數(shù)字化教材質(zhì)量評價量化指標及數(shù)字模型建構的探究

許健松，洪 滔

（1.福建農(nóng)林大學 教務處，福建 福州，2.福建農(nóng)林大學 林學院，福建 福州 350002）

高校課堂教學的數(shù)字化已為高校各級所重視，數(shù)字化教學和學習已蔚然成風，數(shù)字化教材是數(shù)字課堂教學的依據(jù)，選好教材是實施高校數(shù)字化互動教學成功的基礎[1]，但是高校對數(shù)字化教材評價、選用只憑直覺，主觀性較強，準確性較差，嚴重影響數(shù)字教學效果和質(zhì)量，因此必須制定科學的評價方式，最好是把評價結果量化，教師根據(jù)教材的評分，客觀、精準、便捷地擇優(yōu)選用教材，確保優(yōu)質(zhì)教材進課堂。由于我國高校數(shù)字化教材建設和應用起步較晚，數(shù)字化教材評價指標系統(tǒng)還不完善，缺乏量化評價，因此制定數(shù)字化教材的量化指標系統(tǒng)，構建數(shù)字化教材評價的量化數(shù)字模型，對推動數(shù)字化教材評價和建設，提高數(shù)字化教材、教學質(zhì)量具有極其重要的意義。

1 數(shù)字化教材質(zhì)量評價指標的確定

1.1 實施數(shù)字化教材評價應遵循的原則

確定數(shù)字化教材評價的原則就是確立數(shù)字化教材評價的主導思想，這是保證數(shù)字化教材思想性，科學性、學術性、先進性、適用性；保證教材評價的客觀性、公正性、合理性，以及設定數(shù)字化教材評價量化指標、構建的數(shù)字模型的重要基礎[2]。

（1）思想性、教育性評價原則。數(shù)字化教材評價不能偏離國家路線、政治原則、教育方針。也就是必須堅持正確的思想性、教育性原則：教材主要面對的是廣大青年學生，教材是學生的書面老師，教材所體現(xiàn)的思想觀點，對他們的世界觀、人生觀、價值觀影響很大，一份好的教材對學生的人生道路、專業(yè)技術的發(fā)展有一定的啟迪作用；教材評價的目的是為了評價教材的優(yōu)劣，遴選優(yōu)秀教材進課堂，提高教學質(zhì)量，實現(xiàn)教育目的，因此教材評價的質(zhì)量指標、評價模型不能偏離教育目標，必須體現(xiàn)教材的教育性原則。

（2）科學性、學術性評價原則。教材的科學性、學術性反映在教材的內(nèi)容、安排、表述之中，因此評價指標要系統(tǒng)、全面地反映、再現(xiàn)和涵蓋教材的各方面情況，并且遵循統(tǒng)計學資料分類要求，條目簡明，切合實際，難易適度，表述準確清楚；評價指標的量化依據(jù)充分，定值合理，運作規(guī)范，符合教材科學的一系列學術性原則，并具有一定權威性；數(shù)字模型的構建要由數(shù)字邏輯嚴格分析、推理、推導獲得，并完全符合數(shù)學、統(tǒng)計學科學原則。

（3）創(chuàng)新性評價原則。創(chuàng)新是科學研究的根本性和目標，是科學研究的真正價值所在，任何科研成果包括教材，只有創(chuàng)新性才具有真正的學術意義。數(shù)字教材的創(chuàng)新性應該成為教材評價的主要因素，突出教材創(chuàng)新性原則，強調(diào)創(chuàng)新性判斷。數(shù)字化教材是一種新型的教材，代表先進科技、世界潮流，是大學教學的一次重大革命，要求教材的內(nèi)容、結構、形式、操作等具有超前意識：是否填補了該學科的空白，是否新興學科領域的領銜教材，或者是否在局部知識內(nèi)容及體例、結構等方面有所突破，對前人有所超越，切忌把數(shù)字化教材編成平庸教材。把教材是否增加新的知識成果，在內(nèi)容上實現(xiàn)有價值的突破，對學科建設有積極的推進作用等視為教材評價的最高標準。重創(chuàng)新性教材輕低水平重復性教材。給創(chuàng)新性因素更大的權重，把教材建設引導到重研究、重創(chuàng)新的方向上來。

