数字印刷技术论文范例6篇

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数字印刷技术论文

数字印刷技术论文范文1

[关键词]色彩管理;数字印刷;应用;实验

中图分类号:TP334.8;TS805.3文献标识码: A 文章编号:

作为印刷技术数字化发展的代表技术――数字印刷,一方面已经应用于商务印刷、机关文印、电信印刷、包装印刷等多个领域;另一方面,也是作为一个新生事物代表着印刷技术未来的发展方向。面对日益激烈的市场竞争,数字印刷想要脱颖而出,就必须要保证数字印刷的色彩质量,因为色彩是人们获取信息来源最为直接的的载体和途径。

一、数字印刷中的色彩管理

色彩管理在数字印刷中的应用主要分为三个步骤。

(一)对设备进行校正及线性化的调整。在对设备进行校正的过程中,必须要选择合适的参数设置,如在纸张类型、加网方式等设置上,都需要注意。其中用于校正页面与输出的曲线的测量值都必须要高于目标值,这样印刷中的实地密度才能得以保证。当线性化的调整完成之后,第一步的校正内容也基本完成。

(二)对ICC特性文件进行制作。把用于测试的色标直接传送至设备的服务器,在这个过程中要保证服务器中的设备管理是处于关闭状态的。然后使用分光光度计来进行输出色标的检测,这样通过色彩管理软件的自动计算便能够完成特性文件的制作。其中还可以通过色域映射功能,将设备中的色域压缩至胶印可实现的色域。只有这样才能使得数字印刷得到最好的印刷效果。

(三)将第二步中已经制作好的ICC特性文件置入色彩管理的操作流程之中,这样就可完成色彩的转换。在实际操作过程中,应该进一步的调用ICC特性文件,并且应用色标,将色彩管理前后的印刷效果进行比较。我们不难发现,如果是电脑系统自动进行计算的,那么它的精确度是会有所降低的,所以,我们必须还要对嵌入的ICC特性文件进行不断的修改和调整。

二、方正C5100中色彩管理的实用案例分析

文章以方正C5100为操作蓝本,对具体的色彩管理作了详细的介绍与分析。

(一)对设备进行校正及其线性化的调整

进行彩色印刷的设备是很容易受到其所处的环境的影响,如设备工作环境中空气干湿度的影响、设备中墨粉量的变化、使用纸张材质的影响等等。所以必须要对设备进行校正,只有这样才能保证设备能更加稳定的运行,保证设备中的最小性能的部件不会产生偏移的现象,因此必须要重视设备校正工作。而且随着彩色印刷设备的不断使用,还必须对其进行随机式的校正。校正主要就是针对设备各项运行功能的检查,其检查的内容主要包括:对其工作环境中的干湿度进行测量;对设备中的剩余墨粉进行检查;对所用纸张的材质和印刷适性进行检查;对机器的预热程度与时间进行检查;对设备的输出状态进行检查。按照上述流程一步步的完成,对C5100的设备校正就已经基本完成,接下来就是设备的线性化调整。

线性化曲线主要是用于调整阶调分布的。操作步骤为:首先寻找到服务器上的线性化曲线工具,然后点击,这样便能够打印出一个CMYK色条,然后再对该色条进行测量,完成设备中的线性化工作。当然在这个设置过程中,如果纸张的选择有所差异,那么参数的设置也必须会有所差异,操作者只需要在表格中找到对应的合适数据,然后填入相应的位置,进而系统会对其进行自动的记录与备案,并完成和生成线性化曲线。紧接着在输出的过程中,还需要将C5100中的色彩管理选项关闭,并选择上一步中已经生成好的线性化曲线,并对其分辨率、墨粉量和拼版模式进行设置,再放入合适的铜版纸,进而完成流程的导入,便可开始印刷。

(二)对ICC的特性文件进行制作

在特性文件的制作中,必须十分注意印刷样张的选择,并对其质量进行一定的审核,只有审核通过才能投入使用,因为目前数字印刷的效果和胶印的效果已相差不大,所以可以借鉴胶印中的一些衡量指标来完成对数字印刷中印刷样张的选择。以下是胶印的一些衡量指标,主要包括实地密度、网点增大和印刷色差等,在这其中还可以根据实地密度的数值来确定印刷条件是属于正常情况还是非正常的情况。只有基本符合胶印的条件,数字印刷的特性文件的制作才能够更加精准的完成。如果在操作的过程中,样张的复印颜色出现一些异常情况,那么是可以使用微调曲线来进行调节的,这样能够更好的保证特性文件的准确性与精准性。在完成了一系列的样张挑选过程之后,便可以进行特性文件的制作与编辑了。在该实验中,我们采用Profile Maker的色彩管理软件,应用SpectroScan来对色标进行测试,然后通过计算机自动生成ICC的特性文件,当然也可以对特性文件的色域、层次和灰平衡等进行调整,进而能够更好的提高印刷效果。

(三)对前后的色彩管理进行对比

将自动生成好的特性文件嵌入印刷机的工作流程中,进而完成输出,对经过色彩管理的前后样张进行对比,可以更好的对彩色印刷质量的影响因素进行分析。这个对比分析主要是基于主观与客观两个方面的,主观评价会受到个人偏好与知识水平的影响,客观评价则主要是通过仪器测量给出检验结果。

