JP6205767B2 - 学習支援装置、学習支援方法、学習支援プログラム、学習支援システム、およびサーバ装置 - Google Patents

Description

本発明は、各種学習用のコンテンツを表示させてユーザに効果的な学習を行わせるための学習支援装置、学習支援方法、学習支援プログラム、学習支援システム、およびそのサーバ装置に関する。

近年、画像や音声データとして電子化された学習コンテンツを、ユーザ個々人のパソコン等により再生して学習するeラーニングシステムが広く普及している。

その大きな理由は、インターネットなどの通信システムを利用して学習コンテンツを簡単に作成、配信できるうえ、タブレット端末やスマートフォン等の携帯端末の普及で、いつでもどこでも手軽に再生することが可能となっていることにある。

さらに、学習内容の理解度を確認するためのテストも簡単に作成できるうえ、テストの回答も直接データ化されるので、当該回答が選択式であればその場で採点と回答結果を返すことができ、データ集計が容易であることも理由の一つである。

そして、選択式の問題の提供についても、その問題や選択肢をランダムに配置できるなどのメリットもある。

従来のeラーニングシステムであって、受講者端末に教材情報とテスト問題を提供するＷｅｂサーバに接続された学習支援サーバにおいて、複数受講者の回答履歴を分析して得られる教材提案効果情報を蓄積しておく。そして、受講者に提示したテスト問題が、今回学習した教材の他に学習済みの他の教材の知識を必要としている場合、受講者別の回答履歴情報と前記教材提案効果情報とに基づいて、受講者に対して有効となる教材を選択し、次提案教材としてＷｅｂサーバに通知することが考えられている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１０−１７５６９９号公報

従来のeラーニングシステムでは、受講者に提供するテスト問題の回答形式が、その問題の作成や回答の集計等において有利であるため、殆どが選択式である。

しかしながら、選択式の問題では一般に回答が当たり易いため、学習の効果が低くても合格点に到達するケースも認められる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、受講者個々の学習状況に応じて個別のテスト問題を提供し、学習効果を高めることが可能になる学習支援装置、学習支援方法、学習支援プログラム、学習支援システム、およびそのサーバ装置を提供することを目的とする。

本発明に係る学習支援装置は、学習情報と当該学習情報の予め区分されたエリア毎に関係する問題情報とを記憶する学習情報記憶手段と、この学習情報記憶手段に記憶された学習情報を表示部に表示させる学習情報表示制御手段と、この学習情報表示制御手段により前記表示部に学習情報が表示された状態で、カメラ部により撮像されたユーザの顔画像から当該ユーザの視線を検出する視線検出手段と、この視線検出手段により検出されたユーザの視線に基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記学習情報記憶手段に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成するテスト問題生成手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明に係る学習支援システムは、ネットワークを介した通信機能を有するサーバ装置と端末装置からなる学習支援システムであって、
前記サーバ装置は、学習情報と当該学習情報の予め区分されたエリア毎に関係する問題情報とを記憶する学習情報記憶手段と、この学習情報記憶手段に記憶された学習情報を前記端末装置から受信された学習情報の要求に応答して当該端末装置へ送信する学習情報送信手段と、この学習情報送信手段により前記端末装置へ学習情報を送信した後に、当該端末装置から受信されたユーザの顔画像から当該ユーザの視線を検出する視線検出手段と、この視線検出手段により検出されたユーザの視線に基づいて、前記学習情報送信手段により送信された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記学習情報記憶手段に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成するテスト問題生成手段と、このテスト問題生成手段により生成されたテスト問題を前記端末装置へ送信するテスト問題送信手段とを備え、
前記端末装置は、表示部と、カメラ部と、前記サーバ装置へ学習情報の要求を送信する要求送信手段と、この要求送信手段による要求の送信に応答して前記サーバ装置から受信された学習情報を前記表示部に表示させる学習情報表示制御手段と、この学習情報表示制御手段により前記表示部に学習情報が表示された状態で、前記カメラ部により撮像されたユーザの顔画像を前記サーバ装置へ送信する顔画像送信手段と、この顔画像送信手段によるユーザの顔画像の送信に応答して前記サーバ装置から受信されたテスト問題を前記表示部に表示させるテスト問題表示制御手段とを備えた、ことを特徴としている。

本発明によれば、受講者個々の学習状況に応じて個別のテスト問題を提供し、学習効果を高めることが可能になる。

本発明の学習支援装置の実施形態に係るタッチパネル式ＰＤＡ１０の外観構成を示す正面図。 前記タッチパネル式ＰＤＡ１０の電子回路の構成を示すブロック図。 前記タッチパネル式ＰＤＡ１０の記憶装置２２に確保された注視エリア・時間データメモリ２６ｄと問題リストデータメモリ２６ｅの内容を示す図。 前記タッチパネル式ＰＤＡ１０によるｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ処理を示すフローチャート。 前記タッチパネル式ＰＤＡ１０のｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ機能により表示される他の実施形態の学習ページＰｅを示す図。 前記タッチパネル式ＰＤＡ１０の記憶装置２２に確保された他の実施形態の注視エリア・時間データメモリ２６ｄ′と問題リストデータメモリ２６ｅ′の内容を示す図。

以下図面により本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の学習支援装置の実施形態に係るタッチパネル式ＰＤＡ１０の外観構成を示す正面図である。

