JP6668821B2 - 教育支援装置、プログラム、及び、教育支援システム - Google Patents

Description

本発明は、学校における授業などに用いられる教育支援システムに関する。

学校の授業や企業の社員教育などにおいて利用される教育支援システムが知られている。特許文献１に記載の教育支援システムでは、受講者のスキルに応じた難易度の設問が選択されて考査が実施され、受講者による解答が採点される。そして、採点結果と所定の基準に基づいて難易度が決定され、該難易度を達成した回数を加味するなどして合否が判定される。

特開２０１４−１２２９３３号公報

特許文献１に記載の教育支援システムでは、考査を繰り返すことにより受講者のレベルアップが期待できるが、受講者による採点結果を分析しつつ、補足的な講義を行う手法については特に考慮されていない。

本発明は、テストの採点結果を収集・分析することにより、効果的な講義を行うことを可能とする教育支援システムを提供することを主な目的とする。

本発明の１つの観点では、教育支援装置は、教材データと、問題データ及び正解データを含むテストデータと、前記テストデータに対する解答を記憶する記憶部と、前記教材データを表示する表示部と、前記テストデータに対する解答を分析し、前記教材データにおける前記解答に関連する解答関連箇所を示すリンク情報を生成して端末装置へ送信するリンク情報生成手段と、を備え、前記リンク情報生成手段は、前記テストデータの各設問の正解データをキーワードとして前記教材データを検索し、当該キーワードが登場する前記教材データ中の場所を前記解答関連箇所と決定する。

上記の教育支援装置では、教科書データなどの教材データが表示部に表示され、これを参照して講義などが行われる。また、講義の内容に関連するテストが行われると、テストデータに対する解答が分析され、教材データにおける解答関連箇所を示すリンク情報が生成されて端末装置へ送信される。教師は、リンク情報を利用してさらなる講義を行うことができる。好適には、教育支援装置は前記解答を受信する受信部を備える。

本発明の他の観点では、表示部とコンピュータを備える装置により実行されるプログラムは、教材データと、問題データ及び正解データを含むテストデータと、前記テストデータに対する解答を記憶する記憶手段、前記教材データを前記表示部に表示する表示手段、前記テストデータに対する解答を分析し、前記教材データにおける前記解答に関連する解答関連箇所を示すリンク情報を生成して端末装置へ送信するリンク情報生成手段、として前記コンピュータを機能させ、前記リンク情報生成手段は、前記テストデータの各設問の正解データをキーワードとして前記教材データを検索し、当該キーワードが登場する前記教材データ中の場所を前記解答関連箇所と決定する。このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記の教育支援装置を実現することができる。

本発明の他の観点は、サーバ装置と、端末装置と、表示装置と、を有する教育支援システムであって、前記サーバ装置は、教材データと、問題データ及び正解データを含むテストデータと、を記憶する記憶部と、前記教材データを前記表示装置に表示させる表示制御手段と、前記テストデータに対する解答を収集及び分析し、前記教材データにおける前記解答に関連する解答関連箇所を示すリンク情報を生成して前記端末装置へ送信するリンク情報生成手段と、を備え、前記端末装置は、前記リンク情報を表示し、前記リンク情報生成手段は、前記テストデータの各設問の正解データをキーワードとして前記教材データを検索し、当該キーワードが登場する前記教材データ中の場所を前記解答関連箇所と決定する。

上記の教育支援システムでは、教科書データなどの教材データが表示装置に表示され、これを参照して講義などが行われる。また、講義の内容に関連するテストが行われると、テストデータに対する解答が収集、分析され、教材データにおける解答関連箇所を示すリンク情報が生成されて端末装置へ送信するされる。教師は、リンク情報を利用してさらなる講義を行うことができる。

上記の教育支援システムの一態様では、前記表示制御手段は、前記表示装置に表示された前記教材データにおいて、前記解答関連箇所を強調表示する。この態様では、テストの終了後には、表示装置に表示された教材データ中の解答関連箇所が強調表示されるので、生徒は設問に対応する教科書データ中の場所を容易に見つけることができる。

上記の教育支援システムの他の一態様では、前記表示制御手段は、前記端末装置において前記リンク情報が選択されたときに、前記表示装置に表示された教材データ中の当該リンク情報に対応する解答関連箇所を、他の解答関連箇所と異なる態様で強調表示する。この態様では、教師が端末装置を操作してリンク情報を選択することにより、そのリンク情報に対応する解答関連箇所を目立つように表示させ、それに対する解説などを行うことができる。

