数字教材建设模式构建与应用研究

一、数字教材建设模式构建

构建以“需求为导向、内容为核心、技术为支撑、应用为目标”的数字教材建设系统性框架，涵盖前期规划、内容开发、技术集成及应用迭代全流程要素，确保建设成果契合教育教学需求、适配多元应用场景、具备可持续优化能力，各维度相互关联、层层递进，共同构成完整的数字教材建设体系。

（一）多管齐下搜集用户需求

为确保数字教材建设内容能够精准对接学习对象的实际需求，提升教学效果与自主学习体验，教材开发中需要持续了解和分析用户需求，通常需要在学生、教师、社会人员等众多典型群体中进行包括对数字教材的基本认知、学习期望、功能需求、使用频次、操作习惯、用户年龄、结构层次、学习习惯、学习背景、学习基础等信息的收集分析。利用线下专项调查、面对面访谈、线上综合调查等形式全面统筹，制定覆盖不同年龄段、学科背景及学习需求的人群的问卷调查，收集有关数字教材的功能、内容以及展示界面等方面的综合意见；与调查对象进行面对面访谈交流，了解他们的学习需求、阅读痛点及心理预期，利用收集到的数据构建较为详细的用户画像，以便更为直观地理解不同学习群体的读取特征，在数字教材设计中做出更为人性化的设计方案。利用大数据和人工智能技术分析用户在使用数字教材时的行为数据，为推荐个性化的学习资源提供模型支撑，也可将采集到的数据作为优化教材内容和调整教材难度的科学依据。

（二）匹配需求策划教材内容

通过调研问卷及深度访谈，利用大数据技术提供的智能分析与推荐结果，匹配具体需求，科学策划教材内容，这是确保教材具有实用性和吸引力的关键步骤。

第一，设计模块化内容。教材内容设计时，可以根据用户的学习目标和个性化需求，构建多个相对独立但又具有内在关联性的有机模块，每个模块分别指向特定的知识点、技能点或微主题，阅读者可以自主选择学习路径，迅速获取具有针对性的学习资源、适合的学习难度、科学的学习进度，最大化的利用数字教材提升学习效果，这样的设计方案不仅提高了教材内容组建的灵活性，也更利于对教材进行更新升级与拓展维护。第二，融入互动元素。现代信息技术已经广泛应用于教育生态环境中，在数字教材中融入视频、动画、VR/AR、互动问答、在线测试等多媒体元素，可以使学习过程更加生动有趣，这些富媒体素材能够帮助用户更好地理解和记忆知识，不断提升学习者学习的参与度。第三，引入实践性案例。教材内容选取时还应考虑用户可能遇到的不同应用场景，比如对于工科专业方向，围绕职业发展和技能提升，适当增加包含工程实践的案例分析，通过工程案例引导用户贴近生产现场，帮助用户实现个人学习目标，提升阅读者解决实际问题的综合能力。第四，拓展跨文化交流。为了与全球教育接轨并行，数字教材内容中应结合专业特点融入跨文化元素，描绘并呈现多元国际文化图景，拓宽读者群体的全球化文化视野，增强用户的跨文化沟通与协作能力。第五，建立审查性机制。通过设置开放的用户反馈渠道，建立教材内容审查机制，鼓励各类用户对教材内容、界面设计和用户体验等众多方面提出意见和建议，确保教材内容紧跟行业趋势、科技发展和教育政策。

