JP2005070465A - 学習ドリル配信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 学習結果に基づき出題と解答と正誤判定とを繰り返す処理が可能にされた学習ドリル配信システムの提供。
【解決手段】 ユーザーごとに、学習を受ける学習者ユーザーを識別する学習者ユーザー情報および認証情報と、学習者ユーザーの所定の保護者ユーザーを識別する保護者ユーザー情報および認証情報とを記憶するユーザー情報記憶手段と、ユーザー端末からの問題に対する解答結果を受信して、学習者ユーザーごとの解答が誤答であった問題を含む学習結果を学科ごとに記憶する学習結果記憶手段と、学習結果を参照して学科ごと・単元ごと・学習レベルごとの出題を行うための問題生成ルールを記憶する出題ルール記憶手段と、学習者ユーザーごとの学習結果および学科ごとの問題生成ルールを参照して問題を生成し、当該学習者ユーザーのユーザー端末に送信する出題生成送信手段とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、学習ドリル配信システムに関する。

従来、小学校ではドリル学習が大流行である。クラスでは学力も能力もばらばらな児童数十人を一人の教師が教えるのであるからプリントのドリルは確かに便利な学習ツールではある。同じポリシーの学習塾なども同様に学習ドリルの方式を普及させ海外にも展開しつつあり、書店には小学校の各学年のドリルが数多く売られている。いずれも小学校の基礎学力は読み書き計算の反復学習によって養われ、それは中学、高校の学習にまで大きな影響をもたらす重要なポイントであることを示唆している。

しかしこのプリントによる反復学習にも問題がある。ある児童には低すぎるハードルであり、ある児童には壁である。いったんどこかで躓き、壁が突破できなくてもカリキュラムにしたがって次に行かなければならず、そこではもっと悪い成績しか取れないこととなる。小学生の学力の基礎は読み書き計算にあるとして、徹底した反復指導をすることは重要ではあるものの、学習する児童一人一人に対応した反復学習ができなければ効果があがらない。
ドリルの結果にはその児童の弱点がはっきり現れているはずである。その弱点に気付き、指導するツールとして利用しようという取り組みはクラスで一斉にやるプリントからは難しい。そして壁の次にも壁が、となれば子供はそこで一気に落ちこぼれる。学年別のカリキュラムの壁も固い。五年生は四年生に戻っての学習の機会はない。

しかしながら、担任教師にとっても、読み書き計算を数十人の児童ごとに最も適したドリルを作り児童に自分の弱点とその克服法を気付かせながら学習させ、指導する事は生身の先生にとっては時間と手間がかかり過ぎてとても無理である。
一方、今日ではコンピュータや携帯電話、各種の通信機器や通信環境が発達し、児童一人一人に対応した学習プログラムを開発し、それをサーバーとして個々の児童に適した教材やドリルをインターネットを通じて配信することができれば好ましい。児童はそこにアクセスさえできれば自分に一番ふさわしい学習環境を手にすることができるようになる。

特開２００２−１３２１２６号公報 特開２００１−２９６７８９号公報

コンピュータを利用した学習システムとしては、特開２００２−１３２１２６「学習支援システム」においては、学習能力を効果的に向上させることができるコンピュータを用いた学習支援システムが提案されている。
問題データベースに登録されている問題をコンピュータの出力画面に表示し、表示された問題の解答を学習者に入力させ、入力された解答の正誤判断を行い、正解の解答を表示するとともに問題に関連した関連情報の表示を行うシステムであって、あらかじめ問題がデータベースに登録されているものである。
また、特開２００１−２９６７８９「教材配信システム、教育システム、学習装置及び学習処理プログラムを記録した記憶媒体」においては、学校の進度やレベルに合わせた教材を提供し、学校側から教材出版メーカーに問題点を連絡することによりそれに対応した教材が提案されている。
学校側のユーザー端末と教材出版メーカーのセンター端末とをネットワークを介して教材サーバに接続し、センター端末からネットワークを通してデータベースに遠隔投入された教材をユーザー端末からダウンロードして利用するものであり、あらかじめ教材がデータベースに登録されているものである。
しかしながら、あらかじめ登録された問題、教材だけで対応する場合には、間違った問題や、間違えやすいパターンの問題、解答に時間がかかる問題のパターンなどを繰り返し出題し、苦手な問題の反復学習を児童一人一人に対して出題するためには、あらかじめあらゆる分野の様々なパターンの問題について、膨大な数の問題や教材を作成し、登録しておかなければならない。間違えやすい問題のパターンなどを、パターンの分類などにより集計、分析し、問題が自動的に生成される必要がある。

特開２００２−１７５００２号公報

特開２００２−１７５００２「インターネット活用教育支援システム」においては、インターネットを利用した遠隔教育システムにおいて、受講者に飽きさせないように、適切な問題を提示し回答させるシステムが提案されている。
データベースには、出題される問題を構成する要素データと、要素を組み合わせて問題を完成するためのパターン条件データと、前記の要素データ及び前記のパターン条件データの組み合わせを、出題が行われる検定の級ごとに分類・定義する検定級分類データとが記憶され、受講者側端末への学習コンテンツは、受講者が検定を受ける級に応じて、前記の検定級分類データにより分類・定義された組み合わせの中から生成されて出題されるものである。
算出された正解率等の得点をクリアすれば、上位の級への受講が可能となり、また上位の級への合否判定は、得点による条件と、回答の所要時間による条件とに基づき決定するものである。
したがって、学習の達成度に応じてその級の問題が自動生成することに対応している。