上記の教育支援システムの他の一態様では、前記表示制御手段は、前記教材データ中の前記解答関連箇所のうち、正答率の低い設問に対応する解答関連箇所を、他の設問に対応する解答関連箇所と異なる態様で強調表示する。この態様では、テストの結果、正答率の低い設問に対応する解答関連箇所を目立たせて表示することができる。

上記の教育支援システムの他の一態様では、前記リンク情報生成手段は、前記解答と、前記解答の分析結果と、前記リンク情報とを前記第１表示装置に表示する。この態様では、テストの解答、解答の分析結果及びリンク情報を、生徒が見られるように第１表示装置に表示するので、テストの結果を生徒に見せながら補足の講義などを行うことができる。

実施形態に係る教育支援システムの構成を示す。 教科書データの表示例を示す。 テストの設問の例を示す。 テストの採点・分析表の例を示す。 採点・分析表に基づいて教科書データの表示を変更した例を示す。 採点・分析処理のフローチャートである。 採点・分析表を教科書データとともに表示した例を示す。 生徒の解答データを教科書データとともに表示した例を示す。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
［構成］
図１は、実施形態に係る教育支援システムの概略構成を示す。なお、この実施形態は、本発明の教育支援システムを学校の授業に適用したものである。教育支援システム１は、表示ボード１０と、教師用端末１５と、サーバ装置２０と、生徒用タブレット３０とを備える。サーバ装置２０は、ＷｉＦｉ（登録商標）などの無線通信により、表示ボード１０、教師用端末１５及び生徒用タブレット３０と通信可能となっている。

表示ボード１０は、液晶表示装置などを用いた表示装置であり、教室の黒板の代わりに、又は、黒板に加えて設置されるものである。表示ボード１０には、電子化された教材データである教科書データが表示される。教師用端末１５は、ＰＣやタブレットなどであり、基本的に教師が使用するものである。一方、生徒用タブレット３０は、各生徒に１つずつ配布されるタブレット型端末である。生徒は生徒用タブレット３０を用いて学習やテストなどを行う。

サーバ装置２０は、教育支援システム１の動作を全体的に制御する装置であり、教科書データベース（以下、「データベース」を「ＤＢ」と記す。）２１及びテストＤＢ２２に接続されている。教科書ＤＢ２１には、教材データとしての教科書データが記憶されている。サーバ装置２０は、教科書ＤＢ２１から教科書データを読み出して、生徒が見る表示ボード１０、教師が使用する教師用端末１５、及び、各生徒が使用する生徒用タブレット３０に表示する。これにより、教師は表示ボード１０に表示された教科書データを参照して授業を進める。

テストＤＢ２２には、授業中に実施される小テスト、確認テストなど（以下、まとめて「テスト」と呼ぶ。）のテストデータを記憶している。テストデータは、問題データと正解データを含む。教師は、まず教科書データを使用して講義を行った後、理解度の確認のために生徒にテストを行わせる。この際、サーバ装置２０は、教師による指定に応じて、テストＤＢ２２からその日の学習範囲に対応するテストの問題データを読み出し、各生徒の生徒用タブレット３０に送信する。各生徒は、自分の生徒用タブレット３０を使用してテストを行う。テストに対する各生徒の解答データは、生徒用タブレット３０からサーバ装置２０へ送信される。サーバ装置２０は、各生徒の生徒用タブレット３０から解答データを収集し、分析を行う。

上記の構成において、教科書ＤＢ２１及びテストＤＢ２２は本発明の記憶部の一例であり、表示ボード１０は本発明の第１表示装置及び表示部の一例であり、サーバ装置２０は本発明の受信部、リンク生成手段及び表示制御手段の一例であり、教師用端末１５は本発明の第２表示装置及び表示部の一例である。

［教育支援システムの動作］
次に、授業中における教育支援システムの動作について説明する。まず、授業が開始すると、教師は教師用端末１５を操作してサーバ装置２０へアクセスし、教科書ＤＢ２１から教科書データを読み出して表示ボード１０に表示させる。図２は、教科書データの表示例を示す。表示ボード１０には、教科書データが表示されている。教師は、表示された教科書データを参照しつつ、生徒に対して講義を行う。

予定の学習範囲について講義が終わると、教師はその学習範囲についてのテストを実施する。具体的には、教師は教師用端末１５を操作してサーバ装置２０へアクセスし、その日の学習範囲に対応するテストを指定する。サーバ装置２０は、指定されたテストの問題データをテストＤＢ２２から読み出し、各生徒の生徒用タブレット３０へ送信する。図３は、テストの例を示す。各生徒は、各設問について解答欄３１に解答を記入する。生徒用タブレット３０は、生徒により解答欄３１に記入された解答データを取得する。また、生徒用タブレット３０は、各設問の解答欄３１に対して生徒により解答が記入された時刻を取得し、この時刻に基づいて解答時間、及び、解答順（設問に対する解答を記入した順序）を生成する。そして、テストが終了すると、生徒用タブレット３０は、取得した解答データ、解答時間、解答順を含む解答情報をサーバ装置２０へ送信する。

