JP2005331650A - 学習システム、情報処理装置、情報処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 個人の学習能力に合わせて、筆記による漢字および英単語の暗記や計算の練習を実施可能にした学習システムを提供する。
【解決手段】 問題識別子、問題および模範解答の情報を含む問題データが複数格納されたデータベースサーバ８と、記述解答を用紙から読み取るための文字読み取り装置３と、記述解答について正誤判定を用紙に出力するための出力装置４と、問題数が入力されると、複数の問題の中から問題数だけ選択して出力装置に出力させ、問題識別子をネットワーク７を介して外部に送出する利用者専用端末６と、受信する問題識別子で特定される模範解答をデータベースサーバから読み出し、文字読み取り装置から受信する記述解答と模範解答とが一致するか否かを判定し、その判定結果を出力装置に出力させる管理者専用端末５とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、学習システム、情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。

学校や学習塾のように教師が複数の生徒を対象にして授業を行う教育形態に対して、近年、生徒各人が単独でパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと称する）を操作して学習する学習システムが教育形態の一部に取り入れられるようになった。この学習システムでは、利用者に対して教育資料を単に提供するだけでなく、学習内容の理解を確かめるために問題を利用者に提示して解答させるものがある。解答の仕方には、パソコン画面にタッチセンサを取り付けて、利用者が画面に触れて解答するようにしたものや、利用者がキーボードやマウスなどの入力装置を操作して解答を入力するようにしたものがある。解答の仕方について種々の方法が考え出されているのは、利用者の学習効率を向上させるためである。また、学習効率を上げるために、教育資料を各利用者がアレンジできるようにしたものもある（例えば、特許文献１参照）。

上述の学習システムでは、以下のようなメリットがある。

一つ目には、利用者の解答に対して、正解の場合に音楽を鳴らすなどして、正解か否かを絵や音楽などで分かりやすく表示することが可能ということである。また、学習内容の説明の際に、アニメーションで表示することも可能である。そのため、特に、小学校低学年の利用者にはより分かりやすく学習することが可能となる。

二つ目には、個人のペースで自由に学習を進めることができるということである。じっくり時間をかけて学習したい部分、十分な知識があるので軽く学習したい部分など、自分の好みで自由に学習を進めることができる。個人の能力に合わせて学習プログラムを進める個別学習の教育形態が広まりつつある現在では、非常に重要なメリットである。

一方、学習システムだけでなく、試験の採点にコンピュータを利用することで次のようなメリットがある。大学入試センター試験および各種資格試験のように受験者数が膨大な試験では、問題を多肢選択式で解答をマークシート方式にすれば、正誤判定や採点等をコンピュータに実行させることが可能となり、人が採点する場合に比べて採点時間が大幅に削減される。試験終了後、短期間で合否の結果をウェブページに掲載することも可能となる。
特開２００３−００５６１８号公報

上述の学習システムや試験においてメリットがある反面、以下の３つのデメリットがある。
（１）算数および数学の問題には、計算式からなる問題だけでなく、文章問題や複雑な計算を必要とするものがある。文章問題の場合には、計算結果だけでなく、式の立て方も採点対象となり、また、複雑な計算を必要とする問題の場合には計算の手順も採点の対象になる。このような問題を複数の中からコンピュータに選択させるには、計算や文章問題の複雑さに対応した順位付けを予めしておかなければならず、複雑なアルゴリズムを必要とする。特に、文章問題の場合、文章の意味をコンピュータに解析させるのは困難である。そのため、複雑な計算を必要とする問題や文章問題などに関しては、コンピュータを用いた学習システムに不向きである。
（２）受験者数が膨大な試験では、コンピュータで採点できるように多肢選択式の問題を採用せざるを得ない状況にある。多肢選択式の問題の場合、受験者が問題の内容を理解していなくても、勘で選んだ解答が偶然正解になってしまうことがあり、試験結果が受験者の真の実力を反映しているとは言い難い。そのため、試験問題や学習問題に多肢選択式が採用された場合、受験者や利用者の真の実力を測るのが困難であるといえる。
（３）学習システムは、利用者が自分の学習計画に合わせて学習できるメリットがある。そのため、学習システムが問題を提示した後、利用者は個人的な都合で学習システムの利用を止めることが可能であり、この場合、利用者は問題を見るだけで解答をしないことがある。利用者が解答を学習システムに戻さなければ、学習システムは、解答を受け取っていない問題はその利用者には未知の問題として認識してしまう。そのため、学習システムが利用者には未知の問題として提示したものが、上述のようにして利用者が一度見てしまった問題であれば、利用者は問題をほとんど読まなくても正しく解答できてしまうことになる。予め格納された問題の中から出題の問題を選択せざるを得ないような学習システムでは、利用者に一度提示した問題の内容そのものを変更することはできず、問題の内容を変更可能にしようとすると、問題内容の変更の処理が複雑になる。

また、現在の教育現場では、コンピュータ化が進んでいるとは言っても、筆記による学習の形態がまだ主流であり、今後もしばらくは続くと思われる。また、学習する内容によっては、コンピュータを利用するよりも「自分で書いて覚える」という基本的な学習方法がより有効な場合がある。