しかしながら、このような学習の達成度に応じて問題が自動生成される学習システムにおいては、さらに下記のような様々な改善が望まれる。
第一には、学習の達成度に応じて出題される問題の級が上がったとしても、たとえば１０問の内の８問が正解することにより、３級レベル，２級レベル、１級レベルと出題レベルが上がったとしても、不正解の２問について、同じようなパターンの問題が不正解であれば、弱点が残ったままとなる。たとえば、算数の問題において全般的には学習ができている児童であっても、算数の内の分数の計算、あるいは分数の中でも分数と分数の割り算ができない場合には、この不得意分野を克服しなければ弱点が残ったままである。上級に進んでから、弱点分野の高度な問題が出題されてもあらためてその弱点分野については低級レベルに戻って学習したりすることができない。

また、担任教師の側にとっては、自分の受け持つクラスにおいて、教師は複数の生徒の状況を閲覧することにより、共通の誤りなどの情報をサーバーが抽出して提供することができ、それにより授業の改善を図ることが必要である。共通の誤りが多い問題の抽出として、誤答率の多いものを抽出したり、また標準値あるいは期待値と実際の誤答率との偏差の大きいものを抽出したりすることにより、自分の受け持つクラスにおいて、児童一人一人の学習進捗度に応じた出題をすると共に、クラス全体の学習進捗度を管理しつつ、学習効果を最大にするように進めなければならない。
さらに保護者においては、担任教師によるこのような学習の進め方に問題がある場合などには、これに対して担任教師の選択などができれば、学習を受ける側の選択肢も広がり、教える側と教えられる側とのよい意味での緊張関係を維持することができる。

特開平１１−１４３３５４号公報 特開２０００−２０００２９号公報

さらに、コンピュータが発達したとはいえ、携帯電話やパーソナルコンピュータでの出題と解答だけではなく、紙でプリントアウトして従来のドリルのように解答できる形態が好ましい場合がある。このような場合にも、学習するユーザー一人一人の学習結果に対応した出題が行われるようにできることが望まれる。
また、問題への解答方式も、コンピュータ等による文字や数字の入力だけではなく、手書きの認識やＯＣＲ処理などを利用することにより、様々な問題形式に対応することが望まれる。
特開平１１−１４３３５４「手書入力文字学習装置およびその記録媒体」においては、手書き文字を効率良く認識し、更にこれを評価して正しい書き順や形状を指示することができ、漢字を学習する人にとって優れた学習効果が得られる手書入力文字学習装置が提案されている。
また特開２０００−２０００２９「書き順練習用学習機器」においては、モニターテレビを必要とせず、手本の文字上に直接なぞることができ、また携帯が可能な書き順練習用学習機器が提案されている。
これらは、手書き認識に対応する技術であるが、手書きを行いそれを認識する部分的な技術であるため、問題ごとに、児童一人一人の学習進捗度に応じた出題をするシステムにおいて利用可能なシステムを構築することが望まれる。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明においては、
入力手段、制御手段、表示手段、出力手段、記憶手段等を備えるコンピュータ等のユーザー端末からインターネットに代表される通信手段を介してアクセスが行われるサーバーと、通信手段と、ユーザー端末とを含み構成されるシステムであって、
前記のサーバーには、ユーザーごとに、少なくとも学習を受ける学習者ユーザーを識別する学習者ユーザー情報と、学習者ユーザーがアクセスするための認証情報と、学習者ユーザーの所定の保護者ユーザーを識別する保護者ユーザー情報と、保護者ユーザーがアクセスするための認証情報とを記憶するユーザー情報記憶手段と、
ユーザー端末からの問題に対する解答結果を受信して、前記の学習者ユーザーごとの、解答が誤答であった問題または正解回答時間が標準以上であった問題を少なくとも含む学習結果を学科ごとに記憶する学習結果記憶手段と、
前記の学習結果を参照して学科ごと・単元ごと・学習レベルごとの出題を行うための問題生成ルールを記憶する出題ルール記憶手段と、
前記の学習者ユーザーごとの学習結果および学科ごとの問題生成ルールを参照して、学習者ごとかつ学科ごとに作成される問題を生成し、当該学習者ユーザーのユーザー端末に送信する出題生成送信手段とを備え、
出題される問題は、出題生成送信手段を用いて新規に作成される問題と、解答が誤答であった問題または正解回答時間が標準以上であった問題とを含む学習ドリルであって、学習結果に基づき出題と解答と正誤判定とを繰り返す処理が可能にされた、学習ドリル配信システムであることを特徴としている。

また、上記課題を解決するため、請求項２に記載の発明においては、
サーバーにはさらに、ユーザー端末からの問題に対する解答を受信して、正答率および解答時間を含む判定条件により学習結果の判定を行う学習結果判定手段が備えられた、学習ドリル配信システムであることを特徴としている。

また、上記課題を解決するため、請求項３に記載の発明においては、
請求項１または２のいずれかに記載の発明において、
前記の学習結果記憶手段には、学習者ユーザーごとの、解答が誤答であった問題および正解回答時間が標準以上であった問題、または当該問題に対応する問題生成ルールと、さらに学習結果の集計データとを、学科ごとに少なくとも記憶する、学習ドリル配信システムであることを特徴としている。

また、上記課題を解決するため、請求項４に記載の発明においては、
請求項３に記載の発明において、
学習結果の集計データには、当該学習者ユーザーの複数の学習者ユーザー中におけるレベル情報、当該学習者ユーザーの学年に対応する学習進捗情報、の内のいずれかが少なくとも含まれる、学習ドリル配信システムであることを特徴としている。

また、上記課題を解決するため、請求項５に記載の発明においては、
請求項１〜４に記載の発明において、
前記のユーザー情報記憶手段は、ユーザーごとに、さらに学習を受ける学習者ユーザーの所定の担任教師ユーザーを識別する担任教師ユーザー情報と、担任教師ユーザーがアクセスするための認証情報とを記憶する、学習ドリル配信システムであることを特徴としている。

また、上記課題を解決するため、請求項６に記載の発明においては、
請求項５に記載の発明において、
保護者ユーザーのユーザー端末からアクセスし、担任教師ユーザーを指定することが可能にされた、学習ドリル配信システムであることを特徴としている。