サーバ装置２０は、各生徒から解答情報を受信し、データベースなどに保存するとともに、採点・分析を行って採点・分析表を作成する。図４は、採点・分析表の一例を示す。まず、サーバ装置２０は、テストＤＢ２２から取得した正解データに基づいて各生徒の解答データを採点し、正誤を決定する。次に、サーバ装置２０は、設問ごとに、全生徒の解答データの採点結果に基づいて正答率を算出する。また、サーバ装置２０は、各生徒の生徒用タブレット３０から受信した解答情報に含まれる解答時間を利用し、設問ごとに平均解答時間を算出する。この平均解答時間は、テストを行った全生徒の平均の解答時間となる。さらに、サーバ装置２０は、受信した解答情報に含まれる解答順に基づいて、全生徒の総合解答順を決定する。この総合解答順は、テストを行った全生徒の標準的な解答順序を示す。

また、サーバ装置２０は、教科書データを利用して、教科書へのリンクを生成する。具体的には、サーバ装置２０は、各設問の正解データをキーワードとし、教科書データに含まれる当該キーワードの検索を行うことにより、そのキーワードが登場する教科書データ中の場所、即ち、解答に関連する箇所（解答関連箇所）を決定する。例えば、図４の例における問１については、サーバ装置２０は正解データ「源頼朝」をキーワードとし、このキーワードが登場する教科書データ中の場所を検索する。この例では、「源頼朝」のキーワードは教科書データの５２ページの１行目に登場するため（図２参照）、サーバ装置２０は、設問１についての「教科書へのリンク」を「ｐ５２ Ｌ１」と設定する。同様にして、サーバ装置２０は、全ての設問について、解答関連箇所を示す「教科書へのリンク」を設定する。こうして、図４に示すように、サーバ装置２０は各設問について「正解」、「正答率」、「平均解答時間」、「総合解答順」、「教科書へのリンク」を含む採点・分析表を作成する。

次に、サーバ装置２０は、採点・分析表に基づいて、表示ボード１０における表示を変更する。図５は、採点・分析表に基づいて表示ボード１０上の教科書データの表示を変更した例を示す。図示のように、サーバ装置２０は、表示ボード１０に表示された教科書データにおいて、テストの各設問に対する解答関連箇所、即ち、前述のキーワードの箇所を強調表示する。図５の例では、設問１〜５の解答である「源頼朝」、「封建制度」などの箇所が、アンダーラインやマーカーによるマーキングにより強調表示されている。この際、サーバ装置２０は、各設問の正答率を考慮し、正答率が一定の基準より低い設問については、その解答の箇所を、それ以外の設問についての解答の箇所より目立つように表示態様を変えて表示する。図５の例では、正答率７０％を基準とし、これより正答率が低い設問２、４、５の解答「封建制度」、「政所」、「問注所」の箇所をマーキング（青色とする）により示し、それ以外の解答「源頼朝」、「侍所」の箇所をアンダーラインで示している。これにより、テストにおける正答率が低かった設問の解答をより強調して示すことができる。

また、サーバ装置２０は、採点・分析表を教師用端末１５へ送信する。教師用端末１５は、サーバ装置２０から採点・分析表を受信して表示する。教師は、採点・分析表を見ることにより、正答率の低い問題、平均解答時間が長い問題、生徒による各設問の解答順などを知ることができる。よって、教師は、正答率の低い問題などを選んで、再度の講義を行う。例えば、図４の例において正答率が最も低い「問題５」について再度の説明を行う場合、教師は教師用端末１５を操作して、「問題５」に対応する教科書へのリンク「ｐ５２ Ｌ７」の部分をクリックなどして選択する。教師用端末１５は、この入力を検出してサーバ装置２０へ送信し、サーバ装置２０は、表示ボード１０を制御してこのリンクが示す教科書データの箇所が強調表示されるようにする。例えば、図５の例においては正答率が低い設問２、４、５に対する解答「封建制度」、「政所」、「問注所」の箇所が青色でマーキングされているが、上記のように教師が設問５に対応する教科書へのリンクをクリックすると、表示ボード１０に表示された教科書データでは、「問注所」の箇所がピンクのマーキングに変更される。このようにして、採点・分析表に示される教科書へのリンクをクリックすることにより、それに対応する教科書データ中の説明箇所を容易に参照して説明を行うことができる。なお、教師が教科書へのリンクをクリックした場合には、表示ボード１０は、そのリンクが示す箇所が表示エリアの中央に来るように、教科書データの該当ページの位置や拡大率などを自動調整して表示を行うことが好ましい。

