JP2001511900A - 対話型コンピュータ援用自然学習方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 学生の進捗を監視すること及び学生が理解し学習する能力を得るためのコース題材のペースを調整することによって個人学習の効率を改善する教育方法、並びにその方法を実施するシステム。この方法及びシステムは、また、教師の管理及びペーパーワークの負荷を減少させる。対話型マルチメディア技術がユニークなコースウェアの開発と結合され、柔軟性のある教授ツール及び学生監視システムを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 対話型コンピュータ援用自然学習方法及び装置 発明の背景 発明の分野 本発明は、一般的に、教室及び個人のレベルにおける教育方法並びにかかる方 法を実現するためのシステムに関する。より詳細には、本発明は、教師の役割を 、団体生徒教育及び宿題から移し、個々の学生が独自の教育上の困難を克服する のを助けるという伝統的な役割に引き戻すために、視聴覚及びコンピュータ技術 を結合した教育方法に関する。技術の状況 教室での教え方は、我が国の初期のころからほとんど変わっていない。教育の 根底は、教師又は教授が学生の集団に、一般的にはテキストを用いて講義するこ とにある。教室で学習された授業を補強するために宿題が割り当てられ、学生の 適性及び題材記憶力を測定するためにテストが実施される。教育の初期のレベル においては、この指導のための環境作りは、公立又は私立の教室でなされてきて おり、教室においては、一人の教師は、例えば１５人から４０人までの学生のグ ループに対して責任を持っている。 従来の教室での科目の教え方は、典型的に授業計画を伴うものであり、その授 業計画は、複数の講義を含み、それらの各講義においては、学生がその講義を補 強するために、関連の書面による宿題が割り当てられる。教師は、その宿題を集 めて評価するとともに、時折、学生の題材記憶力を測定するためにテストを与え る。教師は、 また、レポートカードの作成や親・教師会議のような、他の多くの補助的な仕事 を実行し、学生及び教師の双方のできばえについて地域社会が満足し続けるよう にしなければならない。このように、従来の教室での計画の下では、教師は、教 師というおそらく第一の役割と同様に、管理者及び広報官の役割を引き受けるた めに自らの時間を割かねばならない。 教育者は、教室計画は一定の節約を提供する一方、一つの欠点はいろいろな年 代及び才能の学生が異なる速度でかつ個人の注意を変化させる必要性を伴って学 習することであると、長い間認識してきた。この認識は、私設教育の利用へと至 り、それを受ける余裕があるものにとって、私設教育は個々の学生のニーズに適 合する一層の柔軟性を提供する。他方、私設教育は、また、教室環境に固有のも のである社会的技能を開発する機会を学生に与えないために、批判されてきた。 この伝統的な教育方法は何年間もほとんど変わっていないが、よく教育されて いるとみなされるために学生が吸収する必要のある情報の量は、幾何学的に増大 し続けている。この事実は、マイクロコンピュータ、ＤＮＡマッピング、ビデオ 電話等の、我々を取り巻く科学技術上の驚異によって図解的に示される。情報の 増加は、同一の時間内により多くの学習を詰め込もうとするために、対応する大 きな負荷を教師に与え、その結果、処理されるべきペーパーワークの量が関連し て増大する。さらに、財政源がますます乏しくなりつつあるため、教師は、さら に大きな学生グループを扱う必要が出てきており、結果として個々の注意は一層 少なくなっている。 これらの問題は、急速により深刻になりつつあるが、長年の間教育者によって 認められてきている。多くの国が、学年に一層多くの日を加えることによって、 又は一層早い年代で子供たちを学校に通 わせることによって、学生が必要な追加知識を獲得する時間を持つことができる ように対応してきた。しかしながら、この解決法は、短期間の対策を提供するの みである。なぜならば、学生の計画に合理的に追加することができる追加学習時 間の量は有限であるが、我々の知識の基礎は常に拡張し続けているからである。 加えて、学年を増大させることは、さらに多くの経済源を必要とし、かつ、より 大きな圧力を教師に加えることによって、教育の財政問題をさらに悪化させる。 教育者は、また、教師の時間をより効率的に使用し、かつ、学生の研究プログ ラムに個性の要素を与えるために、自発研究プログラム及びビデオテープ講義の ような代替的な教授方法について実験してきた。これらの方法の型は、教育のよ り高いレベルにおいていくぶん成功しているが、より低いレベルにおいては一般 的に非効率的であり、より若い学生が自分自身に教授するための訓練を欠いてい る。 発明の概要 本発明によれば、対話型教育方法は、教師を上述の非教授負荷の多くから除去 する従来の教室教育方法に柔軟に取って代わるものを提供するとともに、学生に 自分自身のペースで学習する機会を与えることを目的とする。教師は、毎日の講 義を準備し、宿題を準備し及び採点し、テストを作成し及び採点し、各学生の進 歩及びできばえを文書化し、又は学生の評価を親に説明する、という繰り返しな されるペーパーワークの雑用がもはやなくなるであろう。 