School management information systems: Challenges to educational decision-making in the big data era
尽管学校管理信息系统（SMIS）的好处，数据驱动的学校文化的概念未能实现许多教育机构。大数据时代的数据质量所带来的挑战阻碍了许多学校实现SMIS的真正潜力。本文分析了SMIS的用途、特点和制约因素。本文提出了一个五阶段的概念模型，以帮助管理员作出及时，高质量的决策。本文通过建立教育决策模型，丰富了大数据时代SMIS应用的理论图景，为未来的研究奠定了基础。
2019-04-17 cs.CY
Patterns in Illinois Educational School Data
我们检查伊利诺伊州的教育数据，从标准化考试和分析影响公立学校学生成绩的主要因素。我们专注于最简单的模型：通过可视化和单变量回归来表示数据。考试成绩取决于学校类型、地点和贫困集中程度。对于伊利诺斯州的大多数学校来说，学生的考试成绩随着贫困程度的增加而线性下降。但是，芝加哥必须单独对待。芝加哥的选择性学校，以及一些传统和特许学校，偏离了这种基于贫困的模式。对于任何贫困水平，芝加哥学校的表现都比伊利诺伊州其他地区的学校好。与伊利诺伊州其他学校类型相比，天才学生的选择性课程在每个年级都表现出色，最明显的是在高中阶段。芝加哥特许学校的情况更为复杂。在过去的六年里，他们的学生的成绩超过了传统的芝加哥高中的学生。
2015-01-29 cs.CY physics.ed-ph physics.soc-ph
All a-board: sharing educational data science research with school districts
本文通过随机邮件实验和调查，研究美国学区董事会如何回应算法生成的就学边界方案，发现邮件打开率高但仪表板点击率低，并揭示了促进学校多样化的数据与运营瓶颈。
2023-07-05 cs.CY stat.AP
Educational Robotics in Online Distance Learning: An Experience from Primary School
University of Applied Sciences and Arts of Southern Switzerland (SUPSI)（瑞士南部应用科学与艺术大学）；Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
2019冠状病毒病疫情导致学校暂时关闭，为全球许多教师和学生带来了新的挑战。特别是突然转向在线远程学习提出了许多障碍要克服，它特别复杂的教育机器人活动的实施。这些活动通常包括各种不同的学习物品，在学校关闭期间，许多学生无法获得这些物品。此外，在线远程学习大大限制了学生与同龄人和教师互动的可能性。在试图解决这些问题，这项工作提出了一个教育机器人活动的发展，特别是设想在小学在线远程学习。所设计的活动以笔和纸的方式为基础，并辅之以常用的社交媒体，以促进沟通和协作。他们提出了13名学生，作为一种方式，继续ER活动在网上远程学习超过四周的时间。
2021-05-20 cs.CY cs.RO
School network reorganization under educational and spatial constraints using classical and quantum optimization
University of Calabria（卡拉布里亚大学）；Consiglio Nazionale delle Ricerche (ICAR-CNR)（意大利国家研究委员会）
针对教育与空间约束下的学校网络重组问题，提出结合地理等标准的整数线性规划优化框架，通过合成基准与意大利卡拉布里亚大区真实案例验证，还实现为混合量子优化模型，可作为学校规划的决策支持工具。
2026-09-22 cs.CY quant-ph
The system of cloud oriented learning tools as an element of educational and scientific environment of high school
本研究的目的是设计和实现基于云的学习环境的大学的单独部门。分析现有的方法来构建基于云的学习环境，形成基于云的学习工具的需求，在这些需求的基础上进行选择，云ICT培训和试点，用于构建基于云的学习环境，为大学的单独部门使用开源软件和资源，其自身的IT基础设施的机构。研究结果计划推广，以制定建议，为高中的云计算环境的设计。
