JP2004361829A - デジタルペンを利用した問題演習および採点システム - Google Patents
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Abstract
【課題】学習者および指導者が、用紙に鉛筆等で書き込む感覚で、ディスプレイに表示された演習問題や解答済演習問題に文字、数字、または○や×の記号等を入力できるようにする。
【解決手段】コンピュータ本体３３と、ディスプレイ部２と、キーボード３５およびマウス３６を備えたコンピュータ４０と、コンピュータ本体３３に接続されたデジタルペン筆記部３とから構成される。デジタルペン筆記部の入力面１３は、ディスプレイ部の表示画面と同じフォーマットを有し、デジタルペン１２によって入力面に文字、数字、記号等が記入されると、それらは画像データ化されて、ディスプレイ部に表示された演習問題または解答済演習問題の画像データに組み込まれ、問題の採点時には正答率が自動的に計算され、ディスプレイ部に表示される。
【選択図】図１
【解決手段】コンピュータ本体３３と、ディスプレイ部２と、キーボード３５およびマウス３６を備えたコンピュータ４０と、コンピュータ本体３３に接続されたデジタルペン筆記部３とから構成される。デジタルペン筆記部の入力面１３は、ディスプレイ部の表示画面と同じフォーマットを有し、デジタルペン１２によって入力面に文字、数字、記号等が記入されると、それらは画像データ化されて、ディスプレイ部に表示された演習問題または解答済演習問題の画像データに組み込まれ、問題の採点時には正答率が自動的に計算され、ディスプレイ部に表示される。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータおよびデジタルペンを利用した問題演習および採点システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータを利用した学習システムが普及してきている。この学習システムによれば、コンピュータのディスプレイに演習問題が表示され、表示された演習問題の解答欄に、マウスやキーボード等の入力装置を通じて解答が入力される。そして、入力された解答は、コンピュータによって自動的に採点され、採点結果がディスプレイに表示される。
【０００３】
しかしながら、この従来の学習システムによれば、マウスやキーボード等を通じて解答を入力する必要があり、コンピュータ操作に熟達していない学習者にとっては、非常に使いづらいものとなっていた。
【０００４】
この不便さを解消するため、例えば、学習者が従前どおり筆記用具を用いて紙の問題集に解答を書き込み、解答を書き込んだ問題集（解答用紙）をスキャナ等の画像取込装置によって取り込んで答案を画像データ化し、答案の画像データを指導者がコンピュータディスプレイ上で閲覧しながら、マウスを使って○や×の記号を入力して採点を行い、答案の画像データを１のレイヤーに記録し、○や×の記号の画像データを別のレイヤーに記録し、これらのレイヤーの重ね合わせを採点結果としてディスプレイに表示するようにしたシステムが存在する（特許文献１参照。）。
【０００５】
しかしながら、このシステムにおいては、学習者は、筆記用具を用いて問題に解答を書き込むことができるが、解答後の問題集を画像取込装置によって画像データ化する必要があり、この作業に手間がかかっていた。また、指導者側においても、ディスプレイに表示された答案に、マウスを使って○や×の記号を入力しなければならず、この操作は、従来のそれ以外のシステム同様、コンピュータ操作に熟達している者でなければ、煩雑なものであった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１３２１３１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、学習者が、用紙に鉛筆等で書き込む感覚で、ディスプレイに表示された演習問題に解答を入力することができ、指導者もまた、用紙に鉛筆等で書き込む感覚で、ディスプレイに表示された解答済演習問題に○や×の記号や講評等を入力することができるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明によれば、デジタルペンを利用した問題演習システムであって、演習問題の画像データが格納された演習問題データ格納部と、少なくとも演習問題表示画面を有するディスプレイ部と、デジタルペンと、前記ディスプレイ部の演習問題表示画面に対応するフォーマットを有し前記デジタルペンによる筆記が可能な入力面と、前記入力面上における前記デジタルペンのペン先の動きを検出するセンサーを有し、演習問題の解答がなされる間に、前記デジタルペンによって前記入力面に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその前記入力面上の位置に関するデータを出力するデジタルペン筆記部と、前記ディスプレイ部の演習問題表示画面に表示するための画像データが格納される第１メモリ部と、前記演習問題データ格納部から、選択された演習問題の画像データを抽出し、前記第１メモリ部に格納する演習問題抽出部と、前記第１メモリ部に格納された画像データを前記ディスプレイ部の演習問題表示画面に表示させる演習問題画面表示部と、前記第１メモリ部に画像データが格納されたときそれと同一の画像データが格納される第２メモリ部と、前記デジタルペン筆記部から受けたデータに基づき画像データを生成する入力画像データ生成部と、前記入力画像データ生成部によって生成された画像データが格納される第３メモリ部と、前記第３メモリ部に新たな画像データが格納される毎に、前記第３メモリ部に格納された画像データを、前記第２メモリ部に格納された画像データと合成し、合成した画像データを前記第１メモリ部に上書き格納するとともに、前記第３メモリ部に格納された画像データをクリアする画像データ合成部と、演習問題の解答終了後、前記第１メモリ部に格納された画像データが格納される解答済演習問題データ格納部と、を有していることを特徴とするシステムが構成される。
【０００９】
上記課題を解決するため、また、第２の発明によれば、デジタルペンを利用した問題採点システムであって、解答済演習問題の画像データが格納された解答済演習問題データ格納部と、少なくとも解答済演習問題表示画面および採点結果表示画面を有するディスプレイ部と、デジタルペンと、前記ディスプレイ部の解答済演習問題表示画面に対応するフォーマットを有し前記デジタルペンによる筆記が可能な入力面と、前記入力面上における前記デジタルペンのペン先の動きを検出するセンサーを有し、解答済演習問題の採点がなされる間に、前記デジタルペンによって前記入力面に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその前記入力面上の位置に関するデータを出力するデジタルペン筆記部と、前記ディスプレイ部の解答済演習問題表示画面に表示するための画像データが格納される第１メモリ部と、前記解答済演習問題データ格納部から、選択された解答済演習問題の画像データを抽出し、前記第１メモリ部に格納する解答済演習問題抽出部と、前記第１メモリ部に格納された画像データを前記ディスプレイ部の解答済演習問題表示画面に表示させる解答済演習問題画面表示部と、前記第１メモリ部に画像データが格納されたときそれと同一の画像データが格納される第２メモリ部と、○×採点モードおよび添削モードを切り替える採点モード切替部と、前記○×採点モードにおいて、正答数をカウントする正答数カウント部と、前記○×採点モードにおいて、前記デジタルペン筆記部から受けたデータが○の記号に関するものであると判定したとき、前記正答数カウント部のカウント値を１増加させる○×判定部と、前記正答数カウント部のカウント値が変化する毎に、前記正答数カウント部のカウント値を解答済演習問題の全問題数で割ることによって正答率を計算し、得られた正答率を前記ディスプレイ部の採点結果表示画面に表示する正答率表示部と、前記デジタルペン筆記部から受けたデータに基づき画像データを生成する入力画像データ生成部と、前記入力画像データ生成部によって生成された画像データが格納される第３メモリ部と、前記第３メモリ部に新たな画像データが格納される毎に、前記第３メモリ部に格納された画像データを、前記第２メモリ部に格納された画像データと合成し、合成した画像データを前記第１メモリ部に上書き格納するとともに、前記第３メモリ部に格納された画像データをクリアする画像データ合成部と、前記選択された解答済演習問題の採点終了後、前記第１メモリ部に格納された画像データが格納される採点済演習問題データ格納部と、を有していることを特徴とするシステムを構成したものである。
