JP2003337528A

JP2003337528A - 学習者の学習状態を反映可能な学習システム、学習方法及び学習プログラム

Info

Publication number: JP2003337528A
Application number: JP2002143641A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Shinkai; 靖新改
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2003-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】教育コンテンツの内容を確実に理解させること
ができ、また、教育コンテンツの理解度に応じて学習を
進めることができる学習システム、学習方法及び学習プ
ログラムを提供する。【解決手段】カメラ３１₁〜３１_nを備えた学習者端末３
０₁〜３０_nと、学習用のコンテンツを格納したサーバ２
０、とを備え、学習者端末３０₁〜３０_nは、カメラ３１
₁〜３１_nで撮影することにより得られた画像をサーバ２
０に送信し、サーバ２０は、学習者端末３０₁〜３０_nか
ら受信した画像に基づいて判断した学習者の学習状態に
対応するコンテンツを学習者端末３０₁〜３０_nに送信
し、学習者端末３０₁〜３０_nは、更にサーバ２０から受
信したコンテンツを画面に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、学習者の学習状態
を反映可能な学習システム、学習方法及び学習プログラ
ムに関し、特に学習者端末に向かった学習者の学習状態
に応じて学習を進める技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、サーバと複数の学習者端末とがネ
ットワークで接続された学習システムが知られている。
この学習システムにおいて、サーバは、複数の学習項目
から成る教育コンテンツを記憶している。このサーバ
は、学習者端末からの要求に応答して教育コンテンツを
ネットワークを介して該学習者端末に学習項目毎に送信
する。学習者端末は、サーバから送られてきた内容を画
面に表示する。

【０００３】学習者端末に向かった学習者は、その画面
に表示された内容を読んで学習する。この学習の途中
で、理解できない用語や文章が出現した場合、学習者
は、画面上に設けられた「補足説明」ボタンをクリック
する。これにより、補足説明コンテンツがサーバから学
習者端末に転送され、学習者端末の画面に表示される。
或いは、画面上に設けられた「ヘルプ」ボタンをクリッ
クする。これにより、ヘルプ用コンテンツがサーバから
学習者端末に転送され、学習者端末の画面に表示され
る。学習者は、これら画面に表示された補足説明コンテ
ンツ又はヘルプ用コンテンツを参照して教育コンテンツ
の内容を理解する。

【０００４】学習者は、学習者端末の画面に表示された
最初の学習項目を理解できた場合、或いは、更に補足説
明コンテンツ又はヘルプ用コンテンツを読むことにより
最初の学習項目を理解できた場合、画面上に設けられた
「次へ」ボタンをクリックする。これにより、次の学習
項目がサーバから学習者端末に転送され、学習者端末の
画面に表示される。以下、同様の手順で学習を進め、最
後の学習項目を理解できた時点で１つのコースの学習が
終了する。そして、１つのコースの学習が終了すると理
解度をチェックするための修了テストが行われる。

【０００５】このような学習システムに関連する技術と
して、特開２００１−３５０４００は、個々の学習者に
合わせた授業を行うことが可能な「ネットワークを利用
した教育システム」を開示している。この教育システム
では、１以上の学習者端末と教育サーバとがネットワー
クを介して接続されている。教育サーバは、学習者端末
の要求に応じて、教材情報を該要求した学習者端末に送
信する動作、教材情報を用いて学習した結果である学習
結果情報を学習者端末から受信する動作、及び該受信し
た学習結果情報に対する評価情報を該受信先の学習者端
末に送信する動作を行う。

【０００６】また、他の技術として、特開２００１−３
５６６７８は、学習者自身で知識を整理し、学習者個人
個人に適合した教授戦略を与えることができる「学習支
援方法、学習支援システム及び学習システムプログラム
を記録した記録媒体」を開示している。この開示された
学習支援システムでは、学習支援サーバは、学習者に提
示する教材を記憶した教材データベースと、学習者に提
示した解説等を記憶する学習者データベースと、及び、
学習者が学習中に行き詰まった際に、該行き詰まりの状
態を解消するための解説を教材データベース及び学習者
データベースから検索し、学習者に提示する手段と、学
習者に提示した解説を登録するかどうかを学習者へ問い
合わせ、登録の許諾がある場合、該解説を学習者データ
ベースに登録する手段、学習者の行き詰まりの状態と解
消方法から構成される学習者の理解状態を学習者モデル
ベースに登録する手段等のホストコンピュータを備えて
いる。

【０００７】また、更に他の技術として、特開昭６０−
８０８９２は、学習者の理解の速度に応じて学習内容の
表示速度を変えることにより、学習者の心理状態を安定
させ、学習効率を向上させることのできる「学習用装
置」を開示している。この学習用装置は、学習者の理解
力によって、解答時間にサーバがあることを利用し、学
習者により適合した学習環境を与える手段として、解答
時間によって次の学習内容の表示速度を変化させるよう
に構成されている。

【０００８】また、更に他の技術として、特開平８−３
０４１６は、操作者による表示優先度の入力指示操作を
不要としながら、多数の表示優先度の異なるデータにつ
いて概要か詳細にわたって容易に認識可能且つ画面の表
示処理速度をも向上する「データ表示方法及びデータ表
示装置」を開示している。この技術では、複数のデータ
と当該複数のデータそれぞれの表示の優先度合いを示す
表示優先度を対応させて一括記憶させておき、操作者か
らのページ切り替え操作の付与に伴って経過時間の計測
を開始し、当該経過時間と、予め設定された所定の表示
切り替え時間とを比較し、上記経過時間が当該表示切り
替え時間を経過する度に、表示を行うべき優先度を一段
ずつ低下させ、一括記憶されている上記複数のデータの
うち、該当する表示優先度を有するデータを画面上に追
加表示する。