2018-07-29 cs.CY cs.OH
E-learning for ungraded schools of Kazakhstan: experience, implementation, and innovation
哈萨克斯坦共和国不分年级学校教育进程的现代化要求为农村地区学生提供负担得起的信息技术优质教育，建立电子学习。重要的是要考虑两点：电子学习如何影响不分年级学校的教育过程，直接影响教学质量，以及由此可以取得什么成果。这项工作的意义还在于探索不分级学校电子学习系统的创新方法。
2013-12-09 cs.CY
IoT-based Big Data Analysis of School Buildings Performance
到目前为止，物联网在教育领域的应用落后于其他更商业化的应用领域。在本章中，我们研究了一些方面，这些方面是基于欧洲教育建筑群内部署的大规模基础设施产生的大数据。我们讨论了这个基础设施如何从根本上实现一组不同的应用程序，并详细讨论了这个物联网平台实施的性能方面，以及从教育和商业角度对其在现实生活中的实际应用提供见解的结果。
2018-05-24 cs.CY
Amplifying Rural Educators' Perspectives: A Qualitative Study of Generative AI's Impact in Rural U.S. High Schools
The Roux Institute at Northeastern University（新英格兰大学鲁克斯学院）；Katabasis（卡塔巴西斯）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
本研究通过分析31名乡村高中教师对生成式AI的使用，揭示其在资源匮乏环境下带来的挑战与机遇，强调需针对乡村特点设计AI解决方案。
2026-04-04 cs.CY cs.HC
The use of cloud technologies when studying geography by higher school students
这篇文章致力于云技术在教育过程中的实施，特别是在学习地理时的热门问题。作者提供了一个选择的在线服务，可以有助于在高等学校的地理知识的有效获取。该出版物介绍了Gapminder、DESA、Datawrapper.de、Time.Graphics、HP Reveal、MOZAIK education、Settera Online、Click-that-hood、Canva、Paint Instant等云技术。并对它们在经济、技术、工艺、教学等方面的优势和劣势进行了理论概括。文章中提供了可视化的应用实例。作者注意到，从长远来看，正在研究的技术应该成为一个有价值的教育工具，创造虚拟信息和教育环境，连接到共同的国家，然后全球，教育空间。
2019-09-10 cs.CY
A Methodology for Saving Energy in Educational Buildings Using an IoT Infrastructure
最近在智慧城市和物联网方面的研究中，有相当一部分集中在实现建筑节能和支持与可持续性相关的方面。在这种情况下，教育界是最重要的考虑因素之一，因为学校建筑占非住宅建筑的很大一部分，同时对学生进行可持续发展问题教育也是对未来的投资。在这项工作中，我们讨论了一种基于利用安装在学校建筑和相关教育场景内的物联网基础设施产生的数据来实现学校节能的方法。我们详细介绍了包括这种方法的步骤，以及在GAIA项目中取得的一系列切实成果。我们还展示了物联网基础设施如何支持教育环境中的活动，并产生具体的成果，典型的节能水平为20%。
2019-07-11 cs.CY cs.DC
A Benchmark for LLM's Understanding of Middle School and High School Science Topics
University of Florida（佛罗里达大学）；College of Staten Island, City University of New York（纽约市立大学斯塔滕岛学院）
针对中学科学教育缺乏标准对齐评估工具的问题，构建NGSS对齐基准并评估九个开放权重LLM，发现模型大小非性能关键，需人机协同优化项目生成。
2026-09-29 cs.AI cs.CY cs.HC
From Sensor Data to Classroom Inquiry: GenAI-Supported Exploration of School Digital Twin Data
