JP2009080814A - ネットワーク接続されたコンピュータ利用学習の活動制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワーク接続されたコンピュータ利用学習での学習支援ツールを提供する。
【解決手段】コンピュータ利用学習システムに、講師ワークステーション（ＷＳ）、１以上の学生ＷＳ、それらを相互接続するネットワークを含む。講師ＷＳの講師アプリケーションが提供するユーザインターフェースにより、講師がネットワークを介して学生ＷＳのウェブブラウザのブラウジング機能をリモート制御できる。複数のウェブページの形の様々な学習教材へのアクセスを提供するウェブサーバは、講師アプリケーションのユーザインターフェースに関する構成ファイルへのハイパーリンクを含む。構成情報により、事前定義のウェブページリンクを含む事前定義の授業計画が定義される。構成情報がハイパーリンクのアクティブ化に応答してユーザコンピュータにダウンロードされた時、ウェブページリンクを表示するための授業計画に従いユーザインターフェースを構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンピュータ利用教育システムに関する。

コンピュータ利用教育およびコンピュータ利用学習が、ますます普及しつつある。コンピュータ利用学習の最も単純な形では、学生が、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）で実行される学習ソフトウェアを使用して、独立に勉強する。教室環境では、典型的には、教師が学生のグループに教授し、各学生は、教師のワークステーションにネットワーク接続されたそれぞれのワークステーションを有する。

このごろは、出版社および他のコンテンツプロバイダが、ソフトウェア製品（たとえばＣＤ ＲＯＭ）として入手可能な大量の学習教材を販売している。インターネットには、授業に適した大量の学習教材もある。出版社は、本明細書で学習ポータルと称する、インターネットを介して学生がアクセスできるインターネットウェブサイトも提供している。

コンピュータ利用教育によって、教師は新たな課題に直面する。教師は、学生にアプリケーションプログラムを起動させ、アプリケーションソフトウェアを用いて文書を開かせることができなければならない。すべての学生がプログラムを正しく操作していることを確認するために、多大な指示、サポート、および監視を必要とする。教師は、コンピュータをオープンし、リブートし、アプリケーションを動作させ、学生が実際に行っていることを把握しようとしながら、教室中を走りまわって時間を費やす可能性がある。多くの貴重な学習時間がこのために割かれることになる。教師のコンピュータの技量が異なるので、すべての教師がコンピュータの使い方について必要な指示を学生に与えられることは保証されない。

そのような教材は、ネットワーク接続されたコンピュータ教室での学生グループのオンライン授業にも役立つかもしれないが、インターネットで使用可能な学習教材およびソフトウェア学習製品に基づいて、論理立てて、かつ、構成に配慮した授業を行うこと、または教室で混乱を起こさずに授業計画通り学生のグループを指導することは、極端に困難である。このことは、学生が、授業中にオンライン学習教材としてインターネットウェブページおよびウェブサイトを使用する必要がある時に、特にはっきりとわかる。

本発明の目的は、ネットワーク接続されたコンピュータ利用学習での学習活動を支援する新しい技術的ツールを提供することである。

本発明の１態様は、ネットワーク接続されたコンピュータ利用学習の活動制御システムに関するもので、システムは、講師ワークステーション、少なくとも１つの学生ワークステーション、および、講師ワークステーションと少なくとも１つの学生ワークステーションとを相互接続するネットワークを備え、
前記講師ワークステーションが、ユーザインターフェースを提供する講師アプリケーションを含み、前記ユーザインターフェースによって、講師がネットワークを介して少なくとも１つの学生ワークステーションの動作を制御できることと、
前記の少なくとも１つの学生ステーションがウェブブラウザを含み、前記ウェブブラウザのブラウジング機能が、ネットワークを介して講師のアプリケーションによってリモー
トコントロール可能であることと、を特徴とする。

本発明のもう１つの態様は、ネットワーク接続されたコンピュータ利用学習システムの学習活動を制御する方法に関するもので、前記ネットワーク接続された学習システムは、講師ワークステーション、少なくとも１つの学生ワークステーション、および、講師ワークステーションと少なくとも１つの学生ワークステーションとを相互接続するネットワークを有し、
前記方法は、講師ワークステーションにおいて、講師がネットワークを介して少なくとも１つの学生ワークステーションの動作を制御できる制御機能を有するユーザインターフェースを表示することと、
講師によって選択された制御機能に従って、ネットワークを介して少なくとも１つの学生ステーションのウェブブラウザのブラウジング機能を制御することと、を備える。

本発明のさらなる態様は、コンピュータソフトウェアを内蔵するコンピュータ可読媒体に関するもので、コンピュータ内で前記ソフトウェアを実行すれば、前記コンピュータは前記方法を実施する。本発明のさらなる態様は、コンピュータソフトウェアに関するもので、コンピュータ内で前記ソフトウェアを実行すれば、前記コンピュータは前記方法を実施する。

本発明のもう１つの態様は、複数のウェブページの形式のさまざまな学習教材へのアクセスを提供するウェブサーバに関するもので、ウェブサーバが、構成ファイルへのハイーパーリンクを有する少なくとも１つのウェブページを備え、前記構成ファイルが、ハイパーリンクのアクティブ化に応答してユーザコンピュータにダウンロードされる時に、事前に定義されたウェブページリンクを有する事前定義の授業計画をサポートするために、コンピュータ内で実行される学習プログラムのユーザインターフェースを構成することを特徴とする。

