根据国内教育事业的发展趋势，结合河南省地方教育的特点及依托单位的学科优势，教育大数据分析与应用实验室重点开展了教育管理决策、学情分析预警、教育教学评价3个方面的研究。
① 教育管理决策
教育决策的能力依赖于决策工具的有效性、决策手段或方式的科学性。利用大数据技术，重点开展教育教学信息采集与处理、数据存储与管理、数据挖掘与分析、智能处理与应用研究，发现隐藏在大规模、多样化、多类型、可利用率低的海量教育数据中有价值的信息，发现数据背后的社会运行规律、人类行为模式，从而将治理行为和教育决策建立在科学的信息分析、处理的基础上，真正做到“用数据说话、用数据管理、用数据决策、用数据创新”，为教育管理部门和学校提供科学决策、精准治理的创新服务。
② 学情分析预警
结合智慧校园建设，采集学生学习行为、消费习惯、生活轨迹、心理状态等数据，利用大数据分析技术研判学生学习能力、学业状况、心理健康等，为学生提供学业指导和个性化服务，激发学生学习兴趣，增强学习毅力，提高学习效率，引导树立学生积极向上的世界观、人生观、价值观。分析鉴别学习、学业、心理、行为出现异常的学生，及时发出预警信号并提供个性化干预指导服务。在获取数据基础上，研究异构多源大数据处理与建模、大数据智能计算与分析技术、大数据分布式计算模型与系统以及大数据知识表示与推理技术，从而实现对教育大数据资源的深度分析及预警。
③ 教育教学评价
基于教育大数据视角，从多维度采集教学条件、师资队伍、教学管理、课堂教学、教研科研、实景记录等数据，实现教育质量的全面、实时、动态的监控。研究学生学习效果的评价、教师教学效果的评价、教师科研水平的评价、学校管理效果的评价，研究教育大数据可视化分析与呈现，并构建合理地适合于评价对象的评价指标体系，进而建立对学校治理水平、绩效评估的科学化监测与评估体系，将现代教育学、教学心理学、教育管理学、教育技术学与大数据挖掘与推理技术有机结合，为教育管理部门提供教育教学质量第三方评价服务。