（三）科学分析设计教学体例

数字教材建设中的体例设计，不仅是确保教学质量的关键，也是提升学习体验的重要环节。常用的教学体例包括项目任务式和模块单元式两种类型，其中项目任务式教材编写体例适用于职业教育类型中的理实一体化课程，在进行教材设计时，需要预先明确教学目标、内容组织方式、教学流程、教学策略、评估机制、适应性与可扩展性，通常根据课程服务面向的职业岗位典型工作内容设置项目类别，完成典型工作内容需要的具体职业能力作为任务层级，由此开展结构体例的细化与完善；模块单元式教材编写体例则更适用于知识体系相对稳定、理论逻辑严密的学科基础课程、专业平台课程以及面向通用性职业能力培养的课程，相比项目任务式结构，模块单元式更强调知识的完整性与逻辑自洽，在教材设计上需要重点做好单元目标分层、单元内活动设计、单元间衔接关系以及单元配套资源库。职业教育教材编写中，体例结构设计常常根据教学内容特点灵活选用。

1.项目任务式教材编写体例在职业教育中的应用

项目任务式体例以真实职业活动为蓝本，将教学内容嵌入典型工作项目和具体任务中，尤其适用于实践性强、应用导向明确的课程，在职业教育的以下场景中优势显著。

一是应用于技能培训中。此类数字教材通常设置项目背景、需求说明书、项目设计要点等环节，通过模拟真实工作项目和任务，帮助学员在“做中学、学中做”中快速掌握必要的职业技能，提前适应职场环境与工作节奏。

二是应用于专业核心课程中。聚焦工程实践类、操作技能类课程，如智能制造工程技术专业核心课程教材《液压与气压传动》，围绕课程培养目标，选取磨床、刨床、组合机床、钻床四类制造装备作为工作项目，围绕控制阀选配、泵源安装维护、总回路设计等工程实例指引编写方向。教材以工作任务引领专业知识，从油的品质鉴别、日常节水等生活小任务，到磨床工作台换向、刨床往复调压、组合机床动力滑台变速、钻床多缸同步等生产大任务，均通过多级任务链拆解项目体量、降低学习难度，形成“任务驱动-知识支撑-问题解决”的完整闭环。该体例有助于引导学生构建从问题识别到方案实施、从操作执行到效果评估的完整思维与行动路径，培养高效解决工程现场实际问题的综合职业能力。

2.模块单元式教材编写体例在职业教育中的应用

模块单元式体例以知识体系的逻辑性和内容的相对独立性为特征，将课程内容划分为若干自洽且有序的模块与单元，适用于知识结构稳定、理论性较强或需兼顾个性化学习的课程，在以下场景中应用广泛。

一是应用于专业基础课程中。按照“整体部署+分块细化”原则，先对课程知识体系和能力目标进行全局规划，再将内容分解为多个相对独立且逻辑关联的模块单元，每个模块进一步拆解为若干学习单元，各单元之间既相互补充又独立成章。学生可根据自身基础与学习节奏，分阶段、有重点地进行选择性学习和自主复习。同时，该体例便于根据行业技术发展新成果或岗位能力新要求及时更新特定单元内容，保证教材的时效性与实用性。

二是应用于在线远程教育中。面对近年来较为普及的在线教育与远程学习场景，模块单元式体例天然适配数字化教学环境。清晰的单元划分便于学生自主规划学习进度、实现碎片化与系统化相结合的弹性学习；同时，数字教材可嵌入丰富的多媒体学习资源以及在线测试、学习笔记等互动工具，有效支持个性化学习与即时反馈，具有广阔的应用前景。

（四）适应内容选择媒体类型

为满足不同学习者的需求，数字教材媒体选择类型时，应考虑线上与线下学习资源的充分融合，通过资源嵌入式方式，将学习素材包封装于数字教材中，有针对性地选择适合的媒体类型，最大化地提升教学效果。数字教材中常用的媒体类型包括文本、图像、音频、视频、动画、交互练习、虚拟现实等。

