JP7082384B1 - 学習システム及び学習方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]少なくとも、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末を備え、演習を通して学習対象について学習をするための学習システムであって、学習対象について学習するための演習の実施を学習者に促す学習プログラムを実行する学習プログラム実行手段と、グラス型ウェアラブル端末に備えられた撮像機能、及び/又は音声取得機能により、学習プログラムの実行時における学習者による演習の状況又は結果に関する、画像情報、及び/又は音声情報を取得する演習情報取得手段とを備える、学習システム;
[2]取得した演習の状況又は結果に関する、画像情報又は音声情報をもとに、学習者の演習の状況又は結果を評価する評価手段とを備える、[1]に記載の学習システム;
[3]評価手段による評価の結果に応じて、更なる学習が必要とされる学習項目を出力する出力手段とを備える、[2]に記載の学習システム;
[4]学習対象が、機器の使用方法、又は、手技の実行方法である、[1]~[3]のいずれかに記載の学習システム;
[5]グラス型ウェアラブル端末に備えられた撮像機能又は音声取得機能により、学習プログラムの実行時における学習者の動作に関する画像情報又は音声情報を取得する入力指示取得手段と、取得した学習者の動作に関する画像情報又は音声情報に応じて、学習プログラムの進行のための入力を実行する入力手段とを備える、[1]~[4]のいずれかに記載の学習システム;
[6]評価手段が、学習者による演習の開始から終了までの時間、及び、取得した演習の状況又は結果に関する、画像情報又は音声情報をもとに、学習者の演習の状況又は結果を評価する、[2]~[5]のいずれかに記載の学習システム;
[7]評価手段が、学習者の演習の状況又は結果として、学習の到達度、学習対象に対する理解度、及び/又は、学習対象の習熟度を出力する、[2]~[6]のいずれかに記載の学習システム;
[8]演習情報取得手段が、演習の状況又は結果に関する動画像情報を取得し、取得した動画像情報、及び/又は音声情報をもとに動画像、及び/又は音声を再生する再生手段とを備える、[1]~[7]のいずれかに記載の学習システム;
[9]学習者が学習している空間の環境情報を測定する環境測定手段とを備え、学習プログラム実行手段が、測定された環境に応じた学習プログラムを実行する、[1]~[8]のいずれかに記載の学習システム;
[10]さらに、指導者が操作するコンピュータ装置を備え、コンピュータ装置が、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末と通信接続が可能である、[1]~[9]のいずれかに記載の学習システム;
[11]少なくとも、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末を備え、演習を通して学習対象について学習をするための学習システムにおいて実行される学習方法であって、学習対象について学習するための演習の実施を学習者に促す学習プログラムを実行する学習プログラム実行ステップと、グラス型ウェアラブル端末に備えられた撮像機能、及び/又は音声取得機能により、学習プログラムの実行時における学習者による演習の状況又は結果に関する画像情報、及び/又は音声情報を取得する演習情報取得ステップとを有する、学習方法;
により達成することができる。
図2は、本発明の実施の形態にかかるサーバ装置の構成を示すブロック図である。サーバ装置2は、制御部21、RAM22、ストレージ部23及び通信インタフェース24を少なくとも備え、それぞれ内部バスにより接続されている。
学習者端末1は、表示部を有するスマートグラス、ヘッドマウントディスプレイ等の眼鏡型のウェアラブルコンピュータである。学習者端末1は、例えば、学習者の頭部において、眼及び顔の前面を覆うように装着され、視界を遮らないレンズ及びディスプレイを有する。このとき、学習者端末1のレンズ及びディスプレイは、少なくとも片目の前方に配置されていればよい。つまり、装着時に安定性があれば、片目用メガネのようなグラスであってもよい。学習者は、学習プログラムの演習の実施において、上下左右を向く等の操作をしながら利用することが考えられる。したがって、演習中に装着する学習者端末1が落下することのないよう、装着の安定性があることが好ましい。また、演習の妨げにならないよう、軽量であり、かつ、装着による違和感のないことが好ましい。
指導者端末4は、サーバ装置2と同様の構成を有するものであり、例えば、制御部、RAM、ストレージ部、グラフィックス処理部、通信インタフェース、入力部からなり、それぞれ内部バスにより接続されている。また、指導者端末4は、学習者端末1と同様の構成としてもよい。
