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数字教科书：教育转型发展的必选项******

　　【世界教育之窗】

　　作者：牛楠森（中国教育科学研究院基础教育研究所副研究员）

　　新一轮科技革命和产业变革深入发展，全球经济越来越呈现数字化特征，因而世界各国都把数字化作为经济发展重点，覆盖经济社会发展全领域。教育作为影响国家当下和未来政治经济社会全方位发展的重要因素，更是数字化转型发展的关键领域。新冠肺炎疫情的发展，也使得线上线下混合学习成为全球教育不得不采用的新形态。可以说，顺应经济数字发展要求，满足学生不受时空限制的大规模学习需求，教育数字化转型已成关乎世界各国教育生存发展的必选项。

　　数字化教材的开发与使用是教育数字化转型的撬动因素之一。数字化教材，即以数字形态存在、可装载于数字终端阅读、可动态更新内容、可及时记录交互轨迹的新型学习材料。数字教材是国家教材的新类型，既有教材的一般属性，即它是关联教与学的核心纽带，是国家教育方针的落实载体，也有信息技术产品的一般属性，即开放性、个性化、交互性等。因而，数字化教材被视为撬动课堂教学改革及教育改革的重要支点，是教育数字化转型的重要抓手。世界各国基于各自国情基础和需要，积极探索数字教科书的应用、推广、师资培训、使用效果和评价指标，以构建本国的数字教科书使用体系，保障数字教科书的科学有效使用。

　　政府是数字教科书的主要推动者

　　数字教科书不同于一般的数字教育资源，隶属于教科书系列，事关“培养什么人，为谁培养人”的问题。因此，世界各国多由政府直接或间接通过专项计划的形式来推广本国数字教科书的使用。

　　韩国是世界上较早推行数字教科书且已有成效的国家之一。这同韩国政府二十年来的持续推行密不可分。早在2002—2006年，韩国政府便开始探索建立数字教科书模型。2007年，韩国教育部宣布实施中长期“数字教科书商业推广计划（2007—2011）”，开始进行数字教科书试点，测试数字教科书应用于课堂教学的有效性。2011年，韩国教育部宣布“促进智慧教育的行动计划”，主要任务便是开发和应用数字教科书。2013年，韩国宣布“数字教科书开发和调整计划”，正式启用数字教科书教学，课堂上数字教科书与纸质教科书并行使用。2016年，韩国教育部公布“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）”，开发易于实施、以学习者为中心、多媒体分级的数字教科书。2018年，数字教科书逐步在普通学校全面推广和应用。根据韩国教育研究信息院2021年发布的教育白皮书，从2014年到2021年，韩国全境使用数字教科书的中小学由163所增长到10755所。

　　法国政府较为重视在农村地区推行数字教科书，以提高农村地区教育质量和全国的教育公平水平。2009年，法国政府拨发专项资金用于支持农村地区的教育信息化发展，即“数字农村学校项目”主要用于农村的数字化基础设施建设。同年，法国政府推行了一项数字教科书试点计划，向来自12个学区的69所初中的一、二年级学生提供数字教科书，包括法语、历史、地理、数学、物理、化学等学科。该项目于2016年5月结束，累计为15000多名学生和1500多名教师提供了数字教科书。2016年，法国教育部又联合投资总署实施“创新的数字学校和农村计划”，用于支持农村地区小学的教育数字化创新发展，进一步完善农村地区学校的带宽等信息化基础设施建设。法国教育部下属的教学项目、教师专业发展和数字发展办公室负责数字教科书推广相关工作，如开发在线平台、组织教师培训并提供多学科课程教育资源。

　　美国的数字教科书推广也是政府行为，但由州政府先发起，联邦政府支持肯定，再颁布全国计划。美国第一个数字教科书项目，是时任加利福尼亚州州长阿诺德·施瓦辛格于2009年提出的“免费数字教科书计划”，同年，加州法案通过允许K-12公立学区为学生提供数字教科书的规定，允许地方购买达到国家规定的幼儿园和1—8年级数字教科书，以及达到州政府标准的9—12年级数字教科书。2012年10月，时任美国教育部部长阿恩·邓肯呼吁全国学校尽快采用数字教科书。随后，美国教育部与联邦通讯委员会颁布《数字教科书指导手册》，构建了数字教科书建设的系统框架，用于指导全美的数字教科书事业发展。但美国政府并未全权领导和推动数字教科书事宜，2001年成立的美国国家教育技术总监协会是主要的执行推动者，该协会以推动全美教科书电子化为使命，并同美国各州和地方政府形成长效合作机制，发布《美国数字化教科书发展报告》，提供相关的数字教科书资源和软件，引领和支持各州的数字教科书发展。

