微精选

教育部等九部门2025年发布的《关于加快推进教育数字化的意见》，明确提出制定数字教材建设和管理规范，分领域分专业开发示范性精品数字教材，进一步凸显了数字教材在推动教学数字化转型和教育强国建设中的关键作用。尽管我国数字教材已从电子化阶段演进到富媒体化阶段，但其发展仍面临着系统性瓶颈^[1]。核心问题在于，现有数字教材大多采用“内容与结构”紧密耦合的单体式架构，本质上仍为纸质教材的数字化翻版^[2]。这种设计虽便于监管，却也严重限制了教学灵活性，难以支撑智能化、适应性的教学发展趋势，无法有效响应不同教学模式对教材动态重组与个性化应用的现实需求，国家对教材进行统一化管理的原则与一线教学应用的多样化需求之间的矛盾日益突出。为破解这一现实困境，本研究旨在探索一种新型的数智教材技术模型，实现教材内容与结构的深度解耦，使得国家监管部门对数智教材“内容”实施统一监管，在保障其政治性、科学性和思想性的同时，依托数智技术赋能，实现教材结构的智能化重组和动态适配，从而切实支撑一线教学的需求与创新，最终推动数字教材向数智教材的跨越式转型。

数智教材的理念应强调个性化、互动性和多样性，允许学生根据自身的学习需求和兴趣偏好定制学习内容，基于学习者画像分析实现内容的动态推荐与适配，并可以根据不同的教学模式和策略进行智能调整，从而支撑教学实践的创新。要突破当前技术模型的局限性以实现上述理念，关键在于构建全新的技术模型架构。据此，本研究设计了一种基于学习元的数智教材技术模型，该模型的核心在于实现内容与结构的深度解耦，即通过对教材“内容”的严格审核来确保其权威性，同时放开其应用“结构”以支持动态重组，从而为一线教学的灵活性与个性化创新提供坚实的技术支撑。

（一）定义与核心特征

数智教材是依据国家课程标准，在教与学的理论指导下，利用数智技术实现对文本、图像、音频、视频、仿真实验、学科工具、教学活动等多模态教学资源的智能化整合与动态优化，能够以分布式服务方式嵌入各类教学平台与智能终端，具备学习者建模、认知适应、智能推荐等能力，形成满足课程多样化教学需求的结构化、智能化、自适应教学服务系统。其本质是一个融合内容、功能与数据的智能教学服务单元，体现了从“数字资源”向“智能认知伙伴”的转型。它具备教学性、互动性、多态性、适应性、出版性和可监管性，能够满足不同用户个性化的教与学需求。

教学性是数智教材的根本属性，体现其作为教学内容载体对实现教学目标的核心支撑作用，具体表现为明确的教学目标设定、科学的教学策略与资源整合。互动性通过构建人机交互与人际协作的双重通道，借助虚拟仿真、智能对话和协同批注等功能，推动教材从静态知识载体向动态共创空间转变，促进学习者的深度参与。多态性赋予教材根据教学场景与用户角色动态调整内容组织形态与交互方式的能力，实现智能化适配。适应性指基于学习者画像并动态调整内容与结构，为个性化学习提供支持。出版性保障教材作为规范教育产品的质量可控与内容合规，同时通过可交易机制促进教育资源的有效流通与生态发展。可监管性则是在支持教材形态多样发展的同时，确保其符合国家教育标准与质量要求，是数智教材真正服务于一线教学需求的关键保障。这些特性相互关联、协同作用，共同构成了数智教材作为新一代教育核心载体的整体能力体系，推动教材从静态知识载体向智能、开放、可信的教学服务演进。

（二）技术模型

基于“学习元”国际标准^[24]所提出的学习元模型^[25]是构建数智教材理论与技术的基石，该模型的核心在于实现了学习资源内容与结构的松耦合，这一特性使得监管机构可以聚焦于教材内容的审核，同时允许其表现形式（即结构）根据不同设备、平台和教学场景灵活变化，从而在保证内容权威性的前提下，支持教材的多态性与可监管性。此外，学习元还能够将教学活动（如虚拟实验、协作讨论）本身封装为可复用的组件，为构建深度的、情境化的互动性提供了基础。