「自分で書いて覚える」ものとして、特に、漢字および英単語の他に、１から９までの数字の乗算である「九九」などの簡単な計算はその代表例である。何度も書いたり、何度も読んだりすることにより少しずつ身につくものだからである。そのため、小学生は、漢字を覚えるために年間数百回も漢字を書き、算数の計算については単純な計算式で数字を何度も変更したものを解く必要があると言われている。また、中学生は英単語を覚えるために年間数百回以上も英単語を書く必要があると言われている。このように、「自分で書いて覚える」ものは膨大な学習量を必要とするだけでなく、暗記は個人の能力差も多少影響があるため、学校の授業ではあまり多くの時間を費やすことができないというのが現状である。

本発明は上述したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、個人の学習能力に合わせて、筆記による漢字および英単語の暗記や計算の練習を実施可能にした学習システム、情報処理装置、情報処理方法およびコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の学習システムは、
問題毎に異なる問題識別子、問題および模範解答の情報を含む問題データが複数格納されたデータベースサーバと、
文字で記述された解答である記述解答を用紙から読み取るための文字読み取り装置と、
前記問題を用紙に出力し、また、該問題に対する前記記述解答について正誤判定を用紙に出力するための出力装置と、
問題数が入力されると、前記複数の問題データの中から該問題数だけ選択した問題データの前記問題を前記出力装置に出力させ、該問題データの問題識別子をネットワークを介して外部に送出する利用者専用端末と、
前記利用者専用端末から受信する前記問題識別子で特定される問題データの前記模範解答を前記データベースサーバから読み出し、前記文字読み取り装置から受信する前記記述解答と該模範解答とが一致するか否かを判定し、その判定結果を前記出力装置に出力させる管理者専用端末と、
を有する構成である。

本発明では、利用者の記述解答を文字読み取り装置に読み取らせているため、利用者が文字で書いた解答が模範解答と一致するか否かが判定され、その判定結果が出力装置から用紙で出力される。

また、上記本発明の学習システムにおいて、
前記データベースサーバは、
利用者毎に異なる利用者識別子と利用者が過去に解答した問題である過去問題に対する該利用者の正答率の情報を含む成績データが格納され、
前記利用者専用端末は、
前記利用者識別子および前記問題数が入力されると、前記データベースサーバから該利用者識別子で特定される前記成績データを読み出し、該成績データの前記正答率に対応して該複数の問題から前記過去問題を除いた新しい問題の該問題数に対して占める割合を決定することとしてもよい。

本発明では、過去問題についての利用者の正答率に対応して、次に出題する問題のうち新しい問題の占める割合が決定される。そのため、利用者毎に異なる問題を出力することが可能となり、各利用者には自分の学習能力に合った問題が提供される。正答率が高ければ新しい問題の占める割合を高くし、正答率が低ければ新しい問題の占める割合を低くするように設定すれば、成績のよい利用者はより多くの問題を解くことができ、成績のよくない利用者はより復習に力を注げる。

一方、上記目的を達成するための本発明の情報処理装置は、文字で記述された解答である記述解答を用紙から読み取るための文字読み取り装置が接続され、かつ出力装置とネットワークを介して接続された情報処理装置であって、
問題毎に異なる問題識別子、問題および模範解答の情報を含む問題データが複数格納された記憶部と、
問題数が入力されると、前記複数の問題データの中から該問題数だけ選択した問題データの前記問題を前記出力装置に出力させ、また、該問題データの前記模範解答を前記記憶部から読み出し、前記文字読み取り装置から受信する前記記述解答と該模範解答とが一致するか否かを判定し、その判定結果を前記出力装置に出力させる制御部と、
を有する構成である。

また、上記目的を達成するための本発明の情報処理方法は、文字で記述された解答である記述解答を用紙から読み取るための文字読み取り装置が接続され、かつ出力装置とネットワークを介して接続された情報処理装置による情報処理方法であって、
問題毎に異なる問題識別子、問題および模範解答の情報を含む問題データを複数格納し、
問題数が入力されると、前記複数の問題データの中から該問題数だけ前記問題データを選択し、
選択した問題データの前記問題を前記出力装置に出力させ、
選択した問題データの前記模範解答を前記記憶部から読み出し、
前記文字読み取り装置から受信する前記記述解答と読み出した模範解答とが一致するか否かを判定し、
その判定結果を前記出力装置に出力させるものである。

さらに、上記目的を達成するための本発明のプログラムは、文字で記述された解答である記述解答を用紙から読み取るための文字読み取り装置が接続され、かつ出力装置とネットワークを介して接続されたコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
問題毎に異なる問題識別子、問題および模範解答の情報を含む問題データを複数格納し、
問題数が入力されると、前記複数の問題データの中から該問題数だけ前記問題データを選択し、
選択した問題データの前記問題を前記出力装置に出力させ、
選択した問題データの前記模範解答を前記記憶部から読み出し、
前記文字読み取り装置から受信する前記記述解答と読み出した模範解答とが一致するか否かを判定し、
その判定結果を前記出力装置に出力させる処理を前記コンピュータに実行させるものである。

本発明の学習システムは、従来の筆記による学習形態を持続しつつ、解答についての正誤判定に要する時間を大幅に短縮できる。

また、出題する問題の内容は個人の成績によって決定されるので、個人毎の学習能力に合わせた学習ができる。

また、英単語および漢字の暗記だけでなく、算数の「九九」の習得など、幅広い学習分野に適用できる。学習の中でも、筆記という記憶手段を最大限に活かせる。

さらに、利用者は、いつでも自分の成績をデータベースから読み出して確認できるため、学習の進度を把握でき、次回の目標を立てやすくなる。その結果、利用者の学習意欲の向上につながる。