（4）適用性評價原則。評價系統(tǒng)要強調(diào)教材適用性的評價：教材內(nèi)容要符合教學大綱，與課程內(nèi)容要求相一致；一部好的數(shù)字化教材不僅要質(zhì)量上層，而且要教師好教，學生好學，內(nèi)容豐富、知識面廣，能突破時間、空間的限制，能用碎片化學習，獲取系統(tǒng)知識，適合于學生自主學習；適用于上線線下教學，課程課堂教學、網(wǎng)絡教學等；是適用性廣，功能全面的教學學習資源[3]；

（5）公開、公正、民主性評價原則。客觀公正性是建立數(shù)字化教材評價系統(tǒng)的目標，也是衡量該系統(tǒng)是否可行的重要標準。為保證評價公開、公正、民主性的實現(xiàn)，評價應透明、公開：評價指標的制定應反復研究，征求意見，在評價的過程中，評價的目的意義、評價指標、方法、程序等要向參評者公布，評價者與被評價者應進行必要的溝通。量化評價以數(shù)字為依據(jù)，相對客觀，但評價過程仍應由學校有關部門進行必要監(jiān)督，以充分體現(xiàn)對不同的人、不同教材一視同仁，公平競爭；應該建立糾錯機制，允許對評價結果提出異議，允許提出復議。

（6）全面性評價原則。對數(shù)字化教材的評價應系統(tǒng)性、全面性。要了解教材編著的全過程，從全局觀念了解被評價教材的全貌，解決評價中可能發(fā)生的問題；數(shù)字化教材除了紙質(zhì)和電子教材，還應提供教學課件、視頻、動畫、互動軟件、練習冊等輔助教材，因此在評價主體教材水平同時，要檢查提供的輔助教材是否全面、完整，并認真評價配套的教學資源的質(zhì)量和與主體教材的切合度。

（7）可操作性評價原則。評價系統(tǒng)的量化指標和模型，一定要方便實施，標準易掌握，過程好操作，評價欄目好打分、統(tǒng)計；易于評價專家的聘用，團隊的組建，便于有條件的學校設置教材和評價專家數(shù)據(jù)庫：根據(jù)教材專業(yè)類別，隨機組織專家組，提高評價的客觀性和針對性。

1.2 數(shù)字化教材評價指標

（1）教材的思想性、教育性：教材的指導思想和內(nèi)容必須符合政治原則、教育方針；教材思想觀點正確，教學目標明確，以人為本，以培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才為目的。教材內(nèi)容準確，符合教學大綱的要求，充分體現(xiàn)我國在教育、科技等各方面取得的成就。

（2）教材的科學性、學術性：理論嚴謹，方法科學，手段先進，教材編寫程序科學。教材內(nèi)容符合唯物主義、辯證法和認知規(guī)律，準確反映本學科或?qū)I(yè)國內(nèi)外研究新成果。

（3）教材的創(chuàng)新性：教材填補該學科教材的空白，是新興學科的領銜教材，或在教材的局部內(nèi)容上，或在體例、結構等方面有所突破，對前人有所超越。

（4）教材的適用性：教材適應不同類型高等學校需要和不同教學對象的需要。適合教學，對教學對象具有很強的吸引力，教師愛用，學生愛買，為更多學校推廣應用。教材可以用作MOOC、SPOC、微課等的網(wǎng)絡教材，可以用作課堂混合教學、翻轉課堂教學等[4]。電子教材要求安裝方便、運行穩(wěn)定、可靠性高、兼容性、交互性好，性能準確無誤、響應速度快，對錯誤操作容忍性強；多媒體課件設計科學合理,智能化水平高：檢索、記錄和書簽功能強大，具有多種媒體的學習提示、參考、導航和定位等輔助功能；聲音效果好，動畫生動形象。