まず、リストデータ表示処理について説明する。図4は、本発明の実施の形態にかかるリストデータ表示処理のフローチャートを示す図である。学習者に装着された学習者端末1は、学習対象の学習プログラムのリストデータを要求する音声を音声取得部111により取得する(ステップS10)。リストデータとして表示される学習プログラムは、取得された音声によって特定できる学習プログラムでもよいし、学習者端末1より視認可能な範囲に存在する医療機器等に関する学習プログラムでもよい。
次に、学習プログラム実行開始処理について説明する。図6は、本発明の実施の形態にかかる学習プログラム実行開始処理のフローチャートを示す図である。まず、学習者端末1は、学習者の発する音声又は動作画像を音声取得部111又は撮像部112により取得する(ステップS20)。学習者端末1からサーバ装置2へ、学習プログラム送信要求が送信され(ステップS21)、サーバ装置2において、学習プログラム送信要求を受信する(ステップS22)。サーバ装置2において、受信した学習プログラム送信要求に基づいて、学習プログラムを抽出する(ステップS23)。サーバ装置2において、学習プログラムの実行が開始される(ステップS24)。
次に、学習プログラム実行処理について説明する。図9は、本発明の実施の形態にかかる学習プログラム実行処理のフローチャートを示す図である。まず、サーバ装置2は、学習者端末1に演習についての指示を送信し(ステップS30)、学習者端末1において、演習についての指示を受信する(ステップS31)。学習者端末1において、学習者の発する演習開始の音声を音声取得部111にて取得する(ステップS32)。演習開始は、学習者の特定の動作画像を取得することによって行われてもよい。学習者端末1において、演習時の画像及び/又は音声を撮像部112及び/又は音声取得部111にて取得する(ステップS33)。演習時の画像、及び/又は音声は、演習開始から終了までの間に、評価が必要な学習項目において1回以上取得することが好ましい。複数の学習項目からなる学習プログラムの場合、演習時の画像、及び/又は音声は、演習開始から終了までの間、評価が必要な複数の学習項目においてそれぞれ取得することが好ましい。また、演習開始から演習終了までの動画を取得してもよい。
本発明の実施の形態にかかる学習システムを、血液透析回路の組み立てとプライミングの学習に用いた。血液透析回路の組み立てとプライミングには、物品準備、組み立て、最終点検等の学習項目が含まれる。
学習システムは、グラス型ウェアラブル端末、コントローラ、ワイヤレスヘッドセット、及びコンピュータ装置より構成されたものを用いた。グラス型ウェアラブル端末は、画面解像度が1280×720、RGBのスマートグラスを使用した。グラス型ウェアラブル端末は、上述の表示機能を有する。さらに、上述の音声取得機能、音声出力機能を有するBluetoothヘッドセットを使用した。
作業が完了出来ないと対象者が判断し、ギブアップを宣言した人数を対象者の人数で除して、ギブアップ率を算出した。また、ギブアップ者の実験結果は、出来栄え点及び所要時間の判定から外した。
出来栄え点は、評価者の採点によって行った。組み立てを完了後、評価者が出来栄え点の表にしたがって評価を行い、15点満点とした。
グラス型ウェアラブルに表示される学習項目の操作を学習者の発話による音声入力ではなく、手動(学習者の合図により第三者が画面の切り替えを行う)による入力に変更した。また、学習項目は42工程のものを用いた。また、学習プログラムによる演習の実施は、最初に演習を実施させ、2週間おきに2回、演習の実施を行った。さらにその2か月後に学習プログラムを用いずに操作を行い、評価項目について採点した。参考例2の学習システムには音声認識機能、音声取得機能、音声出力機能は備えられていない。その他の事項は、参考例1と同様の学習システムを用いた。
参考例2と参考例1との結果を比較すると、ギブアップ率は6/18(33%):1/9(11%)、出来栄え点は8.6/10(86%):13.6/15(91%)、所要時間は18.3分:17.3分であった。ギブアップ率が下がり、出来栄え点及び所要時間が向上した。
4:指導者端末 11:制御部 12:RAM 13:ストレージ部
14:グラフィックス処理部 15:通信インタフェース
16:インタフェース部 17:外部メモリ 18:表示部 19:表示画面
21:制御部 22:RAM 23:ストレージ部 24:通信インタフェース
111:音声取得部 112:撮像部 113:音声出力部 114:センサ部
114a:温度センサ 114b:湿度センサ 114c:気圧センサ
121a、121b、121c:医療機器
122a、122b、122c:学習プログラム
123a、123b:医療機器の部位 124:学習項目 200:表示領域
201:演習指示文章表示領域 202:演習指示動画像表示領域
203:時間表示領域 204:判定結果
Claims (15)