【００１０】
第２の発明の構成において、好ましくは、前記システムは、前記デジタルペン筆記部から受けたデータを格納する筆記データ格納部をさらに備えており、前記○×判定部は、前記ディスプレイ部の採点結果表示画面中に正誤欄を表示して、前記正誤欄に前記選択された解答済演習問題の問い毎の正誤を表示し、さらに、前記デジタルペン筆記部からデータを受けたとき、そのデータを前記筆記データ格納部に格納されたデータと比較し、前記デジタルペン筆記部の入力面に筆記された○の記号が、前記入力面に既に筆記された×の記号と予め決定された割合以上に重なると判定したときは、前記正答数カウント部のカウント値を１増加させるとともに、前記正誤欄における該当する問いの正誤の表示を変更し、一方、前記デジタルペン筆記部の入力面に筆記された×の記号が、前記入力面に既に筆記された○の記号と前記予め決定された割合以上に重なると判定したときには、前記正答数カウント部のカウント値を１減少させるとともに、前記正誤欄における該当する問いの正誤の表示を変更するようになっている。
また、第１および第２の発明の構成において、好ましくは、前記デジタルペンは、ペン先が前記入力面に押しつけられたとき前記センサーに対して前記検出開始信号を送出し、前記ペン先が前記入力面に押しつけられた後前記入力面から離されたときに前記センサーに対して前記検出終了信号を送出するようになっており、前記センサーは、前記検出開始信号を受けてから前記検出終了信号を受けるまでのペン入力動作がなされる間、前記デジタルペンのペン先の動きを検出し、前記デジタルペン筆記部は、前記ペン入力動作が終了する毎に、前記ペン入力動作がなされる間に前記デジタルペンによって前記入力面に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその前記入力面上の位置に関するデータを出力するようになっている。
また好ましくは、前記入力画像データ生成部は、前記デジタルペン筆記部から受けた、前記デジタルペンによって前記入力面に筆記された文字、数字、記号またはパターンに関するデータをスムージング処理し、自然で滑らかな線によって構成された対応する文字、数字、記号またはパターンの画像データを生成するようになっている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。図１は、本発明の１実施例によるデジタルペンを利用した問題演習システムの構成を概略的に示した斜視図であり、図２は、図１のシステムの構成を示すブロック図である。図１に示されるように、本発明の問題演習システムは、コンピュータ本体３３と、少なくとも演習問題表示画面を有するディスプレイ部２と、キーボード３５およびマウス３６からなるデータ入力部を備えたコンピュータ４０と、コンピュータ本体３３にケーブル３４を通じて接続されたデジタルペン筆記部３とから構成されている。
【００１２】
デジタルペン筆記部３は、デジタルペン１２と、ディスプレイ部２の演習問題表示画面に対応するフォーマットを有しデジタルペン１２による筆記が可能な入力面１３と、入力面１３上におけるデジタルペン１２のペン先１２ａの動きを検出するセンサー１４を有していて、演習問題の解答がなされる間に、デジタルペン１２によって入力面１３に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその入力面１３上の位置に関するデータを出力するようになっている。
デジタルペン１２は、ペン先１２ａが入力面１３に押しつけられたときセンサー１４に対して検出開始信号を送出し、ペン先１２ａが入力面１３に押しつけられた後入力面１３から離されたときにセンサー１４に対して検出終了信号を送出するようになっている。また、センサー１４は、検出開始信号を受けてから検出終了信号を受けるまでのペン入力動作がなされる間、デジタルペン１２のペン先１２ａの動きを検出し、デジタルペン筆記部３は、ペン入力動作が終了する毎に、ペン入力動作がなされる間にデジタルペン１２によって入力面１３に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその入力面１３上の位置に関するデータを出力するようになっている。
【００１３】
次に、図２を参照して、コンピュータ本体３３内には、演習問題の画像データが格納された演習問題データ格納部１と、ディスプレイ部２の演習問題表示画面に表示するための画像データが格納される第１メモリ部４と、演習問題データ格納部１から、選択された演習問題の画像データを抽出し、第１メモリ部４に格納する演習問題抽出部５と、第１メモリ部４に格納された画像データをディスプレイ部２の演習問題表示画面に表示させる演習問題画面表示部６と、コンピュータ本体３３内には、第１メモリ部４に画像データが格納されたときそれと同一の画像データが格納される第２メモリ部７と、デジタルペン筆記部３から受けたデータに基づき画像データを生成する入力画像データ生成部８が備えられている。好ましくは、入力画像データ生成部８は、デジタルペン筆記部３から受けた、デジタルペン１２によって入力面１３に筆記された文字、数字、記号またはパターンに関するデータをスムージング処理し、自然で滑らかな線によって構成された対応する文字、数字、記号またはパターンの画像データを生成するようになっている。
【００１４】
さらに、コンピュータ本体３３内には、入力画像データ生成部８によって生成された画像データが格納される第３メモリ部９と、第３メモリ部９に新たな画像データが格納される毎に、第３メモリ部９に格納された画像データを、第２メモリ部７に格納された画像データと合成し、合成した画像データを第１メモリ部４に上書き格納するとともに、第３メモリ部９に格納された画像データをクリアする画像データ合成部１０と、演習問題の解答終了後、第１メモリ部４に格納された画像データが格納される解答済演習問題データ格納部１１とが備えられている。
【００１５】
この画像データ合成部１０の動作を、図４〜図６を参照して説明する。まず最初、第１メモリ部４に、図４（Ａ）に示されるような演習問題の画像データＳ１が格納されると、それと同時に、第２メモリ部７には、図４（Ｂ）に示されるように、第１メモリ部４に格納されたのと同一の画像データＳ１が格納される。このとき、デジタルペン筆記部３からの入力はなく、第３メモリ部９は、図４（Ｃ）に示されるようにクリアされている。その後、デジタルペン１２によって入力面１３に筆記がなされ、入力画像データ生成部８から第３メモリ部９に、図４（Ｄ）に示されるような新たな画像データＳ２が格納されると、画像データ合成部１０は、図５に示されるように、第３メモリ部９に格納された画像データＳ２を第２メモリ部７に格納された画像データＳ１と合成して画像データＳ３を生成する。そして、合成した画像データＳ３を、第１メモリ部４に上書き格納すると同時に、第３メモリ部９をクリアする。それによって、ディスプレイ部２の演習問題表示画面に、デジタルペン１２によって筆記された文字、数字等が表示される。
【００１６】
こうして、本発明の問題演習システムが起動されてディスプレイ部２に初期画面が表示され、学習者のＩＤ番号等の必要なデータがキーボード３５またはマウス３６を使用して入力される。学習者がシステムの使用を許可された者であることが認証されると、ディスプレイ部２には、演習問題データ格納部１に格納された演習問題であって、当該学習者に関係するものの一覧が画面表示される。この一覧において、キーボード３５またはマウス３６を使用して解答すべき演習問題が選択される。
【００１７】
