传统的BBS系统在支持小组在线协作时，不能很好地将学生的实时交互和讨论结果相分离，而且BBS支持的是一个典型的线型异步讨论流程，往往需要同步讨论平台的辅助才能很好地开展在线协作学习。这不仅不利于学生查看小组讨论的进程，也限制了学生在线协作讨论的有效开展。同时，现在计算机支持的协作学习（CSCL）的发展面临着瓶颈--CSCL仍然没有发现适合于协作学习、实现小组交互的分析方法和认知理论框架。所以，如何从认知的角度发现更适合于计算机支持的小组协作学习的理论，并在该理论的支持下开发更好地支持学生小组协作学习的CSCL交互工具成为当今CSCL研究的一项重要课题。　　 本研究借鉴了当今CSCL研究的最新理论成果--群组认知理论，并结合作者长期以来对学生使用BBS系统进行小组协作学习的研究，设计和开发了在线思维导图系统组件来支持小组在线协作学习。在进行教学实验的基础上，以实证研究方法验证了所开发制品的有效性，从而证明了通过使小组协作知识建构过程的显性化可以有效地支持小组协作知识建构的过程。　　 因此，本课题研究的主要目标是，通过设计和开发基于群组认知理论的在线思维导图系统组件，在教学实验应用的基础上以小组为分析单位对其有效性进行实证分析，并探讨小组协作学习的认知过程，从而建立群组认知更为确切的过程模型，为今后的CSCL研究提供更为丰富和成熟的群组认知理论和技术系统。　　 本研究属于开发研究，所以论文首先介绍了所开发系统组件的需求分析、设计思想和实现过程，包括系统的功能模型、对象模型、数据模型、系统架构、开发模式、算法实现等等。接着，详细阐述了所开发制品--在线思维导图交互工具在支持小组协作学习方面的效果验证实验。　　 在验证开发制品有效性的教学实验中，本研究采用实证研究方法，以63名本科生为实验对象，设计了基于在线思维导图交互工具的协作学习活动。通过这一有计划的教学干预，并进行了以小组为单位的实证分析--建立相应的协作呈现标志器，量化小组协作学习的过程，然后对以传统的BBS为协作学习平台的前测结果和以在线思维导图系统为协作学习平台的后测结果进行T检验，在前后测之间存在显著差异的基础上，验证了在线思维导图系统在提升小组协作学习水平中起到了主要作用。　　 本论文的主要内容如下：　　 第一章介绍课题的研究背景、国内外的研究现状，并根据要解决的主要问题，得出研究的主要内容、方法、目的和意义。　　 第二章全面阐述群组认知的基本理论，界定其确切定义，揭示群组认知过程的理论模型，并以此为理论基础总结出适合于CSCL的学习模式和教学策略。　　 第三章系统组件的系统分析和功能设计，提出了其总体设计框架和功能模型，最后还介绍了系统的数据库设计思想和基本结构。　　 第四章系统组件的开发与实现，按照MVC的开发模式分别从系统的模型层、控制层和视图层三个方面来阐述，并对系统主要功能模块的具体实现进行解释说明。　　 第五章教学活动的设计与系统的有效性分析，介绍了基于在线思维导图系统的CSCL学习活动流程，阐述了整个教学实验的各个环节以及实验数据的分析方法。　　 第六章对全文进行总结，提出研究的创新工作，并在分析实验应用效果的基础上得出系统的不足，为后续研究提供方向。