核心理念

以高层知识生成器为目标的学习是人类知识高速公路上的学习平台的核心理念。所谓的“以高层知识生成器为目标的学习”就是通过理解和应用高层知识生成器来生成前人已经创造出来的知识，从而进一步将来自己创造知识和创造性地使用知识。“以高层知识生成器为目标的学习”也被称为“深层学习”或者“理解型学习”。“高层知识生成器”包含一般的人类思维方式（批判性思维、系联性思考、分解和综合）、理解型学习（通过搞懂概念之间的联系来学习）、学科思维（数学计算和证明做为思维的语言、数学结构做为描述世界的语言所以数学是科学的语言、涌现性）、学科内的基础而核心的概念以及通过这些概念构建其他概念乃至整个概念大厦的过程和这个建构的理念。这里理解就是通过看到联系，看到概念和思维的层次，来建构整个概念大厦的过程、理念和能力。

基础研究和基础设施建设

人类信息高速公路是指人们可以快速地获取信息的硬件基础设施和内容，内容信息本身当然也包含一些知识，但是其基本的形式是非格式化的自然语言形态。目前这条高速公路已经基本建设完成。 相比于人类信息高速公路，人类知识高速公路还远远没有建设完成。这是“人类知识高速公路上的学习平台”这个系统第一个要建设的基础设施。人类知识高速公路是指：人们可以快速地获取和学习知识的内容基础设计，内容主要是格式化的概念以及概念之间的联系。在学科上，概念包含学科概念、学科大图景（典型研究对象、典型研究问题、典型思维方式、典型分析方法、和世界还有其他学科的关系）、一般性的人类思维方式（批判性思维、系联性思考、成长型思维）和学习方法（理解型学习、机械式学习——练习记忆和提取），关键是这些概念之间要有联系，例如在“典型研究对象”上用“典型思维方式”和“典型分析方法”来回答“典型研究问题”得到学科知识的过程，以及赶过来从这个过程中体会到和总结出来“典型研究对象”、“典型思维方式”、“典型分析方法”、“典型研究问题”甚至一般性的人类思维方式。

习题标注是“人类知识高速公路上的学习平台”这个系统第二个要建设的基础设施。习题标注是指标注好习题到学科概念、习题到学科思维、习题到人类一般思维和学习方法的联系。“人类知识高速公路上的学习平台”沟通了学科概念、研究案例、学科思维、人类一般思维、教和学的方法之间的道路。而习题标注是为了打通从习题到概念、从概念到习题的道路。

人类知识高速公路上的学习顺序算法和检测算法是“人类知识高速公路上的学习平台”这个系统第三个要建设的基础设施。一旦有了人类知识高速公路，就像实际的道路网络，我们就要解决导航的问题，也就是已学会（起点）哪一些想学会（重点）哪一些，学习路径是什么。为了了解已知和进一步根据已知调整学习路径，还需要时不时地做诊断性检测。检测算法就类似于GPS定位。学习顺序算法就类似于导航算法。

学习方法和效果的基础研究是“人类知识高速公路上的学习平台”这个系统第四个要建设的基础设施。在这里，核心问题是，在概念、课程、学科等不同的层次，检验“以高层知识生成器为目标的学习”是否可以帮助学生们学的更好，老师们教的更好。这个教和学的效果需要有可测量的证据，不管是行为证据还是脑活动证据。这个教和学的方法的研究还需要进一步研究如何能够更好地开展“以高层知识生成器为目标的学习”。

功能设计

人类知识高速公路上的学习平台：在构建好的人类知识高速公路（构建完的学科和课程先上）的基础上，在概念、概念联系上放上学习资源（包含概念、概念联系的文本、视频、音频、作业题），并配上一些学习辅助功能模块，例如学习时间和进程记录功能、学习顺序推荐功能、作业提交批改讨论的功能、课程内容讨论功能、学习小组功能、学习效果检测功能（评估性监测、诊断性检测和问题定位算法）。

学习时间和进程记录功能：就是开发用户系统，记录用户学习每一个概念、概念联系及其相关资源的时间，用来给推荐学习顺序和做诊断性检测作参考。

学习顺序推荐功能：根据当前学习者已经掌握的和最需要掌握的内容，来推荐给学习者合适的学习路径。类似于道路网络上的导航，只不过这里是“人类知识高速公路”上的导航。

作业提交批改讨论功能：学习者可以用多种方式——按照每一道题、按照每一次作业、按照参与讨论最多的人等方式来浏览和呈现自己的作业，并发起和参与讨论。老师的批改也是做好数据库的形式，可以多种方式来呈现。

学习小组功能：有共同兴趣的学习者、助教可以组成学习小组，就某部分内容或者整体课程展开讨论，讨论还可以按照问题和章节等分享。

学习效果检测功能：评估性监测就是给一个最终的分数值，看是否达到合格或者优秀的要求；诊断性检测和问题定位算法是对每一个学习者做其哪些掌握了哪些没掌握的检测，做精确的问题定位。例如，学习者某个习题不会做，则可以在习题概念标注的基础上，找到可能的概念上的问题，然后根据这些概念进一步选择合适的问题来确定到底这些概念当中的哪一些有问题。

个性化辅导、个性化教和学功能：对于依赖上面的学习资源还不能解决的问题，学习者或者老师可以提交个性化帮助的需求，在平台上适配合适的其他学习者和老师来做个性化的辅导。

学习资源贡献者市场：这个学习平台，原则上，允许所有用户来贡献学习资源和提供学习辅导服务，只要能够通过平台管理方的认证，无论是学科内容还是学习方法上的认证。顺便，还可以配套这个认证体系开设学习资源贡献者培训服务。

学习者认证系统：这个平台实际上可以独立发挥评估认证的作用，将来可以开展第三方学习内容和学习者的认证服务。