王開

（河南牧業(yè)經濟學院 現代教育與實驗中心，河南 鄭州 450044）

電子書包系統構建及其教學應用創(chuàng)新研究

王開

（河南牧業(yè)經濟學院 現代教育與實驗中心，河南 鄭州 450044）

電子書包在我國的發(fā)展已經有十余年，其硬件發(fā)展已初見成效，建設教學資源和加強應用服務是電子書包今后發(fā)展的側重點。電子書包學習終端為教學活動的開展提供硬件支撐，學習內容是學習者使用電子書包的學習對象，學習工具和學習平臺為教學搭建數字化環(huán)境。電子書包打破傳統的教學模式，構建數字化課堂，為學習者自主進行個性化學習提供服務支持，并將課堂拓展到真實的教學生活情境中，實現隨時隨地的移動學習。

電子書包；數字化課堂；個性化學習；移動學習

信息技術的高速發(fā)展推動著教育的變革，教育信息化伴隨著各種無線網絡及云服務技術的普及有了新一輪發(fā)展。其中電子書包的發(fā)展及應用更是帶動了新的產業(yè)鏈，吸引了出版、教育、電子等領域的高度關注。近年來，電子書包可謂炙手可熱，被公認為教育信息化的重要載體。當前，雖然電子書包終端設備及功能設計的基本技術已相當成熟，在教學實踐中的應用也初有成效，但電子書包教學資源仍相對單一匱乏，僅僅是多媒體資源在不同硬件平臺的簡單轉換，電子書包在教學應用中也不夠靈活，并未深入與教學結合充分發(fā)揮其優(yōu)勢，其相應的教學應用服務也不夠到位。這些問題都亟須解決。

一、電子書包的發(fā)展及現狀

（一）電子書包的發(fā)展

1999年7月，新加坡教育部在一所名為德明的中學內試行了首批163個電子書包。新加坡被稱為“第一個走進電子書包時代的國家”[1]。隨后電子書包的發(fā)展逐漸蔓延開來。2000年12月，法國哈瓦斯出版公司生產的電子書包在東部城市一所學校里使用，法國是歐洲地區(qū)最早推行電子書包的國家。[2]2001年4月，馬來西亞教育部開始在吉隆坡及其周圍地區(qū)約200所學校試驗性推廣電子書包。[3]日本郵政省與文部省合作自2000年開始編寫電子課本，2010年10月日本通訊部在10所小學進行電子課本試用，次年參與學校增加到50所。2007年，韓國教育部正式啟動電子課本項目，計劃到2015年所有學校的紙質課本將被電子課本取代。2008年，電子書包在美國已有在低收入學區(qū)導入的成功案例，2012年美國計劃未來5年推動交互式數字化課本在全美K-12學校普及和應用。[4]2011年，電子書包被列入未來一年內對教育產生重大影響的技術。據克里夫蘭市場咨詢公司的調查報告顯示，世界上已有至少50個國家計劃推廣“電子課本”。[5]

早在2001年，北京、上海等城市就曾開展過電子書包試點項目，但未實現大規(guī)模應用推廣。臺灣在2002年就有比較完整的電子書包計劃。2003年，香港10所小學正式推行電子書包試驗計劃，效果良好，并開始向全港1000多所中小學推廣。[6]2008年國內聯想、漢王科技等IT公司和人教社、廣東出版集團等單位聯合，提出中國中小學電子書包實施方案。各大計算機廠商、出版社和教育資源中心都開始建立自己的電子書包研究團隊，研發(fā)電子書包相關試驗產品，構建網絡交互平臺。2010年由華東師范大學牽頭成立電子課本與電子書包標準專題組，開展標準研制工作。目前上海、揚州、佛山、沈陽等地已開展了電子課本和電子書包進課堂的相關研究及教學實踐，尤其是上海虹口區(qū)的基礎教育電子書包計劃和廣東佛山南海區(qū)的“智能課堂（電子書包）”備受關注。