これは、教師を自由にして、学習のいろいろな領域について問題を抱える学生 に個人的な指導を与えるという主要な技能を教師が使用できるようにするもので ある。換言すれば、教師の役割が、管理者及び広報官から教師に復帰する。 この新規な教育方法の好適な実施例においては、本発明の他の目的は、個人の ペースで学習するように各学生を勇気づける対話型視聴覚システムを提供するこ とにある。さらに、各学生には、質問の形で教育的な補強が与えられ、学生ので きばえは、当該システムによって監視される。もしも学生が特定の領域について 問題を有するならば、当該システムは、付加的な援助を与えることができる教師 に警告する。 図面の簡単な説明 本発明のこれらの及び他の利益及び目的は、以下の好ましい実施例の詳細な説 明を、添付の図面とともに読むときに、一層明らかとなろう。各図において、 図１は、本発明の一実施例に係る教育方法を実施するシステムの各要素のブロ ック図を示し、 図２は、本発明による教育方法の好ましい実施例に係る各事象の全体的シーケ ンスを示すフローチャートを表し、 図３及び図４は、図２に記載されたシーケンスのサブプロセスを説明するフロ ーチャートを示す。 好ましい実施例の詳細な説明 本発明の好ましい実施例に係る教育方法を実施するシステムを、図１を参照し つつ説明する。この典型的な実施例においては、システムバス１２を介して連結 されている、図１の点線内にブロック形式で示される各デバイスの全てを具備す ることができるワークステーション１０が各学生に提供されるものと想定されて いる。ワークステーション１０は、例えば強化型のマイクロコンピュータとする ことができ、ＣＰＵ１４は、その強化型マイクロコンピュータと一般に関連づけ られるものとすることが可能であろう。例えば、インテル８０３８６マイクロプ ロセッサを有するＩＢＭＰＣは、当該ワ ークステーションのためのプラットフォームを提供することができるであろう。 それに代えて、多かれ少なかれ強力なコンピュータシステムを利用することもで きるであろう。 ワークステーション１０は、人間工学的環境の内部又は周囲に集めることがで きる。各ステーションが人間工学的に設計された椅子（図示せず）を持つことが できるため、学生は、長時間にわたり気持ち良く腰掛けたままでいることができ る。ディスプレイ１６は、システムバス１２にシリアルポートを介して接続され る従来のＶＧＡモニタとすることができるものであって、学生の机の内部に約４ ５度の角度でガラスの下に搭載することができる。それに代えて、ディスプレイ を単純にデスクトップ上に置かれるものとすることもできる。本発明のいくつか の好ましい実施例においては、当該ディスプレイは接触感知性であり、そのため 、学生は、データを入力し、画面を介してコンピュータからの質問に応答するこ とができる。 キーボード１８、フロッピィディスク２０、及びハードドライブ２２は、全て 、適当なインタフェースを介してＣＰＵ１４に接続される従来の部品である。補 助入力デバイス２４は、マウス、デジタイジングタブレット、又はライトペンの ようなポインティングデバイスであればどんな型のものでもよい。ＣＤ−ＲＯＭ デバイス２６及びレーザディスク２８は、それぞれテキストデータ及びビデオデ ータを提供するためのものであるが、これらもまた、従来の設計によるものであ り、当該ワークステーションに組み込まれるかあるいはスタンドアロンモデルと して提供される。 ＴＶ入力モジュール３０、オーディオインタフェース３２、及びステレオ入力 モジュール３４の各々は、周知の方式でマイクロコンピュータの拡張スロットに 差し込むように設計されたオフザシェルフボードとすることができる。ＴＶ入力 モジュール３０は、コンピ ュータが、アンテナ又はケーブルのいずれかを介してテレビジョン信号を受信し 、その信号をディスプレイ１６の全部又は一部上に表示されうる画像信号に変換 することを可能とするボードである。オーディオインタフェース３２は、入出力 ボードであって、コンピュータが、音声及び音楽を含む音を当該ボードに差し込 まれるヘッドホン（図示せず）を介して学生に送るとともに、そのような音をマ イクロホン（図示せず）を介して受け取ることができるようにするものである。 それに代えて、当該オーディオインタフェースは、単純に、音ボード及び／又は 当該技術において周知の音声シンセサイザに接続されるスピーカとすることも可 能であろう。ステレオ入力モジュール３４は、バックグランドミュージックとし て学生が聴くことができる、無線伝送又はテーププレーヤ、ＣＤプレーヤ若しく は他の型のオーディオデバイスからの信号をマイクロコンピュータが受信するこ とができるようにするボードである。プリンタ３６は、ドットマトリクスプリン タ、インジェットプリンタ、又はレーザプリンタを含め、マイクロコンピュータ と適合するプリンタであればどの型のものでもよく、周知の方式でＣＰＵと通信 する。 学生ワークステーションの全てが、ＬＡＮインタフェース４２及びローカルエ リアネットワーク（ＬＡＮ）４４を介して教師のワークステーション４０と一定 の通信を行う。以下に詳細に述べるように、学生ワークステーションと教師ワー クステーションとの間のリアルタイム通信は、学生の進歩及び活動について教師 が知ることを可能にするとともに、各学生についての教育的プログラムを教師が 仕立てることを可能とする。 