　　数字教科书有效运行需要持续投入

　　数字教科书的数字属性，对国家信息化水平、校园和家庭信息化条件、终端设备等均提出了要求。同时，信息技术发展迅速，基础设施更新换代率极高，进一步抬高了数字教科书的使用成本。面对这个客观现实，各国的应对策略不同，但均持多元路径、积极投入的态度。

　　法国在“数字教育战略”规划下，为加强学生数字能力、促进教师专业发展和激发教学创新，在学校的数字化基础设施和设备上投入了大量资金，2013—2017年便投入了约23亿欧元，为中小学师生配备高水平的数字化和网络数字设备。

　　德国2019年正式启动“中小学数字化协议”项目，计划此后五年每年投入5亿欧元用于学校信息化平台建设。2020年，德国在向欧盟提交的《国家恢复和复原力计划》申请中，明确设置了专项资金支持“教育数字化”计划，用于教师数字教育资源和数字技能的数字设备支出，以及开发德国数字教育平台。

　　韩国科技部发布《2021年数字新政行动计划》，将资助128亿韩元为“教科书试点项目”完善硬件设施，为累计270000间中小学教室安装高性能Wi-Fi，提供约80000台平板电脑。此外，为丰富数字教科书内容，韩国也在积极推进完善《促进远程教育框架法》的立法工作，并修订《教育用著作权作品指南》以扩大中小学教育用著作权作品范围。

　　数字教科书进入学校的两种路径

　　不同国家的数字教科书开发模式不同，也会影响数字教科书进入学校的方式。

　　在韩国，数字教科书是由教育部主导开发与部分授权相结合。根据课程和学习阶段，数字教科书有不同的授权和批准系统，基于“2015年修订课程方案”，小学三、四年级的社会研究和科学科目由国家指定开发，初中一年级的社会研究和科学科目由私人出版商开发、政府部门验收授权后投入使用。因而，在经历了国家主导开发或授权审查后的数字教科书，可以直接推行至学校。当然，这种推行并非是全面铺开，而是试点制逐步推行。2007年，在数字教科书推行的初始阶段，韩国教育部选择了小学五、六年级的部分科目，首期选了20个试点学校，后扩大到100所。至2020年，韩国教育部的报告表明，小学三、四年级、初中一年级的社会研究、科学、英语科目，小学五、六年级和初中一到三年级的社会研究、科学和英语，以及高中三年的英语科目，都应用了国家授权的数字教科书。换言之，除了小学低段的一、二年级，整个基础教育阶段其余年级的部分学科已经应用数字教科书。

　　在美国，各州政府会参考美国国家教育技术总监协会提供的数字教科书采购指南，组织相关部门对出版商开发的数字教科书进行审核，通过后投入学校使用。以加利福尼亚州为例，教学质量委员会作为州教育部门的咨询机构，负责监管数字教科书评审、建议和任命专家审查小组成员，小组成员一般包括教师、管理人员等教学评审专家，以及专门负责内容审查的专家。教学质量委员会在参考专家审查意见的基础上，为州政府提交数字教科书审查报告。与此同时，教学质量委员会还会收集整理公众对数字教科书的审阅和评论，并撰写研究报告。州政府综合这两份报告，并召开三次公开听证会，充分考虑民众意见后，发布教科书采购清单，供所在州和地区的学校参考。

　　数字教科书对学生的多元成效

　　从理论上来说，数字教科书可以通过互动性和多媒体功能，帮助学生更好掌握相关知识，也可以增强学生的信息素养，帮助他们适应数字化社会等。换言之，只有对学生发展真正起到独特而不可替代的作用，才是数字教科书存在和发展的根本依据。

　　韩国学者使用个案研究、访谈观察等实证研究方法来探究数字教科书对学生的影响。他们发现，在课堂上使用数字教科书的学生在学业成绩、解决问题能力方面要高于使用纸质教科书的学生，数字教科书也有助于提升学生的学习态度、兴趣、动机和自学能力，对学生学习动机的影响要高于对学生成绩的影响。具体来说，随着学生使用数字教科书的时间和频率的增加，学生将获得多方面提升：一是自主学习能力提高，如学生能为自己制定计划，并按照计划进行，同时，设定优先级并首先做重要的事情；二是创新与创造能力显著提高，学生能运用创新思维和方法解决问题等；三是信息素养有所提升，如学生可以收集学习所需信息、用收集到的信息弥补知识空缺。此外，研究发现，教师对数字教科书使用的热情越高，学生的信息素养能力也越高，但与学生的自主学习能力、创新创造能力之间并无显著相关。