また、上記課題を解決するため、請求項７に記載の発明においては、
請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、
前記の出題生成送信手段は、担任教師ユーザーのユーザー端末からアクセスし、前記の学習者ユーザーごとの学習結果を参照して、学科ごとの問題生成ルールまたは、学習者ごとかつ学科ごとに生成される問題を担任教師ユーザーが作成する問題作成手段を含むものである、学習ドリル配信システムであることを特徴としている。

また、上記課題を解決するため、請求項８に記載の発明においては、
請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、
前記の出題作成送信手段は、前記の学習者ユーザーごとの学習結果および学科ごとの問題生成ルールを参照して、学習者ごとかつ学科ごとに問題を自動生成する問題自動生成手段を含むものである、学習ドリル配信システムであることを特徴としている。

また、上記課題を解決するため、請求項９に記載の発明においては、
請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、
学習者ユーザーのユーザー端末には、手書きの解答を入力する手書き解答入力手段が備えられ、
サーバーが備える学習結果判定手段には、手書きの解答を読み取る手書き解答読み取り手段が備えられた、学習ドリル配信システムであることを特徴としている。

また、上記課題を解決するため、請求項１０に記載の発明においては、
請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、
出題される問題には、足し算、引き算、掛け算、割り算、小数計算、分数計算の内の複数の学習単元を含む計算ドリルが学科として含まれるとともに、
各学習単元ごとに、複数の学習レベルの問題生成ルールが前記の出題ルール記憶手段に記憶された、学習ドリル配信システムであることを特徴としている。

また、上記課題を解決するため、請求項１１に記載の発明においては、
請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、
出題される問題には、漢字書き取り、漢字読み取り、漢字書き順、熟語書き取り、熟語読み取り、漢字または熟語の意味の内の複数の学習単元を含む漢字ドリルが学科として含まれるとともに、
各学習単元ごとに、複数の学習レベルの問題生成ルールが前記の出題ルール記憶手段に記憶された、学習ドリル配信システムであることを特徴としている。

本発明によれば、上記の様々な課題を解決し、学習の達成度に応じて問題が自動生成される学習システムにおいて、複数の様々な問題の内、同じようなパターンの問題が不正解であるような弱点がある場合に、学習者一人一人の不得意分野を克服し、弱点分野の高度な問題が出題されてもあらためてその弱点分野については低級レベルに戻って学習したりすることが可能なシステムを提供することができる。
さらに本発明によれば、担任教師が複数の生徒の状況を閲覧することにより、共通の誤りなどの情報をサーバーが抽出して提供することができ、それにより授業の改善を図ることできると共に、保護者にとっても担任教師の選択などが可能なシステムを提供することができる。
さらに、携帯電話やパーソナルコンピュータでの出題と解答だけではなく、紙でプリントアウトして従来のドリルのように解答できる形態においても、学習するユーザー一人一人の学習結果に対応した出題が行われるシステムを提供することができる。
さらに、問題への解答方式も、コンピュータ等による文字や数字の入力だけではなく、手書きの認識やＯＣＲ処理などを利用することにより、様々な問題形式に対応するシステムを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本発明の学習ドリル配信システムは、入力手段、制御手段、表示手段、出力手段、記憶手段等を備えるコンピュータ等のユーザー端末からインターネットに代表される通信手段を介してアクセスが行われるサーバーと、通信手段と、ユーザー端末とを含み構成されるシステムである。
図１は、本発明のシステムの基本的な構成の一例を示すシステム構成図である。

サーバーは、インターネットに代表されるネットワークに接続されて備えられ、コンピュータネットワークに接続するユーザー端末からアクセスされる。ネットワークには、インターネットをはじめとして、専用線により接続されたネットワーク形態や、企業内ＬＡＮ、企業間ＬＡＮ、ＷＡＮなどの形態を広く含む。またここで用いられる通信回線の形態には、有線通信、無線通信の形態を広く含み、衛星通信や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどを用いた形態を含む。

次に、本発明のサーバーは、通常は、アプリケーションサーバー、データベースサーバー、認証サーバー、ＷＥＢサーバー、その他必要に応じメールサーバー、その他の各種装置により構成することができる。これらの各サーバーは、物理的に同一の装置に設けられる形態や、物理的に複数の装置からなる形態、あるいはネットワークを介して接続される物理的に複数の装置からなる形態などを含み、機能的に同様の機能が実現されるならば、様々な形態を含む。

サーバーに接続するためのユーザー端末としては、通常、パーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータ端末が用いられる。この他、利用者端末には、インターネット等に接続可能なブラウザ機能を搭載した携帯電話をはじめとする無線通信端末、携帯情報端末や、インターネットＴＶ、ゲーム機器、テレビ会議システム、その他のネットワーク接続機能を備えた家電製品などの機器を広く含む。コンピュータ端末は、制御手段、記憶手段、入力手段、出力手段、表示手段などを備える。またインターネットに代表されるコンピュータネットワークに接続し、データの送受信を行う機能を備え、ブラウザや電子メールソフトウェアなどのアプリケーションプログラムや、オペレーティングシステム（ＯＳ）を備えることが通常の形態である。

また、ユーザー端末の別の一例は、通信回線を利用して問題を生成し、解答結果を記憶するサーバーとの通信を行うファクシミリ装置などの通信装置である。
ファクシミリ小学生の基礎学力を養う計算と漢字書き取りなどのドリルの問題をインターネットを通じて配信する。配信は、定期的にユーザーごとの端末装置
に配信する自動配信などである。またユーザーがサーバーにファクシミリ装置から通信し、学習者ユーザーを識別する番号の入力などによりサーバーから該当するユーザーごとのドリルの問題を取り出すようにして受信してもよい。