（二）電子書包的研究現狀

電子書包從發(fā)展到現在，其概念都未有一個明確的界定，隨著自身逐漸演變不斷被豐富。目前對其概念界定主要有以下兩種：第一種是工具說，認為電子書包是承載教學資源的一種移動終端設備；第二種是平臺說，認為電子書包是數字化協作學習空間，為學習者構建基于網絡的個性化學習環(huán)境。無論是哪種概念的界定，它們都涉及移動終端、教學資源、學習平臺、電子工具。筆者認為，電子書包的名稱采用了傳統書包的隱喻，是對一種學習專用系統的形象化描述。電子書包以網絡和移動設備為基礎，以虛擬學具為支撐，整合數字化學習資源，連通學習服務平臺，集成信息化環(huán)境，構建數字化學習空間，最終形成一種新型教學系統。隨著電子書包在教學中的進一步實踐應用，其功能將更加優(yōu)化，其概念也將得到不斷完善。

電子書包的研究熱度一直有增無減，主要集中在以下幾個方面：一是電子書包的標準與技術，包括電子書包的各項標準及架構、研制狀況及趨勢、技術應用及融合等。二是電子書包的理論探討，主要包括電子書包的概念、學習資源設計、學習過程設計及教學評價等。三是電子書包的應用研究，包括課堂教學應用實證研究、電子書包課堂教學模式和教學策略研究、電子書包產業(yè)發(fā)展應用、教育創(chuàng)新實踐、電子書包應用推進策略等。

隨著電子書包自身定位的不斷轉變，其研究熱點也在逐漸變化，從最初集中研究承載教學資源的移動終端設備，重視電子書包軟硬件的研制、電子教材制作，逐漸轉向重視計算機網絡支持的學習平臺搭建、網絡虛擬教學環(huán)境的建設及電子書包教學應用研究。

（三）現有電子書包設計的得失比較

電子書包在我國的發(fā)展已有十余年歷史，早期對電子書包的建設，專注于硬件的開發(fā)層面。硬件開發(fā)經過一段時期的發(fā)展初具規(guī)模后，對電子書包的關注開始從終端產品硬件配置轉換到終端產品的軟硬件整合，從關注“實”的硬件層面轉化到“虛”的應用服務層面。目前常見的電子書包基本處于輔助性的學習資源包的定位，針對中小學生的學科學習輔導研發(fā)，提供學習輔導方案。電子書包不僅僅是傳統書包的電子化，是裝載各種信息化學習資源的硬件，而且是一個集成教學資源、虛擬學具、學習服務平臺的數字化學習空間。電子書包系統需要和校園網系統、學習公共服務平臺等整合在一起，才能發(fā)揮電子書包的作用。

電子課本是電子書包系統中重要的教學資源，為教學過程提供數字化的內容資源支持，課本的閱讀是多人參與、即時互動的。電子課本是教學的工具，其承載的知識要按學生心理發(fā)展階段以合理的次序呈現，要有完備的學科知識體系，要具有特定的教學目標。電子課本不但要基于出版社內的數字化編纂流程，更要適應數字教學環(huán)境和各種電子終端。課本由紙質向電子的華麗變身，不僅僅是簡單地將紙質課本電子化，電子課本既要具備課本的基本屬性，遵循教育出版規(guī)律，還要兼顧教學規(guī)律，為學習者構建個性化學習環(huán)境。

電子書包作為一種運用現代信息技術構建的面向學生個性發(fā)展的移動基礎教育綜合服務系統，除了提供電子課本的大量裝載和閱讀筆記功能外，還必須提供學習活動所必需的虛擬學具和學習服務支持，如高互動課堂教學應用服務，學習記錄、進度管理與評價服務，家?；臃?，電子課本、虛擬學具的管理及應用關聯服務等。如果沒有這些服務，那么電子書包也僅僅只能完成簡單的課本搬家。電子書包的發(fā)展理念應逐漸從關注電子書包架構本身向關注其應用的服務層面轉變，突出電子書包教育教學的系統功能架構，促進學生的能力發(fā)展，除了能支持每個學生隨時隨地學習，還能提供滿足學生需求的個性化學習體驗。

二、電子書包系統構建

電子書包在其發(fā)展的過程中存在著一定的問題，網絡支撐平臺不夠完善、教學資源缺乏、教育應用理論匱乏是其發(fā)展的瓶頸。電子書包的構建必須同時考慮移動終端、教育內容、服務平臺三個核心要素。[7]電子書包系統主要包括學習終端、學習內容、學習工具和學習平臺四大部分。[8]系統中的四大要素“軟”“硬”結合，共同構成電子書包系統。

