目前，关于在线学习活动设计的研究已经有很多，但是这些设计效果并不佳，学习者很容易产生“认知超载”现象。这一现象产生的原因归根到底就是，在在线学习活动设计中没有考虑或较少考虑到学习者的认知负荷因素。认知负荷理论深入分析了学习者产生认知负荷的原因，能够为在线学习活动的设计提供指导。根据认知负荷理论对在线学习活动进行设计，以支持和促进学习者的学习，已逐渐成为研究热点。因此，对基于认知负荷理论的在线学习活动设计进行研究，具有重要的理论价值和现实意义。论文采用开发性研究法、设计研究法、系统方法、文献研究法等方法，主要在以下七个方面做了一些研究工作。（1）对在线学习活动设计和认知负荷理论的概述。对在线学习活动的界定、类型、构成要素以及设计进行理解，对认知负荷的定义、测量、类型，以及认知负荷理论的基本观点进行解析。（2）分析认知负荷理论指导在线学习活动设计的必要性和具体指导，提出基于认知负荷理论的在线学习活动设计的整体思路。（3）在分析一般学习活动需求的基础上，结合认知负荷理论，分析基于认知负荷理论的在线学习活动主题的设计要素。（4）构建基于认知负荷理论的在线学习活动主题设计模型。（5）在分析学习活动构成要素的基础上，结合认知负荷理论，分析基于认知负荷理论的在线学习活动过程的设计要素。（6）构建基于认知负荷理论的在线学习活动过程设计模型。（7）系统实例的开发。以《计算机文化基础》在线课程为例，开发基于认知负荷理论的在线学习活动，并进行试用。经过一系列的研究工作，论文取得了一定的研究成果。（1）在对在线学习活动进行理解的基础上，结合对认知负荷理论的解析，分析了认知负荷理论指导在线学习活动设计的必要性和具体指导策略，提出基于认知负荷理论的在线学习活动设计的整体思路和整体框架，即从主题设计和过程设计两方面进行。（2）构建了基于认知负荷理论的在线学习活动主题设计模型。主要包括确定活动单元、初始认知负荷测量、主题目标和内容分析、主题情境和动机诱因设计以及复杂学习活动任务分析。（3）构建了基于认知负荷理论的在线学习活动过程设计模型。其主要包括前期准备阶段、实施阶段、评价总结阶段和必要的学习支持设计。（4）开发了一个系统实例，对基于认知负荷理论的在线学习活动的主题设计和过程设计方法进行了应用，初步验证了该设计方法的可行性和有效性。论文的创新之处在于：（1）在分析基于认知负荷理论的在线学习活动主题设计和过程设计构成要素的基础上，分别提出基于认知负荷理论的在线学习活动主题设计模型和过程设计模型，进而构建了基于认知负荷理论的在线学习活动设计模型。（2）提出了初始认知负荷测量和过程性认知负荷测量方法，分别用以测量学习者的初始认知能力和过程中的心理资源水平。