次に、本発明のシステムのサーバーの構成について説明する。
サーバーは、ユーザー情報記憶手段を備えている。ユーザー情報記憶手段には、少なくとも下記のユーザー情報及び保護者情報を記憶する。
すなわち、ユーザーごとに、少なくとも学習を受ける学習者ユーザーを識別する学習者ユーザー情報と、学習者ユーザーがアクセスするための認証情報と、学習者ユーザーの所定の保護者ユーザーを識別する保護者ユーザー情報と、保護者ユーザーがアクセスするための認証情報とを記憶する。
図２および図３は、ユーザー情報記憶手段に記憶されるユーザー情報の一例を示す。
ユーザー認証には様々な認証方法を利用することができるが、代表的な方式としては、ユーザー端末からユーザー登録を行い、コンテンツ配信を受けるためのユーザーＩＤやパスワードなどが発行される形態が一般的には用いられる。
ユーザー登録される情報としては、氏名、住所、電話番号、決済方法に関する情報、電子メールアドレスなどの情報をサーバーシステムにおいて記憶する。

次に、本発明の好ましい実施形態においては、ユーザー情報記憶手段は、ユーザーごとに、さらに学習を受ける学習者ユーザーの所定の担任教師ユーザーを識別する担任教師ユーザー情報と、担任教師ユーザーがアクセスするための認証情報を記憶する。
図４および図５は、ユーザー情報記憶手段に記憶されるユーザー情報の一例を示す。
本発明の好ましい実施形態の一例によれば、保護者ユーザーのユーザー端末からアクセスし、担任教師ユーザーを指定することが可能にされている。たとえばウェブサーバーを介してユーザー情報記憶手段に記憶されている担任教師ユーザー情報を変更することにより、保護者が担任教師の変更をすることができる。学習者ユーザーや、当該担任教師が受け持つ学習者ユーザーの学習結果、学習結果の集計データやその推移などを参照し、保護者が好ましいと考える担任教師に変更をすることができるようにすれば、学習を効果的に進めることにも役立ち、また担任教師も学習結果の向上に取り組むことが期待される。

次にサーバーは、ユーザー端末からの問題に対する解答結果を受信して、前記の学習者ユーザーごとの、解答が誤答であった問題または正解回答時間が標準以上であった問題を少なくとも含む学習結果を学科ごとに記憶する学習結果記憶手段を備えている。
ユーザー端末から送信されサーバーにおいて受信する解答結果は、問題に対する解答そのものである形態であってもよい。一方、ユーザー端末から送信されサーバーにおいて受信する解答結果は、問題に対する解答の正誤を採点した採点結果であってもよい。
図６は、ユーザー端末から送信されるデータの一例を示すデータ模式図である。
問題に対する解答の正誤を採点した採点結果がユーザー端末から送信される場合には、ユーザーがドリルの問題に解答し、次いで正解データをダウンロードあるいはファクシミリによる受信などをして自己採点をし、採点結果の送信行う必要がある。採点結果の送信は、コンピュータ装置などのユーザー端末からインターネット等を介して送信してもよい。あるいはファクシミリ装置で送信し、サーバー側で受信したファクシミリをＯＣＲ読み取りなどにより文字データや数字データに変換し、記憶するようにしてもよい。あるいは電話での音声入力により送信し、サーバー側で受信した音声を音声認識により文字データや数字データに変換し、記憶するようにしてもよい。
また、ユーザー端末側での自己採点の別の方法は、サーバーから正解データをダウンロードして、ユーザー端末において入力した解答データとの照合処理を行うものである。
採点の結果、正解又は不正解の問題番号をサーバーに返信し、また必要に応じて解答時間などを入力し送信する。解答時間は、ユーザー端末において計測し、計測された解答時間（開始時刻、終了時刻など）を示すデータを正解・不正解の問題のデータと共に送信するようにしてもよい。
また、ファクシミリ装置などをユーザー端末として利用する場合には、サーバーに対し通信回線により通信し、音声ガイダンスにしたがって入力するなどの方法を採用してもよい。
図７は、ユーザー端末から送信されるデータの一例を示すデータ模式図である。

一方、ユーザー端末から送信されサーバーにおいて受信する解答結果が、問題に対する解答そのものである場合には、サーバー側において採点をする必要がある。
この場合にはサーバーは、ユーザー端末からの問題に対する解答データを受信して、前記の学習結果を判定する学習結果判定手段を備えている。
学習結果判定手段は、ユーザー端末から解答データを受信して、サーバーにおいて正解データとの照合処理を行うものである。
図８は、サーバーにおいて生成された問題に対応する正解データの一例を示す。
図９は、図７に示す解答データと、正解データとを照合した結果、問題ごとの正誤を判定した学習結果データの一例を示す。
また、好ましくは、学習結果判定手段は、ドリルの複数の問題の正誤を判定した上で、正答率および解答時間を含む判定条件により判定を行い、合格点に達したか否かを判定することが好ましい。合格点に達することにより、当該科目の当該単元をクリアしたことになる。

好ましくは、学習結果記憶手段には、学習者ユーザーごとの、解答が誤答であった問題および正解回答時間が標準以上であった問題、または当該問題に対応する問題生成ルールと、さらに学習結果の集計データとを、学科ごとに少なくとも記憶する。解答が誤答であった問題および正解回答時間が標準以上であった問題は当該問題を識別する番号などであり、また当該問題に対応する問題生成ルールは、当該問題の科目、単元、学年や難易度などの学習レベルなどの問題パターン等である。
サーバーは不正解の問題パターン等と完了時間を記録して個人実績データベースを作成し学習結果記憶手段に記憶する。
図１０は、学習結果記憶手段に記憶される、解答が誤答であった問題および正解回答時間が標準以上であった問題、または当該問題に対応する問題パターンの一例を示す。