この学習支援装置は、以下に説明するｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ機能を備えたタッチパネル式ＰＤＡ(personal digital assistants)１０として構成されるか、ＰＣ(personal computer)、スマートフォン、携帯電話、電子ブック、携帯ゲーム機等として構成される。

このタッチパネル式ＰＤＡ１０は、本体正面のフレーム部分に電源キー１１とカメラ部１３を備え、同フレーム部分に囲まれた全面にタッチパネル式表示部１２が設けられる。

このタッチパネル式表示部１２は、例えばバックライト付きカラー液晶表示画面１２ｄに透明タッチパネル１２ｔを重ねて構成したもので、当該タッチパネル１２ｔにより検出されるユーザ操作に応じたタッチ位置での表示の内容に従って、このＰＤＡ１０による次の動作が制御される。

そして、このタッチパネル式ＰＤＡ１０は、ｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ機能を備え、予め用意された学習データの学習ページＰｅを表示部１２に表示させる機能、この学習ページＰｅの表示に伴い表示部１２を見る受講者（ユーザ）Ｈの顔画像を前記カメラ部１３により撮影し、当該撮影された顔画像から視線を検出する機能、検出された視線から前記学習ページＰｅの注視エリア（例えば、上下左右に区分されたエリアや学習項目毎に区分されたエリア）を判断しその注視エリアと注視（合計）時間とを対応付けて記録する機能、前記学習ページＰｅの各エリアに関係する問題を前記記録された当該学習ページＰｅの注視エリアと注視時間とに基づいて抽出しテスト問題を作成し表示させる機能、表示されたテスト問題に対する回答を入力して正誤を判定し点数を集計する機能、判定された各問題回答の正誤と当該各問題の関係する前記学習ページＰｅの各エリアに対応して記録された注視時間からテスト結果のアドバイス情報を作成し点数と共に表示させる機能等を有する。

図２は、前記タッチパネル式ＰＤＡ１０の電子回路の構成を示すブロック図である。

このタッチパネル式ＰＤＡ１０は、各種の記録媒体に記録されたプログラム、又は、伝送されたプログラムを読み込んで、その読み込んだプログラムによって動作が制御されるコンピュータによって構成され、その電子回路には、ＣＰＵ(central processing unit)２１が備えられる。

ＣＰＵ２１は、記憶装置２２に予め記憶された装置制御プログラム、あるいはＲＯＭカードなどの外部記録媒体２３から記録媒体読み取り部２４を介して前記記憶装置２２に読み込まれた装置制御プログラム、あるいはインターネットＮ上のＷｅｂサーバ（この場合はプログラムサーバ）３０から通信部２５を介して前記記憶装置２２に読み込まれた装置制御プログラムに応じて、ＲＡＭ２６を作業用の記憶領域とし、回路各部の動作を制御する。

前記記憶装置２２に記憶された装置制御プログラムは、電源キー１１、タッチパネル式表示部１２からのユーザ操作に応じた入力信号、あるいはカメラ部１３からの撮像信号、あるいは通信部２５を介して接続されるインターネットＮ上の各Ｗｅｂサーバ３０，４０との通信信号、あるいは記録媒体読み取り部２４を介して外部接続されるＥＥＰＲＯＭ，ＲＡＭ，ＲＯＭなどのメモリ・カード（記録媒体）２３との接続通信信号に応じて起動される。

前記ＣＰＵ２１には、前記記憶装置２２、記録媒体読み取り部２４、通信部２５、ＲＡＭ２６、電源キー１１、タッチパネル式表示部１２、カメラ部１３などが接続される。

記憶装置２２に記憶される装置制御プログラムとしては、当該タッチパネル式ＰＤＡ１０の全体の動作を司るシステムプログラム２２ａ、通信部２５を介してインターネットＮ上の各Ｗｅｂサーバ３０，４０や図示しないユーザＰＣなどとデータ通信するための通信プログラムの他、前記ｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ機能を実行させるためのｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇプログラム２２ｂ、カメラ部１３により撮影されたユーザの顔画像に基づき当該ユーザの視線を検出するための視線検出プログラム２２ｄ等、各種のアプリケーションプログラムが記憶される。

また、記憶装置２２には、学習データベース２２ｃが記憶される。この学習データベース２２ｃとしては、例えば、テキストや画像からなる各種の学習コンテンツと、各学習コンテンツに対応したテスト用の問題およびその答えが記憶される。各学習コンテンツは、１又は複数の学習ページを有して構成され、また、前記テスト用の問題およびその答えは、各学習ページ内で複数に区分されたエリア毎にその記載内容（学習項目）に関係した複数の問題およびその答えが用意される。

前記ＲＡＭ２６には、入力データメモリ２６ａ、表示データメモリ２６ｂ、撮像データメモリ２６ｃ、注視エリア・時間データメモリ２６ｄ、問題リストデータメモリ２６ｅ、回答集計データメモリ２６ｆ、テスト結果データメモリ２６ｇ等が確保される。

前記入力データメモリ２６ａには、前記タッチパネル式表示部１２に対するユーザ操作に応じて入力された種々のデータが一時記憶される。

前記表示データメモリ２６ｂには、前記タッチパネル式表示部１２に対して表示すべき種々のデータがカラー液晶表示画面１２ｄのドットマトリクスに対応したビットマップデータとして記憶される。

