0. 引言

一句话定义数字教材：可看、可听、可互动的数字媒介教材。

1. 数字教材的内涵、演进与核心价值

在教育数字化浪潮席卷全球的宏大背景下，作为知识传承与教学活动核心载体的教材，正经历着一场深刻的形态革命。长期以来，提及“数字教材”，人们的脑海中往往浮现出纸质教材的PDF扫描版——一种静态、单向的数字化复制品。然而，这种认知已远远落后于数字教材发展的现实。今天的数字教材，已不再是传统教材的简单媒介迁移，而是内容、技术与服务深度融合的多形态教育产品，是构建未来智慧教育新生态的关键基础设施。它正从根本上重塑知识的呈现方式、师生的互动模式以及教育的价值创造过程。因此，系统性地厘清数字教材的内涵、演进脉络及其在高等教育数字化转型中的核心价值，是把握未来教育发展方向的当务之急。

1.1 从静态到动态：数字教材的演进之路

数字教材的发展并非一蹴而就，而是伴随信息技术的迭代呈现出一条清晰的演进路径，从简单的内容数字化逐步迈向复杂的智慧化服务。这一过程大致可划分为四个关键阶段，每个阶段都代表着技术与教育理念融合的深化。

第一阶段：页面保真型（Page-Fidelity E-Textbooks）。这是数字教材的最初形态，其核心目标是“复制”。通过将纸质教材扫描或排版成PDF、图片等格式，实现内容的电子化存储与阅读。这种形态的数字教材保留了原有纸质书的版式和阅读观感，本质上是“电子化的纸书”。虽然它解决了便携性问题，但功能单一，缺乏交互，仅仅是阅读介质的改变，尚未触及教学模式的变革。正如一些研究指出的，部分早期数字教材仍是在纸质教材版式的基础上完成数字化改造，形式上更像是电子教材的升级版本，没有打破传统教材的框架（中国教育报, 2025）。

第二阶段：多媒体型（Multimedia E-Textbooks）。随着多媒体技术的发展，数字教材开始突破纯文本的限制。这一阶段的教材在静态内容的基础上，嵌入了图片、音频、视频、动画等多种媒体元素，实现了教材的“立体化”。例如，在语言教材中加入标准发音，在历史教材中插入纪录片片段，在理工科教材中嵌入实验过程的动画演示。这种形态丰富了内容的呈现方式，增强了学生的感官体验，但其交互性仍然较弱，主要停留在“看”和“听”的层面。

第三阶段：富媒体型（Rich Media E-Textbooks）。这是数字教材交互性的一个飞跃。富媒体型教材不再满足于单向的内容呈现，而是通过开发并融入各类教学工具（widgets）和功能模块，使用户可以与教材进行深度互动。例如，学生可以在教材中直接完成选择题、填空题并获得即时反馈；可以进行在线笔记、高亮标注；可以参与嵌入式的小组讨论或投票。这种交互性使得教材从一个静态的知识容器，转变为一个动态的“学习场”，学生的主动参与度显著提升。

第四阶段：平台化智慧型/新型教材（Platform-based Intelligent/New-type Textbooks）。这是当前及未来数字教材发展的最高形态。它将教材本身视为一个复杂的系统，与学习管理系统（LMS）、在线学习平台、智能学习工具等深度融合，形成课程教学的整体解决方案（浙江工业大学管理学院教学简报）。其核心特征是“教育内容、学习工具与教学服务紧密结合”（李晓锋 & 孙燕, 2021）。这类教材借助大数据和人工智能技术，能够采集和分析用户的学习行为数据（如阅读时长、答题正确率、交互热点等），从而为用户提供个性化的内容推荐、学习路径规划和智能化的学业预警与反馈。它不再仅仅是一个产品，而是一个动态、开放、可演进的学习环境，支持着从知识传播到教学互联与学习服务的系统性转变（吴永和等, 2023）。

这一演进历程清晰地表明，数字教材的本质是内容与技术的深度融合。技术的进步不断解锁教材的新功能，而教育的需求则引导着技术的应用方向。理解这一动态演进过程，是破除“PDF版教材”刻板印象、全面认识数字教材价值的前提。

1.2 多维属性解析：数字教材的核心三要素

要准确把握数字教材的本质，必须从其内在属性入手。数字教材作为一种跨界融合的产物，其身份复杂，兼具了教育产品、技术产品和出版产品的多重特征。武汉大学学者李晓锋、孙燕在其研究中系统地提出了数字教材的“三维属性”框架，即教育性、技术性和出版性，这为我们理解其复杂内涵提供了清晰的分析视角（李晓锋 & 孙燕, 2021）。

(1) 教育性（The Educational Attribute）：本质属性与价值基石。
教育性是数字教材的第一属性，是其存在的根本。无论技术如何炫目，形态如何多变，数字教材首先必须是“教材”，必须服务于立德树人的根本任务。这一属性决定了数字教材必须遵循严格的教育教学规律，其内容设计必须具有科学性、系统性和思想性。具体而言，教育性体现在三个层面：

• 教学性：这是数字教材的生命属性，即必须满足教师“教”的需求和学生“学”的需求。内容组织应符合学生的认知规律，教学设计应有助于达成课程目标，实现有效的知识传递与能力培养。

• 教诲性：即育人价值。数字教材承载着价值观引导的功能，其内容必须追求真、善、美，帮助学生构建正确的价值观、人生观和世界观。

• 合标准性：作为教育的核心环节，教材内容必须符合国家和相关部门制定的标准与规范，并纳入严格的审核管理体系。这是保证教育质量和方向正确的制度保障。

教育性将数字教材与一般的数字化信息资源或娱乐性应用明确区分开来。它要求开发者和使用者始终将教育教学实效放在首位，防止出现为技术而技术、内容碎片化、过度娱乐化等偏离教育本质的倾向。

(2) 技术性（The Technological Attribute）：创新驱动与形态载体。
技术性是数字教材区别于传统纸质教材最显著的特征，是其实现功能创新和形态演进的核心驱动力。信息技术赋予了教材前所未有的能力：