文本和图像是数字教材不可或缺的媒体形式，清晰简洁的文字描述能够帮助学生准确理解概念的定义和原理，图像则能直观展示事物的形态、结构和变化过程。例如，在《液压与气压传动》教材中，通过液气压元件结构图、液气压系统回路图展示元件结构和流体运动功能，能加深学生对相关知识的理解。音频媒体适合用于语音教学、背景音乐以及氛围营造等方面，在语言学习中，通过听录音、模仿发音，能够提升学生的口语表达能力，如《大学英语》教材中，为提高口语发音和听力练习能力，音频的加入显得尤为重要。视频展示能够让学生通过视觉、听觉、感觉等多通道更直观地理解专业知识，如《液压与气压传动》数字教材中采用视频微课介绍液气压基本知识、液压油性质、小孔缝隙流量、液体静压力、液压油种类及选用等知识点。动画能够模拟复杂的结构原理、运动机理、微观变化等，帮助学生更好地理解抽象概念。互动小游戏、在线测试题等交互式学习方式能够增强编者与读者之间的信息共鸣。在医学、建筑、机械等某些特定领域，可以利用虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术，用户通过佩戴VR头盔或AR眼镜进入虚拟学习环境，与虚拟对象进行互动交流，这种沉浸式学习体验更有利于深入理解学习中的难点要点。

精心设计和选择多样化的媒体类型，综合考虑素材类型的质量、易用性、兼容性以及成本等因素，有助于打造高效赋能的新形态数字教材。

（五）创新理念开发素材资源

为推动教育内容的现代化与个性化发展，开发素材资源时应融入多元文化元素，通过引入不同国家和地区的历史文化、道德文明等信息，增强学生的跨文化交流能力，鼓励学生、家长以及社会其他成员积极参与共创数字教材，通过举办各种创意活动激发学生的创新思维，使数字教材内容与形式更加契合学生的实际需求。

视频内容选取时要考虑内容主题与形式设计融合统一，比如，装备制造类专业的教学内容侧重理性思维，感性表达较少，微课视频设计时，可以选取与教学内容主题相关的中国传统文化，如古诗词、度量衡、杆秤历史、中国天眼、“蛟龙”号、“奋斗者”号，将中华上下五千年文明史与计量领域的历史变迁相融合；还可以梳理人类文明发展中的标志性成果，如天平起源、米的来历、纳米技术，开拓学生人文视野的同时渗透科学无国界、技能可报国的远大抱负。对互换性的应用进行设计时，可以引入兵马俑坑出土的青铜弩，秦军的弩设计灵巧、威力大、具有瞄准功能，弩机上的零件已经具有互换性，秦军的武器装备为秦始皇建立中央集权的大一统多民族帝国奠定了坚实基础；对度量衡进行设计时，可以引入古诗词中的计量元素，还可以提及秦始皇统一六国后，最先做的事情之一就是统一全国的度量衡，其统一计量标准的理念领先世界两千余年。结合史实进行平实论述，可以潜意识里激发文化自信，无形之中传播人类文明。在数字教材建设中将思政元素巧妙嵌入其中，既增强教材的可读性，又赋予教材更深层次的教育内涵。

图1 思政元素融入数字教材资源中

动画资源开发需要充分考虑专业特色与课程内容的契合度，解决学生自主学习过程中知识难点理解不透彻、抽象概念难以具象化、学习兴趣不足等问题。可以借助生动直观的动态演示以及沉浸式的场景模拟，快速辅助学习者搭建知识框架，深化对专业核心内容的认知，比如《液压与气压传动》教材数字资源中，开发溢流阀、顺序阀、减压阀、单向阀、换向阀、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等液压元件的拆装演示及工作原理模拟动画；《机械测量技术》教材数字资源中，开发常用量具结构组成表达、读数方法演示、规范操作流程追踪等动画。围绕专业对应的真实工作场景设计动画剧情，将知识点与岗位实操要求深度融合，能够助力学生提前熟悉职业流程，提升技能应用能力，解决理论学习与实践脱节、岗位技能感知模糊等职业教育教学面临的突出问题。