（一）學習終端

學習終端是為學習活動的開展提供硬件支撐的電子教育設備，是使用電子書包進行教學和學習的主要媒介。隨著科技的發(fā)展，學習終端硬件設備的功能也不斷增強，為電子書包系統提供有力的硬件基礎支持，除了有較強的學習功能外，還具備開放式操作系統、輔助學習軟件等，能夠集成網絡環(huán)境，承載各類學習工具和學習服務。電子書包常見的硬件設備以電腦、手機、手持電子閱讀器等為基礎，其主流操作系統有Android、iOS、Windows等，其產品有漢王電子書包、優(yōu)課電子書包、諾亞舟電子書包等。盡管不同品牌的硬件設備其制式標準不同，如操作系統、屏幕大小、外觀重量等會有些差異，但這些硬件設備都需要具備利于教師教學和學生學習使用的優(yōu)勢，例如支持無線網絡連接，便攜美觀，長效耐用，操作便捷，使用者利用觸控屏幕便可進行操作，設計人性化等。電子書包的最終用戶主要是教師和學生，教師端需要滿足其“教”的需要，學生端要本著促進學生發(fā)展的理念，滿足學生的“學”，構建個人學具集，為學生提供個性自主化的學習環(huán)境。教師端的系統配合支持學生端的“學”，滿足教師教學需要的同時也滿足教師個體自身的專業(yè)發(fā)展需求。

（二）學習內容

電子書包系統中的學習內容包括電子課本、電子書和泛資源，是學習者使用電子書包時的學習對象。電子課本是電子書包中的核心學習內容，是傳統教科書數字化之后形成的具有教育教學屬性的數字出版物，是學習者使用電子書包進行學習的主要內容，是一種特殊的教育專業(yè)電子書，具有閱讀性、教學性、富媒體性、交互性和開放性。電子課本突破傳統教材的時空限制，可按需修訂、及時更新，富有與時俱進的生命力。電子課本的開發(fā)，一方面要吸收現有電子出版物格式的優(yōu)點，實現電子課本內容的交互操作；另一方面還要結合學習者特征，重視知識內容媒體展現的教育特性。如英語科目的電子課本可具有課文點讀、重點詞匯檢測、情景動畫等多種功能，利于學生提高英語聽說讀寫能力。語文科目的電子課本應具有朗讀欣賞、句段解析、背景介紹等功能。數學、物理、化學等電子課本可插入實驗視頻、難點解析、知識歸納等。這些功能的引入可以結合知識特點，讓電子課本真正活起來，通過多元化的媒體形式進行展現，打破傳統課本的一成不變，激發(fā)學生的學習興趣。大象出版社、海燕出版社、北京中寬華視網絡技術有限公司聯合開發(fā)的“ADP5學習平臺”，集成了靈活可定制的全媒體內容資源庫管理系統，有電子書制作工具、多媒體采集工具、APP制作工具等，實現了數字內容的采集錄入、制作加工，以及數字出版物的版權和發(fā)布渠道的全面管理。除了固有的電子課本資源，電子書包中還要有與之相匹配的教輔資源，如電子習題冊、課外讀物等。電子書包的學習內容具有多樣性和開放性，電子書包硬件與網絡的連接使其除了包含有正式的學習資源之外還有更多其他非正式的海量的網絡資源，打破了傳統教科書學習內容定量的限制，利于學習者認知范疇的擴展。教師可以通過教師端平臺對一些課外擴充資源進行上傳整理，供學生學習，學習者也可以通過學生端平臺對自己通過不同途徑獲取的學習資源進行分類歸檔。

（三）學習工具

學習工具是各類虛擬學具的集合，虛擬學具是相對于傳統教學中學生使用的學習工具定義的，是和電子書包硬件相匹配的服務于學習活動的教學軟件系統。電子書包中虛擬學具是服務于學習活動的程序軟件和服務應用的統合，是學具和學習工具兩者發(fā)展的集合體。[9]例如輔助英語教學的背單詞軟件、美術學習的繪圖應用軟件、教育游戲軟件、電子閱讀軟件等。從學科角度劃分，可分為通用工具和學科工具，如結合認知科學和學習理論設計的促進學習活動優(yōu)化的概念圖等新興工具，可以協助學生梳理知識框架，匯總重難點，這一工具適用于各個學科。傳統物理性的學習工具數字化為學生的學習活動提供工具性的支持，如英語學科用的電子詞典，數學學科用的量角器、圓規(guī)、幾何畫板等工具。學生可以使用學具進行自主學習，也可以使用班級學具與其他使用者開展協作學習，通過網絡實現交流溝通、資源共享、群組管理等。