前記撮像データメモリ２６ｃには、前記カメラ部１３により撮像された画像データが記憶される。

図３は、前記タッチパネル式ＰＤＡ１０の記憶装置２２に確保された注視エリア・時間データメモリ２６ｄと問題リストデータメモリ２６ｅの内容を示す図である。

前記注視エリア・時間データメモリ２６ｄには、前記ｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ機能での学習ページＰｅの表示閲覧に伴い、図３（Ａ）に示すように、前記タッチパネル式表示部１２に表示された学習ページＰｅを対象とする受講者（ユーザ）Ｈの注視エリア（場所）とその注視（合計）時間のデータとが対応付けられて記憶される。

前記問題リストデータメモリ２６ｅには、前記注視エリア・時間データメモリ２６ｄに記録された前記学習ページＰｅを対象とする受講者（ユーザ）Ｈの注視エリア（場所）とその注視時間とに基づいて、図３（Ｂ）に示すように、例えば注視時間がより短いエリアに関係する問題を多めに、注視時間が長いエリアに関係する問題を少なめに、前記学習データベース２２ｃの各問題から選択して決定した問題リストのデータが、問題毎にその問題ＩＤと、関係する学習ページと、そのエリアとを対応付けて記憶する。なお、この問題リストデータメモリ２６ｅの各問題ＩＤには、当該リストの作成に伴い前記学習データベース２２ｃから選択された実際の問題データも対応付けられて記憶される。

前記回答集計データメモリ２６ｆには、前記問題リストデータメモリ２６ｅに記憶された問題リストに応じたテスト問題の作成表示に伴い、ユーザ入力された各回答の正誤判定データとその点数集計データが記憶される。

前記テスト結果データメモリ２６ｇには、前記判定された各問題回答の正誤と当該各問題の関係する前記学習ページＰｅの各エリアに対応して記録された注視時間とから、テスト結果のアドバイス情報が作成されて記憶される。

このように構成されたタッチパネル式ＰＤＡ１０は、ＣＰＵ２１が前記システムプログラム２２ａ、ｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇプログラム２２ｂ、学習データベース２２ｃ、視線検出プログラム２２ｄに記述された命令に従い回路各部の動作を制御し、ソフトウエアとハードウエアとが協働して動作することにより、以下の動作説明で述べる機能を実現する。

次に、前記構成のタッチパネル式ＰＤＡ１０によるｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ機能について説明する。

図４は、前記タッチパネル式ＰＤＡ１０によるｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ処理を示すフローチャートである。

ユーザ操作に応じた動作モードの選択に従って、ｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇプログラム２２ｂが起動されると、カメラ部１３が駆動され（ステップＳ１）、学習データベース２２ｃからユーザ操作に応じて選択された任意の学習コンテンツが読み出され、例えば図１で示したように、その学習ページＰｅがタッチパネル式表示部１２に表示される（ステップＳ２）。

すると、視線検出プログラム２２ｄに従い、前記カメラ部１３によりリアルタイムに撮像されて撮像データメモリ２６ｃに記憶される受講者（ユーザ）Ｈの顔画像に基づき、当該受講者（ユーザ）Ｈの視線が検出され（ステップＳ３）、前記表示中の学習ページＰｅに対する注視エリア（例えば［左上］［左下］［右上］［右下］の何れか）が認識されると共に、当該注視エリアに対する注視（合計）時間が計測される。そして、前記表示中の学習ページＰｅに対する注視エリアとその注視時間とが対応付けられて、注視エリア・時間データメモリ２６ｄ（図３（Ａ）参照）に記録される（ステップＳ４）。

ここで、ユーザ操作に応じて、次の学習ページＰｅへの切り替えが指示されたか否かが判断され（ステップＳ５）、このページ切り替えの指示がされないと判断される状態では（ステップＳ５（Ｎｏ））、前記表示中の学習ページＰｅに対する注視エリアとその注視時間との記録処理が継続される（ステップＳ３，Ｓ４）。

そして、次の学習ページＰｅへの切り替えが指示されたと判断されると（ステップＳ５（Ｙｅｓ））、前記学習データベース２２ｃから選択された学習コンテンツが有する一連の学習ページＰｅ…の表示が終了したか否かが判断される（ステップＳ６）。

ここで、前記一連の学習ページＰｅ…の表示が終了しない、つまり次の学習ページＰｅが存在すると判断されると（ステップＳ６（Ｎｏ））、当該次の学習ページＰｅが新たにタッチパネル式表示部１２に切り替えられて表示される（ステップＳ２）。

この後、前記ステップＳ２〜Ｓ６における処理が順次繰り返し実行され、ユーザ選択中の学習コンテンツが有する一連の学習ページＰｅ…それぞれの表示が終了したと判断されると（ステップＳ６（Ｙｅｓ））、前記注視エリア・時間データメモリ２６ｄに記録された表示済み（学習済み）の各学習ページＰｅ…に対する注視エリアとその注視時間のデータが分析される（ステップＳ７）。

そして、この分析結果に基づき、前記選択された学習コンテンツの各学習ページＰｅ…内のエリア（学習項目）毎に関係付けられて多数記憶されている問題の中から、各エリアに関係する１つ又は複数の問題が抽出され、一連の問題ＩＤを対応付けた問題リストデータ２６ｅ（図３（Ｂ）参照）が生成されると共に（ステップＳ８）、各問題の内容を配列したテスト問題が生成され前記タッチパネル式表示部１２に表示される（ステップＳ９）。