【０００９】また、更に他の技術として、特開昭６２−
７９４９１は、キーボード等の入力装置と画面等の出力
装置とを含む小型コンピュータを利用して教育を行うコ
ンピュータ補助による「学習システムにおける表示速度
制御方式」を開示している。この学習システムにおける
表示速度制御方式では、習熟度や反復学習等の個々の学
習者の時々刻々変化する条件に追随して表示速度を自動
的に変更する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の学習システムでは、上述したように、１つの段階が
終了する毎に理解度をチェックするための修了テストが
行われるが、学習者によっては、１つのコースの学習を
早く完了させたいと考える者もいる。このような学習者
は、教育コンテンツの内容を十分理解せずに、修了テス
トだけを受けて学習を済ませようとする。この場合、修
了テストに合格するためだけの学習になり、学習システ
ムの本来の目的が達成されない。また、教育コンテンツ
の内容を十分理解していないので、修了テストを何度も
実行するという自体も発生し、学習システムの負荷が増
大する。

【００１１】また、学習者によっては、修了テストに出
題される問題の内容のみを理解することで学習を済ませ
てしまう者もいる。この場合、教育コンテンツの内容全
てを修了テストに出題することにより対応できるが、学
習者の中には、解答のパターン、例えば、問題の解答
は、「○○○で始まる文章の選択肢である」といったパ
ターンのみを理解することで修了テストを完了しよう者
もいる。このような者が出現することにより、学習シス
テム自体の存在意義が失われつつある。

【００１２】また、学習者は、学習中に次のコンテンツ
を表示させるための操作を自ら行う必要があり、また、
理解できない用語や文章等が出現した場合は、補足説明
コンテンツやヘルプ用コンテンツを表示させたり、問い
合わせする操作を自ら行う必要がある。従って、学習者
にとってこれらの操作が煩わしいという問題がある。

【００１３】本発明は、上述した問題を解消するために
なされたものであり、その目的は、教育コンテンツの内
容を確実に理解させることができ、また、教育コンテン
ツの理解度に応じて学習を進めることができる、学習者
の状態を反映可能な学習システム、学習方法及び学習プ
ログラムを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】以下に、［発明の実施の
形態］で使用する番号・符号を用いて、課題を解決する
ための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許
請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との
対応関係を明らかにするために付加されたものである
が、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的
範囲の解釈に用いてはならない。

【００１５】本発明に係る学習システムは、先生と生徒
が対面しながら学習を進める場合のように、先生が生徒
の学習状態に応じて学習速度を調整しながら教育を行う
ことにより一定の学習効果が得られるという点に着目し
てなされたものである。

【００１６】即ち、本発明に係る学習システムは、上記
目的を達成するために、カメラ（３１₁〜３１_n）を備え
た学習者端末（３０₁〜３０_n）と、学習用のコンテンツ
を格納したサーバ（２０）、とを備え、学習者端末（３
０₁〜３０_n）は、カメラ（３１₁〜３１_n）で撮影するこ
とにより得られた画像をサーバ（２０）に送信し、サー
バ（２０）は、学習者端末（３０₁〜３０_n）から受信し
た画像に基づいて判断した学習者の学習状態に対応する
コンテンツを学習者端末（３０₁〜３０_n）に送信し、学
習者端末（３０₁〜３０_n）は、更にサーバ（２０）から
受信したコンテンツを画面に表示するように構成されて
いる。

【００１７】この学習システムにおいて、サーバ（２
０）は、学習者の学習状態が、学習者が悩んでいる状態
を表していると判断した場合に、コンテンツの説明を補
足する補足説明コンテンツを学習者端末（３０₁〜３
０_n）に送信するように構成できる。

【００１８】また、この学習システムにおけるサーバ
（２０）は、学習者端末（３０₁〜３０_n）から受信した
画像が所定形状を有する場合に、学習者が悩んでいる状
態を表していると判断するように構成できる。この場
合、サーバ（２０）は、学習者の通常の学習状態を表す
画像を学習スタイル基本データとして予め格納したデー
タベース（２１）を備え、学習者端末（３０₁〜３０_n）
から受信した画像が所定形状を有するかどうかは、学習
者端末（３０₁〜３０_n）から受信した画像とデータベー
ス（２１）に格納されている画像との類似度に基づいて
判断するように構成できる。

【００１９】この学習システムにおける学習者端末（３
０₁〜３０_n）は、更に、画面のクリックに応答してクリ
ックデータをサーバ（２０）に送信し、サーバ（２０）
は、学習者端末（３０₁〜３０_n）から受信した画像に基
づいて算出した学習者の目線が画面上の所定範囲内に位
置し、且つ学習者端末（３０₁〜３０_n）からクリックデ
ータが一定時間以上受信されない場合に、学習者が悩ん
でいる状態を表していると判断するように構成できる。

【００２０】また、この学習システムにおいて、サーバ
（２０）は、学習者の学習状態が、学習者がコンテンツ
を読んでいない状態を表している場合に、既に送信した
コンテンツを学習者端末（３０₁〜３０_n）に再び送信す
るように構成できる。

【００２１】この学習システムにおけるサーバ（２０）
は、学習者端末（３０₁〜３０_n）から受信した画像に基
づいて学習者の目線の移動速度を算出し、該算出された
移動速度が所定値以上である場合に、学習者がコンテン
ツを読んでいない状態を表していると判断するように構
成できる。

【００２２】また、この学習システムにおけるサーバ
（２０）は、学習者端末（３０₁〜３０_n）から受信した
画像に基づいて学習者の目線の位置を算出し、該算出さ
れた目線の位置が学習者端末（３０₁〜３０_n）の画面に
表示されたクリック位置から移動しない場合に、学習者
がコンテンツを読んでいない状態を表していると判断す
るように構成できる。

【００２３】また、この学習システムにおける学習者端
末（３０₁〜３０_n）は、更に、画面のクリックに応答し
てクリックデータをサーバ（２０）に送信し、サーバ
（２０）は、学習者端末（３０₁〜３０_n）から受信され
るクリックデータの時間間隔が所定の時間間隔より小さ
い場合に、学習者がコンテンツを読んでいない状態を表
していると判断するように構成できる。

【００２４】また、この学習システムにおいて、サーバ
（２０）は、学習者の学習状態が、学習者が疲れている
状態を表していると判断した場合に、警告メッセージを
学習者端末（３０₁〜３０_n）に送信するように構成でき
る。