本発明の学習システムは、文字読み取り装置を備え、利用者の筆記による解答を文字読み取り装置で読み取り、読み取った解答と予めメモリに格納した模範解答とを比較し、その正誤判定を出力するものである。

本発明の学習システムの構成について説明する。

図１は学習システムの一構成例を示すブロック図である。

図１に示すように、学習システムは、利用者、問題、および成績の情報を格納し、管理するためのデータベースサーバ８と、管理者専用端末５と、出力装置４とを有する構成である。データベースサーバ８、管理者用端末５および出力装置４はＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワーク７を介して接続されている。管理者専用端末５には、利用者が用紙に記述した解答を読み取るためのＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒ Ｒｅａｄｅｒ：光学式文字読み取り装置）３が接続されている。学習システムの利用者側には、ネットワーク７に接続された利用者専用端末６が設けられている。

データベースサーバ８は、各種データを格納するための記憶部と、記憶部へのデータの書き込みおよび記憶部からのデータの読み出しをする制御部とを有する。記憶部には、利用者に関する情報を保存するための利用者データベース（ＤＢ）９と、問題および模範解答が格納された問題ＤＢ１０と、利用者の成績を格納するための成績ＤＢ１１とを備えている。

次に、各種データベースに格納される情報について説明する。

図２に示すように、利用者ＤＢ９には、各利用者の個人情報が格納されている。個人情報には、利用者毎に異なる識別子（ＩＤ）である利用者ＩＤ、利用者名、生年月日、性別、郵便番号、住所およびパスワードが登録されている。

成績ＤＢ１１には、利用者が過去に解答した問題に対する正答率などのデータを含む成績データが利用者毎に利用者ＩＤとともに格納されている。成績データには、問題毎に異なる識別子である問題ＩＤに対応して、その問題の解答数および正答率の情報が含まれている。正答率は、解答回数に対する正解回数の割合である。

問題ＤＢ１０には、問題ＩＤ毎にその問題の内容と模範解答とが組になった問題データが登録されている。

ここで、成績データの具体例について説明する。

図３は成績データの例を示す表である。図３（ａ）は成績のよくない場合の一例であり、図３（ｂ）は成績のよい場合の一例である。ここでは、利用者が過去に解答した問題の数を５問とし、未解答の問題について示すことを省略する。また、説明のために正誤判定の欄を設けているが、正誤判定の結果は成績データに記録されなくてもよい。

図３（ａ）では、問題ＩＤ＝１の問題について、１回目に間違えたが、２回目に正解だったため、正答率は５０％になっている。問題ＩＤ＝２の問題については、一度しか解答していないが、その解答が正解だったため、正答率は１００％になっている。問題ＩＤ＝３の問題については、１回目に間違えたが、２回目に正解だったため、正答率は５０％になっている。問題ＩＤ＝４の問題については、２回解答して２回とも間違えたため、正答率は０％になっている。問題ＩＤ＝５の問題については、一度だけ解答して、それが間違っていたため、正答率は０％になっている。そして、図３（ａ）の場合、正答率１００％の問題は５問中１問だけなので、正答率１００％の割合は１割となる。

一方、図３（ｂ）では、問題ＩＤ＝１の問題について、一度だけ解答して、それが間違っていたため、正答率は０％になっている。問題ＩＤ＝２の問題については、２回解答しているが、２回とも正解だったため、正答率は１００％になっている。問題ＩＤ＝３と５の問題について、それぞれ一度しか解答していないが、その解答が正解だったため、正答率はどちらも１００％になっている。問題ＩＤ＝４の問題については、１回目に間違えたが、２回目が正解だったため、正答率は５０％になっている。そして、図３（ｂ）の場合、正答率１００％の問題は５問中３問なので、正答率１００％の割合は６割となる。

次に、管理者専用端末５の構成について説明する。

図４は管理者専用端末５の一構成例を示すブロック図である。

図４に示すように、管理者専用端末５は、記憶部５４と、表示部５５と、制御部５６と、操作部５７とを有する情報処理装置である。制御部５６には、プログラムにしたがって所定の処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）（不図示）と、プログラムを格納するためのメモリ（不図示）とを有する。

図５は管理者専用端末５のメモリに格納されたプログラムを模式的に示す図である。

図５に示すように、制御部５６のメモリ５８には、ＯＣＲデータ変換プログラム５１、採点プログラム５２、および利用者登録プログラム５３が格納されている。ＯＣＲデータ変換プログラム５１は、ＯＣＲ３が読み取った文字データと予め記憶部５４に格納された文字コードの形状同士を比較し、文字形状の特徴が一致する文字コードに文字データを変換するためのプログラムである。採点プログラム５２は、利用者が記述した解答である記述解答と模範解答との比較を行い、記述解答と模範解答が一致するか否かの正誤判定を行うとともに、成績ＤＢ１１の成績データを更新するためのプログラムである。利用者登録プログラム５３は利用者の新規登録や個人情報の変更などを行うためのプログラムである。