• 交互性（Interactivity）：技术使学生能够与教材内容进行实时互动，如在线答题、模拟实验、参与讨论等，变被动接收为主动探究。

• 可拓展性（Extensibility）：数字教材可以便捷地链接到海量的外部资源库、学术数据库和相关网站，实现知识的无限延伸。同时，内容可以做到动态更新，确保知识的与时俱进。

• 智能化（Intelligence）：通过集成人工智能和学习分析技术，数字教材能够追踪和分析学习过程，为学生提供个性化的学习建议和反馈，为教师提供学情洞察，从而实现大规模的因材施教。

• 多模态（Multimodality）：技术使得文字、图像、音频、视频、三维模型、虚拟现实等多种符号系统得以在教材中融合呈现，极大地丰富了信息传递的维度和效率。

技术性是数字教材魅力的主要来源，但其应用必须遵循“有限拓展”原则，服务于教育性目标，确保知识体系的系统性和收敛性，避免因技术滥用导致学习内容泛滥和认知过载。

(3) 出版性（The Publishing Attribute）：产品规范与市场流通。
出版性明确了数字教材作为一种正式出版物的社会属性和法律地位。这意味着数字教材的开发、发行和使用必须遵循出版行业的一系列规范和流程：

• 版权管理（Copyright Management）：数字教材涉及的文字、图片、音视频等内容均受著作权法保护。开发者必须获得合法授权，使用者也应在许可范围内使用，防止盗版和侵权行为。

• 标准规范（Standards and Specifications）：为保证质量和互操作性，数字教材需要遵循统一的技术标准、内容标准和元数据标准。例如，需要规定统一的数据格式、功能接口等，以实现跨平台兼容。

• 发行与管理（Distribution and Management）：数字教材需要通过合法的渠道发行，如官方平台、授权应用商店等，并通常拥有国际标准书号（ISBN）作为其“身份证”。同时，其使用和评价也应纳入相应的管理体系。

出版性确保了数字教材的权威性、规范性和合法性，是其能够作为正式教学资源在教育体系中健康、有序发展的制度基础。

综上所述，教育性、技术性和出版性三大属性相互交织、缺一不可，共同构成了数字教材的完整概念。教育性是其灵魂，技术性是其骨架，出版性是其身份证明。只有在这三个维度上都达到高标准，数字教材才能真正发挥其革命性的潜力。

1.3 战略价值：为何数字教材是高等教育的未来？

在国家大力推进教育数字化转型的战略背景下，数字教材已不再是一个可有可无的补充选项，而是成为推动高等教育变革、实现高质量发展的核心引擎。其战略价值体现在对传统教育模式的深刻重塑和对未来学习形态的前瞻性引领上。

首先，数字教材是赋能教学模式创新的关键载体。传统以教师为中心、以课堂为边界的教学模式，在数字教材的支持下正被打破。教师可以利用数字教材的丰富资源和交互功能，设计和实施线上线下混合式教学、翻转课堂、项目式学习等新型教学模式（光明数字报, 2024）。例如，学生课前通过数字教材自主学习基础知识，课堂上则聚焦于深度研讨和协作探究。这种变革使得教学过程从“师—生”的二元结构，转变为“师—机—生”的三元互动结构（郑州铁路职业技术学院, 2024），教师的角色从知识的灌输者转变为学习的引导者和促进者，极大地激发了教学创新活力。

其次，数字教材是促进个性化学习和因材施教的有效工具。每个学生都具有独特的认知特点、学习节奏和知识背景。传统“一刀切”的教学难以满足这种多样性。智慧型数字教材通过对学习过程数据的持续追踪与智能分析，能够精准“画像”每个学生的学习状态，发现其知识薄弱点和学习困难。基于此，平台可以自动推荐匹配的学习资源、调整后续内容的难度，甚至提供个性化的辅导，从而真正实现“一人一策”的因材施教（Research.com, 2025）。这种大规模因材施教的实现，是提升人才培养质量、促进教育公平的根本途径。

最后，发展数字教材是响应国家战略、塑造教育发展新优势的必然要求。《教育强国建设规划纲要（2024－2035年）》明确提出实施国家教育数字化战略，开发新型数字教育资源，以教育数字化开辟发展新赛道（中共中央国务院, 2025）。数字教材作为新型数字资源的核心形态，其建设与应用水平直接关系到国家教育数字化战略的落地成效。大力发展具有中国特色、世界一流的数字教材体系，不仅是提升我国高等教育核心竞争力的内在需求，也是在全球数字教育治理中掌握话语权、贡献中国智慧的战略举措。

1.4 关键要点

• 超越PDF：数字教材已从静态的电子版演进为融合内容、技术与服务的平台化智慧型教育产品。

• 三维属性：数字教材兼具教育性（本质）、技术性（驱动）和出版性（规范）三大核心属性，三者共同定义了其内涵。

• 战略意义：数字教材是教学模式创新、个性化学习实现和国家教育数字化战略落地的核心支撑，是高等教育发展的必然趋势。

2. 实践与应用——全球视野下的发展图景与中国探索

数字教材的发展并非停留在理论构想，而是在全球高等教育领域掀起了一场广泛而深刻的实践浪潮。不同国家和地区基于其独特的教育体系、市场环境和政策导向，形成了各具特色的发展路径。本部分将通过扫描国际主要经济体的多元模式，并聚焦于中国在政策驱动下的体系化探索，力图勾勒出一幅数字教材应用的全球图景，并从中探寻其在不同实践场景下的成效、挑战与启示。

2.1. 国际格局：多元模式与发展动向

在全球范围内，数字教材的推广与应用呈现出市场、政策、技术等多种力量交织驱动的复杂格局。其中，美国、欧洲和日本的模式最具代表性，分别展示了市场驱动、政策引领和政府主导三种不同的发展路径。