当業者は、前述の説明は、以下に詳細に説明される本発明の教育方法の種々の 実施例を実施するために使用することができる一システムの例にすぎず、他のい ろいろな構成及びデバイスが使用されう ることを理解するであろう。上述の種々のＩ／Ｏデバイスが従来のものであると いう説明は、図１に記載のシステムが既知のインタフェース及びソフトウェアパ ッケージを使用して実現されうる、ということを当業者が認識するであろうこと を単に強調するためになされた。 まず、本発明に係る教育方法の一つの有利な特徴は、本発明のシステム及び方 法を使用する教育者が望むところのカリキュラムを提供するために、各々のクラ ス、学校、学校システム、又は他のあらゆる学生の断片について、コースウェア (courseware)をユニークに開発することができることである。この明細書を通し て使用される「コースウェア」という語は、制御プログラムとワークステーショ ンにおいて学生に各授業を提供するデータとの結合を構成することを意味し、例 えば、ハードドライブ、レーザディスク及びＣＤ−ＲＯＭ上に格納された情報並 びにＴＶ入力モジュールを通して入力される情報と、当該データのプログラムさ れた表示と、の双方を含んでいる。「レッスンセグメント」という句は、１回の 着席、典型的に１５〜４０分、において調査し対話する学生に提示される題材の 一ブロックを示すために使用される。レッスンセグメントは、また、１若しくは それより多くのレッスンセグメント又は教材の学期分全体についての学生の記憶 力を評価するテストとすることもできる。 簡単な例として、アメリカ独立戦争を扱う歴史コースウェアは、複数のレッス ンセグメントからなるであろう。一つのレッスンセグメントは、例えば、独立戦 争におけるジョージ・ワシントンの役割についての物語を含むであろう。ＣＤ− ＲＯＭからリードされたその物語のテキストがディスプレイの半分を占める一方 、レーザディスクからの図が画面の他の半分を占めるであろう。そのレッスンの 各セグメントの後で、当該プログラムは、当該レッスンの先のセグ メントに関係する一連の質問について学生にキーボードを介して答えるように要 求することによって、学生の理解をテストすることができるであろう。 このように、この教師又は学校システムは、あらゆる主題に関するコースウェ アを構成するために、例えばテキスト、図、レッスンの長さ、及び答えられるべ き質問を含む題材を選択することができる。本発明に係る教育方法におけるコー スウェア開発工程は、有利なことに、学生に与える教育題材を作成しかつ更新す る機会を教師及び親に提供する。 教授技術における当業者は、いろいろな話題を提示するために、上述のものに 加え、他の多くの教授ツールをコースウェア内に統合することができるであろう ことを評価するであろう。例えば、生物学のようないくつかの話題は、フィルム 提示を介して教授することに特につながるものである。この題材は、ＴＶ入力モ ジュールを介して入力され、ヘッドホンセットにより学生が付随する音声の説明 を聴いている状態で表示されるようにすることができる。 次に、図２は、本発明に係る教育方法の概略の典型的な好ましい実施例を示す ものであり、それにおいては、学生が当該ワークステーションを使用し、当該シ ステムには開発されたコースウェアがロードされている。ブロック１００におい て、教師がシステムを初期化し、次いでブロック１１０において、学生が前日か らの宿題をシステムに入力する。宿題は、学生がキーボード上で答えをタイプす ることによってマニュアルで入力することができる。それに代えて、光学式走査 デバイス（図示せず）を設け、それを用いて宿題のペーパーを走査しその答をデ ジタル化することができる。どちらの場合も、宿題の答は、各ワークステーショ ンのＣＰＵによって正解と比較され、ブロック１２０に示されるように、その結 果がＬＡＮを介 して教師のワークステーションに伝送される。その宿題の答は、教師ステーショ ンのハードドライブにおいて各学生の名前又はＩＤ番号に対応するデータベース ファイルに、将来の使用のために格納される。 教師及び／又はシステムプログラムは、次いで、各学生の進捗と関連する宿題 の結果（前日の終わりに他のデータベースファイルに格納されている）を使用し て、プロセスフローがブロック１３０に続くように各学生にレッスンセグメント を割り当てることができる。この割り当てプロセスは、教師及び／又はシステム プログラムが、所与の時間の間に各学生がどの型の題材をどれくらいアクセスす ることができるかを決定することができるようにし、かつ、教師及び／又はシス テムプログラムが各学生の個人学習プログラムを仕立てるいくつかの機会のうち の第１の機会を提供する。 当該システムにおいては、この割り当てプロセスは、教師ステーションのＣＰ Ｕによって制御される。当該ＣＰＵは、教師及び／又は教師ワークステーション のハードドライブ若しくは他の記憶デバイスからのシステムプログラムによって 選択されたレッスンセグメントに対応する制御プログラムを、選択された学生ス テーションにＬＡＮを介してダウンロードする。それに代えて、単一の制御プロ グラムを学生ワークステーションにダウンロードし、学生ワークステーションが 各学生ワークステーションのハードドライブ上に既に格納されているレッスンセ グメントの選択を可能とすることもできるであろう。