中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型構(gòu)建研究

[摘 要] 分析中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合中小學(xué)數(shù)字教材的對象特征和描述需求，提出中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型框架及相應(yīng)的參考元素，以期為中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建提供參考，并在一定程度上助力中小學(xué)數(shù)字教材的規(guī)范管理、有效應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

[關(guān)鍵詞] 中小學(xué)數(shù)字教材 元數(shù)據(jù) 電子圖書 數(shù)字化教學(xué)資源 數(shù)字出版

[中圖分類號] G237 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1009-5853 （2022） 02-0082-10

Construction for Metadata Model of Digital Textbooks for Primary and Secondary Schools

Zhong Cencen

（PEP Digital Education Research Institute，PEP Digital Publishing Corporation Limited， Beijing， 100081）

[Abstract] This paper investigates the current development situation of metadata schemas of digital textbooks， analyzes the characteristics and description requirements of digital textbooks for primary and secondary schools， and then proposes a metadata hierarchical model and corresponding elements for digital textbooks for primary and secondary schools， hoping to provide reference for the development of national standard for metadata of digital textbooks for primary and secondary schools， and to some extent help to promote the standardized management， effective application and industry development of digital textbooks.

[Key words] Digital textbooks for primary and secondary schools Metadata E-book Digital instructional sources Digital Publishing

1 引 言

信息技術(shù)的高速發(fā)展，對教育信息化變革創(chuàng)新、出版產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)揮著巨大的推動作用，也催生了教科書的數(shù)字化發(fā)展;數(shù)字形態(tài)的教科書—數(shù)字教材在世界范圍內(nèi)得到廣泛關(guān)注[1]。在我國，面向中小學(xué)的數(shù)字教材研發(fā)與實踐經(jīng)過20余年發(fā)展，已經(jīng)由個別出版社主導(dǎo)的以“建”為中心的“點”的嘗試轉(zhuǎn)向出版單位、技術(shù)公司、中小學(xué)校、教育行政部門、科研機(jī)構(gòu)等多個主體共同參與的著重于“用”的“面”的聯(lián)動。2019年12月教育部發(fā)布的《中小學(xué)教材管理辦法》對中小學(xué)教材的編寫修訂、教材審核、出版發(fā)行、選用使用等環(huán)節(jié)做出規(guī)定，并明確指出數(shù)字教材可參照管理[2];2021年7月教育部等六部門發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見》面向教育高質(zhì)量發(fā)展需要，提出到2025年實現(xiàn)“匯聚生成優(yōu)質(zhì)資源，推動供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革”[3]。由此可以看出，在全面落實教材建設(shè)國家事權(quán)、積極推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等力量牽引下，中小學(xué)數(shù)字教材作為一種重要的教育資源，廣泛涉及并亟須打通設(shè)計開發(fā)、出版發(fā)行、教學(xué)應(yīng)用、教材管理等跨領(lǐng)域業(yè)務(wù)流程。

在此背景下，面對諸多版本、不同格式的中小學(xué)數(shù)字教材以及逐漸全面化、協(xié)同化的流程環(huán)節(jié)，探討如何從支持不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間聯(lián)通和對接的視角對數(shù)字教材的特征和屬性進(jìn)行統(tǒng)一描述，形成一個描述能力強、便于互操作的中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，對于推動其高效供給、共享應(yīng)用和規(guī)范管理來說至關(guān)重要。以此為出發(fā)點，本文分析中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合對象特征和描述需求，梳理形成元數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建思路，并由此析取相應(yīng)模型，以為中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建提供主體框架及可參考的數(shù)據(jù)項，進(jìn)而服務(wù)數(shù)字教材的傳播與發(fā)展。

2 中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)發(fā)展現(xiàn)狀

元數(shù)據(jù)作為一種“關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”，是專門用來描述某種數(shù)據(jù)或資源的特征和屬性的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)[4]。中小學(xué)數(shù)字教材的元數(shù)據(jù)以中小學(xué)數(shù)字教材為對象，對其內(nèi)容、形式、技術(shù)等方面的信息進(jìn)行描述，便于用戶實現(xiàn)對中小學(xué)數(shù)字教材的查找、獲取、跟蹤等操作。元數(shù)據(jù)作為中小學(xué)數(shù)字教材信息共享環(huán)境的必要基礎(chǔ)，其發(fā)展一方面受到教材實踐活動的驅(qū)動;另一方面也得益于相關(guān)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的支持。

2.1 實踐發(fā)展現(xiàn)狀

中小學(xué)數(shù)字教材是教育、出版和信息技術(shù)三大領(lǐng)域融合的產(chǎn)物。從傳播媒介的角度來看，電子與信息技術(shù)的進(jìn)步使得以文字和插圖為主要表現(xiàn)形式的紙媒的教材隨之變化，先后形成了數(shù)字化還原紙質(zhì)教材內(nèi)容，配套多媒體資源，平臺化集成內(nèi)容資源、學(xué)科工具、課堂互動功能等基于數(shù)字媒介的教材形態(tài)，促使多媒體教材、網(wǎng)絡(luò)教材、電子課本、電子教材、數(shù)字教科書等與數(shù)字教材相關(guān)的概念或產(chǎn)品陸續(xù)出現(xiàn)[5][6][7]。與此相伴隨，對數(shù)字教材這一數(shù)字資源的信息記錄、數(shù)據(jù)管理等信息化操作活動也自然而然地展開，其中涵蓋教材名稱、相關(guān)責(zé)任者、重要時間點等一些基本的數(shù)據(jù)項。