教師は、採点・分析表における平均解答時間や総合解答順を参照し、補足的な解説を行ってもよい。例えば、平均解答時間に基づいて、解答に時間を要している問題は理解度が低い又は記憶しにくいと判断して補足説明を行っても良い。また、総合解答順に基づき、解答順が後になっている問題は、多くの生徒がすぐに解答することができずに後回しにされたと判断し、そのような問題について補足説明を行っても良い。

［採点・分析処理］
次に、採点・分析表を作成する処理のフローについて説明する。図６は、教育支援システム１による採点・分析処理のフローチャートである。この処理は、主としてサーバ装置２０により実施される。なお、前提として、各生徒にテストデータが配付され、生徒が解答データを記入してテストが終了したものとする。

テストが終了すると、サーバ装置２０は、各生徒の生徒用タブレット３０から解答情報を収集する（ステップＳ１０）。次に、サーバ装置２０は、テストＤＢ２２に記憶されている正解データを利用して採点を行い、採点結果を分析して、上記のように正答率、平均解答時間、総合解答順などを生成する（ステップＳ１１）。また、サーバ装置２０は、各設問の正解データをキーワードとして教科書データを検索することにより解答関連箇所を特定し、各設問について教科書へのリンクを生成する（ステップＳ１２）。

次に、サーバ装置２０は、正解データに基づいて、表示ボード１０に表示されている教科書データ中の正解の箇所を強調表示する（ステップＳ１３）。これにより、図５のような表示が得られる。

さらに、サーバ装置２０は、生成した正答率、平均解答時間、総合解答順、教科書への陸などを含む採点・分析表を作成し、教師用端末１５へ送信する（ステップＳ１４）。教師は、教師用端末１５に表示された採点・分析表を参照し、正答率の低い設問などについてさらに解説を行うため、いずれかの設問に対応する教科書へのリンクをクリックする。この入力は教師用端末１５からサーバ装置２０へ送信される。サーバ装置２０は、教科書へのリンクがクリックされたことを検出すると（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、表示ボード１０に表示された教科書データにおいて、その設問の正解を示すキーワードの部分を別の色のマーキングなどにより強調表示する（ステップＳ１６）。こうして処理は終了する。

［他の表示例］
上記の実施形態では、採点・分析表を教師用端末１５にのみ送信しているが、これを表示ボード１０にも送信し、生徒が見られるように表示してもよい。図７は、採点・分析表を教科書データとともに表示ボード１０に表示した例を示す。これにより、教師は採点・分析表の内容を生徒に見せながら、テスト後の講義を行うことができる。ここで、表示ボード１０がタッチパネルなどを備え、表示ボード１０に対する入力が可能な場合には、教師は、教師用端末１５ではなく表示ボード１０に対して入力を行うことにより表示内容を変更してもよい。例えば、図７の例において、教師は表示ボード１０に表示された採点・分析表中の教科書へのリンクの箇所にタッチすることにより、教科書データにおけるその設問の解答箇所を強調表示させることができる。逆に、教師が表示ボード１０に表示された教科書データ中の強調表示箇所（例えば、マーキングされている「問注所」の箇所）にタッチすると、それに対応する採点・分析表の設問５の箇所が強調表示（図７の例ではグレー表示）されるようにしてもよい。

また、表示ボード１０に教科書データとともに、各生徒の解答データ自体を表示することとしてもよい。図８は、生徒の解答データを教科書データとともに表示した例を示す。具体的には、教師がいずれかの設問を指定して生徒の解答データを表示すると、図８に示すように、数名の生徒の解答データが表示される。これにより、教師は、生徒の実際の解答を参照しながら解説などを行うことができる。

［変形例］
上記の実施形態では、生徒用タブレット３０を使用してテストを実施しているが、本発明の適用はこれには限られず、電子データとして解答データを取得できる各種の方法を適用することができる。例えば、デジタルペンを用いてテストを実施してもよい。即ち、テストの内容をドットパターンなどが形成された専用用紙に印刷し、生徒がデジタルペンを使用して解答を記入することにより、解答データなどを取得する。また、静電容量方式などの手書き入力用パネルを下敷きのように使用し、該パネル上にテスト用紙を配置してペンにより記入した筆跡をデジタルデータとして取得することにより解答データを取得しても良い。また、通常の紙にテスト内容を印刷し、生徒が通常のペンで解答を記入したテスト用紙をＯＣＲ処理して解答データを取得することとしてもよい。

