近年来多媒体学习的研究主要聚焦于学习的认知过程及情绪对学习的影响。在多媒体学习中,视觉情绪设计是指在教学过程中使用不同的视觉设计元素影响学习者情绪、提高内部动机并增进学习效果的教学设计手段,是学习者获取信息的重要方式。然而,以往研究较多关注视觉情绪设计的情绪效价特性和整体信息传递,忽视了具体视觉元素在整个学习过程中对学习者注意力的引导和眼动层面的视觉认知加工影响。此外,学习材料的呈现步调是学习者与学习材料互动的新兴媒体学习模式,能够对学习者的情绪、主观体验及学习效果等产生不同的影响。因此,本研究采用眼动追踪技术实时记录学习者的视觉认知过程,以在校大学生为被试,通过三个实验,首先验证视觉情绪设计在多媒体学习中的有效性,并探讨视觉元素显著性对学习效果和视觉认知加工过程的影响及学习材料呈现步调在其中的调节作用。本研究主要有以下三个部分:实验一采用单因素（视觉情绪设计:积极、中性）被试间实验设计,验证视觉情绪设计是否会影响多媒体学习中学习者的情绪状态,促进学习效果及视觉认知加工。结果表明,积极视觉情绪设计能够促使学习者在学习过程中维持积极的情绪状态,提高学习动机,降低感知难度,提高迁移测验成绩,但未发现积极视觉情绪设计对保持测验成绩的影响。此外,学习者对积极视觉情绪设计学习材料的总注视时间更长,注视时间占比更大,首次注视时间更短以及注视次数更多。实验二在实验一发现积极视觉情绪设计有助于学习者积极情绪状态的保持和促进视觉认知加工的基础上,采用单因素（视觉元素显著性:高显著性、低显著性）被试间实验设计,考察在积极视觉情绪设计条件下,视觉元素显著性对多媒体学习的影响。结果表明,高显著视觉元素的学习材料能够提高迁移测验成绩,且在高显著视觉元素教学材料上的总注视时间更长、注视时间占比更大、首次注视时间更短及注视次数更多。实验三则进一步探讨学习材料的呈现步调对学习者学习效果和视觉认知加工的影响。采用2（视觉元素显著性:高显著性、低显著性）×2（呈现步调:系统步调、自定步调）两因素被试间实验设计,结果表明自定步调能够促进学习者积极情绪的产生和保持测验成绩的提高。在积极视觉情绪设计中,系统步调条件下,高显著性视觉元素教学材料能够提高学习者的迁移测验成绩,并且学习者在高显著视觉元素教学材料上的总注视时间更长、注视时间占比更大和首次注视时间更短;而自定步调条件下,学习者在视觉元素显著性上的学习结果和眼动结果均不存在显著差异。综上,本研究发现积极的视觉情绪设计能够在学习过程中稳定地维持学习者的积极情绪状态,促进更深入的视觉认知加工,进而提高多媒体学习中迁移测验成绩。同时,显著性能够提高教学材料的吸引力:在积极情绪设计条件下,高显著性的学习材料能够提升迁移测验成绩,并促进学习者的视觉认知加工。呈现步调在视觉元素显著性对多媒体学习的影响中起调节作用,即在系统步调条件下,高显著性视觉元素学习材料可以促进视觉认知加工,提高迁移测验成绩;而在自定步调条件下,低显著性视觉元素教学材料也可以得到更充分的加工。