Industrial Systems Institute Athena Research Center（工业系统研究所雅典研究中心）；Spark Works Ltd.（Spark Works有限公司）
本文提出一个基于GenAI的聊天机器人，用于查询学校数字孪生数据，经17名教师评估，显示出良好的可用性和教学价值，尤其支持探究式学习。
2026-09-09 cs.CY cs.HC
Developing Augmented Reality based Gaming Model to Teach Ethical Education in Primary Schools
教育部门正在采用新技术进行教学和学习。增强现实（Augmented Reality，AR）是一种新的技术，可以用于教育教学中，以提高学生的参与度。学生与基于AR的教育材料互动，以获得更多的可视化和解释。因此，AR在教育领域的应用越来越普及。然而，大多数研究叙述了AR技术在英语，数学，科学，文化，艺术和历史教育领域的使用，但道德教育的缺失是显而易见的。在本文中，我们设计了一个系统，并开发了一个基于AR的手机游戏模型，在学前学生的道德教育领域。学前班的学生需要更多的互动课程，而不是理论概念。因此，我们使用AR技术开发了一个游戏，它提供了互动程序，学生可以有趣地学习并参与上下文。最后，我们开发了一个原型，与我们的研究目标。最后，我们总结了未来的工作。
2020-10-29 cs.CY cs.HC
"I Would Never Trust Anything Western": Kumu (Educator) Perspectives on Use of LLMs for Culturally Revitalizing CS Education in Hawaiian Schools
本研究通过调查夏威夷教育工作者，探讨了在夏威夷沉浸式语言项目中使用 LLM 进行文化振兴 CS 教育的益处与挑战，并提出了使 AI 与当地文化价值观相一致的设计建议。
2025-01-29 cs.CY cs.HC
What is online citizen science anyway? An educational perspective
在本文中，我们试图通过促进众包和协作的在线工具，促进公民参与真正的科学项目的性质的辩论。我们专注于一个未充分研究的领域，在线公民科学参与对学龄儿童科学教育的影响。我们提出了一个二叉树的在线公民科学的过程流程和一个匿名的调查结果，在新西兰的小学教师，是已知的科学教育的倡导者。我们的研究结果揭示了为什么教师有兴趣在课堂活动中使用在线公民科学，以及他们在选择使用特定项目时正在寻找什么。从这些特征中，我们得出的建议，最佳嵌入在线公民科学的教育过程中，上下文和结果的传播。
2018-04-20 cs.CY cs.HC cs.SI
A Hands-on Education Program on Cyber Physical Systems for High School Students
Ohio Supercomputer Center（俄亥俄超级计算中心）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
网络物理系统（CPS）是实体的物理和计算元素的结合。一个典型的CPS系统的开发遵循一个序列，从概念建模，在模拟（虚拟）世界中测试，在受控（可能是实验室）环境中测试，最后部署。在每个（可重复的）阶段中，物理实体的行为、感知和情况评估以及计算和控制选项必须通过抽象来理解和仔细表示。作为NSF资助的CPS项目“混合环境中的自动驾驶”的一部分，俄亥俄州立大学的CPS小组一直在开发K-12，本科和研究生水平的CPS相关教育活动。这些教育活动的目的是训练学生在CPS的原则和设计问题，并扩大在科学和工程的参与。项目团队坚定地致力于影响整个K-20社区的STEM教育。在本文中，我们专注于K-12社区，并为高中三年级和四年级学生提供了为期两周的暑期课程，向他们介绍CPS设计的原则，并引导他们完成几个设计步骤。我们还提供了一个在线资源库，帮助CPS研究人员提供类似的教育经验。
2014-08-03 cs.CY cs.RO
Breaking Barriers: Assistive Technology Tool as Educational Software to support Writing
泰国皇家医院的初步报告显示，泰国6%的学生可能患有学习障碍。因此，我们的学院有必要开发合适的信息和通信技术，以帮助这些学习障碍儿童的教育。因此，我们开发了一个名为泰语单词预测程序的程序。泰语单词预测计划旨在帮助有学习障碍的学生写作。在可用性工程之后，我们在曼谷的学校对有学习障碍的学生进行了实验。因此，本研究中的三名学困生的写作能力分别提高了50%、81.89%和100%。