管理者専用端末５は、利用者の情報管理や、解答の採点などを行うための装置で、管理者のみが操作することが可能である。なお、学習システムの保守のため、管理者専用端末５およびＯＣＲ３の他、利用者専用端末６、データベースサーバ８および出力装置４について管理者が操作可能に設定されている。

次に、利用者専用端末６の構成について説明する。

図６は利用者専用端末６の一構成例を示すブロック図である。

図６に示すように、利用者専用端末６は、記憶部６４と、表示部６５と、各部を制御する制御部６６と、利用者が指示を入力するための操作部６７とを有する情報処理装置である。制御部６６には、プログラムにしたがって所定の処理を実行するＣＰＵ（不図示）と、プログラムを格納するためのメモリ（不図示）とを備えている。

図７は利用者専用端末６のメモリに格納されたプログラムを模式的に示す図である。制御部６６のメモリ６８には、問題を決定するための、また、利用者が成績照会などを行うための情報照会プログラム６１が格納されている。そして、情報照会プログラム６１には、管理者のみが実行させることが可能な、パスワード発行のための処理内容が記述されている。

利用者が利用者専用端末６を操作して図７に示す情報参照プログラム６１を実行させ、成績紹介の指示を入力すると、利用者専用端末６は、成績ＤＢ１１にアクセスして利用者の成績を読み出して表示部６５に表示する。

ここで、利用者の成績を元にして次に出題するための問題の種類とその割合を決定するための基準について説明する。この基準は、利用者専用端末６が利用者に出題するための問題を決める際に用いられ、情報照会プログラム６１に記述されている。

図８は成績に対応して問題を決定するための表である。図８では、正答率が１００％だった問題の割合が半分以上であるか否かで成績を２つに分類し、成績のよい方を成績Ａとし、成績のよくない方を成績Ｂとしている。

成績Ａの場合は、一度で正解する割合が高いので、新しい問題の割合を高くし、利用者が過去に解答したことのある問題の割合を低くする。そのため、図８に示すように、今度出題する問題のうち、新しい問題の割合を７割にし、正答率０％だった問題の割合を２割にし、一度でも正解した問題の割合を１割とした。一度でも正解した問題とは、正答率が０％よりも大きく１００％以下の場合である。

一方、成績Ｂの場合には、一度で正解する割合が低いので、復習に重点をおくために、新しい問題の割合を低くし、過去に解答したことのある問題の割合を高くする。そのため、図８に示すように、出題する問題のうち、新しい問題の割合を３割にし、正答率０％だった問題の割合を５割にし、一度でも正解した問題の割合を２割としている。

なお、管理者が予め管理者専用端末５を操作して問題の種類とその割合の情報を入力することで、入力された情報がネットワーク７を介して利用者専用端末６に送信され、情報照会プログラム６１の内容が書き換えられる。

出力装置４は、管理者専用端末５および利用者専用端末６とネットワーク７を介して接続されているため、管理者専用端末５および利用者専用端末６から受信する情報を用紙に出力することが可能である。そのため、管理者専用端末５から受信する利用者の問題および成績の情報を用紙に出力する。

次に、上述の学習システムにおいて、新規に学習システムを利用する利用者の登録方法について説明する。

図９は利用者が新規に登録する方法を説明するための模式図である。

図９に示すように、利用者が、利用者名、生年月日、性別、郵便番号、および住所の項目を記載した書面を管理者に提出し、新規登録を依頼する。管理者が管理者専用端末５を操作して利用者登録プログラム５３を実行させ、書面に記載された内容を入力すると、管理者専用端末５は、新規の利用者ＩＤとパスワードを発行し、記憶部５４に一旦格納する。続いて、利用者ＩＤおよびパスワードを含む個人情報をデータベースサーバ８に送信する（ステップＳ９１）。

データベースサーバ８は、管理者専用端末５から受信した個人情報の利用者ＩＤとパスワードが既に登録されているものと一致していないことを確認した後、個人情報を利用者ＤＢ９に格納する。続いて、個人情報を格納した旨の情報を管理者専用端末５に送信する（ステップＳ９２）。管理者専用端末５は、データベースサーバ８から個人情報を格納した旨の情報を受信すると、利用者の登録が終了した旨と、利用者ＩＤおよびパスワードの情報を表示部５５に表示する。管理者は、利用者ＩＤおよびパスワードの情報を利用者に通知する。このようにして、利用者には一意的に利用者ＩＤとパスワードが付与される。

次に、上記構成の学習システムの動作手順について説明する。

図１０は学習システムの動作手順を示すフローチャートである。

利用者は、利用者専用端末６を操作して利用者ＩＤ、パスワードおよび問題数を入力して利用者専用端末６をデータベースサーバ８に接続させる。利用者専用端末６は情報照会プログラム６１を実行して、利用者ＩＤをデータベースサーバ８に送信して、利用者ＩＤの成績データを要求する（ステップＳ１）。データベースサーバ８は、利用者専用端末６から受信した利用者ＩＤを検索条件にして成績ＤＢ１１内を検索し、検索条件に一致する利用者ＩＤを含む成績データを読み出して利用者専用端末６に送信する（ステップＳ２）。

利用者専用端末６は、データベースサーバ８から成績データを受信すると、問題に対する過去の正答率を参照し、後述の方法により問題ＤＢ１０に格納された問題から出題数分の問題を決定した後、決定した問題の問題ＩＤをデータベースサーバ８に送信する（ステップＳ３）。データベースサーバ８は、利用者専用端末６から問題ＩＤを受信すると、問題ＩＤで特定される問題を問題ＤＢ１０から読み出して利用者専用端末６に送信する（ステップＳ４）。