（四）學習平臺

建設電子書包客戶端的師生教育教學應用和服務平臺的系統功能，確立數字化教育教學應用及資源架構，是電子書包發(fā)展的首要任務，包括互動教學平臺的軟硬件建設，數字版權保護機制的建設，教學資源庫的建設，知識體系構建、管理與維護，電子書包服務體系建設等。學習平臺為電子書包系統提供各種學習服務，解決互操作性問題，包括互動課堂教學服務、學習記錄、進度管理、學習評價、家校互動、智能學伴等。電子書包根據不同的學習目標、學習內容、學習個體、學習方式和學習情境提供學具與服務的分級配置與關聯推送，利用提供資源、工具、服務的云端來構建個人學習環(huán)境。云計算為電子書包服務系統提供了保障，大量的有關學習者的信息數據都存儲在云端服務器，使得無論是教師還是學生只要擁有自己的賬戶，便可在終端登錄獲取自己的信息資料，每個使用者都有自己專有的電子學檔信息，通過云端平臺的服務，實現教學資源共享、信息發(fā)布、答疑互動、電子作業(yè)等功能。大象出版社建構的“大象數字化教學系統”整合了教材內容、拓展訓練、測試、互動答疑、統計分析等多項功能，教師和學生可以通過平臺統一的身份認證在電子書包終端登錄進入系統，教師可通過教師端系統上傳整理教學資源，發(fā)布教學信息及布置作業(yè)，對學生進行評測答疑，為學生進行組卷測試，通過系統的統計分析了解學生的學習情況。學生可以在學生端進行自主閱讀學習，與教師和同學開展互動答疑，通過課后測試進行學習評價。錯題本功能為學生鞏固知識提供便利。電子書包在信息技術支撐下，由學習者設計、建構、管理的以學為中心的個人學習環(huán)境，支持每一個學生隨時隨地學習接入，滿足每個學生需求的個性化學習體驗。

三、電子書包在教學中的應用

電子書包的教學系統包括課堂教學和課外教學，教師使用電子書包在終端進行備課、專業(yè)教學、學科管理等，學生則用其進行課程學習和定制個性化自主學習計劃?；陔娮訒_展的教與學活動，可分為正式學習和非正式學習。正式學習包括課堂測試、反饋統計、游戲競賽、課堂自主學習、電子化作業(yè)、考試；非正式學習包括自主智能練習、協同探究等。電子書包的教學應用有多種，主要有數字化課堂、個性化學習、移動學習。

（一）數字化課堂

數字化課堂不是簡單的“課堂搬家”，教師要根據教學內容的特點對教學目標、教學過程、教學評價等進行全面設計。電子書包可將傳統課堂的課前、課中、課后各環(huán)節(jié)有效關聯起來。課前，教師將教學內容及重點在平臺上向學生發(fā)布，學生使用電子書包進行預習，并將預習的結果通過電子書包及時反饋給教師，教師根據反饋結果可及時調整課堂教學。

課中的教學活動采用主題探究式教學模式，其在課堂教學過程中的應用包含播放情境、提問情境、分析情境、協作情境和點評情境。學生是學習的主體，開展協作學習、自主探究，解決問題，進行知識建構。教師是學生的導學者、促學者、助學者、評學者。學生基于電子書包的主題資源檢索與使用過程，提高對資源的信息加工能力。教師有效指導下的學生基于電子書包的主題探究學習過程，讓學生通過討論交流提升其解決問題能力。電子書包形成性評價與學習診斷的支持提高了教師對課堂的組織和掌控力度及效能，如電子書包具有即時練習測驗功能，其統計分析工具可快速反映學生的學習效果，教師在課堂上就可以安排隨堂小測驗，即時對學生的學習效果進行反饋評價，有效提高學習效率和學習積極性。