（5）教材出版級別、再版情況、篇幅：因為地方出版社與全國性出版社的影響力存在一定差異，不同出版社出版的教材，權重應有不同；教材再版這是教材影響力的反映，也是對其價值的肯定，因此應該給再版和發(fā)行數(shù)量一定的權重。教材的篇幅：教材篇幅在一定程度上反映編者付出勞動的多少，雖然對教材的價值影響很小，也應給予較小的權重。

（6）教材獲獎情況：教材受到獎勵是對教材質(zhì)量的肯定，教材獲得教育部獎勵、省級獎勵、學校獎勵或其他獎勵應分別給予一定的權重。

（7）出版質(zhì)量：

教材的完整性：數(shù)字化教材除了傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材，還有電子課本、教參、教學課件、錄音、視頻、動畫、互動軟件、和練習冊等教學資源，為保證教學效果和教學質(zhì)量，要求教材必須完整、成套。

教材的文字、圖表、界面：文字流暢、規(guī)范，圖片、錄像、表格準確清晰；操作界面清晰友好，步驟明確，使用簡便，布局科學合理，色彩美觀；公式、符號、計量等符合標準。

出版質(zhì)量還應包括圖文印刷、封面設計、裝訂等質(zhì)量

2 數(shù)字化教材質(zhì)量評價指標的量化

教材是人才培養(yǎng)、知識傳授的主要載體，教材質(zhì)量直接影響到教學質(zhì)量。因此教材的評價指標必須根據(jù)高等院校對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng)目標和關于教材建設和教材評價的文件精神進行制定。

2.1 數(shù)字化教材量化評價的一級和二級指標

根據(jù)高校學科對數(shù)字化教材內(nèi)容、范圍、標準、方法、手段等要求制定的數(shù)字化評價體系的原則和數(shù)字化教材的質(zhì)量標準，并調(diào)查教師、教學管理干部和教材編輯出版專家等的意見，確定數(shù)字化教材評價量化指標。因量化計算工作量大，指標應簡單明了，重點突出，能涵蓋數(shù)字化教材的一切要求，又不宜過細。初定一級指標不多于八項，每個一級指標后的二級指標一般不多于三個，如表1。有利于教材評價的操作、統(tǒng)計、分析，簡化運作提高效率，促進評價工作的實施[5]。

表1 一級指標和二級指標Tab.1 Primary and secondary indicator

2.2 一級和二級指標重要程度的設定

1.指標重要程度分析。用層次分析法（AHP法）分析數(shù)字化教材的一級和二級指標的重要程度，用1（不重要）、3（較重要）、5（重要）、7（很重要）、9（極重要）評價重要程度，介于二者之間的用2、4、6、8表示。把高校的課程分為公共課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課三大類，分別分析一級指標和二級指標的重要程度，如表2，表3[4]。

表2 一級指標權重Tab.2 Weights of primary indicators

表3 二級指標權重Tab.3 Weights of secondary indicators

2.權重系數(shù)的計算：

（1）一級指標的權重系數(shù)。可以用下式進行計算：

表4 一級指標權重系數(shù)Tab.4 Weights coefficients of primary indicators

（2）二級指標的權重系數(shù)。可以用下式進行計算：

表5 二級指標權重系數(shù)Tab.5 Weight coefficients of secondary indicators

2.3 指標系統(tǒng)的相容性和誤差分析

以公共課一級指標為例分析指標系統(tǒng)的相容性和誤差。建立公共課一級指標判斷矩陣，

計算權重系數(shù)，進行相容性和誤差分析，如表6。

（1）建立判斷矩陣。

表6 公共課一級指標判斷矩陣Tab.6 Judgment matrix of common class in primary indicators

（2）公共課一級指標的權重。用方根法求

式中n為判斷矩陣階數(shù)，Cij為公共課一級指標判斷矩陣。對WAi=（WA1，WA2，…，WAn）進行歸一化處理，權重表達式

把表6中的數(shù)據(jù)代入（4）、（5）式得公共課一級指標的權重為：

所得結果與（1）式計算結果完全相同。式(4)、(5)對求公共課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課的一、級指標的權重都適用。