学生によって走行せしめら れるときには、これらの制御プログラムは、いろいろな情報記憶デバイスをアク セスし、各レッスンセグメントのために作成された視覚データ及び聴覚データを 取り出す。 ブロック１４０においては、当該プロセスフローは、各学生ワー クステーションにおいて主画面を表示する次のステップに移行する。レッスンセ グメントに加え、この画面は、ゲーム、映画又は教育ビデオプログラム、及び創 造的執筆又は描写活動のような選択物を含むことができる。これらの選択物は、 また、教師、学生、及び／又はシステムプログラムによって選ばれることができ 、かつ、ＬＡＮを通して各学生ワークステーションにダウンロードされることが できる。先に簡単に述べたように、このシステム及び方法が実施される教育レベ ルに依存して、学生は、種々のやり方で選択をすることができる。若い学生は、 例えば、接触感知性の画面上に表示された色分けされた図形に触ることによって 選択をすることができる。高学年の学生は、ワークステーションのポインティン グデバイスを使用して適当なアイコンをクリックすることによって選択をするこ とができる。 判定ブロック１４１，１４３，１４５，及び１４７においては、当該プロセス フローは、主画面からどの選択がなされたかを見るためにチェックする。典型的 な例として、LESSON SEGMENT,GAME，VIDEO，及びENDの各選択物が図２に示され ているが、他の多くの異なる型の選択物を設けることができることを理解すべき である。決定された選択物に基づいて、適当なサブルーチン１４２，１４４，１ ４６，又は１４８が実行される。ここで、図３を参照しながらLESSON SEGMENT選 択物について説明する。図３は、ブロック１４２に図示されたレッスンセグメン トサブルーチンの各ステップのいくつかをブレークダウンした典型的なフローチ ャートを示す。 割り当てプロセスの間に学生ワークステーションのハードドライブ又は他の記 憶デバイス上に前もって格納された選択機能に対応する制御プログラムは、ブロ ック１５２において初期化される。次いで、学生は、プロセスフローがブロック １５３に継続するとき、制 御プログラムによって作成された視聴覚提示を見てかつ聴く。制御プログラムは 、また、提示のスピード又はボリュームの調整及び提示のストップ又はリスター トの機能のようなソフトウェア制御オプションを学生のために提供する。そのた め、学生は、中断を取り、又は以下に議論するように教師に質問をすることがで きる。 判定ブロック１５４において、制御プログラムは、レッスンセグメントに関す る題材の全てが提示されたかを見るためのチェックをする。もしも提示か終わっ ていれば、サブルーチンは終了し、制御プログラムは、図３のブロック１８０に 進み、以下に説明するクイズサブプロセスを実行する。提示が終わっていなけれ ば、制御プログラムは、判定ブロック１５６に示される提示の間、学生が利用可 能なコマンドに関連する種々のフラグ変数をポーリングする。フラグがセットさ れていなければ、制御プログラムは、ループバックし、ブロック１５３において 題材を表示するのを続け、次いで再びレッスンセグメントが終わっているかをチ ェックする。フラグがセットされていれば、学生が提示を変更し又は停止するこ とを望んでいることを示しており、フローは、対応するサブルーチンを実施する ために判定トリーに進む。 第１のそのような典型的サブルーチンが判定ブロック１５８の始めに示されて おり、判定ブロック１５８においては、STOPコマンドを表すフラグがセットされ ているかが尋ねられる。セットされていなければ、フローは、判定ブロック１６ ０をチェックする次のコマンドに進む。学生がストップコマンドを起動すると、 当該プロセスは、判定ブロック１５９に流れ、そこにおいて学生は、当該レッス ンセグメントの現在の位置をセーブし、主画面にリターンすることを望むかを尋 ねられる。もしも望むのであれば、レッスンセグメントにおける最終表示タイム フレームを示すポインタが格納され、当 該プロセスは図２のブロック１４０に戻る。そうでなければ、当該提示は、ブロ ック１６２において一時的に凍結される。次に、制御プログラムは、判定ブロッ ク１６４においてリスタートコマンドを起動したかを見るためのチェックをする 。もしもそうしていれば、プロセスフローは、ブロック１５３にリターンし、当 該ループにおいて題材を表示し続ける。もしも起動していなければ、カウンタが ブロック１６６においてインクリメントされ、そのカウントが、ブロック１６８ において、所定の数、例えば５分に等しい数、と比較されることにより、教師が その遅延について知らされるべきかを見る。現在の数がその所定の数と等しいな らば、教師に知らせるためにブロック１７０においてメッセージがＬＡＮを介し て送られ、そうでなければ、プロセスフローは、ループバックして、リスタート コマンドが与えられたかを再びチェックする。 SPEED制御コマンド及びVOLUME制御コマンドも、ブロック１６０，１７２，１ ７４，及び１７８において類似したやり方でチェックされかつ実施される。これ らの機能的なサブルーチンは、それら自身本発明の一部ではなく、当該技術にお いて周知であるため、ここでは更に詳細には説明しない。