二十世纪九十年代以来,以信息技术为代表的科学技术得到了迅速的发展并取得了很大的成果,这都对人类的各个领域产生了重大的影响,学习者的思维方式、学习方式因而也有了很大的变化。人类将信息技术应用到教育教学过程之后,便引起了学习环境、学习资源和学习方式等都朝着数字化的方向发展。这便使得许多以学为中心的教学模式在教学中得到了采用,其中,协作学习受到了广泛的关注。但是,相关的教学研究和实践表明,没有特定愿望的活动以及不受任何约束的协作不能够取得预期的学习结果。因此,可以通过在协作学习活动设计领域引入建模方法,采用相关的学习过程建模语言,对学习过程进行结构化描述,以产生可由计算机解释执行的协作脚本的方法来促进协作学习的开展。本文首先阐述了建模领域的相关概念,对教学模式进行了说明分析,在此基础之上进而阐述了教学设计、学习设计以及活动建模概念、特征及研究意义,并对它们之间的关系进行了说明。本文接下来对教育建模语言的内容及特征进行了阐述说明,并进一步对基于一种教育建模语言——荷兰开放大学的EML发展而来的IMS LD规范(学习设计规范)进行了详细说明,包括其发展背景、概念模型、层次、学习单元、信息模型等部分,接着对IMS LD规范与其他的标准进行了比较,并阐述了IMS LD规范中如何实现学习设计。基于对相关概念的了解,以及对IMS LD规范的研究成果及应用情况的总结,在本文的第四章中首先依据前面的分析总结及其他相关理论基础的启示对协作学习进行分析,构建协作学习的过程模型,同时基于对IMS LD规范的研究,从以活动为中心的视角出发,采用相关学习设计工具作为协作学习的建模设计的外在编辑环境,用流程组织协作学习活动,实现对协作学习的形式化表述,促进协作学习的开展和质量的提高,促进教学设计自动化的发展。