具体的に本実施形態では、前記学習データベース２２ｃから、前記表示の終了された学習ページＰｅの予め区分されたエリアにある学習項目毎に当該学習項目に関係する少なくとも１つの問題を抽出するが、その際、前記注視エリア・時間データメモリ２６ｄに記録された学習ページＰｅに対する受講者（ユーザ）Ｈの注視エリアとその注視時間との分析結果に基づき、注視時間が相対的に長いエリアの学習項目に関係する問題数よりも、注視時間が相対的に短いエリアの学習項目に関係する問題数を多く抽出してテスト問題を生成する。

例えば、前記図３で示した注視エリア・時間データ（２６ｄ）と問題リストデータ（２６ｅ）とに基づいた場合、学習ページＰｅ（１ページ目）では、右上エリアの注視時間２０秒、右下エリアの注視時間３０秒に対して、左上エリアの注視時間１２秒、左下エリアの注視時間１５秒と相対的に短いので、右上エリアと右下エリアに関係する問題はそれぞれ１題ずつ抽出するのに対し、左上エリアと左下エリアに関係する問題は何れも２題ずつと複数題抽出する。

同様に、学習ページＰｅ（２ページ目）では、左上エリアの注視時間２２秒、左下エリアの注視時間３１秒、右下エリアの注視時間２２秒に対して、右上エリアの注視時間５秒と相対的に短いので、左上エリアと左下エリアと右下エリアに関係する問題はそれぞれ１題ずつ抽出するのに対し、右上エリアに関係する問題は２題と複数題抽出する。

このように、学習ページＰｅに対する受講者（ユーザ）Ｈの注視時間が短いエリアの学習項目に関係する問題を多めに抽出してテスト問題を作成することで、個人差のある学習状況に応じた学習効果を確認するためのテスト問題を作成できる。

そして、前記タッチパネル式表示部１２に表示されたテスト問題に対して、ユーザ操作に応じた回答が入力（例えば、択一式問題の選択入力等）されると（ステップＳ１０）、前記学習データベース２２ｃに記憶されている各問題の答えに基づき、当該各問題の正誤が判断されると共に正解した問題の点数が集計され、その問題回答の正誤結果と集計された点数が回答集計データメモリ２６ｆに記憶される（ステップＳ１１）。

すると、前記ステップＳ７にて分析された前記学習ページＰｅに対する受講者（ユーザ）Ｈの注視エリアとその注視時間、前記ステップＳ１１にて集計された前記テスト問題に関する問題毎の正誤結果と集計点数に基づき、受講者に対するアドバイス情報を含めたテスト結果の内容が生成され（ステップＳ１２）、前記タッチパネル式表示部１２に表示される（ステップＳ１３）。

具体的に本実施形態では、各問題の正誤結果と点数、予め設定された合格基準点との比較に応じた合否判定結果だけでなく、誤った問題に関係する学習ページＰｅの注視エリア（学習項目）に対応して記録された注視時間が、所定時間（例えば１５秒）以下に短い場合は、当該注視エリアの学習項目について学習が足りない旨のメッセージを付加したり、逆にその注視時間が所定時間より長い場合は、当該注視エリアの学習項目について苦手であり更に集中した学習が必要である旨のメッセージを付加したりして、前記テスト結果の内容を生成する。

このように、受講者（ユーザ）Ｈによるテスト問題の回答後に表示されるテスト結果の内容では、単に、各問題の正誤結果と点数、合否判定結果だけでなく、誤った問題に関する学習ページＰｅの学習状況から、当該問題単位でその学習の個人差に応じたアドバイス情報が付加されるので、各受講者（ユーザ）Ｈそれぞれの学習効果をより一層高めることができる。

そして、前記表示されたテスト結果の内容において、その合否判定結果が不合格であると判断された場合は（ステップＳ１４（Ｎｏ））、再テストをするか否かのユーザ判断を促すメッセージが前記表示部１２に表示され、再テストをするユーザ操作が為されたと判断された場合には（ステップＳ１５（Ｙｅｓ））、前記ステップＳ７からの処理が繰り返され、再度テスト問題が生成されて表示される（ステップＳ７〜Ｓ９）。

この際、前記ステップＳ７における学習ページＰｅの注視エリアとその注視時間に基づく分析結果は同じになるものの、ステップＳ８において抽出する問題を、同じエリアの学習項目に関する問題の中の他の問題とすることで、適切な再テストのテスト問題を生成できる。

なお、再テストをしない旨のユーザ操作が為されたと判断された場合には（ステップＳ１５（Ｎｏ））、前記ステップＳ２からの処理に戻り、前記不合格と判定された学習コンテンツの学習ページＰｅが再表示される。これにより、同じ学習ページＰｅの再学習が為される場合は、前記注視エリア・時間データメモリ２６ｅに記録された同学習ページＰｅに対する注視エリアとその注視時間のデータはそのままリセットされることなく蓄積されて利用される。

一方、前記ステップＳ１３にて表示部１２に表示されたテスト結果の内容において、その合否判定結果が合格であると判断された場合は（ステップＳ１４（Ｙｅｓ））、前記カメラ部１３の駆動が停止され（ステップＳ１５）、前記一連のｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ処理が終了される。