1.在主观评价中主要是分析测试版上的灰平衡条测试图,如果灰平衡是中性,才能保证色彩的自然性与真实性。因为灰平衡主要是涉及到彩色和中性灰之间的联系关系,通过这项指标可以更好的反应出该设备的偏色现状,更好的指导设备的进一步校正,同时还可以用国标测试图来对那些较为复杂的色调进行对比分析。

2.客观评价首先是根据实地密度来评价的,在测试图的实地块上采取三个点来进行测试,最终测算平均值;其次是根据网点增大来评价;再次是应用色差对比;最后是应用色域对比。一般采用色标和特性文件输出得到的色域与胶印的色域来对比,进而完成分析。

结束语

从实验的结果可以分析出选择的样张的实地密度都在胶印规定的数值之内,而色彩管理的实地密度稍微有所上升,但是在黑色的实地密度是略微偏大的,这个现象也可能是在校正的过程中操作不完善造成的。同时色彩管理前后的样张网点增大也是在规定的范围之内;经过色彩管理前后的最大色差与总色差也有所降低;色彩管理后的样张的色域领域与胶印的色域领域也是基本符合,这样更加利于颜色的复制过程,从而提高彩色印刷的质量。

本文主要是对色彩管理中的一些注意事项进行详细的分析,经过一系列的样张选择之后,在应用与色彩管理的程序中,检测出来的数据都是较为准确和具有代表意义的,当然虽然上述的实验数据在各项指标上已经达到了国家的规定标准,但是在实际的操作工作中,环境的选择也是不容忽视的,这样才能更好的保证设备性能的稳定,从而促进生产。总之,数字印刷中的色彩管理应作为一项十分精细的工作,在操作和输出的工程中必须考虑到每一个可能影响其色彩的因素,然后进行统一协调的色彩管理。

参考文献:

[1]李效周,陈广学,邰晶磊. 数字印刷中的色域映射技术研究[J]. 中国印刷与包装研究,2010,03:8-14.

[2]苏春让,顾宇红. 影像地图集印刷中的色彩管理技术应用[J]. 印刷质量与标准化,2013,07:36-40.

[3]沈志伟. 细化色彩管理 数字印刷与数字打样的色彩匹配法[J]. 印刷技术,2013,13:47-49.

数字印刷技术论文范文2

关键词 数字出版 商业模式 数字编辑 数字技术 著作权 人才培养

中图分类号 G230 文献标识码 A

作者简介 张晗,武汉大学新闻与传播学院博士生,武汉430072,深圳大学教师,深圳518000

2010年,国内数字出版持续快速发展,新闻出版总署在数字出版政策方面打出组合拳,传统新闻出版单位高调进入电子书市场,数字内容提供商进军电子书产业步伐加快,手机出版发展迅猛,数字出版产业基地建设不断加强,数字出版标准制定由民间自发转向政府主导,数字出版的产业体系业已形成,整体收入近千亿元人民币。

用“数字出版”作为关键词,在中国知网得到2010年有关数字出版的学术论文197篇(含行业信息52篇),集中在《出版科学》、《出版发行研究》、《中国出版》、《科技与出版》、《出版参考》、《出版广角》、《印刷世界》和其他新闻传播类与印刷类杂志。参考业界职能部门划分和学术文献资料,可将获取的学术论文大致划分为以下几个论域:商业赢利模式。数字编辑实务、数字技术支持、著作权管理、人才培养以及地区专项调研。

一、商业赢利模式

发端于20世纪70年代的信息技术、数字技术和网络技术在本世纪初对全球出版业带来了革命性的冲击。这种冲击不仅仅是一种新的技术范式对传统技术范式的革命,而且有可能在很大程度上改变出版产业传统的商业模式。

尽管数字出版产业的收入增长势头强劲,但总体上赢利模式尚未形成,仅仅是在学术期刊、网络游戏、个别文学原创网站等领域有较好表现,尚不足以对传统出版产业构成颠覆性冲击。研究者认为,传统的专业出版社具备许多有利条件,诸如拥有基于知识结构的定制模式、有相对固定的消费目标、有独特的内容资源和较为知名的品牌、加密保护成本问题容易解决等,其数字出版的模式和路径选择可从专业数据库、按需出版网络出版、在线教育和光盘等其他数字产品人手。基于长尾理论,数字出版应当从消费主义向参与性生产主义过渡,从混合型向纯数字型过渡,实现更低的成本和更大的销量,充分发挥各种推荐系统和搜索引擎的作用,帮助人们沿着一条既舒适又符合个人品位的道路从已知世界走向未知世界。

商业层面的赢利无论对于传统出版商还是新进数字出版商而言,始终是最关注的问题。那么,是否有一种成熟的商业赢利模式可供借鉴与参考呢?有学者将国内外已有的数字出版商业模式梳理为九种类型:专业期刊与图书出版模式、数据库模式、教育服务模式、电子书销售模式、移动增值服务模式、网络原创模式、广告模式、“用户创造内容”模式和按需出版模式。熊英、熊玉涛认为,提升客户的支付意愿是数字出版商业模式要解决的主要问题。客户支付意愿的提高除了支付对象本身能给客户带来较高的使用价值外,还依赖于支付对象的公平性属性、便利性属性、排他性属性和竞争性属性等。熊玉涛从产业的角度将数字出版的赢利模式归纳为五种类型,即基于版本划分的收费模式、与硬件捆绑销售的模式、产业链横向扩张模式、捆绑其他产品合作促销模式和租赁/借阅模式。另有学者将我国期刊数字出版的赢利模式分为内容赢利、广告赢利和服务赢利,并提出通过拓展个性化服务、利用交叉补贴模式、完善产业链延伸等方式创新期刊数字出版赢利模式。