また図１１に示すように、問題ごとに解答時間の計測を行い、正誤に加えて学習結果達成の判定を行う場合には、時間データを含むデータを学習結果記憶手段に記憶することもできる。
標準完了時間に到達するまで繰り返すことにより安定した学力を得ることができ、一定レベルに達した正答率になったとき、標準完了時間に到達したときまで繰り返すことにより安定した学力を得ることができる。
学習結果記憶手段に記憶される、解答が誤答であった問題は、再度出題されるようにしたり、間違った問題のパターンから傾向を分析し、それに対処する問題または教材の提示することが好ましい。
学習結果記憶手段には、これらのデータを履歴として蓄積し、問題パターンごとの正解率や正解時間、あるいはこれらの組み合わせにより一定レベルに達したか否かを判定することができ、間違いの頻度が減少傾向にあるかどうかで進捗度を把握したり、もし減少傾向が無ければどの単元まで戻るべきかを判断して次の出題に利用することができる。あるいは、標準時間以内での正解を常にまたは所定割合で達成しているか否か、標準時間以内での解答と解答中の間違いとの比率で習熟度を判定して次の出題に利用することができる。
さらに、学習結果の集計データには、当該学習者ユーザーの複数の学習者ユーザー中におけるレベル情報、当該学習者ユーザーの学年に対応する学習進捗情報、の内のいずれかが少なくとも含まれるようにすれば、各ユーザーは全体の成績からの順位や分布状態から自分の位置を知ることができる。

また、学習結果記憶手段に記憶された学習結果や集計データなどのデータや、学習履歴などのデータは、各学習者ユーザーの保護者が閲覧可能にしておくことにより、ドリル契約者などの保護者は、当日又は最近n日のドリル問題及び生徒の答案と正誤の状況や解答時間などの状況が閲覧できる。その生徒が全体のどのレベルに位置するか又は学年対応の進捗に対してどの程度の進み具合なのか等、統計的データもサーバーから提示される。
また前述の通り、契約者は学校の教師や家庭教師などの、生徒の担任教師をサーバーに指定することができる。

学習結果記憶手段に記憶された学習結果や集計データなどのデータや、学習履歴などのデータは、担任教師ユーザーが閲覧可能にしておくことにより、教師はその生徒個人又は複数生徒の状況や、学習結果データの一覧などを閲覧することができる。
図１２は集計データの一例を示す。
教師は複数の生徒の状況を閲覧することにより、共通の誤りなどの情報をサーバーが抽出して提供することができ、それにより授業の改善を図ることができる。共通の誤りが多い問題の抽出は、単純に誤答率の多いものから順に再出題されるようにしてもよく、また標準値あるいは期待値と実際の誤答率との偏差の大きいものから順に再出題されるようにしてもよい。
サーバーは学習結果の集計データを自動集計し、複数の学習者ユーザーの学習結果および共通の誤り（問題番号や、当該問題の科目、単元、学年や難易度などの学習レベルなどの問題パターン等）、問題ごと（問題番号や、当該問題の科目、単元、学年や難易度などの学習レベルなどの問題パターン等ごと）の正答率、問題ごとの解答時間や複数の問題から構成されるドリル全体の解答時間などの情報を提供する。これによっても授業の改善が計られるのはもちろん、生徒一人一人に対しより適格な指導が可能となる。教師は同じ学年のほかの教室と比較して、クラス単位の統計的データを得ることもできる。学年単位などで共通テストを実施してその結果を生徒や各々の保護者、各担任教師に提供することもできる。各学年で習熟すべき事柄の何割程度を学習者ユーザー本人が達成しているか、その割合を示すパーセンテージをドリルの学習結果データから演算し、学習者ユーザー、保護者ユーザー、担任教師ユーザーに示すことができる。

次にサーバーは、前記の学習結果を参照して学科ごと・単元ごと・学習レベルごとの出題を行うための問題生成ルールを記憶する出題ルール記憶手段を備えている。
問題生成ルールは、第一には、当該問題の科目、単元、学年や難易度などの学習レベルなどの問題パターン等であり、たとえば科目「算数」についてのドリルの問題を生成する際に、単元「計算問題」あるいはさらに「足し算」「引き算」などの問題パターンや、さらに学年・難易度、また「足し算」「引き算」などのうちの問題生成のルールなどの条件をあげることができる。
問題生成ルールは、第二には、問題数、解答形式、複数の問題を含むドリルのレイアウトなどの形式的な条件・制約や、全員の学習者ユーザーに対し出題される共通問題と個別の学習者ユーザーごとに出題される個別問題との問題数の配分、あるいは新規問題と既出の誤答問題または誤答問題と同じ出題パターンの問題との問題数の配分などの条件をあげることができる。個別の学習者ユーザーごとに出題される個別問題は、解答が誤答であった問題および正解回答時間が標準以上であった問題の集計に基づき、誤答パターンや苦手パターンを分析して生成され出題される。
生成される問題に対応して、正解と、標準完了時間、一定レベルの正答率などの学習結果の達成条件なども生成されサーバーにおいて記憶されることが望ましい。

科目が算数の場合においては、好ましい一例として、出題される問題には、足し算、引き算、掛け算、割り算、小数計算、分数計算の内の複数の学習単元を含む計算ドリルが学科として含まれるとともに、各学習単元ごとに、複数の学習レベルの問題生成ルールが前記の出題ルール記憶手段に記憶されている。
計算ドリルの問題生成ルールの一例として、当該問題の科目、単元、学年や難易度などの学習レベルなどの問題パターン等は例えば下記のようなものである。

「たし算」
たして１桁
１桁ずつのたし算で２桁
２桁と１桁のたし算
２桁と２桁のたし算
３桁と２桁のたし算
３桁と３桁のたし算
このような条件に基づき、たとえば「２桁と１桁のたし算」の問題パターンに基づき問題を生成する際には、２桁の数字を抽出し（たとえば３４）、１桁の数字を抽出し（たとえば６）、問題が生成される（３４＋６＝）。