したがって、前記構成のタッチパネル式ＰＤＡ１０によるｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ機能によれば、受講者（ユーザ）任意に選択された学習コンテンツの学習ページＰｅがタッチパネル式表示部１２に表示されると、カメラ部１３により撮像される前記受講者（ユーザ）Ｈの顔画像に基づきその視線が検出され、前記表示中の学習ページＰｅに対する注視エリアが認識されると共に、その注視（合計）時間が計測され、注視エリア・時間データメモリ２６ｄに記録される。そして、前記学習ページＰｅの表示が終了すると、前記注視エリア・時間データメモリ２６ｄに記録された同学習ページＰｅに対する注視エリアとその注視時間のデータから、同学習ページＰｅの各エリア内の学習項目に関する問題が、例えばその注視時間が短いエリアに関する問題ほど多く抽出されてテスト問題が生成され、前記表示部１２に表示される。

このため、個人差のある学習状況に応じた学習効果を確認するための適切なテスト問題を作成でき、ユーザ個々人の学習効果を高めることができる。

また、前記構成のタッチパネル式ＰＤＡ１０によるｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ機能によれば、さらに、前記タッチパネル式表示部１２に表示されたテスト問題に対する回答が、ユーザ操作に応じて入力されると、問題毎にその正誤が判定されると共に、誤りと判定された問題に関する前記学習ページＰｅのエリアに対応付けられた学習時の注視時間に基づき、例えば注視時間が短い場合には「該当エリアの学習項目の学習不足である」、例えば長い場合には「該当エリアの学習項目は苦手な項目であり再学習が必要である」等、その学習状況に応じたメッセージを付加したテスト結果の内容が生成されて表示される。

このため、各受講者（ユーザ）それぞれの学習状況に基づいて、その学習効果をより一層高めるための適切なアドバイスを行うことができる。

なお、前記実施形態において、テスト問題を生成する際には、受講者（ユーザ）Ｈの学習時の学習ページＰｅに対する注視エリアとその注視時間との記録に基づいて、注視時間が相対的に長いエリアの学習項目に関する問題よりも、短いエリアの学習項目に関する問題を多く抽出してテスト問題を生成した。

これに対し、次の図５，図６を参照して説明するように、前記学習データベース２２ｃに記憶される各学習コンテンツにおいて、学習ページＰｅ内で区分けされる各エリア１，２，…の学習項目の内容に応じた難易度０，１，２，…を設定すると共に、各エリアに関係する問題として異なる難易度１，２，…の問題を用意する。そして、前記学習ページＰｅに対する受講者（ユーザ）Ｈの注視エリアとその注視時間の記録に際しては、各エリアに設定された難易度も対応付けて記録しておき、テスト問題を生成する際に、注視エリア毎の難易度とその注視時間に基づいて、各エリアに関係する問題の難易度と題数を決定することで、受講者（ユーザ）毎に異なる学習状況に応じた、より効果的なテスト問題を生成する構成としてもよい。

図５は、前記タッチパネル式ＰＤＡ１０のｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ機能により表示される他の実施形態の学習ページＰｅを示す図である。

図６は、前記タッチパネル式ＰＤＡ１０の記憶装置２２に確保された他の実施形態の注視エリア・時間データメモリ２６ｄ′と問題リストデータメモリ２６ｅ′の内容を示す図である。

具体的にこの他の実施形態では、前記学習データベース２２ｃから、表示の終了された学習ページＰｅの予め区分された学習項目毎のエリア１〜４にある当該学習項目に関係する少なくとも１つの問題を抽出するが、その際、前記注視エリア・時間データメモリ２６ｄ′に記録された学習ページＰｅに対する受講者（ユーザ）Ｈの注視エリアとその難易度、注視時間の分析結果に基づき、注視時間が相対的に長いエリアの学習項目に関係する問題数よりも、注視時間が相対的に短いエリアの学習項目に関係する問題数を多く抽出する一方で、難易度が高く注視時間が長いエリアの学習項目に関係する問題についてはその難易度が高い問題を抽出してテスト問題を生成する。

これによれば、個人差のある学習状況に応じた学習効果を確認するためのテスト問題を、前記実施形態よりも更に適切な内容のテスト問題として作成できる。

また、ユーザ操作により回答を入力され、誤りと判定された問題に関する前記学習ページＰｅのエリアに対応付けられた問題の難易度や学習時の注視時間に基づき、例えば難易度が低く注視時間が長い場合には「該当エリアの学習項目は苦手な項目であり再学習が必要である」等、その学習状況に応じたメッセージを付加したテスト結果の内容が生成されて表示される。

なお、前記各実施形態において記載したタッチパネル式ＰＤＡ１０（学習支援装置）による各処理の手法およびデータベース、すなわち、図４のフローチャートに示すｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ処理等の各手法および学習データベース２２ｃは、何れもコンピュータに実行させることができるプログラとして、メモリカード（ＲＯＭカード、ＲＡＭカード等）、磁気ディスク（フロッピディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の外部記録装置の媒体（２３）に格納して配布することができる。そして、入力装置（１２ｔ）、表示装置（１２ｄ）、カメラ部（１３）を備えた電子機器のコンピュータ（２１）は、この外部記憶装置の媒体（２３）に記憶されたプログラムを記憶装置（２２）に読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、前記各実施形態において説明したｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ機能を実現し、前述した手法による同様の処理を実行することができる。