2014-02-19 cs.CY cs.HC
Using Curriculum Theory to Inform Approaches to Generative AI in Schools
Werklund School of Education, University of Calgary（卡尔加里大学沃克伦德教育学院）
本文基于 Grumet、Eisner 与 Aoki 的课程理论，分析中学引入生成式 AI 时的课程形态、伦理后勤困境及教学张力，并提出未来研究路线图。
2023-09-07 cs.AI cs.CY
Distance Learning in Primary School During the COVID 19 Pandemic: Results of the "SMART KIDS" Experiment
本文分析了在小学引入利用电子教育资源（EER）和教师虚拟教室的远程学习形式（DLF）的效果。该实验是在2019冠状病毒病大流行导致的长期隔离期间，在“聪明孩子”全乌克兰项目的框架内进行的。教育过程既同步又不同步。本论文利用EER对小学生远程学习的组织模式进行了实证研究，并概述了其三个主要组成部分：学习的组织、在线课堂（学生讲解新材料或练习技能）和监控学生独立完成任务的质量。实验结果证明，为教师和学生提供计算机设备、互联网接入、数字化教学资源和评价资源是实施DLF的必要条件。已经确定，远程学习中的EER可以定期使用-在每堂课上和定期使用-解释新材料或训练技能，学生完成任务的质量可以在教师的虚拟办公室中监测，并形成学生发展的个人轨迹。教师们指出了实施DLF的以下主要问题：互联网中断，向学生和一些教师提供新的计算机设备方面的问题;在向教育过程中的所有参与者提供EER方面缺乏国家援助;由于父母在线工作，在完全隔离的情况下，学生使用计算机的机会有限。尽管存在上述问题，但教师对大流行期间小学生使用EER进行远程学习的质量给予了积极和高度的评价。
2022-04-07 cs.CY
A resource-based rule engine for energy savings recommendations in educational buildings
人们普遍认为，提高青年人对改变行为以实现节能的重要性的认识，是实现长期和具有成本效益的能效政策的一个关键办法。GAIA项目旨在提供一个全面的解决方案，提高人们对能源效率的认识，并在学校建筑中实现节能。在这个框架中，我们提出了一个新的规则引擎，利用基于资源的图模型编码相关的应用领域知识，访问物联网数据，以产生节能建议。该引擎支持可配置性，可扩展性和易用性要求，可以轻松应用和定制不同的建筑物。本文介绍了主要的设计和实现细节，并提出了一组初步的性能测试结果。
2019-05-13 cs.CY cs.NI
Programming in Brazilian Higher Education and High School: A Systematic Literature Review
本文通过系统性文献综述梳理巴西高等与中等教育中的编程教学方法、差距及行动机会，为制定有效的国家编程教育政策提供建议。
2025-01-28 cs.CY cs.PL
Applicability of Educational Data Mining in Afghanistan: Opportunities and Challenges
提交人本人在阿富汗求学和后来担任讲师的经历表明，教育制度所采用的方法不仅有缺陷，而且没有为学生在参加全国大学入学考试（Kankor）之前选择适当的学习课程提供最起码的指导，因此，往往导致高辍学率和高等教育成绩差。根据在其他国家所做的研究，以及本文作者通过向阿富汗大学生分发的在线问卷调查发现，高中的适当程序和专业学习可以帮助学生更系统地选择专业学习领域。此外，众所周知，有大量数据可用于挖掘目的，但教育部和高等教育部用于存储和生成数据的方法只能使他们获得简单的事实和数字。此外，从结果可以得出结论，有潜在的机会，教育数据采掘应用领域的阿富汗的教育系统。最后，本研究将提供使用教育数据采掘来改善教育业务流程的方法。例如，为高中毕业生预测合适的学习领域，或者确定大学一年级的学生谁是高风险的自然减员。
2017-03-02 cs.CY
School Attendance Control System Based on RFID Technology with Raspberry Pi and Arduino: EDURFID