2010年以來，在教育信息化加速推進(jìn)的外部需求和出版業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的內(nèi)生動力雙重作用下，國內(nèi)多家中小學(xué)教材編寫和出版機(jī)構(gòu)大力開展數(shù)字教材研發(fā)工作。人民教育出版社第二代“人教數(shù)字教材”、北京師范大學(xué)出版社iBooks版電子教材、上海市中小學(xué)數(shù)字教材等產(chǎn)品爆發(fā)式出現(xiàn)[8]。我國數(shù)字教材建設(shè)進(jìn)入繁榮發(fā)展時期。該過程中積累了大量對于諸多版本、不同格式中小學(xué)數(shù)字教材的描述信息。研發(fā)單位也通常采用了相應(yīng)的描述規(guī)則和數(shù)據(jù)規(guī)范。2017年前后，隨著我國教育信息化邁入2.0時代，中小學(xué)數(shù)字教材建設(shè)迎來了以項目形式為主的規(guī)?；茝V階段，并在上海、廣東、天津、河南、廣西等地區(qū)實現(xiàn)了落地應(yīng)用[9]。在與各地數(shù)字教材專有服務(wù)平臺、數(shù)字化教學(xué)服務(wù)平臺等系統(tǒng)平臺對接的過程中，與中小學(xué)數(shù)字教材相關(guān)的身份、教學(xué)、技術(shù)等方面的信息在各項目范圍內(nèi)得以開放與共享，為數(shù)字教材的應(yīng)用推廣提供了數(shù)據(jù)層面的基礎(chǔ)支撐?？梢哉f，上述以某個產(chǎn)品或項目為單位的局部市場探索，為中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)及其標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展做出了實踐層面的鋪墊。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，隨著中小學(xué)數(shù)字教材建設(shè)和推廣工作的深入，出臺統(tǒng)一的開發(fā)指導(dǎo)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、盡快構(gòu)建成體系標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的呼聲愈發(fā)強烈[10][11][12]。實際上，中小學(xué)數(shù)字教材相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研制工作在2014年前后就已展開，且已在數(shù)字教材加工要求、出版流程、質(zhì)量檢測等方面出現(xiàn)了一些成果[13][14]。在現(xiàn)有的中小學(xué)數(shù)字教材相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)作為一種基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)較早得到了關(guān)注。2017、2018年先后發(fā)布的新聞出版行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)》（CY/T 164—2017）和國家標(biāo)準(zhǔn)《信息技術(shù)? 學(xué)習(xí)、教育和培訓(xùn)? 電子課本信息模型》（GB/T 36453—2018）分別提供了專門針對中小學(xué)數(shù)字教材、電子課本等對象的元數(shù)據(jù)方案。其中，CY/T 164—2017是針對2010年后大量涌現(xiàn)的中小學(xué)數(shù)字教材產(chǎn)品提出的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。作為新聞出版領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它主要面向數(shù)字教材在編輯、加工、復(fù)制、傳播等出版過程中的描述需求。該方案遵循出版領(lǐng)域《電子圖書元數(shù)據(jù)》（CY/T 97—2013）中的體系結(jié)構(gòu)和元素設(shè)置，擴(kuò)展了對于文本、圖片、音頻、視頻、課件等數(shù)字教材組件的描述。其扁平化的元素結(jié)構(gòu)和設(shè)定相對簡單，直觀且易于理解。GB/T 36453—2018則是從教育技術(shù)的視角切入，為具有三層結(jié)構(gòu)的電子課本構(gòu)建了詳細(xì)的元數(shù)據(jù)體系。該方案考慮到學(xué)習(xí)資源數(shù)字出版的可能又加入了出版屬性，滿足了跨領(lǐng)域的兼容需求;但是，由于其定義的電子課本比數(shù)字教材在內(nèi)涵上更寬泛、在結(jié)構(gòu)上更復(fù)雜，因此對于中小學(xué)數(shù)字教材這一描述對象來說不夠具體和適切。

另外，由于中小學(xué)數(shù)字教材涉及數(shù)字資源、學(xué)習(xí)對象、電子圖書等上位概念，其元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)均需考慮與《信息與文獻(xiàn)? 都柏林核心元數(shù)據(jù)元素集》（GB/T 25100—2010）、《信息技術(shù)? 學(xué)習(xí)、教育和培訓(xùn)? 學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)》（GB/T 21365—2008）、《基礎(chǔ)教育教學(xué)資源元數(shù)據(jù)? 信息模型》（JY/T 0607—2017）、《電子圖書元數(shù)據(jù)》（CY/T 97—2013）等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性和一致性。這些元數(shù)據(jù)方案所描述的對象實際上是數(shù)字資源在不同領(lǐng)域、不同層面的具化，所構(gòu)建的元數(shù)據(jù)模型分別體現(xiàn)了數(shù)字化教學(xué)資源和數(shù)字出版物兩種體系的思路框架。在元素設(shè)置上除普遍涵蓋標(biāo)題、標(biāo)識、責(zé)任者、技術(shù)要求等一般屬性之外，還體現(xiàn)出描述對象在標(biāo)準(zhǔn)類型、范疇歸屬等因素限定下的特殊性[15]。上述標(biāo)準(zhǔn)的元數(shù)據(jù)方案如表1所示，這些方案及其構(gòu)建經(jīng)驗為中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的研制提供了基礎(chǔ)和參考。