但也有学者一针见血地指出,在数字出版成为一种时尚、一种光明的前景、一种现实的压力、一种先进的代名词的同时,大家对于“数字出版”的内涵和外延并没有一个公认的清晰的轮廓。传统出版社还没有找到数字出版的盈利模式,而官方的统计数据表明数字出版产业规模和盈利额却在飞速地发展。这是相关管理部门利益最大化和学界研究风气肤泛化的一种体现。

数字时代,传统出版业的组织结构、出版流程、交易形式、出版规则都发生了根本变化,也对身处其中的出版人提出了更高要求。从编辑角度来说,电子书是传统的编辑出书与数字技术结合的产物,其编辑过程与纸介质出版物没有实质性的区别,甚至可以直接利用纸介质图书编辑成果。但当数字出版发展到数据库出版的时候,特别是在跨文本的情况下,其编辑工作就会与纸介质图书发生较大的区别。

技术是引擎、内容是核心、渠道是关键。业界研究者认为,传统出版业的图书编辑须掌握跨媒体技术的综合编辑能力,适应数字出版策划,处理好电子出版物著作权属关系,主动参与营销策划。同时,由于数字出版所具备的技术优势使电子出版物的个性定制成为可能,编辑在开展工作时要在读者群中进行更为细致的划分来提供内容,注意读者阅读方式和阅读习惯的变化、阅读时空的变化以及读者阅读能力不断提高的变化。

社会科学文献出版社的蔡继辉、高蝴蝶指出,数字出版环境下编辑的作用与价值在于,海量无序信息的鉴别者、传统“把关人”角色的延伸、个性化阅读需求的服务者、内容资源整合加工者和知识信息的数字化传承者。上海人民出版社的李伟国提出了一种数字出版的架构和编辑方式即金字塔知识结构数据组织。将工具书置于顶部,中间部分是研究成果,底部是原始资料,各部分可以细分成许多层次,在树状结构知识库的基础上通过横向知识链接而兼具网状结构。

宋永刚对传统图书数字出版稿酬计算方式进行了探索,他认为,以广告或网站流量为主要赢利手段的数字出版模式完全不再适用现有的“版税”稿酬计算方式。可在原有的按版税计酬基础上进行创新,以图书个体作为定价单位的方式,将图书单件或打包销售,按照借阅次数计费;或者以图书内的某段内容为定价单位的方式,按照浏览次数计费,甚至采用与数字出版商“分成”的模式。

三、数字技术支持

一直以来,技术在数字出版产业发展中扮演着重要的角色,甚至在某种程度上引领着数字出版的发展。电子阅读器在中国遭遇瓶颈,其原因非常复杂。一是缺乏高质量的图书内容,二是网络盗版使得硬件难以依靠内容盈利,三是产品自身缺乏突破性的创新。业界人士认为,现阶段影响电子阅读器普及的五大制约因素包括价格、可挠性、彩色、分辨率和尺寸。

中国手机用户即将超过8亿,手机用户远远超过任何一款阅读器。以手机为载体的数字出版产品是最新型的数字出版形式,但由于手机屏幕较小的局限以及当前手机硬件、软件发展水平的限制,手机数字出版产品的效果还难以与纸书、电脑媲美。目前应用较为广泛的是电子书、地图、在线字典、本地字典、在线数据库和在线阅读。

浙江日报报业集团的范霄剑、蒋齐提出,数字化技术条件下的多通道复合出版是传统报业整合新媒体业务、实现内容汇聚、快速模板化拼版和多种通道多载体内容的一条新途径。多通道复合出版系统融合采、编、发流程中新闻采集、内容处理和多通道三个层次的工作,对来自包括纸质媒体见报版面的多种格式内容原料进行智能反解与标引输出,形成统一的内容汇聚平台,并以此为基础建立起快速内容制作与再加工业务,形成适应多种新媒体载体要求的格式信息,完成多接口、多格式、相兼容的多通道复合出版,最终实现新媒体数字产品“一次制作,多元”的目标。上海印刷(集团)有限公司的潘晓东认为,数字出版市场与传统出版市场一样,强调市场分工。作为内容提供商的出版社在发展数字出版上偏重于电子阅读器的开发,偏离了内容提供商的本分。而一段时间以来,不少出版单位积极建设自己的数字印刷工厂,同样与社会强调专业化发展与强调投资回报的理念相背离。

目前业界普遍认为,数字出版转型需要构建数字内容产品生成平台和数字内容产品发行平台。吴信训、吴小坤提出建构“中国数字出版公共(交易)平台”的设想。该平台以云存储技术为支撑,作为数字出版的承载平台,提供数字出版的工具,建立起一条各类数字出版的生产、流通和结算渠道,并实现多样化的终端。基于互联网的存储架构可进行智能的数据备份和分布式的存储,具有高度的安全性。采用智能传输技术,进行跨平台的网络传输,全面支持移动应用,实现多源点数据传输。作为结算平台,以安全可靠的实时结算技术手段为支撑,确保合作各方商定的合理且灵活适用的分成模式的实现,确保加入到平台中的各个实体的经济利益和版权维护。

