1. 人工智慧的科教應用(AISE: Artificial Intelligence in Science Education)
- 開放式問題之自動評分模型
- 多模態資料預測模型
- 小樣本最佳化建模
- 自然學習情境之動態興趣區(Dynamic AOI)自動化分析
2. 數位學習動態認知歷程與眼動方法論（Eye-tracking）
- 完整問題解決的動態認知歷程解題歷程分析(CPS: Complete Problem Solving)
- 圖文整合之多媒體教材設計
- 紀錄視覺注意力以追蹤診斷認知負荷
- 眼動儀、手寫設備與數位學習系統整合
3. 教育的量化方法（Quantitative Research Method）
- 高維度教育大數據之資訊探勘
- 統計、資料探勘與機械學習整合進行學習分析(Learning analytics)
- 無人化統計分析、智慧資訊視覺化
- 多層次結構方程模式 (Multilevel Structural Equation Modelling)