电子教材作为一个较为复杂的系统，其设计和开发尤其需要以系统科学理论为指导。系统科学理论提供了整体原理、层次性原理、开放性原理、最优化原理等基本思想方法。电子教材开发时应注意整体策略、有序策略、开放策略和最优化策略。

（一）整体策略

整体原理强调，只有通过相互联系形成整体结构才能发挥整体功能。按照整体原理，各个要素相互作用、互相关联，结合其他要素才能真正发挥其作用。

1.整体把握电子教材的应用价值

电子教材具有丰富的应用价值，不是静态的“电子化+教材”。教材本身作为一个系统，由于技术要素的融入，其作为课程资源、教学工具的特点更加突出，而且随着硬软件、通信技术的进步，其价值也将不断发生变化。例如，因为显示屏幕有了多点触控功能，学生能够进行文字书写、操作练习、虚拟探究等操作。然而不管如何变化，都需要把其整体价值放在首要的考虑位置，避免顾此失彼，为了突出某些方面的优势而使其他方面受损。

以图片为例，在教材中的作用通常包括以下一些方面：美观、渲染气氛、活跃版面；用作栏目的标志；以图代文，利用直观信息说明问题，形象生动地说明或解释内容；呈现实际生活中难以见到的物质或景象；增加内容的趣味性；显现实验仪器、装置、现象、操作过程和方法；启发思维、丰富想象等。因此，即使是增加一个图片，也要考虑和论证它是否能为内容和效果服务。如果价值不大，可有可无，甚至反而可能造成干扰，就一定弃而不用。

2.在创新与传统之间寻找结合点和平衡点

电子教材开发在开拓和创新的同时，要发扬传统阅读、教学的经验和优势，适当照顾师生的传统阅读和技术操作习惯，平稳过渡和推进。对教师来说，电子教材的应用对其课堂组织和管理能力提出了更高要求。对学生来说，他们也必然需要一个适应过程。另外，对近年来纸质教材发展过程中在形式和内容方面累积的经验，不能漠然置之，完全从零起步，而应选择吸收并结合信息技术进行优化使之发扬光大。

总之，改革的着力点应确定在理想与现实的平衡点、创新与传统之间的结合点，既不能过于超出教师和学生的传统习惯和实际应用水平，也不宜过于迁就现状而限制技术优势的发挥。摆在设计者面前的难题是两者的平衡点不易把握，需要根据实际情况加以分析，结合实验应用的反馈进行调整使之趋于合理。

（二）有序策略

有序原理强调，系统可以按不同角度划分层次，高层次系统由低层次系统构成，低层次系统从属于高层次系统。高层次制约着低层次，低层次受制于高层次，同时保持一定的独立性。按照有序原理的要求，电子教材包含的要素应该有层次地进行安排。以下略举几个方面：

1.有层次地实现电子教材价值

理想电子教材的研发不可能一步到位、一蹴而就，而是伴随着教育理念、教学方式、硬软件技术不断进步而不断完善、不断发展的过程。作为一个多功能、多价值的复合体，在开发时需要对其价值进行合理排序，将关键核心价值（作为教材）置于首位，然后是拓展价值，最后才是衍生价值，不能本末倒置，舍本逐末。从资源角度，电子教材系统的核心价值是学习资源，衍生功能是人与技术、人与人的互动，不能苛求它承担所有教学功能，将其泛化或异化。

2.有条理地设置电子教材内容

在内容的选取上，要有精品意识。《庄子·内篇》就提到“吾生也有涯，而知也无涯。以有涯随无涯，殆已！”意思是人生是有限的，但知识是无限的，用有限的人生追求无限的知识，是必然失败的。对当今信息以几何级数增长的时代更是有警示意义。同样，近两个世纪前教育家斯宾塞有个振聋发聩的提问：什么知识最有价值？设计者在组织内容时应时刻用这个问题提醒自己，力求挑选对学生当前和未来发展有利的知识，以此为载体培养学生的学习能力、学科素养。避免随意增加主观认为有用或有趣的内容，否则极可能使学生在知识的海洋中迷航。

在内容的编排上，应遵循知识逻辑、教学逻辑、学科逻辑和学生的认知发展规律，由浅入深、由易到难、由简到繁，从具体到抽象、从生活到科学、从科学到社会，并重点突出、难点分散、循序渐进，这些方面的要求与传统纸质教材并无二致。另外，电子教材的内容不是线性排列，而是按照树状分支结构，采用超链接的非线性呈现方式，对相关内容进行有机关联、系统组织。需要强调的是，灵活跳转既是优势，但也可能带来问题，如果层次过多，易使学生不知“身在何处”。总之，不能对各种媒体素材“大杂烩”地堆积，否则对学生来说不亚于一场灾难。

3.有机制地组织电子教材开发

相对于纸质教材，参与电子教材开发的人员组成更丰富——学科专家、教材专家、教育专家、技术人员等，开发环节也复杂很多。因此，要保证开发的质量和效率，应制定科学的开发机制，以保证目标准确有效，开发过程中充分调动各方的积极性，发挥各自优势并形成合力，在每个环节都有条不紊地推进，最终达到理想效果。

（三）开放策略

1.教材的“用户自定义”

传统的纸质教材是一种封闭性模式，使用者无法进行任何调整和改动，电子教材在设计时应充分考虑教师和学生的需求，允许其进行“用户自定义”，即在内容和形式上进行合理的调整，形成具有个性化特点，满足其个性化教学和学习的电子教材。

2.突出人机、人际交互

理想的人机互动应充分切合教学和学生认知的科学规律，智能程度高，能自主评判和指导学生的学习。通过人机互动，电子教材对学生的解答及时做出评判，对学生出现的错误进行提示和引导——如同教师的“贴身”辅导。比如，学生学唱歌曲时，音乐电子教材能通过音频比对分析，准确指出存在的不足，是音调高低还是节奏快慢方面的问题。而且还有一个好处是：相比起把错误暴露在教师面前，学生在电子教材面前没有任何顾虑和心理压力。另外，利用电子教材作为重要的信息传输工具，需要突出人际交互功能，实现师生、生生之间的学习指导和同伴互助。

3.使用者参与

要超越传统，拓展创新，必然会面临很多不可知、难以预测的风险。电子教材在设计过程中，如果只有各类专家从自身的专长和经验进行设计，却忽视使用者的感受和建议，无异于闭门造车。应适当吸纳一线教师代表和教研员参与，听取他们的意见并加以分析，采纳合理之处。这样能保证设计更“接地气”，相对平稳和“安全”。

（四）最优化策略

系统中单独的要素并不能发挥整体作用，因此单纯硬件或软件没有任何价值，两者如果不能协调运转也会使其性能打折扣，需要从整体上加以优化，使两者协调运转，相得益彰。因此，在设计时就应充分考虑到开发和使用，分析硬件性能，优化脚本和程序代码使电脑运行更快速稳定，显示更加流畅、逼真。除了硬件与软件的兼容性外，软件与软件之间的协调不应忽视，软件在开发和完善过程中要注意迭代优化。

当然，“最优化”是一个需要不断追逐却难以企及的理想，因为就像世界上没有十全十美的事物一样，电子教材一经问世，就会暴露出这样那样的问题和不足，需要加以修改使之更优。所幸，相比纸质教材，电子教材具有易于修改和更新的优势。但即便如此，考虑到教材的权威性和影响力，在质量上也容不得丝毫松懈。