四、著作权管理

著作权一直是出版企业核心竞争力中最重要的元素,然而很多数字出版企业目前却处于版权困局之中。数字技术使海量知识传播成为现实,海量作品的海量授权问题已成为制约数字出版发展的难题。传统著作权授权模式无法满足海量授权要求,授权要约模式不能从根本上解决著作权授权问题,著作权权利限制也不适用于数字出版产业。著作权使用需求增加,但著作权授权模式并未改变,形成著作权需求和供给之间的巨大差异,甚至积聚成巨大的产业法律风险。

目前数字出版著作权保护现存主要问题有:版权保护意识较为淡薄、法律保护体系滞后以及缺乏有效的数字版权保护技术。研究者指出,必须完善著作权授权模式,协调著作权人、使用者和传播者之间的利益。一是要制定和完善权利保护与限制的平衡机制,二是完善著作权集体管理组织的功能,疏通授权渠道,三是完善中介、版权等方式,构筑授权体系。

更有法律从业人士提出,没有哪种单一的授权方式可以解决全部授权问题,数字出版企业要按自建的商业模式,组合运用直接授权模式、间接授权模式和默示式授权模式等多重授权手段,才能最大程度地突破版权困境,减少版权侵权的法律风险。穆青在其研究中指出,数字出版单位可利用知识产权的特性,从专利申请、建立著作权保护联盟、商标战略、技术秘密保护等方面提供知识产权战略,提高著作权综合保护和管理水平。

五、人才培养

数字出版的流程改变了编辑出版工作和形态,目前我国传统出版业中积聚的主要为纸质出版物的内容策划、编辑加工和营销人才,数字化、网络化、媒体化程度较低,人才问题已成为实现数字出版跨越式发展战略目标的短板。柳斌杰署长多次强调,培养一批既熟悉专业出版知识,又掌握现代数字出版技术和善于经营管理的复合型出版人才,是刻不容缓的艰巨任务。数字出版人才的培养需要多个学科之间以及与出版行业、科技行业的通力合作才能完成,这对高校编辑出版专业人才培养提出了严峻的挑战。

有学者提出按照数字出版的出版与制作流程,建设数字出版专业的培养体系,设置前端、中端和后端课程,同时开设职业素质文化课程。数字出版类专业关键实验设备包括系统软件和硬件设备,常用设备和专业设备。另有学者认为,数字出版人才培养滞后甚至与数字出版产业发展脱节的主要原因是受限于学科建设和专业审批管理制度,并提出从八个方面构建数字出版人才培养模式:一是树立大编辑、大文化、大媒体的教育理念,二是尽快组建一支精良的数字出版教师队伍,三是增加并强化数字出版专业相关课程,四是数字出版教材建设亟待加强,五是大力加强学校数字出版实验室建设,六是开放数字出版基地和数字出版企业实现“产学研”一体化,七是导人数字出版专业竞赛和职业资格鉴定机制,八是加强数字出版高层次人才培养。

北京印刷学院的学者们以数字出版专业建设中的探索与实践为例,对数字出版人才培养的背景与意义、目标与原则、定位与特色以及方向与模式等问题进行了探讨。通过数字化出版的特征分析,提出应按照数字出版人才需求的不同层次定位,构筑数字出版人才所需的知识与能力结构。包括人文社科基础知识、编辑出版专业基础知识、计算机科学与技术相关知识和新媒体技术知识,使其具备数字编辑业务能力、新媒体运用能力和市场运作能力,培养应用型复合人才、应用研究型复合人才和经营管理型人才。

浙江万里学院的程艳林提出基于出版流程训练的数字出版类课程合作改革的内容设计,包括以数字出版流程为内在逻辑的课程内容整合、以数字出版目标管理为导向的教学方法改革和以作品质量为考核依据的教学效果评价方式改革。

六、地区专项调研

学者们开始针对某一地区的数字出版产业或产业中的某一领域进行系统的调查研究,这是2010年数字出版研究的新动向。

黄孝章、张志林对北京的数字出版产业发展态势进行了研究,涉及数字出版物分类、数字出版产业链形态以及基本格局、数字出版人才需求和产业发展重点解决的问题等四个方面的内容。

数字印刷技术论文范文3

【关键词】技术;教学;技术促进的学习

一 引言

近10多年来,数字技术已经融入了社会和生活的每一个角落。互联网技术将整个世界连在一起,建成了一个“地球村”,人们足不出户就可以工作、交流和娱乐。技术对教学系统的冲击更是有目共睹,电子白板、智能操作平台、智能手机、平板电脑、云教育等已经走进校园,促使传统的教学转变为特征更为鲜明的“数字技术的”教学。然而,许多教育研究者似乎仍然没有意识到,数字技术促进的教学,已经与电子时代的大不一样了。这种“不一样”,在技术前进的每一次浪潮中都会出现,只是被我们忽略了。在教育史上,技术的进步对各个时代的教学究竟产生了怎样的影响?本文以郭提出的“媒介技术史”框架为基础,分析了5个媒介技术时代教学要素的演变,试图从中找到“技术促进教学”的规律。

