在传统知识学习和知识管理模式下，用户查找知识时往往与需求相差很大。这是由于传统知识表示没有和语义描述融合，而仅仅是基于关键字查询，从而导致很多的无关结果。另一方面是由于知识共享的粒度大多基于文献，文献中包含的可以细分的知识单元无法单独用于共享。传统的知识库系统没有一种统一的知识描述结构，从而导致了各系统间难以交互操作与共享。因此研究知识的统一表示和知识库的建模具有很强的理论和实际指导意义。本文在本体描述逻辑理论的基础上提出了基于本体论建立知识元本体，定义了知识元本体的框架语义词汇。在知识元本体中将知识元定义成具有完整的知识描述表达的知识单元；知识元是知识库的构成单元，也是知识共享单元。根据知识结构组织的方法和自然界物质合成的原理，定义了知识元间的“有成员” (hasMember)关系，知识元通过有成员元关系可以定义新的内容更丰富的复合知识元。根据人们学习和发现知识的过程，定义了知识元间的“有基础”(hasBaseKE)关系，通过知识元有基础知识元关系和有成员关系可以将知识库体系拓展成知识树空间。本文还对基于知识元本体的智能化学习系统做了分析和设计的研究，使用智能化学习和智能测试用例论证了基于知识元本体建立的知识库可以开发出智能化学习系统、细知识粒度的知识检索系统等。可见，知识元本体研究和知识库建立具有很大的实用价值。