さらに、当業者は、単 純に、判定トリーにそのようなサブルーチンを追加し、その機能に対応するフラ グをセットする接触感知性の画面のアイコン又は領域を設けることによって、複 数の他のコマンドを学生が利用できるようにすることができることを理解するで あろう。 レッスンセグメントが提示を終了した後は、本発明のこの典型的実施例に係る 制御フローは、ブロック１５４から、図４にさらに詳細に示されるクイズサブル ーチンを実行するブロック１８０へと進む。各レッスンセグメント（これは、学 生の能力レベルに応じて注意を換気する最適の長さとすることができる。）の終 わりにおいて、 典型的に、その特定のレッスンセグメントに関連する質問のデータベースから検 索された一連の質問が存在し、ブロック１８２において学生はそれらに答える。 ブロック１８４及び１８６において、学生は、キーボードを介して自分の答を入 力し、ワークステーションのＣＰＵは、これらの答をデータベースに格納された 正解と比較する。もしも要求があれば、学生の応答についての等級を生成し、教 師ステーションに伝送して、学生のファイルに格納することができる。 判定ブロック１８６においては、学生が全ての質問に正しく答えていた場合に 、フローは、図２の主画面ブロック１４０にループバックする。そこで、学生は 、他のレッスンセグメントにアクセスし、娯楽的な題材を要求し、又は終了する ことができる。学生がいくつかの質問に対し正しく答えていないならば、プロセ スフローは、図３のブロック１５３にループバックし、プログラムは、誤りのあ った質問に関係する題材のみ検索しかつ再実行する。この再実行される題材は、 元の提示から抜粋することもできるし、あるいは、誤った答えをした質問に対す る正解を説明するために特に用意された新しい題材とすることもできるであろう 。この題材を再実行するプロセスには、サブルーチンブロック１４２及び図３の 各サブルーチンに関して上述した全てのステップが含まれる。 この救済のための題材を実行した後に、先に誤った答のされたものと同一の又 は異なる質問が、ステップ１８２及び１８４において再び表示され、それに対す る答がなされる。ワークステーションのＣＰＵは、再び、判定ブロック１８６に おいて答をチェックし、教師ステーションに格納のためその結果を送信する。そ の答の全てが正しければ、プロセスフローは、主画面ブロック１４０へリターン する。しかしながら、所定数の試行後、学生が依然として当該題材 を理解できず、いくつかの質問に対し誤った答えをするならば、プロセスはブロ ック１９０に進み、学生ワークステーションは、その学生がどの題材を問題とし ているかを示すメッセージを教師ステーションに送る。次いで、教師は、その学 生自身の方法を使用して、その学生が当該題材を理解するように個人的に支援す ることができる。 レッスンセグメントに加え、ブロック１４４及び１４６は、一般的に、ゲーム サブルーチン及びビデオサブルーチンをそれぞれ表示する。これらは、教師及び ／又はシステムプログラムによって学生ワークステーションに送られてきた場合 に、主画面から学生によって選択されることができる。これらの選択物を使用し て、学生に賞を与え、又は単により教育的な題材からの中断を提供することがで きる。上述したレッスンセグメント機能のように、これらの機能の選択は、学生 が所定の時間ゲームを実行し又はプログラムを監視することを可能にする制御プ ログラムを始動する。当該所定時間が経過した後、プログラムは、レッスンセグ メント選択物のみが利用可能である主画面に学生を戻し、そのため学生は、その 日の割り当てられたレッスンを完了することができる。特定のゲーム及びビデオ プログラム並びにそれらの制御に関する更なる詳細は、本開示の範囲を越えてお り、従来の手段を使用して容易に実現されることができる。再び注意されるべき ことは、ゲーム及びビデオは本発明に係るシステム及び方法に統合することが可 能な他の機能の例としてのみここで詳述されていること、並びに他の多くの選択 物及び機能が当業者によって容易に実施されうることである。 図２の判定ブロック１４７によって認識されブロック１４８において実施され るEND機能は、その日の終わりにおいて又は他の学生がそのワークステーション を使用する必要がある場合のログオフ機 能として、学生によって選択されることができる。セッションが終結せしめられ る間に、学生の活動に関する教師ステーションのデータベースファイルをハウス キーピングソフトウェアが更新する。当該セッション中に完了したレッスンセグ メントに対応する次の日の宿題が、メモリから取り出され、プリンタによって打 ち出される。加えて、進捗レポート又は補強指導ノートを、学生が帰宅して親に 手渡せるようにプリンタによって作成することができる。 教師ワークステーション４０は、学生ワークステーション１０のシステムと類 似したシステムを具備しているが、ＬＡＮを制御するために十分な処理リソース を持ち、ＬＡＮに接続された学生ワークステーションの各々を監視する能力を持 つようにエンハンスされている。教師ワークステーションは、より強力なＣＰＵ 、より大きなオンボードメモリ、及び例えば割り当てることができる種々のレッ スンセグメント制御プログラムの全てを格納するためのより大きなハードドライ ブ、を含むことができる。上述の機能に加え、教師ワークステーションは、また 、教師に他の能力を与える。