二 本研究中“技术”的含义

人类历史上出现的“技术”多种多样,千差万别,哪一类技术与教育密切牵涉?这类技术具有哪些主要特征?以往的“教育技术”视角存在很多争议。比如,这一术语到从引进国内之初到现在,引起不少人对教育技术是定位于“教育”,还是定位于“技术”的曲解,甚至误解。无论是哪个时代的教学活动,离不开师生的表达、交流和沟通。哪一类技术会对师生的“表达、交流和沟通”产生影响呢?北京大学郭…从技术哲学、传播学的视角而非教育技术学的视角,对人类历史上有关教育的技术史资料进行了梳理,提出媒介技术的定义,强调媒介技术是对教学产生重要影响的技术。她认为,人类发展史上的媒介技术包括:口头语言、象形文字、甲骨文、竹简、木牍、羊皮纸、活字印刷、造纸术、黑板、粉笔、电报、电话、电影、广播、电视、录像带、计算机、互联网、平板电脑等等。媒介技术支持师生的表达、交流和沟通,具有符号表达、载体运输、复制方式和传播方式等4个关键特征。

我们在本文中采用了郭的媒介技术发展史的分析框架,将媒介技术发展史划分为口传时期、书写文字时代、印刷文字时代、电子传播和数字传播5个阶段(图1)。以此为基础,来分析教学的“技术”发展史。

三 教学的“技术”发展史

迄今为止,教学的“技术发展史”经历了5个阶段,下面我们将梳理这5个阶段中技术发展促进教学的史实,以此作为进一步研究的基础。

1 口传时期

在口传时期,媒介技术的主要特征是:以口头语言为符号,以人为载体,通过人的口述、记忆等方式进行信息复制,信息传播的方式是同步的、双向的。口传时期最初可以追溯到哪里?从一些现存的落后少数民族地区的材料中,可以找到一些我们先民在口传时代的影子。个别学者认为可能出现在旧石器时代的后期,但是现在还没有更多的证据支持这一观点。可以肯定的是,在这一时期,人类运用口头语言的能力已经非常娴熟。这一时期延续到历史哪一个阶段?在古代中国,在象形文字产生的最初期,文字被掌握和使用的范围是极有限的,掌握起来也极为困难,学习的人少之又少,无论是甲骨、兽骨还是后来的竹简、木牍,都是不易书写的材料,而且甲兽之骨、竹木笨重且难以制作,凡此种种原因,使得口传时期至少延续到公元后3或4世纪。

2 手写时代

在手写时代,媒介技术的主要特征是:以象形文字、楔形文字、字母文字为符号,以莎草纸、羊皮纸、竹简、木牍等为载体,通过手工抄写进行信息复制,信息传播的方式是异步的、单向的。与口传时期相比,手写时代的技术突破体现在:产生了文字。首先,文字的产生突破了信息保存在时间上的局限,使信息以莎草纸、羊皮纸、竹简、木牍等为载体较为长久的保存,使社会群体的信息储量有了飞跃性的增长,不同时代人们之间的“交流”成为可能。文字产生之前,前人的知识只能靠口教心受、代代相传,后人不可能直接了解和感受,很多历史知识在传递的过程中发生变异,成了“传说”、“神话故事”。文字产生以后,前人的知识可以通过书籍的形式世代相传,使得后代能直接与前人进行知识学习和思想交流。其次,文字的产生突破了信息在空间上的局限,使知识得以传到远处,使社会群体的活动范围和交往飞跃性的增大,异地人们之间的交际成为可能。

3 印刷时代

在印刷时代,媒介技术的主要特征是:以象形文字、字母文字为符号,以人造纸为载体,通过印刷机进行信息复制,信息传播的方式是异步的、单向的。与书写时代相比,印刷时代有两项技术突破:造纸技术和印刷技术。文字产生后,方便、耐用、材料易得的载体就显得极为重要。纸草、羊皮、甲骨、竹简、木牍和绢帛曾是手写时代主要的文字载体。但是纸草、羊皮取材受到限制;甲骨、竹简比较笨重:绢帛虽然轻便,但是成本昂贵,不易书写。我国东汉时期蔡伦发明的“蔡侯纸”便于携带,取材广泛,不受拘泥,迅速传播开来。印刷技术的发明,使得人们有了充足的可供阅读的书籍。造纸术和印刷术的发明,使得社会群体的信息储量空前暴涨。

4 电子时代

在电子时代,媒介技术的主要特征是:以模电信号为转换中介,以声音、图像、文字为表意符号,以录像带、唱片、电视等为载体,将声音、图像、文字进行复制,信息传播的方式是异步的、单向的。与印刷时代相比,电子时代的技术突破体现在:(1)信息传输速度得到极大的提高;(2)声音和影像可以被长久地保存。电子媒介的出现,意味着一个新的时代的到来,它大大提高了信息传播的速度;传播手段十分简单,只要有一台接收装置,即可得到电台或电视台发出的信号;信息的内容大大丰富,种类也大大增加了,人们不仅可用听觉代替视觉,而且用视觉可以看到真实的画面。

5 数字时代

在数字时代,媒介技术的主要特征是:以电子脉冲信号为转换中介,以声音、图像、文字为表意符号,以硬盘、光盘、移动设备为载体,将声音、图像、文字进行复制和传播,信息传播的方式是异步的或同步的、双向的。数字时代的技术突破体现在:(1)用01数字信号代替了模电信号;(2)用开放的互联网代替了封闭的电视网络。我们正处在这样一个时代,互联网几乎集中了所有媒介技术的优点,强有力地冲击着教育领域。