2.3 存在的問題

整體來看，以實踐活動和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)在我國已有一定的發(fā)展，主要呈現(xiàn)以下特點和問題。

（1）元數(shù)據(jù)實踐的多樣化與數(shù)據(jù)壁壘。在現(xiàn)有中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，各元數(shù)據(jù)方案由于適用對象和具體要求存在較大差異，在不同的研發(fā)單位、出版機(jī)構(gòu)、應(yīng)用項目中的使用程度和執(zhí)行力度并不相同。實際上，中小學(xué)數(shù)字教材產(chǎn)品和各地項目大多是分散建設(shè)的。建設(shè)主體在元數(shù)據(jù)的選擇上擁有一定的自由度，甚至?xí)孕卸x一套內(nèi)部使用的元數(shù)據(jù)方案。如此一來，數(shù)字教材元數(shù)據(jù)的描述粒度、元素語義、著錄格式等在不同的產(chǎn)品之間、項目之間、體系之間就會出現(xiàn)不一致，由此造成的數(shù)據(jù)壁壘將嚴(yán)重阻礙行業(yè)層面的信息匯聚與教材管理。

（2）跨領(lǐng)域?qū)拥木窒扌?。CY/T 164—2017的研制源于中小學(xué)數(shù)字教材產(chǎn)品爆發(fā)式涌現(xiàn)后產(chǎn)生的信息互通問題，旨在將數(shù)字教材的描述信息和描述方式在開發(fā)出版層面達(dá)成一致，但對于跨領(lǐng)域系統(tǒng)間的互操作支持卻沒有充分顧及。以數(shù)字教材的推廣應(yīng)用為例，我國教育系統(tǒng)所建設(shè)的數(shù)字教育資源公共服務(wù)體系中對于數(shù)字資源的描述是以JY/T 0607—2017為主要依據(jù)，而數(shù)字教材研發(fā)或出版單位則是參考CY/T 164—2017或自成體系。作為教育公共服務(wù)框架下的數(shù)字教材需求方和供給方，二者在元數(shù)據(jù)的元素設(shè)定、體系結(jié)構(gòu)等方面沒有協(xié)調(diào)一致;這必將直接影響數(shù)據(jù)的共享和交換。雖然這一問題可通過與DC元數(shù)據(jù)的映射或轉(zhuǎn)換得到一定程度的緩解，但其中的信息損失和數(shù)據(jù)處理成本都無法避免;同時，這也將間接影響數(shù)字教材的流通效率和實際效用。

（3）結(jié)構(gòu)體系的弱適用性。在元素設(shè)置上，CY/T 164—2017沿用CY/T 97—2013的并列結(jié)構(gòu)，一一列出各個元素。這種扁平化的體系結(jié)構(gòu)雖然簡單直觀，但在同類元素處理上存在局限。例如：在數(shù)字教材出版過程中普遍存在主編、編寫人員等同屬責(zé)任者類型的對象屬性，但CY/T 164—2017只有一個責(zé)任者元素，且其角色定位需通過與其并列的責(zé)任關(guān)系元素來說明，因此在實際使用時就要做相應(yīng)的擴(kuò)展或限定。這對于多個同類元素的描述來說極為不便。事實上，相較于一般的電子圖書，中小學(xué)數(shù)字教材隨著實際發(fā)展涉及更為復(fù)雜的多源異構(gòu)、跨領(lǐng)域?qū)拥葐栴}。上述的并列結(jié)構(gòu)在一定程度上偏離了與這一復(fù)雜描述對象相適應(yīng)的實際需求，對于特定信息的描述也不夠精細(xì)和靈活，難以發(fā)揮精準(zhǔn)描述數(shù)字教材的作用。

由上可見，在中小學(xué)數(shù)字教材走向普遍化應(yīng)用和規(guī)范化管理的當(dāng)下，現(xiàn)有元數(shù)據(jù)對中小學(xué)數(shù)字教材特征的良好描述和領(lǐng)域之間的兼容無法達(dá)到兼顧。因此，亟須構(gòu)建一個描述準(zhǔn)確、通用性強的元數(shù)據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，以滿足中小學(xué)數(shù)字教材特征描述和跨平臺共享的需求。本文從增強元數(shù)據(jù)特征描述和互操作能力的角度出發(fā)，嘗試構(gòu)建描述中小學(xué)數(shù)字教材核心屬性及其相互關(guān)系的元數(shù)據(jù)模型，以為中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的確定提供支持。