また、前記各手法を実現するためのプログラムのデータは、プログラムコードの形態として通信ネットワーク（Ｎ）上を伝送させることができ、この通信ネットワーク（Ｎ）に接続されたコンピュータ装置（プログラムサーバ３０）から前記プログラムのデータを入力装置（１２ｔ）、表示装置（１２ｄ）、カメラ部（１３）を備えた電子機器のコンピュータ（２１）に取り込んで記憶装置（２２）に記憶させ、前述したｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ機能を実現することもできる。

なお、前記各実施形態では、タッチパネル式ＰＤＡ１０の本体に、ｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ機能のアプリケーションプログラム（２２ｂ，２２ｄ）および学習データベース２２ｃを取り込んで、当該タッチパネル式ＰＤＡ１０の単体で前記一連のｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ処理を実行するものとして説明したが、当該ｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ機能および学習データベース２２ｃを持たせたインターネット（Ｎ）上のＷｅｂサーバ（学習支援サーバ）４０にタッチパネル式ＰＤＡ１０等の受講者（ユーザ）端末からアクセスすることによって、前記各実施形態と同様に、受講者（ユーザ）任意の学習コンテンツを効果的に学習できる構成としても勿論よい。

すなわち、ユーザ端末（１０）から学習支援サーバ４０にアクセスして任意の学習コンテンツを選択すると、選択された学習コンテンツの学習ページＰｅが配信されてユーザ端末（１０）側で表示される。この際、ユーザ端末（１０）のカメラ部１３により撮像された受講者の顔画像データは学習支援サーバ４０に送信され、当該サーバ４０にて受講者の視線が検出されると共に、前記端末（１０）側で表示中の学習ページＰｅに対する注視エリアとその注視時間とが認識、計測されて記録される。そして、記録された注視エリアとその注視時間のデータに基づいてテスト問題が生成され、生成されたテスト問題がユーザ端末１０へ送信されて表示される。

この後、ユーザ端末１０において、表示されたテスト問題に対する回答が入力されると、入力された回答のデータが学習支援サーバ４０へ送信され、当該学習支援サーバ４０において、テスト結果が集計されると共に、その集計結果と、前記記録された注視エリア、注視時間のデータとに基づき、テスト結果の表示内容が生成され、このテスト結果の表示内容がユーザ端末１０へ送信されて表示される。

これにより、前記各実施形態において説明した、タッチパネル式ＰＤＡ１０の単体にて前記一連のｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇ処理を実行した場合と同様に、ユーザ端末（１０）側での表示動作を実行させることができる。

本願発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、前記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されたり、幾つかの構成要件が異なる形態にして組み合わされても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除されたり組み合わされた構成が発明として抽出され得るものである。

以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

［１］
学習情報と当該学習情報の予め区分されたエリア毎に関係する問題情報とを記憶する学習情報記憶手段と、
この学習情報記憶手段に記憶された学習情報を表示部に表示させる学習情報表示制御手段と、
この学習情報表示制御手段により前記表示部に学習情報が表示された状態で、カメラ部により撮像されたユーザの顔画像から当該ユーザの視線を検出する視線検出手段と、
この視線検出手段により検出されたユーザの視線に基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記学習情報記憶手段に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成するテスト問題生成手段と、
を備えたことを特徴とする学習支援装置。

［２］
前記テスト問題生成手段により生成されたテスト問題を前記表示部に表示させるテスト問題表示制御手段と、
このテスト問題表示制御手段により表示されたテスト問題の問題情報を対象としてユーザ操作に応じて入力された回答の正誤を判定する回答正誤判定手段と、
この回答正誤判定手段により判定された前記問題情報の回答に対する正誤の判定内容と当該問題情報が関係する前記学習情報のエリアについて前記視線検出手段により検出された前記ユーザの視線に基づいてテスト結果のアドバイスを生成するアドバイス生成手段と、
このアドバイス生成手段により生成されたテスト結果のアドバイスを前記表示部に表示させるアドバイス表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする［１］に記載の学習支援装置。

［３］
前記視線検出手段により検出されたユーザの視線に基づいて、前記表示された学習情報に対する前記ユーザの目視エリアとその目視時間とを記録する目視情報記録手段と、
を備え、
前記テスト問題生成手段は、前記目視情報記録手段により記録された前記ユーザの目視エリアとその目視時間とに基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記学習情報記憶手段に記憶された問題情報の中から抽出する、
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の学習支援装置。

［４］
前記学習情報記憶手段に記憶される学習情報の予め区分されたエリアには、そのエリア毎に異なる難易度が設定され、
前記テスト問題生成手段は、前記ユーザの視線と前記エリアに設定された難易度とに基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記学習情報記憶手段に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成する、
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の学習支援装置。

［５］
前記視線検出手段により検出されたユーザの視線に基づいて、前記表示された学習情報に対する前記ユーザの目視エリアとその目視時間とを、当該目視エリアに設定された難易度も対応付けて記録する目視難易度情報記憶手段と、
を備え、
前記テスト問題生成手段は、前記目視難易度情報記憶手段により記憶された前記ユーザの目視エリアとその目視時間および前記エリアに設定された難易度とに基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記学習情報記憶手段に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成する、
ことを特徴とする［４］に記載の学習支援装置。