上記の実施形態では、教室に設置される表示ボード１０に表示される教師用（即ち、指導者用）教科書データと、テストの採点・分析表とをリンク情報により連携しているが、その代わりに、生徒が生徒用タブレット３０で使用する生徒用教科書データと、生徒が自習中に記入する解答データの採点・分析結果とをリンク情報により連携することとしてもよい。

上記の実施形態では、サーバ装置２０はテストにおける生徒の解答データを収集し、データベースなどに記憶しているが、これに加えて、生徒用タブレット３０に表示された教科書データに対して生徒が書き込みを行った事項のログデータや、生徒が生徒用タブレット３０を操作して教科書データに対して行ったアクション（例えば、ページを開く、下線を引く、マーキングする、メモを記入する、閉じるなど）のログデータを同様に記憶しておいてもよい。そして、サーバ装置２０は、生徒が授業中や自習中に下線を引いたりマーキングした箇所からキーワードを抽出し、授業中に表示ボード１０に表示された教科書データ上で、そのキーワードの箇所を強調表示などするようにしてもよい。また、教師が教科書へのリンクをクリックして該当する箇所を表示させ、に指導を行った場合には、そのことを示す情報をログデータとして記憶しておくようにしてもよい。

１ 教育支援システム
１０ 表示ボード
１５ 教師用端末
２０ サーバ装置
２１ 教科書ＤＢ
２２ テストＤＢ
３０ 生徒用タブレット

Claims (8)

1. 教材データと、問題データ及び正解データを含むテストデータと、前記テストデータに対する解答を記憶する記憶部と、
   前記教材データを表示する表示部と、
   前記テストデータに対する解答を分析し、前記教材データにおける前記解答に関連する解答関連箇所を示すリンク情報を生成して端末装置へ送信するリンク情報生成手段と、
   を備え、
   前記リンク情報生成手段は、前記テストデータの各設問の正解データをキーワードとして前記教材データを検索し、当該キーワードが登場する前記教材データ中の場所を前記解答関連箇所と決定することを特徴とする教育支援装置。
2. 前記解答を受信する受信部を備えることを特徴とする請求項１に記載の教育支援装置。
3. 表示部とコンピュータを備える装置により実行されるプログラムであって、
   教材データと、問題データ及び正解データを含むテストデータと、前記テストデータに対する解答を記憶する記憶手段、
   前記教材データを前記表示部に表示する表示手段、
   前記テストデータに対する解答を分析し、前記教材データにおける前記解答に関連する解答関連箇所を示すリンク情報を生成して端末装置へ送信するリンク情報生成手段、
   として前記コンピュータを機能させ、
   前記リンク情報生成手段は、前記テストデータの各設問の正解データをキーワードとして前記教材データを検索し、当該キーワードが登場する前記教材データ中の場所を前記解答関連箇所と決定することを特徴とするプログラム。
4. サーバ装置と、端末装置と、表示装置と、を有する教育支援システムであって、
   前記サーバ装置は、
   教材データと、問題データ及び正解データを含むテストデータと、を記憶する記憶部と、
   前記教材データを前記表示装置に表示させる表示制御手段と、
   前記テストデータに対する解答を収集及び分析し、前記教材データにおける前記解答に関連する解答関連箇所を示すリンク情報を生成して前記端末装置へ送信するリンク情報生成手段と、
   を備え、
   前記端末装置は、前記リンク情報を表示し、
   前記リンク情報生成手段は、前記テストデータの各設問の正解データをキーワードとして前記教材データを検索し、当該キーワードが登場する前記教材データ中の場所を前記解答関連箇所と決定することを特徴とする教育支援システム。
5. 前記表示制御手段は、前記表示装置に表示された前記教材データにおいて、前記解答関連箇所を強調表示することを特徴とする請求項４に記載の教育支援システム。
6. 前記表示制御手段は、前記端末装置において前記リンク情報が選択されたときに、前記表示装置に表示された教材データ中の当該リンク情報に対応する解答関連箇所を、他の解答関連箇所と異なる態様で強調表示することを特徴とする請求項４又は５に記載の教育支援システム。
7. 前記表示制御手段は、前記教材データ中の前記解答関連箇所のうち、正答率の低い設問に対応する解答関連箇所を、他の設問に対応する解答関連箇所と異なる態様で強調表示することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の教育支援システム。
8. 前記リンク情報生成手段は、前記解答と、前記解答の分析結果と、前記リンク情報とを前記表示装置に表示することを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載の教育支援システム。