学习元模型的三层聚合机制为实现教材内容的动态组织与灵活演化提供了重要基础。该机制首先将学习目标、语义信息、多媒体内容和教学活动等要素围绕某一知识点聚合为独立的学习元；其次，通过语义关系将多个学习元联结成系统化的知识群；最后，多个知识群在顶层可进一步汇集成覆盖更广的知识云，以支持专题化和宏观层面的学习。这种结构化的聚合机制，使数智教材既可适应碎片化、个性化的学习需求，也支持整体性、系统化的知识建构，有效兼顾了教学的系统性与不同情境下的适应性。在该框架下，数智教材本身被视为符合出版规范的学习元，其内容的版权、质量和准确性也得到了保障，满足了出版性的要求。

基于学习元构建的数智教材技术模型，其运行逻辑与核心架构可围绕教学与学习需求感知、内容动态生成两个层面进行阐述（如图1所示），这两个层面共同构成了一个高度灵活、自主适应的智能教育内容生态系统。

1. 教学与学习需求感知

技术模型的第一个环节是精准、多维度的教学与学习需求感知。模型以教师和学生的实际需求为起点，通过智能化的感知层，将教学与学习的需求从表层引向深层。一方面，模型直接接收教师发布的显性教学需求（如课程主题、教学状态、所使用的教学策略等）和学生提出的显性学习需求（如了解知识点、探究学习等）。另一方面，通过情境感知与交互记录，模型能够实时捕捉学习者在与教材互动过程中产生的海量行为数据与状态信息，并将其汇聚至教育云中心。在此基础上，利用深度学习与学习分析技术构建动态的“学习者认知地图”“学习者画像”，可以对学习者的认知状态与个体特征进行精准建模，从而挖掘出学习者的隐性学习需求（如潜在的知识薄弱点、认知风格偏好等）。这一感知过程，将零散、多源的需求信息，转化为结构化的、可供机器理解的教学意图指令，为后续的动态内容生成提供了精准的输入。

2. 动态内容生成

在精准感知意图的基础上，模型进入核心的动态内容生成环节，其本质是依据实时的需求，将规范标准化的内容要素动态组装为高度适应性的数智教材。这一机制的实现得益于前述的学习元模型。学习元模型是一种适应性学习资源模型，实现了学习资源内容与结构的松耦合，其包含两个部分：学习元动态结构和学习元容器（Container）。其中，学习元动态结构表征了教学设计过程中的结构要素，学习元容器表征了支撑每个教学流程内容选择的素材库和知识库。考虑到数智教材与其他学习资源的差异性，需在学习元动态结构与学习元容器的基础上，重新定义并细化数智教材的动态结构与容器要素。

数智教材资源模型由学习元模型演化而来，其核心目标是为多样化的学习场景与用户角色提供多态化的数智教材（如图2所示）。在学习元模型中，动态结构主要表征教学设计中的结构要素，而在数智教材资源模型中，这一动态结构演化为数智教材动态模板。动态模板是数智教材的聚合模型，它定义了针对特定教学模式（如自主学习、探究式学习、项目式学习等）和用户角色（如学生、教师等）的教材框架，并明确包含了页面结构、呈现样式、交互逻辑、导航模式等核心组成要素，为教材内容的组织提供了结构化框架，其内部还集成了作为“教学大脑”与“编排引擎”的教学策略库。教学策略库中存储的并非简单的教学方法列表，而是一系列经过教育理论验证并凝结了大量教学实践经验的结构化、可操作的教学策略。每一个策略都需经过教育专家团队的审核与认证，以确保其在指导内容编排时，能够导向科学、有效的教与学过程。学习元容器概念，作为支撑任意教学流程内容的素材数据库，在数智教材模型中演化为数智教材容器。数智教材容器基于预定义的结构、实体资源和元数据规范，集中存储构成教材的所有内容要素。容器内不仅包含构建教材所需的资源、工具、服务和活动等实体内容，还依据设计的描述框架对这些内容进行了详尽的信息标注。为了高效支持教材的动态生成，数智教材容器被进一步封装为两个核心子库：数智教材版式库和数智教材内容库。