本発明のもう１つの態様は、ネットワーク接続されたコンピュータ利用学習システムで学習活動を制御する講師コンピュータワークステーション内で実行される方法であって、前記ネットワーク接続された学習システムが、講師ワークステーション、少なくとも１つの学生ワークステーション、および講師ワークステーションと少なくとも１つの学生ワークステーションと相互接続するネットワークを有し、
前記方法は、複数のウェブページの形式のさまざまな学習教材へのアクセスを提供するウェブサーバから構成ファイルをダウンロードし、構成情報が、事前定義のウェブページリンクを有する事前定義の授業計画を定義し、
事前定義の授業計画をサポートし、事前定義のウェブページリンクを表示するために、構成情報に従って、講師ワークステーションで実行される講師アプリケーションのユーザインターフェースを構成することと、を特徴とする。

本発明のもう１つの態様は、コンピュータソフトウェアを内蔵するコンピュータ可読媒体に関するもので、コンピュータ内で前記ソフトウェアを実行すれば、前記コンピュータは前記方法を実施する。本発明のさらなる態様は、コンピュータソフトウェアに関するもので、コンピュータ内で前記ソフトウェアを実行すれば、前記コンピュータは前記方法を実施する。

本発明を、本発明の好ましい実施形態によって、添付図面を参考にして詳細に説明する。

図１を参照すると、ネットワーク接続されたコンピュータ利用学習システムには、デー
タネットワーク８、すなわち、コンピュータを相互接続するのに適する任意のデータネットワーク、によって相互接続された、複数のワークステーション１、２、および３と、サーバ４が含まれる。最も典型的な使用は普通の教室環境であるが、ワークステーション１から３およびサーバを、異なる位置、異なる国、または異なる大陸に配置することもできる。本発明によるシステムは、講師ワークステーションおよびいくつかの学生ワークステーションが、フィンランドに配置され、サーバおよびいくつかの学生ステーションが、米国カリフォルニア州に配置される構成でテストされた。

本発明の図示の実施形態では、データネットワーク８が、ローカルエリアネットワークＬＡＮ、たとえばＩＰネットワーク（インターネットプロトコル）である。しかし、以下で説明する特徴および機能性のすべては、データネットワーク８としてローカルネットワーク、国内ネットワーク、またはインターネットなどの国際ネットワークのいずれが使用されるかとは関係ない。

コンピュータ（ワークステーション１から３およびサーバ４）は、オペレーティングシステム、アプリケーション、および通常目的としているタスクを実行するのに十分に強力であれば、どのタイプの標準的コンピュータでもよい。コンピュータは、たとえば、Ｉｎｔｅｌ Ｐｅｎｔｉｕｍ（登録商標） １６６ＭＨｚまたはそれ以上のプロセッサ、３２ＭＢ ＲＡＭ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ９５、９８、またはＮＴ ４．０オペレーティングシステム、１０ＭＢハードディスク、およびＴＣＰ／ＩＰネットワークプロトコルのサポートを有するコンピュータでよい。

本発明の好ましい実施形態では、本発明による制御動作が、標準コンピュータにインストールされたソフトウェアによって実施される。ソフトウェアは、３つの別々のソフトウェアコンポーネント、すなわち、講師アプリケーション、クライアントアプリケーション、および十字路アプリケーションに分割されることが好ましい。どのコンポーネントをインストールするかは、特定のコンピュータがどのように使用されるかによる。

教師は、講師コンポーネント１１を使用し、講師コンポーネント１１は、システムへのメインインターフェースである。講師コンポーネント１１を用いて、教師は、教室のコンピュータ、そのソフトウェア、およびそれを使用する方法を制御することができる。教師のユーザインターフェース（ＵＩ）によって、「教室ビュー」内で、教室の物理的な位置に従って教室内のワークステーションがグラフィカルに表される。教師は、ワークステーションをグループ化して、いつでも異なるグループについて異なる課題を与えることができる。講師コンポーネント１１は、クライアントコンポーネント１２および十字路コンポーネント１３と協力して、さまざまな機能、すなわち、ソフトウェアの制御、専用ドキュメントまたは共用ドキュメントの制御、ワークステーションのロック、ロックしたワークステーションでのアプリケーションの限定使用、個別ワークステーションまたはグループへのメッセージの送出、ワークステーションの終了、ワークステーションのリブート、オペレーティングシステム（ウィンドウ）のロック、リモートコンピュータへの監視およびアクセス、任意のコンピュータ画面のブロードキャスト、ウェブブラウザの制御、を提供することができる。

クライアントソフトウェアコンポーネント１２は、学生によって使用されるワークステーション２および３に常設される。クライアントコンポーネント１２が、ワークステーション２および３にインストールされ、システムが動作するようになった後に、クライアントコンポーネント１２は、講師コンポーネント１１によって送られるコマンドに応答する。クライアントコンポーネント１２は、講師コンポーネント１１からコマンドを受け取ると、そのコマンドを解釈し、要求されたタスクを実行する。クライアントコンポーネント１２は、システムスタートアップ時に十字路コンポーネント１３に接続され、コマンドの
聴取を開始する。クライアントコンポーネント１２は、バックグラウンドで動作し、ユーザには完全に不可視である。

十字路コンポーネント１３は、学生ワークステーション２および３と講師ワークステーション１の間の接続を管理するサーバアプリケーションである。十字路コンポーネント１３は、講師コンポーネント１１と共に、講師コンピュータ１に、または図１に示された例のように別のサーバコンピュータ４にインストールすることができる。十字路コンポーネント１３は、システムの情報センターである。講師コンポーネント１１およびクライアントコンポーネント１２は、このサーバプログラムに接続され、すべてのシステム制御データが、十字路を介して渡される。十字路１３によって、制御データが学生ワークステーション１および２にルーティングされ、クライアント１２の状態が監視される。十字路１３によって、クライアント１２と講師１１の間の双方向通信も可能になる。本発明の好ましい実施形態では、講師１１とクライアント１２の間の接続が、十字路ソフトウェア１３を介してトンネリングされるＴＣＰ／ＩＰ接続である。講師１１、クライアント１２、および十字路１３の構成は、たとえばＷｉｎｓｏｃｋ通信レイヤを介してＩＰネットワークに接続することができる。