图2 动画资源开发

（六）依托平台实现交互功能

数字教材有别于传统的纸质媒介，它是集文字、图像、音频、视频及互动元素于一体的多媒体学习资源，需要依托专用的教材创编平台并在专属的开放平台出版发行，比如，高等教育出版社云创平台可实现数字教材的创作编写全过程，在结构上延续了纸质教材原有的封面、简介、版权页、前言、正文、参考文献等部分，同时增加了思维导图、重点词等特色版块，通过“插入试卷”功能实现在线交互习题的构建，微课和动画直接嵌入数字教材中，点击播放可一键打开，避免了二维码跳转带来的网络链接安全隐患，在云创平台可实现音视频、动画、交互功能的一体化设计。

二、数字教材应用模式研究

数字教材作为技术进步带来的教育“甜品”，通过整合多媒体教学资源，不仅保持了纸质教材原有的内容风格，还通过图片、音频、视频和动画等多媒体元素，超越了传统教学内容的承载方式，实现了教学重心的转移、教学功能的转化以及教学评价方式的转变，研究其应用模式有助于推动整个教育体系的数字化转型。

图3 数字教材应用群体与场景

（一）利用终端实现移动学习

利用手机端、平板电脑端这两类常用终端可以实现数字教材移动式学习，极大地拓展了学习的边界感和灵活性。智能手机和平板电脑等便携式终端设备可以通过一定路径访问数字教材，学习者无论是在学校、家中、图书馆，还是在通勤途中，都能随时开启移动学习模式，这使得学习成为一种随时随地可进行的行为。一般的移动学习终端会配备相应的触摸屏、摄像头、麦克风等交互设备，用户可以通过点击、滑动、拖拽等简单操作实现人机互动，为数字教材的开放性学习提供了更加丰富多样的体验，也增强了学习者的深度参与感。移动学习终端能够收集包括学习时长、完成度、正确率等在内的学习数据，以算法分析为支撑依据，为读者用户定制专属的个性化学习路径，同时推送高匹配度的学习资源，提升学习的针对性与高效性。

（二）扩展场景推动教材应用

数字教材不仅能够基于学生的学习兴趣、学习进度和学习能力，智能推荐适合个性化学习的靶向资源素材，还能在众多场景中提供全景覆盖式的学习体验，帮助学生高效掌握易错高频知识点，协助学生有效完成学习任务，激发他们的学习动力。

数字教材应用在实验实训场景中。学生能够利用碎片化时间访问数字教材中嵌入的虚拟实训场景进行仿真实验并完成模拟考试，既安全又便捷，这种学习方式适合学生现阶段的行为习惯，有助于提升学生解决问题的能力以及信息化素养。虚拟实训场景中增加的职业规范、技能标准等学习内容更能借助数字教材这种教育新生态产品进行推广和普及。

数字教材应用在课程研修场景中。数字教材阅读平台为教师提供了包括课件、视频、动画、测试题等在内的丰富的教学资源，教师可以组建虚拟教学团队参加课程研修、搭建工作坊、组织研讨会交流专业知识和教学经验。数字教材平台通过不间断地采集并实时分析学生的有效学习数据，为教研团队提供锚点式评估报告，协助教师监测和管理学生的动态学习过程，优化教学方式，科学调整教学策略，助力精准教学目标落地达成。

数字教材应用在技能培训场景中。除了校内学生这一特定的学习群体外，越来越多的社会人员也在通过各种途径提升自己的知识储备和学习能力，数字教材能够针对有不同职业需求的社会人员，为他们提供丰富的职业技能培训资料，移动式学习资料包更方便社会用户自主选择学习内容，在提升社会人员的就业竞争力和促进职业发展方面具有明显优势。

适合多场景教与学的数字教材已经开始在学生、教师、社会人员三类人群中推广使用，以数字教材为载体构建开放、包容、创新的教育生态系统，能够促进优质教育资源的可持续性发展，为职业教育提供有力的人才支撑和智力支持。（节选自《河北科技工程职业技术大学学报》2026年第3期）

来源：高职观察

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