演習問題の選択がなされると、ディスプレイ部２には、図６に示されるような画面が表示される。図６において、演習問題表示画面５０に、選択された演習問題が表示されている。そして、ディスプレイ部２における演習問題表示画面５０の上側の画面に表示されたプリントアウトボタン５１がマウスによって押され、ディスプレイ部２の表示画面が用紙にプリントアウトされる。図７に示されるように、プリントアウトされた用紙５１の上端縁の予め決定された位置に、デジタルペン筆記部３のセンサー１４が取り付けられ、プリントアウトされた用紙５１は、この場合、デジタルペン筆記部３の入力面１３を形成する。この場合、デジタルペン筆記部３の入力面１３としては、プリントアウトされた用紙５１と同一寸法を有し、解答欄だけが、ディスプレイ部２に表示された演習問題の解答欄の配置と同じ配置でプリントされた用紙であってもよいし、ディスプレイ部２に表示された演習問題の解答欄の配置と同じ配置で解答欄が表示されたプレートであってもよい。
【００１８】
そして、学習者により、デジタルペン１２を使用して、用紙５１に解答が記入される。デジタルペン１２によって記入された解答は、演習問題の画像データ中に組み込まれ、図８に示されるように、ディスプレイ部２の演習問題表示画面に表示される。
本発明による問題演習システムによれば、学習者が、用紙に鉛筆等で書き込む感覚で、ディスプレイに表示された演習問題に解答を入力することができる。
【００１９】
図３は、本発明の１実施例によるデジタルペンを利用した問題採点システムのブロック図である。なお、図３において、上述の問題演習システムの構成要素と同じ構成要素には同一の番号を付し、詳細な説明を省略する。
図３のシステムの外観上の構成は、上述の問題演習システムと同様、図１に示されたものと同一であり、コンピュータ本体３３と、ディスプレイ部２と、キーボード３５およびマウス３６からなるデータ入力部を備えたコンピュータ４０と、コンピュータ本体３３にケーブル３４を通じて接続されたデジタルペン筆記部３とからなっている。
【００２０】
ディスプレイ部２は、少なくとも解答済演習問題表示画面および採点結果表示画面を有している。デジタルペン筆記部３は、デジタルペン１２と、ディスプレイ部２の解答済演習問題表示画面に対応するフォーマットを有しデジタルペン１２による筆記が可能な入力面１３と、入力面１３上におけるデジタルペン１２のペン先１２ａの動きを検出するセンサー１４を有していて、解答済演習問題の採点がなされる間に、デジタルペン１２によって入力面１３に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその入力面１３上の位置に関するデータを出力するようになっている。
【００２１】
図３を参照して、コンピュータ本体３３内には、解答済演習問題の画像データが格納された解答済演習問題データ格納部２０と、ディスプレイ部２の解答済演習問題表示画面に表示するための画像データが格納される第１メモリ部４と、解答済演習問題データ格納部２０から、選択された解答済演習問題の画像データを抽出し、第１メモリ部４に格納する解答済演習問題抽出部２１と、第１メモリ部４に格納された画像データをディスプレイ部２の解答済演習問題表示画面に表示させる解答済演習問題画面表示部２２と、第１メモリ部４に画像データが格納されたときそれと同一の画像データが格納される第２メモリ部７が備えられている。
【００２２】
さらに、コンピュータ本体３３内には、○×採点モードおよび添削モードを切り替える採点モード切替部２３と、○×採点モードにおいて、正答数をカウントする正答数カウント部２５と、○×採点モードにおいて、デジタルペン筆記部３から受けたデータが○の記号に関するものであると判定したとき、正答数カウント部２５のカウント値を１増加させる○×判定部２４と、正答数カウント部２５のカウント値が変化する毎に、正答数カウント部２５のカウント値を解答済演習問題の全問題数で割ることによって正答率を計算し、得られた正答率をディスプレイ部２の採点結果表示画面に表示する正答率表示部２６と、デジタルペン筆記部３から受けたデータに基づき画像データを生成する入力画像データ生成部８と、デジタルペン筆記部３から受けたデータを格納する筆記データ格納部２８が備えられている。
【００２３】
○×採点モードにおいては、デジタルペン１２によって入力面１３に筆記され、入力された記号等は、○×判定部２４によって、○の記号または×の記号または判定不能な記号と判定される。この場合、図１２（Ａ）に示されるように、入力された曲線が交差しないか、または１点で交差していて、かつデジタルペン１２の入力の始点Ｐ１および終点Ｐ２の間隔が予め決定された基準値より小さければ○の記号であると判定され、図１２（Ｂ）に示されるように、入力された直線が交差しないか、または１点で交差していて、かつデジタルペン１２の入力の始点Ｐ１および終点Ｐ２の間隔が基準値より大きければ×の記号であると判定される。しかし、図１２（Ｃ）に示されるように、入力された直線または曲線が２つ以上の点で交差しているときは、判定不能な記号と判定される。
添削モードにおいては、デジタルペン１２によって入力面１３に筆記され、入力された文字、数字、記号またはパターンに関するデータは、すべて、○×判定部２４による判定を受けることなく、入力画像データ生成部８に送られ、ディスプレイ部２に表示される（図１２（Ｄ）参照）。
【００２４】
○×判定部２４は、ディスプレイ部２の採点結果表示画面中に正誤欄を表示して、正誤欄に、選択された解答済演習問題の問い毎の正誤を表示し、さらに、デジタルペン筆記部３からデータを受けたとき、そのデータを筆記データ格納部２８に格納されたデータと比較し、デジタルペン筆記部３の入力面１３に筆記された○の記号が、入力面１３に既に筆記された×の記号と予め決定された割合以上に重なると判定したときは、正答数カウント部２５のカウント値を１増加させるとともに、正誤欄における該当する問いの正誤の表示を変更し、一方、デジタルペン筆記部３の入力面１３に筆記された×の記号が、入力面１３に既に筆記された○の記号と予め決定された割合以上に重なると判定したときには、正答数カウント部２５のカウント値を１減少させるとともに、正誤欄における該当する問いの正誤の表示を変更するようになっている。
【００２５】
コンピュータ本体３３内には、さらに、入力画像データ生成部８によって生成された画像データが格納される第３メモリ部９と、第３メモリ部９に新たな画像データが格納される毎に、第３メモリ部９に格納された画像データを、第２メモリ部７に格納された画像データと合成し、合成した画像データを第１メモリ部４に上書き格納するとともに、第３メモリ部９に格納された画像データをクリアする画像データ合成部１０と、選択された解答済演習問題の採点終了後、第１メモリ部４に格納された画像データが格納される採点済演習問題データ格納部２７が備えられている。
【００２６】
こうして、本発明の問題採点システムが起動されてディスプレイ部２に初期画面が表示され、採点者のＩＤ番号等の必要なデータがキーボード３５またはマウス３６を使用して入力される。採点者がシステムの使用を許可された者であることが認証されると、ディスプレイ部２には、解答済演習問題データ格納部２０に格納された解答済演習問題の一覧が画面表示される。この一覧において、キーボード３５またはマウス３６を使用して、採点すべき解答済演習問題が選択される。
【００２７】
解答済演習問題の選択がなされると、ディスプレイ部２には、図９に示されるような画面が表示される。図９において、ディスプレイ部２には、右側に、解答済演習問題表示画面６０および採点結果表示画面６１が表示され、左側に、解答済演習問題表示画面６０に表示された演習問題に関する解答・解説表示画面６２が表示される。また、採点結果表示画面６１には、正答率表示欄６３と、演習問題の各問い毎の正誤を表示する正誤欄６４が表示される。プリントアウトボタン６６がマウスによって押されると、解答済演習問題表示画面６０および採点結果表示画面６１がプリントアウトされ、プリントアウトボタン６５がマウスによって押されると、解答・解説表示画面６２がプリントアウトされるようになっている。
【００２８】