【００２５】この学習システムにおけるサーバ（２０）
は、学習者端末（３０₁〜３０_n）から受信した画像が所
定形状を有する場合に、学習者が疲れている状態を表し
ていると判断するように構成できる。この場合、サーバ
（２０）は、学習者の通常の学習状態を表す画像を学習
スタイル基本データとして予め格納したデータベース
（２１）を備え、学習者端末（３０₁〜３０_n）から受信
した画像が所定形状を有するかどうかは、学習者端末
（３０₁〜３０_n）から受信した画像とデータベース（２
１）に格納されている画像との類似度に基づいて判断す
るように構成できる。

【００２６】また、この学習システムにおけるサーバ
（２０）は、学習者端末（３０₁〜３０_n）から受信した
画像に基づいて学習者の目線の位置を算出し、該算出さ
れた目線の位置が学習者端末（３０₁〜３０_n）の画面に
表示されたコンテンツの範囲外に位置する割合が所定値
以上である場合に、学習者が疲れている状態を表してい
ると判断するように構成できる。

【００２７】また、この学習システムにおけるサーバ
（２０）は、学習者端末（３０₁〜３０_n）にコンテンツ
の説明を補足する補足説明コンテンツを送信し、学習者
端末（３０₁〜３０_n）から受信した画像に基づいて学習
者の目線の位置を算出し、該算出された目線の位置が学
習者端末（３０₁〜３０_n）の画面に表示された補足説明
コンテンツの範囲内に移動しない場合に、学習者が疲れ
ている状態を表していると判断するように構成できる。

【００２８】また、この学習システムにおける学習者端
末（３０₁〜３０_n）は、更に、画面のクリックに応答し
てクリックデータをサーバ（２０）に送信し、サーバ
（２０）は、学習者端末（３０₁〜３０_n）から所定時間
以上クリックデータが受信されない場合に、学習者が疲
れている状態を表していると判断するように構成でき
る。

【００２９】また、この学習システムにおいて、サーバ
（２０）は、学習者の学習状態が、学習者が学習してい
ない状態を表していると判断した場合に、警告メッセー
ジを学習者端末（３０₁〜３０_n）に送信するように構成
できる。

【００３０】また、この学習システムにおけるサーバ
（２０）は、学習者端末（３０₁〜３０_n）から受信した
画像に学習者の像が存在しない場合に、学習者が学習し
ていない状態を表していると判断するように構成でき
る。

【００３１】また、この学習システムにおけるサーバ
（２０）は、学習者端末（３０₁〜３０_n）から受信した
画像に基づいて学習者の目線の位置を算出し、該算出さ
れた目線の位置が学習者端末（３０₁〜３０_n）の画面に
表示されたコンテンツの範囲外に所定時間以上位置する
場合に、学習者が学習していない状態を表していると判
断するように構成できる。

【００３２】また、この学習システムにおける学習者端
末（３０₁〜３０_n）は、更に、画面のクリックに応答し
てクリックデータをサーバ（２０）に送信し、サーバ
（２０）は、学習者端末（３０₁〜３０_n）からクリック
データを所定回数以上受信した場合に、クリックデータ
を受信した時間間隔の平均値を算出し、該算出された平
均値に応じた時間間隔で学習者端末（３０₁〜３０_n）に
新しいコンテンツを送信するように構成できる。

【００３３】また、この学習システムにおける学習者端
末（３０₁〜３０_n）は、コンテンツの更新速度を調整す
る速度データをサーバ（２０）に送信し、サーバ（２
０）は、学習者端末（３０₁〜３０_n）から受信した速度
データに応じた時間間隔で学習者端末（３０₁〜３０_n）
に新しいコンテンツを送信するように構成できる。

【００３４】本発明の第２の態様に係る学習方法は、上
記と同様の目的で、カメラ（３１₁〜３１_n）を備えた学
習者端末（３０₁〜３０_n）と、学習用のコンテンツを格
納したサーバ（２０）とが提供され、学習者端末（３０
₁〜３０_n）は、カメラ（３１₁〜３１_n）で撮影すること
により得られた画像をサーバ（２０）に送信し、サーバ
（２０）は、学習者端末（３０₁〜３０_n）から受信した
画像に基づいて判断した学習者の学習状態に対応するコ
ンテンツを学習者端末（３０₁〜３０_n）に送信し、学習
者端末（３０₁〜３０_n）は、更にサーバ（２０）から受
信したコンテンツを画面に表示し、以て学習に供するよ
うに構成されている。

【００３５】本発明の第３の態様に係るコンピュータで
実行可能な学習プログラムは、上記と同様の目的で、学
習者端末（３０₁〜３０_n）に備えられたカメラ（３１）
で学習者を撮影することにより得られた画像を受信する
ステップと、該受信した画像に基づいて前記学習者の学
習状態を判断するステップと、該判断結果に応じたコン
テンツを、前記学習者端末（３０₁〜３０_n）の画面に表
示させることによって学習に供するために、前記学習者
端末（３０₁〜３０_n）に送信するステップ、とを備えて
いる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００３７】図１は、本発明の実施の形態に係る学習シ
ステムの構成を示す図である。この学習システムは、ネ
ットワーク１０に接続されたサーバ２０及び複数の学習
者端末３０₁〜３０_nから構成されている。

【００３８】ネットワーク１０としては、例えばインタ
ーネットを使用できるが、これに限定されない。ネット
ワーク１０としては、例えばローカルエリアネットワー
ク（ＬＡＮ）、その他のネットワークを使用できる。

【００３９】サーバ２０は、例えばサーバコンピュータ
から構成されている。このサーバ２０には、データベー
ス２１が形成されている。このデータベース２１には、
教育コンテンツ、補足説明コンテンツ、ヘルプ用コンテ
ンツ、学習者履歴、学習者の学習スタイル基本データ、
学習者端末データ等が格納されている。