コンピュータソフトウェアが、必要なコンピュータにインストールされた後に、ユーザは、作業環境の作成を開始することができる。これは、学生ワークステーションのレイアウトをセットアップし、学生が研究課題に使用するソフトウェアを指定することを意味する。その環境によって、作業環境として保存することができるポートフォリオが形成される。基本的なポートフォリオがセットアップされた時に、教師は、自分自身のドキュメントを自分のポートフォリオに追加することができる。ポートフォリオを、必要な時に修正することができ、教師はクラスごとに異なるポートフォリオを有することができる。各教師は、ポートフォリオをロードすることによって、自分自身のポートフォリオにすばやくアクセスすることができる。

ポートフォリオは、各教師によって別々にまたは教師ごとに、さらに授業ごとに、作成された独自の作業環境を保管するのに使用される。したがって、ポートフォリオを、電子授業計画と見なすこともできる。各ポートフォリオに、学生ワークステーションのレイアウト、研究課題に必要なプログラム動作の組、および教師がドキュメントバーに追加するドキュメントの組を含めることができる。ユーザは、自分のポートフォリオを修正して、自分の必要の変化に合わせることができる。基本的なポートフォリオがセットアップされた時に、ユーザは、ワークステーションレイアウト、組になったアプリケーションソフト、およびドキュメントを変更することができる。ユーザは、後で使用するために自分のポートフォリオをファイルに保存することができる。さらに、ユーザは、ポートフォリオをエクスポートし、学生のためにオープンすることができる。

ポートフォリオ内のアプリケーション、ドキュメントおよび授業計画を、学生が使用可能にすることができる。エクスポートによって、フォルダ内のアプリケーションおよびドキュメントが、対応するファイルへのリンクとして保存される。アプリケーションショートカットによって、ローカルコンピュータ上のファイルが参照され、ドキュメントショートカットによって、共有リソース上のファイルが参照される。

学生ワークステーション２および３は、講師アプリケーションを用いて制御される。教師は、学生ワークステーション２および３でアプリケーションおよびドキュメントを開き、閉じ、それらをロックし、解放し、それらをネットワークからログオフし、それらを強制的にシャットダウンすることもできる。教師は、ネットワーク内のワークステーションまたはポートフォリオを小さい単位にグループ化することができ、この小さい単位に、異なる課題を割り当てることができる。

図２に、「インターネットビュー」がアクティブ化された時の講師アプリケーション１１のユーザインターフェースの例を示す。講師コンピュータ１のユーザインターフェースは、メインウィンドウ２００を有し、メインウィンドウ２００は、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＸＸ（９５、９８、ＮＴ）環境用に設計された他のウィンドウと同様に振る舞う。メインウィンドウに、たとえば、図２に示された下記のコンポーネントの１つまたは複数を含めることができる。

グループバー２０６は、ウィンドウの最下部にある水平のバーである。このバーは、学生ワークステーションのグループを作成するのに使用される。

教室ビュー２０８（アクティブ化された時）に、学生ワークステーションのレイアウトが表示される。このレイアウトの外見は、ポートフォリオに依存する。

活動ログビュー２１４（アクティブ化された時）に、現在の教室ビューレイアウト内のすべてのワークステーションに関する情報を含むログファイルが表示される。ワークステーションは、個別にまたはグループとしてのいずれかで制御することができる。

授業計画ビュー２１０（アクティブ化された時）に、現在のポートフォリオに含まれる授業計画が表示される。授業計画機能の特徴によって、特定の授業に関する詳細な計画の作成が容易になる。授業計画は、ポートフォリオと共に保存することができる。１つのポートフォリオに含まれるドキュメント、アプリケーション、および授業計画によって、教師に、異なるクラスでその後に使用することができる完全な授業が与えられる。授業計画ビューは、３つのフィールド、すなわち、目標、活動、および結果からなるものとすることができる。目標は、授業のねらいであり、その結果は、特定の授業で達成されなければならない。活動は、授業で完了しなければならない研究課題である。結果は、授業の期待される最終的な結果である。授業計画によって、教師が、授業を構成し、教師がポートフォリオに保存した学習教材（ドキュメントおよびアプリケーション）を使用するのが助けられる。学生が独立に学習する場合に、授業計画は、授業を進め、割り当てられた課題を完了するための案内として機能する。

インターネットビュー２１２（アクティブ化された時）によって、教師に、インターネットおよびその学習リソースへの簡単なアクセスが与えられる。インターネットビューは、以下で詳細に説明する。