そして、図９の採点結果表示画面６１のプリントアウトボタン６６がマウスによって押され、解答済演習問題表示画面６０および採点結果表示画面６１が用紙にプリントアウトされる。図１０に示されるように、プリントアウトされた用紙６７の上端縁の予め決定された位置に、デジタルペン筆記部３のセンサー１４が取り付けられ、プリントアウトされた用紙６７は、この場合、デジタルペン筆記部３の入力面１３を形成する。
【００２９】
そして、○×採点モードにおいて、採点者により、デジタルペン１２を使用して、用紙６７に○または×の記号が書き込まれる。デジタルペン１２によって記入された○または×の記号は、選択された解答済演習問題の画像データ中に組み込まれ、図１１に示されるように、ディスプレイ部２の解答済演習問題表示画面６０に表示される。また、デジタルペン１２によって○または×の記号が記入される毎に、それに対応して、採点結果表示画面６１中の正誤欄６４の該当する問いの欄に○または×の記号が表示され、正答率表示欄６３には正答率が表示される。
【００３０】
採点者が採点作業の途中で採点を誤ったことに気づき、既に記入された○または×の記号の書き換えが必要とされる場合には、図１３に示されるように、既に記入された記号の上から、デジタルペン１２によって新たな記号が書き込まれる（図１３のＥ参照。この場合、○から×への書き換えがなされる。）。
【００３１】
このとき、図１４に示されるように、ディスプレイ部２の解答済演習問題表示画面６０に表示された解答済演習問題の該当する問いの解答欄には、既に表示された記号の上に、新たに入力された記号が重ねて表示される（図１４のＦ参照。）。それと同時に、採点結果表示画面６１における正誤欄６４の該当する問いの欄の正誤表示が変更され（この場合、○から×に変更される。）、正答率表示欄６３の表示も変更される。こうして、ディスプレイ部２の画面上は、２つの記号が重ね書きされて、いずれが正しいか判別できなくても、採点結果表示画面６１の正誤欄６４の表示を見ることにより、関係する問いの正誤を判別することができる。
【００３２】
○×採点モードによる採点作業が終了すると、添削モードに切り替えられ、図１５に示されるように、デジタルペン１２を使用して、講評７１等が書き込まれる。採点が終了すると、採点済演習問題の画像データは、採点済演習問題データ格納部に格納される。
【００３３】
本発明による問題演習システムによれば、採点者が、用紙に鉛筆等で書き込む感覚で、ディスプレイに表示された解答済演習問題に○、×の記号を記入し、問題を採点することができ、さらには、採点が終了すると、演習問題に対する正答率が瞬時に表示されるので、習熟度を簡単に判定することができる。
この場合、学習者が、演習問題に解答した後、その解答済演習問題を自己採点することも簡単にできる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、画像データ化された演習問題をディスプレイに表示し、用紙に鉛筆等で書き込む感覚で、その表示された演習問題に解答を入力することができ、また、画像データ化された解答済演習問題をディスプレイに表示し、用紙に鉛筆等で書き込む感覚で、その表示された解答済演習問題に○や×の記号や講評等を入力することができる。したがって、本発明による問題演習システムおよび問題採点システムをネットワークにより接続すれば、互いに遠隔地に位置する学習者と指導者との間でも簡単に、効率的な学習を実現することができる。さらには、学習者が、演習問題に解答した後、その解答済演習問題を自己採点することもできる。この場合、デジタルペンによって記入された数字や文字等は、瞬時に画像データ化されて演習問題の画像データに組み込まれるので、学習者による解答の改竄を防止し、確実な学習効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例によるデジタルペンを利用した問題演習システムの構成を概略的に示した斜視図である。
【図２】図１のシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の１実施例によるデジタルペンを利用した問題採点システムの構成を示すブロック図である。
【図４】図１のシステムの画像データ合成部の画像データ処理動作を説明する図である。
【図５】図１のシステムの画像データ合成部の画像データ処理動作を説明する図である。
【図６】図１のシステムのディスプレイ部の表示画面を示した図である。
【図７】図１のシステムのデジタルペン筆記部の入力面への数字等の記入例を示した図である。
【図８】図１のシステムのディスプレイ部の別の表示画面を示した図である。
【図９】図３のシステムのディスプレイ部の表示画面を示した図である。
【図１０】図３のシステムのデジタルペン筆記部の入力面への○または×の記号の記入例を示した図である。
【図１１】図３のシステムのディスプレイ部の別の表示画面を示した図である。
【図１２】図３のシステムの○×モードにおける○、×の判定動作、並びに添削モードにおいて記入される文字例を説明する図である。
【図１３】図３のシステムのデジタルペン筆記部の入力面への○または×の記号の記入例を示した図である。
【図１４】図３のシステムのディスプレイ部の別の表示画面を示した図である。
【図１５】図３のシステムのディスプレイ部の別の表示画面を示した図である。
【符号の説明】
２ ディスプレイ部
３ デジタルペン筆記部
１２ デジタルペン
１２ａ ペン先
１３ 入力面
１４ センサー
３３ コンピュータ本体
３４ ケーブル
３５ キーボード
３６ マウス
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータおよびデジタルペンを利用した問題演習および採点システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータを利用した学習システムが普及してきている。この学習システムによれば、コンピュータのディスプレイに演習問題が表示され、表示された演習問題の解答欄に、マウスやキーボード等の入力装置を通じて解答が入力される。そして、入力された解答は、コンピュータによって自動的に採点され、採点結果がディスプレイに表示される。
【０００３】
しかしながら、この従来の学習システムによれば、マウスやキーボード等を通じて解答を入力する必要があり、コンピュータ操作に熟達していない学習者にとっては、非常に使いづらいものとなっていた。
【０００４】
この不便さを解消するため、例えば、学習者が従前どおり筆記用具を用いて紙の問題集に解答を書き込み、解答を書き込んだ問題集（解答用紙）をスキャナ等の画像取込装置によって取り込んで答案を画像データ化し、答案の画像データを指導者がコンピュータディスプレイ上で閲覧しながら、マウスを使って○や×の記号を入力して採点を行い、答案の画像データを１のレイヤーに記録し、○や×の記号の画像データを別のレイヤーに記録し、これらのレイヤーの重ね合わせを採点結果としてディスプレイに表示するようにしたシステムが存在する（特許文献１参照。）。
【０００５】