(1) 美国：市场驱动下的激烈竞争与OER运动兴起

美国的数字教材市场是典型的市场驱动模式，竞争激烈且高度商业化。一方面，以培生（Pearson）、麦格劳-希尔（McGraw-Hill）等传统大型教育出版集团为首，它们积极进行数字化转型，推出了大量集成互动功能和在线学习平台的数字教材产品（Custom Market Insights, 2025）。另一方面，涌现出如Chegg、Barnes & Noble Education等教育科技公司，它们通过提供教材租赁、电子书销售、在线辅导等多元化服务，构建了庞大的学生服务生态系统（Chegg）。

在此背景下，“包容性付费”（Inclusive Access）模式应运而生。该模式下，学校与出版商合作，将数字教材费用直接计入学费或课程杂费，学生在开课第一天即可获得所需教材，通常价格低于市场零售价（MHEC Report）。这一模式虽在一定程度上解决了教材获取的及时性和成本问题，但也引发了巨大争议。批评者认为它剥夺了学生的自主选择权，可能导致学生为并不需要的材料付费。为此，美国联邦政府近年来开始审视相关规定，考虑加强对学生“选择退出”（Opt-out）权利的保护，这可能对该商业模式的未来构成挑战（EdSurge, 2024）。

与商业化浪潮并行的是一场声势浩大的“开放教育资源”（Open Educational Resources, OER）运动。OER是指那些采用开放许可协议，允许用户免费使用、修改和分发的教学、学习和研究材料。这场运动旨在对抗日益高昂的教材费用，促进教育公平（BibliU）。以OpenStax等为代表的OER提供商，开发了大量高质量、经同行评审的免费在线教材，被越来越多的高校教师采用。联邦和州政府也通过《平价大学教材法案》（Affordable College Textbook Act）等立法，为OER项目提供资金支持，进一步推动了其发展。OER的兴起，对传统出版商构成了直接挑战，也为高校和学生提供了更具成本效益的选择。

(2) 欧洲：政策引领下的体系化构建与质量保障

与美国市场驱动的路径不同，欧盟更倾向于通过顶层设计和政策引领，系统性地推动数字教育的发展。其核心目标是构建一个高质量、包容且可及的欧洲数字教育生态系统。欧盟委员会于2020年发布的《数字教育行动计划（2021-2027）》便是这一战略思路的集中体现（European Commission）。

该计划并非仅仅关注数字教材本身，而是将其置于一个更宏大的框架内，强调：

• 发展高质量的数字教育生态系统：包括建设可靠的基础设施、提升连接性、推动数字化转型，并确保教育工具和内容的安全与合乎道德。

• 提升数字技能与素养：不仅针对学生，也包括赋能教师和教育工作者，使其具备有效利用数字技术进行教学创新的能力。

在这一框架下，欧盟各国及相关机构致力于制定统一的质量保障标准和框架，以确保数字教育（包括数字教材）的质量。例如，经济合作与发展组织（OECD）在其工作报告中，深入分析了数字高等教育的质量标准、实践和支持体系，为各国决策者提供了参考（OECD Education Working Paper No. 281）。这种以政策为先导、注重体系构建和质量保障的“欧洲模式”，旨在通过跨国合作与协同，确保数字教育在促进创新发展的同时，能够坚守公平和质量的底线。

(3) 日本：政府主导下的全面普及战略

日本的数字教材发展则呈现出强烈的政府主导色彩。面对数字化浪潮和提升教育竞争力的需求，日本政府制定了明确的国家战略，旨在推动数字教科书在中小学及高等教育中的全面普及。一个标志性的目标是，计划从2030学年开始，让数字教科书的使用成为常态，允许课堂完全转向在线教学（Asianews.network, 2025）。

为实现这一目标，日本文部科学省采取了一系列措施，包括资助数字教材的开发、开展大规模试点项目、修订相关法规等。日本的数字教材发展不仅关注技术应用，还强调与教学改革的结合。支持者认为，在线教学能够更好地满足学生的个性化需求，并促进协作式学习。例如，一些学校已经开始探索利用虚拟化身和在线平台进行教学的创新模式。尽管这一强力推行的数字化进程也面临一些争议，例如对学生视力健康和传统读写能力影响的担忧，但其国家层面的战略决心和系统性部署，为数字教材的快速普及奠定了坚实基础。

2.2. 中国特色：政策驱动下的体系化建设与创新实践

与国际上多元化的发展路径相比，中国高等教育数字教材的发展呈现出鲜明的“政策驱动、体系推进”特征。在国家教育数字化战略的顶层设计下，数字教材建设被提升到前所未有的高度，成为开辟教育发展新赛道、塑造发展新优势的重要突破口（中国教育新闻网, 2024）。

(1) 顶层设计与政策脉络

中国数字教材的发展与国家重大教育政策紧密相连。2022年上线的国家智慧教育公共服务平台，标志着我国教育数字化进入了体系化发展的新阶段（教育部, 2025）。随后，《教育部高等教育司关于成立重点领域教学资源及新型教材建设项目专家工作组的通知》、《普通高等学校教材管理办法》等一系列文件，都将“新型教材”和“数字教材”的研发与建设列为重点工作。2023年11月，由高等教育出版社等13家单位发起成立的“高等教育数字教材创新发展联盟”，更是为推动现代信息技术与教材建设深度融合、构建产学研用协同创新的生态提供了组织保障（南开大学新闻网, 2024）。这些政策和举措共同构成了强大的驱动力，引导着数字教材建设向规范化、高质量、体系化的方向迈进。

(2) 典型案例剖析：出版机构与高校的双轮驱动

在政策的感召下，中国的出版机构和高等院校成为数字教材建设的两大核心力量，涌现出一批具有示范意义的创新实践。

出版机构的引领作用：以高等教育出版社为代表的传统教育出版巨头，在数字化转型中扮演了“领头雁”的角色。其推出的“云创数字教材”平台及APP，是这一探索的集大成者。该平台不仅仅是教材的数字化呈现，更是一个集成了丰富数字资源、互动教学工具和学习数据分析功能的综合性服务系统（云创数字教材）。其突出特点在于：