3 中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型構(gòu)建思路

中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型從整體上對中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)的體系結(jié)構(gòu)和元素設(shè)置進(jìn)行規(guī)劃，描述元數(shù)據(jù)元素在語義和語法層面上的內(nèi)容，可為相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建提供主體框架及可參考的數(shù)據(jù)項。

3.1 構(gòu)建整體框架

在遵循元數(shù)據(jù)設(shè)計簡單性、精確性、實用性、互操作性等普遍原則的基礎(chǔ)上[16][17]，本文通過分析對象特征、梳理描述需求、接軌相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等明確模型構(gòu)建的主要方向，形成如圖1所示的模型構(gòu)建框架，進(jìn)而以此為依據(jù)析取中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)元素在語義和語法層面的基本框架。

3.2 分析對象特征

作為數(shù)字化時代的產(chǎn)物，數(shù)字教材體現(xiàn)了教育出版數(shù)字化轉(zhuǎn)型和教育信息化發(fā)展的供需要求，在理論思考與實踐探索的良性互動中不斷發(fā)展。從這兩個角度出發(fā)，本文從基本特征和外在形態(tài)兩個方面提取中小學(xué)數(shù)字教材自身的屬性特征，為元數(shù)據(jù)模型設(shè)計提供描述對象層面的依據(jù)。

（1）在元素范圍上體現(xiàn)中小學(xué)數(shù)字教材的基本特征。截至目前，各界對于“什么是數(shù)字教材”這一基本問題并未達(dá)成共識。數(shù)字出版、教育技術(shù)、課程教學(xué)等領(lǐng)域從不同角度進(jìn)行闡釋，產(chǎn)生了電子教材、電子課本、數(shù)字教科書等相關(guān)概念;教育信息化、教材管理等相關(guān)政策文件也對數(shù)字教材的開發(fā)和管理有所提及，但始終未形成關(guān)于數(shù)字教材定義的權(quán)威結(jié)論。經(jīng)過多年探索，人們趨向于認(rèn)同中小學(xué)數(shù)字教材是技術(shù)發(fā)展驅(qū)動下的一種新型教材形態(tài)，應(yīng)在信息化教學(xué)環(huán)境中起到與傳統(tǒng)教學(xué)中紙質(zhì)教材類似的基礎(chǔ)、核心作用，具有出版物、教學(xué)性、數(shù)字化等屬性。由此推斷，中小學(xué)數(shù)字教材的特征至少包括：①依據(jù)中小學(xué)課程方案或課程標(biāo)準(zhǔn)編制，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，系統(tǒng)反映學(xué)科內(nèi)容;②針對多媒體和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)需求，為中小學(xué)教學(xué)活動提供基本線索和基礎(chǔ)支撐;③在文、圖等傳統(tǒng)內(nèi)容形式之外，豐富聽覺、視覺等多重感官刺激和多元交互體驗;④經(jīng)歷以數(shù)字技術(shù)為工具的加工制作、編輯審讀、復(fù)制傳播等規(guī)范的出版流程。因此，元數(shù)據(jù)模型應(yīng)以體現(xiàn)上述基本特征為基礎(chǔ)，可將中小學(xué)數(shù)字教材提煉為教學(xué)、教材、技術(shù)和出版四個方面的對象屬性，并以此為依據(jù)初步劃定元素范圍。

（2）在體系框架上適應(yīng)中小學(xué)數(shù)字教材的產(chǎn)品形態(tài)。近20年來，我國多個地區(qū)和出版機(jī)構(gòu)相繼開展中小學(xué)數(shù)字教材的實踐探索，所形成的產(chǎn)品雖然在版本、格式等方面不盡相同，但大多是以紙質(zhì)教材為藍(lán)本，不同程度地輔以多媒體資源、學(xué)科工具、閱讀工具以及數(shù)據(jù)處理、課堂互動等功能。這些產(chǎn)品“以基于紙質(zhì)教材電子版的靜態(tài)內(nèi)容為主體并配以文本、圖片、音頻、視頻、課件等形式的內(nèi)容對象”的內(nèi)容結(jié)構(gòu)基本固定，且具有明顯的媒體異構(gòu)特征。另外，在實踐活動中，除數(shù)字教材整體以外，其所包含的內(nèi)容對象在生產(chǎn)制作、質(zhì)量審核、資源復(fù)用、系統(tǒng)調(diào)用等場景下也有被單獨使用的可能，因此有必要對內(nèi)容對象也進(jìn)行元數(shù)據(jù)描述。由此形成的內(nèi)容對象元數(shù)據(jù)，不僅有助于增強用戶對于數(shù)字教材的全面認(rèn)知，也將為追溯數(shù)字教材的編制過程、提高資源發(fā)現(xiàn)能力和效率、促進(jìn)教材內(nèi)容的靈活應(yīng)用等提供有力支撐。因此，作為適應(yīng)不同產(chǎn)品形態(tài)的基本條件，中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型應(yīng)體現(xiàn)多資源異構(gòu)的形態(tài)特征，在頂層采用與產(chǎn)品基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相匹配的“整體+局部”框架結(jié)構(gòu)，支持對數(shù)字教材整體及其包含的內(nèi)容對象的分別描述。