利用者専用端末６は、データベースサーバ８から受信した問題の情報を出力装置４に送信し（ステップＳ５）、予め決められたフォーマットに問題が記述されるように出力装置４に出力させる。出力装置４は、利用者専用端末６から受信した問題を所定のフォーマットで用紙に出力する（ステップＳ６）。管理者は、出力された用紙を利用者に渡す。

ここで、出力装置４により出力された問題について説明する。図１１は問題の出力例を示す図であり、英単語を答えさせるための問題である。用紙の左側に示される番号は、この用紙における問題の順番を示す番号であり、問題ＩＤではない。各番号の右側には、問題の日本語の単語と、日本語に対応する英単語を記入するための解答欄とが設けられている。利用者が記入する英単語をＯＣＲ３で認識し易くするために、解答欄を太い線の枠で囲っている。

利用者が、図１１に示した問題について解答を記入した後、管理者に用紙を返却する。管理者がその用紙をＯＣＲ３に装着し、管理者専用端末５を操作して解答を読み取る旨の指示を入力すると、図１０に示すように、管理者専用端末５はＯＣＲデータ変換プログラム５１を実行し、ＯＣＲ３に用紙の解答欄の文字を読み取らせる（ステップＳ７）。ＯＣＲ３は解答欄の文字を読み取ると、読み取った文字の形状を示す文字データを管理者専用端末５に送信する（ステップＳ８）。管理者専用端末５は、ＯＣＲ３から文字データを受信すると、予め登録された文字コードの中から文字データの形状と特徴が一致する文字コードを検索し、一致する文字コードがあれば文字コードに変換する。このようにして、用紙に記述された解答を情報処理可能な形式の記述解答に変換する（ステップＳ９）。

その後、管理者専用端末５は、採点プログラム５２を実行し、問題に対応する模範解答を要求する旨の模範解答要求信号をデータベースサーバ８に送信する（ステップＳ１０）。データベースサーバ８は、管理者専用端末５から模範解答要求信号を受信すると、問題ＤＢ１０から問題に対応する模範解答を読み出して管理者専用端末５に送信する（ステップＳ１１）。管理者専用端末５は、データベースサーバ８から受信した模範解答と記述解答とを比較し、解答データの正誤を判定し、利用者ＩＤおよび問題ＩＤと正誤判定の結果とを含む正誤判定情報をデータベースサーバ８と出力装置４に送信する（ステップＳ１２）。出力装置４は、管理者専用端末５から受信した正誤判定の結果を用紙に出力する（ステップＳ１３）。データベースサーバ８は、管理者専用端末５から受信した正誤判定情報の利用者ＩＤで成績ＤＢ１１の成績データを特定した後、正誤判定情報に含まれる問題ＩＤの解答数および正答率を更新する（ステップＳ１４）。

図１２は問題の結果の出力例を示す図である。

各問題の右側に、解答に対する正誤判定の結果と、模範解答とが示されている。図１２では、問題１から問題３については正解であるが、問題４および問題５については不正解になっている。用紙の下側には、利用者が完了の登録をするための完了コードが記載されている。

利用者は管理者から結果の用紙を受け取った後、利用者専用端末６を操作して完了コードを入力すると、図１０に示すように、利用者専用端末６は完了コードを管理者専用端末５に送信する（ステップＳ１５）。管理者専用端末５は、利用者専用端末６から完了コードを受信すると、受信した完了コードを検索条件にして記憶部５４内を検索し、検索条件に一致する完了コードを見つけると、利用者ＩＤの成績データの更新を確定することを示す更新確定信号をデータベースサーバ８に送信する（ステップＳ１６）。

利用者が利用者専用端末６を操作して完了コードを最後に入力することで、成績ＤＢ１１に正誤判定結果が正式に記録される。これにより、利用者が既に出力された問題を解答することなく、次の問題を出力させるという不正行為を防止することができる。

上述のようにして、出題する問題の内容は個人の成績によって決定されるため、利用者は、自分の学習能力に合わせた学習ができる。そのため、利用者は、学習開始→問題出力→解答→読み取り→採点→ＤＢ更新→結果出力→成績登録という一連の流れを繰り返すことで、毎回、成績に合わせた問題に取り組むことができる。

また、利用者は解答を用紙に記述するため、勘で解答することがなくなる。そのため、利用者の真の実力を測ることが可能となる。また、漢字や英単語を利用者に記述させるようにすれば、利用者は、「自分で書いて覚える」学習をすることができ、漢字や英単語の習得を図れる。さらに、計算結果を筆記で解答することも可能となる。

なお、ＯＣＲ３が解答欄の文字を読み取るようにしているため、算数や数学の問題で、利用者に式のたて方を記述させたり、計算の手順を記述させたりすることも可能となる。そのため、算数や数学の問題に、文章問題や複雑な計算を必要とする問題を採用できる。

次に、利用者専用端末６の問題の決定方法について詳細に説明する。ここでは、利用者の成績は図３（ｂ）に示す場合であり、図８に示した分類の成績Ａに属するものとする。また、問題ＤＢ１０には予め１００問の問題が登録されているものとする。