【００４０】学習者端末３０₁〜３０_nは、例えばパーソ
ナルコンピュータから構成されている。この学習者端末
３０₁〜３０_n（以下、符号３０で代表する）は、カメラ
３１ ₁〜３１_n（以下、符号３１で代表する）をそれぞれ
備えている。カメラ３１は、学習者端末３０に向かった
学習者の顔を撮影できる位置に配置されている。

【００４１】このカメラ３１で撮影することにより得ら
れた画像データは、ネットワーク１０を介してサーバ２
０に送られる。画像データは、詳細は後述するが、学習
者の姿勢及び表情を認識し、更に学習者の目線の移動速
度及び位置を認識するめに使用される。

【００４２】また、学習者端末３０は、教育コンテンツ
を表示するための表示器（図示しない）を備えている。
図２は、この表示器の画面の構成例を示す。通常の学習
状態では、学習項目毎に、学習タイトル３１、文章３２
及び図３３から成るコンテンツが表示される。また、画
面の下部には、「前へ」ボタン３４、「次へ」ボタン３
５及び「停止」ボタン３６が常時表示されている。

【００４３】学習タイトル３１は学習項目に付されたタ
イトル、文章３２は説明、図３３は文章３２の理解を補
助するための絵である。「前へ」ボタン３４は、学習項
目を１ページ分だけ前に戻すために使用される。「次
へ」ボタン３５は、学習項目を１ページ分だけ次に進め
るために使用される。「停止」ボタン３６は、学習項目
のページが自動的に進められるのを停止させるために使
用される。

【００４４】「前へ」ボタン３４、「次へ」ボタン３５
及び「停止」ボタン３６は、マウス、トラックボール、
タブレットといったポインティングデバイスによって画
面上を移動するカーソルが当てられた状態でクリックが
なされることにより、各ボタンに割り当てられた動作が
行われる。なお、実際の学習者端末３０の画面には、上
記以外の種々の情報が表示されるが、図２では、本発明
の説明に必要なもののみを記載している。

【００４５】上記のように構成される学習システムで
は、サーバ２０は、学習者の学習状態を、カメラ３１か
ら得られた画像及びクリックの有無によって以下のよう
に判断する。

【００４６】（１）通常状態下記（２）〜（５）以外の状態をいう。（２）悩んでいる状態（２−１）学習者が、腕組みした姿勢、手又は肘を着い
た姿勢、胴体が前傾姿勢、しかめっ面している。（２−２）クリックが一定時間以上なされず、且つ学習
者の目線が画面に表示されたコンテンツの所定範囲内に
位置したままである。この状態の場合、サーバ２０は、
補足説明コンテンツを学習者端末３０に送る。（３）学習しているように見えるがコンテンツを読んで
いない状態（３−１）クリックが早すぎる。（３−２）学習者の目線が画面上のクリックされるボタ
ンの場所しか見ていない。（３−３）学習者の目線の移動速度が早い。この状態の
場合、サーバ２０は、既に送信したコンテンツを学習者
端末３０に再び送信する、つまり、コンテンツを戻す。（４）疲れている状態（４−１）クリックが相当時間以上なされない。（４−２）学習者の目線が画面に表示されたコンテンツ
以外の場所に移る回数（割合）が多い。（４−３）学習者が、腕組みした姿勢、手又は肘を着い
た姿勢、しかめっ面している。（４−４）学習者の目線が補足説明コンテンツを送信し
ても見に行かない。この状態の場合、サーバ２０は警告
メッセージを学習者端末３０に送る。（５）学習していない状態（５−１）画像中に学習者が居ない。（５−２）学習者の目線が長時間コンテンツ内にない。この状態の場合、サーバ２０は警告メッセージを学習者
端末３０に送る。

【００４７】次に、以上のように構成される本発明の実
施の形態に係る学習システムの動作を、図３〜図５を参
照しながら説明する。なお、図３のシーケンスチャート
並びに図４及び図５に示されたフローチャートに示され
る学習者端末３０及びサーバ２０で行われる処理は、学
習者端末３０及びサーバ２０にそれぞれ組み込まれてい
る学習プログラムによって実行される。

【００４８】図３は、学習が開始された後、学習者が実
際の学習状態に入る前に行われる動作を示すシーケンス
チャートである。

【００４９】学習者端末３０に対向した学習者は、先
ず、学習者端末３０に対して学習開始操作を行う（ステ
ップＳ１０）。この学習開始操作により、学習開始要求
が、ネットワーク１０を介してサーバ２０に送られる。

【００５０】この学習開始要求を受信したサーバ２０
は、一般文書を学習者端末３０に送信する（ステップＳ
２０）。ここで、一般文書とは、学習者が行おうとして
いる学習内容とは無関係の一般的な文章、図、表等が記
載された文書、例えば「或るサラリーマンの１日の紹
介」等である。

【００５１】学習者は、学習者端末３０に備えられたマ
ウス（図示しない）をクリックしながら次の文章や図又
は表を見るための操作を行う。学習者端末３０は、一般
文書の読取速度として、クリックがなされた時間間隔を
サーバ２０に送信すると共に、学習者の学習状態とし
て、カメラ３１で撮影された画像をサーバ２０に送信す
る（ステップＳ１１）。

【００５２】サーバ２０は、受信した一般文書の読取速
度（クリックがなされた時間間隔）及び学習者の学習状
態を表す画像を、学習者の通常の学習状態を表す学習ス
タイル基本データとしてデータベース２１に保管する
（ステップＳ２１）。この場合、学習スタイル基本デー
タの一部として目線データを格納するように構成でき
る。目線データは、眼球を取り巻く目頭と目尻とを両端
とするラグビーボール形状の部分を「目孔」と呼ぶこと
にすると、以下のＡ〜Ｇのデータから構成できる。ここ
で、Ａは目孔の位置、Ｂは目孔における瞳の最上位位
置、Ｃは目孔における瞳の最下位位置、Ｄは瞳が最上位
位置から最下位位置に達するまでの時間、Ｅは目孔にお
ける瞳の最左位置、Ｆは目孔における瞳の最右位置、Ｇ
は瞳が最左位置から最右位置に達するまでの時間であ
る。