3.3 梳理描述需求

自2017年以來，隨著我國數(shù)字教育資源公共服務(wù)體系逐步建成，中小學(xué)數(shù)字教材如何接入該體系以實現(xiàn)全國范圍內(nèi)資源、數(shù)據(jù)與服務(wù)的互聯(lián)互通，愈發(fā)被數(shù)字教材開發(fā)者、使用者所關(guān)注;而全面落實教材建設(shè)國家事權(quán)的任務(wù)要求，也為數(shù)字教材的質(zhì)量提升和規(guī)范管理提供了潛在指引。在不斷提升教育基本公共服務(wù)水平的大背景下，中小學(xué)數(shù)字教材開發(fā)出版、教材管理、教學(xué)應(yīng)用的業(yè)務(wù)鏈條逐漸明朗，數(shù)字教材及其元數(shù)據(jù)在生產(chǎn)制作、產(chǎn)品發(fā)布、信息管理、教學(xué)服務(wù)等系統(tǒng)和平臺間聯(lián)通和共享的需求愈發(fā)強烈。針對這一發(fā)展態(tài)勢，本文從中小學(xué)數(shù)字教材運行視角出發(fā)，分析不同業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)下的元數(shù)據(jù)描述需求，為元數(shù)據(jù)模型設(shè)計提供用戶層面的依據(jù)。

（1）關(guān)注開發(fā)、出版中的描述需求。從出版角度看，中小學(xué)數(shù)字教材是一種特殊的電子圖書，屬于數(shù)字教育出版產(chǎn)品的范疇，須服從編輯加工、版權(quán)保護(hù)、出版物管理等必要的程序和規(guī)范要求。開發(fā)、出版是中小學(xué)數(shù)字教材運行的核心環(huán)節(jié)，針對其中的內(nèi)容加工、制作合成、質(zhì)量審核、產(chǎn)品發(fā)布等活動，需要對中小學(xué)數(shù)字教材的內(nèi)容特征、外在結(jié)構(gòu)等方面的核心信息以及標(biāo)識符、貢獻(xiàn)者、版本等出版活動中的關(guān)鍵要素，做出準(zhǔn)確記錄和及時維護(hù)，使其能夠在數(shù)字教材生產(chǎn)制作、產(chǎn)品發(fā)布等平臺中順利流轉(zhuǎn)。這些信息和要素是數(shù)字教材整體描述中的重要部分;但對于作為數(shù)字教材組成部分的內(nèi)容對象來說，由于不涉及單獨出版，因此可以弱化其出版屬性，將其作為一種數(shù)字化教學(xué)資源予以描述。

（2）兼顧教材管理中的描述需求。從教科書發(fā)展角度看，中小學(xué)數(shù)字教材是技術(shù)引發(fā)的教材形態(tài)變革的產(chǎn)物，雖然內(nèi)容傳播的媒介發(fā)生了變化，仍應(yīng)具備教科書的本質(zhì)屬性、滿足相應(yīng)管理要求。當(dāng)前中小學(xué)教材管理以教育行政部門為主導(dǎo)，對教材的編制、審定、出版、選用等環(huán)節(jié)進(jìn)行全過程監(jiān)督和管理[18]。對于數(shù)字教材，教育部教材局表示要在2020年從管理制度的視角加強數(shù)字教材研究[19];教育部也在2021年的工作要點中提出將“印發(fā)數(shù)字教材管理辦法”[20]。從這一層面看，中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型除了要具備名稱、學(xué)科、冊次等教材屬性信息以外，還應(yīng)兼顧出版責(zé)任者、出版地、審核狀態(tài)等便于實施管理的相關(guān)信息，從而確保數(shù)字教材能夠通過教材信息管理平臺及數(shù)據(jù)庫被有效查詢、定位和追溯。

（3）著眼教學(xué)應(yīng)用中的描述需求。中小學(xué)數(shù)字教材以教學(xué)性為第一要素，最終被教師和學(xué)生應(yīng)用于教學(xué)實踐。利用通用、規(guī)范的元數(shù)據(jù)來描述中小學(xué)數(shù)字教材，不僅可以使不同終端、不同教學(xué)系統(tǒng)、不同地區(qū)的師生在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的條件下公平而有效地使用數(shù)字教材，還允許其通過接口等方式與其他資源、應(yīng)用等建立關(guān)聯(lián)、實現(xiàn)調(diào)用，從而更好地支持信息化環(huán)境下的教學(xué)活動。而在教育新型基礎(chǔ)設(shè)施體系逐步完善的態(tài)勢下，中小學(xué)數(shù)字教材與數(shù)字教育資源公共服務(wù)體系的對接，也將為數(shù)字教材的低成本供應(yīng)、普遍化應(yīng)用提供支持[21]。因此，為了讓中小學(xué)數(shù)字教材適應(yīng)當(dāng)前以及未來信息化教學(xué)的要求，其元數(shù)據(jù)模型還應(yīng)從技術(shù)環(huán)境、教學(xué)要求等角度進(jìn)行描述，保證其可以在教學(xué)活動中被精準(zhǔn)、適切地調(diào)取與應(yīng)用。