数智教材版式库专注于教材的呈现层面，它是一套集成化的布局方案集合，决定了教材内容在电子设备上的视觉组织方式。版式库包含多种布局模板，用于规划和协调文本、图片、音频、视频、动画等多媒体元素的位置与风格。依据数智教材版式库，模型能够智能地根据用户终端、教学模式、教学策略、教学目标和教学内容的特点，推荐适配的版式方案。数智教材内容库则是技术模型的核心内容仓库，它采用结构化和层次化的方式组织、分类和存储教材的所有实质性内容，包含面向不同特征学习者多个具体的教学资源实体（如文本、图像、音频、视频、互动活动等）及其关联描述。作为一个集成化的存储管理系统，内容库负责存放和管理构成数智教材的各种基础资源、工具和服务。此外，内容库还为每个存储的资源配备了描述其属性、特征及关联信息的元数据，从而支持对教材所需各类资源的高效存取、组织、管理和更新。

依托版式库和内容库这两个核心容器，数智教材资源模型实现了强大的动态组装与生成能力。该动态组装机制首先根据实时的教学需求与用户要求，通过需求特征提取与分析，从教学策略库和教材版式库中智能匹配出最适宜的教学策略与布局模板。随后，被激活的教学策略将依据其内置的教学逻辑与流程，主动地从内容库中进行资源抽取与聚合，筛选并组合出符合当前教学环节所需的资源、工具、活动与服务。最终，这些经过策略性编排的内容要素，将被精准注入并封装进先前选定的布局模板所定义的结构框架中，实时生成一本结构清晰、内容适配、符合特定教学场景的数智教材实例（如图3所示）。这种机制使得教材的结构和呈现方式能够灵活调整与定制，以满足多元的教学需求和学习风格。

内容与结构的深度解耦，赋能新时代数智教材实现了前所未有的动态生成与多态呈现能力。这些能力在赋予教与学极大活力的同时，也对内容的规范性与权威性保障提出了严峻挑战。传统的静态内容审核范式，显然无法对一个持续演化、形态多样的智能教学系统进行有效治理。构建一种适应其动态本质的创新监管模式，成为确保数智教材健康发展的关键基石。据此，本研究设计了以“人机协同”和“众包监督”为核心的监管模式，通过将监管重心从事后审核转向过程中的动态治理，聚焦构成教材的、标准化的容器及各类教学工具在应用过程中生成的动态内容，从而实现对数智教材内容本体的高效能监管。

（一）监管体系

数智教材的监管模式通过一个多层次、多主体协同的体系来具体实现，如图4所示。对于监管者来说，内容监管是最关键的，而版式则可次之，数智教材的内容是在云服务平台容器中的，在用户需要时动态组装的，而不像传统电子书，内容在千万个终端上，数智教材内容与结构分离的特征，可以构建出“分布出版—集中监管”的有效体系。该体系以国家统一的数智教材监管平台为枢纽，要求所有参与数智教材出版的出版社接入此平台，形成集中化、标准化的监管网络。在监管机制上，采用人工智能自动化监管与多主体人工监管相结合的人机协同方式，并利用区块链技术保障监管过程的安全性和可追溯性，同时要求出版社强化其自主监管责任。

该监管体系的核心架构与运行机制包括以下方面：首先，由国家教育主管部门主导建设统一监管平台，集成人工智能与大数据等先进技术，确立技术规范与安全标准，为高效处理与分析海量教材资源提供基础。其次，出版社的数智教材内容容器需接入该平台，依托“人机协同”机制开展审核。人工智能负责对数智教材容器中的内容及授权教学工具动态生成内容进行自动化分析，识别知识关联、准确性及结构等问题；专业监管人员则依据平台提供的详尽数据报告和智能分析结果开展深度审核与决策，确保权威可靠。此外，出版社也需在平台框架下建立内审机制，对版权、排版与内容质量等进行自查，构筑多级监管防线。最后，审核通过的内容将经云服务进行标准化处理与授权分发。