• 资源整合：将教材文本、微课视频、教学课件、案例库等多元化资源进行结构化整合。

• 平台融通：成功打通与国家智慧教育平台、国家虚拟仿真实验平台的连接，实现了资源的双向调用与共享，极大地拓展了应用场景（中国教育报, 2024）。

• AI赋能探索：积极布局人工智能与教材的深度融合，开发学科大模型和“教材智能体”，旨在为师生提供更智能的创作、教学和学习辅助。

高校的应用创新实践：高等院校作为数字教材的应用主体和需求源头，其创新实践同样至关重要。2024年首届“高等教育数字教材典型案例”的遴选活动，集中展示了高校的探索成果。这些获奖案例，如福建农林大学的《生物化学》、郑州铁路职业技术学院的《机械设计基础》、中国人民大学出版社的《市场营销学通论》等，体现了鲜明的应用特色（科学出版社, 2024；人大社, 2024）。其共性创新点包括：

• 建构中国自主知识体系：将教材内容与中国具体国情、发展实践和优秀文化相结合。

• 有机融入思政教育：将价值引领贯穿于知识传授和能力培养的全过程，实现“课程思政”的数字化落地。

• 理论与实践深度融合：通过嵌入虚拟仿真实验、企业真实案例、行业前沿动态等，强化学生的实践能力和创新精神。

• 突出教学设计：围绕具体的教学目标，精心选择和组织知识颗粒与资源形态，真正服务于教学模式的改革。

2.3. 应用效果与用户反馈：机遇与挑战并存

数字教材的广泛应用，无疑为高等教育带来了诸多积极成效。它极大地提升了学习的灵活性，学生可以随时随地访问学习材料；它为教师提供了创新的教学工具，促进了混合式教学等新模式的推广；它还能通过创设虚拟场景，如模拟与外国人交流、操作复杂设备等，丰富教学体验，将学科学习与应用紧密结合（高等教育出版社, 2024）。

然而，机遇的背后也伴随着挑战，尤其是在用户接受度层面。多项研究揭示了师生群体对数字教材的复杂态度。一方面，使用率确实在逐年攀升。美国中央佛罗里达大学一项历时多年的研究发现，学生使用电子教科书的比例从2012年的42%增长到2016年的66%，尤其是在年轻学生和商科等特定学科中更为普及（EDUCAUSE Review, 2017）。

另一方面，对纸质教材的偏好依然根深蒂固。Bay View Analytics在2024年发布的一项针对美国高校教师的调查报告显示，尽管81%的教师认为数字教材为学生提供了更大的灵活性，但仍有41%的教师相信，从学习效果来看，纸质教材更胜一筹（Inside Higher Ed, 2024）。这种看法的背后，可能源于对屏幕阅读疲劳、干扰多、以及传统标注和翻阅习惯的依赖。另一项研究甚至发现，认为使用电子教科书能达到与纸质书同等学习效果的学生比例，从2012年的60%下降到了2016年的44%（EDUCAUSE Review, 2017），这暗示着数字教材的设计和教学融合方式仍有巨大的提升空间。

总而言之，数字教材的实践与应用是一个动态演进、机遇与挑战并存的过程。全球范围内，不同模式的探索为我们提供了宝贵的经验。在中国，政策驱动下的体系化建设路径已经明确，并取得了初步成效。未来的关键在于，如何在尊重用户习惯和认知规律的基础上，进一步优化数字教材的设计与应用模式，真正将其技术优势转化为实实在在的教育教学效益，从而赢得更广泛的认同与接纳。

2.4 关键要点

• 国际多元模式：美国以市场驱动和OER运动为特征，欧洲以政策引领和质量保障为核心，日本以政府主导和全面普及为路径。

• 中国特色路径：在国家教育数字化战略顶层设计下，呈现出政策强力驱动、体系化推进的特点，出版机构和高校成为建设双核心。

• 实践成效显著：中国涌现出一批以高教社“云创数字教材”为代表的平台和众多高校优秀应用案例，在教学创新、产教融合、思政育人等方面取得积极进展。

• 用户接受度挑战：尽管数字教材使用率持续上升，但部分师生因使用习惯和对学习效果的疑虑，仍对纸质教材有所偏好，表明数字教材的用户体验和教学融合设计亟待提升。

3. 技术与创新——重塑学习体验的引擎

如果说教育理念和政策为数字教材的发展指明了方向，那么技术创新则是驱动其不断进化、重塑学习体验的根本引擎。数字教材之所以能够超越静态的文本呈现，实现从“可读”到“可用”再到“智能”的跃迁，其背后是一整套复杂而精密的数字技术架构在支撑。本部分将深入剖-析支撑数字教材发展的技术基座、核心创新方向及其对教与学过程的颠覆性影响，从技术实现层面回答“数字教材何以智能”这一核心问题。

3.1. 技术架构：构建智慧教育的数字基座

现代数字教材早已不是一个孤立的软件或文件，而是一个庞大教育技术生态系统中的关键节点。其稳定运行和高级功能的实现，依赖于一个分层、模块化且高度互联的技术架构，通常被称为“教育技术栈”（EdTech Stack）。

(1) 平台与生态系统（Platforms and Ecosystems）

一个成熟的数字教材系统，其底层往往是一个强大的在线学习平台，如学习管理系统（LMS）、数字教材云平台等。这个平台整合了多种核心组件，形成一个协同工作的整体。根据行业分析，一个典型的现代教育技术平台架构通常包括以下层面（WeAreBrain, 2025；Modern Campus）：

• 前端（Frontend）：用户直接交互的界面，负责内容的呈现和用户操作的响应。采用现代Web技术（如React, Vue.js）构建，追求跨设备（PC、平板、手机）的自适应和流畅的用户体验（UX）。

• 后端（Backend）：处理业务逻辑、用户认证、数据存储与检索的核心。通常采用Django、Node.js等框架开发，负责处理来自前端的请求。

• 数据库（Database）：存储用户信息、课程内容、学习数据等。需要能够高效处理结构化数据（如用户信息，使用PostgreSQL）和非结构化数据（如多媒体内容、交互日志，使用MongoDB或JSON支持）。