3.4 接軌相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)并不是孤立的。為了增強元數(shù)據(jù)的規(guī)范性、可用性和互操作性，中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建也應(yīng)考慮與相關(guān)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系，合理利用、協(xié)調(diào)、兼容現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和已采用的方案。具體來說，一方面，由上位概念及其關(guān)系可知，中小學(xué)數(shù)字教材既從屬于電子圖書這一數(shù)字出版物類型，又是一類特殊的數(shù)字化教學(xué)資源[22]。相應(yīng)地，其元數(shù)據(jù)方案也應(yīng)與《電子圖書元數(shù)據(jù)》（CY/T 97—2013）、《信息技術(shù)? 學(xué)習(xí)、教育和培訓(xùn)? 學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)》（GB/T 21365—2008）等已有標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成一定程度的匹配。另一方面，從中小學(xué)數(shù)字教材運行視角來看，作為其核心環(huán)節(jié)的開發(fā)、出版環(huán)節(jié)所建立的元數(shù)據(jù)，要能夠為教材管理、教學(xué)應(yīng)用中的平臺系統(tǒng)所利用或轉(zhuǎn)換，以便實現(xiàn)流程鏈中的信息共享和數(shù)據(jù)互通。鑒于數(shù)字教育資源公共服務(wù)體系中對于數(shù)字資源的描述以由GB/T 21365—2008修改而成的《基礎(chǔ)教育教學(xué)資源元數(shù)據(jù)? 信息模型》（JY/T 0607—2017）為主要依據(jù)，中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)也應(yīng)考慮與該標(biāo)準(zhǔn)的兼容。

綜上考慮，根據(jù)中小學(xué)數(shù)字教材的跨領(lǐng)域特點和跨平臺需求，其元數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建將以數(shù)字出版領(lǐng)域中描述電子圖書的CY/T 97—2013、教育信息化領(lǐng)域目前所依據(jù)的JY/T 0607—2017為基礎(chǔ)，對其元數(shù)據(jù)元素及其結(jié)構(gòu)、定義、屬性等進(jìn)行適度復(fù)用、擴(kuò)展與修改。這不僅可以提高中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的兼容性和互操作能力，降低標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)和應(yīng)用成本，也有助于保持與基于已有元數(shù)據(jù)完成著錄的數(shù)字資源之間的一致性，為資源使用和共享提供便利。

4 中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型設(shè)計

4.1 元數(shù)據(jù)元素結(jié)構(gòu)

中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型在遵循上述構(gòu)建思路和整體框架的基礎(chǔ)上，借鑒相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合對象特征和描述需求劃分層次、逐層細(xì)化，從數(shù)字教材整體元數(shù)據(jù)和內(nèi)容對象元數(shù)據(jù)兩個層面，利用樹狀結(jié)構(gòu)的元數(shù)據(jù)元素對中小學(xué)數(shù)字教材這一對象予以詳細(xì)描述。形成的元素體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

元數(shù)據(jù)元素結(jié)構(gòu)在一定程度上決定了元數(shù)據(jù)的描述深度和實用程度。針對并列結(jié)構(gòu)對于同類型元素及標(biāo)題、標(biāo)識符等需要進(jìn)一步細(xì)化的元素描述能力不足的問題，中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型借鑒JY/T 0607—2017的處理方式，采用“復(fù)合元素+簡單元素”的樹狀描述結(jié)構(gòu)，即：合并同類元素、提取底層共同特征形成復(fù)合元素，并將其作為枝節(jié)點，通過子元素進(jìn)行更為具體、細(xì)致的描述;以簡單元素為葉節(jié)點，允許其作為子元素或單獨存在，并由相應(yīng)取值來確定具體的對象屬性。這種樹狀結(jié)構(gòu)，不僅便于實現(xiàn)該元數(shù)據(jù)方案與GB/T 21365—2008、JY/T 0607—2017等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的兼容，也可提高元素的組織系統(tǒng)性和可移植性，增強對數(shù)字教材的精細(xì)化描述。

對于每個元數(shù)據(jù)元素，中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型進(jìn)一步設(shè)置了編號、中文名稱、英文名稱、解釋、選擇性、重復(fù)性、數(shù)據(jù)類型、值空間和說明/示例9個屬性，并對其加以解釋和說明，以幫助用戶更加清晰地理解和使用每一個元素。

4.2 整體元數(shù)據(jù)

為了準(zhǔn)確描述中小學(xué)數(shù)字教材作為一個整體的屬性特征，其元數(shù)據(jù)模型中規(guī)劃了整體元數(shù)據(jù)。這構(gòu)成了該模型的核心部分。在具體構(gòu)建上，中小學(xué)數(shù)字教材整體元數(shù)據(jù)以覆蓋教材、教學(xué)、技術(shù)和出版4個方面的對象特征，滿足開發(fā)出版、教材管理和教學(xué)應(yīng)用3個環(huán)節(jié)的描述需求為準(zhǔn)則，最大限度地將“電子圖書元數(shù)據(jù)”（CY/T 97—2013）與“基礎(chǔ)教育教學(xué)資源元數(shù)據(jù)”（JY/T 0607—2017）進(jìn)行整合;經(jīng)過梳理，在保留二者必選元素的基礎(chǔ)上，加入刻畫“教材”這一對象屬性的元數(shù)據(jù)元素，最終通過通用描述信息、教材信息、出版信息、技術(shù)信息、應(yīng)用信息和數(shù)據(jù)管理信息6個模塊形成中小學(xué)數(shù)字教材整體層面的元數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)。