在整个体系中，区块链作为底层支撑技术，凭借其分布式、不可篡改和可溯源的特性，全面保障监管链安全可靠运行。该技术不仅服务于版权确权与防盗版，还将审核通过的内容关键信息锚定上链，形成不可篡改的“合规内容资源池”，为后续的动态组合与使用提供信任基石。同时，所有关键的监管操作与决策均会被记录上链，保证整个审核过程和历史记录的透明可信。此外，在涉及学习者数据流转与使用的环节，区块链技术可通过加密和匿名化等手段，为学习者的个人隐私和敏感数据提供强有力的保护屏障，确保数据安全贯穿教材使用的始终。

（二）监管流程

数智教材“分布出版—集中监管”的模式，具备“两个环节”和“两种形态”的特点，内容如图5所示。

此监管模式将监管流程划分为出版前和出版后两个模块，分别使用不同的监管方案，如图6所示。出版前审核阶段采用人机协同机制，对待出版的数智教材容器中的内容及拟集成的教学工具与动态生成内容进行严格审查。智能监管平台首先基于规则库与语言模型自动检测拼写、语法及引用错误等客观问题；在主观内容审查层面，借助大语言模型进行价值观倾向、科学严谨性及文化敏感性等方面的语义分析与风险识别。通过智能审查的内容随即进入专家复审环节，专业人员依据监管平台提供的智能分析报告核查媒体质量、版式规范，并对教学目标、知识结构与活动设计等进行终审，特别对高风险内容予以人工核定。最终审核通过的资源将被注入数智教材容器中，并进行数据上链存证，形成可调用的合规资源池。

在数智教材完成出版后，启动使用中的众包监督机制，监管重点延伸至教材使用中动态产生的新内容。当用户使用过程中产生新增资源时，系统复用出版前的智能审核技术进行筛选，仅合规内容可纳入数智教材容器。这些新增的合规内容在嵌入教材、丰富学习体验的同时，也需经过区块链进行存证，成为可信教材内容的一部分。此外，平台开放用户监督通道，允许通过评论、批判等形态反馈问题，群体协同质量控制等机制实时收集分散意见。这些数据经大语言模型预处理，通过语义聚类识别高频争议点与潜在风险项，并推送至专家决策端，经专家判定有效的意见将触发内容优化流程，将更新后的资源重新注入数智教材容器中实现持续迭代。

当技术创新与监管体系共同确保了数智教材内容在动态生成与多态呈现中的权威与合规后，其价值的最终实现与普及，则依赖于一个能将其高效传递至终端用户并支撑产业可持续发展的创新出版机制。健康的出版生态，才能使数智教材实现可持续发展。传统的、基于静态封装和一次性交付的出版模式，已无法支撑这种以服务化交付为核心的新形态教材的流通与价值创造。因此，本研究进一步提出了与新时代数智教材特性相匹配的出版机制，核心在于依托内容与结构的深度解耦，构建连接监管、出版与流通的可持续生态链。新时代数智教材的出版关系如图7所示。

该出版机制在既定的监管框架下运行，其核心载体是经过授权的出版平台及其管理的数智教材容器。具备资质的出版社负责建设并运营出版平台，其核心职能是管理与维护经过监管审核的、存储于容器中的核心内容要素。出版平台并非直接面向最终用户提供教学服务，而是作为数智教材内容的源头和服务中心，对接统一的监管平台，确保所有内容，包括后续更新的内容均持续符合规范。出版平台并不销售静态教材副本，而是提供基于容器内容的、动态的教材组合与访问服务。

