觀看視頻的時候可以一邊看筆記，一邊聽視頻的講解，以后復習的時候可以直接查閱筆記即可。在完成某一單元的學習之后，將會有配套的習題對學習者的學習效果進行簡單的評測。學習內容層是整個電子課本的核心。

（三）學習控制層

學習控制層主要是為了使學習者能夠方便地控制學習進度，包括整個教材的學習進度控制和某一單元內容的學習進度控制。學習控制層主要包括學習進度、超鏈接、標注、標簽、更新和測試等。學習控制層在學生自主學習中起著主導型的作用。

圖2　電子課本結構模型

三、電子課本設計的理論基礎和原則

（一）理論基礎

電子課本設計的理論指導主要包括兩方面：一是如何根據不同的學習內容來選擇合適的教學媒體；二是面對不同學習類型的學習者，如何能夠滿足各自的學習喜好。針對這兩方面進行考慮，筆者認為電子課本設計的理論基礎主要包括戴爾經驗之塔理論和加德納的多元智能理論。

1.戴爾經驗之塔理論

美國視聽教育家戴爾1946年寫了一本書《視聽教學法》，其中，提出了“經驗之塔”的理論，對經驗是怎樣得來的，認為經驗有的是直接方式，有的是間接方式得來的。各種經驗大致可根據他的抽象程度分為三大類（抽象、觀察和做的經驗）、十個層次（如圖3）。

圖3　戴爾經驗之塔理論

經驗之塔理論對電子教材的設計具有指導意義，主要體現在以下兩個方面：一是經驗之塔理論將經驗劃分為具體經驗和抽象經驗，學習要從具體經驗過渡到抽象經驗。因此，在電子課本的設計過程中，我們就要很好地把握具體和抽象的結合，尤其是在學習的重難點知識上，先為學生提供具體的視頻、音頻或者動畫等形式的媒體，然后，再用抽象的語言符號、視覺符號來進行總結和歸納；二是在電子教材的設計與開發過程中，我們應該更多地應用各種媒體來呈現學習內容，這樣可以使學習更為具體，從而過渡到更好的抽象。

2.多元智能理論

多元智能理論是由美國哈佛大學教育研究院的心理發展學家霍華德加德納（Howard Gardner）在1983年提出的，他將人的智能分為8種：語言智能、邏輯一數理智能、空間智能、運動智能、音樂智能、人際交往智能、內省智能、自然觀察智能（如圖4）。

多元智能理論對電子課本的設計的理論指導意義主要體現在以下方面。

（1）學習內容的設計上要體現多元智能理論的思想

在對學習內容的設計過程中，我們將不同的學習內容劃分為不同的學習模塊，體現不同的智能范疇，學生可以選擇自己感興趣、自己擅長的智能理論模塊進行學習，提高學生的主動性和積極性，從而提高學生的學習效率。

（2）評價方式上要體現多元智能理論的思想

在對評價方式的設計上，學生在每個相應的學習模塊下學習，進而形成了相應的形成性評價，使每個模塊有所側重，從而達到評價方式的多元化。

圖4　多元智能理論

（二）設計原則

電子課本的設計與開發是一個系統性的過程，同時，也是一個動態化的過程，它集分析、設計、開發、評價、修改、試用于一體。筆者認為，面向自主學習的電子課本設計與開發遵循的原則主要包括自主學習原則、系統化原則、技術性原則和藝術性原則。

1.自主學習原則

本研究主要面向的是學生的自主化學習，所以，面向自主學習的電子課本的首要設計原則就是自主學習原則。即學生在使用電子教材的過程中，完全根據自身的情況自選學習內容、自定學習步調、自己控制學習時間，最后自己進行自我評價，整個過程不需要教師或者家長來協助。如果學生在使用電子課本過程中或者在知識的掌握上存在問題，可以在電子課本中提供的論壇來進行交流和討論。

2.系統化原則

本研究設計的電子課本的內容完全來源于傳統的紙質教材課本，因此，在設計與開發過程中必須要保持原有知識結構的系統性和完整性。不僅要有清晰的知識邏輯結構框架，還要有明確的課程目標和單元學習目標，詳細的學習內容，不同的媒體呈現方式，配套的練習題和檢測題，最后還要有自主化的評價方式。

3.技術性原則

技術上要能夠兼容如今的主流平臺，要求具有較強的容錯能力。對于各種視頻、音頻等，文件不能太小而影響畫面的質量或者聲音的清晰度，也不能過大而占用大量的存儲空間，影響運行的流暢度。同時，還要具備良好的交互性，方便學習者在各種資源之間的切換。

4.藝術性原則

電子課本的整體設計要符合學生的認識信息特征，在此基礎上要兼顧美學效果。頁面設計要美觀大方，元素布局合理；導航設計要清晰明了，合情合理；素材選擇要經過嚴格篩選，不允許出現圖片模糊、視頻有水印或廣告等情況。