（1）通用描述信息。中小學(xué)數(shù)字教材整體的通用描述信息是從內(nèi)容特征、外在特征等角度對中小學(xué)數(shù)字教材的基本屬性進(jìn)行描述的元數(shù)據(jù)，是所有類型用戶獲取信息的重要來源和依據(jù)，便于其了解、發(fā)現(xiàn)、查找中小學(xué)數(shù)字教材。通用描述信息元數(shù)據(jù)在JY/T 0607—2017和CY/T 97—2013中均有體現(xiàn)，包括題名、標(biāo)識符、描述、關(guān)鍵詞、語種和類型6個元素。其中，題名和標(biāo)識符是復(fù)合元素，分別包括正題名、其他題名和類別、表項等子元素。這些元素在數(shù)字教材運行中普遍存在，共同反映了中小學(xué)數(shù)字教材的整體概貌。

（2）教材信息。中小學(xué)數(shù)字教材整體的教材信息是從課程教材建設(shè)視角對其教材屬性進(jìn)行描述的元數(shù)據(jù)，涉及對象信息和活動信息兩個方面。具體來說，對象信息記錄教材內(nèi)容的來源信息、劃分情況等聚焦于數(shù)字教材本身的屬性，包括依據(jù)、學(xué)科和冊次3個元素。其中，依據(jù)指向數(shù)字教材編制所依據(jù)的課程方案、課程標(biāo)準(zhǔn)等作品，是一個由名稱、標(biāo)識符、版次和印次4個子元素組成的復(fù)合元素，承載了可識別或查找此依據(jù)的相關(guān)信息?；顒有畔t是對教材生命周期中特定活動的信息記錄。當(dāng)前只有“審核”這一個復(fù)合元素，用于說明中小學(xué)數(shù)字教材經(jīng)相關(guān)機(jī)構(gòu)審核的基本情況。該元素反映了中小學(xué)數(shù)字教材與其他數(shù)字化教學(xué)資源、電子圖書在管理要求和質(zhì)量控制上的區(qū)別，被進(jìn)一步劃分為審核項、機(jī)構(gòu)和通過時間3個子元素。

（3）出版信息。中小學(xué)數(shù)字教材整體的出版信息是從出版活動的視角對其出版物屬性進(jìn)行描述的元數(shù)據(jù)，主要對CY/T 97—2013中的部分元素進(jìn)行復(fù)用、合并，最終形成貢獻(xiàn)者、出版地、價格、版權(quán)說明和版本5個元素。其中，貢獻(xiàn)者和價格是復(fù)合元素，分別細(xì)分為角色、名稱、日期和計費方式、數(shù)量單位、金額等子元素。這些元素是傳統(tǒng)出版信息與數(shù)字化特征的結(jié)合，是數(shù)字教材出版者、管理者等主體通過產(chǎn)品發(fā)布、分發(fā)等數(shù)字出版平臺以及教材信息管理平臺等對數(shù)字教材進(jìn)行規(guī)范管理的關(guān)鍵工具。

（4）技術(shù)信息。中小學(xué)數(shù)字教材整體的技術(shù)信息是從數(shù)字產(chǎn)品視角對中小學(xué)數(shù)字教材的技術(shù)要求及其相關(guān)特征進(jìn)行描述的元數(shù)據(jù)，主要是對照J(rèn)Y/T 0607—2017和CY/T 97—2013，復(fù)用、修改其相應(yīng)元素形成格式、大小、位置和技術(shù)要求4個元素。其中，格式和大小的元素值可以通過系統(tǒng)自動獲得，也是用戶查找和使用中小學(xué)數(shù)字教材的重要信息;位置和技術(shù)要求是數(shù)字產(chǎn)品的典型屬性，可以確保中小學(xué)數(shù)字教材在外部環(huán)境和主流技術(shù)發(fā)生變化時仍能被獲取和使用。

（5）應(yīng)用信息。中小學(xué)數(shù)字教材整體的應(yīng)用信息是從教學(xué)應(yīng)用視角對關(guān)于其如何使用的信息進(jìn)行描述的元數(shù)據(jù)，是保證數(shù)字教材正常使用的必要信息。應(yīng)用信息元數(shù)據(jù)以JY/T 0607—2017為基礎(chǔ)，包括適用對象和使用限制兩個元素，表明“誰可以以怎樣的權(quán)限范圍使用中小學(xué)數(shù)字教材”的信息，為數(shù)字教材的應(yīng)用和推廣提供支持。其中，適用對象由年級、地域和用戶類型3個子元素詳細(xì)描述，在一定程度上反映了數(shù)字教材的教學(xué)適切性要求。