図１３は問題の決定方法の手順を示すフローチャートである。

利用者が利用者ＩＤとパスワードを入力してログインして、次の問題の総数として「１０」を入力すると、利用者専用端末６は、利用者ＩＤと成績データを要求する旨の情報を含む成績データ要求信号をデータベースサーバ８に送信する。データベースサーバ８は、利用者専用端末６から成績データ要求信号を受信すると、利用者ＩＤを検索条件にして成績ＤＢ１１を検索し、検索条件に一致する利用者ＩＤを含む成績データを読み出し、その成績データを利用者専用端末６に送信する。

利用者専用端末６は、データベースサーバ８から成績データを受信すると、成績データを記憶部６４に格納した後、過去に解答した問題についての正答率を成績データから読み出し、正答率１００％の問題の割合を計算する（ステップＳ１０１）。ここでは、図３（ｂ）に示したように、正答率１００％の問題の割合が６割なので５割以上であることを認識する。そして、図１２に示したようにして問題の各種類の割合を次のように決める。１０問のうち新しい問題を７問、正答率０％の問題を２問、一度でも正解した問題を１問と設定する（ステップＳ１０２）。この問題の編成を表１に示す。

表１に示すように、まだ一度も解答していない問題（新しい問題）のグループを問題Ａとし、解答済みだが正解していない問題（正答率０％の問題）のグループを問題Ｂとし、すでに正解済みの問題（一度でも正解した問題）のグループを問題Ｃとする。

続いて、記憶部６４に格納した成績データで問題Ａに属する問題があるか否かを調べるために、図１３に示すように、未解答の問題を成績データで検索する（ステップＳ１０３）。その後、検索数がゼロか否かを判定し（ステップＳ１０４）、利用者Ａが１００問全てについて少なくとも１度は解答していると、成績データの「解答数」の欄には全て１以上の数字が入力されていることになる。この場合、利用者専用端末６は、問題Ａに属する問題が１つもないと判定し、後述のステップＳ１０９に進む。

一方、ステップＳ１０４で検索数が１以上であれば、検索数が問題ＤＢ１０に登録された数の１００に一致するか否かを判定する（ステップＳ１０５）。検索数が１００に満たなければ、問題Ａのグループから次のようにして７問を選択する。

図１４は問題を選択するための動作手順を示すフローチャートであり、図１３に示す「Ａ」印部分である。

図１４に示すように、利用者専用端末６は、問題Ａに属する問題の問題ＩＤの中からランダムに１つずつ選択し、選択した問題ＩＤを記憶部６４内の準備領域に格納する。選択した問題ＩＤを準備領域に格納する際、既に準備領域に格納した問題ＩＤと一致するか否かを判定する。一致していなければそのまま格納し、一致していれば別の問題ＩＤを選択しなおす（ステップＳ１０６）。準備領域に７問格納するまで繰り返し、７問に達しているかを確認する（ステップＳ１０７）。７問に達していなかったら、検索した問題の中からまだ選択可能であるか否かを確認する（ステップＳ１０８）。検索数が不足していなければ、ステップＳ１０６に戻って次の問題を選択し、検索数が不足していれば、図１４に示すフローチャートを終了して、図１３に示すフローチャートの次のステップに進む。

ステップＡ１０８の後、図１３に示すように、問題Ｂのグループに属する問題の問題ＩＤを成績データで検索し（ステップＳ１０９）、検索数がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。検索数がゼロでなければ、図１４に示したステップＳ１０６〜ステップＳ１０８と同様にして、問題Ｂのグループに属する問題を２問選択し、その問題ＩＤを準備領域に格納する。

続いて、問題Ｃのグループに属する問題の問題ＩＤを成績データで検索し（ステップＳ１１１）、検索数がゼロであるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。検索数がゼロでなければ、図１４に示したステップＳ１０６〜ステップＳ１０８と同様にして、問題Ｃのグループに属する問題を１問選択し、その問題ＩＤを準備領域に格納する。

その後、準備領域に格納された問題ＩＤの数が出題数の１０に達しているか否かを判定し（ステップＳ１１３）、達している場合には、準備領域の問題ＩＤを利用者ＩＤとともに記憶部６４に格納する（ステップＳ１１７）。一方、ステップＳ１１３で、格納された問題ＩＤの数が出題数に達していなければ、出題数に達するまで不足分を全問題からランダムに選択する（ステップＳ１１４）。

なお、ステップＳ１０５で、問題Ａのグループに属する問題の数が１００である場合には、この学習システムについての初めての利用者になるため、全問題からランダムに選択し（ステップＳ１１５）、出題数に達するまで問題を選択する（ステップＳ１１６）。

上述したように、本発明では、利用者が過去に解答した問題である過去問題についての利用者の正答率に対応して、次に出題する問題のうち新しい問題の占める割合が決定される。そのため、利用者毎に異なる問題を出力することが可能となり、各利用者には自分の学習能力に合った問題が提供される。本実施例のように、正答率が高ければ新しい問題の占める割合を高くし、正答率が低ければ新しい問題の占める割合を低くするように設定することで、成績のよい利用者はより多くの問題を解くことができ、成績のよくない利用者はより復習に力を注げる。

