多媒體與交互技術驅動下的教材設計創新研究

摘要：教育信息化的發展使得多媒體和交互技術在教育教學中被廣泛使用，對教材設計也提出了全新的要求。文章探討了多媒體與交互技術在教材內容呈現、交互功能設計和情境創設等方面帶來的創新；分析了教學資源整合、師生技術適應性和資源實用性等方面面臨的挑戰；提出了構建技術支持體系和加強教師培訓等應對策略。研究表明，多媒體與交互技術為教材設計帶來變革，解決技術應用難題，實現技術與教學融合，是促進教育現代化的關鍵。

關鍵詞：多媒體與交互技術；教材設計創新；內容呈現；交互功能；情境創設；應對策略

中圖分類號：TP37" " " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）23-0098-03

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

隨著教育信息化的快速發展，在線教育用戶規模不斷擴大。根據中國互聯網絡信息中心（CNNIC） 發布的近7年《中國互聯網絡發展狀況統計報告》中中國在線教育用戶規模數據可見，除了2019—2020年受疫情影響在線教育用戶出現激增，用戶規模均呈現穩定增長的趨勢，見圖1。在此背景下，各種基于多媒體與交互技術的教育應用，如虛擬實驗室、在線協作平臺等不斷涌現，這些應用不僅創新了教學內容呈現方式，也為個性化和遠程學習等新型模式提供了支持，但同時也對教材設計提出了新的挑戰。然而，面對多媒體與交互技術帶來的機遇與挑戰，如何創新教材設計，以更好地服務于教育教學，成為亟待解決的問題。

1 多媒體與交互技術在教材設計中的創新應用

1.1 教材內容呈現的多元化與動態化

1.1.1" 多媒體元素融合：豐富教材內容表現形式

多媒體與交互技術帶動的教材設計創新還體現在多媒體融合實現了教材內容呈現手段的豐富。教材內部可以將文字、圖像、音頻、視頻等多種媒體相互搭配，構建更為豐富、直觀、生動的知識呈現手段，有利于增加學生學習中的體驗度和學習實效。例如，在歷史教材中，可以加入歷史人物的音頻資料、歷史事件的視頻片段、歷史場景的虛擬重建等，使學生仿佛身臨其境，更深刻地理解歷史[1]。

1.1.2 動態內容更新：保持教材知識的時效性

在多媒體技術及交互技術出現以前，傳統的教材很難及時更新，許多知識由于更新不及時，會出現教材內容與實踐脫節的問題。由于多媒體技術及交互技術的應用，教材內容可以實現動態更新，引入最新的知識成果和新案例。例如，在醫學教材中，可以通過鏈接嵌入最新的醫學研究成果和臨床案例，還可以通過人工智能分析程序，幫助學生分析診斷最新案例，培養臨床思維能力。此外，還可以在一些教材中實現人工智能技術內容的動態更新，如人工智能系統對學術文獻、行業報告等信息源進行信息收集，發現與教材相關的內容時，則自動更新內容。

1.2 交互功能設計：增強學生參與度與學習自主性

1.2.1 人機交互設計：個性化學習體驗的實現

通過交互設計實現個性化學習的“微學習”和“自助學習”，借助智能推薦交互系統，精準推送學習內容，從而滿足學生學習多樣化的需求。首先，對于交互界面來說，需要以“簡潔”“直觀”“易用”為主旨進行設計，設計需契合學生的交互設計規范，力求交互設計簡單、易學、易操作，使用人性化、簡潔的符號與圖示，易于學生識別。其次，交互的配色也是重中之重，因為不同色彩有著不同的作用，會給人們帶來不同的心理感覺，根據教材內容特點和教學目的，選取恰當的色彩搭配[2]。最后，智能推薦交互是實現個性化學習的核心技術，根據學生的學習數據反饋信息，包括學習進度、作答情況、學習時長、瀏覽記錄等內容，分析學生學習數據，了解學習情況，分析個性化學習目標，再推薦適合學生的學習信息。