機能バー２０２は、メインウィンドウ２００の最上部に水平に配置される。機能バー２０２には、プログラムのタイトル、機能性を修正するのに使用することができるコマンドセット、およびウィンドウサイズを管理する制御パターンが含まれる。機能バー２０２には、教師がすべてのビューで学生ワークステーションに対して実行することのできるさまざまなコマンド動作が含まれる。コマンド動作の一部の例を、以下で示す。機能バー２０２でプログラム動作コマンドをアクティブにすることによって、教師は、学生ワークステーション２および３でアプリケーションを開始し、閉じることができる。開始されるプログラムは、学生ワークステーションにインストールされる必要もある。ロック動作コマンドによって、さまざまな目的のために学生ワークステーション２および３をロックすることができる。時々、コンピュータによって、教師が言わなければならないことから学生の気が散り、教師が、しばらくワークステーションを完全にロックすることが便利であることに気付く場合がある。学生ワークステーション２および３を部分的にロックし、その結果、教師が学生に使わせたいアプリケーションだけを学生が使用できるようにすることも可能である。これは、まず学生ワークステーション２および３をロックし、次に、教師が求めるアプリケーションだけを開始することによって行うことができる。学生は、これら
のアプリケーションだけを使用することができ、それ以外について、ワークステーション２および３はロックされたままになる。メッセージング動作は、教師が学生ワークステーション２および３にメッセージを表示したい時に有用である。教師は、学生が確認する必要があるメッセージ、または教師が隠すまで学生の画面に表示されたままになるメッセージを送ることができる。教師は、限られた時間だけ表示されるメッセージも送ることもできる。ドキュメント動作によって、教師は、教師が講師アプリケーション１１でドキュメントバー２０４に追加したドキュメントを学生ワークステーション２および３に開かせることができる。学生ワークステーション２および３で開かれるドキュメントは、各ワークステーションが少なくとも読取アクセスを有するネットワークリソース、または講師／十字路コンピュータ上の共有データベースに置くことができる。

ドキュメントバー２０４は、ウィンドウの右側にある垂直のバーである。これは、教師が授業に使用したいドキュメントが配置される場所である。ドキュメントバー２０４は、新しいドキュメントをドキュメントバーに追加するボタン２０４１、すべてのドキュメントを一時に表示できない場合にドキュメントバーの内容をスクロールする矢印ボタン２０４２および２０４３、およびドキュメントのスロット２０４４〜２０５０（すなわち、ドキュメントファイルへのリンク）からなる。教師は、既存のドキュメントが講師ワークステーション１のユーザインターフェースのドキュメントバー２０４に追加されたならば、学生ワークステーション２および３にそのドキュメントを開くように指示することができる（機能バー２０２のドキュメント動作コマンドによって）。ドキュメントバー２０４に、ウェブサイト（すなわち、ウェブページへのリンク）も含めることができる。教師は、インターネットビュー、たとえばアドレスフィールド２１６からリンクを直接にドラッグすることによって、ドキュメントバー２０４にサイトを追加することができる。学生は、機能バー２０２のコマンドによって、学生ワークステーション２および３に、ドキュメントバー２０４のリンクを開くように指示することができる。講師アプリケーション１１は、それぞれのコマンドを学生ワークステーションに送り、学生ワークステーションは、選択されたウェブページを始める（必要な場合にはウェブブラウザを起動する）。このように、教師は、ドキュメントバーにフォルダを追加し、学生ワークステーション２および３のためにそのフォルダを開くことができる。この形で、教師は、特定の授業に関する必要なツールおよび材料のすべてを学生に与えることができる。学生ワークステーション２および３で開かれるドキュメントと同様に、フォルダは、各ワークステーションが少なくとも読取アクセスを有するネットワークリソースに配置されなければならない。

図２では、インターネットビュー２１２がアクティブ化されている。その結果、組込みブラウザが、講師ユーザインターフェースのメインウィンドウ２００内に表示される。インターネットビュー内の組込みブラウザは、他の標準ブラウザと同様に機能するフルブラウザである。組込みブラウザは、講師メインウィンドウで動作する標準ブラウザとし、講師プログラムによってＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介してこの使用のために構成することができる。ブラウザツールバー２１８に、少なくとも、アドレスボックス２１６内のウェブページを開くページに進むボタン、戻るボタン、次へボタン、停止ボタン、再読み込みボタン、印刷ボタン、およびホームボタンなどの基本ブラウザボタンが含まれる。本発明によれば、ブラウザツールバー２１８に、教育および学生制御のための追加ボタンも含まれる。第１に、現在のウェブページをドキュメントバーに追加するボタン２１９がある。第２に、現在のアドレスを拒否されるウェブアドレスに追加する「拒否アドレス」ボタン２２０がある。第３に、現在のアドレスを許可されるウェブアドレスに追加する「許可アドレス」ボタン２２１がある。最後に、ウェブブラウザコントロールパネルを開く「ウェブブラウザ制御」ボタン２２２がある。

これらの特別のボタンによって、教師が、有用なウェブリンクを非常に簡単にポートフ
ォリオに追加することができる。

教師は、どのウェブページでもアクセスを許可または拒否することができ、したがって、学生によるインターネットの使用に対する制限を定義することができる。その目的は、学生のインターネットブラウジング能力を制限することによってブラウザ側でウェブアクセスを制限することであり、これによって、教室環境でのさまざまな学習状況に関するより高い柔軟性が可能になる。ブラウジング範囲は、無制限からサイトレベルの制限、最終的には単一ページレベルの制限まで、異なるレベルで絞り込むことができる。

ナビゲーションポリシすなわち、ウェブページへのアクセスの許可および拒否に関して、少なくとも２つの選択の余地がある。これらの選択の余地は、１）ストリクトナビゲーションポリシ、および、２）オープンナビゲーションポリシである。

ブラウジングルールは、ウェブページのアドレスにあるテキストに基づくものとすることができる。その結果、このルールは、そのアドレスに指定されたテキストが含まれるすべてのページに適用される。

ストリクトナビゲーションポリシの基本的な発想は、すべてのウェブアドレスを拒否することである。実際に、あるアドレスを、ルールファイルを定義すること、または現在のセッション中だけに適用される特殊なルールを指定することのいずれかによって許可することができる。ウェブページアクセスの制限に関する発見的方法は、ＵＲＬのテキスト比較という単純な方法に基づくものとすることができる。たとえば、ストリクト（悲観的）手法では、ユーザは、そのアドレスに「ｗｗｗ．ｔｅｌｅｓｔｅ．ｆｉ」を含むページのブラウズを許可される。実際上は、この要件によって、１つの「サイト」だけにブラウジングが制限される。同一の論理を、単一のページまたはサイトページのサブセットに適用することができる。