四、電子課本的開發模型

（一）開發人員

電子課本的開發人員主要包括三個層次：學科教師、專家和技術人員。各層次相互協調、相互協作，共同完成電子教材的開發。

學科教師主要負責以下幾方面內容：教材分析（分析傳統教材中的重點和難點，為電子課本的內容編排提供依據）、教學設計（根據不同的學習內容，選擇合適的媒體呈現方式，滿足學生的自主學習）、評價反饋（對學生在學習中應用的效果進行評價，對不足之處提出修改意見）。學科教師是電子課本設計與開發的基礎人員，在整個開發過程中起到關鍵性的作用。

專家是指專門從事電子課本研究、在該領域有自己的一席之地，對電子教材的特色、功能、結構、作用等多方面都非常熟悉的學者。他們是電子教材的設計與開發的把關人，主要負責把握電子教材的定位，與學科教師共同來指導技術人員進行電子教材的開發，是電子課本設計與開發的把關人。

技術人員主要負責具體的開發過程，他們在學科教師和專家的共同指導下進行分工合作，包括程序開發、代碼編寫、導航設計、界面設計、素材處理，等等。技術人員是電子課本開發過程中的實際操作人員，他們開發的產品一方面要滿足學科教師對該學科的分析和認識，另一方面又要按照專家對電子課本的定位、功能和特色來進行開發，是整個開發過程中的核心人員。

三者之間與電子課本的關系及分工如圖5所示。

圖5　電子課本的開發人員及其分工

（二）開發流程

具體開發步驟有分析階段、設計階段、開發階段和評價修改階段，開發流程與一般的教育教學軟件開發相似，但在個別分析和設計方面要體現出電子課本的功能和特性，還要滿足學科特點和自主學習等特點。每個階段均包括兩部分，一部分從開發人員出發，另一部分從學習者出發。

分析階段主要包括傳統的教材分析和電子課本功能、特性分析，與此同時進行學習者分析。教材分析包括學習條件分析、教學目標分析和教學內容分析，主要是為電子課本的內容作參考和依據。電子課本分析主要是為了分析其功能和特點，分析可以實現哪些特性，哪些特性無法實現，為電子課本學習內容的編排和設計提供指導。與此同時要進行學習者分析，包括學習者先前的學習經驗和水平、自主學習能力、學習環境、學習風格等。

設計階段主要內容有結構設計、功能設計與學習資源設計，同時進行學習路徑設計。結構設計和資源設計由學科教師來完成，包括電子課本的學習內容編排、章節重難點的安排、學習媒體的選擇以及學習資源的選擇。學習路徑設計的任務是根據學科內容和學習者特征選擇學習方式，設計學習活動和媒體呈現方式，促進學生的自我認知和知識建構。

開發階段主要包括媒體制作和電子課本功能的實現兩部分，功能實現主要依靠界面布局、導航鏈接和交互方式來完成，媒體制作包括圖形圖像、文本、視頻、音頻、動畫等媒體的搜集整理修改等環節，必要的時候進行親手制作。初次設計完成之后進行用戶體驗，對不足之處進行修改。修改和用戶體驗是一個反復評審的迭代過程，通過作品的多次修正，使開發出的電子課本功能更完善，學習效果更顯著。

評價階段主要是將產品應用到實際的教學過程中，對教學過程中出現的問題進行匯總和整理，然后進行最后的修訂。具體的開發流程如圖6所示。

圖6　電子課本的開發流程

五、結束語

電子教材作為一種優質的學習資源，可以激發學生的興趣，開拓學生的視野，豐富學生的知識，拓展學生的思維，使學習充滿樂趣，提高學生自主學習的效率。盡管電子課本在我國的研究還處于起步狀態，還沒有形成系統而科學的電子課本教學應用模式，然而，電子課本作為一種的新型的學習資源，卻讓我們看到了未來教育中學與教的方式發生變化的新突破口和新發展方向：教師由課堂多媒體知識演示到面向學習者的個性化指導，學生的學習由被動填鴨式的灌輸到積極主動的探索，學習資源由單一的媒體形式到各種媒體交互性使用。

［1］［2］何文濤，張新明.基于微課程的電子課本內容整合及其教育應用［J］.中國電化教育，2013，（12）：89-95.

［3］龔朝花，陳桄，黃榮懷.電子教材在中小學應用的可行性調查研究［J］.電化教育研究，2012，（1）：94-99.

［4］顧小清.電子課本信息模型規范［R］.上海：電子課本和電子書包標準專題組電子課本工作組，2011.

［5］顧小清，許哲.電子課本何以支持教學方式變革［J］.現代遠距離教育，2013，（1）：13-20.

［6］馬國倉.從“人教電子教科書”看電子書包的現狀與發展趨勢［N］.中國新聞出版報，2002-5-23（2）.

［7］陳桄，龔朝花，黃榮懷.電子教材：概念、功能與關鍵技術問題［J］.開放教育研究，2012，（4）：28-32.

［8］吳永和，祝智庭，何超.電子課本與電子書包技術標準體系框架的研究［J］.華東師范大學學報（自然科學版），2012，（2）：70-80.

［9］顧小清，傅偉，齊貴超.連接閱讀與學習：電子課本的信息模型設計［J］.華東師范大學學報（自然科學版），2012，（2）：81-83.

［10］徐行，劉建平.電子教材成果的評價［J］.西安航空技術高等專科學校學報，2003，（3）：24-25.

［編輯：鄭方林］

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1671-7503（2015）17-0072-04