しかしながら、このシステムにおいては、学習者は、筆記用具を用いて問題に解答を書き込むことができるが、解答後の問題集を画像取込装置によって画像データ化する必要があり、この作業に手間がかかっていた。また、指導者側においても、ディスプレイに表示された答案に、マウスを使って○や×の記号を入力しなければならず、この操作は、従来のそれ以外のシステム同様、コンピュータ操作に熟達している者でなければ、煩雑なものであった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１３２１３１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、学習者が、用紙に鉛筆等で書き込む感覚で、ディスプレイに表示された演習問題に解答を入力することができ、指導者もまた、用紙に鉛筆等で書き込む感覚で、ディスプレイに表示された解答済演習問題に○や×の記号や講評等を入力することができるようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の発明によれば、デジタルペンを利用した問題演習システムであって、演習問題の画像データが格納された演習問題データ格納部と、少なくとも演習問題表示画面を有するディスプレイ部と、デジタルペンと、前記ディスプレイ部の演習問題表示画面に対応するフォーマットを有し前記デジタルペンによる筆記が可能な入力面と、前記入力面上における前記デジタルペンのペン先の動きを検出するセンサーを有し、演習問題の解答がなされる間に、前記デジタルペンによって前記入力面に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその前記入力面上の位置に関するデータを出力するデジタルペン筆記部と、前記ディスプレイ部の演習問題表示画面に表示するための画像データが格納される第１メモリ部と、前記演習問題データ格納部から、選択された演習問題の画像データを抽出し、前記第１メモリ部に格納する演習問題抽出部と、前記第１メモリ部に格納された画像データを前記ディスプレイ部の演習問題表示画面に表示させる演習問題画面表示部と、前記第１メモリ部に画像データが格納されたときそれと同一の画像データが格納される第２メモリ部と、前記デジタルペン筆記部から受けたデータに基づき画像データを生成する入力画像データ生成部と、前記入力画像データ生成部によって生成された画像データが格納される第３メモリ部と、前記第３メモリ部に新たな画像データが格納される毎に、前記第３メモリ部に格納された画像データを、前記第２メモリ部に格納された画像データと合成し、合成した画像データを前記第１メモリ部に上書き格納するとともに、前記第３メモリ部に格納された画像データをクリアする画像データ合成部と、演習問題の解答終了後、前記第１メモリ部に格納された画像データが格納される解答済演習問題データ格納部と、を有していることを特徴とするシステムが構成される。
【０００９】
上記課題を解決するため、また、第２の発明によれば、デジタルペンを利用した問題採点システムであって、解答済演習問題の画像データが格納された解答済演習問題データ格納部と、少なくとも解答済演習問題表示画面および採点結果表示画面を有するディスプレイ部と、デジタルペンと、前記ディスプレイ部の解答済演習問題表示画面に対応するフォーマットを有し前記デジタルペンによる筆記が可能な入力面と、前記入力面上における前記デジタルペンのペン先の動きを検出するセンサーを有し、解答済演習問題の採点がなされる間に、前記デジタルペンによって前記入力面に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその前記入力面上の位置に関するデータを出力するデジタルペン筆記部と、前記ディスプレイ部の解答済演習問題表示画面に表示するための画像データが格納される第１メモリ部と、前記解答済演習問題データ格納部から、選択された解答済演習問題の画像データを抽出し、前記第１メモリ部に格納する解答済演習問題抽出部と、前記第１メモリ部に格納された画像データを前記ディスプレイ部の解答済演習問題表示画面に表示させる解答済演習問題画面表示部と、前記第１メモリ部に画像データが格納されたときそれと同一の画像データが格納される第２メモリ部と、○×採点モードおよび添削モードを切り替える採点モード切替部と、前記○×採点モードにおいて、正答数をカウントする正答数カウント部と、前記○×採点モードにおいて、前記デジタルペン筆記部から受けたデータが○の記号に関するものであると判定したとき、前記正答数カウント部のカウント値を１増加させる○×判定部と、前記正答数カウント部のカウント値が変化する毎に、前記正答数カウント部のカウント値を解答済演習問題の全問題数で割ることによって正答率を計算し、得られた正答率を前記ディスプレイ部の採点結果表示画面に表示する正答率表示部と、前記デジタルペン筆記部から受けたデータに基づき画像データを生成する入力画像データ生成部と、前記入力画像データ生成部によって生成された画像データが格納される第３メモリ部と、前記第３メモリ部に新たな画像データが格納される毎に、前記第３メモリ部に格納された画像データを、前記第２メモリ部に格納された画像データと合成し、合成した画像データを前記第１メモリ部に上書き格納するとともに、前記第３メモリ部に格納された画像データをクリアする画像データ合成部と、前記選択された解答済演習問題の採点終了後、前記第１メモリ部に格納された画像データが格納される採点済演習問題データ格納部と、を有していることを特徴とするシステムを構成したものである。
【００１０】
第２の発明の構成において、好ましくは、前記システムは、前記デジタルペン筆記部から受けたデータを格納する筆記データ格納部をさらに備えており、前記○×判定部は、前記ディスプレイ部の採点結果表示画面中に正誤欄を表示して、前記正誤欄に前記選択された解答済演習問題の問い毎の正誤を表示し、さらに、前記デジタルペン筆記部からデータを受けたとき、そのデータを前記筆記データ格納部に格納されたデータと比較し、前記デジタルペン筆記部の入力面に筆記された○の記号が、前記入力面に既に筆記された×の記号と予め決定された割合以上に重なると判定したときは、前記正答数カウント部のカウント値を１増加させるとともに、前記正誤欄における該当する問いの正誤の表示を変更し、一方、前記デジタルペン筆記部の入力面に筆記された×の記号が、前記入力面に既に筆記された○の記号と前記予め決定された割合以上に重なると判定したときには、前記正答数カウント部のカウント値を１減少させるとともに、前記正誤欄における該当する問いの正誤の表示を変更するようになっている。
また、第１および第２の発明の構成において、好ましくは、前記デジタルペンは、ペン先が前記入力面に押しつけられたとき前記センサーに対して前記検出開始信号を送出し、前記ペン先が前記入力面に押しつけられた後前記入力面から離されたときに前記センサーに対して前記検出終了信号を送出するようになっており、前記センサーは、前記検出開始信号を受けてから前記検出終了信号を受けるまでのペン入力動作がなされる間、前記デジタルペンのペン先の動きを検出し、前記デジタルペン筆記部は、前記ペン入力動作が終了する毎に、前記ペン入力動作がなされる間に前記デジタルペンによって前記入力面に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその前記入力面上の位置に関するデータを出力するようになっている。
また好ましくは、前記入力画像データ生成部は、前記デジタルペン筆記部から受けた、前記デジタルペンによって前記入力面に筆記された文字、数字、記号またはパターンに関するデータをスムージング処理し、自然で滑らかな線によって構成された対応する文字、数字、記号またはパターンの画像データを生成するようになっている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。図１は、本発明の１実施例によるデジタルペンを利用した問題演習システムの構成を概略的に示した斜視図であり、図２は、図１のシステムの構成を示すブロック図である。図１に示されるように、本発明の問題演習システムは、コンピュータ本体３３と、少なくとも演習問題表示画面を有するディスプレイ部２と、キーボード３５およびマウス３６からなるデータ入力部を備えたコンピュータ４０と、コンピュータ本体３３にケーブル３４を通じて接続されたデジタルペン筆記部３とから構成されている。
【００１２】
デジタルペン筆記部３は、デジタルペン１２と、ディスプレイ部２の演習問題表示画面に対応するフォーマットを有しデジタルペン１２による筆記が可能な入力面１３と、入力面１３上におけるデジタルペン１２のペン先１２ａの動きを検出するセンサー１４を有していて、演習問題の解答がなされる間に、デジタルペン１２によって入力面１３に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその入力面１３上の位置に関するデータを出力するようになっている。