課后教師根據課堂教學效果發(fā)布作業(yè)，學生完成后提交，供教師批改。學生如果有問題，可以與教師和同學進行答疑互動交流，教師在線個別輔導，實現班級差異化教學。教師還可利用電子書包中已有的試題庫，組成測試試卷，供學生測試，及時掌握教學效果。學生在完成教師布置的作業(yè)和測試后，還可以自主選擇練習進行測試，自我檢驗學習效果。系統錯題本將及時收集學生錯題，便于學生進一步鞏固知識。

數字化課堂能將傳統的課堂進一步延伸至移動課堂，搭建“云課堂”，電子書包的移動性可以使課堂教學系統拓展到真實的生活情境中，打破傳統的時空限制，實現隨時隨地學習。

（二）個性化學習

電子書包的優(yōu)勢主要是利于學生個性化的學習，持續(xù)跟蹤和評價學生課堂內外的學習情況。個性化的學習特征資料庫是動態(tài)的，跟蹤每個學生的學習過程，具有學生評價反饋機制，系統對學生的學習情況實時記錄，對其學習情況做出正確評估，動態(tài)調整學習計劃。學習者根據自身學習需求自主選擇學習內容，并完成針對自己的個性化評測；系統根據學習者學習的具體情況，給出個性化的反饋意見，為學習者下次學習提供依據。電子書包支持個性化的普適設計，不斷調整學習可達性，使每個學生獲得成功的體驗。

電子書包作為一種個人學習環(huán)境，個性化、移動性、按需服務是其發(fā)展的關鍵。[10]電子書包學習環(huán)境要從學生的角度出發(fā)進行創(chuàng)建，根據不同的學習需求和學生個體特征，將學習內容、工具和服務有機進行組織和安排，支持學生自主學習和終身學習。電子書包的服務體現的是其所承載的教育理念和教育功能，一般表現為軟件系統或服務平臺的支撐。全方位、開放式的支持體系和服務平臺，結合學習者的學習需求和學習情境進行關聯運作，給學生提供網絡教學內容和輔助性的學習資源，服務于學生的整個學習生活，這樣電子書包才能真正實現其價值。

學生可以根據個人學習需求，訂閱云端資源、學習工具及各類應用服務。學生的各項學習行為、學習過程將被有效記錄，系統會根據這些記錄的數據信息進行挖掘分析，分析學習者的知識基礎和認知能力，判斷學生的學習特征和興趣偏好，將學生可能感興趣的或是需要強化的知識推送到學生端，供學生自主開展個性化學習。電子書包系統中的錯題本就是個性化學習功能的體現，學生的每個測試都會被記錄，做錯的題目會自動收錄到錯題本中，學生可以針對錯題本中的習題進行有針對性的強化學習，錯題本會自動根據學生的掌握程度對新老錯題實時更新，避免重復無效的練習，提高學習效率。個性化學習過程中系統對學習者的學習過程有詳盡記錄，對學習者的評價也更深層次和多元化。

（三）移動學習

電子書包本身的軟硬件特點為學生的移動學習提供了可能。首先，電子書包輕便靈巧、網絡聯通性好，為學習者隨時隨地地學習提供便利。其次，電子書包的學習資源廣泛，可滿足學生正式學習和非正式學習的需要。最后，電子書包系統具有關聯特性，微觀的學習內容、學習工具、服務和用戶之間的關聯，中觀的班級、課堂和群體的關聯，宏觀的家庭、社會和學校的關聯。學習者可在網絡上自發(fā)地合作與交流，開展協作學習。電子書包既能滿足學習者個性化學習的需求，又能為學習者構建共同的學習體，實現學習者協作探究深入學習。

電子書包支持的移動學習不是簡單的網絡學習搬家，而是與學習內容真正的深入融合，實現學習者隨時隨地進行主動性學習。移動學習可以是非正式的學習，也可以是課堂教學的延伸。學習者可以使用電子書包感知真實環(huán)境的信息，實現情境化學習。深度的情境交互體驗可以提高學習者的學習效果。如臺灣“中央大學”設計了一個可支持小學探究式自然實驗課程的移動學習環(huán)境，以平板電腦為移動學習裝置，搭配無線網絡學習環(huán)境，支持教師室內及戶外教學活動，并兼顧實驗設計、資料收集及在學習社區(qū)中與同學分析討論等一系列自然實驗課程需求。[11]再如在英語學習方面，學習者可以通過電子書包中的背單詞軟件隨時隨地在現實情境中進行單詞記憶，通過自身主動的認知加工將信息轉化為知識。學習者還可以通過背單詞游戲在娛樂中學習。電子書包為學習者提供了多樣化的學習方式，學習者學習的個性化和自主性將得到充分發(fā)揮。