- 少なくとも、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末を備え、演習を通して学習対象について学習をするための学習システムであって、
学習対象について学習するための演習の実施を学習者に促す学習プログラムを実行する学習プログラム実行手段と、
グラス型ウェアラブル端末に備えられた撮像機能、及び/又は音声取得機能により、学習プログラムの実行時における学習者による演習の状況又は結果に関する、画像情報、及び/又は音声情報を取得する演習情報取得手段と
を備え、
学習プログラム実行手段が、グラス型ウェアラブル端末の撮像機能によって取得された画像内の学習対象の画像に基づき、該学習対象に関する学習プログラムを出力し、
学習プログラムが、グラス型ウェアラブル端末に表示され、
学習者が、学習プログラムを視認して演習を実施する、学習システム。 - 少なくとも、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末を備え、演習を通して学習対象について学習をするための学習システムであって、
学習対象について学習するための演習の実施を学習者に促す学習プログラムを実行する学習プログラム実行手段と、
グラス型ウェアラブル端末に備えられた音声取得機能により、学習プログラムの実行時における学習者による演習の状況又は結果に関する音声情報を取得する演習情報取得手段と、
取得した演習の状況又は結果に関する音声情報をもとに、学習者の演習の状況又は結果を評価する評価手段と
を備え、
学習プログラムが、グラス型ウェアラブル端末に表示され、
学習者が、学習プログラムを視認して演習を実施する、学習システム。 - 少なくとも、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末を備え、演習を通して学習対象について学習をするための学習システムであって、
学習対象について学習するための演習の実施を学習者に促す学習プログラムを実行する学習プログラム実行手段と、
グラス型ウェアラブル端末に備えられた撮像機能、及び/又は音声取得機能により、学習プログラムの実行時における学習者による演習の状況又は結果に関する、画像情報、及び/又は音声情報を取得する演習情報取得手段と、
取得した演習の状況又は結果に関する画像情報又は音声情報をもとに、学習者の演習の状況又は結果を評価する評価手段と、
評価手段による評価の結果に応じて、更なる学習が必要とされる学習項目を出力する出力手段と
を備え、
学習プログラムが、グラス型ウェアラブル端末に表示され、
学習者が、学習プログラムを視認して演習を実施する、学習システム。 - 少なくとも、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末を備え、演習を通して学習対象について学習をするための学習システムであって、
学習対象について学習するための演習の実施を学習者に促す学習プログラムを実行する学習プログラム実行手段と、
グラス型ウェアラブル端末に備えられた撮像機能、及び/又は音声取得機能により、学習プログラムの実行時における学習者による演習の状況又は結果に関する、画像情報、及び/又は音声情報を取得する演習情報取得手段と、
グラス型ウェアラブル端末に備えられた撮像機能により、学習プログラムの実行時における学習者の動作に関する画像情報を取得する入力指示取得手段と、
取得した学習者の動作に関する画像情報に応じて、該画像情報に関連付けられた学習プログラムの進行のための入力を実行する入力手段と
を備え、
学習プログラムが、グラス型ウェアラブル端末に表示され、
学習者が、学習プログラムを視認して演習を実施する、学習システム。 - 学習対象が、機器の使用方法、又は、手技の実行方法である、請求項1~4のいずれかに記載の学習システム。
- 取得した演習の状況又は結果に関する画像情報又は音声情報をもとに、学習者の演習の状況又は結果を評価する評価手段を
備え、
評価手段が、学習者による演習の開始から終了までの時間、及び、取得した演習の状況又は結果に関する、画像情報又は音声情報をもとに、学習者の演習の状況又は結果を評価する、請求項1~5のいずれかに記載の学習システム。 - 評価手段が、学習者の演習の状況又は結果として、学習の到達度、学習対象に対する理解度、及び/又は、学習対象の習熟度を出力する、請求項2~6のいずれかに記載の学習システム。
- 演習情報取得手段が、演習の状況又は結果に関する動画像情報を取得し、
取得した動画像情報、及び/又は音声情報をもとに動画像、及び/又は音声を再生する再生手段と
を備える、請求項1~7のいずれかに記載の学習システム。 - 少なくとも、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末を備え、演習を通して学習対象について学習をするための学習システムであって、
学習対象について学習するための演習の実施を学習者に促す学習プログラムを実行する学習プログラム実行手段と、