次に、図１０に示したステップＳ１０〜ステップＳ１２までの管理者専用端末５が実行する正誤判定の動作手順について詳細に説明する。

図１５は管理者専用端末の正誤判定の動作手順を示すフローチャートである。ここでは、出題数を１０とする。

図１５に示すように、管理者専用端末５は、出題された問題の問題ＩＤを利用者専用端末６から取得し、取得した問題ＩＤで特定される問題データの模範解答をデータベースサーバ８に要求する。データベースサーバ８から模範解答の情報を受信すると、模範解答の情報を記憶部５４に格納する（ステップＢ１）。

出題された問題の各問題についての記述解答と模範解答を比較し、記述解答が模範解答に一致するか否かを判定する（ステップＢ２）。利用者ＩＤおよび問題ＩＤと正誤判定の結果とを含む正誤判定情報をデータベースサーバ８に送信する。続いて、正誤判定の採点対象となる問題が残っているか否かを判定し（ステップＢ４）、残っていればステップＢ２に戻って、次の問題について処理する（ステップＢ５）。出題された１０問全てについて処理を行った後、全ての正誤判定情報を記憶部５４に格納するとともに、出力装置４に送信する（ステップＢ６）。正誤判定の結果を記憶部５４に保存しておくことで、システムが故障や停電などのトラブルで停止し、成績ＤＢ１１のデータが破損しても、記憶部５４に格納したデータを用いて成績ＤＢ１１を復旧することが可能となる。

次に、個人情報の変更方法について説明する。

図１６は個人情報の変更方法を示す模式図である。

利用者が引越しなどにより個人情報を変更する場合、管理者に利用者ＩＤとともに個人情報の変更内容を通知する。管理者は、管理者利用端末５を操作して管理者利用端末５に利用者登録プログラム５３を実行させる。管理者が個人情報を変更する旨の指示と利用者ＩＤを入力すると、管理者専用端末５はデータベースサーバ８に個人情報を要求するとともに利用者ＩＤを送信する。データベースサーバ８は利用者ＩＤで特定される個人情報を利用者ＤＢ９から読み出して管理者専用端末５に送信する。

管理者専用端末５は、データベースサーバ８から受信した個人情報を一旦記憶部５４に格納した後、表示部５５に表示する。管理者が表示部５５を見ながら操作部５７を操作して、利用者から通知された変更内容にしたがって個人情報の変更内容を入力すると、管理者専用端末５は記憶部５４に格納された個人情報を入力された内容にしたがって変更した後、変更された個人情報をデータベースサーバ８に送信する（ステップＳ１５１）。データベースサーバ８は、管理者専用端末５から変更された個人情報を受信すると、利用者ＤＢ９に格納された個人情報を変更された個人情報に更新し、その後、更新が終了した旨の情報を管理者専用端末５に送信する（ステップＳ１５２）。管理者専用端末５は、更新が終了した旨の情報をデータベースサーバ８から受信すると、その旨を表示部５５に表示する。

次に、新規パスワードの取得方法について説明する。

図１７は新規パスワードの取得方法を示す模式図である。

利用者がパスワードの忘失などの理由でシステムを利用できなくなった場合、利用者は管理者に対して新規パスワードを要求する。管理者が利用者端末６を操作して利用者専用端末６に情報照会プログラム６１を実行させる。利用者専用端末６が管理者用メニュー画面を表示部６５に表示すると、管理者は自分の管理者ＩＤとパスワードを入力する。利用者専用端末６は、予め記憶部６４に格納された管理者ＩＤおよびパスワードのそれぞれが、入力された管理者ＩＤおよびパスワードのそれぞれに一致することを確認すると、利用者ＩＤおよびパスワードを発行するための画面を表示部６５に表示する。

管理者がその画面を見ながら操作部６７を操作して、パスワードを忘失した利用者の利用者ＩＤと、新規にパスワードを発行する旨の指示を入力すると、利用者専用端末６は、データベースサーバ８にアクセスし、利用者ＤＢ９に格納された全ての個人情報のパスワードと異なる新規パスワードを発行し、利用者ＩＤとともに新規パスワードを記憶部６４に格納する。続いて、利用者ＩＤおよび新規パスワードをデータベースサーバ８に送信する（ステップＳ１６１）。

データベースサーバ８は、利用者専用端末６から利用者ＩＤおよび新規パスワードを受信すると、受信した利用者ＩＤの個人情報を利用者ＤＢ９内で探し、探し出した個人情報のパスワードを新規パスワードに変更する。続いて、新規パスワードの登録が終了した旨の情報を利用者専用端末６に送信する（ステップＳ１６２）。利用者専用端末６は、新規パスワードと、その登録が終了した旨の情報とを表示部６５に表示する。

なお、上記実施例において、図８では、正答率１００％の割合で成績を２つに分類したが、他の分類方法であってもよく、また、分類数は２つより多くてもよい。さらに、出題する問題の種類の割合は上述の場合に限らない。

また、個人情報には少なくとも利用者ＩＤを含んでいればよい。

また、利用者専用端末６を利用者毎に備えるようにしたが、複数の利用者に１台備えるようにしてもよい。本発明のシステムが、例えば、学校で用いられる場合、各教室に利用者専用端末６を１台備え、管理者専用端末５を職員室に備えるようにする。また、ネットワーク７をインターネット等の広域通信ネットワークに接続し、他の学校と情報の送受信ができるようにしてもよい。