• 内容管理系统（CMS）：允许教育者和出版商方便地创建、编辑、组织和发布教材内容，是保证内容动态更新和灵活组合的关键。

• API（应用程序编程接口）：这是构建开放生态系统的关键。通过标准化的API，数字教材平台可以与学校的学生信息系统（SIS）、身份认证系统、第三方工具（如虚拟实验室、在线测评工具）等无缝集成，实现数据互通和功能扩展。1EdTech联盟等组织正在推动Edu-API等行业标准，以解决系统间“各自为政”的集成难题（1EdTech）。

这种平台化的架构，使得数字教材不再是一个封闭的产品，而是一个可扩展、可集成的服务中心，为构建一体化的智慧学习环境奠定了基础。

(2) 数据架构与分析（Data Architecture and Analytics）

智能化是新型数字教材的核心特征，而智能的基石是数据。一个完善的数据架构负责对学习过程中产生的海量数据进行采集、处理、存储和分析，从而将原始数据转化为有价值的教育洞察。

数据流通常遵循以下路径：

• 数据采集：系统实时捕捉学生与教材的每一次交互行为，包括阅读进度、视频观看时长、练习题的作答与对错、高亮笔记的内容、讨论区的发言等。这些数据构成了精细化的学习行为日志。

• 数据处理与存储：采集到的原始数据经过清洗、转换和聚合，存入数据仓库或数据湖中，为后续分析做准备。

• 数据分析与建模：利用统计学、机器学习和教育数据挖掘（EDM）技术，对数据进行深度分析。例如，通过聚类分析识别不同学习风格的学生群体；通过关联规则挖掘发现知识点之间的内在联系；通过预测模型提前预警可能出现学习困难的学生（Fiofanova, 2021）。

• 数据应用：分析结果最终以可视化的报告、个性化的推荐、智能化的反馈等形式，服务于学生、教师和管理者，形成“数据-分析-反馈-干预”的闭环。

这种以数据为驱动的架构，使得教育决策从依赖经验转向依赖证据，是实现大规模个性化学习和精准教学的技术保障。

3.2. 核心技术创新：从交互到沉浸，从辅助到智能

在坚实的技术基座之上，一系列颠覆性的技术创新正在不断涌现，极大地丰富了数字教材的功能和表现力，将学习体验推向了新的高度。

(1) 交互式与游戏化设计（Interactivity and Gamification）

现代数字教材早已告别了单向的“阅读”模式，转而追求深度的“参与”。通过集成各种交互式组件，学习过程变得更加主动和有趣。常见的创新包括：

• 嵌入式评估：将测验、小练习直接嵌入文本段落或视频中，学生学完即测，即时获得反馈，巩固学习效果（Research.com, 2025）。

• 知识图谱导航：将课程的知识体系以可视化的知识图谱形式呈现，学生可以清晰地看到各知识点之间的逻辑关系，并根据自己的需求进行探索式、非线性的学习。

• 游戏化元素：引入积分、徽章、排行榜等游戏化机制，设置挑战性任务和解锁式内容，将学习过程设计成一场“闯关游戏”，从而提升学生的内在动机和持续参与感（Digital Learning Institute, 2025）。

(2) 沉浸式学习（Immersive Learning with AR/VR）

增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术为数字教材带来了革命性的突破，它们通过创造沉浸式的体验，将抽象的知识变得具体可感。这在许多学科中都展现出巨大的应用潜力。

• 理工科（STEM）领域：在化学、物理等学科中，学生可以通过VR头盔进入一个完全虚拟的实验室，进行危险或昂贵的实验操作，而不必担心安全风险和耗材成本（Virtual Laboratories Effect on Academic Achievement）。例如，科罗拉多大学开发的PhET交互式仿真程序，提供了大量涵盖物理、化学、生物等学科的虚拟实验，被证明能有效提升学生的科学探究能力和概念理解（PhET Interactive Simulations）。

• 医学与生命科学领域：学生可以通过AR技术，将手机或平板电脑对准教材上的图片，屏幕上就会浮现出三维的人体器官模型，可以任意旋转、缩放、拆解，直观地学习解剖结构。VR则可以用于模拟外科手术训练，提高操作的精准度。

• 人文社科领域：在历史教学中，VR可以带领学生“穿越”到古罗马的斗兽场或中国的古代宫殿，身临其境地感受历史场景。在地理教学中，可以模拟火山喷发、板块运动等宏大的自然现象。

AR/VR技术将学习从二维的“阅读”升级为三维的“体验”，极大地增强了知识的趣味性、直观性和记忆深度（EdSpaces, 2025）。

(3) 人工智能赋能（AI Empowerment）

人工智能是驱动数字教材走向“智慧化”的核心技术。AI的应用贯穿于教、学、评、管的各个环节，其影响是系统性且颠覆性的。

• 个性化学习路径（Personalized Learning Paths）：AI算法能够根据学生的先备知识水平、学习进度和答题表现，动态调整推荐给他的学习内容和练习难度。这确保了“学有余力”的学生可以接受更具挑战性的任务，而“暂时落后”的学生则能获得及时的巩固和补习，实现真正的自适应学习（Digital Learning Institute, 2025）。

• 智能助教与即时反馈（Intelligent Tutoring and Instant Feedback）：AI可以化身为24/7在线的“学习伴侣”或“辅导员”。当学生遇到问题时，可以随时向AI助教提问，获得即时解答。AI还能自动批改客观题，甚至对编程、写作等主观题给出初步的评价和修改建议，将教师从繁重的重复性劳动中解放出来（Academica Forum, 2024）。

• 内容生成与策展（Content Generation and Curation）：对于教师而言，AI是强大的备课助手。教师可以利用AI工具，根据教学大纲快速生成配套的测验题、讨论题、甚至是完整的教案。AI还能根据当前教学主题，自动从海量网络资源中筛选、聚合和推荐最相关的补充阅读材料、视频和案例，极大地提高了备课效率和教学资源的丰富性（EdSpaces, 2025）。

3.3. 未来方向：迈向“人机共进”的智慧教育新范式

展望未来，随着技术的进一步发展，数字教材的形态和功能将更加超乎想象。当前最引人注目的趋势是将生成式人工智能（Generative AI）与数字教材进行更深层次的融合。