同様に、問題パターン等は例えば下記のようなものである。
「ひき算」
１桁と１桁のひき算が１桁
２桁と１桁のひき算
２桁と２桁のひき算
３桁と２桁のひき算
３桁と３桁のひき算

同様に、問題パターン等は例えば下記のようなものである。
「かけ算」
九九
２桁と１桁のかけ算
２桁と２桁のかけ算
３桁と１桁のかけ算
３桁と２桁のかけ算
３桁と３桁のかけ算

同様に、問題パターン等は例えば下記のようなものである。
「わり算」
２桁割る１桁の第1類型(割り切れる)
２桁割る１桁の第２類型(余りの繰り下がりが無い)
２桁割る１桁の第３類型(余りの繰り下がりが有る)
３桁割る２桁
４桁割る３桁

同様に、問題パターン等は例えば下記のようなものである。
「小数」
小数のたし算とひき算
整数と小数の掛け算
小数と小数の掛け算
整数と小数の割り算
小数と小数の割り算

同様に、問題パターン等は例えば下記のようなものである。
「分数」
分数のたし算
分数のひき算
倍数と約数
整数と分数の掛け算
整数と分数の割り算
分数と分数の掛け算
分数と分数の割り算

科目が国語の場合においては、好ましい一例として、出題される問題には、足漢字書き取り、漢字読み取り、漢字書き順、熟語書き取り、熟語読み取り、漢字または熟語の意味の内の複数の学習単元を含む漢字ドリルが学科として含まれるとともに、各学習単元ごとに、複数の学習レベルの問題生成ルールが前記の出題ルール記憶手段に記憶されている。
漢字ドリルの問題生成ルールの一例として、当該問題の科目、単元、学年や難易度などの学習レベルなどの問題パターン等は例えば下記のようなものである。
生成される問題の元となる漢字データベースは漢字、読みとその意味、筆順、熟語とその読みとその意味などであり、それらを学習すべき学年・難易度、漢字の画数、熟語の文字数などにより問題生成ルールとして分類されている。

次にサーバーは、学習者ユーザーごとの学習結果および学科ごとの問題生成ルールを参照して、学習者ごとかつ学科ごとに作成される問題を記憶し、当該学習者ユーザーのユーザー端末に送信する出題作成送信手段を備えている。
出題作成送信手段は、前記の学習者ユーザーごとの学習結果および学科ごとの問題生成ルールを参照して、学習者ごとかつ学科ごとに問題を自動生成する問題自動生成手段を含むものである。
問題の自動生成は、問題を構成する要素である数字や漢字データベース、その他の要素と、これらを組み合わせる問題生成ルールとを参照して、自動的に生成する。この際に、学習者ユーザーごとに異なる問題を出題するためには、学習者ＩＤに基づき学習結果記憶手段を参照し、学習者ユーザーの学習度合や誤答データなどを参照し、カスタマイズされた問題を出題する。

さらに前述したように、出題生成送信手段は、担任教師ユーザーのユーザー端末からアクセスし、前記の学習結果記憶手段を参照して、学科ごとの問題生成ルールまたは、学習者ごとかつ学科ごとに生成される問題を担任教師ユーザーが作成する問題作成手段を含むものとすれば、たとえば実際の誤答率が多かった問題パターンの出題頻度が多く生成されるようにしたりすることができる。
また、担任教師は自分の授業の目標達成評価のために共通ドリルの問題を自ら編集し、あるいは問題を生成する条件である問題生成ルールを編集し、生成されたサーバーから配信するようにしてもよい。
出題される問題は、出題作成送信手段を用いて新規に作成される問題と、解答が誤答であった問題とを含む学習ドリルであって、学習結果に基づき出題と解答と正誤判定とを繰り返す処理が可能にされている。

次に、本発明のさらなる実施形態として、学習者ユーザーのユーザー端末には、手書きの解答を入力するタブレットや、ペン入力などの手書き解答入力手段が備えられ、サーバーが備える学習結果判定手段には、手書きの解答を読み取るプログラムにより動作する手書き解答読み取り手段が備えられた形態を採用することができる。また手書きの解答を読み取るプログラムはユーザー端末に備えられ、手書き入力の書き順や筆跡などのデータがサーバーに送信されるようにする形態も含むものである。

以下、本発明の基本的な処理の流れについて説明する。
図１３、図１４及び図１５は、本発明の基本的な処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、ここに示す処理の流れは一例であって、これに限定されるものではなく、様々な応用や変形が可能である。

本発明のシステムは、小学生の基礎学力を養う計算と漢字書き取りなどのドリルをインターネットを通じて配信するものである。また算数の文章問題や国語の読解力問題などの様々な応用分野の問題を配信することもできる。
サーバーにアクセスするためのユーザー端末は、携帯電話、ファクシミリ装置、パーソナルコンピュータなどであり、不正解の問題や弱点を個人実績のデータベースとして持つことによりそれを参照した問題をサーバーにおいて生成し、一定の学習レベルに達するまで出題に反映させることにより、効果的な学習を可能とするものである。