また、管理者専用端末５にデータベースサーバ８の利用者ＤＢ９、問題ＤＢ１０および成績ＤＢ１１を直接接続するようにしてもよい。さらに、この場合、管理者専用端末５に情報照会プログラム６１を格納し、出題のための問題の選択を管理者専用端末５が実行するようにしてもよい。

本発明の学習システムの一構成例を示すブロック図である。 各データベースに格納されるデータの一構成例を示す図である。 成績データの例を示す表である。 管理者専用端末５の一構成例を示すブロック図である。 管理者専用端末５に格納されたプログラムを示す模式図である。 利用者専用端末６の一構成例を示すブロック図である。 利用者専用端末６に格納されたプログラムを示す模式図である。 成績に対応して問題を決定するための表である。 新規利用者登録の仕方を説明するための模式図である。 学習の開始から終了までの動作手順を説明するためのフローチャートである。 出力された問題の一例を示す図である。 正誤判定の結果の一例を示す図である。 問題の決定方法の手順を示すフローチャートである。 問題選択のための動作手順を示すフローチャートである。 正誤判定の動作手順を示すフローチャートである。 個人情報の変更方法を示す模式図である。 新規パスワードの取得方法を示す模式図である。

符号の説明

３ ＯＣＲ（光学式文字読み取り装置）
４ 出力装置
５ 管理者専用端末
６ 利用者専用端末
７ ネットワーク
８ データベースサーバ
９ 利用者データベース
１０ 問題データベース
１１ 成績データベース

Claims (6)

1. 問題毎に異なる問題識別子、問題および模範解答の情報を含む問題データが複数格納されたデータベースサーバと、
   文字で記述された解答である記述解答を用紙から読み取るための文字読み取り装置と、
   前記問題を用紙に出力し、また、該問題に対する前記記述解答について正誤判定を用紙に出力するための出力装置と、
   問題数が入力されると、前記複数の問題データの中から該問題数だけ選択した問題データの前記問題を前記出力装置に出力させ、該問題データの問題識別子をネットワークを介して外部に送出する利用者専用端末と、
   前記利用者専用端末から受信する前記問題識別子で特定される問題データの前記模範解答を前記データベースサーバから読み出し、前記文字読み取り装置から受信する前記記述解答と該模範解答とが一致するか否かを判定し、その判定結果を前記出力装置に出力させる管理者専用端末と、
   を有する学習システム。
2. 前記データベースサーバは、
   利用者毎に異なる利用者識別子と利用者が過去に解答した問題である過去問題に対する該利用者の正答率の情報を含む成績データが格納され、
   前記利用者専用端末は、
   前記利用者識別子および前記問題数が入力されると、前記データベースサーバから該利用者識別子で特定される前記成績データを読み出し、該成績データの前記正答率に対応して該複数の問題から前記過去問題を除いた新しい問題の該問題数に対して占める割合を決定する、請求項１記載の学習システム。
3. 文字で記述された解答である記述解答を用紙から読み取るための文字読み取り装置が接続され、かつ出力装置とネットワークを介して接続された情報処理装置であって、
   問題毎に異なる問題識別子、問題および模範解答の情報を含む問題データが複数格納された記憶部と、
   問題数が入力されると、前記複数の問題データの中から該問題数だけ選択した問題データの前記問題を前記出力装置に出力させ、また、該問題データの前記模範解答を前記記憶部から読み出し、前記文字読み取り装置から受信する前記記述解答と該模範解答とが一致するか否かを判定し、その判定結果を前記出力装置に出力させる制御部と、
   を有する情報処理装置。
4. 前記記憶部は、
   利用者毎に異なる利用者識別子と利用者が過去に解答した問題である過去問題に対する該利用者の正答率の情報を含む成績データが格納され、
   前記制御部は、
   前記利用者識別子および前記問題数が入力されると、前記記憶部から該利用者識別子で特定される前記成績データを読み出し、該成績データの前記正答率に対応して前記複数の問題から前記過去問題を除いた新しい問題の該問題数に対して占める割合を決定する、請求項３記載の情報処理装置。
5. 文字で記述された解答である記述解答を用紙から読み取るための文字読み取り装置が接続され、かつ出力装置とネットワークを介して接続された情報処理装置による情報処理方法であって、
   問題毎に異なる問題識別子、問題および模範解答の情報を含む問題データを複数格納し、
   問題数が入力されると、前記複数の問題データの中から該問題数だけ前記問題データを選択し、
   選択した問題データの前記問題を前記出力装置に出力させ、
   選択した問題データの前記模範解答を前記記憶部から読み出し、
   前記文字読み取り装置から受信する前記記述解答と読み出した模範解答とが一致するか否かを判定し、
   その判定結果を前記出力装置に出力させる情報処理方法。
6. 文字で記述された解答である記述解答を用紙から読み取るための文字読み取り装置が接続され、かつ出力装置とネットワークを介して接続されたコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   問題毎に異なる問題識別子、問題および模範解答の情報を含む問題データを複数格納し、
   問題数が入力されると、前記複数の問題データの中から該問題数だけ前記問題データを選択し、
   選択した問題データの前記問題を前記出力装置に出力させ、
   選択した問題データの前記模範解答を前記記憶部から読み出し、
   前記文字読み取り装置から受信する前記記述解答と読み出した模範解答とが一致するか否かを判定し、
   その判定結果を前記出力装置に出力させる処理を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。

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