学習者が学習している空間の環境情報を測定する環境測定手段と
を備え、
学習プログラム実行手段が、測定された環境に応じた学習プログラムを実行する、学習システム。 - さらに、指導者が操作するコンピュータ装置を備え、
コンピュータ装置が、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末と通信接続が可能である、請求項1~9のいずれかに記載の学習システム。 - 少なくとも、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末を備え、演習を通して学習対象について学習をするための学習システムにおいて実行される学習方法であって、
学習対象について学習するための演習の実施を学習者に促す学習プログラムを実行する学習プログラム実行ステップと、
グラス型ウェアラブル端末に備えられた撮像機能、及び/又は音声取得機能により、学習プログラムの実行時における学習者による演習の状況又は結果に関する、画像情報、及び/又は音声情報を取得する演習情報取得ステップと
を有し、
学習プログラム実行ステップが、グラス型ウェアラブル端末の撮像機能によって取得された画像内の学習対象の画像に基づき、該学習対象に関する学習プログラムを出力し、
学習プログラムが、グラス型ウェアラブル端末に表示され、
学習者が、学習プログラムを視認して演習を実施する、学習方法。 - 少なくとも、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末を備え、演習を通して学習対象について学習をするための学習システムにおいて実行される学習方法であって、
学習対象について学習するための演習の実施を学習者に促す学習プログラムを実行する学習プログラム実行ステップと、
学習者が学習している空間の環境情報を測定する環境測定ステップと
を有し、
学習プログラム実行ステップが、測定された環境に応じた学習プログラムを実行する、学習方法。 - 少なくとも、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末を備え、演習を通して学習対象について学習をするための学習システムにおいて実行される学習方法であって、
学習対象について学習するための演習の実施を学習者に促す学習プログラムを実行する学習プログラム実行ステップと、
グラス型ウェアラブル端末に備えられた音声取得機能により、学習プログラムの実行時における学習者による演習の状況又は結果に関する音声情報を取得する演習情報取得ステップと、
取得した演習の状況又は結果に関する音声情報をもとに、学習者の演習の状況又は結果を評価する評価ステップと
を有し、
学習プログラムが、グラス型ウェアラブル端末に表示され、
学習者が、学習プログラムを視認して演習を実施する、学習方法。 - 少なくとも、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末を備え、演習を通して学習対象について学習をするための学習システムにおいて実行される学習方法であって、
学習対象について学習するための演習の実施を学習者に促す学習プログラムを実行する学習プログラム実行ステップと、
グラス型ウェアラブル端末に備えられた撮像機能、及び/又は音声取得機能により、学習プログラムの実行時における学習者による演習の状況又は結果に関する、画像情報、及び/又は音声情報を取得する演習情報取得ステップと、
取得した演習の状況又は結果に関する画像情報又は音声情報をもとに、学習者の演習の状況又は結果を評価する評価ステップと、
評価手段による評価の結果に応じて、更なる学習が必要とされる学習項目を出力する出力手段と
を有し、
学習プログラムが、グラス型ウェアラブル端末に表示され、
学習者が、学習プログラムを視認して演習を実施する、学習方法。 - 少なくとも、学習者が装着するグラス型ウェアラブル端末を備え、演習を通して学習対象について学習をするための学習システムにおいて実行される学習方法であって、
学習対象について学習するための演習の実施を学習者に促す学習プログラムを実行する学習プログラム実行ステップと、
グラス型ウェアラブル端末に備えられた撮像機能、及び/又は音声取得機能により、学習プログラムの実行時における学習者による演習の状況又は結果に関する、画像情報、及び/又は音声情報を取得する演習情報取得ステップと、
グラス型ウェアラブル端末に備えられた撮像機能により、学習プログラムの実行時における学習者の動作に関する画像情報を取得する入力指示取得ステップと、
取得した学習者の動作に関する画像情報に応じて、該画像情報に関連付けられた学習プログラムの進行のための入力を実行する入力ステップと
を有し、
学習プログラムが、グラス型ウェアラブル端末に表示され、
学習者が、学習プログラムを視認して演習を実施する、学習方法。
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