その能力には、レッスンセグメントの題材及び質問 に関連するデータベースを編集する機能、並びに教師が数回のストロークにより 任意の又は全ての学生の等級レポートを容易に作成することを可能とするレポー ト作成機能が含まれる。 これまでの説明は、本発明に係る教育方法を実施する典型的なシステムに関す るものであったが、他の多くのシステム又は上述のシステムの変形が本発明に係 る教育方法を実施するために容易に構成されうることを、当業者は理解するであ ろう。例えば、他の型のメモリ記憶デバイス及び学生ワークステーションを教師 ワークステーションに接続する他の型の通信システムが容易に実施されうるであ ろう。本発明に係る方法は、また、単一の教師ワークステーション に接続された、単一グループの学生ターミナルに限定されるものではなく、学校 の全ワークステーション又はそれ以上を含むことができるであろう。 さらに、当業者は、マルチメディア技術の出現及びコンピュータの発達が本発 明のいろいろな実施例と容易に統合されうることを理解するであろう。例えば、 エキスパートシステムは、当該コースウェアの一部として使用され、質問及び補 強指導技術を発展させることができると思われる。さらに、コンピュータ音声合 成及び認識の出現は、学生の入力及びシステムのオーディオ出力の双方に対する 他の選択肢を提供する。 新規な教育方法及びそのような方法を実施するシステムについての典型的な好 ましい実施例を述べた上述の説明は、本発明を限定するためではなく、単に本発 明を例示するためのものである。他方、本発明の範囲は、添付の請求の範囲に記 載されており、当該請求の範囲は、そこに直接記載されたもの、並びに本開示に 明示的に及び暗示的に記載されたものを含め理に適った均等物を包含するように 意図されたものである。

【手続補正書】 【提出日】平成１２年２月１４日（２０００．２．１４） 【補正内容】 請求の範囲 １．対話型視聴覚システムを提供する教育方法であって、 所望の態様で視聴覚題材を提示するコースウェアを開発するステップと、 複数の学生ワークステーション及び一つの教師ワークステーションに前記コー スウェアをロードするステップと、 学生ワークステーションから複数の提示モードのうちの一つを選択するステッ プと、 前記選択ステップに基づいて、該学生ワークステーションにおいて視聴覚題材 を検索し提示するステップと、 前記提示ステップの終わりにおいて、前記視聴覚題材に基づいて複数の質問を 表示するステップと、 前記質問に対する答を正解と比較するステップと、 前記比較ステップに基づいて、誤った答がなされた質問に関係する視聴覚題材 を検索し提示するステップと、 学生の進捗を監視しかつ学生の補強指導必要性について教師に警告するステッ プと、 を具備してなる方法。 ２．宿題に対する答を該システムに入力するステップと、 該システムに入力された答を該システムに格納された正解と比較することによ って、前記宿題を等級分けするステップと、 を更に具備する、請求の範囲第１項に記載の教育方法。 ３．進捗及び補強指導行為の通知を印刷するステップと、 これらの通知の受領書を記録するステップと、 を更に具備する、請求の範囲第１項に記載の教育方法。 ４．題材を提示する前記ステップは、 音声合成技術を使用した聴覚指導を提供するステップ、 を更に具備する、請求の範囲第１項に記載の教育方法。 ５．対話型教育システムであって、 該教育システムを監視するスーパバイザリイステーション手段であって、 学生ステーション手段へデータを送信し及び学生ステーション手段からデータ を受信する第１のインタフェース手段、 該スーパバイザリイステーション手段のユーザに対しデータを出力する第１の 出力手段、 該スーパバイザリイステーション手段に対しコマンドを入力する第１の入力手 段、 該教育システムを作動せしめるために使用されるデータ及びプログラムを格納 する第１のメモリ手段、並びに、 前記第１の入力手段及び前記第１のインタフェース手段に応答して、前記第１ のインタフェース手段、前記第１の入力手段及び前記第１の出力手段の間のデー タの流れを制御する第１の処理手段、 を含むスーパバイザリイステーション手段と、 ユーザと対話する学生ステーション手段であって、 前記スーパバイザリイステーション手段へデータを送信し及び前記スーパバイ ザリイステーション手段からデータを受信する第２のインタフェース手段、 該学生ステーション手段のユーザに対しデータを出力する第２の出力手段、 該学生ステーション手段に対しコマンドを入力する第２の入力手段、 該教育システムを作動せしめるために使用されるデータ及びプログラムを格納 する第２のメモリ手段、並びに、 前記第２の入力手段及び前記第２のインタフェース手段に応答して、前記第２ のインタフェース手段、前記第２の入力手段及び前記第２の出力手段の間のデー タの流れを制御する第２の処理手段、 を含む学生ステーション手段と、 を具備し、 前記第２の処理手段は、また、教育データ及び前記教育データに関係する質問 を出力するよう前記第２の出力手段に命令し、かつ、前記質問に対する答を受信 するよう前記第２の入力手段に命令し、 前記第２の処理手段は、また、前記受信された答を前記第２のメモリ手段に格 納された正解と比較し、 前記第２の処理手段は、また、前記比較の結果に基づいて、誤った答がなされ た質問と同じではないが関係する補強指導題材を出力するよう前記第２の出力手 段に命令し、 前記第２の処理手段は、また、前記補強指導題材が出力された後、誤った答が なされた当該質問に関係する質問を出力するよう前記第２の出力手段に命令し、 かつ、前記関係する質問に対する第２の答を受信するよう前記第２の入力手段に 命令し、並びに、 前記第２の処理手段は、また、前記第２の答を前記関係する質問の正解と比較 し、かつ、前記比較に基づいて前記スーパバイザリイステーション手段に対し通 知を送る、 対話型教育システム。 ６．前記第１及び第２の入力手段は、各々、少なくとも一つの接触感知性ディ スプレイ、ポインティングデバイス、キーボード、及び光学式スキャナを具備し 、 前記第１及び第２の出力手段は、少なくとも一つのディスプレイ及びオーディ オ出力デバイスを具備し、並びに、 前記第１及び第２のメモリ手段は、少なくとも一つのハードディスクドライブ 、レーザディスクドライブ、及びＣＤ−ＲＯＭを具備する、 請求の範囲第５項に記載の対話型教育システム。 ７．前記第１の処理手段は、また、前記学生ステーション手段における前記ユ ーザの進捗に関して前記学生ステーション手段から進捗データを受信し、かつ、 前記第１のメモリ手段に前記進捗データを格納する、 請求の範囲第５項に記載の対話型教育システム。 ８．前記第１の処理手段は、また、前記スーパバイザリイステーション手段の ユーザからオペレーション選択を受信するよう前記第１の入力手段に命令し、前 記オペレーション選択は、レポート生成選択を含む、 請求の範囲第７項に記載の対話型教育システム。 ９．前記第１の処理手段は、前記第１のメモリ手段に前記進捗データを格納す るためのデータベースプログラムを使用する、 請求の範囲第７項に記載の対話型教育システム。 １０．前記スーパバイザリイステーション手段は、 有形のレポートを生成する手段であって、前記第１の処理手段が、また、前記 第１の入力手段からのレポート生成選択入力の受信時に、前記第１のメモリ手段 から前記進捗データを受信し、かつ、前記進捗データに基づいて少なくとも一つ のレポートを印刷するよう前記生成手段に命令するもの、 を更に具備する、請求の範囲第８項に記載の対話型教育システム。 １１．学習ステーション及びスーパバイザリイステーションを有する対話型教 育システムであって、 前記学習ステーションは、ユーザに対し教育情報を出力する手段と、ユーザか ら教育入力データを受信する手段と、前記情報及びデータを処理する手段と、前 記スーパバイザリイステーションと通信する手段と、を具備し、 前記スーパバイザリイステーションは、前記学習ステーションヘデータを送信 し及び前記学習ステーションからデータを受信する手段と、前記受信されたデー タに基づいて前記ユーザの教育的進捗を分析する手段と、前記教育的進捗の表示 を出力する手段と、特定の期間、学生の進捗を監視する手段と、前記監視された 進捗に基づいて宿題を生成する手段と、を具備する、 対話型教育システム。 １２．前記スーパバイザリイステーションは、更に、 前記受信されたデータを格納し及び検索する手段と、 前記受信されたデータに基づいて少なくとも一つのレポートを選択的に生成す る手段と、 具備する、請求の範囲第１１項に記載の教育システム。 １３．前記少なくとも一つのレポートは、一つの等級レポート及び補強指導行 為通知を含む、 請求の範囲第１２項に記載の教育システム。 １４．前記学生ステーションは、更に、 視聴覚情報としての前記教育データ及び前記教育データに関係する質問を出力 する手段と、 前記教育入力データ手段から受信された答を正解と比較する手段と、 前記比較に基づいて補強指導題材を出力する手段と、 を具備する、請求の範囲第１１項に記載の教育システム。 １５．前記学生ステーションは、更に、 前記補強指導題材に関係する第２の質問を出力する手段と、 前記教育入力データ手段から受信された第２の答を第２の正解と比較する手段 と、 前記比較の結果に基づいて前記スーパバイザリイステーションに通知する手段 と、 を具備する、請求の範囲第１４項に記載の教育システム。 １６．宿題を生成する前記手段は、更に、 前記宿題を格納するメモリ手段と、 前記宿題を印刷する印刷手段と、 を具備する、請求の範囲第１１項に記載の教育システム。 １７．対話型教育システムであって、 該教育システムを監視するスーパバイザリイステーション手段であって、 学生ステーション手段へデータを送信し及び学生ステーション手段からデータ を受信する第１のインタフェース手段、 該スーパバイザリイステーション手段のユーザに対しデータを出力する第１の 出力手段、 該スーパバイザリイステーション手段に対しコマンドを入力する第１の入力手 段、 該教育システムを作動せしめるために使用されるデータ及びプログラムを格納 する第１のメモリ手段、並びに、 前記第１の入力手段及び前記第１のインタフェース手段に応答して、前記第１ のインタフェース手段、前記第１の入力手段及び前記第１の出力手段の間のデー タの流れを制御する第１の処理手段、 を含むスーパバイザリイステーション手段と、 ユーザと対話する学生ステーション手段であって、 前記スーパバイザリイステーション手段へデータを送信し及び前記スーパバイ ザリイステーション手段からデータを受信する第２のインタフェース手段、 