【００５３】この目線データを用いれば、例えば、「Ｅ
の位置からＦの位置へＧの時間より極端に長い時間で到
達している」、「Ｅの位置からＦの位置へＧの時間で到
達することを繰り返しているが、Ｂの位置からＣの位置
へＤの時間より極端に長い時間で到達している」場合
に、学習者が悩んでいる状態であると判断できる。また
は、「Ａの位置、Ｂの位置が顔の部分から極端に外れる
頻度が高い」場合に、学習者が悩んでいる状態であると
判断できる。

【００５４】また、「瞳がＥの位置よりも右から移動を
開始するかＦの位置より左で移動を終了するかしてい
る」、「Ｅの位置からＦの位置へＧの時間より極端に短
い時間で到達している」場合に、学習者は読んでいない
状態であると判断できる。

【００５５】次いで、サーバ２０は、コンテンツ選択メ
ニューを学習者端末３０に送信する（ステップＳ２
２）。このコンテンツ選択メニューを受信した学習者端
末３０は、それを画面に表示する（ステップＳ１２）。
この状態で、コンテンツ選択操作が行われる（ステップ
Ｓ１３）。即ち、学習者は、マウスを操作して、画面に
表示されたコンテンツ選択メニューの中から学習するコ
ースを選択する。これにより、コンテンツ選択操作によ
り選択された教育コンテンツを要求する教育コンテンツ
送信要求がサーバに送信される。

【００５６】教育コンテンツ送信要求を受信したサーバ
２０は、該当する教育コンテンツをデータベース２１か
ら読み出し、最初の学習項目のデータを学習者端末３０
に送信する（ステップＳ２３）。その後、サーバ２０
は、後に詳述するサーバ側学習支援処理を実行する（ス
テップＳ２４）。

【００５７】この最初の学習項目のデータを受信した学
習者端末３０は、それを画面上に表示する（ステップＳ
１４）。その後、学習者端末３０は、後に詳述する端末
側学習処理を実行する（ステップＳ１５）。以後、学習
者端末３０における端末側学習処理とサーバ２０におけ
るサーバ側学習支援処理とで相互にデータを送受しなが
ら学習者の学習を進めるための処理が行われる。

【００５８】次に、上記ステップＳ１５で実行される端
末側学習処理を、図４に示したフローチャートを参照し
ながら説明する。

【００５９】端末側学習処理では、先ず画面上の「次
へ」ボタン３５がクリックされたかどうかが調べられる
（ステップＳ３０）。ここで、「次へ」ボタン３５がク
リックされたことが判断されると、次の学習項目の送信
を要求する「次学習項目送信要求」がサーバ２０に送信
される（ステップＳ３１）。サーバ２０は、次学習項目
送信要求に応答して、次の学習項目のデータを学習者端
末３０に送信する。その後、シーケンスはステップＳ３
６に分岐する。

【００６０】上記ステップＳ３０で、「次へ」ボタン３
５がクリックされていないことが判断されると、次い
で、画面上の「前へ」ボタン３４がクリックされたかど
うかが調べられる（ステップＳ３２）。ここで、「前
へ」ボタン３４がクリックされたことが判断されると、
前の学習項目の送信を要求する「前学習項目送信要求」
がサーバ２０に送信される（ステップＳ３３）。サーバ
２０は、前学習項目送信要求に応答して、１つ前の学習
項目のデータを学習者端末３０に送信する。その後、シ
ーケンスはステップＳ３６に分岐する。

【００６１】上記ステップＳ３２で、「前へ」ボタン３
４がクリックされていないことが判断されると、次い
で、画面上の「停止」ボタン３６がクリックされたかど
うかが調べられる（ステップＳ３４）。ここで、「停
止」ボタン３６がクリックされたことが判断されると、
学習項目の送信の停止を要求する「停止要求」がサーバ
２０に送信される（ステップＳ３５）。サーバ２０は、
停止要求に応答して、学習項目を自動的に進める処理を
停止する（詳細は後述する）。その後、シーケンスはス
テップＳ３６に分岐する。

【００６２】上記ステップＳ３４で、「停止」ボタン３
６がクリックされていないことが判断されると、シーケ
ンスはステップＳ３６に進む。このステップＳ３６で
は、サーバ２０からのデータが受信されたかどうかが調
べられる（ステップＳ３６）。ここで、サーバ２０から
のデータが受信されたことが判断されると、その受信内
容を表示する処理が行われる（ステップＳ３７）。

【００６３】この受信内容の表示処理では、サーバ２０
から次学習項目送信要求に応答して次の学習項目のデー
タが送られてきた場合は、それが画面に表示される。こ
れにより、「次へ」ボタン３５がクリックされる毎に、
学習項目が１ページずつ進む機能が実現されている。ま
た、サーバ２０から前学習項目送信要求に応答して１つ
前の学習項目のデータが送られてきた場合は、それが画
面に表示される。これにより、「前へ」ボタン３４がク
リックされる毎に、学習項目が１ページずつ戻る機能が
実現されている。上記の他に、サーバ２０から補足説明
コンテンツ、ヘルプ用コンテンツ、各種メッセージが送
られてきた場合も、これらが画面に表示される。

【００６４】上記ステップＳ３６で、サーバ２０からの
データが受信されていないことが判断されると、ステッ
プＳ３７の処理はスキップされる。次いで、一定時間が
経過したかどうかが調べられる（ステップＳ３８）。こ
こで、一定時間が経過していないことが判断されると、
シーケンスはステップＳ３０に戻る。一方、一定時間が
経過したことが判断されると、カメラ３１で撮影される
ことにより得られた学習者の画像がサーバ２０に送信さ
れ、その後、シーケンスはステップＳ３０に戻る。これ
らステップＳ３８及びＳ３９の処理により、一定時間間
隔で、学習者の画像が学習者端末３０からサーバ２０に
送信される。以下、学習者端末３０では、上述した処理
が繰り返される。