デジタルペン１２は、ペン先１２ａが入力面１３に押しつけられたときセンサー１４に対して検出開始信号を送出し、ペン先１２ａが入力面１３に押しつけられた後入力面１３から離されたときにセンサー１４に対して検出終了信号を送出するようになっている。また、センサー１４は、検出開始信号を受けてから検出終了信号を受けるまでのペン入力動作がなされる間、デジタルペン１２のペン先１２ａの動きを検出し、デジタルペン筆記部３は、ペン入力動作が終了する毎に、ペン入力動作がなされる間にデジタルペン１２によって入力面１３に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその入力面１３上の位置に関するデータを出力するようになっている。
【００１３】
次に、図２を参照して、コンピュータ本体３３内には、演習問題の画像データが格納された演習問題データ格納部１と、ディスプレイ部２の演習問題表示画面に表示するための画像データが格納される第１メモリ部４と、演習問題データ格納部１から、選択された演習問題の画像データを抽出し、第１メモリ部４に格納する演習問題抽出部５と、第１メモリ部４に格納された画像データをディスプレイ部２の演習問題表示画面に表示させる演習問題画面表示部６と、コンピュータ本体３３内には、第１メモリ部４に画像データが格納されたときそれと同一の画像データが格納される第２メモリ部７と、デジタルペン筆記部３から受けたデータに基づき画像データを生成する入力画像データ生成部８が備えられている。好ましくは、入力画像データ生成部８は、デジタルペン筆記部３から受けた、デジタルペン１２によって入力面１３に筆記された文字、数字、記号またはパターンに関するデータをスムージング処理し、自然で滑らかな線によって構成された対応する文字、数字、記号またはパターンの画像データを生成するようになっている。
【００１４】
さらに、コンピュータ本体３３内には、入力画像データ生成部８によって生成された画像データが格納される第３メモリ部９と、第３メモリ部９に新たな画像データが格納される毎に、第３メモリ部９に格納された画像データを、第２メモリ部７に格納された画像データと合成し、合成した画像データを第１メモリ部４に上書き格納するとともに、第３メモリ部９に格納された画像データをクリアする画像データ合成部１０と、演習問題の解答終了後、第１メモリ部４に格納された画像データが格納される解答済演習問題データ格納部１１とが備えられている。
【００１５】
この画像データ合成部１０の動作を、図４〜図６を参照して説明する。まず最初、第１メモリ部４に、図４（Ａ）に示されるような演習問題の画像データＳ１が格納されると、それと同時に、第２メモリ部７には、図４（Ｂ）に示されるように、第１メモリ部４に格納されたのと同一の画像データＳ１が格納される。このとき、デジタルペン筆記部３からの入力はなく、第３メモリ部９は、図４（Ｃ）に示されるようにクリアされている。その後、デジタルペン１２によって入力面１３に筆記がなされ、入力画像データ生成部８から第３メモリ部９に、図４（Ｄ）に示されるような新たな画像データＳ２が格納されると、画像データ合成部１０は、図５に示されるように、第３メモリ部９に格納された画像データＳ２を第２メモリ部７に格納された画像データＳ１と合成して画像データＳ３を生成する。そして、合成した画像データＳ３を、第１メモリ部４に上書き格納すると同時に、第３メモリ部９をクリアする。それによって、ディスプレイ部２の演習問題表示画面に、デジタルペン１２によって筆記された文字、数字等が表示される。
【００１６】
こうして、本発明の問題演習システムが起動されてディスプレイ部２に初期画面が表示され、学習者のＩＤ番号等の必要なデータがキーボード３５またはマウス３６を使用して入力される。学習者がシステムの使用を許可された者であることが認証されると、ディスプレイ部２には、演習問題データ格納部１に格納された演習問題であって、当該学習者に関係するものの一覧が画面表示される。この一覧において、キーボード３５またはマウス３６を使用して解答すべき演習問題が選択される。
【００１７】
演習問題の選択がなされると、ディスプレイ部２には、図６に示されるような画面が表示される。図６において、演習問題表示画面５０に、選択された演習問題が表示されている。そして、ディスプレイ部２における演習問題表示画面５０の上側の画面に表示されたプリントアウトボタン５１がマウスによって押され、ディスプレイ部２の表示画面が用紙にプリントアウトされる。図７に示されるように、プリントアウトされた用紙５１の上端縁の予め決定された位置に、デジタルペン筆記部３のセンサー１４が取り付けられ、プリントアウトされた用紙５１は、この場合、デジタルペン筆記部３の入力面１３を形成する。この場合、デジタルペン筆記部３の入力面１３としては、プリントアウトされた用紙５１と同一寸法を有し、解答欄だけが、ディスプレイ部２に表示された演習問題の解答欄の配置と同じ配置でプリントされた用紙であってもよいし、ディスプレイ部２に表示された演習問題の解答欄の配置と同じ配置で解答欄が表示されたプレートであってもよい。
【００１８】
そして、学習者により、デジタルペン１２を使用して、用紙５１に解答が記入される。デジタルペン１２によって記入された解答は、演習問題の画像データ中に組み込まれ、図８に示されるように、ディスプレイ部２の演習問題表示画面に表示される。
本発明による問題演習システムによれば、学習者が、用紙に鉛筆等で書き込む感覚で、ディスプレイに表示された演習問題に解答を入力することができる。
【００１９】
図３は、本発明の１実施例によるデジタルペンを利用した問題採点システムのブロック図である。なお、図３において、上述の問題演習システムの構成要素と同じ構成要素には同一の番号を付し、詳細な説明を省略する。
図３のシステムの外観上の構成は、上述の問題演習システムと同様、図１に示されたものと同一であり、コンピュータ本体３３と、ディスプレイ部２と、キーボード３５およびマウス３６からなるデータ入力部を備えたコンピュータ４０と、コンピュータ本体３３にケーブル３４を通じて接続されたデジタルペン筆記部３とからなっている。
【００２０】
ディスプレイ部２は、少なくとも解答済演習問題表示画面および採点結果表示画面を有している。デジタルペン筆記部３は、デジタルペン１２と、ディスプレイ部２の解答済演習問題表示画面に対応するフォーマットを有しデジタルペン１２による筆記が可能な入力面１３と、入力面１３上におけるデジタルペン１２のペン先１２ａの動きを検出するセンサー１４を有していて、解答済演習問題の採点がなされる間に、デジタルペン１２によって入力面１３に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその入力面１３上の位置に関するデータを出力するようになっている。
【００２１】
図３を参照して、コンピュータ本体３３内には、解答済演習問題の画像データが格納された解答済演習問題データ格納部２０と、ディスプレイ部２の解答済演習問題表示画面に表示するための画像データが格納される第１メモリ部４と、解答済演習問題データ格納部２０から、選択された解答済演習問題の画像データを抽出し、第１メモリ部４に格納する解答済演習問題抽出部２１と、第１メモリ部４に格納された画像データをディスプレイ部２の解答済演習問題表示画面に表示させる解答済演習問題画面表示部２２と、第１メモリ部４に画像データが格納されたときそれと同一の画像データが格納される第２メモリ部７が備えられている。
【００２２】
さらに、コンピュータ本体３３内には、○×採点モードおよび添削モードを切り替える採点モード切替部２３と、○×採点モードにおいて、正答数をカウントする正答数カウント部２５と、○×採点モードにおいて、デジタルペン筆記部３から受けたデータが○の記号に関するものであると判定したとき、正答数カウント部２５のカウント値を１増加させる○×判定部２４と、正答数カウント部２５のカウント値が変化する毎に、正答数カウント部２５のカウント値を解答済演習問題の全問題数で割ることによって正答率を計算し、得られた正答率をディスプレイ部２の採点結果表示画面に表示する正答率表示部２６と、デジタルペン筆記部３から受けたデータに基づき画像データを生成する入力画像データ生成部８と、デジタルペン筆記部３から受けたデータを格納する筆記データ格納部２８が備えられている。
【００２３】