オープンナビゲーションポリシの主要な発想は、すべてのウェブアドレスが許可されるアドレスであるということである。必要な場合には、あるアドレスを、ルールファイルを定義することまたは現在のセッション中だけに適用される特殊なルールを指定することのいずれかによって拒否することができる。オープン（楽観的）手法の例が、アドレスに「ｐｌａｙｂｏｙ」または「ｓｅｘ」を含むサイト以外のすべてのサイトを許可することである。

教師が、ゲームウェブサイトに関するルールを定義することを望むと仮定する。教師は、アドレスに含まれるテキスト「ｇａｍｅ」を有するウェブページ、たとえば、「ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇａｍｅｐｏｗｅｒ．ｃｏｍ／」を開くことができる。

次に、教師は、アクセス拒否ボタン２２０またはアクセス許可ボタン２２１をクリックして、図３に示されたウェブブラウザ追加ルールダイアログを開く。教師は、「ナビゲーションルール」というラベルのついたフィールドに、上記のアドレスを見ることができる。しかし、ここで、このルールは、この特定のアドレスだけに適用される。ユーザは、次のように、このルールをＧａｍｅについて編集する必要がある。ユーザは、必ずしも関係するウェブページをブラウズする必要はない。ウェブブラウザ追加ルールダイアログでは、ユーザは、単に、自分の必要に合わせてアドレスを編集することができる。ルールを保存するために、ユーザは、たとえば名前「＊．ｒｕｌ」を有する、ナビゲーションルールファイルを指定しなければならない。このルールがどのように適用されるかは、ナビゲーションポリシに依存する。ストリクトナビゲーションポリシが選択されている場合には、テキスト「ｇａｍｅ」を含むウェブアドレスだけを、開くことができる。逆に、オープンナビゲーションポリシが選択されている場合には、テキスト「ｇａｍｅ」を含むもの以外
のすべてのアドレスにアクセスすることができる。

本発明によるシステムでは、教師が学生によるウェブページへのアクセスを制御するのが簡単になり、教師が望むページだけの表示が可能になる。講師ワークステーション１の講師アプリケーション１１は、ウェブブラウザコントロールパネルを有し、これを用いて、教師がウェブブラウザのナビゲーションポリシおよび制御を定義することができる。

学生ワークステーションのウェブブラウザ設定を定義するために、教師は、ウェブブラウザ制御ボタン２２２をクリックして、図４に示されたウェブブラウザコントロールパネルを開く。このナビゲーションコントロールパネルでは、ユーザが、ストリクトナビゲーションポリシまたはオープンナビゲーションポリシのどちらを適用するかを選択することができる。教師は、学生コンピュータのブラウザのナビゲーション制御ボタンのどれを画面に表示するか隠すかを選択することもできる。ユーザは、ストリクトナビゲーションポリシおよびオープンナビゲーションポリシのナビゲーションターゲットルールのファイルも指定しなければならない。さらに、特殊なナビゲーションルールを指定することができる。ページナビゲーションチェックボックスを用いて、教師は、学生がインターネットをブラウズできるか否かを制御することができる。このボックスにチェックマークをつけると、ブラウジングが許可される。ファイルナビゲーションチェックボックスを用いて、教師は、学生がローカルＨＴＭＬファイルを開けるか否かを制御することができる。このボックスにチェックマークをつけると、開くことが許可される。「ユーザデフォルトして保存」ボックスにチェックマークをつけると、現在のウェブブラウザ設定が、デフォルト設定として保存される。次にブラウザを開く時に、このデフォルト設定が使用される。変更は、ＯＫをクリックした後に即座に適用される。

ウェブブラウザ設定は、学生ワークステーションに送られ、学生ワークステーションは、その設定およびナビゲーションターゲットルールファイルに従って構成される。ルールファイルは、学生ワークステーションが少なくとも読取アクセスを有する、サーバ４上または講師ワークステーション１の共有フォルダ内に保管される。

学生ワークステーションのウェブブラウザは、講師アプリケーション１１から送られるウェブブラウザ設定およびコマンドに従って構成される。ｗｗｗブラウザアプリケーションは、基本ウェブブラウザの「ルックアンドフィール」を有しなければならず、一般的なｗｗｗブラウザアプリケーションの置き換えとして使用できるように、他のインターネットブラウジングユーティリティに似た形で動作しなければならない。学生ワークステーションのウェブブラウザは、ＡＰＩインターフェースまたは別の適当なインターフェースを介してクライアントアプリケーション１２によって構成され、制御される、標準ウェブブラウザ（たとえば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＥｘｐｌｏｒｅｒまたはＮｅｔｓｃａｐｅ Ｎａｖｉｇａｔｏｒ）とすることができる。本発明の好ましい実施形態では、ブラウザアプリケーションが、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ（ＩＥ）テクノロジに頼り、ａｃｔｉｖｅ−ｘウェブブラウザコントロールとしてＩＥに埋め込まれる。ＩＥコントロールを用いると、ナビゲーション自体が発生して、ページが表示される前に、ナビゲーションイベントをトラップできるようになる。これによって、ターゲットになるアドレスの正しさを検査し、必要な場合にナビゲーションを取り消す機会が与えられる。