［６］
前記学習情報の予め区分されたエリアは、当該学習情報の学習項目毎に区分されることを特徴とする［１］ないし［５］の何れかに記載の学習支援装置。

［７］
表示部と、カメラ部と、記憶部とを備えた電子機器のコンピュータを制御するための学習支援方法であって、
学習情報と当該学習情報の予め区分されたエリア毎に関係する問題情報とを前記記憶部に記憶させ、
前記記憶部に記憶された学習情報を前記表示部に表示させ、
前記表示部に学習情報が表示された状態で、前記カメラ部により撮像されたユーザの顔画像から当該ユーザの視線を検出し、
前記検出されたユーザの視線に基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記記憶部に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成すること、
からなる学習支援方法。

［８］
表示部と、カメラ部と、記憶部とを備えた電子機器のコンピュータを制御するための学習支援プログラムであって、
学習情報と当該学習情報の予め区分されたエリア毎に関係する問題情報とを前記記憶部に記憶させる学習情報記憶制御手段、
前記記憶部に記憶された学習情報を前記表示部に表示させる学習情報表示制御手段、
この学習情報表示制御手段により前記表示部に学習情報が表示された状態で、前記カメラ部により撮像されたユーザの顔画像から当該ユーザの視線を検出する視線検出手段、
この視線検出手段により検出されたユーザの視線に基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記記憶部に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成するテスト問題生成手段、
として機能させるためのコンピュータ読み込み可能な学習支援プログラム。

［９］
ネットワークを介した通信機能を有するサーバ装置と端末装置からなる学習支援システムであって、
前記サーバ装置は、
学習情報と当該学習情報の予め区分されたエリア毎に関係する問題情報とを記憶する学習情報記憶手段と、
この学習情報記憶手段に記憶された学習情報を前記端末装置から受信された学習情報の要求に応答して当該端末装置へ送信する学習情報送信手段と、
この学習情報送信手段により前記端末装置へ学習情報を送信した後に、当該端末装置から受信されたユーザの顔画像から当該ユーザの視線を検出する視線検出手段と、
この視線検出手段により検出されたユーザの視線に基づいて、前記学習情報送信手段により送信された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記学習情報記憶手段に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成するテスト問題生成手段と、
このテスト問題生成手段により生成されたテスト問題を前記端末装置へ送信するテスト問題送信手段とを備え、
前記端末装置は、
表示部と、
カメラ部と、
前記サーバ装置へ学習情報の要求を送信する要求送信手段と、
この要求送信手段による要求の送信に応答して前記サーバ装置から受信された学習情報を前記表示部に表示させる学習情報表示制御手段と、
この学習情報表示制御手段により前記表示部に学習情報が表示された状態で、前記カメラ部により撮像されたユーザの顔画像を前記サーバ装置へ送信する顔画像送信手段と、
この顔画像送信手段によるユーザの顔画像の送信に応答して前記サーバ装置から受信されたテスト問題を前記表示部に表示させるテスト問題表示制御手段とを備えた、
ことを特徴とする学習支援システム。

［１０］
［９］に記載の学習支援システムのサーバ装置。

［１１］
［９］に記載の学習支援システムの端末装置。

１０ …タッチパネル式ＰＤＡ１０
１１ …電源キー
１２ｄ…カラー液晶表示画面
１２ｔ…透明タッチパネル
１２ …タッチパネル表示部
１３ …カメラ部
Ｈ …受講者（ユーザ）
２１ …ＣＰＵ
２２ …記憶装置
２２ａ…システムプログラム
２２ｂ…ｅ−Ｌｅａｒｎｉｎｇプログラム
２２ｃ…学習データベース
２２ｄ…視線検出プログラム
２３ …外部記録媒体
２４ …記録媒体読み取り部
２５ …通信部
２６ …ＲＡＭ
２６ａ…入力データメモリ
２６ｂ…表示データメモリ
２６ｃ…撮像データメモリ
２６ｄ…注視エリア・時間データメモリ
２６ｅ…問題リストデータメモリ
２６ｆ…回答集計データメモリ
２６ｇ…テスト結果データメモリ
３０ …Ｗｅｂサーバ（プログラムサーバ）
４０ …Ｗｅｂサーバ（学習支援サーバ）

Claims (11)