四 技术何以促进教学

在梳理教学的“技术”发展史的过程中,我们时时会窥见技术促进教学的影子。下面将重点考察教学系统的几个核心要素随着技术进步的演进历程,从中找寻技术促进教学的规律。

1 技术促进教与学的方式的演进

(1)技术促进教与学的方式的演进路径

在口传时期,人体本身就是技术。教师不仅要见多识广,还要有较强的记忆能力、较强的语言表达能力、语言加工能力,他们通常采用有韵律、有节奏的韵文形式来传授知识。这样的教学方法易于记忆,易于传诵,易于传播,可以弥补当时没有文字的情况下口耳相传容易走样和淡忘的不足。学生的学习方式以记诵为主,师生面对面进行教与学的活动,教师与学生是不分离的。师生的交流是由教师单向传递给学生,师生间少有互动。

在手写时代,文字的产生使教学活动发生了重要的变化。在进入手写时代的很长时间内,口述的教学方式仍然存在,但是因为文字的出现,羊皮纸、竹简、木牍等可将教学内容较长久的保存,教学的储量有了飞跃性的增长,教与学的方式丰富起来。学生的学习方式,由面对面学习,演变为既有面对面学习,也有自学的方式。学习者学习的重心也发生了变化:从口传时期的强调吟诵、记忆,到手写时代的死记硬背为主,并开始重视阅读和理解。师生间双向交流多了起来,演讲、问答、论辩成为主要的教与学的方式。

在印刷时代,随着造纸术和印刷术的进步,原来由教师独占的、稀缺资源的教材,变为学生可以拥有的学习资源。书写资料的抽象性、枯燥性,使得教师开始考虑如何有效地教学,如何选择教学方法成为教师考虑的一个突出问题。直观教学法、游戏教学法成为新的教学方法。而大量书籍的出现,为学生的自学创造了物质条件。教师和学生的初步分离成为现实。

在电子时代,随着视听技术的发明,除了面对面学习,远程学习成为另外一种新兴的学习方式。教师可以将教学内容录制磁带或录像带上,学生在家通过电视机、录音机等就可以进行学习,学生的学习方式进一步丰富。在这一阶段,师生彻底地分离。

在数字时代,互联网技术对传统的教学活动产生了极为巨大的冲击。传统的面对面学习和远程教学各自难以克服的缺点,使得混合学习作为新兴的、高效的教学方式受到了越来越多的关注。互联网技术引发了人们的学习方式的转变,混合学习(blended learning)由此而生。美国著名教育技术学专家柯蒂斯·邦克在其编著的《混合学习手册:全球化视野、本地化设计》中曾对混合学习作过一个界定:面对面教学和计算机辅助在线学习的结合(a Combination Face-to-Face Instruction with Online Learning)。

从以上的分析中,我们可以看到不同技术时代教与学方式演变的一条清晰的进路:面对面教学一远程教学一融合面对面教学优点和远程教学优点的混合学习。

(2)技术促进教与学的方式的发展趋势

融合面对面教学优点和远程教学优点的混合学习在今后的很长时间内都会成为主要的教学方式。美国教育技术学教授罗塞尔(Russell)对远程教学进行了较为系统的研究,他考察了时间跨度为70年(1928-1998年)的355篇远程教育比较领域的论文、号题报告和教学试验总结。通过对学生的测验分数、等级、学业表现以及学生满意程度的比较,罗塞尔发现所有这些研究几乎都得出一个相同的结论:接受远程教育课程的学生和课堂面授的学生相比较,其学习结果没有显著差异。在2009年美国教育部网站上公开了一项大型调查报告《对在线学习的实证研究评价:对在线学习的元分析与评论》。这份报告报告对1996-2008年间在高等教育中开展的有关面对面教学、在线学习、混合学习的实证研究进行元分析,结果表明:混合学习是最有效的学习方式;其次是在线学习;而单纯的面对面教学是最低效的一种。有学者预言,在未来的课堂教学中,混合学习的模式和方法将会越来越多样化;所有的课程都将是混合式的课程,技术和教学内容将越来越好地融合在一起;混合学习的不断发展也会在一定程度上支持了教育的全球化国际化,学生可以通过互联网找到各种各样的学习资源,和来自不同国家的地区有着相同兴趣的学习者交流互动;混合学习将会在很大程度上促进个性化的学习,学习者可以以任何他们所喜欢的方式学习任何他们感兴趣的内容。

