随着移动互联网技术和无线网络技术的飞速发展,互联网技术近10年中在教育领域的应用也不断增加,对教育起着不可缺少的促进作用。在教育信息化的背景下,信息技术的高速发展对教育产生了巨大的影响,教科书的数字化形态即数字教材,已成为基础教育信息化核心资源和关注热点。数字教材开发是教材出版和网站、软件开发的结合,它既是教材也是教学网站、教学软件,其关注点也从教材的内容和功能的设计逐渐过渡到学习者体验设计上。人们越来越意识到要提高教学质量就必须依据学习者的认知规律来设计数字教材。数字教材的界面是学习者和数字教材交互的直接通道,是数字教材开发设计过程的关键组成部分,会直接影响到数字教材的实用性和学习者的体验度。而一个不合理的数字教材界面设计容易给学习者带来较大的认知负荷,造成学习效率低且体验性差等问题。针对这一问题,本论文从认知负荷理论出发,根据有效控制认知负荷的策略,归纳总结可以降低学习者认知负荷的设计原则,再结合其它界面设计的原则,来达到降低界面认知负荷的目的,指导数字教材界面的优化设计。本研究结合数字教材界面设计的实际案例,对原界面的设计进行主观(NASA-TLX量表)、客观(眼动生理实验)、任务绩效法三种认知负荷测量的评价,通过实验对原界面进行认知负荷的测量评价,找到原界面中存在的设计问题,针对这些问题再结合能降低认知负荷的界面设计原则及要求,对原界面的导航、布局、登录模块等重新优化设计,优化后的页面也用主观(NASA-TLX量表)、客观(眼动生理实验)、任务绩效三种认知负荷测量方法进行评价,通过对原界面与优化后界面的实验数据(如任务完成时间、完成率、注视次数、眼跳次数、瞳孔直径、眼眨次数)进行比较分析,得出学习者的认知负荷是否降低,界面优化设计是否符合学习者的认知规律,优化的数字教材界面设计方案是否优于原界面,且具有更高的可用性。