○×採点モードにおいては、デジタルペン１２によって入力面１３に筆記され、入力された記号等は、○×判定部２４によって、○の記号または×の記号または判定不能な記号と判定される。この場合、図１２（Ａ）に示されるように、入力された曲線が交差しないか、または１点で交差していて、かつデジタルペン１２の入力の始点Ｐ１および終点Ｐ２の間隔が予め決定された基準値より小さければ○の記号であると判定され、図１２（Ｂ）に示されるように、入力された直線が交差しないか、または１点で交差していて、かつデジタルペン１２の入力の始点Ｐ１および終点Ｐ２の間隔が基準値より大きければ×の記号であると判定される。しかし、図１２（Ｃ）に示されるように、入力された直線または曲線が２つ以上の点で交差しているときは、判定不能な記号と判定される。
添削モードにおいては、デジタルペン１２によって入力面１３に筆記され、入力された文字、数字、記号またはパターンに関するデータは、すべて、○×判定部２４による判定を受けることなく、入力画像データ生成部８に送られ、ディスプレイ部２に表示される（図１２（Ｄ）参照）。
【００２４】
○×判定部２４は、ディスプレイ部２の採点結果表示画面中に正誤欄を表示して、正誤欄に、選択された解答済演習問題の問い毎の正誤を表示し、さらに、デジタルペン筆記部３からデータを受けたとき、そのデータを筆記データ格納部２８に格納されたデータと比較し、デジタルペン筆記部３の入力面１３に筆記された○の記号が、入力面１３に既に筆記された×の記号と予め決定された割合以上に重なると判定したときは、正答数カウント部２５のカウント値を１増加させるとともに、正誤欄における該当する問いの正誤の表示を変更し、一方、デジタルペン筆記部３の入力面１３に筆記された×の記号が、入力面１３に既に筆記された○の記号と予め決定された割合以上に重なると判定したときには、正答数カウント部２５のカウント値を１減少させるとともに、正誤欄における該当する問いの正誤の表示を変更するようになっている。
【００２５】
コンピュータ本体３３内には、さらに、入力画像データ生成部８によって生成された画像データが格納される第３メモリ部９と、第３メモリ部９に新たな画像データが格納される毎に、第３メモリ部９に格納された画像データを、第２メモリ部７に格納された画像データと合成し、合成した画像データを第１メモリ部４に上書き格納するとともに、第３メモリ部９に格納された画像データをクリアする画像データ合成部１０と、選択された解答済演習問題の採点終了後、第１メモリ部４に格納された画像データが格納される採点済演習問題データ格納部２７が備えられている。
【００２６】
こうして、本発明の問題採点システムが起動されてディスプレイ部２に初期画面が表示され、採点者のＩＤ番号等の必要なデータがキーボード３５またはマウス３６を使用して入力される。採点者がシステムの使用を許可された者であることが認証されると、ディスプレイ部２には、解答済演習問題データ格納部２０に格納された解答済演習問題の一覧が画面表示される。この一覧において、キーボード３５またはマウス３６を使用して、採点すべき解答済演習問題が選択される。
【００２７】
解答済演習問題の選択がなされると、ディスプレイ部２には、図９に示されるような画面が表示される。図９において、ディスプレイ部２には、右側に、解答済演習問題表示画面６０および採点結果表示画面６１が表示され、左側に、解答済演習問題表示画面６０に表示された演習問題に関する解答・解説表示画面６２が表示される。また、採点結果表示画面６１には、正答率表示欄６３と、演習問題の各問い毎の正誤を表示する正誤欄６４が表示される。プリントアウトボタン６６がマウスによって押されると、解答済演習問題表示画面６０および採点結果表示画面６１がプリントアウトされ、プリントアウトボタン６５がマウスによって押されると、解答・解説表示画面６２がプリントアウトされるようになっている。
【００２８】
そして、図９の採点結果表示画面６１のプリントアウトボタン６６がマウスによって押され、解答済演習問題表示画面６０および採点結果表示画面６１が用紙にプリントアウトされる。図１０に示されるように、プリントアウトされた用紙６７の上端縁の予め決定された位置に、デジタルペン筆記部３のセンサー１４が取り付けられ、プリントアウトされた用紙６７は、この場合、デジタルペン筆記部３の入力面１３を形成する。
【００２９】
そして、○×採点モードにおいて、採点者により、デジタルペン１２を使用して、用紙６７に○または×の記号が書き込まれる。デジタルペン１２によって記入された○または×の記号は、選択された解答済演習問題の画像データ中に組み込まれ、図１１に示されるように、ディスプレイ部２の解答済演習問題表示画面６０に表示される。また、デジタルペン１２によって○または×の記号が記入される毎に、それに対応して、採点結果表示画面６１中の正誤欄６４の該当する問いの欄に○または×の記号が表示され、正答率表示欄６３には正答率が表示される。
【００３０】
採点者が採点作業の途中で採点を誤ったことに気づき、既に記入された○または×の記号の書き換えが必要とされる場合には、図１３に示されるように、既に記入された記号の上から、デジタルペン１２によって新たな記号が書き込まれる（図１３のＥ参照。この場合、○から×への書き換えがなされる。）。
【００３１】
このとき、図１４に示されるように、ディスプレイ部２の解答済演習問題表示画面６０に表示された解答済演習問題の該当する問いの解答欄には、既に表示された記号の上に、新たに入力された記号が重ねて表示される（図１４のＦ参照。）。それと同時に、採点結果表示画面６１における正誤欄６４の該当する問いの欄の正誤表示が変更され（この場合、○から×に変更される。）、正答率表示欄６３の表示も変更される。こうして、ディスプレイ部２の画面上は、２つの記号が重ね書きされて、いずれが正しいか判別できなくても、採点結果表示画面６１の正誤欄６４の表示を見ることにより、関係する問いの正誤を判別することができる。
【００３２】
○×採点モードによる採点作業が終了すると、添削モードに切り替えられ、図１５に示されるように、デジタルペン１２を使用して、講評７１等が書き込まれる。採点が終了すると、採点済演習問題の画像データは、採点済演習問題データ格納部に格納される。
【００３３】
本発明による問題演習システムによれば、採点者が、用紙に鉛筆等で書き込む感覚で、ディスプレイに表示された解答済演習問題に○、×の記号を記入し、問題を採点することができ、さらには、採点が終了すると、演習問題に対する正答率が瞬時に表示されるので、習熟度を簡単に判定することができる。
この場合、学習者が、演習問題に解答した後、その解答済演習問題を自己採点することも簡単にできる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、画像データ化された演習問題をディスプレイに表示し、用紙に鉛筆等で書き込む感覚で、その表示された演習問題に解答を入力することができ、また、画像データ化された解答済演習問題をディスプレイに表示し、用紙に鉛筆等で書き込む感覚で、その表示された解答済演習問題に○や×の記号や講評等を入力することができる。したがって、本発明による問題演習システムおよび問題採点システムをネットワークにより接続すれば、互いに遠隔地に位置する学習者と指導者との間でも簡単に、効率的な学習を実現することができる。さらには、学習者が、演習問題に解答した後、その解答済演習問題を自己採点することもできる。この場合、デジタルペンによって記入された数字や文字等は、瞬時に画像データ化されて演習問題の画像データに組み込まれるので、学習者による解答の改竄を防止し、確実な学習効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例によるデジタルペンを利用した問題演習システムの構成を概略的に示した斜視図である。
【図２】図１のシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の１実施例によるデジタルペンを利用した問題採点システムの構成を示すブロック図である。
【図４】図１のシステムの画像データ合成部の画像データ処理動作を説明する図である。