2 技术促进教师知识体系的演进

(1)技术促进教师知识体系的演进路径

在口传时期,教师是“知识的仓库”、“知识的集大成者”,教师拥有的这些知识的类型可以称之为“内容知识”(Content Knowledge)。在手写时代,文字的诞生随之出现了教材。教师是教材的拥有者,同时他们还是具有一定阅读能力的、文字书写技术的熟练人员。教师拥有的知识的类型仍然为“内容知识”,但是相比口传时期,信息量更大,内容更为丰富。在印刷时代,大量书籍的出现,使得教材已经不再是教师的特权,学生手中也可以拥有教材。在这一时期,显然,教师不再完全是知识的权威,抽象的、难于理解的“内容知识”需要教师思考教学的效率问题,各种教学方法应运而生,教师在教学中通过使用自然实物、图片、模型等实物教材,组织学生到实地考察、旅行等方法,尽可能地让学生运用各种感觉器官来获取知识。他们的知识体系中多了“怎样教学的知识”,也就是教学法知识(Pedagogical Knowledge)。在电子时代,视听技术融入教学,技术开始从幕后走到台前,从“潜在”变为“显在”,真正进入研究者的视域。教师开始运用包括视听技术在内的电子技术改进课堂教学,教师的知识体系中又增加了一种新的知识,即“技术知识”(Technological Knowledge)。在数字时代,互联网集中迄今为止几乎所有技术的优点,互联网技术对教育的冲击使得人们不得不从更深的层次思考技术,人们开始意识到,如果教师要适应数字时代,其的知识体系就不仅仅是“内容知识”、“教学法知识”、“技术知识”,或者舒尔曼提出的“学科教学法知识”(Pedagogical Content Knowledge,PCK),而是整合技术的学科教学知识(Technological Pedagogical Content Knowledge,TPACK)。密歇根州立大学的两位研究者对TPACK给出的定义是:这是一种整合技术的教师知识的框架;该框架建立在舒尔曼(Shulman.L)的学科教学知识(PCK)基础之上,并加入了技术知识:它是学科内容、教学法和技术这三种知识要素之间的复杂互动,是整合了这三种知识以后而形成的一种新知识形态。

从以上的分析中,我们可以看到不同技术时代教师知识体系演变的一条清晰的进路:“潜在的”技术知识一“显在的技术”知识一整合技术的学科教学知识。

(2)技术促进教师知识体系的发展趋势

从不同技术时代教师知识体系演变的进路,我们可以看到,技术在教学活动中的重要性迫使人们不断增加对技术的关注程度。由技术的“日用不知”、“习焉不察”到觉察到它在教学活动中的存在,再到认识到它的重要性,乃至将其作为教师知识的必要的组成部分。当前,在国际范围内探索TPACK已经形成一种热潮,涌现出大量的相关研究。其中,主要有以下两个方面:

其一,丰富TPACK的内涵,将更多新兴的技术以技术知识、技术教学法的性质融入TPACK中。就像电子时代的人们不再将写字视为技术知识一样,数字时代人们不再将打字视为技术知识一样,数字时代的技术知识也会不断更新,人们已经掌握娴熟的技术会被人们“视而不见”、“习焉不察”,新的技术会不断融入TPACK中。

其次,探索在不同年级、不同学科中有效形成TPACK的途径。TPACK实际上包含了具体教学情景定的学科内容、学科教学法与技术之间复杂的关系,具有情景依赖性。因此,TPACK不能脱离学科情景、采用孤立的技术课程来传授。由全美教师教育学院协会创新与技术委员会主编的《整合技术的学科教学知识:教育者手册》一书,详细地介绍了TPCK在语文、数,学、科学、社会、外语、艺术和体育等学科领域的运用。该书指出,TPCK框架的构建,将有助于我们融合教与学中大量的复杂性和张力,以共同发展关于教师和学生的知识,进而改变技术在教育中的应用方式和教师的培养方式,促进从技术中心的视点转向真正的、针对每一个学科内容领域的技术整合。

3 技术促进教材的演进

(1)技术促进教材的演进路径

在口传时期,教学内容几乎全部保存在教师的大脑中,从严格意义上说,没有教材。在手写时代,人们将象形文字、楔形文字、字母文字刻在金石、龟壳、竹简、木牍等载体上面,产生了最初的教材。最初的教材已经具备了现代教材几乎所有的性质,通过教材人类的知识得以长久保存,不同年代、不同地域的人们也可以通过教材进行交流。但是,由于简牍、金石等都是笨重的东西,不易携带,不易在上面做笔记;绢帛虽然轻便,但是成本昂贵,不易书写;教材内容的更新更是较难的事情。在印刷时代,教材可以批量印制,而且携带方便,在纸质教材上很容易做笔记,所承载的信息容量也大增,更新也变不再那么难。需要说明的是,无论是手写时代,还是印刷时代,教材还只能储存抽象的文字信息。到了电子时代,随着视听技术的提升,使得知识的储存方式发生了巨大的变化:形象的、生动的影音教学内容开始进入课堂。在数字时代,互联网、移动设备给传统教材带给了革命性的变化。电子教材已经进入世界各地的课堂,云书包也将在不久后诞生。电子教材把文本、学习资源、虚拟教具、虚拟学具、学习服务、学习终端等几个方面有机的融成一个教学系统来满足无所不在的学习需要,支持广大教师、学生和家长反复使用,而且具有及时性、共享性、开放性、动态性、交互性特点。在媒体资源方面,它把文本、图形、图片、音频、视频、动画、虚拟现实等媒介进行整合,并且具有动态性、生成性特点。

从以上的分析中,我们可以看到不同技术时代教材演变的进路:

教材的重量:笨重的——轻便的——没有重量的

教材的数量:数量极少——数量较多——数量丰富

教材的容量:容量小——容量较大——容量极大

内容的更新:极其缓慢——更新较快——即时更新

(2)技术促进教材的发展趋势

与纸质教材相比,电子教材的优势巨大。电子教材的优势体现在:它突破了纸质教材只有文字、图片的限制,采取文字、图片、音频视频、动画相结合的方式,从视觉、听觉、动态等方面将信息充分传达给学生。它突破了纸质教材无法更新信息的限制,利用存储技术可以随时更新、自主增加或删减教材内容,利用链接技术随时随地从网络平台上寻找学习所需要或感兴趣的知识。电子教材还具有交互性,电子教材具有笔记功能和作业功能,可以将学生的学习数据完整地记录下来,教师、家长可以通过电子教材了解学生的学习状况。电子教材还具有携带轻便、环保、节能等优点。电子教材的信息容量前所未有的大增、教材内容更新的速度加快、教材更容易携带。