該学生ステーション手段のユーザに対しデータを出力する第２の出力手段、 該学生ステーション手段に対しコマンドを入力する第２の入力手段、 該教育システムを作動せしめるために使用されるデータ及びプログラムを格納 する第２のメモリ手段、並びに、 前記第２の入力手段及び前記第２のインタフェース手段に応答して、前記第２ のインタフェース手段、前記第２の入力手段及び前記第２の出力手段の間のデー タの流れを制御する第２の処理手段、 を含む学生ステーション手段と、 を具備し、 前記第２の処理手段は、また、教育データ及び前記教育データに関係する質問 を出力するよう前記第２の出力手段に命令し、かつ、前記質問に対する答を受信 するよう前記第２の入力手段に命令し、 前記第２の処理手段は、また、前記受信された答を前記第２のメモリ手段に格 納された正解と比較し、 前記第２の処理手段は、また、前記比較の結果に基づいて、誤った答がなされ た質問に関係する補強指導題材を出力するよう前記第２の出力手段に命令し、 前記第２の処理手段は、また、前記補強指導題材が出力された後、誤った答が なされた当該質問に関係する質問を出力するよう前記第２の出力手段に命令し、 かつ、前記関係する質問に対する第２の答を受信するよう前記第２の入力手段に 命令し、並びに、 前記第２の処理手段は、また、前記第２の答を前記関係する質問の正解と比較 し、かつ、前記比較に基づいて前記スーパバイザリイステーション手段に対し通 知を送る、 対話型教育システム。 １８．前記第１及び第２の入力手段は、各々、少なくとも一つの接触感知性デ ィスプレイ、ポインティングデバイス、キーボード、及び光学式スキャナを具備 し、 前記第１及び第２の出力手段は、少なくとも一つのディスプレイ及びオーディ オ出力デバイスを具備し、並びに、 前記第１及び第２のメモリ手段は、少なくとも一つのハードディスクドライブ 、レーザディスクドライブ、及びＣＤ−ＲＯＭを具備する、 請求の範囲第１７項に記載の対話型教育システム。 １９．前記第１の処理手段は、また、前記学生ステーション手段における前記 ユーザの進捗に関して前記学生ステーション手段から進捗データを受信し、かつ 、前記第１のメモリ手段に前記進捗データを格納する、 請求の範囲第１７項に記載の対話型教育システム。 ２０．前記第１の処理手段は、また、前記スーパバイザリイステーション手段 のユーザからオペレーション選択を受信するよう前記第１の入力手段に命令し、 前記オペレーション選択は、レポート生成選択を含む、 請求の範囲第１９項に記載の対話型教育システム。 ２１．前記第１の処理手段は、前記第１のメモリ手段に前記進捗データを格納 するためのデータベースプログラムを使用する、 請求の範囲第１９項に記載の対話型教育システム。 ２２．前記スーパバイザリイステーション手段は、更に、 有形のレポートを生成する手段であって、前記第１の処理手段が、また、前記 第１の入力手段からのレポート生成選択入力の受信時に、前記第１のメモリ手段 から前記進捗データを受信し、かつ、前記進捗データに基づいて少なくとも一つ のレポートを印刷するよう前記生成手段に命令するもの、 を具備する、請求の範囲第２０項に記載の対話型教育システム。 ２３．宿題に対する答を入力する前記ステップは、 該システムに前記答を走査入力せしめるステップ、 を具備する、請求の範囲第２項に記載の教育システム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＳＮ，ＴＤ， ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ， ＵＡ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 対話型視聴覚システムを提供する教育方法であって、 所望の態様で視聴覚題材を提示するコースウェアを開発するステップと、 複数の学生ワークステーション及び一つの教師ワークステーションに前記コー スウェアをロードするステップと、 学生ワークステーションから複数の提示モードのうちの一つを選択するステッ プと、 前記選択ステップに基づいて、該学生ワークステーションにおいて視聴覚題材 を検索し提示するステップと、 前記提示ステップの終わりにおいて、前記視聴覚題材に基づいて複数の質問を 表示するステップと、 前記質問に対する答を正解と比較するステップと、 前記比較ステップに基づいて、誤った答がなされた質問に関する視聴覚題材を 検索し提示するステップと、 を具備してなる方法。 ２． 学生の進捗を監視しかつ学生の補強指導必要性について教師に警告する ステップ、 をさらに具備する、請求の範囲第１項に記載の教育方法。 ３． 宿題に対する答を当該システムに光学的走査入力し又はキーボード入力 するステップと、 当該システムに入力された答を当該システムに格納された正解と比較すること によって、前記宿題を等級分けするステップと、 をさらに具備する、請求の範囲第１項に記載の教育方法。 ４． 進捗及び補強指導実行の通知を印刷するステップと、 これらの通知の受領書を記録するステップと、 をさらに具備する、請求の範囲第１項に記載の教育方法。 ５． 前記題材を提示するステップは、 音声合成技術を使用した聴覚指導を提供するステップ、 をさらに具備する、請求の範囲第１項に記載の教育方法。