ブラウザがオープンしている時に、クライアントアプリケーションによって、講師アプリケーションによってセットされたウェブブラウザ設定が検査され、それ相応にインターフェースを介してブラウザが構成される。クライアントアプリケーションは、ウェブブラウザがオープンしている間に講師アプリケーションからコマンドまたは変更された設定を受け取る時に、受け取った情報に従って、インターフェースを介して、ウェブブラウザを
制御するかウェブブラウザの構成を変更する。この構成によって、通常は、学生が使用可能なブラウジング機能が制限される。最も制限されたモードでのブラウザを、図５に示す。ブラウザウィンドウに、タイトルバー５００、アドレスボックス５０２、およびスクロールバー５０３だけが含まれる。ナビゲーションの手段は、学生が使用可能ではない。学生は、講師によって許可されたウェブページを起動することだけができる。また、このモードでは、講師が、上記で説明したように、ドキュメントバー２０４にある新しいウェブページを開くように学生ワークステーションに指示することができる。他のウェブブラウザ設定では、標準ブラウザツールバーのボタンの一部またはすべてと、完全なナビゲーション機能またはより制限の少ないナビゲーション機能を、学生に使用可能にすることができる。制限されたモードのウェブブラウザは、たとえば、１）たとえばｗｗｗ．ｗｓｏｙ．ｆｉなどのウェブページを学生のために起動し、学生を、そのドメイン内のページのブラウズだけに制限し、また、たとえば「ｗｗｗ．ｗｓｏｙ．ｆｉ／ｏｐｉｔ／ｅｎｇｌｉｓｈ／ｆｏｏｔｂａｌｌ」などのウェブページを起動し、学生がそのページだけに留まるようにし、３）学生のためにウェブページを起動し、他の事前に設定されたページおよび／またはドメインへのリンクだけを許可するというオプションを、講師に提供することができる。

学生の注意の焦点を講師に合わせるために学生の画面をロックする能力は、本質的に強力な特徴であるが、次に学生が制限されたモードのウェブブラウザをオープンすることと組み合わされると、講師が、教室内のブラウザの使用をさらに制御できるようになる。これは、機能バー２０４（図２）でコマンド動作を使用して、講師ワークステーション１から学生ワークステーションに、まずロックコマンドを送り、次にブラウザを開くコマンドを送ることによって達成される。ロックおよび制限されたウェブブラウザの組合せによって、教室教育環境で可能な最善の形でオンラインコンテンツを使用する方法を決定する多数のオプションが、講師に与えられる。

出版社および他のコンテンツプロバイダが、インターネット上の学習ポータルを有する。学習ポータルは、複数のウェブページの形式のさまざまな学習教材へのアクセスを提供する、ウェブサーバ内のウェブサイトである。本発明の実施形態では、講師プログラムポートフォリオファイルが、学習ポータルのウェブページ上のハイパーリンクとして作成され、保存される。このポートフォリオファイルは、講師アプリケーションでローカルに使用されるポートフォリオに類似する。しかし、学習ポータルのポートフォリオファイルを用いると、出版社が、学習教材に基づく授業を作成でき、作成された授業を学習ポータルを介して配布できるようになる。ポートフォリオには、通常は、授業中に必要になるウェブサイトまたはページへのウェブリンクが含まれる。ポータルプロバイダは、任意の話題領域、授業計画、題材などにそのようなハイパーリンクを追加することができる。通常、学習ポータルに、図６の符号６０１によって指定されるポートフォリオのインデックスを含めることができる。教師は、組込みブラウザを用いて学習ポータルにアクセスし、ポートフォリオのリスト６０４の形のポートフォリオのインデックスを要求（６０２）し、講師コンピュータにダウンロード（６０３）することができる。教師は、それぞれのハイパーリンクをクリックすることによって、ポータル７から講師アプリケーションのユーザインターフェースへのポートフォリオ６０７の自動ダウンロード（６０５、６０６）を開始することができる。ダウンロードされたポートフォリオ６０７によって、講師プログラムのユーザインターフェースが構成される。これは、少なくともポートフォリオからのウェブリンク６０８（ＵＲＬ）が、ドキュメントバー２０４に自動的に追加されることを意味する。その後、教師は、それぞれのウェブリンク６０８をクリックすることによって、ポータル７に望みの内容を要求し、ダウンロード（６０９、６１０）することができる。教師は、授業の一部として、ウェブリンクを配布し、これによって、学生コンピュータにコンテンツを配布することができる。図２では、学習ポータルウェブページが、組込みウェブブラウザの画面に表示されている。ウェブページには、図１の学習ポータル７などの学
習ポータルからダウンロード可能な、講師プログラムポートフォリオへのハイパーリンク２２５が含まれる。教師が、ハイパーリンク「フィンランドの授業」をクリックする時に、それぞれのポートフォリオがダウンロードされ、コンテンツがユーザインターフェースに追加される、すなわち、少なくともウェブリンクが、ドキュメントバー２０４に追加される。ポータルウェブページに、組込みウェブブラウザではなくデフォルトウェブブラウザ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＥｘｐｌｏｒｅｒまたはＮｅｔｓｃａｐｅなど）によってアクセスし、ハイパーリンクがクリックされた時に、講師アプリケーションを自動的に起動し、ポートフォリオコンテンツを追加することも可能である。

ポートフォリオコンテンツをユーザインターフェースに追加した後に、授業を、ローカルに作成されたポートフォリオを用いる場合と同様に継続することができる。

上記で説明したように、本発明を用いると、講師が、授業の必要に合わせて制御の程度を変更できるようになる。ある授業については、最高レベルの制御を適用する必要がある場合があり、それに対し、ある授業については、そのような厳しい管理が必要でない場合がある。本発明の実施形態では、講師が、講師ポートフォリオから学生にすべてのショートカットを送り、学生に、どのウェブリンクをどの順序で使用するかを選択させるオプションを有する。この形でリソースを配布することによって、講師は、学生が課題をどのように扱うかを評価できるようにもなる。この特徴に対するもう１つの任意選択の展開が、学習の目標、活動、および結果を、テキストファイルの形で学生にエクスポートすることである。これは、課題を行う必要がある理由、何が要求されるか、および学生がその過程で学ぶべきものに関する情報を学生に与えるのに役立つ可能性がある。