本文提出EDURFID系统，基于RFID技术结合树莓派和Arduino实现农村学校考勤自动化，达到100%读取精度和94%成本降低，每天节省50分钟管理时间。
2025-07-14 cs.CY eess.SP
Gamification of virtual museum curation: a case study of Chinese bronze wares
本文以中国青铜器为对象，通过激光扫描建模、虚拟博物馆构建和虚拟现实策展游戏设计，结合文字、视频与游戏交互，以提升游客对青铜器的探索兴趣、知识理解与记忆，并促进中国青铜文化传播。
2024-10-08 cs.CY
How Motivation Relates to Generative AI Use: A Large-Scale Survey of Mexican High School Students
Harvard University（哈佛大学）；Oranim College of Education（奥拉尼姆教育学院）
研究通过分析6793名墨西哥高中生的调查数据，发现不同动机profile的学生在数学和写作领域使用生成式AI工具存在差异，挑战了一刀切的AI整合方法，倡导基于动机的教育干预。
2026-04-01 cs.AI cs.CY cs.HC
Technological conditions of mobile learning in high school
本文回顾了移动学习的发展历史，给出了移动学习的定义。具体说明了移动学习的性质、优点和缺点、在技术大学实施的领域以及移动学习工具。本文的目的是分析移动学习的现代状态，并确定其在高等技术教育机构实施的条件。移动学习在国民教育体系中的进程正处于形成阶段。目前，基于移动学习的技术手段和教育资源的移动访问实现，形成了以下几个发展阶段。移动学习是教育系统中的一个逻辑和创新过程，它被定义为一种使用移动设备、通信技术和智能用户界面的学习技术。
2018-07-31 cs.CY physics.ed-ph
Exploring a Handwriting Programming Language for Educational Robots
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；SUPSI-DFA（瑞士南部应用科学与艺术大学-师范系）
最近，在义务教育中引入计算机科学和教育机器人越来越受到关注。然而，在教室里使用屏幕往往会遇到阻力，特别是在小学。为了解决这个问题，本研究提出了一个基于手写的程序设计语言的教育机器人的发展。为了更好地与现有的课堂实践保持一致，它允许学生通过用普通的笔和纸绘制符号来编程机器人。普通智能手机利用计算机视觉和机器学习算法处理手绘指令，并将命令发送给机器人执行。为了配合当地的计算机科学课程，设计了一个适当的操场和脚手架学习任务。该系统进行了评估，在一个初步的测试与八名教师，开发人员和教育研究人员。与会者指出，有些技术方面还可以改进，但他们也承认，这种方法有可能使小学的计算机科学教育更容易获得。
2021-07-03 cs.CY cs.LG cs.PL
To Ban or Not to Ban: Uses and Gratifications of Mobile Phones among Township High School Learners
University of Cape Town（开普敦大学）
本研究探讨了乡镇高中学生对移动电话禁令的使用动机和行为，发现学生普遍反对禁令，但部分学生因安全和经济因素选择不带手机，且40%学生日均使用超五小时，属于过度使用。
2025-12-04 cs.CY
Assessing the Effectiveness of Selective Marketing to Broaden Participation in CS Education
University of Washington（华盛顿大学）
本文通过调整营销策略，提高了计算机科学教育项目中来自边缘化和低收入群体学生的参与度，同时保持了总体出席率。
2025-11-25 cs.CY
ChatGPT as Co-Advisor in Scientific Initiation: Action Research with Project-Based Learning in Elementary Education
Universidade Luterana do Brasil (ULBRA)（巴西路德大学）
本研究采用行动研究方法，评估ChatGPT作为联合顾问在小学PBL项目中的有效性，发现其能显著提高学生参与度、降低教师抵触情绪并推动教育实践文化变革。