1.2.2 人人交互促進：協作學習與知識共建

在教學過程中，借助在線討論區、小組協作項目等功能，突破學生之間的時空壁壘，促進學生之間的思想交流與協作，培養學生團隊協作、善于溝通的能力，實現知識的共同建構。

①在線討論區。學生可以在討論區與小組成員就課本中的知識點、學習過程中存在的問題、自己的見解和思考等開展討論。教師可以在討論區設置相關的討論話題，引導學生積極參與討論中來，及時了解學生的討論進展，點評、指導學生的觀點，幫助學生糾正錯誤的理解，引導學生展開更深層次的思維。

②小組協作項目。通過小組協作項目，學生可以完成一個共同的學習項目，在合作完成該項目的過程中，互相學習，互相協助，培養學生的團隊協作意識和解決問題的能力[3]。

1.3 情境創設與模擬：深化知識理解與應用

1.3.1 虛擬現實（VR） 與增強現實（AR） 技術應用

VR虛擬現實和AR增強現實技術作為多媒體、交互技術中的前沿應用，在教材中具有特殊優勢，能為創設身臨其境的學習環境提供幫助，使學生能夠進行實際操作，加深對知識的掌握和應用。虛擬現實技術為學生提供了一個完全虛擬的環境，讓學生對學習內容產生真實感，并參與其中，進行沉浸式學習。例如，在醫學教育中，利用VR技術構建虛擬手術平臺，使醫學生在安全的環境下進行手術操作練習，熟悉解剖結構，掌握手術技巧。傳統的醫學教育主要依靠醫學教材理論學習和有限的臨床實習，學生在真正手術前缺乏足夠的操作機會，且在手術時操作不當會造成比較嚴重的后果。但利用虛擬現實技術，醫學生可通過手柄等設備在虛擬手術平臺上進行不同手術的操作，在觀察手術部位的解剖結構時，如進行模擬心臟手術的練習，能看到內部心臟結構、血管分布等，還可以進行類似手術操作中的切開組織、縫合傷口等動作，通過操作的準確性及規范性對操作結果進行實時反饋和評分[4]。

1.3.2 案例模擬與問題解決：培養實踐能力

設計模擬真實情景案例以及問題，讓學生將所學知識運用于解決實際案例問題，這樣有利于培養學生實踐能力和解決問題的能力，使學生能夠更好地適應未來社會的需求。例如，在機械設計課程中，教師可以提出具體的機械系統設計需求，學生根據所學知識，利用多媒體教材提供的三維設計繪圖軟件和力學分析軟件，進行零件設計和分析，模擬零件的實際工作狀態，解決設計中遇到的問題，不僅鍛煉了實踐能力，還能充分發揮創新思維[5]。

2 多媒體與交互技術驅動教材設計創新的挑戰

2.1 技術應用與整合難題

教材設計中使用多媒體與交互技術會碰到許多技術上的問題，這給教材的編撰和使用造成一定的不利影響。其中最明顯的就是技術兼容性問題。由于多媒體和交互技術往往由不同的供應方提供，它們的技術標準和接口也會有所不同。將多種技術納入到同一部教材中，容易造成兼容性問題。比如，某些VR設備與教材軟件的兼容性不好，從而導致教材軟件在使用VR技術呈現教學內容時出現畫面卡頓、聲音不同步等問題，影響學生的學習體驗[6]。此外，由于技術不斷更新，教材對設備也會產生一定的不兼容性。當教材采用了新的技術標準后，一些老的終端設備可能無法支持新技術，無法正常使用教材。這不僅造成了一定的浪費，影響了教師的使用便利性，也增加了學生及其家長的經濟負擔。

2.2 教師與學生的適應困境

在傳統的教學模式中，部分教師習慣以自身為中心開展授課活動，教學方式多側重講解教材內容。而多媒體與互動技術支持下的教材是以學生為主體進行學習，這就導致教師必須更新教學觀念，從教師主體轉變為學習主體。一些教師，尤其是年齡較大的教師，對現代技術的接受度較差，在進行教材學習和操作時，往往操作水平較低，難以通過電子白板進行觸摸操作，難以通過教學軟件設置具有交互功能的操作，以及在使用在線學習系統時遇到無法登錄、登錄后無法上傳和下載文件等一系列問題，導致教師在應用新教材時會存在較多的技術難題[7]。