初めに、図１３を参照して、ユーザー端末として携帯電話やパーソナルコンピュータなどを用いた場合の処理について説明する。
ユーザー端末からインターネットに接続し（Ｓ１００）、サーバーにアクセスする（Ｓ１０１）。ユーザーＩＤ等によりユーザー認証を行い（Ｓ１０２）、出題をする学習者ユーザーを識別する。
ドリル問題出題メニューを選択し（Ｓ１０３）、科目、単元等を指定する（Ｓ１０４）。科目、単元等は、たとえば毎週決まった曜日に特定の科目が出題される場合などのように、自動的に指定されるようにしてもよい。
サーバーにおいては、指定出題ルール記憶手段と、該当するユーザーの学習結果記憶手段を参照し（Ｓ１０５）、当該ユーザーのこれまでの誤答問題やその問題パターンなどを判定・抽出する。共通の誤りが多い問題の抽出は、単純に誤答率の多いものから順に再出題されるようにしてもよく、また標準値あるいは期待値と実際の誤答率との偏差の大きいものから順に再出題されるようにしてもよい。
問題生成ルールは、第一には、当該問題の科目、単元、学年や難易度などの学習レベルなどの問題パターン等や、問題数、解答形式、複数の問題を含むドリルのレイアウトなどの形式的な条件・制約、全員の学習者ユーザーに対し出題される共通問題と個別の学習者ユーザーごとに出題される個別問題との問題数の配分、あるいは新規問題と既出の誤答問題または誤答問題と同じ出題パターンの問題との問題数の配分などの条件等である。
問題生成ルールに従い、当該ユーザー用の問題を生成し（Ｓ１０６）、ユーザー端末に送信する（Ｓ１０７）。

次に、図１４を参照して、ユーザー端末としてファクシミリ装置などを用いた場合の処理について説明する。
ユーザー端末から通信回線に接続し（Ｓ２００）、サーバーにアクセスする（Ｓ２０１）。ユーザーのファクシミリ番号等によりユーザー認証を行い（Ｓ２０２）、学習者ユーザーを識別する。
ドリル問題出題メニューを選択し（Ｓ２０３）、科目、単元等をダイヤルまたは音声応答等により指定する（Ｓ２０４）。科目、単元等は、たとえば毎週決まった曜日に特定の科目が出題される場合などのように、自動的に指定されるようにしてもよい。
サーバーにおいては、出題ルール記憶手段と、該当するユーザーの学習結果記憶手段を参照し（Ｓ２０５）、問題生成ルールに従い、当該ユーザー用の問題を生成し（Ｓ２０６）、ユーザー端末に送信する（Ｓ２０７）。
サーバーが生成するドリルの問題の好ましい形態の一例派、複数の学習者ユーザーに共通の共通ドリルと、個人対応ドリルをジェネレートしてダウンロードするような形態であり、共通ドリルは予習に重点を置き、個人対応ドリルは個人実績のデータベースを参照してそれまで不正解の多い問題パターンから問題を製作して復習に重点を置くようなものである。個人対応ドリルの問題数などはユーザーごとの学習結果を参照して決定する。

次に、図１４を参照して、ユーザー端末において解答をする場合の処理について説明する。なお、解答の方法は前述の通り、コンピュータ装置において解答を入力し、サーバーにおいて自動的に採点をする方法や、自己採点をして正誤の結果などを入力し送信する方法などを採用することができる。さらに漢字の書き取りやその他の問題において、手書き解答入力手段により入力を行い、ユーザー端末またはサーバーにおいて手書きを認識する方法を採用することができる。さらに音声認識による入力や、電話・ファクシミリ装置などにおいて、ダイヤル入力、音声入力、ファクシミリ送信によりサーバーにおいてＯＣＲ処理により解答または正誤の自己採点結果などを認識する方法を採用することができる。

ユーザー端末においてドリルの問題に解答を行い（Ｓ３００）、ドリル全体あるいは問題ごとに時間の計測を開始する（Ｓ３０１）。問題に解答を入力し（Ｓ３０２）、すべての問題について解答を終了し（Ｓ３０３）、時間の計測を終了する（Ｓ３０４）。
なお、出題と解答の別の方法としては、問題は１問ずつ生成・提示され、１問ごとに解答を行い、完了時間と誤答が記録されるようにしてもよい。学習者ユーザーは、設定された正答率及び完了時間（計算スピード等）に達するまでその単元を繰り返す。
サーバーにアクセスし、該当するユーザーのドリル問題の解答をダウンロードして（Ｓ３０５）、解答の自己採点、あるいは解答の自動的な照合処理を行い（Ｓ３０６）、問題ごとの正誤を判定する（Ｓ３０７）。
判定された問題の正誤を含む学習結果をサーバーに送信し、学習結果記憶手段に記憶し（Ｓ３０８）、誤答の問題と当該問題パターン等を記憶する（Ｓ３０９）。これにより、記録された誤答は次回と次々回に出現するなどして、誤答と標準以上の時間がかかった問題は収集され、それが決められた数と割合に達するとあらかじめ決められた単元に戻って学習しなおすことができる。再度ある単元に戻った場合には、前回で誤答と時間がかかった問題が重点的に出現する。また、誤答があった場合には、ドリル終了後に間違えた問題に対する説明用の教材が提示されることが好ましい。
また、学習結果データの集計データを更新する（Ｓ３１０）。集計データは前述のように、保護者ユーザーや担任教師ユーザーが確認をしたりデータの活用をしたりすることができる。

以上詳細に説明したように、本発明によれば、学習の達成度に応じて問題が自動生成される学習システムにおいて、複数の様々な問題の内、同じようなパターンの問題が不正解であるような弱点がある場合に、学習者一人一人の不得意分野を克服し、弱点分野の高度な問題が出題されてもあらためてその弱点分野については低級レベルに戻って学習したりすることが可能なシステムを提供することができる。
さらに本発明によれば、担任教師が複数の生徒の状況を閲覧することにより、共通の誤りなどの情報をサーバーが抽出して提供することができ、それにより授業の改善を図ることできると共に、保護者にとっても担任教師の選択などが可能なシステムを提供することができる。
さらに、携帯電話やパーソナルコンピュータでの出題と解答だけではなく、紙でプリントアウトして従来のドリルのように解答できる形態においても、学習するユーザー一人一人の学習結果に対応した出題が行われるシステムを提供することができる。
さらに、問題への解答方式も、コンピュータ等による文字や数字の入力だけではなく、手書きの認識やＯＣＲ処理などを利用することにより、様々な問題形式に対応するシステムを提供することができる。