上の例では、講師がポータル内のハイパーリンクをクリックする時に、すべてのウェブリンクが、講師アプリケーションのユーザインターフェースに自動的に追加される。本発明のもう１つの実施形態では、これらのページが、自動的にプロキシサーバ（たとえばサーバ４）にキャッシングされるか、サーバがない場合に、講師ワークステーション１内のハードディスクの共有部分に分配される。これの長所は、学生によるか学生へのこれらのページの後続の起動によって、インターネットを介するのではなくキャッシングされたコピーからのこれらのページのアクセスがもたらされることである。アクセスの速度は、より早く、アクセスに信頼性がある。講師が、ポートフォリオを閉じるかシャットダウンしたならば、システムによって、キャッシングされたページが除去される。低速のインターネット接続が授業に影響する可能性が、除去される。

これらの解決策は、ポータルプロバイダがこれらのポートフォリオファイルを作成し、ハイパーリンクとしてポータルコンテンツに追加することを必要とする。したがって、ポータルプロバイダは、そのオフィスの１つまたは複数のワークステーションに、講師アプリケーションソフトウェアをインストールすることができる。ウェブリンクが、手作業で（ローカル使用に関して）追加され、結果のポートフォリオが、適当な位置にあるポータルへのアップロードに関するポートフォリオファイルとして保存される。

学校は、そのような学習ポータルへの購読契約を行う時に、講師用の紙のマニュアルを受け取る。これによって、講師に、学習ポータルから一番よいものを手に入れる方法が示され、講師に実際的なガイドラインが与えられる。しかし、本発明のもう１つの実施形態では、ある種類の授業計画テンプレートが与えられ、これによって、学習の目標、教育活動、および学習の結果が、ポータルハイパーリンクの作成時にポートフォリオに追加される。この情報は、紙のマニュアルの使用に加えて、またはその代わりに、のいずれかで使用することができる。

ポータルプロバイダが、講師のために多数のポートフォリオリンクを作成した場合であ
っても、自分自身のポートフォリオを作成することを求める講師が、必ずいる。本発明の実施形態では、ポータルが講師アプリケーション内の組込みブラウザによってアクセスされ、講師は、自分自身のウェブポートフォリオを開発できる。これによって、ユーザが、汎用ポートフォリオを取得し、ポータルの教育目的を強化する他の関連ウェブサイトへのさらなるリンクを簡単に追加できるようになる。

学習ポータルへのポートフォリオリンクの一体化によって、講師に複数の利益が与えられる。これによって、講師が教室環境でポータルの学習リソースを配布できることにより、洗練された機構がもたらされる。講師は、ポータル内容にすばやく簡単にアクセスでき、自分の保存されたポートフォリオを単純にロードできるので、すべての授業の前にポータルをブラウズする必要がない。講師は、汎用ポータル内容を修正して、教えたい形を反映させ、これを他の講師と共有することができる。また、異なる技量およびレベルの学生に教える形が提供される。学生の能力に従って、講師アプリケーションから異なる学生に異なるリンクを送れるようになる。

好ましい実施形態の説明は、本発明を例示するだけのために行われた。本発明は、これらの例に制限されるのではなく、請求項の範囲および趣旨から逸脱せずに修正および変更を行うことができる。

ネットワーク接続されたコンピュータ教室のネットワークアーキテクチャの例を示す図 本発明による講師アプリケーションのユーザインターフェースの例を示す図 ナビゲーションルールダイアログを示す図 ウェブブラウザコントロールパネルを示す図 学生ワークステーションの制限されたモードのウェブブラウザを示す図 学習ポータルからのポートフォリオおよび授業コンテンツのダウンロードを示す図

Claims (23)