對于學生而言，適應新學習方式也存在一定的障礙。學生長期以來習慣于課堂式教學，所學內容由教師在課堂中教授，教學方式偏向于被動型，學生的學習自主性相對較差。在多媒體與交互式技術支持下的教材要求學生具備較強的自學能力和篩選信息的能力，學生須學會自主選擇、安排自己的學習內容，控制學習時間，學會從海量的多媒體資源中選擇有價值的知識。這就對一些學生形成了一定的挑戰，學生在面對巨大的學習資源時往往不知所措，不知從何下手。

3 多媒體與交互技術驅動教材設計創新的應對策略

3.1 技術支持與培訓體系構建

其一，組建專業技術團隊。團隊成員包括擁有計算機技術、多媒體技術、教育技術等相關專業知識的人員，他們具備扎實的理論基礎與豐富的實踐經驗。該團隊負責解決教材設計和使用中出現的技術問題，并與教材編寫人員緊密配合，確保各種形式的多媒體技術、交互技術等穩定高效地融合于教材之中。其二，對教師進行全方位的技術培訓。培訓內容包括介紹多媒體技術的原理、特性，交互技術的種類、工作方式等，讓教師對這些技術有深刻的認識；通過培訓使教師熟練掌握電子白板、教學軟件、在線學習平臺等多種教學設備與軟件的操作；安排實際操作演練、案例分析環節，幫助教師掌握其基本操作、功能設置以及常見問題的解決方案；引導教師學會將多媒體與交互技術運用到教學過程中，以及如何設計出具有創意且實效性強的教學活動[8]。其三，為學生提供培訓。通過專門的信息技術課程系統地向學生傳授信息技術基礎知識與技能；舉辦技術講座，邀請知名專家介紹多媒體與交互技術的發展與應用情況，拓寬學生的視野；組織實踐活動，為學生提供實際操作機會，加深其對這些技術知識的理解，增強其運用能力。

3.2 教學設計與教學方法創新

在多媒體與交互技術引領教材設計創新的進程中，唯有將多媒體與交互技術與教學設計和教學方法相結合，才能激發學生的學習興趣，培育學生的創新思維與實踐能力，實現教學目標的有效達成。例如，在歷史學科中，教師可以借助多媒體技術，為學生創設豐富的項目情境，引導學生探究古代文明的盛衰興亡。學生以小組協作的形式，利用在線討論版和協作工具，制定項目方案、收集資料、分析問題并提出解決方案[9]。這樣的學習方式不僅讓學生在實踐教學中掌握歷史知識，還鍛煉了學生與人交流合作的能力及問題解決能力[10]。

4 結束語

本文通過分析多媒體與交互技術在教材設計中的創新應用，探討了其面臨的技術應用整合難題以及師生適應困境，并提出構建技術支持與培訓體系、創新教學設計與方法的應對策略。多媒體與交互技術驅動下的教材設計創新意義重大，是推動教育變革的關鍵力量。未來可深入探索技術與教材融合的深度和廣度，例如如何將新興技術更自然地融入不同學科教材，以及持續優化師生培訓模式，提升其技術應用與教學融合的能力，推動教育事業朝著更高效、更智能的方向發展。

參考文獻：

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[7] 包懷晉.人機交互技術在制圖教學實踐中的應用[J].集成電路應用，2023（3）：144-145.

[8] 李建，山笑珂，周苑，等.多媒體技術基礎與應用教程[M].北京：機械工業出版社，2021.

[9] 劉青，楊曉峰，張夢蕾.多媒體時代下高校多模態化口譯教材出版策略探討[J].榆林學院學報，2018，28（4）：67-69.

[10] 蔡金玲.三維引擎技術在三維多媒體課件開發中的應用研究[D].廣州：華南理工大學，2014.

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