教材的流通与发行使用则通过多元化的教学平台实现。各类教学平台，无论是区域级、校级平台，还是由出版社或其他教育科技企业运营的平台，均可作为分销渠道和教学环境提供者，通过标准接口与出版平台连接。当用户在其选择的教学平台上访问数智教材时，该平台并非从出版平台中获取一份完整的静态教材拷贝，而是实时向出版平台请求一个包含结构化描述信息的“教材壳”。这个“壳”指明了在当前教学情境下（基于用户角色、学习目标、教学策略等）所需的数智教材容器内容要素及其组合逻辑。

出版平台收到请求后，依据“壳”的描述，智能地从自身监管合规的容器中精准抽取所需的内容要素，并动态组装成用户适配的教材实例，实时传输至用户所在的教学平台进行呈现和交互。最终，用户感知到的是一本即时生成、结构完整、内容适配的教材，但教材的内容实质上始终存储在并受控于出版平台的容器之中。这种内容与结构分离的架构，使得出版社能够持续保有内容的控制权，并能通过出版平台提供的多样化增值服务（如内容更新、个性化定制、高级互动工具接入等），实现可持续收益。

在市场服务层面，该机制为出版社提供了灵活且可持续运作的空间。首先，出版平台内置的版权管理系统和区块链技术，为数智教材容器内容提供了坚实的知识产权保护。其次，该机制支持出版社依托各类教学平台渠道，采用多样化的商业模式实现收益。出版社可基于订阅服务、按次访问或提供特定增值功能等方式进行灵活定价与授权，从而构建可持续的盈利来源。教学平台作为渠道伙伴，也可集成多家出版平台的服务，为用户提供丰富的教材选择。最后，用户在使用过程中产生的反馈或工具生成的新内容，经监管审核后，可通过众包机制回流至出版平台，驱动数智教材容器内容的持续优化，形成内容生态的正向循环。

对于最终用户而言，教材的获取与使用流程在便捷性与安全性上实现了统一。用户通过其熟悉的教学平台访问教材，首先需完成统一的身份认证与权限验证。一旦验证通过，用户即可在其授权范围内访问所有教材资源，并享受与出版平台容器内容实时同步的最新学习体验，确保学习过程的连续性和信息的时效性。整个访问与内容传输过程均采用加密等技术手段，有效保护知识产权，杜绝盗版传播风险，确保了用户访问的是可信的、未被篡改的权威内容。

总的来说，新时代数智教材出版机制，依托“内容”与“结构”深度解耦的架构，构建了一个以授权出版平台为核心、多元教学平台为渠道、监管贯穿始终的可持续生态链。该机制重塑了教材的流通与使用方式，推动出版社由“内容销售”向“内容服务”转型，并通过订阅制、按需访问及增值服务等模式，为出版社提供可持续的商业模式与清晰的发展路径。与此同时，该机制确保了教育资源在灵活适配多样化教学需求的过程中，其唯一的源头、版本、质量与版权始终清晰可控，国家可以实现统一规范监管。这一创新范式，为教材的数字化转型与大规模个性化应用，奠定了坚实的流通基础与可信赖的内容保障。

数智教材的“内容”与“结构”深度解耦的技术模型，不仅是应对“统一监管”与“多样化应用”核心矛盾的技术模型革新，更是一次旨在重塑教材生产与应用关系的理念探索。它在确保内容权威性的前提下，将教材的组织权与创生权适度回归教学一线，为实现高质量的个性化教育提供了可参考的实践路径。然而，这一范式的实现并非单纯的技术升级迭代，而是一项涉及多方协作的系统工程。它不仅对支撑动态生成与智能监管的底层技术提出了持续演进的要求，更需要出版、技术、教研与管理等各方主体在全新的生态中，重新界定角色、磨合机制、协同创新。正因如此，“数智教育”的大趋势需要各方积极响应、不断创新。相信以前瞻性的视角和科学的态度对数字教材进行建设与管理，将会为教育的发展与变革提供全新的支撑和推进作用。

【参考文献】