未来的数字教材可能不再是一个固定的内容集合，而是一个能够与学生进行自然语言深度对话、协同探究的“教材智能体”（Textbook Agent）。学生可以就教材中的任何一个概念、理论或案例，向智能体提出开放性问题，进行追问和辩论。智能体则能够基于其庞大的知识库和推理能力，生成富有启发性的回答、提供多角度的观点、甚至设计一个小型探究项目来帮助学生加深理解。这种模式将彻底改变学习的本质，从“学习知识”转变为“与知识对话”。

此外，元宇宙（Metaverse）等前沿概念也为数字教材的未来描绘了宏伟的蓝图。在元宇宙构建的持久化、社会化的虚拟世界中，学生们可以拥有自己的数字分身，在其中进行沉浸式的协作学习。例如，一个工程专业的学生团队可以在元宇宙中共同设计、建造和测试一座虚拟大桥；一个国际关系专业的班级可以在虚拟的联合国大会厅中模拟一场国际谈判。已有研究开始探索将元宇宙与生成式AI结合，设计面向未来的STEM数字教材（ACM Digital Library, 2025）。

技术创新正以前所未有的力量，推动数字教材从一个信息传递的工具，演变为一个激发思考、支持探究、促进创造的智慧学习伙伴。这条通往“人机共进”新范式的道路，预示着一个更加个性化、沉浸化和智能化的教育未来。

3.4. 第二部分关键要点

• 坚实的技术基座：现代数字教材依赖于一个包括前端、后端、数据库、CMS和API的复杂技术栈，通过平台化和标准化的API实现与外部系统的互联互通。

• 数据驱动的智能：通过对学习行为数据的采集、处理和分析，数字教材能够实现个性化推荐和精准教学干预，这是其“智慧”的核心。

• 核心技术创新：交互与游戏化设计提升了学习的主动性；AR/VR技术通过沉浸式体验将抽象知识具象化；AI技术则在个性化学习、智能辅导和内容生成等方面发挥着颠覆性作用。

• 迈向未来范式：生成式AI和元宇宙等前沿技术，预示着数字教材将演变为能与学生深度对话、协同探究的“教材智能体”，开启“人机共进”的智慧教育新时代。

4. 产业与生态——市场格局、商业模式与发展挑战

数字教材的发展不仅是一场教育和技术的革命，更催生了一个庞大而复杂的产业生态。从内容创作到平台开发，再到市场分发和最终应用，一条全新的价值链正在形成。本部分将从产业视角切入，审视数字教材市场的规模与潜力，解析其核心商业模式，并深入探讨当前整个生态系统面临的共性挑战与未来发展路径，为理解数字教材的商业逻辑和可持续发展提供框架。

4.1. 市场洞察：规模、增长与预测

全球数字教育出版市场正处于高速增长期，成为整个教育产业中最具活力的赛道之一。多份行业报告的数据共同描绘了这一蓬勃发展的态势。

根据Custom Market Insights的预测，全球数字教育出版市场规模在2025年将达到203.2亿美元，并预计在2034年增长至828.6亿美元，期间的年复合增长率（CAGR）高达约16.89%（Custom Market Insights, 2025）。另一家研究机构Research Dive的数据也印证了这一趋势，其报告显示，该市场规模在2021年为98.79亿美元，预计到2031年将达到414.99亿美元，CAGR为15.9%（Research Dive）。尽管具体数值存在差异，但两位数的高速增长已是行业共识。

聚焦到更细分的“互动教科书”（Interactive Textbooks）市场，其增长潜力同样可观。Market.us的报告预测，全球互动教科书市场规模将从2023年的24.6亿美元增长到2033年的64亿美元，CAGR约为10.1%（Market.us）。而另一份来自GlobeNewswire的报告则更为乐观，预计该市场将从2023年的37亿美元增长到2030年的57亿美元，CAGR为6.5%（GlobeNewswire, 2024）。

这一强劲增长的背后，是多重驱动力的共同作用：

• 技术进步：AI、VR/AR、大数据等技术的成熟与应用，不断丰富数字教材的功能，提升学习体验。

• 政策支持：全球各国，特别是中国，纷纷出台国家级战略和政策，大力推动教育数字化转型。

• 学习习惯变迁：作为“数字原住民”的新一代学生，天然对数字化学习方式有更高的接受度。

• 成本与便利性：数字教材通常比纸质教材价格更低，且具有即时获取、便于携带、易于更新等优势。

• 疫情催化：新冠疫情期间大规模的在线学习实践，极大地加速了师生对数字教育工具的认知和采纳。

4.2. 产业链与商业模式解析

数字教材产业生态的参与者众多，角色分工明确，共同构成了一条从内容生产到最终消费的完整链条。

(1) 主要参与者（Key Players）

• 内容提供商：这是产业链的源头。包括培生、高教社等传统出版社，它们拥有海量优质、权威的教材内容版权，是内容的核心来源；也包括OpenStax等OER机构，它们以开放、免费的模式生产内容；还包括高校教师、专家等个人创作者。

• 技术平台商：即EdTech公司，它们负责开发和维护数字教材所需的平台、工具和技术基础设施。例如，提供LMS系统的Canvas，提供数字内容分发方案的VitalSource，以及专注于特定技术（如VR/AR、AI）的初创公司。

• 分发渠道：负责将数字教材送达最终用户。包括直接面向C端用户的在线平台（如Coursera、Udemy），与学校合作的B端渠道商（如Chegg、Barnes & Noble College），以及高校自身的教学平台和书店。

• 最终用户：即高校的教师和学生，他们是价值链的终点，也是整个生态服务的核心对象。

(2) 核心商业模式分析（Core Business Models）

围绕这条产业链，市场演化出了多种成熟的商业模式，每种模式都有其独特的价值主张和盈利逻辑。以下是几种主流模式的分析（eLearning Industry, 2023；MindK）：