3.相容性和誤差分析

CR＜0.10說明公共課一級指標符合相容性和誤差要求。(如果CR＞0.10，需要重新進行重要程度的調(diào)查)，對公共課的二級指標及專業(yè)基礎課、專業(yè)課一級指標和二級指標的矩陣進行相容性和誤差分析，CR也均＜0.10，說明本文中公共課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課的重要程度調(diào)查指標均符合要求，可以用作各類數(shù)字化教材的評價。

3 評價方案的選擇及數(shù)學模式的建立

（1）評價方案的選擇。按照AHP法（層次分析法），對各被評價指標進行兩兩比較，最后得出教材的評優(yōu)順序，但因評價指標較多，工作量大，不宜采用；本文用專家對教材的評分與二級權重系數(shù)直接計算：專家的每項評分乘以相對應的權重系數(shù)，然后相加所得的和就是教材的最后綜合得分。專家打分標準見圖1。

圖1 數(shù)字化教材專家打分表Fig.1 Expert grading table for digital textbook

（2）數(shù)學模式建立。根據(jù)上述分析和選擇，用R語言建立數(shù)字化教材評價二級指標量化數(shù)學模型

式中Sij為專家對每個指標的評分，Wij為二級指標權重系數(shù)，P為綜合評分值。在計算機軟件設計上，考慮到人們習慣，21個評價指標專家均按百分制打分,最后的綜合評分也以百分制顯示；當有多個專家評價時，系統(tǒng)會自動求出平均分，并進行排序。專家打分表見附件，此表對基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課均適用，但三種不同類型課程，它們的二級指標的權重系數(shù)各不同。為提高本成果適用的普遍性，在計算機軟件上，權重系數(shù)可根據(jù)課程情況以作適當調(diào)整。

4 數(shù)學模型的評價實例

為了檢驗數(shù)字化教材評價指標、量化指標的客觀性，數(shù)學模型的實用性，計算機軟件的可操作性，本文遴選“農(nóng)業(yè)生態(tài)學”、“生物統(tǒng)計學”、“普通生物化學”、“大學信息技術基礎”（實驗篇）等多門課程的數(shù)字化教材進行測評：總分都在70～80之間，說明這些數(shù)字化教材已達到質(zhì)量良好標準[6]。出版后被不少高校選用，取得不錯的教學效果；在一線教師和使用教材的學生中進行教材質(zhì)量調(diào)查，反映普通良好，定性評價與量化評價的結論基本相同。用計算機軟件給數(shù)字教材評分，操作簡單、快捷，結果明確，重復性好。可用于數(shù)字化教材的遴選、評優(yōu)、競賽等的評審。

5 結語

由于高校的數(shù)字教學起步較晚，數(shù)字化教材的編寫出版還缺乏經(jīng)驗，教材的質(zhì)量與國際先進水平相比還存在一定的差距，特別是教材的學術性、創(chuàng)新性、完整性方面的還比較欠缺，因此數(shù)字教材的量化評分的分數(shù)不是很高，教材的編寫出版的質(zhì)量有侍進一步提高[7]；數(shù)字化教材的內(nèi)容豐富，手段現(xiàn)代，形式多樣，除了教材，還有課件、動畫、教參、習題等很多輔助教學資源，評價工作比傳統(tǒng)紙質(zhì)教材的評價相對復雜，工作量多，難度大[8]；數(shù)字化教材的質(zhì)量進行量化評價,與定性評價比較相對客觀、準確、簡明。但一項理論性成果，還需要經(jīng)過較長時間實踐考驗，在教材教學使用過程中吸收師生的對教材的直接反映，對系統(tǒng)作進一步改進和完善。