2023-11-10 cs.AI cs.CY cs.HC
Integrated Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) Education through Active Experience of Designing Technical Toys in Vietnamese Schools
STEM引起了广泛的关注。研究的目的是：（1）研究STEM教育，（2）探索STEM教育与创造性和体验性的活动，（3）建议通过设计技术玩具为中学生应用STEM教育。本研究采用质性研究方法，对STEM教育进行教学整合。本研究适用于越南中学技术领域的教学。该设计于2015年4月在越南河内国立教育大学技术教育学院进行。本研究采用综合方法设计STEM教育科目。两个程序的整合进行了分析。制作技术玩具的样本与发展学生的能力是一致的。通过设计技术玩具来进行STEM教育的综合方法是可能的。近年来，人们对综合科学、技术、工程和数学（STEM）教育的兴趣日益浓厚，但在不同的教育背景下，STEM的方法仍然存在争议。本研究通过在越南教育背景下利用创造性和体验性活动探索STEM教育来解决这个问题。它还提出了通过设计技术玩具将STEM融入中学教学技术的实用模式。实践模式的实施表明，通过为越南中学生设计技术玩具，可以使用综合方法进行STEM教育。通过应用学科知识领域来解决现实世界的问题和环境，学生可以在有意义且实用的背景下体验具体且主动学习的好处。多学科和跨学科的整合方法与学生能力的发展是一致的。
2015-09-13 cs.CY
From Guidelines to Governance: A Study of AI Policies in Education
Utah State University（犹他州立大学）
本研究通过调查102名教育管理者，发现大多数教育机构缺乏针对ChatGPT等AI工具的专门伦理部署指南，呼吁建立灵活迭代的政策框架以应对学生隐私和算法透明度等关键问题。
2024-03-22 cs.AI cs.CY
ROBOTIKANDO: a Web Tool for Supporting Teacher Practicing Robotics in Kindergarten
本文介绍了ROBOTIKANDO，一个Web应用程序，用于支持幼儿园教师规划教育机器人活动和教育机器人专家谁愿意分享他们的知识和经验。ROBOTIKANDO的设计和实施遵循了一个共同设计的过程，该过程设计了一个概念图，旨在将教育机器人技术和幼儿园教育原则联系起来。作为未来的工作，我们正在计划与幼儿园教师的纵向评估。此外，我们正考虑把适用范围扩大至中小学教师。
2018-05-29 cs.CY
Comparative Analysis of Digital Tools and Traditional Teaching Methods in Educational Effectiveness
本研究在小学开展对照实验，对比数字工具与传统教学方法的数学教学效果，发现数字工具组成绩提升幅度显著更高，为学校教学技术应用决策提供参考。
2024-08-13 cs.CY
Automated Data Integration, Cleaning and Analysis Using Data Mining and SPSS Tool For Technical School in Malaysia
本研究旨在透过自动化数据采掘技术整合、清理与分析。使用数据采掘（DM）技术是将现有教育系统中的原始数据转换为有意义的信息的过程之一，这些信息可以用来帮助学校社区做出正确的决策，以取得更好的结果。这证明数据挖掘为教育者和学生提供了帮助，提高了教育质量。研究的结果和发现表明，自动化系统将给出相同的结果相比，人工系统的集成和分析，也可以用于管理，以作出更快，更有效的决策，以地图或规划有效的教学方法，为学生在未来。
2019-08-15 cs.CY
Addressing behavioral change towards energy efficiency in European educational buildings
能源消耗占学校建筑预算的很大一部分。与此同时，使用这些设施的学生是未来几年的成年人，因此，如果他们接受能源意识的行为，那么在能源效率方面的可持续成果是可以预期的。GAIA是一个针对这一用户领域的研究项目，提出了一套应用程序，a）旨在提高认识，促进行动和促进参与提高能源效率，b）可适应每个设施/社区的需求。该应用程序集依赖于物联网传感基础设施，以及使用人类作为传感器来创建态势感知。
2019-06-19 cs.CY