• 订阅模式（Subscription Model）：用户支付固定的周期性费用（如月费或年费），以获取平台上海量课程和教材的访问权。这种模式的代表是Coursera和Netflix for Education。其优点是能为平台带来稳定、可预测的现金流，并能通过持续提供价值来增强用户粘性。缺点是获客成本高，且需要不断更新内容以防止用户流失。

• 机构采购/企业模式（B2B/Institutional Model）：这是传统出版社和大型EdTech公司的主要收入来源。它们不直接向学生收费，而是将产品或服务打包，以批量采购的形式销售给高校、学区或企业。前文提到的“包容性付费”就是该模式的一种变体。其优点是客单价高，合同期长。缺点是销售周期长，决策链条复杂，需要强大的销售团队和客户关系维护。

Freemium（免费增值）模式通过提供基础免费服务吸引大量用户，再通过高级功能或去广告等增值服务实现盈利，Duolingo是其成功典范

• 免费增值模式（Freemium Model）：平台提供基础功能免费的产品来吸引海量用户，然后通过提供去广告、离线访问、无限次练习等高级功能来引导用户付费升级。语言学习应用Duolingo是这一模式的典范。其优点是用户获取门槛极低，易于快速扩大市场份额和品牌影响力。缺点是免费用户到付费用户的转化率通常不高，对平台的运营和资金实力要求很高。

• 交易市场模式（Marketplace Model）：平台本身不生产内容，而是搭建一个连接内容创作者（教师、专家）和学习者的双边市场，并从每笔交易中抽取一定比例的分成。Udemy和中国的“得到”APP部分业务属于此模式。其优点是平台模式较轻，无需承担高昂的内容制作成本，且能提供极为丰富的课程选择。缺点是平台需要同时吸引和维护好供需两端，且内容质量难以统一控制。

4.3. 面临的共性挑战与应对策略

尽管市场前景广阔，但数字教材产业生态的发展并非一帆风顺，当前仍面临着一系列深刻的、系统性的挑战，这些挑战制约着其潜力的进一步释放。

(1) 标准与规范缺失（Lack of Standards and Specifications）
这是行业发展的首要瓶颈。目前，数字教材的定义、技术格式、功能接口、元数据等都缺乏统一、公认的标准（中国计算机学会, 2024）。各家出版商和平台商“各自为战”，导致不同来源的数字教材难以在同一个平台上顺畅使用，内容资源无法互通共享，形成了新的“数字孤岛”。这不仅增加了学校和用户的集成成本，也阻碍了优质资源的广泛流通。
应对策略：亟需由政府、行业协会、龙头企业和研究机构共同推动，加快制定和推广统一的国家或行业标准。例如，中国正在制定的《高等教育数字教材出版平台接口技术要求》团体标准，就是解决这一问题的重要尝试（团体标准征求意见稿, 2024）。

(2) 版权保护与内容安全（Copyright Protection and Content Security）
数字内容的易复制性和传播便捷性，使其面临着比纸质书高得多的盗版风险。一本数字教材一旦被破解，就可能在网络上被无限次地非法传播，严重损害了作者和出版商的合法权益，打击了内容创作的积极性。此外，内容在数字化传播过程中也可能被篡改，带来安全隐患。
应对策略：一方面，需要采用更先进的数字版权管理（DRM）技术，对内容的访问、复制、打印等权限进行控制（Locklizard）。另一方面，需要建立完善的版权追踪与维权机制，利用技术手段监控盗版行为，并与法律手段相结合，加大对侵权行为的打击力度。

(3) 用户体验（UX）与设计鸿沟（Poor User Experience and Design Gap）
许多数字教材的设计仍然停留在“技术实现”的层面，而忽略了“用户体验”。复杂的界面、混乱的导航、缓慢的加载速度、不稳定的功能……这些糟糕的UX设计会极大地增加学生的认知负荷，使其在挣扎于如何使用工具而非专注于学习内容，最终导致用户的挫败感和流失（The EvoLLLution, 2024）。

应对策略：必须将用户中心设计（User-Centered Design, UCD）理念贯穿于产品开发的全过程。这意味着在设计之初就要深入研究师生的真实使用场景和需求，在开发过程中进行多轮次的用户测试和原型迭代，确保最终产品是直观、易用且真正能提升学习效率的。

(4) 数字鸿沟与教育公平（Digital Divide and Educational Equity）
数字教材的普及依赖于完善的硬件设备（电脑、平板）和高速稳定的网络连接。在不同地区、不同社会经济背景的学生之间，这些基础设施的拥有情况存在显著差异。这种“数字鸿沟”可能导致新的教育不平等，使得无法获得良好软硬件支持的学生在数字化学习中处于更加不利的地位（OECD）。

应对策略：这是一个需要多方合力解决的社会问题。政府应加大对欠发达地区和弱势群体的教育信息化基础设施投入。学校可以建立设备借阅制度。平台开发者应注重应用的轻量化和多终端适配，降低对硬件的要求。同时，大力推广免费、优质的OER资源，也是降低数字学习门槛、促进教育公平的重要途径。

(5) 协同机制不畅（Ineffective Collaboration Mechanisms）
在高校内部，数字化转型往往是一个涉及多个部门的系统工程，但部门间的协同却常常不尽如人意。决策层、教务部门、信息技术部门、图书馆、院系教师和学生之间，由于立场、需求和话语体系不同，常常难以形成合力（中国教育在线, 2024）。技术部门可能只关注技术可行性，而业务部门则更关心流程效率，教师则聚焦于教学效果，导致数字化项目难以真正落地并发挥作用。

应对策略：高校需要建立一个强有力的、跨部门的数字化转型领导与协调机制，如信息化治理委员会。通过顶层设计明确转型的总体目标和路径，清晰界定各部门的职责与分工，建立常态化的沟通与协作流程，确保技术、业务和教学三方能够围绕共同的目标协同推进。