本発明のシステムの基本的な構成の一例を示すシステム構成図である。 ユーザー情報記憶手段に記憶されるユーザー情報の一例を示す図である。 ユーザー情報記憶手段に記憶されるユーザー情報の一例を示す図である。 ユーザー情報記憶手段に記憶されるユーザー情報の一例を示す図である。 ユーザー情報記憶手段に記憶されるユーザー情報の一例を示す図である。 ユーザー端末から送信されるデータの一例を示すデータ模式図である。 ユーザー端末から送信されるデータの一例を示すデータ模式図である。 サーバーにおいて生成された問題に対応する正解データの一例を示す図である。 図７に示す解答データと、正解データとを照合した結果、問題ごとの正誤を判定した学習結果データの一例を示す図である。 学習結果記憶手段に記憶される、解答が誤答であった問題または当該問題に対応する問題パターンの一例を示す図である。 問題ごとに解答時間の計測を行い、正誤に加えて学習結果達成の判定を行う場合に、時間データを含むデータを学習結果記憶手段に記憶されるデータの一例を示す図である。 集計データの一例を示す図である。 本発明の基本的な処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の基本的な処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の基本的な処理の流れの一例を示すフローチャートである。

Claims (11)

1. 入力手段、制御手段、表示手段、出力手段、記憶手段等を備えるコンピュータ等のユーザー端末からインターネットに代表される通信手段を介してアクセスが行われるサーバーと、通信手段と、ユーザー端末とを含み構成されるシステムであって、
   前記のサーバーには、ユーザーごとに、少なくとも学習を受ける学習者ユーザーを識別する学習者ユーザー情報と、学習者ユーザーがアクセスするための認証情報と、学習者ユーザーの所定の保護者ユーザーを識別する保護者ユーザー情報と、保護者ユーザーがアクセスするための認証情報とを記憶するユーザー情報記憶手段と、
   ユーザー端末からの問題に対する解答結果を受信して、前記の学習者ユーザーごとの、解答が誤答であった問題または正解回答時間が標準以上であった問題を少なくとも含む学習結果を学科ごとに記憶する学習結果記憶手段と、
   前記の学習結果を参照して学科ごと・単元ごと・学習レベルごとの出題を行うための問題生成ルールを記憶する出題ルール記憶手段と、
   前記の学習者ユーザーごとの学習結果および学科ごとの問題生成ルールを参照して、学習者ごとかつ学科ごとに作成される問題を生成し、当該学習者ユーザーのユーザー端末に送信する出題生成送信手段とを備え、
   出題される問題は、出題生成送信手段を用いて新規に作成される問題と、解答が誤答であった問題または正解回答時間が標準以上であった問題とを含む学習ドリルであって、学習結果に基づき出題と解答と正誤判定とを繰り返す処理が可能にされたことを特徴とする、学習ドリル配信システム。
2. 請求項１に記載の発明において、
   サーバーにはさらに、ユーザー端末からの問題に対する解答を受信して、正答率および解答時間を含む判定条件により学習結果の判定を行う学習結果判定手段が備えられたことを特徴とする、学習ドリル配信システム。
3. 請求項１または２のいずれかに記載の発明において、
   前記の学習結果記憶手段には、学習者ユーザーごとの、解答が誤答であった問題及び正解回答時間が標準以上であった問題、または当該問題に対応する問題生成ルールと、さらに学習結果の集計データとを、学科ごとに少なくとも記憶することを特徴とする、学習ドリル配信システム。
4. 請求項３に記載の発明において、
   学習結果の集計データには、当該学習者ユーザーの複数の学習者ユーザー中におけるレベル情報、当該学習者ユーザーの学年に対応する学習進捗情報、の内のいずれかが少なくとも含まれることを特徴とする、学習ドリル配信システム。
5. 請求項１〜４に記載の発明において、
   前記のユーザー情報記憶手段は、ユーザーごとに、さらに学習を受ける学習者ユーザーの所定の担任教師ユーザーを識別する担任教師ユーザー情報と、担任教師ユーザーがアクセスするための認証情報とを記憶することを特徴とする、学習ドリル配信システム。
6. 請求項５に記載の発明において、
   保護者ユーザーのユーザー端末からアクセスし、担任教師ユーザーを指定することが可能にされたことを特徴とする、学習ドリル配信システム。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、
   前記の出題生成送信手段は、担任教師ユーザーのユーザー端末からアクセスし、前記の学習結果記憶手段を参照して、学科ごとの問題生成ルールまたは、学習者ごとかつ学科ごとに生成される問題を担任教師ユーザーが作成する問題作成手段を含むものであることを特徴とする、学習ドリル配信システム。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、
   前記の出題生成送信手段は、前記の学習者ユーザーごとの学習結果および学科ごとの問題生成ルールを参照して、学習者ごとかつ学科ごとに問題を自動生成する問題自動生成手段を含むものであることを特徴とする、学習ドリル配信システム。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、
   学習者ユーザーのユーザー端末には、手書きの解答を入力する手書き解答入力手段が備えられ、
   サーバーが備える学習結果判定手段には、手書きの解答を読み取る手書き解答読み取り手段が備えられたことを特徴とする、学習ドリル配信システム。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、
    出題される問題には、足し算、引き算、掛け算、割り算、小数計算、分数計算の内の複数の学習単元を含む計算ドリルが学科として含まれるとともに、
    各学習単元ごとに、複数の学習レベルの問題生成ルールが前記の出題ルール記憶手段に記憶されたことを特徴とする、学習ドリル配信システム。
11. 請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、
    出題される問題には、漢字書き取り、漢字読み取り、漢字書き順、熟語書き取り、熟語読み取り、漢字または熟語の意味の内の複数の学習単元を含む漢字ドリルが学科として含まれるとともに、
    各学習単元ごとに、複数の学習レベルの問題生成ルールが前記の出題ルール記憶手段に記憶されたことを特徴とする、学習ドリル配信システム。