【００６５】次に、上記ステップＳ２４で実行されるサ
ーバ側学習支援処理を、図５に示したフローチャートを
参照しながら説明する。

【００６６】このサーバ側学習支援処理では、先ず、学
習者端末３０から画像を受信したかどうかが調べられる
（ステップＳ４０）。ここで、画像を受信したことが判
断されると、データベース２１中の画像が更新される
（ステップＳ４１）。従って、データベース２１には、
常に、最新の画像が記憶されることになる。上記ステッ
プＳ４０で、画像が受信されていないことが判断される
と、ステップＳ４１の処理はスキップされる。

【００６７】次いで、クリックデータが受信されたかど
うかが調べられる（ステップＳ４２）。これは、学習者
端末３０から次学習項目送信要求、前学習項目送信要求
又は停止要求を受信したかどうかを調べることにより行
われる。ここで、クリックデータが受信されたことが判
断されると、クリックの種類とクリックの間隔がデータ
ベース２１に格納される（ステップＳ４３）。ここで、
クリックの種類には、次学習項目送信要求のクリック、
前学習項目送信要求のクリック及び停止要求のクリック
が含まれる。また、クリックの間隔は、前回のクリック
データが受信されてから今回のクリックデータが受信さ
れるまでの時間間隔である。

【００６８】次いで、学習項目が送信される（ステップ
Ｓ４４）。即ち、次学習項目送信要求のクリックであれ
ば、次の学習項目のデータが送信され、前学習項目送信
要求のクリックであれば、１つ前の学習項目のデータが
送信される。上記ステップＳ４２で、クリックデータが
受信されていないことが判断されると、ステップＳ４３
及びＳ４４の処理はスキップされる。上記ステップＳ４
１で更新された画像、並びにステップＳ４３で格納され
たクリックの種類及びクリックの間隔は、以下におい
て、学習者の学習状態を判断するために使用される。

【００６９】次いで、学習者が悩んでいる状態であるか
どうかが調べられる（ステップＳ４５）。これは、上述
したように、（２−１）学習者が、腕組みした姿勢、手
又は肘を着いた姿勢、前傾姿勢、しかめっ面している
か、又は（２−２）クリックが一定時間以上なされず、
且つ学習者の目線が画面に表示されたコンテンツの所定
範囲内に位置したままであるかどうかを調べることによ
り行われる。

【００７０】上記学習者が腕組みした姿勢、手又は肘を
着いた姿勢、前傾姿勢であるかどうかは、例えば、画像
中の学習者の顔、胴体、手の像等を切りだし、これら切
り出した像の相対的位置から判断できる。また、学習者
が、しかめっ面しているかどうかは、学習スタイル基本
データとしてデータベース２１に格納されている画像と
学習者端末３０から受信した画像との類似度が所定値以
下であるかどうかを調べることにより判断できる。

【００７１】また、学習者の目線が画面に表示されたコ
ンテンツの所定範囲内に位置したままであるかどうか
は、上述したように、データベース２１に格納されてい
る最新の画像に基づいて目線データを生成し、「Ｅの位
置からＦの位置へＧの時間より極端に長い時間で到達し
ている」、「Ｅの位置からＦの位置へＧの時間で到達す
ることを繰り返しているが、Ｂの位置からＣの位置へＤ
の時間より極端に長い時間で到達している」ことを調べ
ることにより判断できる。または、「Ａの位置、Ｂの位
置が顔の部分から極端に外れる頻度が高い」ことを調べ
ることにより判断できる。

【００７２】なお、この実施の形態では、サーバ２０
が、データベース２１に格納された最新の画像に基づい
て目線データを生成する構成としているが、学習者端末
３０で目線データを生成してサーバ２０に送るように構
成できる。この構成によれば、学習者端末３０からサー
バ２０に送信するデータ量を減らすことができるので、
サーバ２０及びネットワーク１０の負荷を軽減できる。

【００７３】上記ステップＳ４５で、学習者が悩んでい
る状態であることが判断されると、サーバ２０は、補足
説明コンテンツやヘルプ用コンテンツを学習者端末３０
に送信する（ステップＳ４６）。これにより、学習者
は、この補足説明コンテンツやヘルプ用コンテンツを見
て学習する。これにより、学習者が悩んでいる状態が解
消される。その後、シーケンスは、ステップＳ４０に戻
る。

【００７４】上記ステップＳ４５で、学習者が悩んでい
る状態でないことが判断されると、次いで、学習者がコ
ンテンツを読んでいない状態であるかどうかが調べられ
る（ステップＳ４７）。これは、上述したように、（３
−１）クリックが早すぎるか、（３−２）学習者の目線
が画面上のクリックされるボタンの場所しか見ていない
か、又は（３−３）学習者の目線の移動速度が早いかを
調べることにより行われる。目線の移動速度が早いかど
うかは、上述したように、「瞳がＥの位置よりも右から
移動を開始するかＦの位置より左で移動を終了するかし
ている」、又は「Ｅの位置からＦの位置へＧの時間より
極端に短い時間で到達している」かどうかを調べること
により判断できる。

【００７５】上記ステップＳ４７で、学習者がコンテン
ツを読んでいない状態であることが判断されると、サー
バ２０は、警告メッセージと共に１つ前の学習項目のデ
ータを学習者端末３０に送信する（ステップＳ４８）。
これにより、既に送信したコンテンツが学習者端末３０
に再び送信されてコンテンツが戻されるので、学習者が
コンテンツを読まないで修了テストだけ受けるという事
態の発生を防止できる。その後、シーケンスは、ステッ
プＳ４０に戻る。

【００７６】上記ステップＳ４７で、学習者がコンテン
ツを読んでいる状態であることが判断されると、次い
で、学習者が疲れている状態であるかどうかが調べられ
る（ステップＳ４９）。これは、上述したように、（４
−１）クリックが相当時間以上なされないか、（４−
２）学習者の目線が画面に表示されたコンテンツ以外の
場所に移る回数（割合）が多いか、（４−３）学習者
が、腕組みした姿勢、手又は肘を着いた姿勢、しかめっ
面しているか、又は（４−４）学習者の目線が補足説明
コンテンツを送信しても見に行かないかを調べることに
より行われる。

