多點觸控使用者介面
長時間以來，鍵盤和滑鼠被用來做基本的電腦輸入工具。但是鍵盤和滑鼠是否為最佳的使用介面，這一點大部分的人都是持否定的態度。所以為了幫助使用者，找到更佳的介面來與3D虛擬物件進行互動，本研究室計畫開發一個「多點觸控 (Multi-touch)」為主的介面設計，來取代傳統的滑鼠和鍵盤。在「多重觸控」的介面開發上，本計畫是以Han (2006)和微軟(2007)所發展的新型觸控使用者介面為基礎，來為使用者提供一個直覺式，可直接用手和實體物件(例如: 畫筆)，對螢幕進行觸控操作。其工作原理，就是使用背投影的Holo-screen、在加上紅外線攝影機技術，和電腦視覺技術來辨識螢幕前的手勢和實體物件的偵測。
即時通訊在合作學習上的應用 
隨著網路科技的發達，寬頻上網已經成為現代人生活中不可或缺的基本工具，也因此帶動了許多網路相關軟體的盛行，而在眾多溝通軟體中脫穎而出的就屬以文字為主的即時通訊軟體，由於它具有即時、快速、低成本及可以突地理限制的特性外，更重要的是免費的。而在即時通訊軟體的使用率上，已經達到了所謂的關鍵多數(critical mass)，同時也跨越了科技使用上的鴻溝(chasm)，成為了現在人生活及工作的一部分。也因為即時通訊具有諸多的優點，因此被應用到各式各樣的應用場合。像是同學及家人間的感情溝通、教育應用的e-learning及企業間的協同合作等等。
即時通訊之所有能夠如此盛行的另一個重要因素在於有「人」的存在。許多人未曾想過，現在世界偉大的Google搜尋引擎幫我們找到大量有效的資料，但是確未曾想過是否可以利用即時通訊清單上「人」的特性，而讓系統或是搜尋引擎直接幫助我們找到的是一個能夠解決問題的「人」而非「資料」！
我們的研究目的在討論如何將這些由即時通訊所組成的虛擬社群，和實體面對面上課的學習社群予以結合，形成一個雙向並且有效的學習方式，進而在非強迫的方式下，提供額外的學習加值服務，促進同學互動並鼓勵學習。
機器人在合作學習上的應用
機器人(Robot)的研究最近一直受到研究學者的關注，並且投入相當多的研究探討機器人對於生活、娛樂與教育等領域的影響。樂高（LEGO）公司和美國麻省理工學院(MIT) 的媒體實驗室(Media LAB)合作研發機器人套件LEGO Mindstorms For School，將人工智慧電腦教具與課程應用在學校的教學，產生很大的回嚮與研究。至於在教育上的應用，主要是在於使用機器人的知識解說，利用生動活潑的動作和語音講解，引起學習者的興趣進而增進知識的接收樂趣。
本研究嘗試發展一套機器人系統中介輔助（Mediate and Assist）合作學習，使得學習者能夠在戶外或是沒有無線網路的情況下，可以利用行動輔具離線瀏覽資訊、文章或捕捉多媒體，進行討論建構(discussing on constructions)與分享建構(sharing on constructions)。
VPen 多媒體網頁註記系統
現代科技日新月異，網際網路的使用越來越頻繁，而網路學習的趨勢日漸明顯，網路無遠弗屆的覆蓋率和電腦系統隨時待命的特性，使得學習的界限越來越模糊，學習者隨時隨地都可以利用簡單的設備連上網路取得數位文件。數位文件已經成為人們主要的資訊來源。在閱讀數位文件時，在文件上加上註記是很多人的習慣，這主要是因為註記可以幫助人們記錄重點、了解概念、方便複習等等。
VPen是一種延續我們平日閱讀習慣的工具，當閱讀數位內容時，利用滑鼠即可模擬平時閱讀紙本教材的「重點註記」及「心得筆記」等動作，甚至可以進行「圖片註記」、「錄音備忘」，這些功能可以幫助我們下次進入同一頁的數位內容時，快速回憶起學習的軌跡與進度，並支援「分享回饋」的功能，實現同儕分享及合作。
「重點註記」
啟動VPen後，點選"HL"(HighLight)/"UL"(UnderLine)並選取適當顏色後，即可利用滑鼠拖曳的動作在數位內容上進行顏色註記
「心得筆記」
每次註記時，VPen會自動出現一個文字框，你可以在上面填寫心得筆記
「圖片註記」
在心得筆記的文字框上點選滑鼠右鍵即可進行「圖片註記」的動作，可任意貼上與主題相關的圖片
「錄音備忘」
在心得筆記的文字框上點選滑鼠右鍵即可進行「錄音備忘」的錄製動作
「分享回饋」
學生只要勾選"Group mode"，即可進入分享介面進行非同步分享及互動
PDA應用在學習上
資訊科技的日新月異，行動設備發展的越來越進步，其普遍性及持有率高，且攜帶方便，因此使用行動設備來輔助管理日常生活資訊漸多。近年來許多研究者也紛紛投入行動設備應用於教學中的研究，行動設備被預期能夠對學習帶來新的學習方式。本研究是在於在PDA上開發一StudentPartner系統，使用者皆可以隨時隨地讀取與輸入資訊，等待行動設備連上網路後，即可以與Server同步二端資料庫的資訊。本研究提出了一個M-CSCL(Mobile Computer Supported Collaborative Learning)機制，讓使用者可以隨時隨地利用行動設備或是Web讀取或輸入資訊，結合了Mobile及Web系統設計一個整合式多媒體行動討論區，將其命名為StudentPartner。在行動設備中，使用者可以利用離線的方式，來存取與新增資訊，讓行動設備的網路不論是上線或離線的狀態，使用者皆可以隨時隨地讀取與輸入資訊，等待行動設備連上網路後，即可以與Server同步二端資料庫的資訊。M-CSCL機制的目的是希望提供使用者在任何地點或時間進行合作式的研究與討論，讓行動設備的使用者不會受到時間與地點的限制。目前開發新的功能為行動設備上對校園地圖做註記點，可共享資訊，未來要應用在華語教學上。