　　关于“数字教科书的使用能够显著提升学生学习动机”这一结论，在美国和英国也得到证实。美国学者通过为处于成绩上游、中游和下游的小学一年级学生提供数字化书籍，再采用问卷调查和一对一访谈的方式，发现使用数字教科书提高了学生学习动机水平。英国学者对11—12岁的小学生进行分组实验研究发现，相较在课堂教学中使用纸质教科书的对照组，使用数字教科书学生的小组成绩和个人成绩更高，学习态度也更积极，学习动机水平更高。

　　多路径提升教师数字教科书教学能力

　　数字教科书并非传统纸质教科书的数字化，它是一种新型的教学载体，对教师的学科知识、知识跨度，信息素养、教学整合能力都提出了更高要求，对其所习惯的传统教学方式也提出了挑战。数字教科书的推广过程，也是教师教学能力的转型过程，所谓老路走不到新目的地，因而各国纷纷采取积极策略提高教师的数字教科书教学能力。

　　美国国家教育技术总监协会提出，各州和地区必须为教师提供专业的信息化培训课程，内容涉及资源使用培训、同伴辅导、持续的专业学习等；培训目的在于让教师有能力选择符合课程标准、支持所有学生使用的数字教科书，持续提高教师信息化素养。

　　为提升教师数字化水平和技能，法国采取了培训与认证两种路径并行的方式。在项目培训方面，既有专门的数字化培训项目，如法国的“教育数字领地”计划将教师培训作为关键措施之一，根据教师个体需求、背景和专业知识水平，将数字化技术作为培训主题；也有一般类的教师专业发展培训中的“信息化”专题，自愿选择该专题的教师比例从2013年的39.8%增加到2018年的50.2%。在资格认证方面，2007年，法国教育部以教育法令的形式颁布了中小学教师专业能力标准，将信息与通信能力纳入教师十大必备专业能力，只有获得国家规定的计算机与网络二级认证证书，才有机会获得教师资格证。

　　韩国多措并举提升教师数字化教学能力。首先，制定专门的数字教科书培训计划，派遣指导顾问入校提供现场培训。其次，学校自主建设校内数字教科书学习社群，在学习社群里，教师自愿贡献优秀案例并进行经验交流，以学习共同体的方式提升数字教科书应用能力。另外，2021年，支持教师信息通信技术能力提升的在线平台ITDA交付使用，为教师提供了更丰富的数字教科书资源，更为开放的交流平台。

　　（本文系国家社科基金教育学重点课题“新时代五育融合实践路径与评价改革研究”）

　　《光明日报》（ 2023年01月05日 14版）

探寻数字时代“科技之魅”******

　　【乌镇聚焦】

探寻数字时代“科技之魅”

——2022年世界互联网领先科技成果发布

光明网记者 李政葳 李飞

　　11月9日下午，作为2022年世界互联网大会乌镇峰会重要板块之一，世界互联网领先科技成果发布活动在乌镇互联网国际会展中心举行。

　　发布厅内，蓝色弧形大屏幕搭配四周蓝绿交融的灯光，再有激光、3D等技术加持，现场科技感十足。观众席座椅上放置的“科技之魅”手册，介绍了15项世界互联网领先科技成果概况。这批成果重点聚焦全球互联网前沿技术与应用发展，并更加关注互联网基础理论创新和技术应用创新。

　　“以互联网为代表的信息技术日新月异，日益成为创新驱动的先导力量。成果发布活动为全球互联网创新科技成果展示、交流、推广搭建了国际化平台，通过发掘全球科技示范成果，共同探寻网络空间发展的新趋势。”专家推荐委员会中方主任、中国工程院院士邬贺铨说。

　　5G已来，6G不远

　　自从2016年首次举办世界互联网领先科技成果发布活动以来，5G的身影几乎历年都不缺席。近年来，随着5G建设的持续深化、创新应用的不断扩展，业界更多考虑如何充分挖掘5G潜能，为用户提供更为极致的体验。

　　来自高通公司的“全球首个集成5G AI处理器的调制解调器及射频系统”——骁龙X70便入选其中。“它将开启5G智能连接的新时代。”高通公司全球副总裁侯明娟介绍了骁龙X70具备的技术首创、特性丰富、应用广泛等三大领先优势，期待该技术为智能网联带来行业领先的5G连接体验，推动行业变革。