4.4. 关键要点

• 市场高速增长：全球数字教育出版市场正以两位数的年复合增长率蓬勃发展，市场潜力巨大，其驱动力源于技术、政策、用户习惯等多方面因素。

• 多元商业模式：产业链已形成包括订阅、机构采购、免费增值和交易市场在内的多种成熟商业模式，各具优劣，适应不同市场主体。

• 标准缺失是首要瓶颈：缺乏统一的技术和内容标准导致“数字孤岛”，阻碍了资源的互通共享和产业的规模化发展。

• 面临系统性挑战：除标准问题外，版权保护、用户体验差、数字鸿沟以及内部协同不畅等，是当前数字教材生态面临的四大核心挑战。

• 应对策略需系统化：解决这些挑战需要多方协同，包括推动标准制定、加强技术保护、引入用户中心设计、弥合数字鸿沟和建立高校内部高效协同机制。

5. 总结与展望：构建中国特色高质量数字教材生态

历经从静态复制到智慧服务的深刻演进，高等教育数字教材已然站在一个新的历史起点。它不再是纸质教材的附属或替代，而是作为一种集优质内容、前沿技术、多元服务于一体的新型教育基础设施，深度嵌入到人才培养、教学改革和教育治理的全过程。通过对全球发展图景的审视和对中国特色路径的剖析，我们可以清晰地看到，这场由数字技术驱动的教材革命，正以不可逆转之势，重塑着未来高等教育的形态。

5.1. 核心观点总结

本报告通过多维度的分析，可以凝练出以下四个核心观点：

(1) 数字教材已成为新型教育基础设施。其内涵已远远超越“电子书”，演变为一个融合了教育性、技术性和出版性三大属性的复杂生态系统。它承载着教学内容，集成了交互工具，提供了数据服务，是支撑未来智慧教育大厦的数字基座。

(2) 全球发展呈现多元化，中国探索迈向体系化。国际上，美国、欧洲、日本等形成了市场驱动、政策引领、政府主导等不同发展模式，为我们提供了丰富的参照系。而中国在国家教育数字化战略的强力推动下，正走出一条顶层设计、标准先行、产学研用协同的体系化建设道路，政策驱动成为最鲜明的特色。

(3) 技术创新是核心引擎，正从根本上改变教与学。以人工智能、大数据、AR/VR为代表的核心技术，正在将数字教材从一个单向的信息载体，转变为一个能够实现个性化推荐、沉浸式体验、智能交互的智慧学习伙伴，推动教学模式从“以教为中心”向“以学为中心”的深刻转变。

(4) 产业生态日趋成熟，但挑战依然严峻。数字教材市场规模持续扩大，订阅、机构采购等多元化商业模式逐渐成型。然而，标准缺失、版权保护、用户体验、数字鸿沟、协同不畅等系统性挑战，依然是制约其高质量发展的关键瓶颈，亟待整个生态系统共同应对。

5.2. 未来趋势展望

立足当前，展望未来，高等教育数字教材的发展将呈现出四大关键趋势：

• 深度智能化（Deeper Intelligence）：人工智能，特别是生成式AI，将更深度地融入教材的设计、应用与评价全流程。能够与学生进行自然语言对话、协同探究的“教材智能体”将成为现实，实现前所未有的高度个性化和自适应学习支持。

• 无缝生态化（Seamless Ecosystem）：数字教材将不再孤立存在，而是与国家智慧教育平台、高校LMS、虚拟仿真实验中心、开放教育资源库（OER）、图书馆数字资源等实现更深度的集成与融通，形成一个无缝连接、数据贯通的智慧学习生态系统。

• 持续开放化（Continuous Openness）：在政策支持和技术发展的双重推动下，OER运动将持续深入。更多高质量、可复用、可修改的开放教材和课程资源将被创造和共享，这将有力推动知识普惠，促进教育公平，并对传统商业模式构成持续影响。

• 全面体系化（Comprehensive Systematization）：随着实践的深入，国家和行业层面将出台更完善的数字教材标准规范、质量评价体系和审核管理办法。从内容准入、技术接口到应用成效评估，将形成一套全流程、体系化的治理框架，引导产业健康有序发展。

5.3. 路径建议

为抓住历史机遇，推动我国高等教育数字教材建设迈上新台阶，构建具有中国特色、世界一流水平的高质量数字教材生态，本报告提出以下四点路径建议：

1. 坚持内容为王，守住教育初心。在技术日新月异的浪潮中，必须始终牢记数字教材的教育本质。要以立德树人为根本任务，组织最优秀的专家学者，投入最优质的资源，精心打磨教材内容的科学性、思想性和系统性。坚决防止出现技术形式掩盖内容质量、娱乐化冲淡教育价值的倾向，确保教材的核心是育人，而非炫技。

2. 强化协同创新，共建产业生态。数字教材是一个复杂的系统工程，任何单一主体都无法独立完成。必须建立并强化产学研用一体化的协同创新机制。鼓励出版社、高校、科技企业、科研院所打破壁垒，组建创新联合体，在标准制定、核心技术研发、优质资源共建、应用模式探索等方面深度合作，形成优势互补、利益共享、风险共担的良性发展生态。

3. 关注教师发展，赋能教学变革。教师是数字教材能否在教学中真正“用起来、用得好”的关键。必须将教师数字素养的提升作为一项战略性任务来抓。通过系统化的培训、工作坊、案例分享等方式，帮助广大教师理解数字教材的设计理念，掌握其使用方法，并具备利用数字教材开展教学模式创新的能力，使其从技术的使用者转变为教学创新的设计者。

4. 数据驱动决策，保障安全发展。数据是数字教材实现智能化的“燃料”，也是一把“双刃剑”。应加快建立健全教育数据的治理体系，明确数据的所有权、使用权和管理权。在严格遵守相关法律法规、保障师生个人隐私和数据安全的前提下，科学、合规地利用学习过程数据，为教学改进、管理优化和教育决策提供实证支持，真正发挥数据在驱动教育高质量发展中的核心价值。

总而言之，中国高等教育数字教材的发展正处在一个充满机遇与挑战的关键时期。唯有坚持正确的价值导向，凝聚各方智慧与力量，在内容、技术、应用和治理等多个层面协同发力，方能行稳致远，最终建成一个能够有力支撑教育强国建设的高质量数字教材体系，为培养担当民族复兴大任的时代新人贡献关键力量。