1. ネットワーク接続されたコンピュータ利用学習の活動制御システムであって、
   講師ワークステーションと、
   少なくとも１つの学生ワークステーションと、
   前記講師ワークステーションおよび前記少なくとも１つの学生ワークステーションを相互接続するネットワークとを備え、
   前記講師ワークステーションは、講師が前記ネットワークを介して前記少なくとも１つの学生ワークステーションの動作を制御できるユーザインターフェースを提供する講師アプリケーションを有し、
   前記少なくとも１つの学生ステーションは、前記講師アプリケーションによって前記ネットワークを介してブラウジング機能がリモートコントロールされ得るウェブブラウザを有する、ことを特徴とする活動制御システム。
2. 前記講師アプリケーションは、前記ウェブブラウザを動作させるために、前記少なくとも１つの学生ワークステーションをロックできることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 前記講師アプリケーションは、前記講師によって設定されたドメインにブラウジングすることを制限することによって、前記ブラウザの前記ブラウジング機能を制御できることを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記講師アプリケーションは、授業の作業環境を定義する事前に作成されたポートフォリオを講師が作成またはロードできるようにし、
   前記作業環境定義は、前記学生コンピュータワークステーションのレイアウト、学生が研究課題で使用する前記ソフトウェア、ドキュメントの組、ドキュメントとしてのウェブページの組、ウェブリンク、および前記ウェブブラウザの前記ブラウザ機能の学生の使用に関して制限を定義するナビゲーションポリシ定義、のうちの１つまたは複数を有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記ポートフォリオは、ウェブサーバからロードされ、
   前記講師アプリケーションのユーザインターフェースは、前記ポートフォリオのコンテンツに従って構成されることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
6. ロードされた前記ポートフォリオ内の前記ウェブリンクは、前記ユーザインターフェースに追加されることを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
7. 前記講師アプリケーションは、前記講師アプリケーションの前記ユーザインターフェースに表示されるウェブリンクに関連するウェブページを起動するように、前記少なくとも１つの学生ワークステーションに講師が指令できるようにすることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載のシステム。
8. 講師ワークステーションと、少なくとも１つの学生ワークステーションと、前記講師ワークステーションおよび前記少なくとも１つの学生ワークステーションを相互接続するネットワークとを有するネットワーク接続されたコンピュータ利用学習システムの学習活動を制御する方法であって、
   講師が前記ネットワークを介して前記少なくとも１つの学生ワークステーションの動作を制御できる制御機能を有するユーザインターフェースを、前記講師ワークステーションに表示し、
   前記講師によって選択された前記制御機能に従って、前記ネットワークを介して前記少
   なくとも１つの学生ステーションのウェブブラウザのブラウジング機能を制御する、方法。
9. 前記講師コンピュータの前記ユーザインターフェースでは、前記少なくとも１つの学生ワークステーションのウェブブラウザのブラウジング機能の、学生が使用可能である前記容量を定義するナビゲーションポリシ定義を定義することと、
   前記ナビゲーションポリシ定義に従って前記少なくとも１つの学生ワークステーションの前記ブラウザを構成するための前記ナビゲーションポリシ定義を、前記少なくとも１つの学生ワークステーションに与えることとを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 前記講師ワークステーションから、前記少なくとも１つの学生ワークステーションに、ウェブブラウザを自動的に開くコマンドを送ることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
11. 前記少なくとも１つの学生コンピュータによってアクセス可能なメモリに、前記ナビゲーションポリシ定義を格納することと、
    前記メモリから、前記少なくとも１つの前記ウェブブラウザに、前記ナビゲーションポリシ定義をロードすることと、
    前記ロードされたナビゲーションポリシ定義に従って、前記少なくとも１つの学生ワークステーションの前記ブラウザを構成することとを特徴とする、請求項９または１０に記載の方法。
12. 前記講師コンピュータから、前記少なくとも１つの学生ワークステーションに前記ナビゲーションポリシ定義を送ることと、
    前記送られたナビゲーションポリシ定義に従って、前記少なくとも１つの学生ワークステーションの前記ブラウザを構成することとを特徴とする、請求項９、１０、または１１に記載の方法。
13. 前記学生コンピュータワークステーションの前記ブラウザの前記ブラウジングを、前記ナビゲーションポリシ定義で設定されたドメインまたはウェブページの組に制限することを特徴とする、請求項８から１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記ユーザインターフェースで前記講師によって選択されたウェブページを自動的に起動するコマンドを、前記講師コンピュータから、前記少なくとも１つの学生ワークステーションの前記ウェブブラウザに送ることを特徴とする、請求項８から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 請求項８から１４のいずれか一項に記載の方法を実行するための、コンピュータ可読媒体に格納されたプログラムコードを備えた、コンピュータ上で実行されるコンピュータプログラム製品。
16. コンピュータで実行される際の、請求項８から１４のいずれか一項に記載の各ステップを実行するためのコードを備えたコンピュータプログラム。
17. 複数のウェブページの形のさまざまな学習教材へのアクセスを提供するウェブサーバであって、
    構成ファイルへのハイーパーリンクを有する少なくとも１つのウェブページを備え、
    前記構成ファイルは、ハイパーリンクのアクティブ化に応答してユーザのコンピュータにダウンロードされる際に、事前定義のウェブページリンクを有する事前定義の授業計画をサポートするために、前記コンピュータ内で実行される学習プログラムのユーザインタ
    ーフェースを構成する、ことを特徴とするウェブサーバ。
18. 講師ワークステーションと、少なくとも１つの学生ワークステーションと、前記講師ワークステーションおよび前記少なくとも１つの学生ワークステーションを相互接続するネットワークとを有するネットワーク接続されたコンピュータ利用学習システムで、学習活動を制御する講師コンピュータワークステーション内で実行される方法であって、
    複数のウェブページの形式のさまざまな学習教材へのアクセスを提供するウェブサーバから構成ファイルをダウンロードし、前記構成情報は事前定義のウェブページリンクを有する事前定義の授業計画を定義するものであり、
    事前定義の授業計画をサポートおよび事前定義のウェブページリンクの表示をするための前記構成情報に従って、前記講師ワークステーションで実行される講師アプリケーションのユーザインターフェースを構成することとを特徴とする、方法。
19. 前記ユーザインターフェース内のドキュメントツールバーに、前記構成ファイルに含まれる複数のウェブリンクを追加することを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
20. 前記ユーザインターフェースにおける講師によって行われる選択に従って、前記ドキュメントツールバーの前記複数のウェブリンクのうちの１つを自動的に開くように、前記少なくとも１つの学生ワークステーションに指令することを特徴とする、請求項１９に記載の方法。
21. 前記学生ワークステーションの次回の起動のために、前記ネットワーク接続されたコンピュータ利用学習システムのキャッシュに、前記複数のウェブリンクに対応する複数のウェブページをキャッシングすることを特徴とする、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 請求項１８から２１のいずれか一項に記載の方法を実行するための、コンピュータ可読媒体に格納されたプログラムコードを備えた、コンピュータ上で実行されるコンピュータプログラム製品。
23. コンピュータで実行される際の、請求項１８から２１のいずれか一項に記載の各ステップを実行するためのコードを備えたコンピュータプログラム。

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