在电子教材未来发展中,随着云教育技术的推广,云书包有望问世。这种书包将各类教材汇入其中,这种未来的云书包不需要携带,只要有个账号,在可以上网的地方就可以使用教材和完成作业。随着技术的发展各种手持式智能终端的性能必定更加优化,会使得电子书呈现出新的优势:电子教材内容制作趋于简单,阅读体验更加人性化;更新方式快捷,出版周期缩短:呈现内容多媒体化,且媒体具有可操控性;阅读软件提供笔记、书签、查询、分享等人机交互功能,实现互动式的电子阅读等:阅读内容可在不同设备之间同步。

4 技术改善学习环境

(1)学习环境的演进路径

在口传时期,师生面对面进行教学活动,山川湖畔都可以作为学习的场所,学习的空间范围狭小、时间范围有限。在手写时代,古代学校渐次诞生,并经历了庠序、私塾、太学、国子监、书院等形态。教学活动的场所主要集中在这些“学校”里。在前两个阶段,包括文字的发明等技术对于学习环境的支持是“潜在的”,人们几乎意识不到它的存在。在印刷时代,随着班级授课制的出现,教学活动变得秩序化,教学场所变得“标准化”;由于大量书籍的出现,学生可以脱离教师进行自学,学习的时空得到了很大的拓展,在这一阶段造纸术、印刷术等技术出现,我们可以将这一阶段称之为“弱技术”支持的学习环境。在电子时代,学习环境在电子技术的支持下得到进一步的丰富和拓延,教学活动可以通过远距离的形式进行,师生可以在更大的时空范围内学习。现在技术的概念进入研究者的视域,我们可以将其称之为“强技术”支持的学习环境。在数字时代,电子书、网络技术和云书包的出现,使得学生可以随时随地进行学习,理想的无缝学习的理念将会实现,智慧学习环境成为可能。

从以上的分析中,我们可以看到不同技术时代学习环境演变的一条清晰的进路:“弱技术”支持的学习环境——“强技术”支持的学习环境——智慧型学习环境。

(2)学习环境的发展趋势

在不远的将来,理想的无缝学习的理念将会实现,智慧型学习环境成为可能。智慧学习环境具有以下特征:智慧学习环境可望实现物理环境与虚拟环境的融合;智慧学习环境可望更好地顺应个性化的学习理念;智慧学习环境可望支持混合学习。从技术支持学习的视角来看,智慧学习环境的技术特征主要体现在过程记录、情景识别、社群联接、环境感知等四个方面,其目的是促进学习者轻松、专注和有效的学习。

黄荣怀认为,智慧学习环境是数字学习环境的高端形态。目前,智慧学习环境的理论和技术还远未成熟。技术的发展将为智慧学习环境的构建提供了有力支持。在未来的一段时间,人工智能技术可望实现对学生学习过程的记录和学习情景的识别,传感器技术可望实现对学习情景和学习环境的感知,通信技术可望实现学习者的有效联接,网络普及可望对智慧学习环境的提供群众基础,富媒体技术与移动终端的普及也会强有力地支持智慧学习环境。

技术的发展除了对教学系统的4个核心要素产生影响外,还影响了教学模式的形态、学习评价的走向。技术的发展直接影响了课堂教学模式的形态,翻转的课堂成为全球教育者讨论的热点话题。翻转的课堂是在强技术支持下的一种新的课堂教学模式,它正在有力的挑战传统课堂。

技术的发展还促进了学习评价的改进,学习分析引起大家的关注。学习分析是指为了预测和指导人们的学习,通过智能数据、学习者产生的数据以及分析模型的应用,来发现信息和学习者之间的社会联系。利用数据挖掘,数据解释与数据建模的优势来改善对教学和学习的理解,以及为个别学生量身定制更有效的教育。智能学习平台技术支持的、即时的、全面的、个性化的学习分析,正在引起人们的浓厚兴趣。

五 “技术促进的教学”研究对我国教学的启示

我国当前教学领域存在的诸如提升课堂教学质量、提升学生核心素养等问题都可望通过“技术促进教学”来解决。

1 利用技术实现学习者个性化的、多元的学习方式

学习者有不同的个性特征,有不同的学习风格。随着数字技术的发展,在未来的课堂教学中,教师应结合所在学校的主观、客观条件,将混合学习的模式和方法融合在更多的课程中,充分的挖掘技术优化教学方式的各个层面,最大程度上促进个性化的学习,使学习者可以以他们所喜欢的方式学习任何他们感兴趣的内容。

2 增强教师“整合技术的学科教学知识”

当前,整合技术的学科教学知识(TPACK)已经引起了国内学者的广泛关注。随着现代教育技术化程度的不断提高,教师应及时将新技术纳入自身的专业知识结构之中,才能胜任新的环境下的教学工作,进而促进自身的专业发展。

3 利用技术优化教学资源

通过网络技术、平板电脑、智能手机等技术支持的在线课程、电子教材,已经突破了“弱技术”对教学资源的种种限制,已经可以实现只要学生愿意学习,就可以随处、随时进行。在有条件的地区,教师应积极探索微型课程、在线课程、电子教材的使用与研发,处理好电子教材、在线课程与课堂教学的关系。