【図５】図１のシステムの画像データ合成部の画像データ処理動作を説明する図である。
【図６】図１のシステムのディスプレイ部の表示画面を示した図である。
【図７】図１のシステムのデジタルペン筆記部の入力面への数字等の記入例を示した図である。
【図８】図１のシステムのディスプレイ部の別の表示画面を示した図である。
【図９】図３のシステムのディスプレイ部の表示画面を示した図である。
【図１０】図３のシステムのデジタルペン筆記部の入力面への○または×の記号の記入例を示した図である。
【図１１】図３のシステムのディスプレイ部の別の表示画面を示した図である。
【図１２】図３のシステムの○×モードにおける○、×の判定動作、並びに添削モードにおいて記入される文字例を説明する図である。
【図１３】図３のシステムのデジタルペン筆記部の入力面への○または×の記号の記入例を示した図である。
【図１４】図３のシステムのディスプレイ部の別の表示画面を示した図である。
【図１５】図３のシステムのディスプレイ部の別の表示画面を示した図である。
【符号の説明】
２ ディスプレイ部
３ デジタルペン筆記部
１２ デジタルペン
１２ａ ペン先
１３ 入力面
１４ センサー
３３ コンピュータ本体
３４ ケーブル
３５ キーボード
３６ マウス
Claims (5)
- デジタルペンを利用した問題演習システムであって、
演習問題の画像データが格納された演習問題データ格納部と、
少なくとも演習問題表示画面を有するディスプレイ部と、
デジタルペンと、前記ディスプレイ部の演習問題表示画面に対応するフォーマットを有し前記デジタルペンによる筆記が可能な入力面と、前記入力面上における前記デジタルペンのペン先の動きを検出するセンサーを有し、演習問題の解答がなされる間に、前記デジタルペンによって前記入力面に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその前記入力面上の位置に関するデータを出力するデジタルペン筆記部と、
前記ディスプレイ部の演習問題表示画面に表示するための画像データが格納される第１メモリ部と、
前記演習問題データ格納部から、選択された演習問題の画像データを抽出し、前記第１メモリ部に格納する演習問題抽出部と、
前記第１メモリ部に格納された画像データを前記ディスプレイ部の演習問題表示画面に表示させる演習問題画面表示部と、
前記第１メモリ部に画像データが格納されたときそれと同一の画像データが格納される第２メモリ部と、
前記デジタルペン筆記部から受けたデータに基づき画像データを生成する入力画像データ生成部と、
前記入力画像データ生成部によって生成された画像データが格納される第３メモリ部と、
前記第３メモリ部に新たな画像データが格納される毎に、前記第３メモリ部に格納された画像データを、前記第２メモリ部に格納された画像データと合成し、合成した画像データを前記第１メモリ部に上書き格納するとともに、前記第３メモリ部に格納された画像データをクリアする画像データ合成部と、
演習問題の解答終了後、前記第１メモリ部に格納された画像データが格納される解答済演習問題データ格納部と、を有していることを特徴とするシステム。 - デジタルペンを利用した問題採点システムであって、
解答済演習問題の画像データが格納された解答済演習問題データ格納部と、
少なくとも解答済演習問題表示画面および採点結果表示画面を有するディスプレイ部と、
デジタルペンと、前記ディスプレイ部の解答済演習問題表示画面に対応するフォーマットを有し前記デジタルペンによる筆記が可能な入力面と、前記入力面上における前記デジタルペンのペン先の動きを検出するセンサーを有し、解答済演習問題の採点がなされる間に、前記デジタルペンによって前記入力面に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその前記入力面上の位置に関するデータを出力するデジタルペン筆記部と、
前記ディスプレイ部の解答済演習問題表示画面に表示するための画像データが格納される第１メモリ部と、
前記解答済演習問題データ格納部から、選択された解答済演習問題の画像データを抽出し、前記第１メモリ部に格納する解答済演習問題抽出部と、
前記第１メモリ部に格納された画像データを前記ディスプレイ部の解答済演習問題表示画面に表示させる解答済演習問題画面表示部と、
前記第１メモリ部に画像データが格納されたときそれと同一の画像データが格納される第２メモリ部と、
○×採点モードおよび添削モードを切り替える採点モード切替部と、
前記○×採点モードにおいて、正答数をカウントする正答数カウント部と、
前記○×採点モードにおいて、前記デジタルペン筆記部から受けたデータが○の記号に関するものであると判定したとき、前記正答数カウント部のカウント値を１増加させる○×判定部と、
前記正答数カウント部のカウント値が変化する毎に、前記正答数カウント部のカウント値を解答済演習問題の全問題数で割ることによって正答率を計算し、得られた正答率を前記ディスプレイ部の採点結果表示画面に表示する正答率表示部と、
前記デジタルペン筆記部から受けたデータに基づき画像データを生成する入力画像データ生成部と、
前記入力画像データ生成部によって生成された画像データが格納される第３メモリ部と、
前記第３メモリ部に新たな画像データが格納される毎に、前記第３メモリ部に格納された画像データを、前記第２メモリ部に格納された画像データと合成し、合成した画像データを前記第１メモリ部に上書き格納するとともに、前記第３メモリ部に格納された画像データをクリアする画像データ合成部と、
前記選択された解答済演習問題の採点終了後、前記第１メモリ部に格納された画像データが格納される採点済演習問題データ格納部と、を有していることを特徴とするシステム。 - 前記デジタルペン筆記部から受けたデータを格納する筆記データ格納部をさらに備えており、
前記○×判定部は、前記ディスプレイ部の採点結果表示画面中に正誤欄を表示して、前記正誤欄に前記選択された解答済演習問題の問い毎の正誤を表示し、さらに、前記デジタルペン筆記部からデータを受けたとき、そのデータを前記筆記データ格納部に格納されたデータと比較し、前記デジタルペン筆記部の入力面に筆記された○の記号が、前記入力面に既に筆記された×の記号と予め決定された割合以上に重なると判定したときは、前記正答数カウント部のカウント値を１増加させるとともに、前記正誤欄における該当する問いの正誤の表示を変更し、一方、前記デジタルペン筆記部の入力面に筆記された×の記号が、前記入力面に既に筆記された○の記号と前記予め決定された割合以上に重なると判定したときには、前記正答数カウント部のカウント値を１減少させるとともに、前記正誤欄における該当する問いの正誤の表示を変更するようになっていることを特徴とする請求項２に記載のシステム。 - 前記デジタルペンは、ペン先が前記入力面に押しつけられたとき前記センサーに対して前記検出開始信号を送出し、前記ペン先が前記入力面に押しつけられた後前記入力面から離されたときに前記センサーに対して前記検出終了信号を送出するようになっており、前記センサーは、前記検出開始信号を受けてから前記検出終了信号を受けるまでのペン入力動作がなされる間、前記デジタルペンのペン先の動きを検出し、前記デジタルペン筆記部は、前記ペン入力動作が終了する毎に、前記ペン入力動作がなされる間に前記デジタルペンによって前記入力面に筆記された文字、数字、記号またはパターン並びにその前記入力面上の位置に関するデータを出力するようになっていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のシステム。
- 前記入力画像データ生成部は、前記デジタルペン筆記部から受けた、前記デジタルペンによって前記入力面に筆記された文字、数字、記号またはパターンに関するデータをスムージング処理し、自然で滑らかな線によって構成された対応する文字、数字、記号またはパターンの画像データを生成するようになっていることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
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