　　爱立信带来了“5G时间关键型通信使能远程操控”成果，重点瞄准以远程操控、XR（增强现实）等为代表的时延敏感类应用。爱立信中国区总裁方迎介绍，通过这项技术可以实时监控网络和终端的状态，预测潜在卡顿，为用户提供流畅的体验。

　　5G已来，6G还有多远？北京邮电大学教授、鹏城实验室研究员陶小峰现场给出答案。鹏城实验室联合北京邮电大学等推出了“EAGLE 6G：面向6G无线高速接入原型系统及测试环境”。他表示，6G新一代无线通信技术已成为全球研究热点，“未来我们将不断提升6G创新生态体系实力”。

　　备受关注的IPv6相关成果也榜上有名。中国联通副总经理梁宝俊在发布“‘IPv6+’标准制定、设备研制、组网设计及规模应用”时表示，在IPv6规模商用的基础上，不断面向5G、工业互联网和算力网络新需求，积极开展“IPv6+”技术和应用创新，不断增强IPv6网络的融合承载能力，在提升用户体验的同时，也可以保障网络安全。

　　走向智能，走向安全

　　近年来，“数字孪生”成为热词。经过4年的研究和创新，微软公司的“微软第一方数字孪生产品”不断走向应用。发布仪式上，微软中国副总经理赵军讲解了微软“数字孪生”：这是一个由点到线构成的知识图谱，不仅具有数字孪生技术服务能力，而且能与不同的数字化平台相结合，进而构成跨行业端到端的解决方案。“开发者可以利用‘数字孪生’定义语言，对物理世界进行定义，跟踪和追测现实与历史的环境数据，并支持多系统的数据投入。”赵军说。

　　辨别一条信息的真伪需要多久？中科院计算所给出的答案是：“动一动手指，只需一秒钟。”近年来，中科院计算所数字内容合成与伪造检测实验室主任、中科睿鉴创始人曹娟的团队一直在与网络谣言斗智斗勇。“面对信息谣言这一风险与挑战，数字内容伪造检测技术便应运而生。”曹娟在发布“睿鉴数字内容虚假伪造检测系统和设备”时表示，该成果集大数据底座、硬件设备、AI平台、应用场景于一体，并在此基础上研制出虚假信息检测系统“睿鉴识谣”。“它可以辨别取证伪造痕迹，让虚假文本、虚假图片、虚假视频无处遁形。”

　　在过去7次世界领先科技成果发布中，来自卡巴斯基的代表3次站上舞台。本次他们发布的科技成果依旧与网络安全密切相关。在介绍“卡巴斯基安全远程工作空间（基于卡巴斯基操作系统）”时，卡巴斯基大中华区总经理郑启良讲述了“网络免疫”的概念。“我们将方法、理念、安全架构融入操作系统中，实现操作系统的‘免疫’。”郑启良介绍，该解决方案的创新性在于不仅将端点安全性提高到了以往难以达到的水平，还改进了IT端点的生命周期。

　　科技强“芯”，数据驱动

　　毋庸置疑，芯片技术是科技领域中最为重要的技术之一。本次成果发布中，龙芯中科的“龙芯3A5000/3C5000处理器芯片”也位列其中。“两个处理器（3A5000/3C5000处理器）的性能逼近或达到市场主流产品的水平，可满足行业信息化及云数据中心等应用需求。”龙芯中科董事长胡伟武说。

　　据了解，该成果已广泛应用于电子政务、能源、金融、电信、教育等领域。比如，在国内，统信、麒麟等操作系统，欧拉、鸿蒙等操作系统社区，办公软件、微信、QQ、钉钉等基础应用，均推出了“龙架构版本”。

　　在本次发布的15项领先科技成果中，有三家国内高校机构代表发布成果，这也彰显了高校在互联网科技研发领域发挥的重要作用。其中，清华大学发布了“大规模知识图表示学习的体系化基础算法及开源工具”，北京大学发布了“基于数字对象架构的数联网及大数据互操作技术”，浙江大学发布了“大规模图神经网络模型端云协同计算平台和应用示范”。

　　在领先科技成果评选过程中，世界互联网大会前期征集到来自中国、俄罗斯、美国、英国、瑞典等国家的近300项优秀成果，近40位来自全球互联网领域的知名专家组成推荐委员会，申报成果也涵盖了5G/6G、基础操作系统、图计算、人工智能等互联网前沿技术领域。

　　“在全球领先科技人才和企业的广泛参与下，一批又一批领先科技成果在互联网技术创新的征程上熠熠生辉，为国际交流互鉴和科技成果转化照亮前行之路。”邬贺铨说。

　　《光明日报》（ 2022年11月10日 10版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）