四、結語

電子書包的出現顛覆了原有的教學模式，教師講課由傳統型的課堂講授式轉變成面向學習者的個性化指導，學生的學習環(huán)境從課堂擴展到真實的情境中，學生的學習內容從教科書擴展到泛在的學習資源，學生的學習方式由接受式的知識學習到有意義自主探索發(fā)現式的發(fā)現學習。在這樣的教學過程中，教師怎樣運用電子書包開展課堂教學，進行教學情境構建？電子書包教學應用模式有哪些？電子書包教學實踐中存在什么問題？應建立怎樣的評估模型來對學生學習過程進行評價，促進個性化學習？這些都是電子書包實際應用中需要研究的問題?，F如今學習資源的缺乏阻礙了電子書包的課堂教學實際應用。完善與課程內容相關的數字化課程資源系統，配套輔助性教學服務，軟硬結合，電子書包教學系統才能充分發(fā)揮其功效。電子書包的發(fā)展還很短暫，不夠成熟，在現實使用中的確還存在著一些問題。打造未來課堂是教育者們心中的美好愿景，電子書包也需要在教學實踐應用中不斷升級，逐步形成完善的資源管理和使用機制。

[1][2]祝智庭.教育信息化的新發(fā)展：國際觀察與國內動態(tài)[J].現代遠程教育研究,2012，(3)：3-13.

[3]李林,王冬,覃文圣等.論電子教材取代紙質教材發(fā)展趨勢的必然性[J].中國信息界,2011，(5)：42-44.

[4]新民網.“電子書包”推廣且行且慢[DB/OL].http://news.xinmin.cn/rollnews/2012/04/14/14405554.html,2012-04-14.

[5]中國廣播網.逾50國家計劃推廣“電子課本”需防范科技次生危害[EB/OL].http://www.cnr.cn/allnews/201204/t20120415_ 509449578.html,2012-04-15.

[6]張迪梅.電子書包的發(fā)展現狀及推進策略[J].中國電化教育,2011，(9)：87-89.

[7] IT世界網.“新”電子書包理念：教育內容+移動終端+服務平臺[DB/OL].http://www.it.com.cn/f/market/097/9/767364_ pre.htm，2009-07-09.

[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]郁曉華,雷云鶴,祝智庭等.變革理念下虛擬學具標準研制現狀梳理與體系框架[J].現代遠程教育研究,2013，(2)：68-75.

[10]祝智庭,郁曉華.電子書包系統及其功能建模[J].電化教育研究,2011，(4)：24-27.

[11]余勝泉,李曉慶.電子書包對教育的核心價值是什么（下）[J].人民教育,2014，(5)：35-39.

(責任編輯 孫震華)

An Innovative Research on Electronic Schoolbag System Construction and Its Instructional Application

WANG Kai
(Modern Education and Experiment Center,Henan Institute of Animal Husbandry Economy,Zhengzhou,Henan,China 450044)

The E-schoolbag has developed for more than ten years in our country.The hardware development has achieved an initial success.The construction of teaching resources and the reinforcement of the application service for E-schoolbag shall become future development focus.The learning terminal of E-school bag provides the hardware support for teaching activities.The learning content is the learning object for learners.The learning tools and learning platforms have established digital instructional environment.The E-schoolbag has changed traditional style of instruction,structured digital classroom,provided services for personalized learning,brought classroom teaching into an actual life situation and realized mobile learning at any time and any place.

electronic schoolbag;digital classroom;personalized learning;mobile learning

G434

A

2096-0069（2015）02-0054-06

2014-12-15

王開（1987— ），女，河南南陽人，河南牧業(yè)經濟學院（英才校區(qū)）現代教育與實驗中心教師，碩士，研究方向為現代教育技術原理。E-mail：370106400@qq.com。