1. 学習情報と当該学習情報の予め区分されたエリア毎に関係する問題情報とを記憶する学習情報記憶手段と、
   この学習情報記憶手段に記憶された学習情報を表示部に表示させる学習情報表示制御手段と、
   この学習情報表示制御手段により前記表示部に学習情報が表示された状態で、カメラ部により撮像されたユーザの顔画像から当該ユーザの視線を検出する視線検出手段と、
   この視線検出手段により検出されたユーザの視線に基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記学習情報記憶手段に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成するテスト問題生成手段と、
   を備えたことを特徴とする学習支援装置。
2. 前記テスト問題生成手段により生成されたテスト問題を前記表示部に表示させるテスト問題表示制御手段と、
   このテスト問題表示制御手段により表示されたテスト問題の問題情報を対象としてユーザ操作に応じて入力された回答の正誤を判定する回答正誤判定手段と、
   この回答正誤判定手段により判定された前記問題情報の回答に対する正誤の判定内容と当該問題情報が関係する前記学習情報のエリアについて前記視線検出手段により検出された前記ユーザの視線に基づいてテスト結果のアドバイスを生成するアドバイス生成手段と、
   このアドバイス生成手段により生成されたテスト結果のアドバイスを前記表示部に表示させるアドバイス表示制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の学習支援装置。
3. 前記視線検出手段により検出されたユーザの視線に基づいて、前記表示された学習情報に対する前記ユーザの目視エリアとその目視時間とを記録する目視情報記録手段と、
   を備え、
   前記テスト問題生成手段は、前記目視情報記録手段により記録された前記ユーザの目視エリアとその目視時間とに基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記学習情報記憶手段に記憶された問題情報の中から抽出する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の学習支援装置。
4. 前記学習情報記憶手段に記憶される学習情報の予め区分されたエリアには、そのエリア毎に異なる難易度が設定され、
   前記テスト問題生成手段は、前記ユーザの視線と前記エリアに設定された難易度とに基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記学習情報記憶手段に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の学習支援装置。
5. 前記視線検出手段により検出されたユーザの視線に基づいて、前記表示された学習情報に対する前記ユーザの目視エリアとその目視時間とを、当該目視エリアに設定された難易度も対応付けて記録する目視難易度情報記憶手段と、
   を備え、
   前記テスト問題生成手段は、前記目視難易度情報記憶手段により記憶された前記ユーザの目視エリアとその目視時間および前記エリアに設定された難易度とに基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記学習情報記憶手段に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の学習支援装置。
6. 前記学習情報の予め区分されたエリアは、当該学習情報の学習項目毎に区分されることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の学習支援装置。
7. 表示部と、カメラ部と、記憶部とを備えた電子機器のコンピュータを制御するための学習支援方法であって、
   前記コンピュータが、
   学習情報と当該学習情報の予め区分されたエリア毎に関係する問題情報とを前記記憶部に記憶させ、
   前記記憶部に記憶された学習情報を前記表示部に表示させ、
   前記表示部に学習情報が表示された状態で、前記カメラ部により撮像されたユーザの顔画像から当該ユーザの視線を検出し、
   前記検出されたユーザの視線に基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記記憶部に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成すること、
   からなる学習支援方法。
8. 表示部と、カメラ部と、記憶部とを備えた電子機器のコンピュータを制御するための学習支援プログラムであって、
   学習情報と当該学習情報の予め区分されたエリア毎に関係する問題情報とを前記記憶部に記憶させる学習情報記憶制御手段、
   前記記憶部に記憶された学習情報を前記表示部に表示させる学習情報表示制御手段、
   この学習情報表示制御手段により前記表示部に学習情報が表示された状態で、前記カメラ部により撮像されたユーザの顔画像から当該ユーザの視線を検出する視線検出手段、
   この視線検出手段により検出されたユーザの視線に基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記記憶部に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成するテスト問題生成手段、
   として機能させるためのコンピュータ読み込み可能な学習支援プログラム。
9. ネットワークを介した通信機能を有するサーバ装置と端末装置からなる学習支援システムであって、
   前記サーバ装置は、
   学習情報と当該学習情報の予め区分されたエリア毎に関係する問題情報とを記憶する学習情報記憶手段と、
   この学習情報記憶手段に記憶された学習情報を前記端末装置から受信された学習情報の要求に応答して当該端末装置へ送信する学習情報送信手段と、
   この学習情報送信手段により前記端末装置へ学習情報を送信した後に、当該端末装置から受信されたユーザの顔画像から当該ユーザの視線を検出する視線検出手段と、
   この視線検出手段により検出されたユーザの視線に基づいて、前記学習情報送信手段により送信された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記学習情報記憶手段に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題を生成するテスト問題生成手段と、
   このテスト問題生成手段により生成されたテスト問題を前記端末装置へ送信するテスト問題送信手段とを備え、
   前記端末装置は、
   表示部と、
   カメラ部と、
   前記サーバ装置へ学習情報の要求を送信する要求送信手段と、
   この要求送信手段による要求の送信に応答して前記サーバ装置から受信された学習情報を前記表示部に表示させる学習情報表示制御手段と、
   この学習情報表示制御手段により前記表示部に学習情報が表示された状態で、前記カメラ部により撮像されたユーザの顔画像を前記サーバ装置へ送信する顔画像送信手段と、
   この顔画像送信手段によるユーザの顔画像の送信に応答して前記サーバ装置から受信されたテスト問題を前記表示部に表示させるテスト問題表示制御手段とを備えた、
   ことを特徴とする学習支援システム。
10. 請求項９に記載の学習支援システムのサーバ装置。
11. 学習情報と当該学習情報の予め区分されたエリア毎に関係する問題情報とを記憶する学習情報記憶手段に記憶された学習情報を表示部に表示させる学習情報表示制御手段と、
    前記学習情報表示制御手段により前記表示部に学習情報が表示された状態で、カメラ部により撮像されたユーザの顔画像から当該ユーザの視線を検出する視線検出手段と、
    前記視線検出手段により検出されたユーザの視線に基づいて、前記表示された学習情報の各エリアに関係する問題情報を前記学習情報記憶手段に記憶された問題情報の中から抽出してテスト問題として表示部に表示させるテスト問題表示制御手段と、
    を備えたことを特徴とする学習支援装置。

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