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在知识社会的今天，知识的建构性、社会性、情境性、复杂性和默会性得到重视，为学习提供了新的见解、方法和手段。整个社会的学习活动在资源、群体、观念、内容和环境上正在发生着变迁，而目前的E-learning系统不能适应这种变迁。随着信息技术和互联网的飞速发展，社会化的潮流越演越烈，社会性软件和Web2.0顺应这种趋势而生。在这种大环境下，本文以国内外近年来有关协作学习、复杂适应系统、认知科学、社会性软件和Web2.0等方面的研究进展为基础，提出需要研究一种充分发挥数字化学习特点，支持社会性群体协作学习和知识共享的环境。在这种环境下，个体能够方便、自由地贡献知识和思想，系统通过对群体贡献进行分析、挖掘并整理成群体的智慧，反过来提供给群体中的个体，即每个人既是贡献者，又是受益者。整个系统中的知识随着贡献内容的变化而不断演化。
本文综合了建构主义和连接主义学习理论，以复杂适应系统的视角进行研究，充分发挥社会性软件和Web2.0的集众人之智慧和相互协作的优势，通过给个体提供协作性的认知建构环境，聚合个体认知建构结果及行为并反馈给个体的方式构建一个社会性群体协作学习与知识共享环境(SGCL)，其创新点主要有以下几点：
(1)在分析社会性软件和Web2.0系统特点以及社会性群体协作学习需求的基础上提出基于Web的社会性群体协作学习与知识共享的研究框架，并进行．系统总体设计。该系统可以解决现有学习管理系统存在的对大群体协作学习支持不足、不能以学习者为中心发展个体认知和领域知识相对孤立的问题，体现了新的学习观的内涵和社会的发展要求。
(2)在左右脑分工理论和双重编码理论的指导下提出以思维导图作为认知建构工具，建构其认知体系的思想，设计了建构环境应该支持的个体与系统间的交互与反馈功能等协作机制，并用Repast仿真模拟。为促进学习者左右脑功能均衡发展和个体认知建构社会性提出一种可行的解决方案。
(3)提出将个体建构的认知图聚合成群体认知图的聚合思想，建立聚合模型、实现聚合算法，并进行实验验证。通过聚合在系统内形成知识、人和资源组成的复杂网络，由此挖掘可以发现知识群、隐性学友群和资源群，解决了少数专家定义知识之间的关系难以形成群体共识以及人为划分知识领域而造成的领域之间难以沟通，难以激发创新性思想形成的问题。
(4)进行原型系统的开发，在系统的可视化开发方面做了大量工作，对本论文的工作给予实践支持。
本文的研究和探索具有重要的理论意义和现实价值：首先，符合了新的认知观对学习的认识以及学习的变迁对信息技术支持的发展需求，顺应了技术本身的发展潮流，代表了学习与计算机技术相结合的研究领域的重要发展和应用方向；第二，为社会性群体协作学习与知识共享提供有效的思路和解决方案，既满足以学习者为中心的个性化学习需求，又符合学习的社会性特性，同时考虑了知识的复杂性和默会性，拓展了相关领域的研究思路；第三，丰富和发展建构主义、连接主义、左右脑理论、显性和隐性知识以及基于Web的图形化和可视化的理论应用和相关技术，可为相关研究和应用提供借鉴和参考。