【００７７】上記ステップＳ４９で、学習者が疲れてい
る状態であることが判断されると、サーバ２０は、警告
メッセージを学習者端末３０に送信する（ステップＳ５
０）。これにより、学習者は、集中力が途切れたことを
知ることができるので、例えば学習を中止することがで
きる。その後、シーケンスは、ステップＳ４０に戻る。

【００７８】上記ステップＳ４９で、学習者が疲れてい
る状態でないことが判断されると、次いで、学習者が学
習していない状態であるかどうかが調べられる（ステッ
プＳ５１）。これは、上述したように、（５−１）画像
中に学習者が居ないか、又は（５−２）学習者の目線が
長時間コンテンツ内にないかを調べることにより行われ
る。ここで、学習者が学習していない状態であることが
判断されると、サーバ２０は警告メッセージを学習者端
末３０に送信する（ステップＳ５２）。これにより、学
習者は学習を中止することができる。その後、シーケン
スは、ステップＳ４０に戻る。

【００７９】上記ステップＳ５１で、学習者が学習して
いる状態であることが判断されると、通常の学習状態で
あることが認識され、所定回数以上のクリックがなされ
たかどうかが調べられる（ステップＳ５３）。そして、
所定回数以上のクリックがなされていないことが判断さ
れると、シーケンスはステップＳ４０に戻り、上述した
動作が繰り返される、

【００８０】一方、所定回数以上のクリックがなされた
ことが判断されると、以降は、所定時間間隔で次の学習
項目のデータを学習者端末３０に送信する処理が行われ
る（ステップＳ５４）。この所定時間間隔は、上記ステ
ップＳ４３でデータベース２１に蓄積されたクリックの
間隔のうち、「次へ」ボタン３５がクリックされた間隔
の平均値を算出して決定することができる。

【００８１】このステップＳ５４の処理中に、図５中に
は示されていないが、学習者端末３０から停止要求のク
リックデータを受信した時は、次の学習項目のデータを
送信する処理を停止し、次に停止要求のクリックデータ
を受信した時に、次の学習項目のデータを送信する処理
を再開する処理が行われる。また、このステップＳ５４
の処理中であっても、次学習項目送信要求及び前学習項
目送信要求に応答して学習項目のデータを送信する処理
は行われる。この構成により、学習者は、自己のペース
で学習を進めることができる。

【００８２】なお、上記所定時間間隔、つまり学習項目
の表示を更新する時間間隔を、学習者端末３０から調整
可能に構成することもできる。この場合、学習者端末３
０の画面上に常時表示されるスピード調整ボタンを設
け、学習者端末３０は、このスピード調整ボタンがクリ
ックされることにより増減値をサーバ２０に送る。この
増減値を受信したサーバ２０は、現在の所定時間間隔に
増減値を加算して新たな時間間隔を決定し、その時間間
隔で次の学習項目のデータを学習者端末３０に送信す
る。この構成により、学習者は、コンテンツの難易に応
じて読むスピードを調整しながら学習を進めることがで
きる。

【００８３】上記ステップＳ５４の処理が終了すると、
次いで、終了であるかどうかが調べられる（ステップＳ
５５）。これは、学習者端末３０から完了情報を受信し
たかどうかによって判断される。ここで、終了でないこ
とが判断されるとステップＳ５４に戻り、以下、同様の
処理が繰り返される。一方、終了であることが判断され
ると、学習者端末３０から受信した完了情報に基づいて
データベース２１中の学習者履歴が更新され、サーバ２
０によるサーバ側学習支援処理は終了する。

【００８４】以上説明したように、本発明の実施の形態
に係る学習システムによれば、教育コンテンツの内容を
十分に学習せずに修了テストのみの合格だけを目指す学
習者に対して、教育コンテンツを確実に理解させること
ができる。

【００８５】また、学習者の文章等の読取速度を分析し
て学習者に適した間隔で自動的に次の学習項目を表示さ
せるようにしたので、学習者は、次の文章等を表示させ
る操作を行わなくてもよく、使い勝手に優れた学習シス
テムを提供できる。

【００８６】更に、学習者の姿勢や表情、目線の状態を
分析することにより学習者の学習状態を判断し、適宜、
補足説明コンテンツやヘルプ用コンテンツを学習者端末
３０に送るようにしたので、学習者の理解度を向上させ
ることができると共に効率のよい学習が可能になってい
る。

【００８７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
教育コンテンツの内容を確実に理解させることができ、
また、教育コンテンツの理解度に応じて学習を進めるこ
とができる、学習者の学習状態を反映可能な学習システ
ム、学習方法及び学習プログラムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る学習システムを示す
図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る学習システムにおけ
る画面の構成例を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る学習システムの動作
を示すシーケンスチャートである。

