數位技術研發及整合計畫旨在研發數位學習所需的學習環境與工具，包括一對一數位學習環境、教育人機互動等研究主軸。一對一數位學習就是指一個學生至少使用一個具無線連線能力的輕便裝置來學習。對內學習輔具透過無線網路，以及學習伺服器進行各項教學策略及學習活動；對外則可以透過網際網路存取各項網路上的學習資源，以及讓學生參與網路學習社群的各項活動。
教育人機互動也是數位學習另一重要的研究主軸。將來電腦晶片是無所不在內嵌於我們生活的週遭之中，使得室內及室外大自然環境成為一個巨大的實驗室。學生使用行動裝置後，能與週遭實物產生具知識性的互動，以實現情境式學習。
另外，卓越數位學習科學研究中心運用影音與視訊處理，語音辨識、行動科技、機器翻譯、自然語言處理、資料探勘及機器學習等技術，發展新興科技之創新科學學習環境。
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