（6）數(shù)據(jù)管理信息。中小學(xué)數(shù)字教材整體的數(shù)據(jù)管理信息是對整體元數(shù)據(jù)而非數(shù)字教材本身進(jìn)行描述和管理時所需的元數(shù)據(jù)，屬于邊緣性描述需求。在中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型中，該模塊特指“元—元數(shù)據(jù)”這一復(fù)合元素，直接復(fù)用JY/T 0607—2017中的“元—元數(shù)據(jù)”，表明整體元數(shù)據(jù)實例在形成與發(fā)展過程中關(guān)涉的主體、元數(shù)據(jù)方案、語種等信息，便于實現(xiàn)對整體元數(shù)據(jù)的使用、解釋、追蹤等。

4.3 內(nèi)容對象元數(shù)據(jù)

在針對內(nèi)容對象這一層面的元數(shù)據(jù)設(shè)置上，由于內(nèi)容對象本質(zhì)上是一種基礎(chǔ)教育數(shù)字資源，故中小學(xué)數(shù)字教材內(nèi)容對象元數(shù)據(jù)在構(gòu)建上根據(jù)JY/T 0607—2017確定其元素，如直接復(fù)用其必選元素、適度選擇其可選元素等，最終形成通用、生存期、元—元數(shù)據(jù)、技術(shù)、教育、權(quán)利、關(guān)聯(lián)和分類系統(tǒng)8個維度的數(shù)據(jù)項。這種處理方式既有助于更好地保障數(shù)字教材內(nèi)容對象與實際應(yīng)用環(huán)境的對接，也可以提高元數(shù)據(jù)應(yīng)用的互操作性和兼容性。

5 結(jié) 語

在新發(fā)展理念引領(lǐng)下，未來隨著國家教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐步推進(jìn)，中小學(xué)數(shù)字教材在出版、教學(xué)、管理的全鏈條體系中順暢流轉(zhuǎn)的需求將更加明顯和緊迫，建立涵蓋接口、數(shù)據(jù)、技術(shù)、安全等方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系已經(jīng)成為促進(jìn)數(shù)字教材發(fā)展的關(guān)鍵因素。中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)作為其中的一項基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)，更是實現(xiàn)數(shù)字教材合理開發(fā)、高效應(yīng)用和規(guī)范管理的重要基礎(chǔ)。本文分析和借鑒已有的元數(shù)據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，遵循元數(shù)據(jù)構(gòu)建的普遍原則，按照分析對象特征、梳理描述需求和接軌相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建思路，提出中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型整體框架，并從數(shù)字教材整體和內(nèi)容對象兩個層面逐步細(xì)化形成適合描述數(shù)字教材跨領(lǐng)域特點和跨平臺需求的結(jié)構(gòu)化元數(shù)據(jù)元素，所采用的層次化和模塊化的元素劃分也為增強元數(shù)據(jù)的互操作性和可擴(kuò)展性創(chuàng)造了條件，有助于數(shù)字教材互換和共享的順利實現(xiàn)。

本文所構(gòu)建的中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)模型為中小學(xué)數(shù)字教材元數(shù)據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的研制提供了元素層面的主體框架和參考思路，但是對于國家標(biāo)準(zhǔn)的具體確定，實際上還有很多研究需要展開：一是明確元數(shù)據(jù)元素值的語法規(guī)則，協(xié)調(diào)和確定各數(shù)據(jù)項的受控詞表、編碼體系等，保證元素的規(guī)范化表示和管理;二是完善擴(kuò)展機(jī)制，除給出擴(kuò)展原則之外，可建議建立元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，用于支持元數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、使用、歸檔和質(zhì)量管理等;三是提供元數(shù)據(jù)的實踐樣例、著錄實例和可擴(kuò)展標(biāo)記語言（Extensible Markup Language，XML）綁定規(guī)則等，為對標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確理解和實際應(yīng)用提供便利。

注 釋

[1]徐麗芳，鄒青.國外中小學(xué)數(shù)字教材發(fā)展與研究綜述[J].出版科學(xué)，2020，28（5）：31-43

[2][18]中華人民共和國教育部.教育部關(guān)于印發(fā)《中小學(xué)教材管理辦法》《職業(yè)院校教材管理辦法》和《普通高等學(xué)校教材管理辦法》的通知[EB/OL].[2021-09-23].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A26/moe_714/202001/t20200107_414578.html

[3]中華人民共和國教育部.教育部等六部門關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見[EB/OL].[2021-09-23].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/202107/t20210720_545783.html

[4]劉嘉.元數(shù)據(jù)：理念與應(yīng)用[J].中國圖書館學(xué)報，2001（5）：32-36+45

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（收稿日期：2021-11-16）

[基金項目] 本文系國家社會科學(xué)基金“十四五”規(guī)劃2021年度教育學(xué)青年項目“中小學(xué)數(shù)字教科書標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的關(guān)鍵問題及其解決路徑”（CHA210262）研究成果之一。

[作者簡介] 鐘岑岑，人教數(shù)字出版有限公司人教數(shù)字教育研究院主任編輯。