【図４】本発明の実施の形態に係る学習システムの学習
者端末の動作を示すフローチャートである。

【図５】本発明の実施の形態に係る学習システムのサー
バの動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ネットワーク２０サーバ２１データベース３０、３０₁〜３０_n 学習者端末３１、３１₁〜３１_n カメラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラを備えた学習者端末と、学習用のコンテンツを格納したサーバ、とを備え、前記学習者端末は、前記カメラで撮影することにより得
られた画像を前記サーバに送信し、前記サーバは、前記学習者端末から受信した画像に基づ
いて判断した学習者の学習状態に対応するコンテンツを
前記学習者端末に送信し、前記学習者端末は、更に前記サーバから受信したコンテ
ンツを画面に表示する、学習システム。
【請求項２】前記サーバは、前記学習者の学習状態が、前記学習者が悩んでいる状態
を表していると判断した場合に、前記コンテンツの説明
を補足する補足説明コンテンツを前記学習者端末に送信
する、請求項１に記載の学習システム。
【請求項３】前記サーバは、前記学習者端末から受信した画像が所定形状を有する場
合に、前記学習者が悩んでいる状態を表していると判断
する、請求項２に記載の学習システム。
【請求項４】前記サーバは、前記学習者の通常の学習状態を表す画像を学習スタイル
基本データとして予め格納したデータベースを備え、前記学習者端末から受信した画像が所定形状を有するか
どうかは、前記学習者端末から受信した画像と前記デー
タベースに格納されている画像との類似度に基づいて判
断する、請求項３に記載の学習システム。
【請求項５】前記学習者端末は、更に、前記画面のクリックに応答してクリックデータを前記サ
ーバに送信し、前記サーバは、前記学習者端末から受信した画像に基づいて算出した学
習者の目線が前記画面上の所定範囲内に位置し、且つ前
記学習者端末から前記クリックデータが一定時間以上受
信されない場合に、前記学習者が悩んでいる状態を表し
ていると判断する、請求項２に記載の学習システム。
【請求項６】前記サーバは、前記学習者の学習状態が、前記学習者がコンテンツを読
んでいない状態を表している場合に、既に送信したコン
テンツを前記学習者端末に再び送信する、請求項１に記
載の学習システム。
【請求項７】前記サーバは、前記学習者端末から受信した画像に基づいて前記学習者
の目線の移動速度を算出し、該算出された移動速度が所
定値以上である場合に、前記学習者が前記コンテンツを
読んでいない状態を表していると判断する、請求項６に
記載の学習システム。
【請求項８】前記サーバは、前記学習者端末から受信した画像に基づいて前記学習者
の目線の位置を算出し、該算出された目線の位置が前記
学習者端末の画面に表示されたクリック位置から移動し
ない場合に、前記学習者が前記コンテンツを読んでいな
い状態を表していると判断する、請求項６に記載の学習
システム。
【請求項９】前記学習者端末は、更に、前記画面のクリックに応答してクリックデータを前記サ
ーバに送信し、前記サーバは、前記学習者端末から受信されるクリックデータの時間間
隔が所定の時間間隔より小さい場合に、前記学習者が前
記コンテンツを読んでいない状態を表していると判断す
る、請求項６に記載の学習システム。
【請求項１０】前記サーバは、前記学習者の学習状態が、前記学習者が疲れている状態
を表していると判断した場合に、警告メッセージを前記
学習者端末に送信する、請求項１に記載の学習システ
ム。
【請求項１１】前記サーバは、前記学習者端末から受信した画像が所定形状を有する場
合に、前記学習者が疲れている状態を表していると判断
する、請求項１０に記載の学習システム。
【請求項１２】前記サーバは、前記学習者の通常の学習状態を表す画像を学習スタイル
基本データとして予め格納したデータベースを備え、前記学習者端末から受信した画像が所定形状を有するか
どうかは、前記学習者端末から受信した画像と前記デー
タベースに格納されている画像との類似度に基づいて判
断する、請求項１１に記載の学習システム。
【請求項１３】前記サーバは、前記学習者端末から受信した画像に基づいて前記学習者
の目線の位置を算出し、該算出された目線の位置が前記
学習者端末の画面に表示されたコンテンツの範囲外に位
置する割合が所定値以上である場合に、前記学習者が疲
れている状態を表していると判断する、請求項１１に記
載の学習システム。
【請求項１４】前記サーバは、前記学習者端末に前記コンテンツの説明を補足する補足
説明コンテンツを送信し、前記学習者端末から受信した画像に基づいて前記学習者
の目線の位置を算出し、該算出された目線の位置が前記
学習者端末の画面に表示された補足説明コンテンツの範
囲内に移動しない場合に、前記学習者が疲れている状態
を表していると判断する、請求項１１に記載の学習シス
テム。
【請求項１５】前記学習者端末は、更に、前記画面のクリックに応答してクリックデータを前記サ
ーバに送信し、前記サーバは、前記学習者端末から所定時間以上クリックデータが受信
されない場合に、前記学習者が疲れている状態を表して
いると判断する、請求項１１に記載の学習システム。
【請求項１６】前記サーバは、前記学習者の学習状態が、前記学習者が学習していない
状態を表していると判断した場合に、警告メッセージを
前記学習者端末に送信する、請求項１に記載の学習シス
テム。
【請求項１７】前記サーバは、前記学習者端末から受信した画像に学習者の像が存在し
ない場合に、前記学習者が学習していない状態を表して
いると判断する、請求項１６に記載の学習システム。
【請求項１８】前記サーバは、前記学習者端末から受信した画像に基づいて前記学習者
の目線の位置を算出し、該算出された目線の位置が前記
学習者端末の画面に表示されたコンテンツの範囲外に所
定時間以上位置する場合に、前記学習者が学習していな
い状態を表していると判断する、請求項１６に記載の学
習システム。
【請求項１９】前記学習者端末は、更に、前記画面のクリックに応答してクリックデータを前記サ
ーバに送信し、前記サーバは、前記学習者端末からクリックデータを所定回数以上受信
した場合に、クリックデータを受信した時間間隔の平均
値を算出し、該算出された平均値に応じた時間間隔で前
記学習者端末に新しいコンテンツを送信する、請求項１
に記載の学習システム。
【請求項２０】前記学習者端末は、コンテンツの更新
速度を調整する速度データを前記サーバに送信し、前記サーバは、前記学習者端末から受信した速度データ
に応じた時間間隔で前記学習者端末に新しいコンテンツ
を送信する、請求項１９に記載の学習システム。
【請求項２１】カメラを備えた学習者端末と、学習用のコンテンツを格納したサーバ、とが提供され、前記学習者端末は、前記カメラで撮影することにより得
られた画像を前記サーバに送信し、前記サーバは、前記学習者端末から受信した画像に基づ
いて判断した前記学習者の学習状態に対応するコンテン
ツを前記学習者端末に送信し、前記学習者端末は、更に前記サーバから受信したコンテ
ンツを画面に表示し、以て学習に供する、学習方法。
【請求項２２】学習者端末に備えられたカメラで学習
者を撮影することにより得られた画像を受信するステッ
プと、該受信した画像に基づいて前記学習者の学習状態を判断
するステップと、該判断結果に応じたコンテンツを、前記学習者端末の画
面に表示させることによって学習に供するために、前記
学習者端末に送信するステップ、とを備えた、コンピュ
ータで実行可能な学習プログラム。